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首頁 公文范文 房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究

房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究

發(fā)布時(shí)間:2022-12-14 10:49:00

序言:寫作是分享個(gè)人見解和探索未知領(lǐng)域的橋梁,我們?yōu)槟x了1篇的房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究樣本,期待這些樣本能夠?yàn)槟峁┴S富的參考和啟發(fā),請(qǐng)盡情閱讀。

房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究

房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)篇1

引言

房屋建筑結(jié)構(gòu)是建筑使用的基礎(chǔ),對(duì)建筑使用安全和建筑使用功能都有非常重要的作用,但是當(dāng)前房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成本支出較大,原材料需求量大,造成建筑結(jié)構(gòu)重量較大,影響建筑的質(zhì)量穩(wěn)定與安全。房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需要遵循科學(xué)性和經(jīng)濟(jì)性的原則,從材料、設(shè)備、高度、層數(shù)、結(jié)構(gòu)等多個(gè)方面進(jìn)行優(yōu)化,實(shí)現(xiàn)成本的最大化利用,節(jié)約施工成本,在質(zhì)量安全的前提下,提升企業(yè)的根本利益。

1房屋建筑結(jié)構(gòu)與經(jīng)濟(jì)性關(guān)系的處理

1.1建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與建筑設(shè)備之間經(jīng)濟(jì)關(guān)系處理

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是建筑工程的核心框架,對(duì)于項(xiàng)目質(zhì)量安全和功能優(yōu)化起到了關(guān)鍵性作用。建筑層數(shù)的增加導(dǎo)致建筑設(shè)備增多,無論是電路設(shè)備還是排水管道的建設(shè)難度增加,所需的施工材料增多,導(dǎo)致工程項(xiàng)目成本變多,因此把控建筑層數(shù)的合理性,優(yōu)化設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu),滿足人們的使用需求的前提下,分析大數(shù)據(jù)系數(shù),從而進(jìn)行科學(xué)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益最大化。隨著建筑層數(shù)的增加,人們的用電需求和排水量也隨之增加,不僅在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)建設(shè)過程中造成成本增大,在后期的建筑使用中還會(huì)造成排水壓力,對(duì)于后期維護(hù)方面造成較大影響,因此科學(xué)的設(shè)計(jì)規(guī)劃對(duì)建筑工程的建設(shè)與使用都有重要意義。

1.2建筑結(jié)構(gòu)外觀和經(jīng)濟(jì)關(guān)系處理

建筑結(jié)構(gòu)不僅決定了建筑外觀和建筑形狀,并且還決定了建筑整體的穩(wěn)定性和安全性,因此前期進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),要遵循安全合理性原則,根據(jù)建筑項(xiàng)目的用途和特點(diǎn)進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化,其中圓形結(jié)構(gòu)和方形結(jié)構(gòu)較為常見,使得建筑每個(gè)部位受力均勻,能夠起到良好的承載支撐性,規(guī)避各類安全風(fēng)險(xiǎn)。若是考慮到外觀造型的美觀性,設(shè)計(jì)不規(guī)則的建筑外觀,需要加強(qiáng)建筑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)化,提高結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,并設(shè)置剪力墻,提高建筑防震能力,有效避免在長期的風(fēng)化和受力過程中造成墻面裂痕出現(xiàn),提升建筑項(xiàng)目質(zhì)量安全。

1.3建筑部分結(jié)構(gòu)與建筑層數(shù)經(jīng)濟(jì)關(guān)系處理

建筑的部分結(jié)構(gòu)與建筑層數(shù)之間也有著直接關(guān)系,隨著建筑層數(shù)的增加,建筑基層構(gòu)件需要進(jìn)行剛度和強(qiáng)度的優(yōu)化,增加建筑基礎(chǔ)構(gòu)件的規(guī)格,擴(kuò)大基坑面積,增加基坑深度,采用鋼筋混凝土澆筑和支架固定結(jié)合的方式進(jìn)行建筑本體的穩(wěn)定,成本也會(huì)相對(duì)增加,超高建筑會(huì)導(dǎo)致建筑穩(wěn)定性下降,因此加強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),設(shè)定科學(xué)合理的建筑層數(shù),實(shí)現(xiàn)建筑項(xiàng)目利益最大化,保障建筑工程項(xiàng)目質(zhì)量。房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)復(fù)雜也會(huì)導(dǎo)致整體成本增加,需要在后期裝修時(shí)耗費(fèi)更多的材料,但是結(jié)構(gòu)的合理性和舒適性是決定用戶滿意度的關(guān)鍵因素,也是決定房屋出售效果的核心要素。

1.4建筑用地面積和建筑層數(shù)經(jīng)濟(jì)關(guān)系處理

建筑工程項(xiàng)目所占面積基本確定,因此在面積恒定的基礎(chǔ)上,增加建筑層數(shù)就可以增加購買需要,高層建筑的層數(shù)越多,平均分?jǐn)偟挠玫孛娣e會(huì)越來越少。但是建筑層數(shù)過多,會(huì)導(dǎo)致建筑部分區(qū)域光照效果降低,導(dǎo)致部分樓盤的采光性較差,不能滿足人們的住房用房需求,對(duì)于部分樓盤的購買力下降,建筑成本上升,企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益較差。因此科學(xué)測(cè)量建筑之間的距離,根據(jù)太陽移動(dòng)軌跡,進(jìn)行樓盤朝向的設(shè)計(jì),并根據(jù)光照角度進(jìn)行樓間距的設(shè)計(jì),不僅要提升整體建筑采光效果,還要保障住房的舒適合理性。

