立即咨询
您当前的位置:职称驿站 > 论文 > 理工论文 > 建筑设计论文职称驿站24小时论文发表咨询热线:400-680-0558

浅析房屋建筑设计中结构设计优化的应用

职称驿站所属分类:建筑设计论文发布时间:2019-04-29 10:05:22浏览:1

 进行房屋建筑设计时,对相关的结构进行优化设计十分有必要,其可以减少材料的使用,降低施工成本,减少施工工序,优化施工流程,缩短施工周期,而且提高建筑结构的整体的性能,保证建筑中人们的安全

   进行房屋建筑设计时,对相关的结构进行优化设计十分有必要,其可以减少材料的使用,降低施工成本,减少施工工序,优化施工流程,缩短施工周期,而且提高建筑结构的整体的性能,保证建筑中人们的安全,提高建筑安全系数。下面就结合实际工程案例,分析具体的优化措施,希望给有关人士一些借鉴。

河北建筑工程学院学报

  《河北建筑工程学院学报》(季刊)创刊于1984年,是河北建筑工程学院主办的以建筑工程技术为主的综合性学术期刊(季刊,国内外公开发行)。本刊以马列主义、毛泽东思想、邓小平理论和“三个代表”的重要思想为指导,繁荣科技文化,培养科技人才,促进科学技术向生产力转化,为社会主义建设服务,为学校教学与科研服务。

  引言

  对建筑结构进行优化设计,可以把经济实用型以及美观性结合起来,符合人们对现代房屋居住的审美和质量要求,同时还提升了人们的文化素养。除此之外,通过对其结构分部的优化设计,能节约大量的施工成本,提高建筑材料的利用率,进而在保障质量的前提下,让企业获得最大的經济利益。

  1.房屋建筑设计中结构设计优化存在的问题分析

  1.1房屋建筑选址出现的问题。进行房屋建筑设计中,建筑物的选址非常重要,如果选择建设地基土质为软土,或者地下水位较高,水文环境不适合,将会给以后的施工设计带来很多问题,为了缩短施工周期,提高施工质量,必须重视房屋的选址工作。但是对当前选址工作的调查分析,选址不合理,缺乏科学性,导致建筑工程安全系数低,不利于整个工程项目的建设。

  1-2整个建筑结构没有合理的均衡性。进行房屋建筑结构设计中,整体布局非常重要,先考虑所在街道的宽度和长度,以及周围其他建设的标准,再考虑建筑自身的设计情况,为了保证设计的合理性,裙房和主体建筑尺度空间必须控制均衡,除此之外,建筑坐标要和城市街道布局相互适应,避免建筑位置突兀,影响整体的美观性。将建筑、街道、环境等相互融合和协调,确保交通出行方便。

  1.3分析图纸设计中存在的问题。进行图纸设计中,要考虑施工步骤情况,如果图纸设计不合理,将会影响建筑工程的整体质量,但是很多设计单位忽视图纸的设计,设计态度不端正,设计的图纸不严谨,在尺寸方面存在较大出入,对各层结构进行设计时使用不标准图集,不清楚各层具体的墙、柱、梁的结构,因此影响房屋的整体设计工作。

  2.案例分析

  2.1工程概况分析。某房屋建筑工程为6层,总面积为6375平方米,长56.2米,宽16.2米,房屋的开间是4.8米,走廊宽度是2.4米,高度为3.6米,基础持力层设置为粉砂层,冻土深度在1米,地下水的水位在4米左右,要求抗震要求在8度,通过对整体建筑要求的分析,在结构设计中要进行建筑结构优化。

  2.2前期工作的优化工作。进行结构优化时要先建立房屋建筑安全监管体系,确保建筑工程质量,强化监督力度,在此基础上,灵活运用,对工程重点内容进行勘察,这样就可以建立起监管范围广、高水平的质量安全监管体系。做好结构优化的前期准备工作,确保进行结构优化安全进行。

  2.3构建房屋建筑优化模型。第一点,合理选择设计变量,可以将主要的影响参数作为变量,例如结构的造价、损失的期望等,对有关的参数进行约束,例如结构的可靠度等。在此基础上,还可以将一些局部相关参数列入其中,可以使用预定参数表示,能够减少计算量、编制程序的工作量、设计量等。对目标函数进行确定,优化建筑结构中,选择符合要求的截面几何尺寸、失效概率函数、钢筋截面积等,有效对工程造价进行优化。

  2.4对房屋实施分步优化。在该工程结构设计中,为了优化施工流程,提高施工质量,可以对基础拉梁进行优化设计,该房屋建筑的高度为18.2米,工程制定的抗震强度是8级,为了达到良好的抗震效果,可以将基础设计成短柱形式,将两端距离中心十分之一位置作为拉梁的高度,如果建筑的结构很低,设置钢筋利用率为最小,同时为了保证拉梁抗震结构、正负弯矩相互均衡,必须将基础拉梁设计最大。还可以优化房屋的基础载荷,该房屋建筑只有6层,抗震能力测验基本没有这个必要,因此只需要优化风载荷即可化。可以优化钢筋混凝土结构的框架,一般使用推测法进行优化。建筑截面使用有限单元格方式,需要分析所有结构的具体受力情况,再对结构的受力情况进行分解,对框架中的每一个构件都做好结构的优化设计,再通过计算公式,计算并模拟出其最优的结构设计。有必要优化建筑结构的计算周期,选择的墙体是轻质墙体,想要提高最终的建筑质量,设计中其年限和使用年限一定要相同,这样既保证了质量,又节约了资源。优化计算时可以将建筑结构计算周期乘以折减系数,折减系数在0.7~0.8范围,进而计算折减情况。

  2.5对房屋上部结构进行优化设计。优化过程必须设计好剪力墙,剪力墙一定要均匀,质量过关,这样楼层的结构重心和平面刚度才能有效重合,同时可以减少上层结构所承受的风荷载,还能有效避免发生地震时对上层结构造成扭转。对于这一建筑而言,为了提高其质量,可以设计剪力墙为大开间,在此基础上增加剪力墙的肢长,这样在一定程度上缩减了剪力墙的数量,还保证刚度符合国家标准规定,有效降低混凝土的用料,节约施工成本。在剪力墙施工中需要使用大量的钢筋材料,对上部建筑设计为大开间之后,可以很好的减少使用钢筋的量,优化企业的经济利益。

  3.总结

  通过以上对房屋建筑设计中结构设计优化的应用分析,发现在结构优化之前,先选择好设计变量,然后确定目标函数,确定约束条件,设定好优化设计方案等,优化中做好整体性的优化,再进行细致分析,进行分步优化,达到优化的目的,尤其要重视对上部结构的优化设计,其对整个建筑的安全性有很大影响,希望引起设计人员的重视。

《浅析房屋建筑设计中结构设计优化的应用》
  • 课教专著
  • 1
  • 2
  • 3