前言:想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗?我们特意为您整理了5篇结构设计优化范文,相信会为您的写作带来帮助,发现更多的写作思路和灵感。
引言
工业是我国国民经济支柱产业。保证工业安全生产,提高工业基础设施建设水平是工业发展的必要条件,为此人们对工业厂房建筑的建设逐渐给予了更多的关注。在厂房建设过程中,结构设计是第一步关键工作环节,其决定了厂房建设的施工质量和投资效益。为此,我们需要在现有的厂房建筑结构设计理念基础上,不断改进创新,优化结构设计方案,使厂房建筑更符合工业生产需要。以下本文就以钢结构厂房建筑为例,来简单谈谈结构设计优化技术在工业厂房建筑结构设计中的应用。
1 结构优化设计技术的作用
在现代建筑工程的项目实施过程中,结构设计是一项非常重要和关键的实施环节,起到了不可替代的重要作用。并且随着建筑结构形式越来越复杂,规模越来越大,结构设计的重要性就越突出,对于结构设计优化技术的需求也就越大。只有采用结构设计优化技术,不断使建筑的基础结构、房屋结构、维护结构以及细部构造等设计更加合理科学,才能使建筑的使用价值更高,使用功能越完善。
另外,在结构设计中通过优化技术来提高建筑的节能环保效益是非常可行的,也是相对最有效的。结构设计还在很大程度上决定了建筑工程的造价,对于提高建筑工程投资效益控制也起到重要作用。
2 结构设计优化的基本方法
目前建筑工程的结构设计优化技术的基本方法主要有两种,即直觉优化与概念设计处理。所谓直觉优化,就是指建筑工程的结构设计中,可以采用多种设计方案时,设计人员一般会根据自己的经验和直觉来判断出应当选择哪种设计方案比较合适,尤其是在确定结构布置设计、荷载分析、细部处理的设计方案时,更是无法使用计算机来代替,必须要由设计人员靠自己的判断来决定。但是在实际的建筑工程结构设计中,设计人员自己的判断是需要根据设计规律和实践经验来判断,其在一定情况下,还是需要结合概念来进行设计处理。为此在结构设计优化技术中,概念设计处理也是非常常见的优化技术方法。
3 钢结构厂房的结构设计优化技术应用
本文以钢结构厂房为例,来详细探讨结构设计优化技术的具体应用。
3.1 厂房钢结构设计优化的基本原则 首先,要保证有足够的工作空间。其次,在生产中机械设备的运行往往会带来一定的震动,为保证厂房的安全性,在优化厂房结构设计时,需要重点对结构的抗震性进行设计。再者,一些厂房在生产中会散发大量的热量,而钢本身具有很大的传热性能,若温度过高时,钢结构的强度也会减弱,为此设计中还注重对钢结构的耐热性进行优化设计。最后,厂房的支撑体系设计、屋面设计和立面设计也都要充分结合实际需要,合理设计,提高厂房结构设计方案的经济性和合理性。
3.2 钢结构厂房的抗震性设计优化 首先,在进行总体布置的时候,厂房结构的质量和刚度分布应该具有均匀性,钢架是厂房横向结构选择的最佳材料,通过这种形式,可以使钢结构的受力性能得到充分地应用,并且横向结构变形几率也在一定程度上有所降低。其次,钢结构厂房出现破坏,通常情况下,并不是因为杆件没有足够的强度,在很多时候是因为杆件没有稳定性而使其出现破坏现象,因此,布置支撑系统要具有一定的合理性。第三,在地震影响下,低周疲劳作用有所发挥,而在设计过程中,应该着重考虑它对厂房所产生的影响。在设计结构连接点的时候,节点的破坏要晚于结构构件的全截面屈服,结构构件应该加入到塑性工作中,将其中地震能量充分地吸收进来,从而发挥抗震能力。
3.3 钢结构工业厂房的耐热性设计 钢结构工业厂房防火能力很差,当钢材受热在100℃以上时,随着温度的升高,钢材的抗拉强度降低,塑性增大;温度在250℃左右时,钢材抗拉强度略有提高,而塑性却降低,出现蓝脆现象;当温度超过250℃时钢材出现徐变现象;当温度达500℃时,钢材强度降至很低,以致钢结构塌落。因此,当钢结构表面温度处于150℃以上时,必须做隔热及防火设计。这样可以增强建筑的耐热能力,使建筑更加的安全。