2房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中優(yōu)化技術(shù)的運(yùn)用

2.1房屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)的前期應(yīng)用分析

加強(qiáng)企業(yè)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)的重視,在前期進(jìn)行項(xiàng)目的多項(xiàng)分析,并且根據(jù)地形特點(diǎn)進(jìn)行全面優(yōu)化分析,科學(xué)進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),確保建筑項(xiàng)目施工建設(shè)的可行性。在前期房屋結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案設(shè)計(jì)中,要綜合建筑項(xiàng)目進(jìn)行全方位設(shè)計(jì)規(guī)劃,對(duì)工程項(xiàng)目具有非常關(guān)鍵作用,后期建筑使用與前期設(shè)計(jì)息息相關(guān),有效規(guī)避建筑安全風(fēng)險(xiǎn),科學(xué)節(jié)約施工成本。在前期設(shè)計(jì)工作中要融合工程造價(jià)技術(shù),將工程造價(jià)管理融入到工程全過程中,從前期設(shè)計(jì)到最終的質(zhì)檢驗(yàn)收階段都要進(jìn)行充分的預(yù)算分析,將結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作貫穿項(xiàng)目建設(shè)全過程,加強(qiáng)設(shè)計(jì)隊(duì)伍與施工隊(duì)伍之間的溝通協(xié)作,減少設(shè)計(jì)變更,降低成本浪費(fèi),保障工程在合理工期內(nèi)完成。例如,在現(xiàn)階段的房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,多數(shù)設(shè)計(jì)單位已經(jīng)應(yīng)用了BIM技術(shù)。此時(shí),可以將房屋結(jié)構(gòu)二維平面圖的電子版本導(dǎo)入到3DRevit軟件之中,生成房屋結(jié)構(gòu)BIM模型。為了保障整個(gè)房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化的可靠性,可以配合“族庫”設(shè)置,將結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)代入到模型參數(shù)中進(jìn)行驗(yàn)證處理。同時(shí),也可以將經(jīng)驗(yàn)值代入到模型中,比較設(shè)計(jì)值與經(jīng)驗(yàn)值條件下,房屋結(jié)構(gòu)BIM模型差異。由于當(dāng)前的房屋建筑工程項(xiàng)目中應(yīng)用了工業(yè)設(shè)計(jì)思想中的產(chǎn)業(yè)鏈思維,創(chuàng)建了以設(shè)計(jì)、采購、施工、訂單、營銷、售后為基本環(huán)節(jié)的生產(chǎn)建設(shè)產(chǎn)業(yè)鏈條。因此,在應(yīng)用BIM技術(shù)時(shí),可以根據(jù)設(shè)計(jì)施工一體化體系搭建BIM技術(shù)信息平臺(tái),使設(shè)計(jì)單位、施工單位、業(yè)主、監(jiān)理單位在統(tǒng)一的BIM信息技術(shù)平臺(tái)上,通過信息交互、數(shù)據(jù)共享,實(shí)時(shí)的進(jìn)行溝通,并結(jié)合協(xié)同合作機(jī)制,降低各方的糾紛與矛盾。尤其是在設(shè)計(jì)變更方面,應(yīng)用BIM技術(shù)后,總項(xiàng)目、分項(xiàng)目、子項(xiàng)目、各個(gè)構(gòu)件的BIM模型十分清楚。此時(shí),即使發(fā)生設(shè)計(jì)變更問題,也可以根據(jù)BIM設(shè)計(jì)一體化體系,通過一次性的系統(tǒng)性變更,降低變更過程中花費(fèi)的時(shí)間、人力、財(cái)力等,進(jìn)而達(dá)到節(jié)約變更成本的目標(biāo)。需要說明的是,在BIM技術(shù)應(yīng)用過程中,能夠?qū)⑸傻模拢桑湍P蛯?dǎo)入到4DNavisworks軟件,對(duì)施工進(jìn)行可視化模擬,預(yù)測(cè)施工環(huán)節(jié)可能發(fā)生的問題,進(jìn)而制定匹配的預(yù)防措施。

2.2注重細(xì)節(jié)的優(yōu)化處理

注重細(xì)節(jié)的優(yōu)化處理,根據(jù)工程項(xiàng)目特點(diǎn)進(jìn)行建筑局部的合理調(diào)整,確保整體建筑結(jié)構(gòu)安全穩(wěn)定,不會(huì)因?yàn)榫植恳蛩卦斐烧w安全隱患出現(xiàn)。例如,在進(jìn)行房屋結(jié)構(gòu)矩形板的澆筑設(shè)計(jì)時(shí),要注重矩形板規(guī)格的設(shè)定,根據(jù)建筑造型和結(jié)構(gòu)進(jìn)行矩形板幾何結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì),加強(qiáng)原材料的攪拌制作管控,使得原材料可以充分?jǐn)嚢?,精?xì)化的制作流程避免氣泡產(chǎn)生,增強(qiáng)矩形板梁結(jié)構(gòu)的堅(jiān)固性,分二層澆筑保障結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性,確保矩形板能夠有較強(qiáng)預(yù)應(yīng)力,實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑內(nèi)外的安全支撐,提升建筑結(jié)構(gòu)的荷載力。房屋建筑結(jié)構(gòu)矩形施工見下圖1。再如,當(dāng)前房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,隨著新材料、新工藝和新技術(shù)的運(yùn)用,已經(jīng)逐漸開始應(yīng)用裝配式建筑。這種裝配式建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),牽涉到預(yù)制件的制作??墒怯捎陬A(yù)制件規(guī)格大小不同,在預(yù)制件的設(shè)計(jì)過程中,要從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的不同組成要素出發(fā),進(jìn)行整體設(shè)計(jì)、局部設(shè)計(jì)方面的比較與檢驗(yàn),盡可能保障整體設(shè)計(jì)與局部設(shè)計(jì)關(guān)系的一致性。從當(dāng)前裝配式房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)看,樓梯預(yù)制構(gòu)件、樓板預(yù)制構(gòu)件、剪力墻預(yù)制構(gòu)件等設(shè)計(jì)時(shí),要將它們與整體建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)聯(lián)合起來,進(jìn)行局部設(shè)計(jì)、整體設(shè)計(jì)方面的拼合檢驗(yàn)。另外,由于裝配式建筑中的拼裝施工要求做到嚴(yán)絲合縫,所以,通常可以利用BIM技術(shù)進(jìn)行裝配施工模擬,檢驗(yàn)其是否達(dá)到設(shè)計(jì)優(yōu)化目標(biāo)。具體操作方面,要求使用BIM技術(shù)中的碰撞檢查功能,對(duì)各個(gè)連接位置的節(jié)點(diǎn)定位、連接數(shù)據(jù)、拼裝效果等進(jìn)行全面檢驗(yàn)與評(píng)估,確保裝配式房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案的有效性以及在優(yōu)化技術(shù)應(yīng)用的條件下,提高其設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性,使其產(chǎn)出綜合效益。需要注意的是,在設(shè)計(jì)施工一體化體系之下,設(shè)計(jì)方面的科學(xué)技術(shù)與管理技術(shù),一般采用融合應(yīng)用方式。所以,在細(xì)節(jié)層面應(yīng)用基于BIM技術(shù)的優(yōu)化方案時(shí),也應(yīng)該配套的做好設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的管理。建議將結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)管理與定額管理結(jié)合起來,保障裝配式建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性及優(yōu)化技術(shù)應(yīng)用效用。

