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建筑结构优化设计分析

2020-11-25梁国武

建材发展导向 2020年17期
关键词:剪力墙结构设计房屋建筑

梁国武

(中衡卓创国际工程设计有限公司太原分公司,山西 太原 030012)

1 建筑结构优化设计的意义

1.1 提高整体建筑的安全稳定性

建筑工程设计的基本目标之一是保证建筑的安全与稳定,因此在进行结构设计时必须将安全性放在首位,通过优化设计不仅可提高建筑结构的安全性,还能提高整体建设质量,将合理的材料用在合适的位置,提现建筑的效能,延长建筑整体的使用寿命。可通过优化设计及时发现原来设计方案中存在的缺陷并进行改正,此外还要通过合理的受力计算与分析及时发现受力不合理的地方并加以处理。

1.2 美观度

设计者需要在建筑结构进行优化的基础上提高建筑的美观度。现如今,房屋的功能不再仅局限于为用户提供安全舒适的宜居场所,同时也需要给予用户在视觉上的良好体验,让房屋充满美感。在设计过程中,设计者既要考虑到大众化的审美态度,同时也要兼顾少部分人群对美的追求,同时结合一些地域文化元素,在保证了建筑的结构安全性和经济实用性的同时,在房屋原有基础上进行创新,将房屋结构本身具有的美感与新的艺术元素融合到一起,使之成为集美观性、创新性于一身的现代化房屋建筑。

1.3 经济性

通过对实际情况进行分析可以看出,房建工程结构非常复杂。并且随着建筑规模的提升,所投入的资金量也越来越大,各种材料的使用量也随之出现了显著提高。要想更好的节约施工成本,设计人员必须严格按照经济性原则展开设计工作,选择性价比更为优秀的材料,这样才可以在保证工程质量不出现问题的同时,帮助施工企业获得更多的经济效益。

2 建筑结构优化设计具体措施

2.1 优化建筑结构设计模型和设计计算方案

在进行优化设计时首先必须建立科学合理的建筑设计模型,控制各个参数的变化并根据试验结果选择合适的变量。另外,通过优化设计提升结构计算模型的科学性,对影响建筑结构设计方案的各个因素进行对比分析,对不合理之处加以改进制定合理的计算方案,从而可降低结构计算失误,保证建筑结构计算方案的科学合理。如选取合适的地震动参数、在计算模型中考虑梁端刚域与楼板翼缘计算梁的配筋等均是合理的经济设计措施。

2.2 建筑主体结构的优化

房屋建筑结构设计中,对主体部分进行设计的时候,应对建筑物的质量进行重点考虑,优化设计应建立在保障房屋建筑质量与安全性的基础之上。基于此,房屋建筑结构设计中,首先要考虑的问题便是确保建筑物的安全性,并在后期优化设计中,致力于实现主体结构承载性能的加强。对于建筑物来说,主体部分稳定性的增强,是提高建筑物安全性的有效手段,其可以赋予建筑物在一定范围内抵抗恶劣环境的能力,使建筑物在地震、大风等环境下具有安全性,避免一旦遭受恶劣外部条件建筑物便发生倾覆。对建筑主体结构进行优化的时候,重点是对剪力墙进行优化设计,确保剪力墙的整体稳定性,重点是要使剪力墙质量均匀,并让建筑物的结构重心、刚性中心重合,从而提高建筑物的整体稳定性。设计师可以采取减少剪力墙数量、增加剪力墙程度的方式,来对剪力墙结构进行优化,使剪力墙的稳定性更高。房屋建筑结构设计中,往往会在剪力墙内部设置大量钢结构,从而使剪力墙可以承受更多重量,提高剪力墙的稳定性。但出于节能的考虑,需要对这部分进行优化设计,在保证剪力墙稳定性的前提下,尽可能地少使用钢结构建材。

2.3 针对建筑的使用寿命进行优化

房屋的使用寿命与房屋的建筑施工质量有着密不可分的联系。一般情况下,房屋建筑的预期使用时长长达七十年,但实际使用过程中,有部分房屋的使用寿命仅能达到四十年左右,主要原因还在于建筑开发商在施工过程中的态度较差,建筑质量得不到充分保证。随着高层建筑的流行,开发商必须要对建筑质量给予特别重视,要严格按照原先设计好的图纸进行施工,同时要注重在后期加强对于建筑整体的保养与持续优化,以提高建筑整体耐久度。

2.4 让房屋建筑结构设计具体化

对于用户来讲,只有房屋的整体设计呈现出来才可以清晰明了,而用户和设计人员沟通的过程中可能会有理解上的歧义等等,导致设计偏差大等情况出现,这样会造成用户产生不满意的情绪,从而导致设计进入瓶颈期。所以让用户最明白的方式就是将房屋设计的效果具体化,可以通过电脑一些软件来帮助用户呈现出设计后的立体效果图,这样用户可以更清晰未来住宅的效果,也可以知道用户是否满意。大大避免了因为理解分歧造成的不可挽回的情况,以减少资金浪费。

3 结语

综上,建筑结构优化设计是为了完成既定的建设目标对工程结构提出了优化方案的设计方法,将各种先进的技术结合起来使设计方案更加完善,使最终的建筑结构不仅满足基本使用功能,而且还提高了空间利用率、提高了对材料的利用,更加满足宜居的要求。在建筑结构优化过程中,除了要对方案进行完善,还要对基础结构、整体布局以及抗震设计等进行优化,才能使打造出来的建筑更具有安全性、耐用性和经济性的特点。

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