3.4 屋面支撑系统及屋面结构的设计优化 屋盖支撑系统的布置应根据厂房跨度、高度、柱网布置、屋盖结构形式、吊车吨位和所在地区的抗震设防烈度等条件来决定。一般情况下无论有檩或无檩体系的屋盖结构均应设置垂直支撑;在无檩体系中,大型屋面板有三点和屋架焊接,可起到上弦支撑作用,但考虑到施工条件的限制和安装需要。无论有檩或无檩体系屋盖均应在屋架上弦和天窗架上弦设置上弦横向支撑。对于屋架间距不小于12m的厂房或厂房内设有特重级桥式吊车或厂房内有较大振动设备的均应设置纵向水平支撑。屋面的排水及防水设计在屋面设计中需重点考虑,根据《屋面工程技术规范》的规定,屋面坡度最小为5%,在积雪较大的地区,坡度应适当加大。单坡屋面的长度主要取决于所在地区的温差以及降雨所形成的最大水头高度。根据工程设计经验,单坡屋面长度宜控制在70m以内。目前,市场上钢结构屋面的做法常用的有两种:①刚性屋面:双层彩色压型钢板内夹保温棉;②复合柔性屋面:由屋面彩钢板内板、隔气层、保温层、卷材防水层组成。
3.5 立面设计的优化 在厂房轻钢结构的设计中,除了要对力学性能进行优化设计以外,还需要对其立面设计进行优化。尤其是要对厂房轻钢结构的规模、线条、色彩等方面进行优化设计。由于厂房一般多用于生产,因此在设计其立面的规模和线条时,可以考虑设计简单统一的立面。在色彩选择上,也可以尽量考虑彩色的钢板,避免整个厂区都处于一种单调沉重的混凝土结构中。尤其是在厂房的出入口、外天沟已经收边泛水等部位进行合理优化设计,在保证其基本功能的基础上,实现良好的立面效果。使厂房给人一种亲切的感觉,从而调节员工的心情,提高工作积极性。另外,线条是表现轻钢结构建筑风格最独特的特征,均匀的线条或横或竖,使得轻钢结构建筑富有流畅的金属质感,体现了强烈的现代工业气息。很多厂房在设计上往往考虑到采光问题而在墙面上挖较多的孔洞,破坏了立面效果,笔者建议可以大量使用屋面采光板,以此来解决采光和立面效果的矛盾,同时还能解决厂房的通风问题。
4 结束语
随着工业现代化的不断发展,工业生产对厂房的功能和性能都提出了更高的要求,为了满足现代工业的厂房建设需要,我们必须要不断的改进设计理念,优化厂房结构的设计方案。目前钢结构逐渐成为厂房建筑的主要结构形式,在对其进行结构设计优化时,需要结合钢结构的特点,和实际的工业生产需要,对钢结构的抗震性、耐热性和支撑系统进行优化设计,同时还要注重厂房结构设计的立面设计,在满足厂房基本功能需求的基础上,设计出优美大方,更符合工业性质的厂房结构设计方案,从而提升我国厂房建筑结构设计水平。
参考文献:
[1]蔡,蒋凤鸣,董辉.浅谈钢结构厂房设计[J].中国科技信息,2010(19).
[2]耿云峰.论钢结构工业厂房的设计与施工[J].今日科苑. 2008(20).
关键词: 建筑 结构设计 设计优化
随着我国改革开发的进一步发展,全国人民的生活都步入了小康时代。越来越多的人对物质生活要求也越来越高了,许多人都住进了高楼大厦。人口的继续增长,使得建筑物越来越多,而土地资源有限,这样导致土地价格越来越高,从而导致了建筑商的建筑成本也越来越高。降低建筑成本是建筑商首先考虑的方法,那么如何控制建筑成本呢?结构优化设计思想是目前国内外比较有价值的一套理论系统。运用该理论方法,实现人民对于居住环境和生活环境的改善,提高建筑产品的质量与品味,满足小康社会人们对新生活的需求,同时降低工程建筑的造价成本,实现建筑商利润最大化的目标,这具有适用、经济、实用的价值。
1优化的结构设计方法
社会上的建筑物都很令人赏心悦目给人以美的享受,这是结构设计与建筑实施技术相互协调、密切配合,从而达到美观效果的结果
建筑结构设计我们都追求安全、适用、经济、美观、施工简单等五种目标。文中的结构设计优化,能实现建筑设计技术优化的目的,能应用于实践,它不但满足了人们对建筑美观、造型优美的要求,又能使房屋的结构设计合理、性能安全、建筑成本经济,成为名副其实的“经济适用”建筑。结构设计优化方法从建筑上来分析,它主要体现在优化设计的建筑工程结构和建筑工程结构的总体优化设计两个方面。
第一个方面:建筑模型的优化结构设计方法。
一项大的建筑工程,先设计建筑模型,那么建筑模型的优化是十分必要的。建筑工程的结构优化设计主要包括:基础结构方案的优化
设计、围护结构方案的优化设计、屋盖系统方案的优化设计和结构细部设计的优化设计。除此之外,还需要做选型、布置、受力分析、造价分析等内容的优化设计。所有这些设计,都按照一切从实际出发的原则来进行,根据工程的具体实际情况,围绕房屋建筑的综合经济效益的目标进行结构优化设计。在进行结构设计时,首先要满足设计意图后,尽量使平面布置规则,缩小刚度和质量中心的差异,这样可以避免水平荷载与建筑物中太大的扭转作用力。在竖直方向上应避开使用转换层,减少应力集中现象。
