房屋結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法與問(wèn)題分析

1、房屋結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法與問(wèn)題分析 房屋結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法與問(wèn)題分析 【摘要】房屋結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)是實(shí)現(xiàn)房屋結(jié)構(gòu)的平安、經(jīng)濟(jì)、適用、美觀的根本保障。采用優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法，在有限的空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)資源的最大化利用，不僅降低工程本錢(qián)，也提高了房屋的平安與質(zhì)量。 【關(guān)鍵詞】房屋結(jié)構(gòu)；優(yōu)化設(shè)計(jì)方法；問(wèn)題 引言 隨著我國(guó)建筑事業(yè)的不斷開(kāi)展，越來(lái)越多的房屋建筑質(zhì)量受到關(guān)注，所以在進(jìn)行房屋建筑時(shí)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該要保證結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，進(jìn)而對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化，提高建筑房屋的整體質(zhì)量。在對(duì)房屋結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該加大自身的創(chuàng)新力度，改變傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)觀念和設(shè)計(jì)方法，優(yōu)化設(shè)計(jì)的技術(shù)。這樣才能夠更好的實(shí)現(xiàn)房屋結(jié)構(gòu)的平安，提高房屋結(jié)構(gòu)的整體

2、質(zhì)量，保證其舒適性、實(shí)用性以及美觀性。 1、房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)的內(nèi)涵及優(yōu)化意義 房屋建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)可以提高建筑物的整體效果，在相互協(xié)調(diào)之間可以感受到空間的效果，從而實(shí)現(xiàn)優(yōu)化設(shè)計(jì)的效果，到達(dá)設(shè)計(jì)的最終目的。在建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中，可以增家房屋的經(jīng)濟(jì)性、平安性、舒適性和美觀性。所以房屋設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)的應(yīng)用可以最終到達(dá)“物美價(jià)廉的效果，能夠減少建筑結(jié)構(gòu)的投資，保證建筑物的整體質(zhì)量，從中獲得最大的收益。在我國(guó)當(dāng)前的房屋建設(shè)中，房屋的結(jié)構(gòu)還存在一定的不合理性，所以設(shè)計(jì)人員還應(yīng)該不斷提升自身的專(zhuān)業(yè)素質(zhì)和設(shè)計(jì)水平，同時(shí)還應(yīng)該用有限空間資源進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，提高房屋建筑結(jié)構(gòu)質(zhì)量，促進(jìn)我國(guó)資源的最大化利用，進(jìn)而提升我國(guó)房屋

3、的建筑水平，實(shí)現(xiàn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速開(kāi)展，人民生活水平的進(jìn)一步提升。 房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中采用優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)可以降低房屋的工程造價(jià)。在進(jìn)行優(yōu)化的過(guò)程中能夠科學(xué)的應(yīng)用材料的性能，實(shí)現(xiàn)材料的應(yīng)用，從而協(xié)調(diào)好內(nèi)部的環(huán)境。尤其是隨著我國(guó)城市的開(kāi)展，高層建筑物的出現(xiàn)，使得建筑墻體的面積好柱體的體積增加，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)自重增大，同時(shí)其他材料的應(yīng)用都會(huì)相應(yīng)的增加。但是如果采用結(jié)構(gòu)的優(yōu)化技術(shù)，設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)會(huì)降低層高，這樣能夠提高建筑抗震能力，縮短兩建筑之間的日照距離，間接的就節(jié)約了建筑用地。如果在同樣的建筑面積中進(jìn)行房屋的建設(shè)，不同的平面形狀對(duì)材料的使用量也會(huì)不同。比方選擇圓形或者正方形時(shí)，建筑的外墻長(zhǎng)度就會(huì)越小，裝修使

