行業(yè)資訊
建筑結(jié)構(gòu)設計優(yōu)化方法在房屋結(jié)構(gòu)設計中的應用
當前階段,我國在擴大城市化建設以及現(xiàn)代化規(guī)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業(yè)領域,其中,建筑結(jié)構(gòu)的設計能夠?qū)ㄖ镎w使用安全性和人口容納量起到非常明顯的作用,為節(jié)省國土資源的使用面積,應在設計階段將建筑結(jié)構(gòu)、建設方法、使用功能方面進行全面分析。
1、建筑結(jié)構(gòu)設計應堅持的原則
(1)層次性,建筑結(jié)構(gòu)設計要堅持層次性原則,這表現(xiàn)在建筑結(jié)構(gòu)的整體性上面,設計人員在設計和構(gòu)思建筑結(jié)構(gòu)的時候需要理清不同類型和程度的工作,并且合理地規(guī)劃好建筑的框架,設計人員還要對細節(jié)加一把握,從而更好地保障工程建設效果,也可以反映整個建筑的結(jié)構(gòu)特點。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(jié)構(gòu)的性能,從而實現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)的實用價值,充分使用建筑結(jié)構(gòu)的空間,要抓住客戶的多種審美需要,從而提高客戶的舒適感。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(diào)配和控制工作,體現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)的設計特色。(2)美觀性,建筑行業(yè)在設計和建設的時候不僅要關(guān)注建筑物的層次感和體驗,還要關(guān)注建筑物的美觀程度。一般來說,比較成功的建筑物都能夠帶給客戶視覺的美感,并且具備較強的個性和特點。因此,美觀性原則需要引起每一位建筑設計人員的注意,設計人員要從美學這一角度進行設計,從而更好地呈現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)的美感。美觀性原則作為建筑結(jié)構(gòu)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(xiàn)出建筑物的藝術(shù)特色。美觀的建筑結(jié)構(gòu)能夠更好地帶給用戶舒適的體驗,對于一個城市的文明也有重要意義。
2、建筑結(jié)構(gòu)設計優(yōu)化方法在房屋結(jié)構(gòu)設計中的應用
2.1從整體上優(yōu)化方案設計
推動建筑結(jié)構(gòu)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科學的優(yōu)化設計。具體來講,可以從以下幾方面著手。第一,要科學分析統(tǒng)籌各項因素,全方位定位,要建立在整體的視角上,科學統(tǒng)籌各項資源和各類技術(shù),確保建筑結(jié)構(gòu)設計優(yōu)化的方法能夠符合規(guī)范標準要求。第二,要做好原材料質(zhì)量控制。要確保各個部件、各個材料質(zhì)量合格,確保各個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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)設計的風險和隱患問題。第四,要進一步簡化內(nèi)部結(jié)構(gòu)。由于房屋建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)很繁雜,在開展設計工作時很容易出現(xiàn)計算誤差的問題,造成房屋建筑建設成本增加,不利于開展成本控制工作。為此,有關(guān)單位需要合理控制影響因素,簡化房屋建筑結(jié)構(gòu)設計方案。簡化建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)容,需要按照建筑設計規(guī)范標準實施。以房屋抗震設計工作為例,設計人員要首先明確結(jié)構(gòu)框架設計標準,按照力學原理,進一步提升結(jié)構(gòu)的平衡性和穩(wěn)定性,要有效簡化抗震設計的相關(guān)因素,減輕建筑物的抗震負載力,從整體上促進結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)承載力的同時,簡化建筑結(jié)構(gòu)。
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(jié)構(gòu)設計過程中,必須考量地基設計的優(yōu)化,科學勘測施工現(xiàn)場地質(zhì)及其承載能力,進而保證整個施工質(zhì)量;此外,設計人員還應科學分析影響地基結(jié)構(gòu)設計的因素,并根據(jù)分析結(jié)構(gòu),將可能遇到的風險點、安全隱患等全部納入到優(yōu)化方法中,比如在施工現(xiàn)場安裝防護性裝備、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人流量密度大的活動區(qū)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)人員要做到兩個關(guān)鍵點,第一是安全,第二是快速。對于疏散通道的特殊性質(zhì)來看,該通道不涉及電梯裝置的設計,必須按照固有的通道進行疏散設計?;诖?,在對該通道的設計過程中,應盡量避免路徑上出現(xiàn)折返情況,否則無法順利脫離火災危險區(qū)域,無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(nèi)部的各類防火區(qū)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(shù)量方面,出口在防火分區(qū)中存在的實際數(shù)目應控制在最少兩個以上,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(jié)構(gòu)抗風性能