房屋结构可靠度优化设计的约束条件,包括了应力约束、裂缝宽度约束、结构强度约束、尺寸约束、从正常时的极限状态下弹性约束到终极状态的弹塑性约束、从可靠指标约束到确定性约束条件等。在设计中,我们要保证各约束条件必须符合现行规范的要求。
第二个方面:建筑模型的优化结构设计的 计算方案。
完成计算方案的设定后只需编制相应适用的运算程序即可得到我们的最终优化结果。然而,结构设计的优化涉及到多个变量、多个约束条件,这是属于一个非线性的优化问题,在设定计算方案时,需要将有约束条件转变为无约束条件来进行计算。建筑工程设计中常用
的方法有Powell算法、拉氏乘子法和符合型等方法。利用这些方法来计算建筑模型的优化结构设计方案。
2优化的结构设计技术在实践中的应用
在设计好了优化的结构设计方案后,就可以将该理论方法应用于实践之中。结构设计的优化,是目前一个比较普遍的课题,要达到利
用结构优化的方法在不改变适用性能的前提下达到降低工程造价的目的,将结构设计优化方法应用于实践之中,这是我们建筑工程设计
人员所追求的目标。结构设计优化设计应用于项目的整体设计、前期设计,旧房改造,抗震设计等设计的各分部环节,发挥着巨大的效益。
在按照结构设计优化的方法及模型进行实践的过程中,要注意下面的三个方面的问题:参与结构设计优化的前期工作,将概念设计和细部结构设计进行优化,优化下部的地基基础结构设计。下面就这三个方面进行详细描述。
2.1参与结构设计优化的前期工作
因为前期方案的确定直接影响建筑的总投资,而现在存在的普遍问题就是前期方案阶段结构设计并不进行参与,建筑师进行建筑设计时大多并不考虑结构的合理性以及它的可行性,但是建筑设计的结果却直接对结构设计造成影响,某些方案可能会增加结构设计的难度,并使得建筑的总投资提高。如果在方案的初期,结构优化设计就能参与进来,那么我们就能针对不同的建筑类别,选择合理的结构形式,合理的设计方案,获得一个良好的开端。
2.2将概念设计和细部结构设计进行优化
概念设计应用于没有具体数值量化的情况,例如地震设防烈度,因为它的不确定性,计算式难免与现实有较大的差异,在进行设计的时候就要采用概念设计的方法,把数值作为辅助和参考的依据。设计过程中需要设计人员灵活的运用结构设计优化的方法,达到最佳的效
果。
2.3优化下部的地基基础结构设计
地基基础的结构设计优化首先要选择合适的方案,如果为桩基础,那么要根据现场地质条件选择桩基类型,尽量节省造价。桩端持力层对灌注桩桩长的选择影响很大,应多进行比较以确定最合适的方案。
3优化的结构设计实际价值
结构设计优化在建筑设计中具有很重要的地位,首先使用结构优化的设计能降低建筑,其次进行优化结构的设计能提高建筑结构的经济性。这些都具有实际价值。
3.1 通过结构优化设计来降低总造价
进行结构优化设计中,多层住宅和高层住宅相比较,层数越多总建筑面积增大,单位建 筑面积占用的土地面积就越小,节约了用地成本,但建筑层数的增多,建筑总高度也会加大,楼与楼之间的间距也要加大,这时占用的土地节约量就不与建筑层数增加比例相同了。另如屋盖部分,一栋楼只有一个屋盖,并不会因为层数的增加而有所改变,它的成本下降会比较明显。对于基础部分而言,虽然也是各层共用的,但是层数增加,传给基础的荷载将会增大,我们需要增大基础,这样单位面积的造价有所降低,但是却没有屋盖的效果那样明显。
3.2 通过进行结构设计优化来提高建筑结构的经济性
建筑的层高增加,由于墙体面积和柱体积增加,结构的自重会增加,基础和柱的承载力相应增加,水卫和电气的管线会加长;相反降低层高,可节省材料,有利用抗震,同时建筑的总高度减小,两建筑之间的日照距离就会减小,间接的节约了用地。建筑面积相同,建筑使用不同的平面形状时,它的外墙周长也就会不同,这样当选择圆形或是越接近于方形时,外墙周长系数就越小,基础、外墙砌体、内外表面装修都随之减少,同时其受力性能也得到提高,增强了建筑的经济性能。
4 结论
利用结构设计优化的技术方法,能提高有限的空间、有限的资源,让其最大化的效果发挥,实现了经济化、实用性和适用性的良好目标。满足了建筑产品的品质要求不断提高的目的,实现了人们对于居住条件及生活环境的要求不断提高的需求,同时,这也实现了建筑商不断寻求新的手段来满足顾客的需求,达到降低建筑工程造价成本的目标。
5 参考文献
[1]谈建筑结构的优化设计[J].建筑科学,2009
[2]张红友.优化结构设计减少建筑投资成本[J],陕西建筑,2008(1 1).
