張 莉
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現(xiàn)代社會背景下,人們對房屋建筑結構設計要求越來越高,建筑房屋結構設計逐漸朝著經(jīng)濟性、美觀性、實用性和安全性發(fā)展。要想滿足這一條件,相關建筑房屋設計人員要充分考慮各個方面因素,及時創(chuàng)新設計方法,優(yōu)化設計方案,為房屋結構設計提供有利條件,促進設計朝著科學化和合理化發(fā)展,更好地服務于人民。
優(yōu)化建筑結構設計方法,不僅能夠減少建筑結構設計資金投入,還能將建筑結構單元進行有效整合,確保建筑質量,為建筑安全使用提供有效基礎條件,增加建筑安全性和實用性,提升建筑經(jīng)濟效用,使得建筑設計有著更強的適用性,提升建筑綜合性能[1]。與此同時,對原有設計方案進行仔細研究和分析,促進房屋結構設計不斷優(yōu)化,及時適應時代發(fā)展要求,確保房屋結構更加安全合理,為人類居住提供便捷。
設計人員在進行建筑結構設計過程中,不但要考慮到建筑質量、安全,而且要考慮設計是否科學合理,符合大眾審美要求。綜合考慮以上因素,將設計方案進行仔細分析,及時改變設計觀念,運用先進設計技術,促進材料高效使用同時,節(jié)省人力資源,促進施工設備搭配的合理性和有效性,控制和管理好工程造價。尤其是要不斷總結經(jīng)驗,分析相關建筑行業(yè)信息數(shù)據(jù),對結構進行有效研究,從而實現(xiàn)工程造價的有效控制,提升企業(yè)經(jīng)濟效益[2]。
在優(yōu)化結構設計方法時,一方面,要充分考慮開發(fā)商經(jīng)濟利益,將建筑項目資源進行最優(yōu)分配,降低開發(fā)商投入成本,提升資源利用率,促進資源合理分配。另一方面,設計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功能,而且還要為居住人員提供舒適和便捷。所以,在結構優(yōu)化設計時,要將環(huán)保安全放在首位,使房屋結構設計符合社會和企業(yè)要求,為人民服務。除此之外,還要進行設計創(chuàng)新,對設計思路和方法進行及時更新和改變,總結經(jīng)驗教訓,適當引入新技術、新方法,提升設計總體水平,發(fā)揮建筑設計最大效用[3]。
地基作為建筑的核心結構,對建筑整體安全有著重要作用和意義,因此,在結構設計中,要重視地基設計,將其作為重點部分加以優(yōu)化,為后續(xù)建筑結構設計提供有效基礎條件。由于不同建筑物在使用功能和整體規(guī)劃上會有所不同,針對地基結構的優(yōu)化設計就需因地制宜、因勢利導,根據(jù)相關建筑特點,對地形等信息數(shù)據(jù)進行準確測量,為建筑提供穩(wěn)定基礎。同時,還要將美學價值、成本造價和人文情懷融入其中,設計出最佳的施工方案。優(yōu)化樁基礎時,有兩種方法,分別是預制柱和灌注樁。通常情況下,灌注樁質量不好控制,在實際操作中,具有復雜性和多樣性,加上施工時間相對來說比較長,符合正常沉降標準條件下,施工時要盡量選用預制樁。隨著樁基進一步深入,預制樁身會受到土壤作用,使得摩擦力逐漸增大,所以,在預制樁長度選擇中,就要選擇較長預制樁[4]。
在房屋建筑結構設計過程中,要重視整體平面和建筑結構的有效協(xié)調(diào),使得兩者達到完美配合,從而實現(xiàn)結構合理和造型美觀的目的。設計墻和建筑柱時,要充分考慮房建平面整體功能,所有房間進深與開間要保持一致,建筑結構設計要注重簡潔性,尤其是柱子和墻不能出現(xiàn)任何錯位現(xiàn)象,保證截面與層高面積相同,避免出現(xiàn)過大差異。對電梯和樓體進行設計時,要將應力集中在轉角區(qū)域。在進行承重構架制作時,要運用高強建材,達到降低自重的最終目的。在進行非承重構架制作時,要運用質輕建材,保證房屋整體建筑布局,確保質心交疊、剛心和中心符合標準,避免發(fā)生各種扭轉,對建筑質量造成嚴重影響[5-7]。
在建筑物結構設計時,要將柱箍筋和框架梁間距控制在合理范圍內(nèi),因為這樣才能確保工程質量符合國家標準,增強承載能力,提升人防等級和抗震等級。與此同時,設計人員應該根據(jù)建筑需求,綜合考慮地面粗糙度、基本風壓與雪壓、建筑材料質量等,確保建筑結構類型符合整體設計需要。如抗浮與防水設計中,水位、施工質量和材料性能、混凝土結構以及地基液化等方面,都需要進行合理把握和控制,從而為柱箍筋和框架梁間距設計優(yōu)化奠定基礎[8]。
針對同一建筑方案,在結構設計和技術上會存在很多差異,尤其是建筑物結構布置設計確定同時,就算載荷情況相同,其分析方法、荷載取值、材料以及設計參數(shù)也會有所不同,甚至不唯一,對細節(jié)進行處理時會產(chǎn)生各種各樣的情況。以上這些問題單純依靠計算機技術難以得到有效解決,還需要設計人員進行準確合理判斷[9]。要想實現(xiàn)設計判斷的合理性,就需要設計人員根據(jù)設計相關規(guī)律,根據(jù)自身多年工作經(jīng)驗進行試驗,也就是人們所說的概念設計。概念設計來源于設計人員在不同備選方案選擇上,對設計中的不確定因素進行有效分析和研究,其中表現(xiàn)最為明顯的就是地震。要想有效解決這一問題,就需要采取相關措施,提升建筑物抗震性能,規(guī)避自然風險。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構的破壞;保證延性設計,能夠避免建筑結構受地震作用產(chǎn)生脆弱性破壞;實現(xiàn)多道設防,在地震嚴重情況下,可以使得次要構件先產(chǎn)生破壞,將部分地震能量進行消耗。概念設計可以有效將不同類型抗震設防相關理念應用其中,為設計提供有效指導。
一般情況下,房屋建筑結構主要分為三部分,一是短肢剪力墻;二是框架;三是剪力墻和框架相結合結構。其中,框架結構雖說在材料選擇上沒有太多數(shù)量,但是抗震效應卻是最好的。柱截面最多的就是選用短肢剪力墻這種結構,此類方法對建筑物內(nèi)部家具選擇和布局有著一定影響。剪力墻和框架相結合這種方式,不但有著較強適應性與抗震效果,而且還不會對室內(nèi)布局產(chǎn)生任何影響。由此可見,進行建筑結構設計時,要根據(jù)建筑實際情況,結合成本以及各項因素,綜合考慮其優(yōu)點和缺點,找出最佳方法,從而優(yōu)化建筑設計。另外,設計人員還要根據(jù)設計相關要求和規(guī)范,及時掌握設計條例,根據(jù)設計結構,將設計方案進行合理規(guī)范,及時改變不足,適當取舍,從而提升設計水平。
要想促進建筑結構設計優(yōu)化方法在房屋結構設計中的有效應用,設計人員就需要根據(jù)實際情況,實事求是,對具體問題具體分析,完善和優(yōu)化設計結構,促進房屋結構設計安全使用,從而提升設計水平和設計質量,降低施工成本,提升企業(yè)經(jīng)濟效益和社會效益,推進企業(yè)進一步穩(wěn)定發(fā)展,促進建筑行業(yè)走向可持續(xù)發(fā)展道路,為經(jīng)濟社會發(fā)展提供源源不斷動力支持,促進社會主義現(xiàn)代化建設。