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        房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中優(yōu)化技術(shù)應(yīng)用探討

        2021-11-27 12:42:07鄭波波
        魅力中國 2021年30期
        關(guān)鍵詞:房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方案

        鄭波波

        (河北 邯鄲 057150)

        隨著我國改革開放的不斷深入,社會經(jīng)濟水平不僅得到了明顯提升,同時科學(xué)技術(shù)水平也呈現(xiàn)出不斷上升的趨勢,人們在追求物質(zhì)生活之余也越來越重視對精神世界的追求,尤其是在住房的選擇上,對于廣大人民群眾而言,房屋不僅是一個簡單的居住空間,而是更加關(guān)注房屋的質(zhì)量是否有保證以及房屋內(nèi)外的設(shè)計是否美觀,故而地產(chǎn)商為了迎合社會公眾的上述需求必須要對房屋建筑加大投入,然而追求經(jīng)濟效益最大化作為他們的終極目標(biāo),成本超出預(yù)算必然會為建造者的最終收益帶來消極影響,因此對房屋建筑設(shè)計中最耗費人力、物力資源的結(jié)構(gòu)設(shè)計上應(yīng)該更加傾向通過技術(shù)的優(yōu)化應(yīng)用來降低房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的造價,以確保房屋建筑能實現(xiàn)經(jīng)濟效益的同時保證廣大消費者在房屋質(zhì)量與美觀性方面的需求。并且隨著我國社會經(jīng)濟的快速發(fā)展,加之改革開放程度也逐漸深入,建筑行業(yè)處于這種環(huán)境背景中,其要想得到更好的發(fā)展,必須將建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計先進技術(shù)應(yīng)用到建筑行業(yè)中,并對現(xiàn)有的施工方式和施工工藝加以創(chuàng)新和完善,最終利用這種方式,為現(xiàn)代化建筑增添更多的美觀和功能。對于建筑設(shè)計工程施工而言,其所具備的作用十分明顯,從設(shè)計人員角度分析,需要提高對建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計工作的重視程度,并對設(shè)計過程中加以控制,這樣不僅能為項目整體施工進度提供保障,同時也能將建筑項目整體施工質(zhì)量提升上來,并保證施工成本最小化,最終實現(xiàn)了建筑企業(yè)經(jīng)濟效益。

        一、房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化技術(shù)應(yīng)用的主要內(nèi)容

        隨著我國市場經(jīng)濟的快速發(fā)展,建筑行業(yè)的競爭愈加激烈,在此背景下,建筑企業(yè)要想在這激烈的競爭中留有一席之地,必須要將客戶需求和造價控制進行有效銜接,并找出最佳的銜接點,這樣不但能達到客戶提出的種種需求,同時還能提升自身經(jīng)濟效益。此外,在建筑造價中,房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計占據(jù)著至關(guān)重要的作用,不僅如此,建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計也對建筑企業(yè)的收益大小起著決定性作用,所以,各個建筑企業(yè)和單位為了實現(xiàn)雙贏的局面就越來越關(guān)注對房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的技術(shù)優(yōu)化[1]。然而,要想實現(xiàn)房屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計就必須要全面了解房屋建筑結(jié)構(gòu)的整體設(shè)計,只有這樣才能夠?qū)ㄖY(jié)構(gòu)設(shè)計、施工流程等方面做到心中有數(shù),才能對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計作出較為客觀地判斷,并對其中的問題進行分析總結(jié),找到其中存在的問題,并提出相應(yīng)的優(yōu)化方案,并保證方案的科學(xué)性與可實施性。對于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)優(yōu)化而言,其中涵蓋的內(nèi)容較廣,房屋建筑主體結(jié)構(gòu)與子結(jié)構(gòu)的優(yōu)化作為其中的主要內(nèi)容,其主要原因在于房屋建筑的框架受到房屋主體結(jié)構(gòu)的影響,一旦房屋主體結(jié)構(gòu)設(shè)計存在問題,就會導(dǎo)致整個建筑的安全系數(shù)降低,由此可見要想提升建筑的安全性就必須要對房屋主體結(jié)構(gòu)技術(shù)進行優(yōu)化,同時要想保證主體結(jié)構(gòu)的安全性、協(xié)調(diào)性以及平穩(wěn)性就必須要及時優(yōu)化房屋子結(jié)構(gòu)。此外,房屋建筑結(jié)構(gòu)的類型選擇、房屋建筑的受理情況分析、房屋建筑內(nèi)部與外部各個部件的布置情況、屋頂設(shè)計方案以及圍欄等配套基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的設(shè)計都是可以進行技術(shù)優(yōu)化的重要內(nèi)容和環(huán)節(jié)。

