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        建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

        2021-01-06 02:37:01
        河南建材 2021年9期
        關(guān)鍵詞:房屋結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化

        張 莉

        身份證號碼:360121198611036121

        0 前言

        現(xiàn)代社會(huì)背景下,人們對房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求越來越高,建筑房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)逐漸朝著經(jīng)濟(jì)性、美觀性、實(shí)用性和安全性發(fā)展。要想滿足這一條件,相關(guān)建筑房屋設(shè)計(jì)人員要充分考慮各個(gè)方面因素,及時(shí)創(chuàng)新設(shè)計(jì)方法,優(yōu)化設(shè)計(jì)方案,為房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供有利條件,促進(jìn)設(shè)計(jì)朝著科學(xué)化和合理化發(fā)展,更好地服務(wù)于人民。

        1 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化的重要意義

        1.1 有利于發(fā)揮建筑綜合性能

        優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法,不僅能夠減少建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)資金投入,還能將建筑結(jié)構(gòu)單元進(jìn)行有效整合,確保建筑質(zhì)量,為建筑安全使用提供有效基礎(chǔ)條件,增加建筑安全性和實(shí)用性,提升建筑經(jīng)濟(jì)效用,使得建筑設(shè)計(jì)有著更強(qiáng)的適用性,提升建筑綜合性能[1]。與此同時(shí),對原有設(shè)計(jì)方案進(jìn)行仔細(xì)研究和分析,促進(jìn)房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不斷優(yōu)化,及時(shí)適應(yīng)時(shí)代發(fā)展要求,確保房屋結(jié)構(gòu)更加安全合理,為人類居住提供便捷。

        1.2 有利于對工程造價(jià)實(shí)現(xiàn)有效控制

        設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中,不但要考慮到建筑質(zhì)量、安全,而且要考慮設(shè)計(jì)是否科學(xué)合理,符合大眾審美要求。綜合考慮以上因素,將設(shè)計(jì)方案進(jìn)行仔細(xì)分析,及時(shí)改變設(shè)計(jì)觀念,運(yùn)用先進(jìn)設(shè)計(jì)技術(shù),促進(jìn)材料高效使用同時(shí),節(jié)省人力資源,促進(jìn)施工設(shè)備搭配的合理性和有效性,控制和管理好工程造價(jià)。尤其是要不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn),分析相關(guān)建筑行業(yè)信息數(shù)據(jù),對結(jié)構(gòu)進(jìn)行有效研究,從而實(shí)現(xiàn)工程造價(jià)的有效控制,提升企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益[2]。

        2 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法原則

        在優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法時(shí),一方面,要充分考慮開發(fā)商經(jīng)濟(jì)利益,將建筑項(xiàng)目資源進(jìn)行最優(yōu)分配,降低開發(fā)商投入成本,提升資源利用率,促進(jìn)資源合理分配。另一方面,設(shè)計(jì)方案要符合大眾和企業(yè)需求,不但要滿足人們生活正常需求,確?;A(chǔ)功能,而且還要為居住人員提供舒適和便捷。所以,在結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí),要將環(huán)保安全放在首位,使房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)符合社會(huì)和企業(yè)要求,為人民服務(wù)。除此之外,還要進(jìn)行設(shè)計(jì)創(chuàng)新,對設(shè)計(jì)思路和方法進(jìn)行及時(shí)更新和改變,總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),適當(dāng)引入新技術(shù)、新方法,提升設(shè)計(jì)總體水平,發(fā)揮建筑設(shè)計(jì)最大效用[3]。

        3 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

        3.1 優(yōu)化建筑地基結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

        地基作為建筑的核心結(jié)構(gòu),對建筑整體安全有著重要作用和意義,因此,在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,要重視地基設(shè)計(jì),將其作為重點(diǎn)部分加以優(yōu)化,為后續(xù)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供有效基礎(chǔ)條件。由于不同建筑物在使用功能和整體規(guī)劃上會(huì)有所不同,針對地基結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)就需因地制宜、因勢利導(dǎo),根據(jù)相關(guān)建筑特點(diǎn),對地形等信息數(shù)據(jù)進(jìn)行準(zhǔn)確測量,為建筑提供穩(wěn)定基礎(chǔ)。同時(shí),還要將美學(xué)價(jià)值、成本造價(jià)和人文情懷融入其中,設(shè)計(jì)出最佳的施工方案。優(yōu)化樁基礎(chǔ)時(shí),有兩種方法,分別是預(yù)制柱和灌注樁。通常情況下,灌注樁質(zhì)量不好控制,在實(shí)際操作中,具有復(fù)雜性和多樣性,加上施工時(shí)間相對來說比較長,符合正常沉降標(biāo)準(zhǔn)條件下,施工時(shí)要盡量選用預(yù)制樁。隨著樁基進(jìn)一步深入,預(yù)制樁身會(huì)受到土壤作用,使得摩擦力逐漸增大,所以,在預(yù)制樁長度選擇中,就要選擇較長預(yù)制樁[4]。