2.3融合信息技術(shù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化

傳統(tǒng)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)已經(jīng)無法全面滿足現(xiàn)代建筑的需求,高層建筑工程項(xiàng)目需要進(jìn)行分析的數(shù)據(jù)較多,人工分析會(huì)出現(xiàn)很多漏洞。因此加強(qiáng)信息技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用,通過BIM系統(tǒng)進(jìn)行前期的建筑模型設(shè)計(jì),將建筑結(jié)構(gòu)和整體建筑群之間的距離進(jìn)行分析,實(shí)現(xiàn)建筑工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)合理性與可行性,融合工程造價(jià)技術(shù)進(jìn)行成本預(yù)算的精準(zhǔn)化控制。設(shè)計(jì)部門通過CAD進(jìn)行建筑平面結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì),并進(jìn)行數(shù)據(jù)的標(biāo)注,再通過3D模型的設(shè)計(jì)進(jìn)行施工預(yù)演,分析施工的可行性,針對(duì)性的進(jìn)行設(shè)計(jì)方案的修改,避免施工階段出現(xiàn)較為嚴(yán)重的設(shè)計(jì)變更,實(shí)現(xiàn)建筑設(shè)計(jì)的精準(zhǔn)化。具體而言,在當(dāng)前的房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化時(shí),可以將CAD技術(shù)、BIM技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)全面融合起來,按照CAD—3DRevit—4DNavisworks———碰撞檢查的技術(shù)應(yīng)用流程,進(jìn)行全面而系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化。從當(dāng)前實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)看,應(yīng)用上述技術(shù)時(shí),可以配套選擇數(shù)據(jù)庫技術(shù)完成房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要素庫、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)指標(biāo)庫(技術(shù)指標(biāo)、成本指標(biāo)),提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的精準(zhǔn)性。同時(shí),由于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可以被劃分為多個(gè)部分的設(shè)計(jì)。此時(shí),分部項(xiàng)目設(shè)計(jì)數(shù)量增多后要實(shí)時(shí)同步、統(tǒng)一管理,就需要應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù),使各個(gè)分部項(xiàng)目設(shè)計(jì)時(shí)可以實(shí)時(shí)的完成設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)上傳、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)抽取、數(shù)據(jù)分析、生成分析報(bào)告、下發(fā)分析報(bào)告、調(diào)整設(shè)計(jì)方案等。當(dāng)前階段,在設(shè)計(jì)施工一體化條件下,可以將成本、質(zhì)量、環(huán)境、文檔、資源、進(jìn)度等專項(xiàng)管理,貫徹到設(shè)計(jì)、采購、施工、運(yùn)維各個(gè)環(huán)節(jié),保障在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)施工一體化方案實(shí)踐中,達(dá)到低成本投入、高技術(shù)融合應(yīng)用目標(biāo)。簡單講,應(yīng)該積極發(fā)揮設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的引領(lǐng)性作用,使設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)完成對(duì)后續(xù)各環(huán)節(jié)的系統(tǒng)性控制,并通過設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)提高建筑產(chǎn)品的可營利空間等。

2.4提高房屋建筑結(jié)構(gòu)的耐用性及安全性

加強(qiáng)房屋建筑結(jié)構(gòu)的耐用性分析,選用合適的材料進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)的施工建設(shè),建筑結(jié)構(gòu)框架是確保建筑安全穩(wěn)定的核心部分,因此,加強(qiáng)房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化,提升建筑的耐久性和安全性,科學(xué)減少材料用量,用鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行框架建設(shè),用較輕的新型環(huán)保材料進(jìn)行建筑體的施工建設(shè),提升建筑外表的密度和強(qiáng)度,減輕建筑自身重量,在遇到地震或強(qiáng)風(fēng)大雨時(shí)可以避免高層建筑的橫向剪切,提升建筑穩(wěn)定性,提高建筑的抗震抗災(zāi)實(shí)效性。通過優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu),采用先進(jìn)的工藝進(jìn)行結(jié)構(gòu)韌性的提升,從而保障人們的生命財(cái)產(chǎn)安全,規(guī)避建筑安全風(fēng)險(xiǎn)。

3結(jié)語

房屋建筑結(jié)構(gòu)需要根據(jù)項(xiàng)目的特點(diǎn)和市場(chǎng)指標(biāo)進(jìn)行設(shè)計(jì),在項(xiàng)目前期設(shè)計(jì)階段,設(shè)計(jì)人員要對(duì)實(shí)地進(jìn)行勘測(cè),分析建筑施工的安全性和可行性,根據(jù)地形特點(diǎn)和土地面積進(jìn)行針對(duì)化設(shè)計(jì),科學(xué)合理的進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),根據(jù)建筑高度進(jìn)行間距規(guī)劃,保障房屋建筑每層的采陽效果。當(dāng)前高層建筑逐漸成為行業(yè)內(nèi)的主流,隨著建筑層數(shù)越來越多,建筑高度不斷增加,實(shí)現(xiàn)了土地資源的合理化利用。但是層數(shù)的增加,導(dǎo)致管道設(shè)備使用數(shù)量和成本增加,建筑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)和地基都需要進(jìn)行優(yōu)化,使用的施工材料數(shù)量增多,成本也不斷上漲。因此科學(xué)合理設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu),根據(jù)建筑的用途進(jìn)行層數(shù)的設(shè)定,并根據(jù)周圍建筑環(huán)境和生態(tài)環(huán)境進(jìn)行高度和間距的設(shè)計(jì),使得房屋建筑更加具備舒適性與合理性。采用新型環(huán)保材料,降低建筑自重,提高建筑的保溫效果和隔音效果,提升建筑結(jié)構(gòu)的剛度,確保建筑結(jié)構(gòu)安全穩(wěn)定,促進(jìn)建筑行業(yè)的健康態(tài)發(fā)展。

作者:朱瑾 單位:蘇州立誠建筑設(shè)計(jì)院有限公司東臺(tái)分公司

房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)篇2

在建筑工程項(xiàng)目施工前,建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化需要建立在施工前期的概念優(yōu)化上,而房屋建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)將直接影響房屋建筑的施工質(zhì)量。在通常情況下,高水平的房屋建筑結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)師在進(jìn)行概念優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí),會(huì)根據(jù)自身具備的建筑專業(yè)理論知識(shí)及豐富經(jīng)驗(yàn),有效整合房屋建筑結(jié)構(gòu)的整體概念設(shè)計(jì),并在全面分析房屋建筑內(nèi)外部環(huán)境特點(diǎn)的基礎(chǔ)上,優(yōu)化完善房屋建筑結(jié)構(gòu)。近年來,人們對(duì)房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提出了更高的要求。為適應(yīng)時(shí)代潮流,房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師應(yīng)打破傳統(tǒng)思想禁錮,充分展現(xiàn)房屋建筑結(jié)構(gòu)的美觀性、實(shí)用性及經(jīng)濟(jì)性。

1房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概述

1.1房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本含義

在進(jìn)行房屋建筑施工過程中,房屋建筑結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)發(fā)揮著不容忽視的重要作用。房屋結(jié)構(gòu)的概念設(shè)計(jì)主要是指設(shè)計(jì)師根據(jù)自身的專業(yè)知識(shí)和已有經(jīng)驗(yàn),結(jié)合客戶對(duì)建筑的相關(guān)要求進(jìn)行建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中,設(shè)計(jì)師必須綜合考量多方面因素,確保設(shè)計(jì)方案與整體房屋建筑結(jié)構(gòu)有效結(jié)合,促使房屋建筑結(jié)構(gòu)充分展現(xiàn)其實(shí)用性和美觀性價(jià)值。目前,房屋建筑結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)需要完成以下目標(biāo):①必須滿足對(duì)居住功能多樣化的要求;②必須確保建筑造型的美觀、實(shí)用;③積極應(yīng)用先進(jìn)的建筑技術(shù)。在通常情況下,與建筑相關(guān)的設(shè)計(jì)主要可分為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和概念設(shè)計(jì)兩大類;在房屋建筑修建過程中,二者應(yīng)該相互結(jié)合,緊密相連。

