摘 要:随着人们物质生活水平的不断提升,也对居住环境和居住条件提出更高要求,在近年来发展过程中,建筑成本开始呈逐年上升趋势,一般体现在建筑安装和建筑用地方面,由此也对建筑行业的健康稳定发展产生一定阻碍。鉴于上述情况,结构优化设计逐渐开始在房屋建筑结构设计工作中进行应用,不仅实现了对现有资源的优化利用,同时也进一步提升了房屋建筑质量,为建筑行业经济效益和社会效益的稳步提升奠定了良好基础。鉴于此,本文对房屋建筑结构设计优化进行了分析探讨,以供参考。
关键词:房屋建筑;结构设计;优化
随着社会经济发展的突飞猛进,人们的生活水平也在不断地提高,我们对建筑结构的需求也越来越多。所以设计人员为了满足这些需求,应该要在安全的前提下,积极挑战创新的结构模式,使客户的需求得以体现,尽量追求到艺术和实用相结合。
一、建筑结构设计优化技术的主要特点
在开展房屋建筑结构设计工作时,设计者比较重视工程的安全性与可靠性,建筑工程结构设计对设计者的要求比较高,设计者要明确房屋建筑工程结构设计应用优化技术的重要性。建筑结构设计优化技术具有以下特点:
第一,保证房屋建筑工程结构更为美观,在具体的设计之中,不但要保障工程施工质量,提升其舒适度,还要运用优化技术,强化房屋建筑工程的美观性,更好的满足消费者的美观需求。
第二,从建筑工程结构特点来分析,房屋建筑工程结构设计要结合具体的施工区域进行优化与设计,遵守因地制宜的优化设计原则,有目的性的进行房屋建筑工程结构优化设计,并综合考虑环保因素,进而提升房屋建筑工程结构的可靠性。
第三,近几年,人们日渐重视绿色环保理念,牢固树立环保意识,而房屋建筑属于耗能高的一项产业,会产生大量的废料,消耗大量的能源资源,因而环境保护更为迫切。现阶段,我国只有极少数的设计师在房屋建筑结构设计中注意到环保问题,其他均处在解决经济效益与安全隐患排除等层面中,不能充分体现绿色生活的理念。在房屋建筑结构设计优化过程中,设计师既需要改良房屋建筑结构,又需要避免环境污染与建筑材料浪费等问题,以实现房屋建筑行业的绿色可持续发展。
第四,从用户角度分析,人们日渐重视日常居住环境,居住安全性是不可忽略的重要问题。近几年,少数建筑施工单位在施工过程中不严格按照要求使用符合规定的建筑材料,大大增加了房屋建筑的安全隐患,严重威胁使用人员生命财产安全。因此,在房屋建筑结构优化过程中要充分重视房屋建筑的安全性特点。
二、优化设计技术应用在房屋建筑结构设计中的意义
(一)降低工程造价
利用优化技术设计房屋结构,对于有效降低工程造价将会起到十分积极的帮助作用。根据之前已有的相关统计资料显示,使用优化技术设计房屋建筑结构与传统房屋结构相比,投入资金一般能够降低6%~35%。这主要是因为优化之后涉及使用的建筑材料科学性与合理性比较理想,对于建筑内部的各个单元也有着比较理想的协调作用,能够满足人们对房屋的经济性、安全性与功能性的多样化要求。从一些施工项目的实际情况来看,经过优化之后的房屋建筑结构设计方案的成本一般缩减的幅度都在25%左右,因此,房屋建筑工程的施工成本能够有效降低,因此,在进行房屋建筑结构设计过程中应用优化技术的话,对于提升房屋建筑整体经济性能够起到积极意义。
(二)完善功能性
在房屋建筑工程施工过程中,如果施工企业想要保证房屋建筑质量,提升房屋建筑整体的协调性、美观性以及实用性,就必须要做好方案设计工作,在其中有效应用房屋建筑优化技术,对房屋建筑的各项功能进行有效完善,对于建造出质量更高、安全性更大的房屋建筑有着十分积极的帮助作用。