关键词:结构设计;优化技术;房屋设计;探讨应用
Abstract: with the China has in the comprehensive construction well-off society, be speeding up the whole social economic rapid development stage, people's standard of living quality will continue to ascend, living level will up the steps, improve the people's living life appropriate new demand, according to the practical experience for many years in the authors discussed in this paper. In the final analysis from three aspects detailed design optimization of building structure technology specific strategies, we hope that this paper for our country related parties or the significance of reference.
Keywords: structure design; Optimization technology; Housing design; Discusses application
中图分类号:TB482.2文献标识码:A 文章编号:
结构设计是个系统、全面的工作。作为结构设计人员,需要扎实的理论知识功底,灵活创新的思维和严肃认真负责的工作态度。加深对当前房屋建筑结构设计中常见问题的认识与研究,以不断提高自身的结构设计水平,使设计的作品比现阶段的其它建筑具有更高的水准、更合理和更经济的结构形式。随着经济快速发展,结构设计在当今房屋建筑工程中,是一项责任繁重、具有影响力的项目,房屋设计的优化性比较重要,其设计的水平直接影响着建筑物的经济性、适用性和安全性。
1、房屋优化设计的主要内容
通常房屋结构的设计主要是利用适宜的方法和设计理念来满足房屋建筑设计的需求,比如确定合理的布置、结构形势、构件尺寸等。尤其是优化设计基本的钢筋混凝土房屋结构体系,往往自整体布局与具体构件两个角度进行分析、考虑。影响整体布局的关键因素是建筑
物的柱网尺寸、层高、体型、抗侧力构件位置等。具体构件主要是指结构构件的几面、布局、
钢筋及混凝土的配筋构造、强度等级。对于这两大方面的因素,需要有专业的工程设计人员,
熟知构件设计规范并具有丰富设计经验,而且善于分析与把握构件受力特性及结构,进而选
取最相适宜的方法展开优化设计工作。
2、房屋优化设计的必要性
依据我国的国情以及发展形势,我国今后主要以建设高层住房为主。与此同时,投资者们也日益关注建设成本如何最低化,使用结构设计优化技术能够实现建筑成本的最低化。若想实现结构优化的目的,工程设计人员首先以建筑的安全性为基础,然后理性分析建筑方案,
融合与之相适宜的设计理念以及方法,实现对工程造价的有效控制,以符合投资者的经济要求。根据统计资料表明,建筑结构经过优化设计比未进行优化的建筑节省了5%至30%的费用。然而,在很多实际优化设计中,其因为受到较多因素的制约而难以施展、发挥出其优越性。比如,过度追求工程设计进度,就会影响工程设计人员的设计效果,一味地以满足工程进度为目标;年轻的工程设计人员常受其专业素质限制,难以理解其设计软件,无法实现优化技术;也有一些工程设计人员过于关注建筑部分,忽视了建筑的整体方案,未能实现控制整体造价。由此可见,工程设计人员要将其技术与经济效益进行有机结合,只有合理的设计方案才能确保实现最大经济效益。
3、关于优化设计技术中存在的问题
3.1重视结构尺寸,忽略结构整体设计人员优化建筑方案时,通常根据已给的几何形状、
