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房屋建筑结构设计论文样例十一篇

时间:2022-07-21 05:56:16

房屋建筑结构设计论文

篇1

中图分类号TU2 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2014)111-0034-02

1分析我国房屋建筑业及房屋建筑结构设计的发展现状。

1.1 我国房屋建筑行业的发展现状

当今我国房屋建筑行业呈现出发展速度过快的现状,导致行业内房屋建筑技术与思想发展不平衡的现象产生。房屋建筑自古以来就是人民的根本,人类社会发展至今,房屋建筑行业影响着一代又一代人,现今的房屋建筑施工科技含量越来越高是人类的进步。但是我国近年来对建筑行业的扶持力度略大,发展靠外力的成分过多,使得建筑行业发展过快,房屋建筑结构设计的内部问题也越来越大。现如今要求优化房屋建筑结构设计的理念在人民中的呼声越来越高,在房屋建筑中实施优化房屋建筑结构设计的优化也是大势所趋,在施工前进行房屋建筑结构设计,不仅使施工能够在房屋建筑过程中提高建筑水平,而且也能提高房屋建筑企业的管理水平。但是在进行房屋建筑结构设计的过程中,出现了设计专业水平不足,以及施工中对设计的履行不严格的情况,导致了房屋建筑成果质量不足,并且由于房屋建筑结构设计不成熟,反而造成行业间的发展状况出现差异性,所以在房屋建筑技术高速发展的过程中要同样注意房屋建筑结构设计的重要性。

1.2 分析我国房屋建筑结构设计的发展趋势

现如今我国的经济飞速发展,并且随着城市化进程的不断加快,需要建设大量的房屋建筑设施,我国的房屋建筑行业呈现出一派生机勃勃的现状,产生了许多新兴的房屋建筑企业。大量的房屋建筑工程与房屋建筑公司推进了建筑行业的快速发展,但同时也加剧了行业的内部竞争,建筑企业认识到自己的企业想要在竞争愈加强烈的行业中求得一席之地,就需要加强自己的房屋建筑管理力度,提高房屋建筑结构设计的水平,为我国房屋建筑结构设计水平的进步打下基础。

2分析房屋建筑结构设计中常见的问题与现象

2.1在房屋建筑施工过程中对房屋建筑结构设计的履行力度不足

设计是为了更好的施工,但是在我国的房屋建筑施工过程中,明显存在着轻视房屋结构设计的现象,对于房屋结构设计,建筑商更偏向于经验型的建筑技巧,因此对于房屋结构设计产生轻视的情况,导致建设出的房屋不符合设计要求,房屋建筑的潜在问题较多,致使房屋在使用过程中出现大量的问题,影响我国房屋建筑行业的整体建筑水平。

2.2在房屋建筑结构设计图纸中对布局分布不合理

只有房屋结构设计趋近于规范,房屋在实际建设过程中才能实现合理布局,房屋结构设计布局中包括建筑的外形构造,受力结构布局,最大承载力布局等,由于影响结构布局的因素过多,导致房屋建筑结构设计不规范,房屋结构布局不合理,影响了房屋的正常建筑水准。这主要因为房屋结构设计人员在设计前对房屋结构布局的思考不足,对房屋建筑条件的认识不够,致使房屋建筑工程中布局规范性较差。

2.3房屋建筑中变形缝的设计不够重视

在房屋建筑工程中,考虑到房屋所处位置的气候环境因素,以及当地的冷热差,要在房屋设计中加入变形缝的项目,以免因温度变化造成房屋出现损伤,对于变形缝宽度的计算与设计,是考验房屋建筑结构设计工程师专业素质的一项难题。现如今我国部分房屋结构设计师习惯在设计过程中忽略变形缝的重要性,而选择在施工过程中用后浇带来解决变形缝的问题,后浇带虽然有一定的效果,但是在房屋的使用过程中寿命较短,而且不能进行二次修复,与变形缝相比,使用价值较低。因此房屋建筑结构设计工程师要加强对变形缝的认识,进行精准的变形缝设计。

3探究加强房屋建筑结构设计的对策与措施

3.1在房屋建筑施工前进行严密的房屋结构设计

在房屋建筑的具体施工前夕,需要进行专业的房屋建筑结构设计,要对房屋建筑地点的地形及地貌进行勘探,对当地的岩层及水文情况也要做到了解与把握,对地质的特殊问题要进行避免与修正,保证房屋建筑结构设计的严密性,使房屋建筑结构设计图纸对施工能够产生巨大帮助,推动接下来的房屋建筑施工的有条不紊。对于房屋建筑工程师来说,一份好的结构设计是完美建筑的基础,是其建筑设计专业素质的最好体现,在进行施工前的结构设计有利于房屋施工的顺利进行,对我国房屋建筑结构设计技术的发展也有着帮助。

3.2注重在房屋建筑施工过程中对房屋结构设计的实现

在房屋建筑施工过程中不注意按照结构设计图纸进行施工,是房屋建筑建设施工中的重大问题之一,在我国的房屋建筑结构设计施工图纸中,对建筑施工的技术标准与水平都有严格的界定,但是现如今在我国房屋施工过程中并没有做到严格执行房屋建筑结构设计图纸的要求,需要严格管理在房屋建筑施工过程中的设计图纸的实现,加强在施工过程中对房屋结构设计的监督,保证房屋建筑图纸的最优效果。

4结论

房屋建筑工程行业仍在不断发展过程中,新的房屋建筑工程也在不断进行,为了保证房屋建筑工程的质量和减少房屋建筑中的问题,就必须要对房屋建筑结构设计加强,重新带入房屋建筑中。并且在进行房屋建设的过程中,在实现提高建筑结构设计水平的同时,不断发现探究可能出现的问题,并及时解决,保证房屋建筑结构设计革新与建筑施工的同步进行,推动我国整体房屋建筑结构设计水平的提升。

参考文献

[1]林同炎.S.D.思多台斯伯利.结构概念和体系.建筑工业出版.

[2]戴国莹,李德虎.建筑结构抗震鉴定及加固的若干.建筑结构,1999(4).

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1 引言

目前,随着科学的发展房屋结构设计技术不断发展,而房屋结构中建筑结构的设计市场越来越庞大。对建筑结构设计优化后,能加强房屋的使用性,更有利于人民的居住,改善居住的环境。因此,要想在庞大的设计市场中脱颖而出,就需要在建筑结构设计优化的时候,就需要引进先进的设计技术,创新设计理念,根据房屋所处的实际地理环境,选择合适的设计优化方案,争取采用最低的造价来换取最大的经济效果。同时,房屋结构建筑的设计优化还能提高使用者的居住环境和水平。因此,对于房屋结构设计中的建筑结构设计优化是目前建筑的最重要的目标。

2 目前的房屋建筑结构设计优化

目前的房屋结构设计优化还存在很多的缺陷,其中在优化过程中,只重视建筑尺寸的优化,在给予指定材料等建筑方面的要求后,优化只在建筑的表面进行,完全忽略了整体设计的优化。而这种仅仅满足尺寸方面的优化对于整个建筑来说没有任何意义。很多设计人员表明,建筑结构的优化需要的是合理的方案和布局,其中,表面的尺寸完全可以依靠计算机计算精密的数据,在实际的构建中符合数据就可以满足了。而且还有另一个关键的缺陷,就是在目前的建筑结构中,它的目标还不能满足建筑结构优化的需要。在设计优化的时候计算出来的结果只是一种理想主义数据,实际在实际的情况中,由于限制因素和变量效果等的影响,很难将这些数据应用到实际的建筑结构优化中。很多时候,建筑的设计方案和布局结构还是很不错的,但是就因为计算方面的不足,导致没有达到理想中的建筑结构目标。