4、用的材料也會(huì)大大減少，進(jìn)而到達(dá)設(shè)計(jì)的目的。 2、房屋結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù) 2.1優(yōu)化技術(shù)的根本原那么 在工程設(shè)計(jì)優(yōu)化過(guò)程中，必須以工程設(shè)計(jì)和工程價(jià)值為根本原那么。優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的最終目標(biāo)是充分利用建筑材料，實(shí)現(xiàn)建筑構(gòu)件利用的最大化。優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不僅遵守建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，更實(shí)現(xiàn)了當(dāng)今建筑的審美學(xué)和價(jià)值學(xué)。通過(guò)深化改善房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，從而實(shí)現(xiàn)建筑功能更加協(xié)調(diào)完善，降低建筑本錢(qián)，提高經(jīng)濟(jì)效益。 房屋結(jié)構(gòu)的優(yōu)化必須從實(shí)際工程施工出發(fā)，結(jié)合房屋結(jié)構(gòu)的具體情況，實(shí)現(xiàn)房屋建筑的結(jié)構(gòu)的最優(yōu)化設(shè)計(jì)。在進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化時(shí)，必須依據(jù)設(shè)計(jì)意圖，采用平面設(shè)計(jì)布局，降低構(gòu)件質(zhì)量和剛度之間的差異，減小水平負(fù)載造成的房屋扭曲，在豎直方向上采

5、用轉(zhuǎn)換層技術(shù)，有效地降低構(gòu)件的集中用力。 2.2優(yōu)化設(shè)計(jì)的根本的要點(diǎn) 2.2.1依據(jù)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) 工程師在設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)時(shí)必須具備豐富的建筑設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)以及熟知設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。即依據(jù)科學(xué)的設(shè)計(jì)理念，將自身的優(yōu)化方案融于整個(gè)工程工程設(shè)計(jì)中去。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)更多是對(duì)于工程較大的工程，因而會(huì)造成某些規(guī)定過(guò)于保守。另外，在工程設(shè)計(jì)比擬特殊或復(fù)雜時(shí)，依據(jù)某些規(guī)定將會(huì)造成建筑物的不平安。因此，這就要求設(shè)計(jì)師在建筑設(shè)計(jì)過(guò)程中必須具備良好的專(zhuān)業(yè)素質(zhì)以及清醒的思路、正確的判斷力，爭(zhēng)取將建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)做到最優(yōu)。 優(yōu)化房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)注重建筑構(gòu)件的細(xì)節(jié)優(yōu)化，如：建筑構(gòu)件的受力鋼筋，在滿足塑性的條件下盡可能的選擇性價(jià)比擬高的產(chǎn)

6、品，從而實(shí)現(xiàn)房屋結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)、平安。 2.2.2結(jié)構(gòu)師主動(dòng)參與建筑設(shè)計(jì) 在工程施工前期以及施工過(guò)程中，建筑結(jié)構(gòu)師的主動(dòng)參與對(duì)整個(gè)房屋結(jié)構(gòu)優(yōu)化起到關(guān)鍵性作用。在實(shí)際的工程施工過(guò)程中，建筑設(shè)計(jì)師往往不能夠?qū)φ麄€(gè)結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行很好的受力分析，即建筑結(jié)構(gòu)師的設(shè)計(jì)理念以及其自身具備的經(jīng)驗(yàn)不能完全代替設(shè)計(jì)師的設(shè)計(jì)思想，同時(shí)，建筑與結(jié)構(gòu)上專(zhuān)業(yè)知識(shí)的隔膜也無(wú)法彌補(bǔ)。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師其豐富的工程設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)以及專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)理論，積極主動(dòng)的為設(shè)計(jì)師出謀劃策，只有兩者的順利合作才能設(shè)計(jì)出更加優(yōu)秀的方案。 目前，我國(guó)的房屋建筑設(shè)計(jì)總是先從建筑的結(jié)構(gòu)布局開(kāi)始，根據(jù)結(jié)構(gòu)承載負(fù)荷的不同分析所需的材料、參數(shù)等，往往這種分析方法是計(jì)算機(jī)所不

7、能計(jì)算出的，它需要建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師充分論證整個(gè)建筑設(shè)計(jì)方案之后做出的判斷。而這些判斷需依據(jù)實(shí)際工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)以及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)所遵循的一般規(guī)律進(jìn)行。 2.2.3加強(qiáng)設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)之間的合作 優(yōu)化房屋結(jié)構(gòu)是一項(xiàng)整體而系統(tǒng)的工作，它需要團(tuán)隊(duì)之間的協(xié)調(diào)合作?，F(xiàn)代建筑主要由結(jié)構(gòu)、設(shè)備、建筑三大要素組成。因此，在工程施工過(guò)程中要明細(xì)團(tuán)隊(duì)內(nèi)局部工，并做好團(tuán)隊(duì)合作，只有這樣才能有機(jī)的結(jié)合各個(gè)構(gòu)件創(chuàng)造出更加完美的作品。在建筑工程設(shè)計(jì)階段，房屋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和建筑設(shè)計(jì)是不可分割的，只有協(xié)調(diào)好兩者之間的關(guān)系，才能設(shè)計(jì)出更加美觀大方的建筑方案，同時(shí)，又降低了建筑本錢(qián)，簡(jiǎn)化施工過(guò)程，到達(dá)既美觀又實(shí)用的建筑效果。通常建筑設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)建筑時(shí)