材料、拓补等来规划,以符合条件的构件截面要求,而忽略了整体结构的优化性。其实形状的优化设计要比尺寸的优化重要得多,单纯的尺寸优化不能满足优化结构的需求。不少设计人员片面的认为结构方案和布置规划经过计算机软件对分析上部结构,一旦构件截面符合计算结构的规定,那么对于地基部分,特别是软地基部分,上部结构重要性就变低了。所以设计人员时常对上部结构的构件截面没有足够的重视。
3.2优化目标不能完全符合工程的需求在实际优化设计过程中,时常伴随着很多难题,因为工程设计工作中的约束条件较多、建筑功能的限制性较多、变量也多等一系列不确定因素,致使目标函数仅能获取相对的最优解。当今利用计算机软件来优化截面,几次间的试验根本无法实现预期效果。因此设计的进度与时机都限制了优化方法的实现。虽然当今不少建筑的结构设计及布置是较为合理的,而且它的构件截面也适合常规尺寸,但是计算机软件的分析工作依然是设计工作中薄弱一节。即使利用增大构件截面的手段也无法得到有效改善,
相反地还增大了耗材的成本。
3.3离散变量问题建筑物尺寸、型钢规则型号、钢筋等都是变量,传统的梯度算法、对偶算法已经不能满足当今的工程设计需要。当前随着问题日益增多,引发了计算量剧增的组合性爆炸难题。
4、结构优化技术在房屋结构设计中的应用
4.1概念设计优化与建筑结构的设计每一个建筑结构的设计方案,都具有多种结构及布局设计,即使建筑物的结构布局已经被确定,并且处于相同的荷载状况,也依然有很多种分
析方法。建筑分析中的材料、设计参数、荷载取值等都不是固定不变的,处理建筑物的细节问题也是要随机应变的,尤其是计算机软件不能解决的问题,更需要设计人员亲自来做出分析判断。概念设计意指设计者遵守房屋结构设计的普遍规律,同时结合工程的实际经验来进行研究设计,概念设计是设计者对多个备选设计方案进行筛选的工作环节。
4.2概念设计处理实际房屋结构设计问题处理概念设计问题具有多种形式,但是所追求的共同目的是在任何外来影响下,建筑结构都可以稳固应对或者仅是受到很低损害,这也是概念设计中要处理的基本实际状况。由此可见,概念设计的主要内容即为将建筑物所可能遭到的各种破坏因素以及相应的预防措施。比如地震灾害是最难以预防和解决的破坏性因素,
其严重的破坏性,已经作为了概念设计中的重要课题。所以房屋结构在设计之时便要提前着手,做好房屋的抗震性能,以提升抗震性能为基础,降低地震对建筑结构危害的主要措施是确保建筑材料的刚度对称且均匀,为了更好地防止地震引发房屋结构的脆性破坏,可以实行延性设计进行减缓;此外房屋结构可以实行多道防御系统,帮助房屋建筑在遭受地震当中分解地震的能量,减少损害度,以上这些抗震设计的思路均为概念设计的主要指导思想。
4.3结构设计中的实用性与艺术性结合建筑物其实就是建筑师的艺术品,建筑师在设计建筑物的时候,始终期望将自己的意图表达得淋漓尽致,追求艺术性与实用性的最佳融合。
结构设计人员首先要保证所涉及房屋建筑的安全性,然后对于建筑的结构形式进行改善,不断完美,以全面体现建筑设计师的美学意图。在房屋结构设计当中,满足设计师的设计意图是基本标准,平面布局须要精确对称,有规则性,最大限度缩减质量与刚度两者之间的差异,
以避免建筑物因荷载作用发生扭转问题。竖向布局应以满足房屋的功能为基础,确保竖向承重构件上下贯通,使用转换层来降低设计或结构分析的难度与成本。此外,竖向布局刚度须要实行渐变,以避免应力的过度集中现象,增强房屋结构抵抗水平动力的荷载。
5、结语
工程造价在工程项目占有很大比例,具有重要的经济效益,所以优化设计房屋结构能够卓有成效地减少工程造价成本。与此同时,优化设计房屋结构要保障建筑的安全级别,合理化等,协调好技术和经济两者之间的关系,切勿因重视节省成本,而忽视质量或技术。为了实现整体目标最优,结构设计人员与工程师要分析房屋结构设计,充分发挥其优势,利用精细高效的工作标准及要求来实现最优化的房屋结构。结构设计的构造措施,主要还是通过结构设计理论与计算理论对存在许多缺陷或者不可计算性下手。 通过结构方案的分析、模型参数的控制及施工图中细节的把握。
【参考文献】
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[4]王磊 张伯林 钢筋混凝土多层框架房屋结构设计中应当注意的几个问题[J].煤炭工程
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关键词:结构设计;优化技术;结构设计应用;房屋结构