3 建筑结构的设计优化理念

在对房屋结构设计中的建筑结构设计优化的长期探讨中,建筑结构的设计优化也有自己的理念。其中优化设计理念包含四个方面。第一个方面是房屋建筑具有安全性能,建筑能够反映人类的进步文明程度,能够保障人们各种工作的顺利进行,因此,对于建筑的安全性能有很高的要求。建筑结构的设计无论优化到什么程度,都是需要建立在安全性能的前提之下,一旦一个建筑优化的连安全性都保证不了,那么这个建筑就失去了存在的意义,甚至带来很大的灾难。第二个方面是可用性,建筑在表现美观的同时,设计优化的主打理念还是建筑的可用性,功能要满足使用者的要求,带来舒适的感觉。第三个方面是建筑结构的优化需要保护环境,我国在长期的发展中,人们对于保护环境的意识不高,造成我国目前环境的严重污染,因此,在建筑结构的设计优化的时候,设计合理,采用环保的建筑材料,排水等具有污染性的系统要做好环保的防护工作。第四个方面是可用价值性,在建筑结构的设计优化中,不能只顾眼前的利益,为了节约成本,而偷工减料,降低建筑的实际可用价值。建筑结构的设计优化理念的真正目标是用最少的钱却能打造出最有价值性的建筑。

4 房屋结构设计中的建筑结构设计优化方法

做任何事情有了目标和理念之后,在实际操作中都要讲究方法。因此,对于建筑结构如此重要的事情也需要一套详细的方案。

4.1 建筑结构的整体优化方法

房屋结构设计中的建筑结构设计优化主要表现在房屋建筑的整体结构上和房屋建筑的部分结构俩部分的设计优化。其中对于建筑的部分优化有很多方面,例如屋顶的优化,围护的优化等几个方面。这些方面不仅仅需要建筑设计者运用自己所学的精心设计,还得考虑到适用性能和造价等问题。在优化设计的时候,还必须进行实地的考察,结合实际情况对建筑进行设计优化。对于建筑的整体性优化来说,优化好的建筑要确保整体牢固,如果发生突发状况,能够把损失降到最低或者没有,这样优化出来的建筑是最好的。因此,在设计优化整体的时候,需要能够考虑各种可能出现的状况。例如,地震是最容易出现的自然灾害,在构建的时候就应该提前在建筑中加入一些避免降低地震的措施。在房屋结构的构建材料钢筋是降低地震破坏力的主要材料,因此对于钢筋与钢筋的接头距离应该严格按照有关部门的规定构建,这样才能够整体对建筑进行设计优化。

4.2 建筑设计优化的细节方案

当建筑的整体优化方案确定以后,需要细致的对建筑的细节问题进行研究。在建筑结构的不同部位对于负载的要求不同,就算负载要求相同,但是因为在同一部位的材料数据等各种参数也不相同,因此,就造成了对建筑细节的优化设计方法不同。而且在这些细节的问题中,很多实际的数据是不能通过计算机等机器计算的,完全需要的是人工计算,这就为细节的优化设计带来了很多的难度。这就需要建筑设计优化的工作人员能够根据自己多年的经验和积累的知识,快速准确的计算细节优化的各种数据,学习国外的先进方法,结合我国本身自己具备的设计理念,设计出我国自己的建筑优化方法。而且,在材料使用具体来说也属于细节,在构建之前应该对材料的使用有一个大概的了解,不用的材料也要根据情况回收利用,节约建筑设计优化的成本费用。设计人员的自身素质也要提高,目前我国的建筑水平还处于落后的阶段,需要我们的设计人员多向国外学习,引进他们的先进水平和经验,取其精华,取其糟粕。在建筑的结构设计上要注重均衡,无论是横向还是纵向都需要俩边平衡,具有美感。

5 总结

很多人都认为建筑是固体艺术,建筑师的设计优化方法能够赋予这个建筑物灵魂。因此,我们的设计师应该对未知失误勇于探索,积极创新,以自己最大的热情投入到实际的建筑构造中去。对建筑的优化要根据实际情况作出探究,经济价格适用,建筑结构的优化能够符合使用者的要求。而且,设计师不论再怎么对设计方案进行创新和设计,都要在保证建筑安全性的前提之下。

参考文献

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二、房屋建筑结构设计概述

社会进步促进了城市居民对生活品质的需求提升,人们对住宅的要求不是简单停留在遮风挡雨,而是希望自己的居住条件满足基本需求同时实现良好的采光性能,较强的使用性能,先进的节能性。于是越来越多的新设计理念和材料开始逐渐融入到居民使用的房屋建筑上面。无论从房屋建筑的设计方面,还是房屋建筑的施工上面都开始应用了崭新的技术和材料,极大地推动了房屋建筑行业的蓬勃发展。在房屋建设中结构设计是整个房屋由图纸变为现实的基础,也是各种功能实现的关键,只有对房屋建筑空间的合理设计,才能够满足使用者的需求,通过先进的计算机软件模拟功能,对房屋建筑空间布局科学分配,并验证相关设计思想的可实现性,都能够从房屋建筑结构的设计上保证房屋建成时具有美观的外部设计,又具有高效率的实用性,还能够满足绿色节能的高性能。目前的房屋建筑结构设计时都会遵循以下几点:1、根据房屋的不同用途分为民用和商用来选取建筑结构,因为用途不同时,对建筑结构的要求,如地基的牢固程度不同、用电布局不同、空间需求不同等等,也会因此选取不同的建筑材料以保证不同位置的强度。2、在对房屋建筑进行设计时必须保证结构强度满足安全性,对结构中的每一个位置都应该进行强度校核,防止由于应力过大造成结构破坏。3、要考虑房屋建筑周围的综合因素。城市规划决定着房屋建筑现在的需求和今后发展带来的影响,因此必须综合考虑房屋建筑周围的综合因素,如未来规划中如果有机场等设施,就必须对房屋进行防噪音和抗振处理,这样才能够保证房屋建筑在使用周期内不被损坏。

三、房屋建筑结构设计中问题分析

房屋的建筑结构设计涉及多方面因素,因此对设计人员的专业知识有很高的要求,利用科学的概念将先进技术和材料应用于房屋的结构设计中,同时在设计的时候还需要避免以下问题:1、忽视建筑材料节能整体设计环保方面。为了使房屋达到良好的节能环保效果,就应该从建筑材料的选取和空间设计方面入手,不能忽视这两个方面,因为缺少合理的空间设计,房屋的通风和采光都将收到严重的影响,那么必然要增加房屋使用时这两个方面的能源投入。另一方面就是建筑材料的选取上,如何在保证整体结构性能安全的同时,又能够选用时尚环保的节能材料,是建筑设计需要考虑的问题,否则当整个设计方案通过审核,再想对这些进行改变就变成了大工程,需要重新校核结构应力的设计,费时费力,影响工期和使用,造成资源成本的浪费。2、不重视建筑结构的基础。建筑结构的基础是整个房屋屹立不动的根基,是房屋结构安全的保障,必须坚决避免有些建筑施工中一味追求经济利益,追求工期而放弃了牢固的建筑结构基础,偷工减料,仅保证房屋建筑的外观,而金玉其外败絮其中,使得房屋建筑在使用过程中不断暴露质量问题,带来无限的后续处理问题。3、放弃先进的节能技术。新技术的发展速度经常高于实际需求的速度,但是由于很多专业设计人员对相关建材和节能技术领域的先进技术了解不足,在设计时仍然使用比较落后的技术,而放弃使用先进的节能技术理念,导致设计出来的房屋缺乏新颖性,在实现环保性时需要付出更多的成本,那么就不能到达建筑结构设计的最优化,达不到最高效最合理的设计效果。4、缺少创新思路与传统概念的结合。创新的节能设计理念能够最高效的实现舒适生活,但是面对中华民族沉淀下来的建筑设计传统理念的精髓,如何能将两者融会贯通,才是实现节能设计的最高境界。现在的设计经常简单的将新技术应用与结构设计,却忽视了传统建筑设计的文化沉淀,使建筑风格缺乏中国特色,这对我国建筑行业的发展是不利的,只有传承中国传统文化中的优点,结合创新技术理念,才能使我国的建筑设计成为国际上独树一帜的中流砥柱。