1.2進(jìn)行房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化的重要性

隨著我國建筑業(yè)的高速發(fā)展,建筑能耗越來越高,建筑行業(yè)的發(fā)展必須走可持續(xù)發(fā)展的道路,而這也對(duì)房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師提出了更高的要求。設(shè)計(jì)師必須開拓自身眼界,用更寬泛的眼光完成結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)。在完成房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)后,設(shè)計(jì)師還要綜合考量多方面需求,對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)內(nèi)容進(jìn)行進(jìn)一步的修改與完善,從而減少投入成本,同時(shí)為后續(xù)施工提供便利。此外,我國房屋建筑規(guī)模不斷增加,現(xiàn)階段的房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)建立在縮減建筑工程造價(jià),凸顯房屋建筑后期使用功能的基礎(chǔ)上?;诖耍M(jìn)行房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化,促使房屋建筑結(jié)構(gòu)科學(xué)化、合理化的發(fā)展也勢(shì)在必行。

1.3房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化的要點(diǎn)內(nèi)容

房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化在一定程度上是指設(shè)計(jì)理念的完善與創(chuàng)新。在完善理念的同時(shí),設(shè)計(jì)師還應(yīng)合理選用設(shè)計(jì)方法,確保設(shè)計(jì)方案的科學(xué)合理,以實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)效果的最優(yōu)化。房屋建筑結(jié)構(gòu)主要是由地基基礎(chǔ)、主體結(jié)構(gòu)、屋面結(jié)構(gòu)等共同組成的,為全面實(shí)現(xiàn)房屋結(jié)構(gòu)的優(yōu)化,設(shè)計(jì)師在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),也應(yīng)著眼于細(xì)節(jié),充分考量房屋位置、工程造價(jià)結(jié)構(gòu)受力及結(jié)構(gòu)選型等影響因素,在保障經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí),合理選擇最優(yōu)化的設(shè)計(jì)方法。簡而言之,設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)過程中需要關(guān)注以下要點(diǎn)內(nèi)容:首先,充分掌握房屋建筑平面的平整度和結(jié)構(gòu)的對(duì)稱情況,盡量縮小剛性結(jié)構(gòu)和房屋建造質(zhì)量之間的沖突,提升建筑結(jié)構(gòu)的抗扭曲能力,避免在水平作用力下扭曲變形情況的發(fā)生。其次,為防止外來壓力的集中,有效降低建設(shè)成本,設(shè)計(jì)師不得改變房屋建筑原有的轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu);再次,在進(jìn)行房屋建筑承重結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)選擇豎直貫通樣式,以充分增加房屋豎直向上的承受力;最后,在進(jìn)行房屋建筑豎直方向的剛性設(shè)計(jì)時(shí),必須充分保障其層次性,盡量避免因剛性結(jié)構(gòu)突變而出現(xiàn)應(yīng)力集中的問題,從而降低房屋的整體抗壓性能。

2房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化的具體措施

2.1建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化

在進(jìn)行房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中,設(shè)計(jì)方案的選定至關(guān)重要。而在進(jìn)行方案設(shè)計(jì)時(shí),房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師必須綜合考量建筑施工中的多種影響因素,在全面整合內(nèi)外部因素的同時(shí),對(duì)房屋建筑施工中的多種約束條件進(jìn)行透徹分析,并在此基礎(chǔ)上選擇最符合房屋建筑施工安全要求、最節(jié)省施工成本的設(shè)計(jì)方案。設(shè)計(jì)方案的選擇應(yīng)充分應(yīng)用復(fù)合形法、拉格朗日乘數(shù)法及POWELL等方法。房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師還應(yīng)嚴(yán)格控制原材料質(zhì)量,保證所有零部件質(zhì)量過關(guān),充分發(fā)揮其功能作用。此外,設(shè)計(jì)人員還應(yīng)詳細(xì)考量建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的外部影響因素,將人力、物力、財(cái)力等客觀因素可能帶來的不良影響降到最低,合理控制建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化中可能出現(xiàn)的安全隱患。最后,在進(jìn)行設(shè)計(jì)方案編制時(shí),設(shè)計(jì)人員需要進(jìn)一步簡化內(nèi)部結(jié)構(gòu)。在通常情況下,房屋建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)煩瑣復(fù)雜,而隨著建筑承載能力的提升,計(jì)算誤差很可能會(huì)超出規(guī)范要求。而計(jì)算誤差很可能導(dǎo)致工程施工成本的增加,因此,精簡內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案也是提升整體設(shè)計(jì)方案優(yōu)化程度的有效措施。

2.2基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化

在對(duì)房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化時(shí),設(shè)計(jì)人員必須充分考慮房屋建筑結(jié)構(gòu)對(duì)房屋建筑整體安全穩(wěn)定情況造成的影響。因此,在優(yōu)化房屋建筑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)過程中,設(shè)計(jì)人員必須全方位、多角度、綜合考量建筑的結(jié)構(gòu)控制情況,在初步制訂后期施工工序方案的同時(shí),完成基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化。以樁基項(xiàng)目施工安裝為例,在進(jìn)行該項(xiàng)目施工時(shí),施工人員必須仔細(xì)考慮樁基項(xiàng)目施工過程中的直徑高度。此外,為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)建筑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化,相關(guān)人員必須對(duì)建筑施工成本進(jìn)行有效控制,明確施工采用的先進(jìn)科學(xué)技術(shù),同時(shí)還要充分保障房屋建筑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與當(dāng)前行業(yè)及社會(huì)發(fā)展戰(zhàn)略理念相契合。最后,設(shè)計(jì)師應(yīng)確保房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能夠滿足當(dāng)下用戶的多樣化審美需求,為后期建筑維護(hù)奠定良好基礎(chǔ)。

2.3房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模型的優(yōu)化

建筑模型的優(yōu)化是房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化的第一步,而在優(yōu)化過程中,設(shè)計(jì)人員必須遵循以下原則:首先,合理選擇結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)變量。設(shè)計(jì)人員必須充分了解房屋建筑的各項(xiàng)參數(shù)及系統(tǒng)特性,并對(duì)其展開全面透徹的分析,明確設(shè)計(jì)過程中的各類主客觀影響因素。其次,設(shè)計(jì)人員應(yīng)確定房屋建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的目標(biāo)函數(shù)。參數(shù)的選取是房屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化的重要環(huán)節(jié),而成本投入的減少也是進(jìn)行房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化的一大目標(biāo)。設(shè)計(jì)師在進(jìn)行建筑模型優(yōu)化時(shí),可尋求相關(guān)條件及影響因素,有效控制成本投入。另外,設(shè)計(jì)師在開展設(shè)計(jì)工作時(shí),需要綜合考量房屋建筑結(jié)構(gòu)的安全性及穩(wěn)定性因素,為設(shè)計(jì)方案的有效性和合理性提供充分保障。而在進(jìn)行約束條件設(shè)計(jì)時(shí),設(shè)計(jì)師還應(yīng)全面分析裂縫寬度、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度等約束條件,通過綜合對(duì)比約束條件和房屋建筑結(jié)構(gòu)的實(shí)際情況,進(jìn)一步規(guī)范施工要求,促使房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作發(fā)揮最大價(jià)值。