中图分类号:TB482.2 文献标识码:A 文章编号:
前言
结构设计优化是近年发展起来的一门新型技术,它能够使设计者从被动的分析、核验转而进入主动的设计角色,是结构设计领域新的发展。与传统设计相比,结构设计优化能够更合理地利用材料的性能和局部空间,使结构内部得到最好的协调,并达到设计要求的安全规范。
1.结构设计优化技术的原则
结构设计优化简言之就是要求设计师在设计之初,要综合考虑建筑的用料和环保等因素,结合一定的经济数据,以最小的经济投入,换取最合理的最环保科学的房屋。一方面满足房屋用户的安全和质量的要求,另一方面还要在审美与外观上有些突破。结构设计优化是对结构设计进行深化、调整、改善与提高,也就是对结构进行高质量再加工的过程。结构设计优化不能降低任何房屋的质量或者其他的使用价值,而单方面的考虑到外观的美化。必须在保证质量的前提之下作出优化设计。
2.结构设计优化技术所遵循的要点
2.1 科学地遵循结构设计规范
建筑结构设计工作要求结构设计工程师们不仅对于相关的专业设计知识熟练地掌握,有相对量的实践设计经验和成功案例,也要深谙此专业的相关的法律条文和规范设计,即在结构设计规范的要求下,将自身的结构设计方案贯穿于项目设计中。但是目前的我国的相关的文件还不是很完善,对于一些大的工程的涵盖面不够广,一些小的施工的细节也没有明确的规定,甚至一些硬性的条文已经不适合当代的设计标准等等,这些问题的存在就对设计师提出了更高层次的要求。设计师要在实践的经验和专业技能的基础上,事前对所设计的房屋等所有的相关设施进行实际的勘探,经过所有数据的汇总分析和规划,最后结合多方的意见和建议最终制定合理规范的结构优化设计方案。
2.2 结构工程师前期参与和主动参与的重要性
强调结构工程前期参与和主动参与是实施结构优化技术的重中之重。理论的设计与实践的建筑施工是存在差别的,部分好的设计理念在实际的建设过程中是难以实现的,所以这就要求设计师不但在设计方面具有独特的构思和先进的理念,还要对相关的建筑的实施方面的知识有所了解,在设计的同时兼顾施工的实际,寻求二者的均衡点。设计师要主动地参与到整个设计当中,而不是被动因为任务的完成而去完成,要站在用户的角度和施工单位的角度,以主人翁的地位全心的投入其中。
2.3 加强各专业之间的协调与合作
结构优化是一个系统的工作,需其它专业的协调与配合。从建筑学发展角度分析,现代建筑是建筑、结构、设备三大要素构成的综合产品,所以在实施中要强化分工与合作,强化专业之间的协调与合作,这样才能创作出各构成要素有机结合的完美作品。在整个项目开展中,建筑设计与结构设计是整个设计过程中最重要的两个环节,二者的结合不仅能够达到实用美观大方的效果,而且可以使结构受力更趋于合理进而降低成本和简化施工。现在的相当大的一部分在完全意义上来讲并不算是合格的设计师,为了追求新颖的设计,迎合用户的大、高、奇的虚荣心理,完全不顾施工的难度,以及现有的施工技术和设备支撑,设计理念难以在实践的建设中实现,或者施工的难度相当的大;也有一部分的设计师只顾片面的美观的视觉效果,忽视了建筑的安全性能,在防雷等一系列的安全措施当中的防范不够强,甚至没有达到基本的最低指标。这样的设计师一种违背专业道德的不负责任的设计。
3.房屋结构设计优化技术应用中存在的问题
房屋结构设计人员在进行房屋设计过程中,需要利用适宜的设计理念与设计方法,对房屋结构的形势、构件尺寸、布局等进行科学地设计,从而满足房屋结构的设计需求。在建筑方案阶段结构设计就要进入配合,结构设计的经济性是否合理在方案阶段就决定了大部分。经济性不是“抽”钢筋,不是为省钢筋而省钢筋,也不是牺牲结构的安全性和耐久性,是在保证结构的安全,合理受力的前提下,并满足规范要求的“低值”配筋。随着设计技术的发展,房屋结构设计优化技术的应用越来越广泛,但是却存在着一些问题需要设计人员提高重视。
3.1房屋结构设计受到多重因素的影响,致使设计人员在设计过程中,所优化的目标只能够满足一个或者几个方面的要求,不能同时满足整个工程的需求。设计人员利用计算机软件来优化房屋结构设计,同样受到设计进度、建筑功能等因素的制约,使房屋结构设计优化目标无法达到最佳。