四、房屋建筑结构设计中节能措施探讨

为了实现房屋建筑结构设计的节能环保,可以从这几个方面采取措施来达到节能的目的:1、房屋密闭结构。在房屋的密闭结构上做文章主要是用来保证房屋的保暖性能和气体的密封性能。在传统的设计中门窗的密闭结构也是设计的重点,但由于技术的限制,使得现阶段所使用的设计都很难实现长期稳定的保暖,密封性也随着使用年限的增长,逐年下降。如果能够在门窗结构上做两层玻璃的设计,再增加新型紧实的密封条,辅助以密封胶涂抹,在门窗处保证与外接的隔离,可以防止房间内部的温度向外界环境的散失,这样就能够节约能源,实现节能的目的。2、房屋周围绿地建设。合理设计房屋建筑周围的绿化设施可以最环保的减少环境对建筑的影响,既能够美化房屋建筑的外观,又能够有效的调节环境温度,还能成为一道天然屏障来隔离噪音和风力。植物带来的湿润效果能够再不消耗任何资源的同时释放出怡人的湿度,优化人们的居住环境,又能够释放氧气,形成天然氧吧,净化了空气,为人们的生活增添更多的健康和好心情,是最有效的节能措施之一。3、关注顶层的防水保温。根据房屋的实际特点,应该对顶层合理设计防水保温层,如对于多雨的地区,应该对顶层防水性能给予更多关注,选用防水材料,还应对整体房屋设计时考虑防潮处理,避免因天气潮湿带来室内墙体脱落等现象。对顶楼的设计必须保证顶层冬暖夏凉,不能简单处理,新型节能的保温材料适用于顶层的施工当中,因此在设计时应多予以考虑。4、注意建筑主体的保温。建筑主体是整个建筑结构的主要组成部分,因此这部分的保温工作必须重点考虑,并适当的增加防潮设计,选取节能环保的材料对墙体内外侧进行保温层敷设,能够有效的保持房间内部温度,防止外界温度突变带来居住的不适。还应该考虑防水层的敷设,避免因天气潮湿带来的外观损坏。

5、选择节能设备。现代化家居设备融入了更多的创新技术和节能特点,适用于建筑结构设计的节能应用,为相应的节能设备设计应有的接口也是房屋建筑结构设计中应该提前考虑的问题,也是推进节能概念在日常家居中引入的动力。

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与传统建筑结构相比钢筋混凝土多层框架结构有着明显的优势,钢筋混凝土多层框架房屋结构设计建筑具有良好的抗震效果,同时建筑结构还具有较强的整体性与灵活性。近年来随着城市居民对建筑使用性能以及质量需求的不断提升,以及城市发展规划对土地利用率要求的进一步提升,我国城市建筑事业发展越来越多的采用多层框架房屋结构设计,但在多层框架房屋结构设计与应用过程中还存在很多问题,需要在设计过程中加以注意。下文主要就多层框架房屋设计中需要注意的几点问题展开论述。

1多层框架房屋结构设计中独立基础荷载取值的设计

在多层框架房屋结构设计当中一般情况下多采用柱下独立基础作为建筑结构设计中的基础地基设计形式,但在《抗震规范》根据建筑物的层数以及地基持力层是否具有软弱粘性土层为标准,对建筑基础地基所能够承载的抗震承载力不进行特殊的要求,因此建筑房屋设计人员在进行基础地基设计时缺乏对抗震承载力的考量,由此导致了设计人员在进行具体设计时,对建筑物的风荷载也同样缺乏必要的考量。由此导致所设计的建筑结构很难满足建筑区域范围内对建筑结构风荷载性能的基本要求。此外部分设计人员在对多层框架房屋结构的独立基础进行设计时,对柱脚内力的承受范围缺乏仔细的分析与计算,致使柱脚内力值在设计过程中缺乏合理性,在设计时忽略了对柱脚剪应力数值的合理设定,这将严重影响建筑结构的抗震效果,同时不合理的基础设计还容易造成建筑施工材料的浪费,不利于对建筑工程造价进行合理控制。

2多层框架房屋设计中基础拉梁设计需要注意的相关问题

在多层框架房屋设计当中,对基础采用较大的埋深设计时,可以在多层框架房屋的适当位置设计基础拉梁,通过基础拉梁的设计来尽量缩小建筑底层柱的计算长度,并尽量较少底层位移的出现情况。在进行多层框架房屋结构设计时,出于对建筑结构抗震效果的考虑,在对基础拉梁进行设计时可以在适当的位置采用箍筋对拉梁的主要承重部位进行加密,以提高建筑结构梁柱的稳固性,提高多层框架结构的稳固性。在进行基础拉梁设计时还需要对拉梁截面的具体尺寸进行合理的设定,并根据建筑结构抗震性能的基本要求,对基础拉梁的的宽度、高度以及横截面等方面的限值加以设定。在多层框架房屋结构设计当中填充墙与楼梯柱作为房屋结构的承重结构之一,在对拉梁进行支撑时,应采用适当的增加拉梁界面的横截面为主要手段,提高拉梁支撑的效果,保障拉梁支撑效果能够得到充分的发挥。

3多层框架结构设计中带楼电梯小井筒设计需要注意的相关问题

井筒将会吸收地震剪力,以至于框架结构承受的地震剪减小。因此框架结构应该尽可能的不要设置钢筋砼楼电梯小井筒。若实在不可避免时,应该适当的减薄井筒的壁厚,并且可以通过竖缝,结构洞等方法将其刚度减弱。计算时,除按框架计算外,还应该按照带井筒的框架进行复核,并且将与井墙连接的柱子的配筋进行加强。另外,尤其要注意,出屋顶的楼电梯间与水箱间等结构物的承重结构必须采用框架梁结构,而不能采用砌体墙;雨篷等构件不能够从承重墙挑出,而是应该从承重梁上挑出;楼梯梁与夹层梁等不可以支承于填充墙上,而应该由承重柱来支承。

4结构计算中几个重要参数选取问题

《抗震规范》中明确指出,采用计算机计算出来的所有结果,都必须在经过对其合理性、有效性认真分析判断后才能适用于工程设计。一般,电算的结果主要包括结构的自振周期,楼层弹性层间位移、楼层地震剪力系数、楼层的弹塑性层间位移。楼层的侧向刚度比,振型参与质量系数,墙和柱的轴压比及墙、柱、梁和板的配筋,底层墙和柱底部截面的内力设计值。框架―抗震墙结构中抗震墙承受的地震倾覆力矩与总地震倾覆力矩的比值。要想对电算结果的合理性有一个正确的判断,这就要求计算时必须选用正确的计算简图与合理的结构方案。

4.1结构的抗震等级的确定

在建筑工程设计中,按照抗震设防来分类,一般的民用住宅建筑、公寓、办公楼等,很多房屋建筑是属于丙类建筑。当我确定这些建筑的抗震等级时,通常是根据本地区的抗震设防烈度、结构类型以及建筑高度,来对建筑结构的抗震等级加以设定。但是对于交通、电讯、消防、能源以及医疗类建筑,大型商场与体育场馆等公共建筑,首先,就应该确定其中哪些建筑物是乙类建筑。我们通常按照抗震设防烈度来计算乙、丙类建筑的地震作用。通常情况,乙类建筑,当抗震设防烈度在6-8度时,应该采取抗震措施。一般是在本地区的抗震设防烈度的基础上再增加一度,再查表来确定其抗震等级。若该乙类建筑处于7度地区,而其高度又超过规定的范围,此时,就应该采取更为有效的其他抗震措施。

4.2地震力的振型组合数

多层框架房屋结构设计处于提高抗震效果的考虑,需要采用扭转耦联的方式对地震力振型组合数实施计算,多层框架房屋结构设计中振型组合数应在3以上,并取3的倍数。当房屋建筑结构层数小于3层时,振型组合数通常设定为房屋建筑结构的层数。针对不规则的高层建筑结构振型组合数进行设定时,振型组合数应在9以上,并且振型组合数需要根据房屋建筑结构的层数与房屋建筑的具体刚度进行调整,层数越高、刚度变化越大时,振型组合数则需要进行加大调整。当建筑结构中有转换建筑或是塔楼建筑时,振型组合数应在12以上,并维持在建筑房屋结构层数的三倍范围之内。在对多层框架房屋结构进行设计时,设计人员需要对房屋的振型组合数予以高度的重视,不可以随意的进行设定,当建筑结构设计相对复杂、扭转十分明显时,则需要采用耦联计算的方式对建筑结构的振型组合数加以设定,以确保设定数值的科学性与合理性,保障建筑结构的整体抗震效果以及稳固性。

5总结

近年来随着我国建筑市场的蓬勃发展,钢筋混凝土多层框架房屋结构设计以其明显的优势,正在被我国建筑工程施工领域所广泛的采用。建筑房屋结构设计的科学性与合理性对房屋建筑质量与使用性能有着决定性的影响,为此若想促进多层框架房屋结构在我国建筑施工领域的健康发展,必须确保多层框架房屋结构设计的科学性,在实施设计时设计工作人员需要对工程设计各个环节存在的不利影响因素进行全面的分析,通过提高建筑结构设计的质量,以此来提高多层框架房屋建筑结构的质量,提高建筑结构的使用性能。

