建筑結構設計在房屋結構設計中的應用

《建筑結構設計在房屋結構設計中的應用》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《建筑結構設計在房屋結構設計中的應用（7頁珍藏版）》請在裝配圖網上搜索。

1、建筑結構設計在房屋結構設計中的應用 建筑結構設計在房屋結構設計中的應用 2017/05/03 摘要：近幾年，隨著人們生活水平的不斷提高，對生活質量和居住環(huán)境的要求不斷增加，建筑工程原材料市場以及人工費用在不斷的增長，導致開發(fā)商的利潤不斷降低。開發(fā)商如果想一味迎合人們的住房胃口，就必須增加建設資金的投入，但是這樣會導致房地產公司沒有辦法獲得更高的利潤，導致整個房產公司的資金運作鏈中斷。為了有效緩解這種情況的發(fā)生，必須加強優(yōu)化技術，降低建筑工程結構設計的成本。為此，本文

2、主要分析建筑結構設計優(yōu)化方法在建筑結構設計中的應用。 關鍵詞：建筑結構設計；優(yōu)化方法；應用 1引言 隨著我國人民經濟水平的不斷提高，對住房質量要求不斷增加，人們開始重視房屋建筑的美觀性、經濟性、實用性。就目前情況來看，在房屋建筑工程建設的過程中，因為施工的機械化，建筑結構構件的工廠預制、加工所占比重不斷減小，大部分施工工序以及購件需現場進行施工，這樣就導致建筑工程施工周期增長，施工難度不斷提高。所以，在建筑結構設計的過程中，可以采用結構優(yōu)化的方式，不斷提升工程施工的便利性，同時采用結構優(yōu)化設計的方式，增加建筑工程的穩(wěn)定性與經濟性。由此可見，再進入

3、結構設計集中加強優(yōu)化方式的運用是非常重要的。 2建筑結構設計優(yōu)化技術概述 建筑結構設計的主要內容是在房屋建筑工程實際施工過程中，有限的利用科學技術，優(yōu)化建筑結構設計，將空間的利用率不斷增加。在建筑結構時候畫設計的過程中，必須保證空間布局以及設計之間關系的合理性、科學性、專業(yè)性。隨著信息技術的不斷發(fā)展，設計技術的要求不斷提升，必須加強對設計技術的創(chuàng)新。就目前情況看，建筑結構設計優(yōu)化技術，主要是對建筑整體進行優(yōu)化，在建筑結構設計的過程中優(yōu)化技術，起到了非常重要的作用。在設計中，建筑結構設計主要是各種建筑設計的依據和基礎。為此，建筑結構設計，需要根據建筑工程的實際情況

4、進行。，在結構設計的過程中加入優(yōu)化技術的應用。著重體現經濟效益以與質量效益。在具體的建筑結構設計過程中，需要進行長遠的考慮，保證建筑方案整體的合理性。這樣在現有的結構設計的過程中可以節(jié)省30%的費用。在一定程度上，有效地節(jié)省了經濟成本，避免經濟失衡情況的發(fā)生。建筑結構優(yōu)化設計的進行，還可以協調施工過程中各個部門之間的關系，合理的使用施工資源，提升資源的有效利用率，保證建筑工程結構的整體性、安全性、經濟性，有效地提升建筑工程的應用價值。 3建筑結構設計優(yōu)化方法的必要性 將建筑結構設計優(yōu)化方法應用到房屋結構設計過程中，可以使建筑工程項目的施工成本得到有效的控制，保證

5、建筑工程的美觀性、實用性。對建筑施工企業(yè)來講，希望可以用最少的投資得到最大的經濟效益，所以，必須保證建筑結構設計的安全性、科學性、合理性，這樣就必須加強對建筑結構設計的優(yōu)化。與傳統(tǒng)的房屋結構設計相比，結果優(yōu)化設計方法具有以下優(yōu)點：1.有效地保證了建筑結構的安全性；2.科學合理的協調建筑結構內部的全部單位；3.科學合理地使用建筑施工材料；4.時間煮，施工成本降低6％～35%。在建筑房屋結構優(yōu)化設計的過程中，合理的使用優(yōu)化設計方案，能夠有效地保證建筑物的使用價值，提高建筑物的經濟價值與環(huán)保價值。在優(yōu)化方案過程中，節(jié)省建筑單位的資金投入，降低建筑工程施工成本。建筑結構優(yōu)化設計與傳統(tǒng)的房屋結構設計相比

6、，能夠增加施工企業(yè)的經濟效益，為用戶提供更好的居住環(huán)境。通過優(yōu)化建筑工程結構施工中的各種資源，比如建筑施工材料、結構布局等，實現結構與施工材料的有效結合，共同發(fā)揮建筑結構優(yōu)化作用。建筑物的面積隨著建筑物層數的增加而不斷提高，想要保證建筑工程具有良好的實際效果，就必須加強建筑結構的優(yōu)化設計，采用最佳的優(yōu)化方案，提高建筑工程結構的質量。 4建筑結構優(yōu)化步驟分析 4.1構建優(yōu)化模型 首先，科學的選擇建筑結構設計變量。在變量選擇的過程中，應該將影響建筑結構設計的參數作為變量。比如，建筑物的損失期望值、建筑結構造價值、建筑結構設計的可靠性等進行嚴格的控制，

