行業(yè)資訊
建筑結構設計優(yōu)化方法在房屋結構設計中的應用
當前階段,我國在擴大城市化建設以及現代化規模的基礎上,在建筑行業(yè)方面的投資達到了非常高的水平,并以此得到了更好的發(fā)展。具體到建筑行業(yè)而言,房屋建設工程涉及到許多專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域,其中,建筑結構的設計能夠對建筑物整體使用安全性和人口容納量起到非常明顯的作用,為節省國土資源的使用面積,應在設計階段將建筑結構、建設方法、使用功能方面進(jìn)行全面分析。
1、建筑結構設計應堅持的原則
(1)層次性,建筑結構設計要堅持層次性原則,這表現在建筑結構的整體性上面,設計人員在設計和構思建筑結構的時(shí)候需要理清不同類(lèi)型和程度的工作,并且合理地規劃好建筑的框架,設計人員還要對細節加一把握,從而更好地保障工程建設效果,也可以反映整個(gè)建筑的結構特點(diǎn)。除此之外,建筑業(yè)要突出層次性原則,設計人員要努力改善建筑結構的性能,從而實(shí)現建筑結構的實(shí)用價(jià)值,充分使用建筑結構的空間,要抓住客戶(hù)的多種審美需要,從而提高客戶(hù)的舒適感。所以層次性原則能夠立足于建筑設計功能,而設計人員要發(fā)揮好設計能力,從而做出相應的調配和控制工作,體現建筑結構的設計特色。(2)美觀(guān)性,建筑行業(yè)在設計和建設的時(shí)候不僅要關(guān)注建筑物的層次感和體驗,還要關(guān)注建筑物的美觀(guān)程度。一般來(lái)說(shuō),比較成功的建筑物都能夠帶給客戶(hù)視覺(jué)的美感,并且具備較強的個(gè)性和特點(diǎn)。因此,美觀(guān)性原則需要引起每一位建筑設計人員的注意,設計人員要從美學(xué)這一角度進(jìn)行設計,從而更好地呈現建筑結構的美感。美觀(guān)性原則作為建筑結構設計中的重要原則,它不僅依托于建筑設計合理性原則,還充分表現出建筑物的藝術(shù)特色。美觀(guān)的建筑結構能夠更好地帶給用戶(hù)舒適的體驗,對于一個(gè)城市的文明也有重要意義。
2、建筑結構設計優(yōu)化方法在房屋結構設計中的應用
2.1從整體上優(yōu)化方案設計
推動(dòng)建筑結構設計工作的整體水平和質(zhì)量,需要有關(guān)單位對建筑方案展開(kāi)科學(xué)的優(yōu)化設計。具體來(lái)講,可以從以下幾方面著(zhù)手。第一,要科學(xué)分析統籌各項因素,全方位定位,要建立在整體的視角上,科學(xué)統籌各項資源和各類(lèi)技術(shù),確保建筑結構設計優(yōu)化的方法能夠符合規范標準要求。第二,要做好原材料質(zhì)量控制。要確保各個(gè)部件、各個(gè)材料質(zhì)量合格,確保各個(gè)部件的功能符合標準要求,能夠正常、充分發(fā)揮。第三,要充分的分析和考量外部因素。有關(guān)單位要做好對建筑結構設計外部影響因素的有效控制,做好對人力、物力等方面消極因素的有效控制,嚴格排查出影響建筑結構設計的風(fēng)險和隱患問(wèn)題。第四,要進(jìn)一步簡(jiǎn)化內部結構。由于房屋建筑內部結構很繁雜,在開(kāi)展設計工作時(shí)很容易出現計算誤差的問(wèn)題,造成房屋建筑建設成本增加,不利于開(kāi)展成本控制工作。為此,有關(guān)單位需要合理控制影響因素,簡(jiǎn)化房屋建筑結構設計方案。簡(jiǎn)化建筑結構內容,需要按照建筑設計規范標準實(shí)施。以房屋抗震設計工作為例,設計人員要首先明確結構框架設計標準,按照力學(xué)原理,進(jìn)一步提升結構的平衡性和穩定性,要有效簡(jiǎn)化抗震設計的相關(guān)因素,減輕建筑物的抗震負載力,從整體上促進(jìn)結構抗震性能的提升,并制定符合抗震設計要求的質(zhì)量標準,在保證建筑結構承載力的同時(shí),簡(jiǎn)化建筑結構。
2.2地基的優(yōu)化設計