3.2一些房屋结构设计人员在进行技术优化过程中,通常是从小处着眼,即对房屋结构的尺寸与构件截面进行优化,从而忽视了结构尺寸与构件截面在结构整体中的作用。因此,在房屋结构设计优化技术应用中,不能仅仅优化结构的尺寸与构件截面,还要考虑结构的整体性,比如房屋周边的梁柱截面有时候不是单纯的为了满足计算配筋的要求,而是保证结构整体更好的抗扭能力,以保证房屋建筑整体的稳定性与可靠性。
3.3随着人们对房屋结构设计要求的不断提高,房屋结构设计中的变量也在不断增加。因此,房屋结构设计人员必须提高重视,以提高优化设计技术应用的效率。但是,传统的设计算法已经不能满足房屋优化设计的要求,需要设计人员针对问题,提出创新的设计算法,以提高房屋结构设计优化技术应用的有效性。
4.结构设计优化技术重要性
结构设计优化技术在房屋结构设计中的应用,是我国房屋结构设计发展的表现,也是建筑事业发展的需要。在房屋结构设计中应用结构设计优化技术,可以有效地提高房屋结构的可靠性、合理性与经济性。(1)随着房屋建筑层数的增加,对房屋地基承载力的要求也将相应提高,在应用结构设计优化技术后,将有效增加房屋结构基础与柱的承载力,使其结构设计变得更加合理,房屋结构的可靠性也随之提高;(2)合理的房屋结构设计将提高设计的经济性,主要表现在房屋建筑之间的日照间距减少,节约了土地资源;创新的结构设计也可以提高建筑材料的应用效率,降低房屋建筑的成本,提高房屋结构设计的经济性。
5.结构优化技术在房屋结构设计中的应用措施
5.1概念设计优化与建筑结构的设计
每一个建筑结构的设计方案,都具有多种结构及布局设计,即使建筑物的结构布局已经被确定,并且处于相同的荷载状况,也依然有很多种分析方法。建筑分析中的材料、设计参数、荷载取值等都不是固定不变的,处理建筑物的细节问题也是要随机应变的,尤其是计算机软件不能解决的问题,更需要设计人员亲自来做出分析判断。概念设计意指没计者遵守房屋结构设计的普遍规律,同时结合工程的实际经验来进行研究设计,概念设计是设计者对多个备选设计方案进行筛选的工作环节。
5.2概念设计处理实际房屋结构设计问题
处理概念设计问题具有多种形式,但是所追求的共同目的是在任何外来影响下,建筑结构都可以稳固应对或者仅是受到很低损害,这也是概念设计中要处理的基本实际状况。由此可见,概念设计的主要内容即为将建筑物所可能遭到的各种破坏因素以及相应的预防措施。
5.3结构设计中的实用性与艺术性结合
建筑物其实就是建筑师的艺术品,建筑师在设计建筑物的时候,始终期望将自己的意图表达得淋漓尽致,追求艺术性与实用性的最佳融合。结构设计人员首先要保证所涉及房屋建筑的安全性,然后对于建筑的结构形式进行改善,不断完美,以全面体现建筑设计师的美学意图。在房屋结构设计当中,满足设计师的设计意图是基本标准,平面布局须要精确对称,有规则性,最大限度缩减质量重心与刚度中心两者之间的距离,以避免建筑物因荷载作用发生扭转问题。
6.结语
房屋结构作为房屋建筑的重要组成部分,在房屋建筑中起到支撑、保护的作用,房屋结构的设计质量直接影响到房屋建筑的质量。因此,房屋结构设计人员必须改革设计理念与方法,积极进行房屋结构设计技术的优化,从不同角度、多个层面对房屋结构进行优化设计,以弥补传统设计中房屋结构的不足,从而有效地提高房屋结构设计的有效性,促进房屋结构向着经济化、科学化、多样化等方向发展。
参考文献:
[1] 郑智,乐肖军. 结构设计优化设计技术与其在房屋结构设计中的应用[J]. 中国新技术新产品, 2011,
关键词:房屋结构设计;设计师;建筑结构设计优化方法;房屋质量与环境;经济
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.13.096
0 引言
房屋结构设计,是当下房屋出售过程中,销量的最重要的影响因素之一。为了迎合顾客的要求,建筑结构设计优化人才紧缺。建筑结构设计优化在房屋结构设计中有着重要的作用,它涉及到房屋的安全性方面、实用性方面、美观性方面等,使房屋除却使用价值外,更具有其他的价值,让人们的生活更加丰富,更有质量。
1 建筑结构优化方式简述
建筑结构优化方式,是我们专业人员在长期的时间、实践中总结出来的一种带有科学化的、合理化的房屋结构设计的方式。它包含着很多的方面,比如房屋建设前期调查考研。这需要建筑设计师有长远的目光,立足于整体,综合多方面的联系等做出基础的决定;在设计时,还要考虑到建筑的难度,周围环境的合理利用,消费者需求需要等。因此基于这些综合条件下,设计师们的建筑结构设计优化才能为房屋结构设计做到最好的效果。