2.4上部結(jié)構(gòu)的優(yōu)化

大量研究證明,相較于房屋建筑其他部位的結(jié)構(gòu)來說,上部結(jié)構(gòu)更容易被剪切力影響。一旦上部結(jié)構(gòu)遭到剪切力的干擾,房屋建筑的穩(wěn)定性將大幅下降?;诖耍O(shè)計(jì)人員在進(jìn)行房屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí),也應(yīng)提出更具針對(duì)性的設(shè)計(jì)方案,最大限度地保證房屋建筑上部結(jié)構(gòu)的幾何中心處于正上方的中心位置,從而為建筑物的安全穩(wěn)定提供更強(qiáng)有力的保障。首先,房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師應(yīng)優(yōu)化剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。在優(yōu)化設(shè)計(jì)過程中,設(shè)計(jì)人員應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注建筑平面形心與結(jié)構(gòu)中心的設(shè)計(jì)情況,確保二者達(dá)成一致。此外,設(shè)計(jì)人員必須對(duì)建筑空間進(jìn)行科學(xué)設(shè)計(jì),通過選用合理的計(jì)算方式來完成結(jié)構(gòu)計(jì)算,確保剪力墻墻體與建筑墻體達(dá)成一致。設(shè)計(jì)工作人員還應(yīng)對(duì)磚混結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化。在該階段,設(shè)計(jì)人員應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注承重墻設(shè)計(jì),聚焦其中的錯(cuò)洞和大洞口現(xiàn)象,避免承重墻出現(xiàn)安全事故。而在確定構(gòu)造柱和墻垛長度時(shí),設(shè)計(jì)人員也應(yīng)充分考量適用的建筑工藝技術(shù),以實(shí)現(xiàn)建筑層高與層數(shù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)。

2.5地下室結(jié)構(gòu)的優(yōu)化

作為房屋建筑的重要組成部分,地下室的結(jié)構(gòu)成本往往在結(jié)構(gòu)總成本中占據(jù)較大比重。因此,對(duì)地下室結(jié)構(gòu)進(jìn)行有效優(yōu)化,也能進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)成本控制。在優(yōu)化地下室結(jié)構(gòu)的過程中,設(shè)計(jì)師應(yīng)在滿足建筑設(shè)計(jì)需求的基礎(chǔ)上,通過降低地下室層高的方式來節(jié)約施工材料,達(dá)到成本控制的目的。同時(shí),降低地下室層高也能減少施工階段土方的開挖量,節(jié)省施工時(shí)間,降低后期的成本維護(hù)費(fèi)用。此外,設(shè)計(jì)師還應(yīng)充分考量施工地段環(huán)境,比如:在地下水源較充足的地段進(jìn)行施工建設(shè)時(shí),必須綜合考量浮力對(duì)房屋建筑結(jié)構(gòu)造成的影響,可在一定程度上降低地下室層高,減少抗拔樁數(shù)量及底板配筋使用量。而在正式進(jìn)行地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),設(shè)計(jì)人員還應(yīng)全面考慮地下水浮力、土壤重力轉(zhuǎn)化等客觀因素,因?yàn)榇祟愐蛩貢?huì)對(duì)房屋建筑結(jié)構(gòu)造成一定的影響。地下室底板及側(cè)墻所承受的壓力要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于地面建筑所承受的壓力,因此在選用鋼筋等施工材料時(shí),設(shè)計(jì)人員應(yīng)保證其用量大于地上建筑用量。在實(shí)際設(shè)計(jì)階段,設(shè)計(jì)師應(yīng)詳細(xì)分析對(duì)房屋建筑的每一部分受力情況,在明確操作流程的同時(shí),完成用料的精準(zhǔn)計(jì)算。在受力較少的結(jié)構(gòu)部位,可使用通用鋼筋建造;如房屋結(jié)構(gòu)部分的受力較大,則可采用局部附加等方式完成建造。

2.6房屋結(jié)構(gòu)與排水關(guān)系的優(yōu)化

在進(jìn)行房屋建筑排水系統(tǒng)施工時(shí),施工單位需要使用多類設(shè)備,其中,大型機(jī)械的參與度也相對(duì)較高。為保證施工設(shè)備荷載力滿足施工要求,可將水泵放置在地下室。在通常情況下,房屋建筑結(jié)構(gòu)及功能越復(fù)雜,對(duì)排水系統(tǒng)設(shè)備的荷載能力要求便越高。而排水系統(tǒng)管道通常具有長度不一、粗細(xì)不同等明顯特征,因此,設(shè)計(jì)師在優(yōu)化房屋結(jié)構(gòu)與排水系統(tǒng)關(guān)系時(shí),必須打開視野,從宏觀角度出發(fā),明確每個(gè)位置所需鋪設(shè)管道的具體尺寸和長度。此外,為保證房屋建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定程度,設(shè)計(jì)人員應(yīng)盡量避免管線從梁柱之間穿過的現(xiàn)象。如管道必須穿過承重墻,設(shè)計(jì)人員則應(yīng)根據(jù)房屋建筑的實(shí)際情況開展承重墻的加固計(jì)算,為墻體的穩(wěn)定性提供充分保障。

3進(jìn)行房屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)的注意事項(xiàng)

3.1加大前期工作的投入力度

在房屋建筑工程建造過程中,設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)發(fā)揮著不容忽視的重要作用,設(shè)計(jì)質(zhì)量的好壞將直接影響房屋建筑的施工成本、功能質(zhì)量和工程效益。因此,相關(guān)工作人員必須提高自身參與度,在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)前期便參與工作。此外,設(shè)計(jì)師也應(yīng)將自身的設(shè)計(jì)理念與現(xiàn)代房屋建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)需求有效融合,相關(guān)工作人員可根據(jù)房屋建筑施工的實(shí)際情況進(jìn)一步完善設(shè)計(jì)方案并提出建設(shè)性意見。

3.2重視先進(jìn)技術(shù)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的作用

隨著房屋建筑行業(yè)的不斷發(fā)展,先進(jìn)技術(shù)的廣泛應(yīng)用和高效融合已是大勢(shì)所趨。而在現(xiàn)代化的房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中,設(shè)計(jì)師可根據(jù)客戶需求和設(shè)計(jì)目標(biāo)的差異性,將計(jì)算機(jī)等先進(jìn)技術(shù)有效應(yīng)用于前期設(shè)計(jì)階段,進(jìn)一步提升設(shè)計(jì)工作的質(zhì)量和整體效率,減少人工成本投入。此外,計(jì)算機(jī)等先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用,還能進(jìn)一步優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)建模,明確各項(xiàng)工程數(shù)據(jù),幫助相關(guān)工作人員快速且熟練地掌握各項(xiàng)工程項(xiàng)目參數(shù)。