参考文献:

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随着我国经济的持续发展,房屋建筑业也取得了很大的成就。房屋建筑离不开基本的房屋结构设计,一个好的房屋结构设计不仅可以减少建设单位的建设成本,同时还可以提升使用者的切身利益。在市场竞争异常激烈的今天,优化房屋建筑结构才能有效的控制建设成本,才能给建设单位带来良好的品牌效应,才能顺应经济发展潮流。因此,在房屋建筑中使用建筑结构优化方法有着重要的意义。

一、建筑结构优化设计方法概述

传统的房屋建筑已经不能满足新时期人们对于居住条件的要求,因此,在房屋建筑中运用建筑结构优化设计将房屋的实用性、安全性、美观性相结合是如今房屋建设企业的必由之路。在新时期的房屋结构设计中是追求适用、经济、安全、美观以及便于施工五种效果的综合。而这五种要求又相互影响甚至会出现相互矛盾的问题,这就需要运用到房屋建筑结构优化设计方法来最大程度的提升有限空间,有限资源。在综合五种要求的情况下,选取最优方案,实现经济化,实用性,适用性的良好目标。

二、建筑结构优化设计的意义

1、提高房屋建设企业的经济效益。经济的持续发展使得人们的生活水平也越来越高,土地的价格也随之上涨,这也势必影响房屋建设企业的成本上涨。市场竞争日益激烈,如何在稳定成本的基础上建造出有美观耐用的房屋也是建设企业值得思考的重大问题。因此,这就需要房屋建筑结构的改革,优化建筑结构设计,有效的提高房间的空间利用率和资源的使用率。在建设过程中对房屋结构进行优化改革,精简建造工序,减少资源浪费,有效的降低施工过程中的难度,这样不仅可以提高企业的经济效益,有效的控制成本,同时还能满足新时期人们对于房屋的需求。

2、提高房屋建筑结构的实用性。近年来,由于我国对于房产需求的剧增,房屋建筑行业也得到了快速的发展,房屋建筑结构也越来越有特色。在保证美观,安全,经济的同时,我们不能忽略了一个最基本的要求,就是实用性。新时期人们对住房要求越来越高,好的房屋格局,实用便利的住房条件是人们选择房屋的基本条件,在有限的空间和有限的资源下,将房屋的实用性得到最大发挥,这就需要房屋结构优化设计的办法进行改良。因此,房屋结构的优化设计将人们对于房屋安全、美观、实用等要求结合起来,不断的房屋结构进行优化与改良,满足人们的各项需求。

三、建筑结构设计的标准与原则

所谓房屋建筑设计就是对房屋建筑过程规划、设想的过程通过视觉感官的方式描绘出来。设计的优劣直接导致房屋质量的优劣,因此,在设计过程中就要求房屋建设企业重视房屋质量,优化房屋结构。在设计过程中考量多方面因素,除了对房屋本身的材质结构进行考量之外,还要结合当地的具体环境,地质要求等要素进行考虑。综合各方面因素,对房屋建设做出科学合理的设计。

在设计过程中我们要遵守安全性、经济性、合理性的原则。安全是房屋设计的重中之重,也是人们在住房选择上最注重的要求,因此在住房结构的总体设计下也要注重各细节方面的安全性设计。同时,在住房设计上也要科学合理,房屋结构设计中各环节是相互影响相互制约的,只有保证房屋建筑的科学性和合理性,才能提高房屋建设企业的经济效益,才能保证房屋的结构优化。

四、房屋建筑结构优化的应用措施

1、选择科学合理的结构形式和设计方案

房屋建造初期选择好的设计方案直接关系到企业的总投资成本,房屋的建筑进程以及房屋建成质量等重要问题,所以说,好的开头是成功的一半,由此可看出,对于前期的方案选择尤为重要。在设计时,融入房屋结构优化设计,就可以针对不同的房屋类型,建筑类别作出相应的合理的结构设计和调整。相关设计师通过房屋结构优化设计,在设计初期对建筑结构进行优化,减少建造过程中的困难度,有效的降低建筑成本和施工损耗,因此,建房初期选择合理的设计方案在整个建房过程中有着重要的作用。

2、设计最优的计算进程

建筑房屋的设计过程是一项复杂的计算过程,在整个过程中涉及很多方面的系统程序。因此就要求设计师在进行计算的过程中,必须将附加约束条件转换成不带约束的条件,尽量提高计算过程的精准度。这样一方面利于房屋建设企业在建设过程中的过程精简,有效的降低了建造过程中的难度,另一方面,精准的计算过程也有利于房屋的建设和房屋的质量。同时,设计师在设计计算过程中也要充分考量现场施工的实际情况,根据当地的实际环境和建筑特点,制定出符合当地情况的建筑方案,因此,要求相关设计人员尽量选择程序运转效率高,功能完善的计算程序,一方面提高自身的工作效率,另一方面确保整个设计计算过程的进准度。

3、综合分析计算结果,积极应用信息优化技术

房屋结构设计师一项漫长且复杂的过程,这就要求相关设计人员能够与时俱进,通过现代网络化技术的支持,运用网络技术,提高数据整理的自动化程度,有效的减少设计过程中的人力和物力。而且通过网络技术对于数据的准确分析,可以有效的节约建设过程的成本,同时为房屋结构的进一步优化提供了依据。利用信息化技术不仅可以有效的为企业节省人力和物力,还能保障设计过程的进度和质量。

4、在遵循科学的基础上优化房屋结构设计

房屋结构的优化设计应建立在遵循科学的基础上。在房屋结构设计中是追求适用、经济、安全、美观以及便于施工等要求是建设企业的重要任务。因此,为了将这些要求在房屋建筑是得到最大的发挥,就要求相关工作者不仅要具备非常丰富的技术知识理论,还要具备丰富的施工实践经验,在理论结合实践的经验中,对房屋设计及施工中的细节进行把握和裁决,确保房屋结构优化设计的实施,同时相关工作者也要掌握国家的质量标准和相关规定,严格按照国家标准进行工作。

结语

通过以上论述可知,房屋结构的优化设计方法在房屋建设中有着重要的作用,相关设计人员在确保建筑设施功能完善的同时,通过房屋结构的优化设计方法也可有效的降低建设企业的生产成本和精简建设过程的难度。由此可看出,房屋结构优化设计不仅可以有效的提高建设企业的经济效益,还能为居民带来更多房屋户型选择。所以,在房屋建造过程中应该广泛的应用到房屋结构优化设计的方法,同时大胆创新,探索出更为优异的房屋结构设计方案。

参考文献:

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新形势下随着我国社会主义经济改革步伐的稳步推进,建筑行业竞争呈现出白热化态势,建筑企业要想更好立足于市场竞争中,除依据自身实际情况制定行之有效发展战略外,还要创新自身的施工设计、施工方法等,满足民众不同程度需要,并向现代化建筑方向发展。再者,房屋建筑结构设计作为建筑工程的关键性环节,就要求设计人员对此予以高度重视,保证实际情况与设计图纸高度吻合,进而实现对施工整体结构的把控,降低建筑施工成本的同时,提升建筑企业市场核心竞争力,而这也成为了本文研究的关键。

一、房屋建筑结构设计优化技术的作用分析

1.大幅度提升房屋建筑的安全性

经过大量研究实践证明,要想让房屋建筑结构设计达到预期目的,首要条件便是确保房屋建筑结构的整体性能和安全性能,通过提高房屋建筑安全系数的方式,吸引民众注意力,为了获得广阔发展空间。基于此,为了有效提高建设结构设计质量,当方案制定后还需综合考虑各方面因素,及时发现方案中存在或者潜在的不足并予以修订,根本性因素因设计方案失误给建筑企业带来不必要的损失,为建筑企业健康有序发展创造一个有利环境。

2.减低工程造价

新形势下建筑企业在确保房屋建筑整体质量的同时,还应当高度重视建筑结构的施工成本,将社会效益同经济效益两者有效结合起来,更好作用于建筑企业发展。在查阅相关资料后知晓,我国房屋建筑结构设计前和优化后,能够降低10%-30%的成本,通过这一数据发现优化房屋建筑结构不仅能够减低工程造价,建筑企业也能有更多资金用于其它发展,有助于自身更好参与到市场竞争中。