7、這些技術相關的目標參數，又是建筑約束控制的參數值。對于建筑結構設計中影響范圍較小、變化面積較小的因素，可以將其視為部分設計參數值；在具體的實踐過程中，可以采用用預定是參數來表示，并將其作為依據來減小設計，計算變量，減小建筑結構設計方案編制過程中的工作量，有效地提升設計工作效率。其次，目標函數的確定。在進行建筑結構設計優(yōu)化時，應該找到符合相關規(guī)定的尺寸和條件的鋼筋截面面積、已經失效的概率函數，通過這種方法可以有效地減少建筑施工成本的浪費。最后，科學地確定約束條件。在建筑結構優(yōu)化設計過程中，應該有效地保證建筑結構的安全性、整體性、科學性，合理地確定建筑結構約束條件。在建筑結構設計中，應該對目標的性

8、質、實際應用性質等約束條件科學化的進行對比與分析，保證相關約束條件能夠有效地滿足建筑施工的整體要求，以保證建筑結構設計的最優(yōu)化。 4.2結果分析 建筑結構設計優(yōu)化過程中最重要的一步就是結果分析，對計算機中獲得的各種數據進行詳細的分析，根據分析的結果制定優(yōu)化設計方案。在建筑結構設計優(yōu)化的過程中，需要對各種因素進行綜合的考慮，努力的完成建筑結構優(yōu)化設計工作。在建筑施工的過程中，會應用到大量的資金、勞動力，優(yōu)化建筑結構的主要目的是在最大程度上講的上述指標，并且保證建筑工程施工的質量。所以，在建筑結構優(yōu)化設計的過程中應該加強對以下幾方面的重視：第一，明確建筑涉及與經濟之

9、間的平衡點，有效的降低兩者之間的矛盾，在高新技術的應用下降低經濟費用的支出；第二，要加強理解高新技術對經濟效益帶來的影響，必須認識他技術的進步與發(fā)展，有效的降低了不必要經濟的支出，所以，必須加強對技術發(fā)展的重視。 5建筑結構設計優(yōu)化方法在房屋結構設計中的應用 房屋建筑工程施工過程中，特別是結構優(yōu)化設計時，其主要目標就是加強建筑結構設計的功能與建筑施工的質量，并在此基礎上加強建筑工程建設的經濟效益，為此，應該在建筑結構設計中不斷提高專業(yè)技術的能力，采用先進的設計技術，合理的選擇設計方案，并對建筑結構進行優(yōu)化設計，以此來保證建筑結構的安全性、使用性、經濟性。

10、 5.1對建筑結構整體與局部的優(yōu)化 在進行房屋的建筑設計過程中存在著復雜性、層次性這兩個特點。首先，從房屋建筑結構的復雜性來說，要注意選擇建筑材料，材料必須符合使用標準，還要結合具體情況，選擇建筑結構類型；其次，從建筑結構設計的層次性來說，要對建筑內部做出整體優(yōu)化，可從建筑局部的結構設計、建筑使用設備、電氣設計、安裝體系等方面著手。除此之外，可將整體結構設計與局部結構設計同時進行優(yōu)化，由此形成一個綜合性的結構體系，這樣一來能夠使房屋的安全性與合理性得到提升，而且能夠減少不必要的浪費，另外，要盡力保證建筑結構整體的協調優(yōu)化，保證建筑的截面面積與建筑高度相協調，避免出現墻位

11、錯誤的現象，在設計過程中，還可以適當運用幾何結構，從而使建筑達到簡潔、美觀的視覺效果。在電梯和樓梯的設計過程中，要保證其穩(wěn)固性，可以在減輕其自身重力的同時注意對材料的選擇（選擇承重能力較強的材料）。無論是進行整體結構優(yōu)化還是局部結構優(yōu)化都需要制定出合理的結構方案，另外，“部分決定整體”，設計人員可通過先做好局部設計方案，經過整合之后再完成整體設計，達到局部帶動整體的效果。 5.2柱網布局和平面布置的優(yōu)化設計 在建筑結構優(yōu)化設計過程中采用柱網布局，柱網布局決定了柱子之間的跨度（縱向或者橫向相鄰的兩個柱子之間的間距），柱網的尺寸通常在5.4米到10.5米之間，如果柱

12、子之間的相鄰距離較小那么其傳力途徑就會變短，殤，不說要復合的面積就會變小，跨中彎距變小，梁高度變低，但是這樣會導致柱子的數量變多，建筑內部空間變小，停車場車位配置效率降低。所以，柱網布局是否合理，對建筑工程的綜合造價及建筑上部結構有很大的影響。此外，柱子的截面形狀與尺寸對工程造假也有著非常大的影響，所以合理的使用柱網布局、柱子截面的形狀以及梁系的布置對工程造價的影響是非常明顯的。下面我們將結合某工程地下室的布置情況進行分析。首先，以地下室頂板為例，當頂板的厚度、荷載、柱子間距離相同時，次梁截面積及布置方式也相同的情況下。方案一采用的是400x800的主梁，方案二采用的是400x900的主梁。在