地基是房屋建筑最基礎也是必不可缺的組成部分,因此,在房屋結構設計過(guò)程中,必須考量地基設計的優(yōu)化,科學(xué)勘測施工現場(chǎng)地質(zhì)及其承載能力,進(jìn)而保證整個(gè)施工質(zhì)量;此外,設計人員還應科學(xué)分析影響地基結構設計的因素,并根據分析結構,將可能遇到的風(fēng)險點(diǎn)、安全隱患等全部納入到優(yōu)化方法中,比如在施工現場(chǎng)安裝防護性裝備、強化施工環(huán)境和地基之間的關(guān)聯(lián)性等。
2.3疏散通道的設計
通常來(lái)看,安全疏散通道由于其特殊性質(zhì),其通道為單向。其中,疏散通道要保證能夠正常穿過(guò)人流量密度大的活動(dòng)區域。疏散通道的出口要明確指出,針對這方面的設計原則,相關(guān)人員要做到兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn),第一是安全,第二是快速。對于疏散通道的特殊性質(zhì)來(lái)看,該通道不涉及電梯裝置的設計,必須按照固有的通道進(jìn)行疏散設計?;诖?,在對該通道的設計過(guò)程中,應盡量避免路徑上出現折返情況,否則無(wú)法順利脫離火災危險區域,無(wú)法保障人們在火災中的逃生安全性。在安全出口的設置方面,主要位于建筑內部的各類(lèi)防火區域,只要能夠順利通往室外,那么該出口則可判定為安全出口。在一般安全出口的設置數量方面,出口在防火分區中存在的實(shí)際數目應控制在最少兩個(gè)以上,這樣能對疏散群眾并使其快速通往室外提供一定的安全保障。
2.4優(yōu)化高層建筑結構抗風(fēng)性能
高層建筑的結構設計工作要重點(diǎn)考慮風(fēng)荷載要素,這對于整個(gè)高層建筑結構的安全有著(zhù)特殊意義,因此設計人員要充分考慮高層建筑結構的抗風(fēng)性能。具體而言,建筑工程企業(yè)要改善高層建筑結構的抗風(fēng)能力,務(wù)必深入到施工建設現場(chǎng),認真分析和研究高層建筑物的受力點(diǎn)大小和特點(diǎn),然后有目的地開(kāi)展抗風(fēng)設計工作,保證高層建筑施工工作的有效開(kāi)展。另外,設計人員還要認真地選擇施工地點(diǎn),并且計算出建筑物的相關(guān)數值,然后結合實(shí)際情況來(lái)變換混凝土的配置,全面地把握各種因素,然后設計出最好的施工方案,還要結合抗震標準來(lái)完善鋼筋的整體結構,進(jìn)一步強化高層建筑結構的抗風(fēng)和抗震性能。
2.5優(yōu)化排水系統設計
設計人員在進(jìn)行排水系統設計時(shí),應當以強度、荷載力為依據,科學(xué)、有序的配置機械設備。特別要對地下室結構進(jìn)行優(yōu)化設計,要科學(xué)計算管道預留尺寸和深度,做好對建筑樓板鉆孔位置的管理,做好加固。設計人員還要提升對水平方向管線(xiàn)的關(guān)注度,盡可能的避免貫穿梁體的情況。如果一定要穿過(guò)承重墻,有關(guān)人員需要按照規范要求,細致、科學(xué)的進(jìn)行加固處理,切實(shí)提升排水管網(wǎng)設計的科學(xué)性。
2.6建筑結構構成的優(yōu)化
建筑結構構成的優(yōu)化是對房屋結構具體細節的優(yōu)化,在局部數據基本合理的背景下,建筑剛重比、周期和陣形等均是重點(diǎn)考量的問(wèn)題。通過(guò)優(yōu)化結構構成,能夠確保結構剛度更為合理,進(jìn)而最大限度避免因剛度過(guò)大而影響到房屋建筑的安全性,而且還能夠有效節約材料用量,確保房屋建筑的經(jīng)濟和社會(huì )效益。
2.7消防通道的設計
在對建筑內部的消防通道進(jìn)行設計過(guò)程中,相關(guān)人員首先應對建筑整體結構進(jìn)行全面分析,并充分結合建筑中各部分的使用功能以及人們在該建筑中的主要聚集區域,此過(guò)程可充分借助BIM技術(shù),科學(xué)設置消防裝置,以便在發(fā)生火災時(shí)能夠第一時(shí)間控制火情,并爭取更多的救援時(shí)間。在消防系統的具體設計中,應著(zhù)重對火情報警裝置進(jìn)行安裝,在建筑內的各個(gè)區域合理設置消火栓、滅火器等裝置。其中,消火栓的位置應離防火區域較近,促使火情能夠更快的被扼制。若按照防火的安全作為分界線(xiàn),應沿著(zhù)該區域預留最少六個(gè)消火栓的位置。