二、房屋建筑结构设计中优化技术应用的具体途径

1.综合多方面因素,解决当前房屋建筑结构设计中存在的问题

新形势下,人们对于建筑行业而言,关注的无非就是科学性、合理性、耐久性和功能性等,对于欲购房者更是如此,其希望房屋价钱适当,而且房屋建筑使用年限有保障,换一种方式来说,建筑企业应当充分利用民众这两点欲求,不断优化房屋结构设计,只有这样才能提升自身市场竞争力。但是就我国目前房屋建筑结构设计现状来看,形势不容乐观,例如:一味沿用传统建筑模式、未明晰房屋建筑优化设计后的“市场”等,这都是阻碍新形势下房屋建筑结构设计工作正常进行的因素。基于此,建筑企业首要任务便是解决当前房屋建筑结构设计中存在的问题,并且优化概念设计,从多个角度、不同层次分析新形势下建筑物如何应对复杂外部环境。例如:房屋建筑如何设计才能更好预防地震、沙尘暴、海啸等,房屋建筑要如何设计才能适应民众不同层次需要。基于此,就要求建筑企业相关设计人员在设计过程中,综合考虑各方面因素,采取行之有效措施解决民众“担忧”问题,将可持续发展理念融入到设计中,进而为建筑企业创造一个有利自身发展的内部环境。

2.高度重视前期对房屋建筑设计方案的技术优化

任何房屋建筑结构设计优化都必须以图纸为前提条件,无目的建设所建造出的房屋不仅有失安全性,而且其美观程度也有待考究。也就是说,当房屋建筑施工图纸一旦确定并动工,当发现问题后对其进行改进似乎有点不切实际,而且不符合经济性的要求。基于此,新形势下建筑企业在房屋建筑结构优化设计时必须在前期甚至于房屋建筑结构设计的始终贯穿技术应用优化意识。或者是结构方案设计前期综合考虑各方面因素,例如:工程造价初步估算、工程周期、工程满意度等,形成一个参考价值高、可行性强的设计方案框架,为后续制定完整的优化设计方案奠定坚实基础。再者,房屋建筑前期设计方案优化中应当充分考虑房屋建筑主体结构同各个子结构的工程造价评估,便于在这个基础之上制定行之有效的优化方案。

3.将计算机技术充分应用至房屋建筑结构设计优化中

新形势下随着我国科学技术的迅猛发展,计算机技术越来越方便人们的学习和生活,在房屋建筑结构设计中尤是如此,如若建筑企业在房屋建筑结构设计中能科学合理运用计算机技术,定能起到不一样的效果。例如:通过计算机软件能够将相关数据化信息准确性处理,减少因数据失误给建筑企业带来的损失。再者,在房屋建筑结构设计优化过程中还应当充分发挥设计人员的主观能动性,上述中也提及到计算机技术极大程度方便了设计人员,但是从另一方面来说,如若纯粹依靠计算机软件对房屋结构设计进行优化,还是有其存在的局限性,例如:计算机软件只会系统计算,并不会综合考虑各方面艺术,而且还缺乏应急处理能力。基于此,新形势下在房屋建筑结构设计优化过程中需要发挥设计人员的主观能动性,只有这样才能确保后续工作正常进行。例如:优化设计方案制定之初就要对相关设计参数进行核对,只有这样房屋建筑工程完工之后才能满足民众高层次需要,进而促进建筑企业健康可持续发展。

参考文献:

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前言

在房屋建造的过程中,建造结构成本的花费占了一个比较大的比例,通过结构设计的优化技术可以很有效的解决建筑成本造价方面的压力。因此,从事结构设计的工作人员应当充分考虑房屋建造过程中地合理性、经济性和适用性,从而在满足建造要求的前提下降低房屋建造工程的总体造价。

1、房屋结构设计优化技术的现实价值及应用

1.1房屋结构设计优化技术的现实价值

在进行房屋结构设计时,首先要做的就是要满足房屋结构效益的长远化,在这个基础上,尽量使房屋在投资上降低,结构上科学合理。与传统的房屋结构设计理念相比,现代房屋结构设计优化技术在房屋结构建造中的应用,能够有效的降低工程成本,大约可以维持在10%――35%之间。结构设计优化技术的运用,能够将建材的利用率和性能发挥到最大值,使房屋内部的各个空间之间形成协调的整体,并符合我国相关的安全质量规定。此外,房屋结构设计优化技术的运用还能够对房屋的最初设计提供帮助,因此,优化技术对房屋整体设计的安全、合理、舒适起着重要的作用。

1.2房屋结构设计技术方案和理论的应用

房屋结构设计方案和理论在现实中的应用主要表现在两个方面,即房屋总体工程结构设计的优化和房屋各个组成部分的设计优化。在这其中,房屋各个组成部分的设计优化包括很多方面,如:相关细节结构部分的优化设计、相关基础结构方面的优化设计、房屋屋顶方面的设计优化等,对于这些方面的设计优化还包含很多更加细化的设计,如布置、选型、造价、受力等方面的设计优化。相关的设计工作者应该在满足房屋建造的相关规定前提下,而后充分考虑造价方面的因素进行相关的结构设计优化。

2.建筑结构设计优化方法

2.1结构设计优化方法的应用

结构设计优化方法和技术的应用具体体现在房屋工程结构总体的优化设计和房屋工程分部结构的优化设计两方面。其中房屋工程分部结构的优化设计包括:基础结构方案的优化设计、屋盖系统方案的优化设计、围护结构方案的优化设计和结构细部设计的优化设计。对以上几个方面的优化设计还包含选型、布置、受力分析、造价分析等内容,并应在满足设计规范和使用要求的前提下,结合具体工程的实际情况,围绕其综合经济效益的目标进行结构优化设计。

2.2结构设计优化方法的实践价值

在满足建筑结构长远效益的前提下,应尽量减少建筑结构的近期投资并提高建筑结构的可靠度和合理性。与传统设计相比,采用设计优化技术可以使建筑工程造价降低5%~30%。优化技术的实现,可以最合理的利用材料的性能,使建筑结构内部各单元得到最好的协调,并具有建筑规范所规定的安全度。同时,它还可为建筑整体性方案设计进行合理的决策,优化技术是实现建筑设计的“适用、安全和经济”目标的有效途径。

3.房屋建筑结构优化设计

3.1结构设计优化技术的原则

结构设计优化要求我们从工程的设计和价值角度去思考方案。结构设计优化是追求最合理地利用材料的性能,使各构件或各设计专业得到最好的协调。它不仅具备了传统设计方案所要求的规范以及规范所要求的安全度,而且也具备了现今价值学和审美学的成分。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。结构设计优化不是以牺牲结构安全度与抗震性能为代价,而是经过结构设计优化的过程,使建筑功能更协调,成本更低,结构更安全。

3.2实施结构设计优化技术所遵循的要点

(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要具备丰富的设计经验,也要对结构规范的条文熟知,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。规范更多的是针对量大面广的工程,因而某些条文的规定会偏于保守;此外,用于一些特殊、复杂工程的设计时,有些条文则不够安全。所以,结构工程师在设计中应运用良好的专业知识与正确的判断力把握设计,做到设计成果不断优化与创新。

(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。在实际施工期间,建筑师很难对结构体系的受力做到正确的分析,既建筑师的结构思想不能完全替代结构工程师的设计理念、经验和判断,也无法弥补结构与建筑专业技术共识的空白与隔阂。既具有扎实的结构设计理论功底,又具有丰富工程实践经验的结构工程师,积极主动地参与前期方案设计,帮助建筑师构思与创新,才能创作出优秀的设计作品,更好使整个建筑的功能得到彻底的体现。

(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。在建筑设计中,许多建筑设计人员只强调方案创作的新奇,不遵循建筑的基本力学规律,这样的方案往往会造成结构设计困难。还有一些建筑师在设计过程中往往忽视力学的基本规律,如将抗震设防区的高层建筑电梯或楼梯偏置在建筑一侧,使得刚度中心与质量中心之间的偏心距过大,在水平荷载作用下产生大的扭转效应。从以上的例子可以分析出,加强专业的合作与协调是实现结构合理、成本降低的重要途径。

4.总结语

综上所述,可以说对房屋结构设计中的建筑结构设计优化方法的研究是一项非常复杂的综合性问题。我前边曾提到“经济、适用、合理”是房屋设计优化的原则,但是这三种效果之间又相互独立、相互矛盾。所以尽管在结构优化技术已经广泛应用的今天,如何使这三种因素更好的融合仍然需要我们在以后的应用实践中多探索、多积累,达到一种用最低造价实现最佳效益,既美观又合理的设计效果。

参考文献:

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Abstract: this paper the design of the housing construction began, described the design of building structure based design.