13、方案一中混凝土的使用量是0.38，方案二的混凝土使用量是0.39，相對比方案一的混凝土使用量較小，但是鋼筋的使用量40.95比38.81多了部分，這樣只是從數值上很難進行比較，我們再根據最新的施工材料造價信息單價進行比較，三級鋼3600元／頓，C30混凝土320元／，經過比較之后發(fā)現：方案二在經濟上更具有優(yōu)勢。同時也對，工程本身的實際情況進行綜合考慮，最終選用了方兒的結構布置進行設計。然后將地下一層為例，在荷載、柱子的距離、頂板的厚度相同的前提下，分別采用不同的結構布置方式進行設計，方案一采用的是“井”字梁系，方案二采用的是單向次梁系，通過相應的計算數據顯示，方案一混凝土使用量0.29大于方案

14、二混凝土使用量0.25，同時方案一鋼筋含量26.59也大于方案二鋼筋含量23.8，所以，該地下工程梁系布置方案使用的是方案二布置方式。 5.3建筑物下部地基基礎結構的優(yōu)化設計 這對建筑工程下部地基基礎結構進行優(yōu)化設計的過程中，設計人員必須選擇合適的設計方案，比如，結合建筑工程實際施工情況選擇最佳的樁基礎類型，盡量降低施工工程造價，在按照樁基礎頂端持力層的厚度對灌注樁的長度進行科學合理的選擇，對集中優(yōu)化設計方案進行合理的對比，進一步選擇出最優(yōu)化的設計方案。比如，某建筑物結構的原設計時用的是樁筏基礎，通過對該結構的設計進行優(yōu)化，將樁筏基礎改為樁基礎。設置兩樁承臺、三

15、樁承臺、四樁承臺和梁式承臺。在對這部分進行優(yōu)化設計的過程中，需要考慮的是基礎力度傳遞的最短路徑，但是需要保證總沉降值和不均勻沉降值。樁筏基礎相對于樁基礎來講，增加了一塊整體的筏板，將整體受力轉變?yōu)榫植渴芰?，增加了傳遞的途徑，但是也增加了施工材料的使用量，雖然浪費了施工材料，但是可以有效地控制不均勻沉降。根據地建筑工程實際情況來講，如果需要同時滿足總沉降、不均勻沉降以及地基承載力的要求，使用天然基礎會比使用樁基礎更好，并且施工方法簡單，施工時間短，所使用的費用也相對便宜，不失為一個好的選擇。 5.4做好后澆帶設計 通常來說，在進行地基結構的設計過程中，設計人員需要

16、根據混凝土的具體情況與施工現場的土質相結合，之后確定科學的后澆帶方式，為了避免混凝土結構出現變形以及由于混凝土不均勻沉降而出現開裂的現象，對后澆帶進行合理的使用，除此之外，在這一過程中，要保證地基的基礎層一直到房屋頂板與后澆帶設置在同一個區(qū)域內，還有一點要求就是確?；炷恋牡燃夁m當的高于兩側混凝土。在后澆帶施工完成之后，要在保證混凝土強度達標的情況下開展后期的施工，而想要混凝土的強度達到規(guī)定，要求工作人員認真工作，保證后澆帶呈現出完全封閉狀態(tài)，待混凝土強度達標后，拆除支撐。另外，在地基的實際施工過程中，會受到各種因素的影響，比如由于結構應力出現集中效果減弱情況，混凝土受到溫度變化的影響，可能會

17、出現裂縫現象，所以這就是使用后澆帶的目的，但是，在施工中，部分地基工程項目中有的無法使用后澆帶，這需要設計人員做好相關工作，首先，需明確后澆帶所具有的斷面形式；其次，根據水位的不同區(qū)域，在后澆帶的下方安設防水板。 6結束語 隨著我國時代的發(fā)展和經濟水平的不斷提高，我們在保證建筑的安全性和實用性的同時對建筑的美觀性和和經濟性方面的要求也正在不斷地提高。既要保證建筑安全、實用，還要做到建筑經濟、美觀，與此同時也要加強對施工便利性和時效性的考慮。所以對要建筑結構做工完整的優(yōu)化設計也是十分重要的。而完善合理的建筑結構優(yōu)化設計可以讓這些要求全部實現并且統(tǒng)一化。在這篇文章中

18、，作者結合了自己的親身工作經驗和學習到的相關知識，對房屋建筑結構優(yōu)化設計進行了全方面的介紹，并且闡述了對建筑結構優(yōu)化設計的方法和房屋結構設計的方法的應用。 參考文獻: [1]張葉紅.關于建筑結構設計優(yōu)化方法在房屋結構設計中的應用探究[J].門窗,2014(11). [2]王也.建筑結構設計優(yōu)化方法在房屋結構設計中的應用[J].中華民居(下旬刊),2013(3):81～82. [3]佟月強,郝明.試論結構設計優(yōu)化技術及在房屋結構設計中的應用[J].科技與企業(yè),2012(8):252. 作者：王志華