2.8提升設計人員的素質(zhì)
高層建筑結構的設計工作中設計人員的素質(zhì)很重要,它與建筑結構的整體排布有關(guān),因此設計人員要具備較強的專(zhuān)業(yè)能力與綜合素質(zhì),逐漸提升自己的能力水平。其中,設計人員還要在設計的時(shí)候做好實(shí)地勘察工作,確保項目工程設計的合理有效性,要達到相關(guān)要求。建筑企業(yè)要做好工作人員的在職培訓工作,并且為工作人員的成長(cháng)提供相應的平臺和機會(huì )。另外,建筑企業(yè)可以同一些高校達成合作,在一定時(shí)間內培養出優(yōu)秀的人才,從而更好地組建高效的設計團隊。還要改善企業(yè)的人才管理方式,提高設計人員的綜合素養與業(yè)務(wù)能力。
2.9做好建筑結構電氣系統的設計
設計人員需要高度重視電氣系統設計和電氣安裝的相關(guān)問(wèn)題。設計人員要以導向的方式為基本方式,做好電氣系統在樓板、墻體等位置的安裝。要按照規范標準進(jìn)行設備安裝,確保電氣安裝的科學(xué)性。在施工建設的過(guò)程中,可能會(huì )出現電氣穿過(guò)梁體的情況,為此,有關(guān)人員應當預留好孔洞,將梁體和墻體的寬度設置為一致,避免出現管線(xiàn)暴露在墻體之外的問(wèn)題。由于房屋建筑中電梯部位有很多的建筑構件,設計人員需要根據實(shí)際情況,科學(xué)計算電梯部分的相關(guān)內容,保證電氣系統設計的科學(xué)性,一切為房屋建筑施工服務(wù)。
結語(yǔ):
在房屋結構設計中融入新的設計理念、思路來(lái)優(yōu)化建筑結構設計方案,不僅能夠實(shí)現建筑結構空間布局、建筑工程質(zhì)量的最優(yōu)化,而且還能夠確保建筑結構滿(mǎn)足房屋施工的受力特性、實(shí)際客觀(guān)條件等,最終使房屋建筑結構更加美觀(guān)、合理。此外,優(yōu)化后建筑結構設計方法,兼顧了業(yè)主對房屋的審美價(jià)值和實(shí)用價(jià)值,能夠最終推動(dòng)我國建筑行業(yè)的升級,提升其市場(chǎng)競爭力。
1、建筑結構設計應堅持的原則
(1)層次性,建筑結構設計要堅持層次性原則,這表現在建筑結構的整體性上面,設計人員在設計和構思建筑結構的時(shí)候需要理清不同類(lèi)型和程度的工作,并且合理地規劃好建筑的框架,設計人員還要對細節加一把握,從而更好地保障工程建設效果,也可以反映整個(gè)建筑的結構特點(diǎn)。除此之外,建筑業(yè)要突出層次性原則,設計人員要努力改善建筑結構的性能,從而實(shí)現建筑結構的實(shí)用價(jià)值,充分使用建筑結構的空間,要抓住客戶(hù)的多種審美需要,從而提高客戶(hù)的舒適感。所以層次性原則能夠立足于建筑設計功能,而設計人員要發(fā)揮好設計能力,從而做出相應的調配和控制工作,體現建筑結構的設計特色。(2)美觀(guān)性,建筑行業(yè)在設計和建設的時(shí)候不僅要關(guān)注建筑物的層次感和體驗,還要關(guān)注建筑物的美觀(guān)程度。一般來(lái)說(shuō),比較成功的建筑物都能夠帶給客戶(hù)視覺(jué)的美感,并且具備較強的個(gè)性和特點(diǎn)。因此,美觀(guān)性原則需要引起每一位建筑設計人員的注意,設計人員要從美學(xué)這一角度進(jìn)行設計,從而更好地呈現建筑結構的美感。美觀(guān)性原則作為建筑結構設計中的重要原則,它不僅依托于建筑設計合理性原則,還充分表現出建筑物的藝術(shù)特色。美觀(guān)的建筑結構能夠更好地帶給用戶(hù)舒適的體驗,對于一個(gè)城市的文明也有重要意義。
2、建筑結構設計優(yōu)化方法在房屋結構設計中的應用
2.1從整體上優(yōu)化方案設計
推動(dòng)建筑結構設計工作的整體水平和質(zhì)量,需要有關(guān)單位對建筑方案展開(kāi)科學(xué)的優(yōu)化設計。具體來(lái)講,可以從以下幾方面著(zhù)手。第一,要科學(xué)分析統籌各項因素,全方位定位,要建立在整體的視角上,科學(xué)統籌各項資源和各類(lèi)技術(shù),確保建筑結構設計優(yōu)化的方法能夠符合規范標準要求。第二,要做好原材料質(zhì)量控制。要確保各個(gè)部件、各個(gè)材料質(zhì)量合格,確保各個(gè)部件的功能符合標準要求,能夠正常、充分發(fā)揮。第三,要充分的分析和考量外部因素。有關(guān)單位要做好對建筑結構設計外部影響因素的有效控制,做好對人力、物力等方面消極因素的有效控制,嚴格排查出影響建筑結構設計的風(fēng)險和隱患問(wèn)題。第四,要進(jìn)一步簡(jiǎn)化內部結構。由于房屋建筑內部結構很繁雜,在開(kāi)展設計工作時(shí)很容易出現計算誤差的問(wèn)題,造成房屋建筑建設成本增加,不利于開(kāi)展成本控制工作。為此,有關(guān)單位需要合理控制影響因素,簡(jiǎn)化房屋建筑結構設計方案。簡(jiǎn)化建筑結構內容,需要按照建筑設計規范標準實(shí)施。以房屋抗震設計工作為例,設計人員要首先明確結構框架設計標準,按照力學(xué)原理,進(jìn)一步提升結構的平衡性和穩定性,要有效簡(jiǎn)化抗震設計的相關(guān)因素,減輕建筑物的抗震負載力,從整體上促進(jìn)結構抗震性能的提升,并制定符合抗震設計要求的質(zhì)量標準,在保證建筑結構承載力的同時(shí),簡(jiǎn)化建筑結構。
2.2地基的優(yōu)化設計
地基是房屋建筑最基礎也是必不可缺的組成部分,因此,在房屋結構設計過(guò)程中,必須考量地基設計的優(yōu)化,科學(xué)勘測施工現場(chǎng)地質(zhì)及其承載能力,進(jìn)而保證整個(gè)施工質(zhì)量;此外,設計人員還應科學(xué)分析影響地基結構設計的因素,并根據分析結構,將可能遇到的風(fēng)險點(diǎn)、安全隱患等全部納入到優(yōu)化方法中,比如在施工現場(chǎng)安裝防護性裝備、強化施工環(huán)境和地基之間的關(guān)聯(lián)性等。
2.3疏散通道的設計
通常來(lái)看,安全疏散通道由于其特殊性質(zhì),其通道為單向。其中,疏散通道要保證能夠正常穿過(guò)人流量密度大的活動(dòng)區域。疏散通道的出口要明確指出,針對這方面的設計原則,相關(guān)人員要做到兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn),第一是安全,第二是快速。對于疏散通道的特殊性質(zhì)來(lái)看,該通道不涉及電梯裝置的設計,必須按照固有的通道進(jìn)行疏散設計?;诖?,在對該通道的設計過(guò)程中,應盡量避免路徑上出現折返情況,否則無(wú)法順利脫離火災危險區域,無(wú)法保障人們在火災中的逃生安全性。在安全出口的設置方面,主要位于建筑內部的各類(lèi)防火區域,只要能夠順利通往室外,那么該出口則可判定為安全出口。在一般安全出口的設置數量方面,出口在防火分區中存在的實(shí)際數目應控制在最少兩個(gè)以上,這樣能對疏散群眾并使其快速通往室外提供一定的安全保障。
2.4優(yōu)化高層建筑結構抗風(fēng)性能
高層建筑的結構設計工作要重點(diǎn)考慮風(fēng)荷載要素,這對于整個(gè)高層建筑結構的安全有著(zhù)特殊意義,因此設計人員要充分考慮高層建筑結構的抗風(fēng)性能。具體而言,建筑工程企業(yè)要改善高層建筑結構的抗風(fēng)能力,務(wù)必深入到施工建設現場(chǎng),認真分析和研究高層建筑物的受力點(diǎn)大小和特點(diǎn),然后有目的地開(kāi)展抗風(fēng)設計工作,保證高層建筑施工工作的有效開(kāi)展。另外,設計人員還要認真地選擇施工地點(diǎn),并且計算出建筑物的相關(guān)數值,然后結合實(shí)際情況來(lái)變換混凝土的配置,全面地把握各種因素,然后設計出最好的施工方案,還要結合抗震標準來(lái)完善鋼筋的整體結構,進(jìn)一步強化高層建筑結構的抗風(fēng)和抗震性能。
2.5優(yōu)化排水系統設計
設計人員在進(jìn)行排水系統設計時(shí),應當以強度、荷載力為依據,科學(xué)、有序的配置機械設備。特別要對地下室結構進(jìn)行優(yōu)化設計,要科學(xué)計算管道預留尺寸和深度,做好對建筑樓板鉆孔位置的管理,做好加固。設計人員還要提升對水平方向管線(xiàn)的關(guān)注度,盡可能的避免貫穿梁體的情況。如果一定要穿過(guò)承重墻,有關(guān)人員需要按照規范要求,細致、科學(xué)的進(jìn)行加固處理,切實(shí)提升排水管網(wǎng)設計的科學(xué)性。
2.6建筑結構構成的優(yōu)化
建筑結構構成的優(yōu)化是對房屋結構具體細節的優(yōu)化,在局部數據基本合理的背景下,建筑剛重比、周期和陣形等均是重點(diǎn)考量的問(wèn)題。通過(guò)優(yōu)化結構構成,能夠確保結構剛度更為合理,進(jìn)而最大限度避免因剛度過(guò)大而影響到房屋建筑的安全性,而且還能夠有效節約材料用量,確保房屋建筑的經(jīng)濟和社會(huì )效益。
2.7消防通道的設計
在對建筑內部的消防通道進(jìn)行設計過(guò)程中,相關(guān)人員首先應對建筑整體結構進(jìn)行全面分析,并充分結合建筑中各部分的使用功能以及人們在該建筑中的主要聚集區域,此過(guò)程可充分借助BIM技術(shù),科學(xué)設置消防裝置,以便在發(fā)生火災時(shí)能夠第一時(shí)間控制火情,并爭取更多的救援時(shí)間。在消防系統的具體設計中,應著(zhù)重對火情報警裝置進(jìn)行安裝,在建筑內的各個(gè)區域合理設置消火栓、滅火器等裝置。其中,消火栓的位置應離防火區域較近,促使火情能夠更快的被扼制。若按照防火的安全作為分界線(xiàn),應沿著(zhù)該區域預留最少六個(gè)消火栓的位置。
2.8提升設計人員的素質(zhì)
高層建筑結構的設計工作中設計人員的素質(zhì)很重要,它與建筑結構的整體排布有關(guān),因此設計人員要具備較強的專(zhuān)業(yè)能力與綜合素質(zhì),逐漸提升自己的能力水平。其中,設計人員還要在設計的時(shí)候做好實(shí)地勘察工作,確保項目工程設計的合理有效性,要達到相關(guān)要求。建筑企業(yè)要做好工作人員的在職培訓工作,并且為工作人員的成長(cháng)提供相應的平臺和機會(huì )。另外,建筑企業(yè)可以同一些高校達成合作,在一定時(shí)間內培養出優(yōu)秀的人才,從而更好地組建高效的設計團隊。還要改善企業(yè)的人才管理方式,提高設計人員的綜合素養與業(yè)務(wù)能力。
2.9做好建筑結構電氣系統的設計
設計人員需要高度重視電氣系統設計和電氣安裝的相關(guān)問(wèn)題。設計人員要以導向的方式為基本方式,做好電氣系統在樓板、墻體等位置的安裝。要按照規范標準進(jìn)行設備安裝,確保電氣安裝的科學(xué)性。在施工建設的過(guò)程中,可能會(huì )出現電氣穿過(guò)梁體的情況,為此,有關(guān)人員應當預留好孔洞,將梁體和墻體的寬度設置為一致,避免出現管線(xiàn)暴露在墻體之外的問(wèn)題。由于房屋建筑中電梯部位有很多的建筑構件,設計人員需要根據實(shí)際情況,科學(xué)計算電梯部分的相關(guān)內容,保證電氣系統設計的科學(xué)性,一切為房屋建筑施工服務(wù)。
結語(yǔ):
在房屋結構設計中融入新的設計理念、思路來(lái)優(yōu)化建筑結構設計方案,不僅能夠實(shí)現建筑結構空間布局、建筑工程質(zhì)量的最優(yōu)化,而且還能夠確保建筑結構滿(mǎn)足房屋施工的受力特性、實(shí)際客觀(guān)條件等,最終使房屋建筑結構更加美觀(guān)、合理。此外,優(yōu)化后建筑結構設計方法,兼顧了業(yè)主對房屋的審美價(jià)值和實(shí)用價(jià)值,能夠最終推動(dòng)我國建筑行業(yè)的升級,提升其市場(chǎng)競爭力。
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