Keywords: housing construction; Structure design; Foundation design

中图分类号:TU318文献标识码:A 文章编号:

随着经济的不断发展,人民生活水平的不断提高,城市的发展也是日新月异,新建筑的建设如雨后春。房屋建筑功能不断完善,造型上新颖别致,众多因素导致工程设计也变得复杂起来。高房价和选择面的拓展使得百姓在购房时更是对房屋的外观、性能、质量等方面抱有较高的期待。房屋建筑结构设计的理论朝着先进水平不断发展,将先进的技术不断的应用于实际,在实际中不断加强完善。研究强度高、材质轻、绿色环保的新型建筑材料,应用于房屋建筑的结构设计中去,提高了房屋建筑的安全性和适用性,使得房屋建筑结构设计朝着可靠、实用、经济的高性价比方向发展。

1 房屋基础和上部结构设计基本要求

房屋基础结构和上部结构是房屋结构设计的主要内容。结构设计方法采用概率极限状态的设计理论。房屋上部结构是在满足结构自身重力恒载、人、家具、设备等荷载的竖向静力作用和风压力、地震力的水平荷载的动力作用下,结构应有的强度、刚度、稳定性问题。房屋静载作用一般由上向下传递,地震作用则是通过基础传给上部结构。为适应上部的机构和下部的地基条件,基础结构是其选择的结构形式,它是建筑物地下的部分。房屋建筑结构的设计是一项全面、系统性的工作,我们在结构设计的过程中要保证遵循四项基本的原则:整体上抓大放下、设置多道防线、刚柔相济协调、打通重要关节。按照这样的原则进行结构设计,对在结构设计过程中发现的问题及时的反馈和研究,不断提高设计人员自身的结构设计水平。设计的结构在满足建筑物安全的同时,符合实际使用的要求。

2 房屋建筑结构基础设计

2.1 结构平面图

绘制结构的平面布置设计图时,当建筑所在区域的抗震设防烈度为6度的时候,根据建筑抗震的设计规范,在符合有关抗震措施要求的前提下,是可以不应用结构软件建模的。因此,就砌体结构来看,可不用在软件中建立模型,直接进行设计即可,但在设计过程中需注意局部受压和整体受压的问题。而当建筑所在区域的抗震设防烈度为7度或7度以上的时候,则必须输入软件建模进行计算。

2.2 屋顶(面) 结构图

当房屋建筑采用的是坡屋面的时候,有梁板式和折板式两种结构处理方式。当建筑板跨度比较大,建筑平面又不规整,屋面的坡度和屋脊线的转折复杂,这样的坡屋面我们采用梁板式。那么,与其相反的条件下,我们则采用折板式。但无论是梁板式还是折板式,两种形式的板均属于偏心受拉构件。板配筋的时候,为抵抗拉力,要有全部或者部分的板负筋拉通。基于构造而定的板厚度一般不宜小于120厚。除此之外,在梁板的折角处,应有布置钢筋的大样示意图。而坡屋面板的设计,为了更好的让施工操作人员对图纸正确的理解,通常采用大样详图和剖面示意图相结合的表示方法。结构设计人员首先要具有一定的空间感,对于房屋建筑构造的整体做到心里有数,能够从整体上把握结构大局,从细微处体现设计的实用性,秉承这样的绘图设计理念,设计出来的图纸才能够让施工技术人员读懂看明白。因为屋面起坡使得阁楼层部分墙体超出高度,所以在设计时要结合门窗顶来设置圈梁,用以降低墙的计算高度。

2.3 楼梯

在进行楼梯的绘制时,要注意控制好楼梯板的挠度,楼梯梁的梁下净高满足建筑要求,保持楼梯梁的位置上下层的统一。当局部不合适时可以选择折板楼梯,但应注意折板楼梯的钢筋,在内折角处要断开分别锚固防止局部的应力集中,对于梁下净空的要求和楼梯板的宽度要多加注意。对于首段梯板,要考虑到基础沉降,必要的时候可以考虑设置梯梁。

2.4 基础

基础要注意混凝土的标号选择应符合结构耐久性的要求。(通常情况下可采用C25) 基础的配筋应满足最小配筋率的要求(施工图审查中心重点审查部位)。条基交接部位的钢筋设置应有详图或选用标准图。条基交叉处的基底面积不可重复利用,应注意调整基础宽度。局部墙体中有局部的较大荷载时也要调整基础的宽度。基础图中的构造柱,当定位不明确时应给予准确定位。

2.6 从结构计算和构造上进行合理设计

2.6.1 在进行验算底框砌体结构时要注意以下几点

1) 当多层结构的刚度是比较均匀的,底部剪力方法才可以应用。

当建筑结构的底层框架是带有薄弱层的混合结构时,要考虑到塑性变形的集中影响。

2) 因为底层框架结构中只有底层框架抗震墙,底层框架混合结构的剪力分配不能简单的按照框架抗震墙的方法来计算,而是应该采用双保险的方法,抗震墙来承担全部的剪力,框架则按照刚度的比例承担相应的剪力。在进行刚度的计算时,框架的刚度不发生折减,抗震墙发生折减,一般折减到弹性刚度的百分之二十到百分之三十。

3) 应考虑到因为地震作用而产生的倾覆力矩带来的底层框架中的附加轴力。

2.6.2 对于楼板计算的不正确方法要尽量避免

1) 不能用简单的单向板的计算方法来代替连续板的计算方法。

2)双向板查表计算时,不能忽略材料泊松比的影响,否则,由于跨中弯矩未进行调整,将使计算值偏小。

3 结论

我国经济的飞速发展,城市面貌日新月异,一栋栋高楼大厦拔地而起。随之各类房屋建筑功能的不断丰富,新颖的造型,致使工程设计越来越复杂。但目前的设计周期普遍偏短,也使房屋基础设计文件中普遍存在某些质量问题,应该引起我们的重视。基础设计的重要性表现在基础工程在建筑工程总造价中占有较大的比重,基础工程所耗费的钢材、水泥用量多,施工难度大。而当地质条件复杂时,其造价和工期所占的比重还会增加。因此基础设计和施工对房屋建筑本身至关重要,只有选择合理的基础形式及计算方法才能够保证建筑结构安全并且降低工程造价。

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中图分类号:TU2文献标识码: A

建筑行业民用建筑市场的内需一直在随着现代人口的增长而不断扩大,这也间接推动了建筑行业朝着民用房屋结构方向发展。而现代社会也是一个追求高效和速度的时代,在现代房屋结构项目中,人们更追求的是高质量、高品位和低成本。因此,为了房屋建筑行业中获得成功,占有市场,现代建筑企业和设计师更多的在其房屋结构设计中使用了优化理论和方法,这样能够运用建筑工程、数学等等科学知识方法和现代化手段来最大程度上节约资源和成本,并确保工程的质量安全和经济效益都能够实现。下面文章简要探讨了建筑房屋结构设计优化的理念意义、方法原则和其具体应用。

一、简述建筑房屋结构设计优化及其意义

建筑房屋结构设计优化的理论主要是从其不断的实际应用中提炼出来的。顾名思义,建筑房屋结构设计优化就是对建筑房屋的整体结构和分化结构的设计进行优化处理处理,确保整体结构经济、实用、美观、大方、安全,对每部分细节都要做到尽善尽美。这才能够使得其设计产品在建筑结构设计作品中脱颖而出,才能够使得其设计作品得到大众和企业的认可。在建筑结构设计优化中,主要包括结构项目整体和项目具体分布结构的设计优化。项目整体结构主要就是要考虑其整个结构系统的设计、建筑群体围护结构等等设计。而项目具体分布结构则要考虑的是其房屋形体、内部结构分布、剪力墙等受力结构分布等等。