3.3優(yōu)化房屋內(nèi)部建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

在優(yōu)化房屋建筑整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的同時(shí),其內(nèi)部建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化也不容忽視。將內(nèi)部建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有效融入設(shè)計(jì)各環(huán)節(jié),不僅能保證工程施工符合相應(yīng)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn),而且能進(jìn)一步展現(xiàn)房屋建筑工程價(jià)值及使用性能。以現(xiàn)澆板設(shè)計(jì)為例,設(shè)計(jì)人員必須對(duì)現(xiàn)澆板的受力情況進(jìn)行綜合分析,并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。只有這樣,才能有效避免后續(xù)施工中出現(xiàn)的拐角裂縫的現(xiàn)象。

4結(jié)語

在房屋建筑工程設(shè)計(jì)施工過程中,建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)工作已得到充分重視和廣泛應(yīng)用。為了充分保障房屋建筑結(jié)構(gòu)的整體設(shè)計(jì)質(zhì)量,順利推進(jìn)建筑工程后續(xù)施工,滿足人們對(duì)房屋建筑結(jié)構(gòu)的多樣化需求,相關(guān)單位及設(shè)計(jì)人員必須對(duì)房屋建筑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)、設(shè)計(jì)方案及設(shè)計(jì)模型進(jìn)行全方位優(yōu)化,以實(shí)現(xiàn)我國房屋建筑事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

作者:陳旭 單位:山東華邦建設(shè)集團(tuán)有限公司

房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)篇3

為了提升現(xiàn)代建筑的質(zhì)量,合理利用空間資源,做好房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作,建筑設(shè)計(jì)者必須合理運(yùn)用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法,強(qiáng)化房屋結(jié)構(gòu)的安全性能與穩(wěn)定性,選擇較為合理的變量與目標(biāo)參數(shù),對(duì)不同環(huán)節(jié)的建筑建造活動(dòng)進(jìn)行全面優(yōu)化,達(dá)成節(jié)約成本、提升房屋建造質(zhì)量的基本目標(biāo)。

1建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法的內(nèi)涵與重要性分析

1.1內(nèi)涵

隨著新時(shí)代國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,社會(huì)大眾生活水平獲得顯著提升,住宅市場(chǎng)中的消費(fèi)者對(duì)房屋質(zhì)量與安全性能提出了更高的要求,建筑業(yè)從業(yè)人員必須采取合理措施,優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案,結(jié)合不同地區(qū)的區(qū)位環(huán)境推出獨(dú)具特色的建筑風(fēng)格,在保證建筑施工效率與質(zhì)量達(dá)到行業(yè)平均水平的同時(shí),節(jié)省建筑成本,控制現(xiàn)代建筑建造工程對(duì)社會(huì)資本與自然資源的消耗量,提升建筑工程的社會(huì)效益與經(jīng)濟(jì)效益。設(shè)計(jì)者應(yīng)合理應(yīng)用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法,保證建筑能夠發(fā)揮預(yù)設(shè)的基本功能,突出建筑本身的美感與獨(dú)特的外觀風(fēng)格,分階段做好建筑分層結(jié)構(gòu)優(yōu)化工作與工程總體優(yōu)化工作,推出能夠保證建筑結(jié)構(gòu)安全性的全新結(jié)構(gòu)形式,考慮到材料造價(jià)、選型、受力、施工難度等不同影響因素,針對(duì)房屋建筑中較為重要的屋蓋、圍護(hù)結(jié)構(gòu)以及結(jié)構(gòu)細(xì)部的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行優(yōu)化,秉承經(jīng)濟(jì)性、安全性、美觀性等基本原則,對(duì)所有可能采取的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行對(duì)比研究,找到能夠滿足各項(xiàng)基本需求的設(shè)計(jì)方案[1]。

1.2在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用價(jià)值與重要性

在新時(shí)代房屋建造工程中,通過對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行全面優(yōu)化設(shè)計(jì),可在保證施工質(zhì)量的同時(shí),控制建造成本,提升資源利用效率,踐行可持續(xù)發(fā)展理念與綠色建筑思想,讓現(xiàn)代建筑業(yè)走向可持續(xù)發(fā)展道路,不僅滿足住戶的短期需求,還應(yīng)維護(hù)現(xiàn)代房屋建筑的遠(yuǎn)期使用價(jià)值,主動(dòng)淘汰傳統(tǒng)的房屋建造方案與設(shè)計(jì)思路,讓建筑占地面積和房屋造價(jià)之間形成平衡關(guān)系,讓工程總成本長期保持在合理范圍以內(nèi),避免在建造高層建筑的過程中浪費(fèi)稀缺資源。

1.3降低建造成本

現(xiàn)代房屋施工建筑中高層建筑、大型建筑的數(shù)量逐步增加,建筑業(yè)設(shè)計(jì)師必須考慮到現(xiàn)代人的工作、生活需求,在壓低成本的同時(shí)做好安全防護(hù)設(shè)計(jì),減少建筑工程中資金的投入量,間接推動(dòng)我國房地產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展,通過對(duì)房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整,可縮減10%左右的房屋建造成本[2]。

1.4滿足社會(huì)發(fā)展要求

隨著我國的經(jīng)濟(jì)水平不斷提升,越來越多人開始注重精神需求,而為滿足人們對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)高層次的需求以及社會(huì)發(fā)展需求,建筑行業(yè)也紛紛探索轉(zhuǎn)型升級(jí)之路,以尋求行業(yè)可持續(xù)、健康的發(fā)展。將建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)理念融入房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),不僅能夠進(jìn)一步提升建筑工程質(zhì)量,而且能夠在確保建筑工程“安全使用”這一條件下,滿足人們對(duì)空間劃分和使用的需求,符合我國社會(huì)綜合發(fā)展需求。

1.5推進(jìn)建筑行業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)

社會(huì)經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展使得市場(chǎng)競(jìng)爭越來越激烈,建筑行業(yè)要想在市場(chǎng)競(jìng)爭中立于不敗之地,就必須不斷優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法,以此來提升自身設(shè)計(jì)質(zhì)量和建設(shè)質(zhì)量,這在一定程度也促使建筑行業(yè)在實(shí)際的房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的各個(gè)環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)型升級(jí),最終完成工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)換,提升自身市場(chǎng)競(jìng)爭力。而在轉(zhuǎn)型升級(jí)過程中,要求建筑行業(yè)不僅要做好前期的勘測(cè)、調(diào)研工作,還要充分考慮建筑結(jié)構(gòu)外觀的美觀度、內(nèi)在安全性以及客戶的需求等等方面。可以說,建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法是一個(gè)融合了時(shí)代潮流、設(shè)計(jì)理念、施工技術(shù)等方面的綜合性工程,而這恰恰又能作用于建筑行業(yè),提升其整體發(fā)展實(shí)力。