总体而言,我们可以总结以下几点:设计理念基于多个学科的知识,是跨领域的智慧集结体;建筑结构优化,更注重房屋的质量,无论是怎么优化,质量是基础,切勿中看不中用;建筑结构设计向“外表”侧重,即多侧重于房屋建筑的外表设计,多注重房屋外部美观性;建筑结构优化方式紧跟社会主流,倡导卫生环保理念 ;房屋建筑结构要求有特色,多利用环境的特色进行创意建造,且考虑施工便易度。
2 建筑结构优化方式在房屋结构设计中的重要性
无论是怎样的房屋建筑设计,首要所考虑的就是房屋的质量。并且在实践中我们不难发现,我们传统地房屋建筑设计,质量保证是绝对主要的,因此在一定程度上忽略了一些“加分项”。当然除此之外,建筑结构优化方式在房屋结构设计中还发挥着重大的作用。
随着经济的发展,房屋占地面积越来越多,为了节省土地,房屋的层数不断增加。这样的高层次叠起,导致工程量增加,经济等的投入增加,房屋卖价也随之增长,循环下来,最终导致消费者需要高价买房。
建筑结构优化方式,是在多方面影响因素的基础上做出的科学化房屋建造方式。它不仅提倡房屋建筑的质量,并且秉承着外表美观的理念。从整体出发,具体问题具体分析的设计,多方面考虑房屋建筑的造价问题,以最少的、最好的建造成本打造最优的房屋,带动经济的发展,为人们谋利益,当然这也是促进企业快速发展的重要保障。
总的来看,房屋结构设计中的建筑结构优化方式是当前房地产相关企业重点发展的部分,收益利益的同时,也打造良好的品牌,长久发展。
3 建筑结构优化方式在房屋结构设计中要求
建筑结构优化方式在房屋结构设计的实践过程中,无论是设计人员,还是施工人员,都面临着巨大的压力,想要达到房屋建造的最好状态,只有双方共同协作才是最好的方式。
首先是设计人员。前面我们也提及到,设计是跨越了多个学科知识的智慧结晶,尤其是在艺术修为上,必须要有较深的造诣,才能够拥有设计的灵感。除此之外,设计人员的整体性观念必须要强。建筑结构优化方式是基于多方面的影响因素。设计人员把握整体的设计,也要考虑当下房屋建造技术的程度,最大化的设计出既美观又实用的房屋建筑。
其次是施工人员。施工人员并不是机械的按照设计师所设计出的房屋结构进行施工,其中也是含有灵活灵用的成分。当然,施工人员必须要遵守:质量第一、安全第一。为了提高自身的能力,施工人员应该多学习相关的理论知识,并将其应用到实践中,在实践中锻炼自己、提高自己。
最后就是设计人员与施工人员双方的巧妙配合。双方应该积极沟通,为对方提供更好的理解,达到最优的房屋结构设计效果,实现双赢,促进经济的发展。
4 建筑结构优化方式在房屋结构设计中的实践
实践出真知,只有经过实践的检验才能真正成为大众所需要的。房屋结构设计也不例外。建筑结构优化方式在房屋结构设计中的实践,我们可以得出以下几点:
(1)综合理念的考虑。无论是哪种房屋建筑,在建造的过程中都有着层次性和多方性的特征。针对于房屋建筑的层次性,它包括着房屋建造的设计理念方面、构造方面、建造施工方面等。综合理念的考虑,是极其重要的。
(2)施工期的规划。当房屋建造时,施工时间是有规定的。但是建构结构优化方式考虑到了多方面的因素,因此施工期间,房屋建造需要进行规划,要考虑到房屋建造的阶段性。
(3)房屋基本结构。对于一个房屋建筑而言,基础打造是必修课。首先是房屋的桩,既要选好桩的材料、桩的位置,又要考虑好环境对桩的影响。其次是对于房屋上部结构[5]的考虑。房屋不倒,要考虑好受力的重心。在建造结构上优化这些短处而且房屋的排水系统也是一个重点。在选择排水管的时候一定要结合实际,适当选择。
(4)房屋内线路铺设。当房屋建造好之后,电路也是一个问题。首先要考虑好电路之间的关系问题,合理安排。其次要注意电线的铺设,不能杂乱的在外,要注意安全。
5 结束语
综合以上来看,建筑结构优化方式牵扯到了方方面面,其中不变的理念就是房屋建筑的质量和外在美观度的结合。无论是设计者还是施工者,又或是企业本身,都是在积极的探寻建筑结构优化方式,期望能达到房屋建造结构的最优。并且随着时代的发展,我们相信,建筑结构优化方式会更优化,人们的住房环境会越来越美。
参考文献: