房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化分析
時間:2022-08-02 09:37:49
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[摘要]隨著國家經(jīng)濟水平的快速提升,人們的生活環(huán)境得到了巨大的改善,越來越多的人開始將關(guān)注的目光投到房屋結(jié)構(gòu)的設(shè)計上,希望能夠在建筑質(zhì)量達標(biāo)的同時,也能滿足心理需求。而衡量一個房屋建筑是否符合社會和人們需要,除了要看建筑外在構(gòu)造是否大方美觀外,還要看其整體結(jié)構(gòu)是否設(shè)計合理科學(xué)、質(zhì)量是否達標(biāo),這對于房屋功能的發(fā)揮是具有極其重要作用的。因此,為了更好的提升房屋功能,在進行房屋建設(shè)時,不僅要根據(jù)實際情況滿足人們多樣化的設(shè)計需要,還要統(tǒng)籌優(yōu)化,盡可能地使建筑發(fā)揮出自身最大功效。
[關(guān)鍵詞]房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計;建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計;優(yōu)化方法和措施
隨著房屋多樣化設(shè)計方式的不斷推行和市場競爭壓力的逐漸增大,房屋結(jié)構(gòu)中的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計行業(yè)得到了較大的發(fā)展。加強房屋設(shè)計的優(yōu)化,不僅能夠提升房屋建筑的使用性能,使其能夠在滿足質(zhì)量的基礎(chǔ)上更加美觀大方,還能有效地改善居住環(huán)境,滿足人們?nèi)找嬖鲩L的心理需要。因此,房屋建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化是十分重要的,房屋企業(yè)要想在激烈的市場競爭中獲得長遠發(fā)展,就需要提升自身競爭優(yōu)勢,在進行建筑設(shè)計時,不斷創(chuàng)新房屋設(shè)計理念,采用更為先進實用多樣的設(shè)計方式對房屋構(gòu)造進行優(yōu)化,盡可能地使其能用最低的工程造價來獲得更大的經(jīng)濟效益和社會效益。
1房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的概述
1.1房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本理念。房屋設(shè)計是一項綜合性和技術(shù)性結(jié)合起來共同開發(fā)的建筑工程,具有較強的復(fù)雜性和技術(shù)性,因此,它的這兩個特性就使得它的設(shè)計不能只局限于簡單的構(gòu)造安排。在進行房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計時,除了要考慮房屋設(shè)計的安全實用性外,還要兼顧設(shè)計外形的美觀大方,使其能夠在滿足高質(zhì)量的同時,展現(xiàn)更加完美的現(xiàn)代建筑風(fēng)格。然而,實現(xiàn)這一目標(biāo)卻不是隨意操作就能達到的,設(shè)計者要在設(shè)計建筑的過程中堅定不移的堅持結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計理念,以實際情況為基礎(chǔ),盡可能的降低工程造價,采用更為先進的技術(shù)優(yōu)化設(shè)計方案,使其展現(xiàn)更大的效益,這是實現(xiàn)優(yōu)化目標(biāo)的重要保證。1.2房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化的重要性。在房屋建筑的設(shè)計中,優(yōu)化設(shè)計方案不僅能夠展現(xiàn)更為先進的建筑美學(xué),使其與房屋的經(jīng)濟效益得到緊密結(jié)合,發(fā)揮出更大利益,還能有效地保護施工區(qū)域周邊的生態(tài)環(huán)境,盡可能地降低了建造污染。除此之外,采用先進的結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法,還可以節(jié)約資本,使建筑工程的造價能夠在達到高質(zhì)的基礎(chǔ)上,最大化的縮減投資成本并提高建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與安全性,協(xié)調(diào)各單位間的聯(lián)系,為構(gòu)建更為科學(xué)的建筑布局決策打下堅實的基礎(chǔ)。
2房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化的現(xiàn)狀
近年來,盡管房屋行業(yè)得到了很大的發(fā)展,房屋優(yōu)化設(shè)計方法也變得更為多樣,但在實際的建筑優(yōu)化操作中還存在著諸多的缺陷。比如在優(yōu)化的過程中,過分追求建筑標(biāo)度而忽略整體建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化以及對指定材料建筑的表面優(yōu)化現(xiàn)象等,都嚴(yán)重阻礙了房屋建筑優(yōu)化企業(yè)自身競爭優(yōu)勢的提升,使得房屋建筑的優(yōu)化價值無法體現(xiàn)。因此,在這樣的情況下,房屋建筑優(yōu)化企業(yè)更應(yīng)該發(fā)揮優(yōu)化功能,通過精密的儀器計算數(shù)據(jù),使建筑優(yōu)化能在滿足實際工程數(shù)據(jù)構(gòu)建的條件下,打破其它因素和變量效果的限制,進一步對建筑結(jié)構(gòu)的整體進行優(yōu)化,使其發(fā)揮出更大的經(jīng)濟效益和美學(xué)價值。
3房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化的內(nèi)容
房屋建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計不僅要實用、經(jīng)濟、安全、美觀,還要施工便利。因此,在進行房屋建筑優(yōu)化中,必須要采用較為科學(xué)的優(yōu)化方法進行統(tǒng)籌兼顧,既要考慮整體建筑的美觀性和結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟性,還要考慮房屋部分結(jié)構(gòu)的設(shè)計與整體工程的優(yōu)化。設(shè)計優(yōu)化的內(nèi)容包括以下幾方面:3.1建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的模型。建筑設(shè)計優(yōu)化是通過不同影響變量中的最優(yōu)參數(shù)建立函數(shù)模型的一種方式,這種方式可以使函數(shù)的最優(yōu)解變得科學(xué)合理,為建筑參數(shù)提供更加精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)。一般有三個步驟:第一是選擇合理的設(shè)計變量。簡單來說,就是通過計算,把影響建筑建設(shè)成本中最大因素的參數(shù)作為設(shè)計變量,合理進行優(yōu)化,在按照不同影響的深度進行排序。第二是確定函數(shù)目標(biāo)。這一步是在合理選擇設(shè)計變量后進行的,只需要從這些參數(shù)中選擇符合條件的最優(yōu)解即可。函數(shù)目標(biāo)的確定不僅能夠能夠減少相應(yīng)的設(shè)計量和計算量,提升工程效率,還能使建筑施工數(shù)據(jù)變得更加準(zhǔn)確,為工程造價的降低提供有效依據(jù)。第三是約束條件的確定,是根據(jù)相關(guān)規(guī)定降低約束性后建立結(jié)構(gòu)優(yōu)化模型的一項舉措,這是保證建筑工程安全穩(wěn)定的重要前提,也是優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計的關(guān)鍵。通過比較設(shè)計中的目標(biāo)約束條件與實踐中的約束條件,可以使每一個約束條件都能符合工程需要,達到實現(xiàn)最佳設(shè)計優(yōu)化方法的效果。3.2結(jié)構(gòu)設(shè)計中的計算方案優(yōu)化。在優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)的計算方案時,由于所受影響過多,所以計算必然會受到各種因素的干擾造成失誤。所以,為了避免數(shù)據(jù)錯誤,影響正常的工程進行,我們必須要采用乘子法和符合型法對計算方案進行有效優(yōu)化。在采用算法計算時,可以通過多種算式進行計算比較得出最優(yōu)解,雖然會耗費大量的時間和精力,但是這種計算方式較為精準(zhǔn),得出的結(jié)論也比較科學(xué)。當(dāng)然也可以采用電算的方式,但是這種方式與算法相比,所耗費的人力更多,需要不定時的進行人工調(diào)整,并且可能因為缺少時間而造成數(shù)據(jù)誤差,影響工程實施。3.3設(shè)計相關(guān)程序。設(shè)計相關(guān)應(yīng)用程序就是為優(yōu)化過的設(shè)計模型設(shè)置一個功能較全運行較快的綜合性程序。當(dāng)然,這個程序的設(shè)定并不是隨便設(shè)置就可行的,它需要按照一定的指令,采用最為可靠的理論依據(jù),對房屋結(jié)構(gòu)的各項參數(shù)進行全方位多角度的優(yōu)化,使優(yōu)化設(shè)計的結(jié)果能夠更為科學(xué)、合理的展現(xiàn),發(fā)揮出更大的實用性能。3.4分析綜合結(jié)果。分析綜合結(jié)果是房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化中必不可少的一個重要環(huán)節(jié),它結(jié)果的準(zhǔn)確性和科學(xué)性直接影響著整個工程質(zhì)量的評定和安全性、穩(wěn)定性的發(fā)展。所以,在分析綜合結(jié)果時,一定要對計算結(jié)果進行一個綜合全面多角度的分析和比較,從而確定一個效果最為良好的設(shè)計方案進行施工,使其實用性得到保證。