        3.2 強(qiáng)化房屋建筑和建筑結(jié)構(gòu)協(xié)調(diào)性

        在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中,要重視整體平面和建筑結(jié)構(gòu)的有效協(xié)調(diào),使得兩者達(dá)到完美配合,從而實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)合理和造型美觀的目的。設(shè)計(jì)墻和建筑柱時(shí),要充分考慮房建平面整體功能,所有房間進(jìn)深與開間要保持一致,建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要注重簡潔性,尤其是柱子和墻不能出現(xiàn)任何錯(cuò)位現(xiàn)象,保證截面與層高面積相同,避免出現(xiàn)過大差異。對電梯和樓體進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),要將應(yīng)力集中在轉(zhuǎn)角區(qū)域。在進(jìn)行承重構(gòu)架制作時(shí),要運(yùn)用高強(qiáng)建材,達(dá)到降低自重的最終目的。在進(jìn)行非承重構(gòu)架制作時(shí),要運(yùn)用質(zhì)輕建材,保證房屋整體建筑布局,確保質(zhì)心交疊、剛心和中心符合標(biāo)準(zhǔn),避免發(fā)生各種扭轉(zhuǎn),對建筑質(zhì)量造成嚴(yán)重影響[5-7]。

        3.3 優(yōu)化柱箍筋和框架梁間距

        在建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),要將柱箍筋和框架梁間距控制在合理范圍內(nèi),因?yàn)檫@樣才能確保工程質(zhì)量符合國家標(biāo)準(zhǔn),增強(qiáng)承載能力,提升人防等級和抗震等級。與此同時(shí),設(shè)計(jì)人員應(yīng)該根據(jù)建筑需求,綜合考慮地面粗糙度、基本風(fēng)壓與雪壓、建筑材料質(zhì)量等,確保建筑結(jié)構(gòu)類型符合整體設(shè)計(jì)需要。如抗浮與防水設(shè)計(jì)中,水位、施工質(zhì)量和材料性能、混凝土結(jié)構(gòu)以及地基液化等方面,都需要進(jìn)行合理把握和控制,從而為柱箍筋和框架梁間距設(shè)計(jì)優(yōu)化奠定基礎(chǔ)[8]。

        3.4 優(yōu)化概念設(shè)計(jì)

        針對同一建筑方案,在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和技術(shù)上會(huì)存在很多差異,尤其是建筑物結(jié)構(gòu)布置設(shè)計(jì)確定同時(shí),就算載荷情況相同,其分析方法、荷載取值、材料以及設(shè)計(jì)參數(shù)也會(huì)有所不同,甚至不唯一,對細(xì)節(jié)進(jìn)行處理時(shí)會(huì)產(chǎn)生各種各樣的情況。以上這些問題單純依靠計(jì)算機(jī)技術(shù)難以得到有效解決,還需要設(shè)計(jì)人員進(jìn)行準(zhǔn)確合理判斷[9]。要想實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)判斷的合理性,就需要設(shè)計(jì)人員根據(jù)設(shè)計(jì)相關(guān)規(guī)律,根據(jù)自身多年工作經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行試驗(yàn),也就是人們所說的概念設(shè)計(jì)。概念設(shè)計(jì)來源于設(shè)計(jì)人員在不同備選方案選擇上,對設(shè)計(jì)中的不確定因素進(jìn)行有效分析和研究,其中表現(xiàn)最為明顯的就是地震。要想有效解決這一問題,就需要采取相關(guān)措施,提升建筑物抗震性能,規(guī)避自然風(fēng)險(xiǎn)。如確保剛度對稱和均勻,一定程度上可以減少地震對建筑結(jié)構(gòu)的破壞;保證延性設(shè)計(jì),能夠避免建筑結(jié)構(gòu)受地震作用產(chǎn)生脆弱性破壞;實(shí)現(xiàn)多道設(shè)防,在地震嚴(yán)重情況下,可以使得次要構(gòu)件先產(chǎn)生破壞,將部分地震能量進(jìn)行消耗。概念設(shè)計(jì)可以有效將不同類型抗震設(shè)防相關(guān)理念應(yīng)用其中,為設(shè)計(jì)提供有效指導(dǎo)。

        3.5 優(yōu)化節(jié)能指標(biāo)和設(shè)計(jì)規(guī)范

        一般情況下,房屋建筑結(jié)構(gòu)主要分為三部分,一是短肢剪力墻;二是框架;三是剪力墻和框架相結(jié)合結(jié)構(gòu)。其中,框架結(jié)構(gòu)雖說在材料選擇上沒有太多數(shù)量,但是抗震效應(yīng)卻是最好的。柱截面最多的就是選用短肢剪力墻這種結(jié)構(gòu),此類方法對建筑物內(nèi)部家具選擇和布局有著一定影響。剪力墻和框架相結(jié)合這種方式,不但有著較強(qiáng)適應(yīng)性與抗震效果,而且還不會(huì)對室內(nèi)布局產(chǎn)生任何影響。由此可見,進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),要根據(jù)建筑實(shí)際情況,結(jié)合成本以及各項(xiàng)因素,綜合考慮其優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn),找出最佳方法,從而優(yōu)化建筑設(shè)計(jì)。另外,設(shè)計(jì)人員還要根據(jù)設(shè)計(jì)相關(guān)要求和規(guī)范,及時(shí)掌握設(shè)計(jì)條例,根據(jù)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu),將設(shè)計(jì)方案進(jìn)行合理規(guī)范,及時(shí)改變不足,適當(dāng)取舍,從而提升設(shè)計(jì)水平。

        4 結(jié)語

        要想促進(jìn)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的有效應(yīng)用,設(shè)計(jì)人員就需要根據(jù)實(shí)際情況,實(shí)事求是,對具體問題具體分析,完善和優(yōu)化設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu),促進(jìn)房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全使用,從而提升設(shè)計(jì)水平和設(shè)計(jì)質(zhì)量,降低施工成本,提升企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益,推進(jìn)企業(yè)進(jìn)一步穩(wěn)定發(fā)展,促進(jìn)建筑行業(yè)走向可持續(xù)發(fā)展道路,為經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展提供源源不斷動(dòng)力支持,促進(jìn)社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)。

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