1.6滿足不同審美需求

在具體的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,業(yè)主審美需求是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法的著重點(diǎn),脫離了業(yè)主審美的意識(shí)和需求,再科學(xué)、精致的設(shè)計(jì)方案也無法達(dá)到它的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。因此,在實(shí)際的房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,為保證業(yè)主和建筑行業(yè)的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益,必須立足人們個(gè)性化的審美需求,并將業(yè)主所關(guān)注的審美潮流作為重點(diǎn)設(shè)計(jì)思路,方能夠達(dá)到建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的最優(yōu)化。

2優(yōu)化房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本原則與核心目標(biāo)研究

2.1核心目標(biāo)

在建造現(xiàn)代建筑時(shí),施工人員會(huì)使用多種類型的建材,如石棉、砂石、大理石等,此類建筑材料在前期堆放與后期加工施工過程中,容易對(duì)周邊環(huán)境產(chǎn)生污染,個(gè)別材料在建筑投入使用后依然會(huì)造成室內(nèi)空氣污染,散發(fā)有害氣體或容易被人體沾染的化學(xué)物質(zhì),為踐行綠色環(huán)保建筑理念,控制施工污染的影響范圍、危害程度,使用無公害的綠色建材,保證材料加工方式與使用方式符合有關(guān)部門所提出的環(huán)保要求,嚴(yán)格控制剩余建材與廢舊建材的回收利用方式。建筑設(shè)計(jì)師必須在調(diào)整設(shè)計(jì)方案、主動(dòng)使用綠色環(huán)保材料的同時(shí),細(xì)致地檢查能夠決定房屋安全度的各類環(huán)境條件與建筑要素,如架構(gòu)設(shè)計(jì)合理性、橫梁間距、結(jié)構(gòu)應(yīng)力大小等因素,以提升房屋安全度,優(yōu)化建筑的整個(gè)上部結(jié)構(gòu),把握多層次的結(jié)構(gòu)變量,對(duì)其施加全面約束,避免建筑內(nèi)部某一部位構(gòu)件所承載的應(yīng)力大于理論負(fù)荷,讓水平層面的應(yīng)力與豎直承載力被整體建筑結(jié)構(gòu)框架所承擔(dān),通過后期優(yōu)化設(shè)計(jì),全面強(qiáng)化房屋的力學(xué)性能,在延長建筑使用壽命的同時(shí),避免房屋在長期使用過程中發(fā)生形變[3]。

2.2基本原則

2.2.1功能性

房屋建筑不僅要滿足人類的居住需求,還需要具備其他的功能。現(xiàn)代社會(huì)人們的物質(zhì)文化水平不斷提升,對(duì)于住宅的居住要求也在不斷提升,所以在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)當(dāng)中滿足功能性要求也是基本原則之一,這樣才能夠?yàn)橛脩籼峁└恿己玫木幼◇w驗(yàn)。2.2.2經(jīng)濟(jì)性建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)涉及的內(nèi)容是非常多的,設(shè)計(jì)活動(dòng)、施工活動(dòng)都需要相應(yīng)的原料以及技術(shù)組成,所以對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法進(jìn)行優(yōu)化,可以在很大程度上減少浪費(fèi),節(jié)約成本。在物質(zhì)生活水平提升的同時(shí),房屋建筑施工的成本也在提高,在設(shè)計(jì)施工中很容易因?yàn)槌杀締栴}產(chǎn)生矛盾,無法很好地滿足項(xiàng)目所需的各種條件,所以工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)人員必須對(duì)經(jīng)濟(jì)問題多加考慮,在保證安全的基礎(chǔ)上管控成本,對(duì)資金支出問題進(jìn)行嚴(yán)格控制,做好預(yù)算規(guī)劃等,這樣才能夠保證整個(gè)工程項(xiàng)目的如期進(jìn)行。

2.2.3安全性

在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)當(dāng)中安全是最基本的,房屋施工質(zhì)量和安全問題直接關(guān)系著人們的居住的舒適性,關(guān)系著人們的人身財(cái)產(chǎn)安全等,所以在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法的優(yōu)化過程中堅(jiān)持安全性是基礎(chǔ)。在房屋建筑設(shè)計(jì)當(dāng)中影響因素是很多的,部分不當(dāng)因素的出現(xiàn)必然會(huì)給房屋施工埋下安全隱患,發(fā)生安全性的問題。所以,為了避免此類事故的發(fā)生,加強(qiáng)安全管理,重視安全教育,多考慮安全性的因素。同時(shí),還需要考慮建材的節(jié)約性、環(huán)保性等問題,嚴(yán)格避免資源浪費(fèi),提升資源的利用效率。

2.2.4耐久性

對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)與節(jié)約建筑材料并不同,其是在確保房屋建筑結(jié)構(gòu)的使用壽命及服務(wù)周期的基礎(chǔ)上,再借助專業(yè)的建筑結(jié)構(gòu)知識(shí)并結(jié)合建筑工程的實(shí)際情況從而對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行的設(shè)計(jì)優(yōu)化,這樣對(duì)于房屋建筑的耐久性要求,設(shè)計(jì)優(yōu)化工作也能將其滿足。

3做好房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、合理利用優(yōu)化方法的正確路徑

3.1優(yōu)化房屋形體,調(diào)整外觀與室內(nèi)布局

房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化不僅應(yīng)以強(qiáng)化建筑安全性、穩(wěn)定性作為基本目標(biāo),還應(yīng)處理好形體優(yōu)化工作,建筑設(shè)計(jì)者必須基于住戶的審美要求、周邊環(huán)境背景,做好調(diào)整室內(nèi)布局,改善外觀布局的基本任務(wù),調(diào)整建筑內(nèi)部各類基礎(chǔ)設(shè)施的布局,突出空間層面的協(xié)調(diào)感與美觀性,推出內(nèi)容完整的設(shè)計(jì)方案,基于水文天氣、地理環(huán)境、人居需求等因素重新設(shè)計(jì)房屋外形與內(nèi)部布局,針對(duì)建筑中的游戲區(qū)、休閑區(qū)、活動(dòng)區(qū)等進(jìn)行優(yōu)化,保證其能夠在投入使用后發(fā)揮相應(yīng)的作用[4]。