8、，只是一味的要求設(shè)計(jì)方案的新奇，而忽略了建筑學(xué)中根本的力學(xué)關(guān)系，這樣設(shè)計(jì)出的方案往往在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上造成困難。因此，團(tuán)隊(duì)之間的協(xié)調(diào)合作是房屋結(jié)構(gòu)優(yōu)化的重要保障。 2.2.4優(yōu)化房屋建筑結(jié)構(gòu)，解決房屋抗震問(wèn)題 房屋結(jié)構(gòu)的優(yōu)化不僅僅能降低建筑本錢(qián)、增加建筑美觀、簡(jiǎn)化施工過(guò)程，更能加強(qiáng)房屋的抗震作用。通過(guò)房屋結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)，可以增加房屋抵抗外部作用的破壞，有效地降低房屋破壞程度。因此，在房屋結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)過(guò)程中，抵抗外界各種不良因素的影響成為結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)工作的主要內(nèi)容。在日常的外界不良因素中，地震是最難以預(yù)測(cè)且對(duì)房屋建筑物破壞最強(qiáng)的，所以在房屋計(jì)算及構(gòu)造上必須加強(qiáng)抗震措施。如：房屋構(gòu)件剛度的對(duì)稱性以及均勻性

9、都可以有效的緩解地震對(duì)建筑物的破壞；多道防設(shè)設(shè)計(jì)理念可以有效緩沖特大地震對(duì)房屋主構(gòu)件的破壞。以上這些設(shè)計(jì)思想都是房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容。 3、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用 3.1房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的概念設(shè)計(jì)方法 在房屋建筑工程中，對(duì)于同一個(gè)建筑方案可以有不同的實(shí)現(xiàn)途徑和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；這是由于房屋建筑結(jié)構(gòu)的參數(shù)、荷載、所用的建筑材料的不同和差異都會(huì)導(dǎo)致各項(xiàng)的取值不盡相同的，因此，對(duì)于房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的細(xì)節(jié)處理方法也不是唯一的，而是需要工程師們根據(jù)多年設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和實(shí)際操作理論和工程進(jìn)展情況自行判斷，計(jì)算機(jī)無(wú)法解決諸多不確定問(wèn)題。工程師們的判斷根據(jù)房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)律的指導(dǎo)下進(jìn)行主觀的概念設(shè)計(jì)，

10、而這種概念設(shè)計(jì)是工程師在多種備選方案中的必要的選擇過(guò)程。 3.2概念設(shè)計(jì)處理的實(shí)際建筑設(shè)計(jì)問(wèn)題 概念設(shè)計(jì)幫助工程師使房屋建筑工程結(jié)構(gòu)不受來(lái)自自然和人為不確定因素影響和破壞，即使產(chǎn)生破壞概念設(shè)計(jì)也可將這種破壞程度降至到最低點(diǎn)。因此，概念設(shè)計(jì)為了到達(dá)這一目的。就要首先考慮如何使房屋建筑不受這些不確定的外力因素的影響作為設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容。而綜合所有不確定的因素中，地震是最為常見(jiàn)的，因?yàn)橐坏┌l(fā)生地震其由于沒(méi)有活動(dòng)規(guī)律其破壞力是極大的，所以在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)該充分的考慮到地震的破壞作用，要盡可能采取有效的抗震措施，通常房屋高層建筑的外形分為板式和塔式兩大類(lèi)：板式建筑平面兩個(gè)方向的尺寸相差較大，塔式建筑平面兩個(gè)方向的尺寸接近。對(duì)抗震有利的建筑平面形狀是簡(jiǎn)單、規(guī)那么、對(duì)稱、長(zhǎng)寬比不大的平面。 4、結(jié)束語(yǔ) 近年來(lái)，隨著我國(guó)高層建筑的開(kāi)展，在其房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中會(huì)經(jīng)常遇到一些問(wèn)題，這就需要我們建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員通過(guò)自身經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行自主創(chuàng)新，要不斷通