(三)节约建筑成本
据相关数据调查显示,在建筑结构设计工作中,通过对结构设计优化方法的实践应用,可大幅度节约设计成本,同时也能节约很多施工成本。由此可见,将结构设计优化技术应用于房屋建筑结构设计工作中,可最大限度提升建筑经济性。
三、房屋建筑结构设计优化技术的应用
(一)妥善做好前期规划工作
在房屋建筑工程领域中,在对房屋结构进行设计规划的过程中,要求相关设计人员深入到施工现场,详细了解实际情况,同时也包括具体的施工要求、施工环境等等,如此才更加有助于根据房屋建筑施工方案提出合理的结构设计方案。与此同时,在开展设计优化工作的过程中,还要根据之前所掌握的具体要求和实际情况以及自身的工作经验,按要求对相关工程结构进行合理布局,实现概念设计与结构优化的有效融合,并将其落实至具体的设计环节当中。对于数值不够充分的细节处理,一般可通过概念设计来进行,从而进一步提升设计方案合理性。
(二)构建科学的优化模型
对于房屋建筑结构设计者来讲,要科学选择设计计量,并明确各项参数的可变性,结合建筑工程的具体情况,进行相应更改。在运用优化技术时,需要选择不能够发生变化的设计参数,针对部分对建筑工程无影响的计量参数进行有效更换。为了保证工程设计参数更换更为合理,设计者要明确各项结构设计参数,减少工作量。在选择目标函数时,设计者在没有进行房屋建筑工程结构设计之前,明确工程结构的几何尺寸,并准确计算工程失效概率,不断降低房屋建筑工程的施工成本。明确工程结构的约束条件,设计者确定好目标函数之后,需要在规定的时间内设置约束条件,保证优化技术在房屋建筑工程结构设计中得到更佳运用。
(三)建筑、室内、结构协调的优化
结构设计时应保证房屋建筑及室内的美观性、合理性。结构柱及剪力墙要与建筑平面功能保持一致,在保证结构安全的前提下,尽量减小结构柱及剪力墙的截面尺寸。结构梁的布置应尽量和建筑墙体同宽,结构梁比建筑墙宽时,应将结构梁向次要空间偏心,如厨房、卫生间等。商品住宅对建筑1层大厅的美观要求越来越严,受到建筑企业的重视,在大堂顶位置,应避免布置梁,无法避免时尽量将梁上反或减小梁的高度
四、建筑结构设计经济化的分析
(一)结构设计中用地的分析
随着我国社会经济的发展,我国的建筑行业也在迅猛发展中,于是乎在城市用地方面也出现极度紧缺的状况。所以建筑结构是否优化,使缓解城市用地的重要途径。当用地的面积减少了,那么房屋建筑的成本就会相应下降。
(二)建筑结构设计与经济性关系
层高是直接能够影响建筑的成本造价的。层高的增加必然会使各方面的成本增加,例如水卫和电气的管线增加等。因此进行结构优化,进行合理的层数降低,既可以节省材料和能源,也可以有效的提高性能。减少造价。有时在相同的建筑面积时,因为设计的不一样,它的外观和内部构造都不一样,则建筑的造价也不尽相同。所以对建筑进行结构优化,既可以满足住宅的功能性,又能实现我们需要的經济性
五、结语
在建筑结构设计中,对设计进行合理的优化能够使建筑工程具有更好的性能,并且有利于施工成本控制,获得更高的经济效益。在目前的建筑行业中,市场竞争愈加激烈,为了能够在市场竞争中获得良好的发展,建筑企业需要在建筑工程设计中应用结构设计优化,在保证建筑工程性能满足使用要求的前提下,尽量降低施工成本,获得更高的经济效益。
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