        二、優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的意義

        今年,我國進行了規(guī)模宏大的基礎(chǔ)工程建設(shè),取得巨大成就的同時也造成了極大的資源浪費。優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計能夠節(jié)約資源、提高經(jīng)濟效益,這是在滿足現(xiàn)行規(guī)范要求、保證結(jié)構(gòu)安全和建筑功能需求的前提下,通過科學(xué)的計算、合理的結(jié)構(gòu)布置及適量的構(gòu)造措施,來達到充分發(fā)揮材料性能、合理提高建筑的經(jīng)濟性能的目的。根據(jù)數(shù)據(jù)表明結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計能夠有效地降低建筑工程的成本造價,而且還能更為合理地使用建筑材料,讓不同建設(shè)單位的建筑工程結(jié)構(gòu)更為協(xié)調(diào)一致,促進建設(shè)工程中結(jié)構(gòu)設(shè)計的健康發(fā)展。

        三、結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化技術(shù)的運用

        (一)植入概念性設(shè)計理念.

        在房屋建筑施工過程中,一些無法用詳細數(shù)據(jù)展開施工的情況則需要嵌入概念設(shè)計理念,對不同的結(jié)構(gòu)設(shè)計采用不同的分析方法,確定結(jié)構(gòu)設(shè)計根據(jù)材料的不同、參數(shù)不同而進行不同角度的分析。分析的方法是多樣性的,然后再進行擇優(yōu),從中得出最好的設(shè)計方案[2]。而對于已經(jīng)確定好的結(jié)局布置需要從不同的角度分析整體結(jié)構(gòu)櫥架的陌生情況,并且對于不同的建筑材料、設(shè)計參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)進行多組合的形式搭配,最終實現(xiàn)經(jīng)濟價值與安全程度都達到最優(yōu)的組合。

        (二)結(jié)構(gòu)工程師要參與建筑方案規(guī)劃

        在建筑方案階段,結(jié)構(gòu)布置的合理性往往被忽視,而結(jié)構(gòu)設(shè)計是在建筑設(shè)計之后進行的,受建筑設(shè)計的制約,往往要犧牲-定的經(jīng)濟性或者安全儲備來實現(xiàn)建筑設(shè)計的要求。這就建議結(jié)構(gòu)工程師能在方案階段參與進去,力保在滿足建筑功能及外觀需求的前提下,使建筑物盡可能地平面規(guī)則、豎向剛度連續(xù)。建筑結(jié)構(gòu)工程師需要積極參與到早期的項目計劃中,對于整體的項目進行全面地了解,否則在實際的建筑中,建筑師很難正確地分析系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),幫助建筑師做好創(chuàng)新,使建筑的功能優(yōu)化全面展現(xiàn)。

        (三)對整體以及局部實施優(yōu)化

        對于建筑項目而言,一般都具備層次性以及復(fù)雜性等特點,其中涵蓋了建筑過程中零部件的選擇、原材料的選擇以及結(jié)構(gòu)內(nèi)容等方面的選擇等,此外還包括了建筑過程中所涉及的設(shè)計體系、安全體系以及結(jié)構(gòu)體系等多個方面,其中以上所有體系中還包括了諸多附屬體系。要先實現(xiàn)優(yōu)化設(shè)計就必須要多以上所有體系的內(nèi)容以及細節(jié)進行完善與優(yōu)化,做到從整體到局部。

        (四)分階段實施優(yōu)化

        在指定的使用期限內(nèi),任何項目工程都具備諸多可以選擇的方案,也就是說,任何環(huán)節(jié)都能夠?qū)嵤┑姆桨高M行優(yōu)化和完善。因此,相關(guān)工作人員應(yīng)根據(jù)實際情況來明確最終的方案,由此不但能使總體工程的使用壽命增長,同時還能確保建筑的施工質(zhì)量,致使企業(yè)經(jīng)濟效益最大化。

        (五)對基礎(chǔ)方案實施優(yōu)化

        對于基礎(chǔ)投資而言,在總投資當(dāng)中的占比一般為30%左右,如果所選擇的基礎(chǔ)方案具備合理性,就能夠最大程度上控制建筑工程造價,由此可見基礎(chǔ)方案的選擇對造價起到重要的影響。此外,在進行基礎(chǔ)方案設(shè)計時要結(jié)合當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)情況特點,設(shè)計出多種基礎(chǔ)方案,然后選取最有力的基礎(chǔ)方式。

        (六)對上部結(jié)構(gòu)實施優(yōu)化

        現(xiàn)階段,要想不斷優(yōu)化房屋建設(shè)的上部結(jié)構(gòu),應(yīng)先將剪力墻進行合理布置,在此需要注意的是,剪力墻的質(zhì)量必須要達到最佳,這樣才能使結(jié)構(gòu)的中心點和對稱樓層的平面剛度中心點保持一致,以此來減少各種荷載作用的影響,比如地震和外部風(fēng)力等。此外,相關(guān)工作人員還應(yīng)利用剪力墻的優(yōu)勢進行溝通,同時將墻肢長增加,這樣不但能減少混凝土的使用數(shù)量,還能確保剛度的基礎(chǔ),減少墻肢的數(shù)量。

        (七)結(jié)構(gòu)同建筑的協(xié)調(diào)優(yōu)化

        工作人員在設(shè)計過程中,為達到結(jié)構(gòu)合理、造型美觀的目標(biāo),應(yīng)最大限度地確保建筑整體結(jié)構(gòu)的配合度,同時在設(shè)計期間,還要確保其與功能需求的標(biāo)準(zhǔn)不出現(xiàn)偏差,也就是說,所有房間的標(biāo)準(zhǔn)不能夠出現(xiàn)任何差異,應(yīng)保持一致,不僅如此,其還要確保層與層之間的高度與截面積保持一致,建筑系統(tǒng)的墻和柱保持整齊性。此外,相關(guān)工作人員在設(shè)計電梯類或樓梯時,還應(yīng)對受力方向較多的轉(zhuǎn)角區(qū)域加以注重,同時為減輕重量,工作者應(yīng)采用高強的建材來作為承重的構(gòu)件。

        四、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化技術(shù)應(yīng)用中的注意事項

        (一)結(jié)構(gòu)設(shè)計結(jié)果的優(yōu)化

        對于結(jié)構(gòu)優(yōu)化而言,通常被視為一種審查工作,審查內(nèi)容主要包括建筑設(shè)備以及建筑結(jié)構(gòu)等專業(yè)設(shè)計的相關(guān)文檔,在審查過程中如果發(fā)現(xiàn)文檔中存在問題要及時與設(shè)計企業(yè)交流溝通,經(jīng)過溝通后做出最終優(yōu)化意見的確定,對大程度上保證結(jié)構(gòu)設(shè)計結(jié)果優(yōu)化的科學(xué)性與合理性,同時要確保優(yōu)化的可實施性。

        (二)過程優(yōu)化

        在總體工作期間,結(jié)構(gòu)優(yōu)化是一項核心內(nèi)容,但該項內(nèi)容經(jīng)常受到多方面因素的影響,比如時間、前期方案等,導(dǎo)致優(yōu)化工作在工作期間落實不到位[3]。對此,要想將此類問題有效解決,相關(guān)工作人員應(yīng)在項目設(shè)計最初明確應(yīng)對方案,并做好相關(guān)督促、檢查工作。

        (三)提高施工人員的專業(yè)化

        對于建筑施工項目中的施工人員而言,通常人員素質(zhì)與專業(yè)性普遍不高,要想提升施工人員的專業(yè)性就必須要結(jié)合施工人員的特點以及不足制定相應(yīng)的培訓(xùn)內(nèi)容定期開展專業(yè)技能方面的培訓(xùn),總根本上提升施工人員專業(yè)方面的技能以及綜合素養(yǎng)。此外,在培訓(xùn)結(jié)束后要對施工人員進行考核,檢驗施工人員的專業(yè)水平,從而從根本上保證專業(yè)技術(shù)的提升。

        (四)結(jié)合科學(xué)技術(shù)

        對于現(xiàn)階段建筑而言,科學(xué)技術(shù)的使用以及得到了普及,在進行結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程中就使用到了計算機軟件技術(shù),他能夠提升結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化的時間與過程,同時使計算結(jié)果更加準(zhǔn)確。同時使得建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中的安全性得到了有效保證,在實施設(shè)計過程中認為設(shè)計中如果存在缺陷,可以通過計算機軟件進行排查并提出更為合理的優(yōu)化方案,以此來確保建筑結(jié)構(gòu)的可實施性。

        結(jié)語

        綜上所述,生活質(zhì)量的提高讓消費者更加注重對房屋經(jīng)濟性與美觀性的追求,其中房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計對于房屋建筑成本的影響較大,因此對房屋建筑進行優(yōu)化技術(shù)應(yīng)用能在保證房屋建筑高質(zhì)量的基礎(chǔ)上滿足消費者的各種需求,進而達到實現(xiàn)經(jīng)濟效益與滿足客戶需求的完美結(jié)合,而且除了.上述優(yōu)化途徑之外,設(shè)計人員對細節(jié)以及微小部件的技術(shù)優(yōu)化同樣不可忽視,因為細節(jié)的忽視同樣會給房屋建筑的整體設(shè)計產(chǎn)生消極影響。然而,房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的技術(shù)應(yīng)用優(yōu)化并不是沒有限制或者標(biāo)準(zhǔn)的,在對房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)化中建筑商不能為了最大程度地降低造價而無限制的對相關(guān)的設(shè)計進行改變,相關(guān)設(shè)計單位及其工作人員必須樹立正確的技術(shù)優(yōu)化理念,必須通過科學(xué)合理的方式優(yōu)化技術(shù)應(yīng)用,從而實現(xiàn)節(jié)約造價成本以及最大程度保證房屋建筑的居住安全和質(zhì)量。因此在今后的房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)優(yōu)化的過程中要對建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計多角度進行分析,綜合考慮各種影響因素以及實現(xiàn)人力與技術(shù)的平衡。

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