建筑设计师对于房屋结构项目进行优化处理也就是会对其作品的所有整体部分和细节部分进行精细琢磨,设计师们会广泛调查参考市场设计作品,对其设计作品进行再三计算和研究,这对于建筑产品质量而言,无疑有着极大的保障,因为设计师在对其作品精益求精的同时,也使得其对房屋结构的稳定安全和原材料等等元素都进行大量的演算和实践,因此设计产品质量是毋庸置疑的。与此同时,对房屋结构进行优化设计,是大量运用了科学知识,这能够充分运用其资源成本,使得其结构既安全、美观,又经济实用。而且通过调查发现,经过优化设计的房屋结构其质量和成本都远远要优于其他没有运用结构优化设计的。由此可见在现代建筑市场,运用优化设计理念和方法是实现建筑行业可持续发展的必要手段,也是提高现代人们生活质量,确保人们经济效益的重要途径。

二、建筑房屋结构设计优化的方法原则

一般来说,建筑房屋结构设计优化要遵循一些原则。首先就是要符合企业和社会大众的需要,也就是要确保建筑能够满足现代人们日常生活的基础功能,使得居住者能够生活方便、舒适。其次,要充分考虑使用者的健康安全,也就是在进行优化设计中,必须要把安全性和环保性放在第一位,要使得其作品能够长久使用,使得居住者舒适愉悦。然后,还要考虑到开发商的经济效益,因此设计师们在优化结构时,也要使得建筑项目资源分配最优化,尽力节省资源和成本。最后,建筑设计师在对其结构进行综合设计和考虑时,在充分结合前人的经验和时尚元素后,还要大胆进行创新,实验一些新的结构和思路,在设计过程中不仅仅要使得结构匀称规则,充分融合自己的设计理念和元素,还要按照建筑结构特点,尽量使得建筑结构的纵向功能齐全、承重应力均匀,刚柔度适中。这才是确保其设计作品获得成功的主要基础,也就是要使得其建筑设计作品在优化的同时,也要实用。

三、建筑房屋结构设计优化的具体应用

建筑设计师们在对房屋结构进行设计和优化时,一般会按照从总到分的步骤来进行。

首先就是对房屋整体结构进行优化设计。在设计优化项目整体模型和结构时,设计师一般会建立一个数学模型,也就是把影响结构设计效果和作用的元素作为设计变量元素,如结构安全稳定度、结构造价、应力约束、弹性约束等等,然后确立其模型的控制参数和目标,通过确定其房屋结构的约束条件,然后综合计算其结构的最优结果。简而言之,也就是把建筑结构设计的影响元素进行组合来代入到设计好的模式和函数中,运用数学知识方法来评比出最优结构。一般在进行计算时会大量运用到一些数学知识、如拉式乘法等等,而且其计算量也会很大,这是就会要求设计师根据优化结构模式,综合考虑其计算方法和变量来设计计算程序。通过这些步骤的计算和验证,逐步找出其设计中的不科学、不完善的地方,然后进行逐一改进优化,最后达到整体结构的完美。

然后就是对房屋分部结构的优化设计,这主要包括其房屋结构的基础拉梁、荷载、钢筋混凝土结构、建筑剪力墙结构等等进行优化处理。在房屋基础拉梁结构上,设计师一般会从其要求高度、层数来综合考虑其防震性和稳固性,然后对其基础桩基和基础拉梁的配筋率进行综合计算,确保整个拉梁基础和桩基能够和谐一致。在对房屋的荷载设计上,设计师也会充分考虑其施工地周围的土质状况,明确其地基的受力荷载状况,然后根据这些情况和风力、气候等等元素来设计其基础结构。在设计建造房屋的钢筋混凝土和剪力墙结构时,一般会采用准则方法的设计步骤,对结构整体受力和部件受力状况进行演算,通过核定其单元截面上的受力优化不断推进,从而得出整体结构受力的优化。通过这些步骤能够辅助设计师找出最适合、最低成本、最稳定安全的结构设计。

最后,在对其整体结构和分部结构都进行优化设计后,也要注意以下问题。一般来说,除了能够在书面上进行优化计算的结构外,建筑工程中也有其他部位构件能够进行优化处理,因此,设计师们在完成以上步骤后,也要综合考虑其设计原则规定和标准不断验证核算其构件截面结构,抱着精益求精的态度和鸡蛋里挑骨头的劲头来不断完善其结构的含金量和尺寸。与此同时,在实际施工过程中,可能会产生一些误差或者其他因素,对于其结构超限项目和软件结构模型也要随机应变,运用概念设计优化方法来调整其后期设计,使得其设计作品趋向科学、合理及优化。

结束语

综上所述,现在房屋建筑行业是追求经济效益和社会效益俱全的领域,在房屋建筑工程中,为了房屋项目工程的经济适用性、安全稳定性以及长久性,就必须要在其结构设计中和原材料等等上面下功夫。通过对房屋结构的整体和所有细化项目的优化处理,确保整个项目结构的所有部位都能够达到综合最优和平衡状态,使得项目的质量安全得到保障,促进项目的社会经济效益最大化,也是现代建筑设计师们灵活运用结构设计优化的主要目标,更是其使用优化设计方法的综合体现。为了达成这一目的,并使得自己和企业都能够获得成功,现代设计师们就必须要朝着这个方面不断研究和努力。促进自己优化设计水平和实力的稳步增长。

参考文献

[1]王爱娟,刘士英.探析建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用[J].城市建设理论研究(电子版),2013(5).

[2]樊剑.关于建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用探究[J].城市建设理论研究(电子版),3013(24).

篇10

1 体现房屋建筑设计的协调性

房屋建筑设计都是以立体几何形状来表现,如何通过这些简单的几何图形来体现出建筑物的美学特征,从而实现建筑物结构的统一、协调并呈现出艺术性成为现代建筑学中研究的热点问题。在建筑结构中,满足建筑的使用性能是第一目的,然后还要体现出美学的特征,而无论采用何等立体几何形状,都必须要使结构形成一个既美观又统一的整体。由于在房屋结构中,从美学的角度看有的结构处于结构的主要地位,而有的结构对整个建筑物的美学特点影响不大,因此处于次要地位,因此在实际设计中,要将主要结构与次要结构进行区别对待。要正确处理房屋建筑主要部位与自要部位的关系,将主要部位列为主导地位,以主要结构的突出实现房屋建筑的美学感受;同时要精确定位次要结构,使其处于从属部位,建立主要部位和次要部位在房屋建筑设计的一般原则,以此来平衡二者的关系,做到对艺术和美学的全面体现。其次要协调各个细部构造的几何形状,使之和谐、统一,做到主次分明,从而符合建筑美学的要求。房屋建筑还具有色彩的统一与协调,房屋的外部色彩,以及色彩的搭配都是美学的具体展现,如我国古房屋建筑多采用木质结构,木结构又多是以红的色彩为主,其他色彩作为陪衬,这样既有主次之分,又相互作用,突显了建筑美学特征。在实际房屋结构设计中,运用色彩之间的搭配来使房屋建筑整体上更加的和谐、统一是一种较为常用的方法。首先要选择合适的建筑材料,在不同年代的建筑上使用相同的建材进行装饰,可以达到整齐划一的效果。随着建筑材料的新技术不断出现,现代房屋建筑设计应用色彩来突出建筑之美已经成为普遍现象,并得到很大的提高。

2 体现房屋建筑设计的均衡性

均衡是在对称基础上形成的美学观念,无论是在自然界,还是在社会领域,均衡是一条重要的原则,体现出房屋建筑的均衡性是体现房屋建筑美的基本要求。在房屋建筑设计中应该将房屋的外部结构、内部空间、使用功能做到均衡,并重点对房屋建筑均衡中心加以强调,阐释房屋建筑均衡的特点,体现房屋建筑设计的均衡美。

3 体现房屋建筑设计的稳定性

稳定性佳的建筑物给人以稳定的感觉,并且符合人们审美的需要,通常房屋建筑设计采用上大下小的形式获得房屋建筑的稳定感,在现代化架空建筑和跨越式建筑设计中往往利用材料质感、外观色彩、悬臂结构等形式增加建筑物的厚重感,进而获得建筑的稳定感。在房屋建筑设计中应该重视稳定性,要结合稳定感形成的规律,通过对称、分布等技巧和手段做到提升对房屋建筑稳定性的效果。