高層建筑的結(jié)構(gòu)設計工作要重點考慮風荷載要素,這對于整個高層建筑結(jié)構(gòu)的安全有著特殊意義,因此設計人員要充分考慮高層建筑結(jié)構(gòu)的抗風性能。具體而言,建筑工程企業(yè)要改善高層建筑結(jié)構(gòu)的抗風能力,務必深入到施工建設現(xiàn)場,認真分析和研究高層建筑物的受力點大小和特點,然后有目的地開展抗風設計工作,保證高層建筑施工工作的有效開展。另外,設計人員還要認真地選擇施工地點,并且計算出建筑物的相關(guān)數(shù)值,然后結(jié)合實際情況來變換混凝土的配置,全面地把握各種因素,然后設計出最好的施工方案,還要結(jié)合抗震標準來完善鋼筋的整體結(jié)構(gòu),進一步強化高層建筑結(jié)構(gòu)的抗風和抗震性能。
2.5優(yōu)化排水系統(tǒng)設計
設計人員在進行排水系統(tǒng)設計時,應當以強度、荷載力為依據(jù),科學、有序的配置機械設備。特別要對地下室結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化設計,要科學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。如果一定要穿過承重墻,有關(guān)人員需要按照規(guī)范要求,細致、科學的進行加固處理,切實提升排水管網(wǎng)設計的科學性。
2.6建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)成的優(yōu)化
建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)成的優(yōu)化是對房屋結(jié)構(gòu)具體細節(jié)的優(yōu)化,在局部數(shù)據(jù)基本合理的背景下,建筑剛重比、周期和陣形等均是重點考量的問題。通過優(yōu)化結(jié)構(gòu)構(gòu)成,能夠確保結(jié)構(gòu)剛度更為合理,進而最大限度避免因剛度過大而影響到房屋建筑的安全性,而且還能夠有效節(jié)約材料用量,確保房屋建筑的經(jīng)濟和社會效益。
2.7消防通道的設計
在對建筑內(nèi)部的消防通道進行設計過程中,相關(guān)人員首先應對建筑整體結(jié)構(gòu)進行全面分析,并充分結(jié)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(qū)域,此過程可充分借助BIM技術(shù),科學設置消防裝置,以便在發(fā)生火災時能夠第一時間控制火情,并爭取更多的救援時間。在消防系統(tǒng)的具體設計中,應著重對火情報警裝置進行安裝,在建筑內(nèi)的各個區(qū)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(qū)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,應沿著該區(qū)域預留最少六個消火栓的位置。
2.8提升設計人員的素質(zhì)
高層建筑結(jié)構(gòu)的設計工作中設計人員的素質(zhì)很重要,它與建筑結(jié)構(gòu)的整體排布有關(guān),因此設計人員要具備較強的專業(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候做好實地勘察工作,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提供相應的平臺和機會。另外,建筑企業(yè)可以同一些高校達成合作,在一定時間內(nèi)培養(yǎng)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(yǎng)與業(yè)務能力。
2.9做好建筑結(jié)構(gòu)電氣系統(tǒng)的設計
設計人員需要高度重視電氣系統(tǒng)設計和電氣安裝的相關(guān)問題。設計人員要以導向的方式為基本方式,做好電氣系統(tǒng)在樓板、墻體等位置的安裝。要按照規(guī)范標準進行設備安裝,確保電氣安裝的科學性。在施工建設的過程中,可能會出現(xiàn)電氣穿過梁體的情況,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(xiàn)管線暴露在墻體之外的問題。由于房屋建筑中電梯部位有很多的建筑構(gòu)件,設計人員需要根據(jù)實際情況,科學計算電梯部分的相關(guān)內(nèi)容,保證電氣系統(tǒng)設計的科學性,一切為房屋建筑施工服務。
結(jié)語:
在房屋結(jié)構(gòu)設計中融入新的設計理念、思路來優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)設計方案,不僅能夠?qū)崿F(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)滿足房屋施工的受力特性、實際客觀條件等,最終使房屋建筑結(jié)構(gòu)更加美觀、合理。此外,優(yōu)化后建筑結(jié)構(gòu)設計方法,兼顧了業(yè)主對房屋的審美價值和實用價值,能夠最終推動我國建筑行業(yè)的升級,提升其市場競爭力。
1、建筑結(jié)構(gòu)設計應堅持的原則
(1)層次性,建筑結(jié)構(gòu)設計要堅持層次性原則,這表現(xiàn)在建筑結(jié)構(gòu)的整體性上面,設計人員在設計和構(gòu)思建筑結(jié)構(gòu)的時候需要理清不同類型和程度的工作,并且合理地規(guī)劃好建筑的框架,設計人員還要對細節(jié)加一把握,從而更好地保障工程建設效果,也可以反映整個建筑的結(jié)構(gòu)特點。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(jié)構(gòu)的性能,從而實現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)的實用價值,充分使用建筑結(jié)構(gòu)的空間,要抓住客戶的多種審美需要,從而提高客戶的舒適感。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(diào)配和控制工作,體現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)的設計特色。(2)美觀性,建筑行業(yè)在設計和建設的時候不僅要關(guān)注建筑物的層次感和體驗,還要關(guān)注建筑物的美觀程度。一般來說,比較成功的建筑物都能夠帶給客戶視覺的美感,并且具備較強的個性和特點。因此,美觀性原則需要引起每一位建筑設計人員的注意,設計人員要從美學這一角度進行設計,從而更好地呈現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)的美感。美觀性原則作為建筑結(jié)構(gòu)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(xiàn)出建筑物的藝術(shù)特色。美觀的建筑結(jié)構(gòu)能夠更好地帶給用戶舒適的體驗,對于一個城市的文明也有重要意義。