4房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中的具體建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化應(yīng)用
在房屋結(jié)構(gòu)的設(shè)計優(yōu)化中,部分結(jié)構(gòu)的優(yōu)化和整體結(jié)構(gòu)的優(yōu)化是相互依存,不可分割的。因此,在設(shè)計建筑優(yōu)化中,要設(shè)計合理的結(jié)構(gòu)優(yōu)化體系,既要包括局部設(shè)計優(yōu)化,也要包括整體結(jié)構(gòu)的優(yōu)化,構(gòu)建更為科學(xué)可行的結(jié)構(gòu)形式。除此之外,這個建筑優(yōu)化結(jié)構(gòu)體系還要確定整體結(jié)構(gòu)布局,對抗震性能以及受力情況都要進行整體規(guī)劃,確保工程建設(shè)合理。對于同一結(jié)構(gòu)的單元施工也要進行不同處理,使建筑能發(fā)揮出更大的美學(xué)價值。4.1對建筑地基結(jié)構(gòu)的設(shè)計。地基作為建筑施工的一個重要組成部分,其基底的設(shè)計是建筑結(jié)構(gòu)中最為重要的部分,不僅要求具有安全穩(wěn)定性,還要求盡可能地經(jīng)濟合理。因此,這就要求設(shè)計人員在設(shè)計時要從實際出發(fā)綜合多種因素進行設(shè)計優(yōu)化。一方面,在施工前,專業(yè)人員要多次對施工區(qū)域進行實地考察,在采集和分析多種實際因素后,為設(shè)計人員優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)提供依據(jù),使人員結(jié)構(gòu)優(yōu)化更為準(zhǔn)確。另一方面,由于不同地區(qū)和不同房屋建筑的地基土質(zhì)各不相同,所以設(shè)計人員在進行優(yōu)化時,也要充分考慮這一因素,不僅要按照設(shè)計公式對地基承載力進行計算,還要根據(jù)相關(guān)規(guī)范對這些計算結(jié)果進行嚴(yán)格修正,使其能在減少誤差的情況下,地基結(jié)構(gòu)的設(shè)計更為標(biāo)準(zhǔn)化。4.2專業(yè)人員重視細節(jié)設(shè)計的優(yōu)化。設(shè)計人員作為建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化的主力軍,對提升建筑工程整體質(zhì)量具有極其重要的作用,不僅要協(xié)調(diào)整體結(jié)構(gòu)的優(yōu)化,還要重視細節(jié)部分的設(shè)計。比如,在設(shè)計優(yōu)化砌體結(jié)構(gòu)時,由于它擔(dān)負著抵抗墻體位移和承重的責(zé)任,所以它的布置就應(yīng)該較為多變,既要優(yōu)化砌體的平立面結(jié)構(gòu)優(yōu)化,保證建筑整體結(jié)構(gòu)的完整性,還要采用兩米以內(nèi)的門窗開口寬度,使其能夠均勻地側(cè)向變化,提升建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。再如現(xiàn)澆板的設(shè)計,可以將其劃分成不同的板塊,既能增大板面受力的面積,使其受力更均勻,防止日后斷裂,還能合理使用材料,做到資源合理配置。
5結(jié)束語
總之,在現(xiàn)行的社會發(fā)展中,房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化還是具有現(xiàn)實價值的,所以,在進行設(shè)計優(yōu)化時,設(shè)計者要全方位多角度的進行考慮,選擇最有效最科學(xué)最合理的設(shè)計方案進行房屋結(jié)構(gòu)優(yōu)化,使其能在滿足高質(zhì)量的同時,發(fā)揮出更大的美學(xué)價值。
參考文獻
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作者:蔣亞林 單位:廣安區(qū)建筑設(shè)計室