3.2構(gòu)建房屋設(shè)計(jì)模型,科學(xué)選擇變量

為在短時(shí)間內(nèi)檢驗(yàn)不同類型設(shè)計(jì)方案的合理性,找對(duì)優(yōu)化方向,必須利用數(shù)字化軟件搭建建筑模型,選擇貼近實(shí)際的建筑內(nèi)部參數(shù)變量,為建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的進(jìn)一步優(yōu)化打好基礎(chǔ),在搭建數(shù)據(jù)模型、優(yōu)化設(shè)計(jì)方案之前,建筑設(shè)計(jì)師可立足整體性角度分析某一建造方案中建筑的各項(xiàng)基本性能,把握后期結(jié)構(gòu)優(yōu)化的切入點(diǎn)與關(guān)鍵點(diǎn),對(duì)影響整體方案應(yīng)用效果的關(guān)鍵因素有準(zhǔn)確的認(rèn)識(shí),例如地基土層的厚度、承載力以及空氣濕度等,將建筑工程所涉及的各類參數(shù)引入建筑結(jié)構(gòu)模型之中,讓結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化工作獲得可靠的數(shù)據(jù)支持,建筑設(shè)計(jì)者必須基于數(shù)字化建筑模型,分析各類因素與環(huán)境條件對(duì)建筑使用性能所產(chǎn)生的負(fù)面、正面影響,控制后期結(jié)構(gòu)優(yōu)化工作給建筑設(shè)計(jì)方案精確度帶來的偏差,選擇能夠提升優(yōu)化效果的函數(shù)與計(jì)量標(biāo)準(zhǔn),在保證現(xiàn)代建筑的安全性、實(shí)用性的前提下,突出房屋結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)工作的經(jīng)濟(jì)性,壓低建筑工程成本,合理選擇較為適宜的房屋建造結(jié)構(gòu)、技術(shù)器材使用方式、建筑材料,結(jié)合具體環(huán)境條件,調(diào)整施工工藝,全面提升建筑建造效率。建筑設(shè)計(jì)師可基于數(shù)字化模型對(duì)各類變量進(jìn)行精確計(jì)算,選擇經(jīng)過實(shí)踐驗(yàn)證有效的計(jì)算方法,根據(jù)建筑的整體功能與住戶所提出的質(zhì)量要求,設(shè)計(jì)配套的數(shù)據(jù)分析標(biāo)準(zhǔn),對(duì)主要的變量數(shù)據(jù)進(jìn)行模擬運(yùn)算,整合并深入研究基于模型和函數(shù)進(jìn)行的數(shù)字化模擬活動(dòng)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果,發(fā)現(xiàn)建筑設(shè)計(jì)方案的潛在缺陷與固有優(yōu)勢(shì),平衡能夠?qū)ㄖ|(zhì)量產(chǎn)生影響的主要變量,把握各個(gè)建筑設(shè)計(jì)方案的技術(shù)含量、經(jīng)濟(jì)效益大小,對(duì)建筑的設(shè)計(jì)功能布局進(jìn)行研究。

3.3優(yōu)化建筑上部結(jié)構(gòu)

建筑設(shè)計(jì)者必須基于數(shù)字化模型,選擇正確措施優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案,堅(jiān)持合理性、科學(xué)性原則,優(yōu)化建筑內(nèi)部剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)思路,讓建筑內(nèi)部剪力墻數(shù)量保持在合理范圍內(nèi),控制剪力墻的建造方式,強(qiáng)化建筑結(jié)構(gòu)的剛度、強(qiáng)度,減少各類安全事故發(fā)生的概率,讓我國現(xiàn)代建筑有能力應(yīng)對(duì)地震、泥石流、臺(tái)風(fēng)等自然災(zāi)害,防止發(fā)生墻體破裂、管道泄漏等問題,給廣大住戶提供一個(gè)較為安全的居住環(huán)境。建筑設(shè)計(jì)師應(yīng)當(dāng)保證剪力墻重量均勻地分布于樓層整個(gè)橫截面上,使用鋼筋混凝土制作的梁柱支撐剪力墻,讓高層建筑中不同樓層的結(jié)構(gòu)中心保持一致,突出建筑平面的剛度,建筑設(shè)計(jì)師可在保證建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的前提下,調(diào)整剪力墻的水平方向和承重能力,處理好角度平衡性問題,強(qiáng)化剪力墻的延展性,根據(jù)現(xiàn)代建筑項(xiàng)目的整體質(zhì)量要求、參數(shù)指標(biāo),對(duì)在現(xiàn)場(chǎng)搜集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析研究,爭取滿足工程的實(shí)際質(zhì)量需求。

3.4優(yōu)化整體設(shè)計(jì)方案

建筑業(yè)從業(yè)者必須針對(duì)具體的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行全面、深入的分析研究,調(diào)查具體施工現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境,對(duì)建筑工程的規(guī)模、質(zhì)量、使用性能、參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行準(zhǔn)確定位,從整體角度入手對(duì)關(guān)鍵性技術(shù)設(shè)備的使用方式、資源調(diào)配機(jī)制進(jìn)行規(guī)劃,嚴(yán)格控制容易影響建筑建造質(zhì)量的外部因素,如人工操作錯(cuò)誤、建造工藝不合標(biāo)準(zhǔn)、原材料質(zhì)量差等,做好配套的質(zhì)量控制工作,對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行反復(fù)核查,分析建筑的受力條件與結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,合理化控制各類建材的使用數(shù)量,避免浪費(fèi)工程資源,消除可能存在的安全隱患。設(shè)計(jì)者必須根據(jù)質(zhì)量要求簡化大型建筑、高層建筑的內(nèi)部結(jié)構(gòu),控制在建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)計(jì)算的誤差大小,壓低施工成本,確認(rèn)與建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相關(guān)的各類約束條件,如應(yīng)力約束、尺寸約束、空間約束等,在建筑建造過程中將實(shí)際約束條件和建造規(guī)劃中的目標(biāo)約束條件進(jìn)行比對(duì),保證各個(gè)主要的約束條件符合基本要求。

3.5優(yōu)化電氣系統(tǒng)、排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)

建筑設(shè)計(jì)者應(yīng)當(dāng)提升對(duì)電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)優(yōu)化活動(dòng)的重視程度,在施工過程中主動(dòng)使用耐久性較高、容易進(jìn)行后期維護(hù)的材料建造電氣管道,選擇合理的導(dǎo)向安裝方法,在墻體內(nèi)部與樓板下方安裝電氣管線。在現(xiàn)代建筑工程建造活動(dòng)中,部分電氣管道必須穿過橫梁,因此建筑設(shè)計(jì)者必須在設(shè)計(jì)方案中預(yù)留多個(gè)孔洞,為后續(xù)電氣系統(tǒng)的施工工作提供便利,讓梁體與墻體的寬度保持完全一致,避免電氣管線暴露于墻體之外。排水系統(tǒng)是現(xiàn)代建筑中不可或缺的組成部分,建筑設(shè)計(jì)師必須根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、荷載能力、墻體厚度等因素對(duì)排水系統(tǒng)中的各類機(jī)械設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化配置,科學(xué)設(shè)計(jì)從樓頂?shù)降叵率业呐潘到y(tǒng),適當(dāng)?shù)馗鶕?jù)住戶要求擴(kuò)大排水管道的尺寸,延長排水管道的長度,加固被排水管道橫穿的樓板連接處,以此提升房屋建筑設(shè)計(jì)優(yōu)化活動(dòng)的實(shí)際效果。

4結(jié)語

建筑設(shè)計(jì)師應(yīng)當(dāng)在優(yōu)化建筑模型的過程中選擇具備一定影響力的變量參數(shù),快速找到與最終設(shè)計(jì)目標(biāo)相契合的數(shù)據(jù),選擇能夠與各類具體條件相符合的函數(shù),從房屋的具體施工條件出發(fā),在保證建筑工程經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí),縮減建材用量,提升建筑主體的質(zhì)量水平。

參考文獻(xiàn)

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作者:王騰 單位:漢中職業(yè)技術(shù)學(xué)院

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