4 体现房屋建筑设计的韵律性

韵律性是美学的特点,同时也是房屋建筑设计工作中应该重点突出的关键环节。韵律是事物和要素在一定时间和范围内反复出现和重复的基本现象,在自然和社会中韵律广泛存在,心跳、海浪、建筑物都存在有节奏、有韵律的现象,具有韵律性的房屋建筑不但能够体现设计者的思想,而且也可以通过韵律的体现给人以艺术美的感受。在房屋建筑设计中应该注意对韵律性的应用,通过视觉、色彩、构图的韵律性提高房屋建筑设计的美学效果。在具体的房屋建筑设计工作里应该对具有重复特征的门窗结构、墙面、阳台等进行重点控制,形成显著的韵律性,整体体现出房屋建筑的美学特点。在房屋建筑室内设计时也应该通过遮挡、封闭等手段,构成室内空间的韵律性,实现房屋建筑设计与美学更为全面的结合,设计出具有美学感受的房屋建筑精品。

5 体现房屋建筑设计的美学序列性

篇11

引言

目前,随着社会经济水平的不断提高,土地价格也在不断上涨。同时,人民对住房条件的需求也在不断上升,因此,对开发商带来的压力也在不断加大。为了实现房屋建筑经济效益的最大化,就需要采用结构优化技术,在有限的空间内实现资源的最大利用。房屋结构优化设计是指,采取科学合理的设计理念和技术方法来设计房屋结构,以最小的工程报价来最大化整体的建筑收益,提高房屋的质量水平,使得企业也获得较高的利润等。

一、我国目前房屋结构设计现状以及实施优化设计的原因

随着我国经济的飞速发展,人民生活水平的不断提高,对住房建设要求也越来越高。同时,根据我国目前的基本国情,人口数量日益增长,住房面积需求量不断加大。因此,我国现阶段住房建设主要以高层为主。房屋的结构设计优化不仅能够满足当今大众的需求,更能为投资者减少建筑成本。

房屋建设结构优化必须以建筑的安全性为首要原则,然后再进一步分析建筑方案,配合科学合理的设计理念,从而有效控制建筑工程造价,实现经济效益的最大化。根据近些年的数据资料显示,优化建筑结构设计可以为整项建筑工程节省30%-50%的费用。但是,在实际的设计过程中,方案设计受自然因素的影响很大,很难发挥出其本身的优越性。例如,工程设计阶段,施工方过多的缩短建筑设计时间,从而使设计效果达不到理想的要求,在缩短工程工期的同时也降低了工程设计质量;建筑设计时,设计人员的经验不足,专业知识不完备,对一些设计软件掌握的不够精通;一些设计者在设计建筑时过度的关注部分结构而忽视了整体方案等等,这些因素都会导致建筑结构设计的不够优化。因此,房屋建筑设计者必须科学合理的分析整体建筑方案,并设计出最优的结构,才能实现经济利益的最大化。

二、房屋结构设计优化主要体现在哪些方面

房屋结构设计优化主要是采取合适的方法以及科学的设计理念来最大化的达到房屋设计标准,如:房屋结构的合理布局、构件大小、结构框架等。钢筋混凝土结构的优化设计的基本理念是将建筑的具体部件以及整体布局进行分析,而顶柱、体形、层高以及拉力构件等等都会影响建筑物的整体布局。建筑构件的布局、强度等级以及配筋构造都是建筑物具体构件的体现。综合以上因素,建筑方案结构需要专业知识丰富且熟知设计规范的工程技术人员设计,而且在设计时必须充分考虑各构件直接的受力特性,从而选取最优的设计方案。

三、房屋结构优化设计技术

(一)优化技术的基本原则

在工程设计优化过程中,必须以工程设计和工程价值为基本原则。优化结构设计的最终目标是充分利用建筑材料,实现建筑构件利用的最大化。优化结构设计不仅遵守建筑设计规范,更实现了当今建筑的审美学和价值学。通过深化改善房屋结构设计,从而实现建筑功能更加协调完善,降低建筑成本,提高经济效益。

房屋结构的优化必须从实际工程施工出发,结合房屋结构的具体情况,实现房屋建筑的结构的最优化设计。在进行结构优化时,必须依据设计意图,采用平面设计布局,降低构件质量和刚度之间的差异,减小水平负载造成的房屋扭曲,在竖直方向上采用转换层技术,有效地降低构件的集中用力。

(二)优化设计的基本的要点

1.依据设计规范

工程师在设计建筑结构时必须具备丰富的建筑设计经验以及熟知设计规范。即依据科学的设计理念,将自身的优化方案融于整个工程项目设计中去。建筑结构设计规范更多是对于工程较大的项目,因而会造成某些规定过于保守。另外,在工程设计比较特殊或复杂时,依据某些规定将会造成建筑物的不安全。因此,这就要求设计师在建筑设计过程中必须具备良好的专业素质以及清醒的思路、正确的判断力,争取将建筑结构设计做到最优。

优化房屋结构设计过程中,应注重建筑构件的细节优化,如:建筑构件的受力钢筋,在满足塑性的条件下尽可能的选择性价比较高的产品,从而实现房屋结构的经济、安全。

2.结构师主动参与建筑设计

在工程施工前期以及施工过程中,建筑结构师的主动参与对整个房屋结构优化起到关键性作用。在实际的工程施工过程中,建筑设计师往往不能够对整个结构体系进行很好的受力分析,即建筑结构师的设计理念以及其自身具备的经验不能完全代替设计师的设计思想,同时,建筑与结构上专业知识的隔阂也无法弥补。建筑结构设计师其丰富的工程设计经验以及专业设计理论,积极主动的为设计师出谋划策,只有两者的顺利合作才能设计出更加优秀的方案。

目前,我国的房屋建筑设计总是先从建筑的结构布局开始,根据结构承载负荷的不同分析所需的材料、参数等,往往这种分析方法是计算机所不能计算出的,它需要建筑结构设计师充分论证整个建筑设计方案之后做出的判断。而这些判断需依据实际工程实践经验以及结构设计所遵循的一般规律进行。

3.加强设计团队之间的合作

优化房屋结构是一项整体而系统的工作,它需要团队之间的协调合作。现代建筑主要由结构、设备、建筑三大要素组成。因此,在工程施工过程中要明细团队内部分工,并做好团队合作,只有这样才能有机的结合各个构件创造出更加完美的作品。在建筑工程设计阶段,房屋的结构设计和建筑设计是不可分割的,只有协调好两者之间的关系,才能设计出更加美观大方的建筑方案,同时,又降低了建筑成本,简化施工过程,达到既美观又实用的建筑效果。通常建筑设计师在设计建筑时,只是一味的要求设计方案的新奇,而忽略了建筑学中基本的力学关系,这样设计出的方案往往在结构设计上造成困难。因此,团队之间的协调合作是房屋结构优化的重要保障。

4.优化房屋建筑结构,解决房屋抗震问题

房屋结构的优化不仅仅能降低建筑成本、增加建筑美观、简化施工过程,更能加强房屋的抗震作用。通过房屋结构优化技术,可以增加房屋抵抗外部作用的破坏,有效地降低房屋破坏程度。因此,在房屋结构优化设计过程中,抵抗外界各种不良因素的影响成为结构优化设计工作的主要内容。在日常的外界不良因素中,地震是最难以预测且对房屋建筑物破坏最强的,所以在房屋计算及构造上必须加强抗震措施。如:房屋构件刚度的对称性以及均匀性都可以有效的缓解地震对建筑物的破坏;多道防设设计理念可以有效缓冲特大地震对房屋主构件的破坏。以上这些设计思想都是房屋结构设计的重要内容。

四、总结

工程造价对整个工程项目的经济效益起着关键性作用,因此优化房屋结构设计,不仅可以降低整个工程的造价成本,更能提升整体房屋的安全级别。结构设计与建筑设计的协调配合,充分发挥其自身的优势,设计出最优的房屋结构。在平面设计过程中,应遵循对称、均匀的原则,缩小房屋构建质量与刚度之间的差异。在竖直布置上,保证上下承重件负载的上下贯通。建筑是艺术的表现,在保证房屋安全的前提下,结构师应敢于创新,将房屋的实用性与艺术性完美的结合在一起。

参考文献:

[1]侯贯泽,刘树堂.工程结构优化设计理论与方法[J].钢结构,2009,2(8):148-150.