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摘要:随着人们生活水平的不断提高,对生活质量和居住环境的要求不断增加,建筑工程原材料市场以及人工费用在不断的增长,导致开发商的利润不断降低。建筑行业是我国经济建设发展的基础,各类奇特建筑的出现,也给结构设计带来机遇与挑战。文章就建筑结构优化设计的重要意义进行分析,对建筑结构设计的具体内容进行阐述,并提出建筑结构设计优化的一些方法,旨在为建筑行业相关人员提供参考。
关键词:建筑;结构设计;新方法
1导言
随着住宅工业化进程的不断推进,人们对住宅经济实用性的要求也越来越高。在建筑结构设计的过程中,可以采用结构优化的方式,不断提升工程施工的便利性,同时采用结构优化设计的方式,增加建筑工程的稳定性与经济性。由此可见,结构设计集中加强优化方式的运用是非常重要的。
2建筑结构设计优化方法的特点和定义
阐明建筑结构设计优化方法,是其建筑房屋结构设计的基础。建筑结构设计优化方法,就是在保障施工安全及实用性的基础之上,进行包括审美学、艺术学、和设计学的重要学术的综合方式,应用于对建筑结构的合理规划和审美展现。而其设计范围包括房屋建设的功能和目的,在其基础上进行设计时,也要同时考虑房屋建设的综合因素,包括美观性、安全性、方便性、实用性、经济性等特点。建筑结构设计优化方法具有较为明确的特点,一方面在艺术审美角度上设计理念包含了,设计学、审美学、艺术学等多门学科的优化方向。而且在优化方法中具有很强的美观性。另一方面根据房屋特点进行设计优化,体现出现代建筑的实用性,在居住环境上给使用者带来舒适服务。而且具备相对的环保理念,将其优越的低碳环保设计方向优化的整体建筑之中。不仅是对生态环境的保护,也是对城市建设的改善。而其中优化方法注重安全方向上的设计,从而在住宅七十年产权内,将结构设计为使用者能够长期居住的安全建筑。在其经济性的优化方向上,保障房屋质量的同时,最终降低成本的优化方式,为建筑企业带来经济效益。最后由其科学性的设计优化方法,带来创新型的建筑理念,从而在保障各方面建筑安全性能的同时,设计师为建筑结构注入现代的设计元素,从而丰富建筑本身对现代社会的创新价值。
3建筑设计优化的重要意义
使用合理的优化方法,对建筑的结构设计进行优化,既能降低整个工程的造价,还能提升建筑的经济价值,从而能够有效提升建筑的经济效益。
3.1使工程的造价降低
建筑工程结构优化设计会充分的考虑到现阶段建筑行业的发展趋势来进行剖析,根据现行的建筑特点来进行设计,如当前的高层建筑和高层的住宅偏多,因为其层数很多,在建筑用地面积不变的情况下建筑总面积很大,在面对高层建筑的结构设计时,为了节省用地,会将建筑物的房顶进行细致的规划,可以保证整个工程的总造价降低,节约成本。
3.2能够提高建筑结构的经济效益
建筑结构的设计需要保证到建筑工程的经济效果,随着建筑层数的增加,高度也会增加,与其相关的墙体面积、柱体面积及配套的设施如管道等都会增加很多,层数比较少或者高度比较低时相应的建筑就会节省一些这样的荷载。同时,高度越高的建筑,相邻之间的距离也会比较远,这样不利于节省用地开支的目标实现,如果让建筑的总高度下降,那各建筑之间的距离也会靠的近一些,这样可以节约用地。另外,相同面积的建筑之间,建筑的平面形状不同会使得其周长不同,越规则的平面形状其周长会小一些,并且能够提高其荷载的性能,增强了建筑的质量。优化创新后的建筑结构设计相较于传统的设计,能够有效降低建筑的总造价,能够有效的提高建筑结构的经济效益。
4建筑结构设计优化设计新方法
4.1截面优化法
截面结构的可靠性以及安全性是建筑结构优化设计时相关人员必须要考虑的一个重要方面。截面结构作为建筑结构的细节所在,其性能是最能体现出建筑的整体性能的。在实际的设计过程中,为了保证截面结构的的可靠性与安全性,设计人员要对建筑结构中所涉及的界面进行准确的计算,然后再进行设计,不仅可以提升建筑结构的稳定性,还可以提高建筑的美观程度。具体的方法有,可利用有限元方法来计算设计变量的结构位移情况以及应力特点,然后用计算设备对获得的数据进行验算和分析,得出结果后,根据其需求调整,确定调整的范围,在此范围中再进行区域优化设计。
4.2对于电力设施的优化应用
房屋结构的优化设计中,其电力设施是尤为重要的一环,不仅是供电系统的优化,也包括居民日常电梯的使用。电梯作为全天候24小时应用的楼宇设备,其构件和电线对楼体结构造成很多孔洞,所以在设计电梯房的过程中,必须考虑电梯周边墙体的强度问题,以确保其在安全使用范围内,保障电梯房的质量安全。大部分电梯电缆线使用的是金属芯。在进行布线设计时,应当在墙体上面预留通道,保证电线不外露,使电力设施的达到安全性和协调性。
4.3建筑局部性优化和整体性优化
建筑工程项目都具有复杂性和层次性的特点,如果按照复杂性来讲,对于每个房屋材料和结构设计的选择方案都是不同的,而且存在着非常大的复杂性,每个程序都相当的复杂;就建筑房屋的层次性来讲,每个建筑结构都含有建筑结构的有关体系、整体设计体系和建筑设备安装体系,每个体系下又划分了好多的下属体系,因此建筑人员要根据每一体系的不同属性来设计不同的建筑结构优化措施,突破关联横向性。自有从建筑结构的整体上进行优化,才可以实现真正意义上的房屋建筑的优化。
4.4细节部分结构设计与概念设计相结合
概念设计优化方法,是在比较缺乏详细的相关数据的情况下进行的。某些因素是具有不确定性的,比如地震,在对建筑的抗震能力进行设计时,由于缺乏详细的数据,只能通过概念设计的优化方法,将一些存在的数据当作辅助来进行。同时,通过结合是上述的一些结构优化方法,使得优化效果更佳。另外,在设计的过程中,对建筑结构的细节部分进行优化设计是必须要做的工作,如现浇混凝土施工过程中,异形板料的弯曲部分容易开裂是一个比较突出的问题,对此我们将其进行简化,然后再选择钢筋,这样能有效的降低混凝土出现开裂现象的几率,不仅提高了经济效益,最重要的是满足了建筑结构的基本需求。
结束语:
综上所述,随着我国时代的发展和经济水平的不断提高,我们在保证建筑的安全性和实用性的同时对建筑的美观性和和经济性方面的要求也正在不断地提高。但建筑结构优化设计在实际的实施过程中,是比较复杂的,需要从多方面出发,充分结合实际的情况选择科学合理的方案,以实现对建筑结构进行最佳的优化目标。
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