2、建筑結(jié)構(gòu)設計優(yōu)化方法在房屋結(jié)構(gòu)設計中的應用
2.1從整體上優(yōu)化方案設計
推動建筑結(jié)構(gòu)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科學的優(yōu)化設計。具體來講,可以從以下幾方面著手。第一,要科學分析統(tǒng)籌各項因素,全方位定位,要建立在整體的視角上,科學統(tǒng)籌各項資源和各類技術(shù),確保建筑結(jié)構(gòu)設計優(yōu)化的方法能夠符合規(guī)范標準要求。第二,要做好原材料質(zhì)量控制。要確保各個部件、各個材料質(zhì)量合格,確保各個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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)設計的風險和隱患問題。第四,要進一步簡化內(nèi)部結(jié)構(gòu)。由于房屋建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)很繁雜,在開展設計工作時很容易出現(xiàn)計算誤差的問題,造成房屋建筑建設成本增加,不利于開展成本控制工作。為此,有關(guān)單位需要合理控制影響因素,簡化房屋建筑結(jié)構(gòu)設計方案。簡化建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)容,需要按照建筑設計規(guī)范標準實施。以房屋抗震設計工作為例,設計人員要首先明確結(jié)構(gòu)框架設計標準,按照力學原理,進一步提升結(jié)構(gòu)的平衡性和穩(wěn)定性,要有效簡化抗震設計的相關(guān)因素,減輕建筑物的抗震負載力,從整體上促進結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)承載力的同時,簡化建筑結(jié)構(gòu)。
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(jié)構(gòu)設計過程中,必須考量地基設計的優(yōu)化,科學勘測施工現(xiàn)場地質(zhì)及其承載能力,進而保證整個施工質(zhì)量;此外,設計人員還應科學分析影響地基結(jié)構(gòu)設計的因素,并根據(jù)分析結(jié)構(gòu),將可能遇到的風險點、安全隱患等全部納入到優(yōu)化方法中,比如在施工現(xiàn)場安裝防護性裝備、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人流量密度大的活動區(qū)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)人員要做到兩個關(guān)鍵點,第一是安全,第二是快速。對于疏散通道的特殊性質(zhì)來看,該通道不涉及電梯裝置的設計,必須按照固有的通道進行疏散設計?;诖?,在對該通道的設計過程中,應盡量避免路徑上出現(xiàn)折返情況,否則無法順利脫離火災危險區(qū)域,無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(nèi)部的各類防火區(qū)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(shù)量方面,出口在防火分區(qū)中存在的實際數(shù)目應控制在最少兩個以上,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(jié)構(gòu)抗風性能
高層建筑的結(jié)構(gòu)設計工作要重點考慮風荷載要素,這對于整個高層建筑結(jié)構(gòu)的安全有著特殊意義,因此設計人員要充分考慮高層建筑結(jié)構(gòu)的抗風性能。具體而言,建筑工程企業(yè)要改善高層建筑結(jié)構(gòu)的抗風能力,務必深入到施工建設現(xiàn)場,認真分析和研究高層建筑物的受力點大小和特點,然后有目的地開展抗風設計工作,保證高層建筑施工工作的有效開展。另外,設計人員還要認真地選擇施工地點,并且計算出建筑物的相關(guān)數(shù)值,然后結(jié)合實際情況來變換混凝土的配置,全面地把握各種因素,然后設計出最好的施工方案,還要結(jié)合抗震標準來完善鋼筋的整體結(jié)構(gòu),進一步強化高層建筑結(jié)構(gòu)的抗風和抗震性能。
2.5優(yōu)化排水系統(tǒng)設計
設計人員在進行排水系統(tǒng)設計時,應當以強度、荷載力為依據(jù),科學、有序的配置機械設備。特別要對地下室結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化設計,要科學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。如果一定要穿過承重墻,有關(guān)人員需要按照規(guī)范要求,細致、科學的進行加固處理,切實提升排水管網(wǎng)設計的科學性。
2.6建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)成的優(yōu)化
建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)成的優(yōu)化是對房屋結(jié)構(gòu)具體細節(jié)的優(yōu)化,在局部數(shù)據(jù)基本合理的背景下,建筑剛重比、周期和陣形等均是重點考量的問題。通過優(yōu)化結(jié)構(gòu)構(gòu)成,能夠確保結(jié)構(gòu)剛度更為合理,進而最大限度避免因剛度過大而影響到房屋建筑的安全性,而且還能夠有效節(jié)約材料用量,確保房屋建筑的經(jīng)濟和社會效益。
2.7消防通道的設計
在對建筑內(nèi)部的消防通道進行設計過程中,相關(guān)人員首先應對建筑整體結(jié)構(gòu)進行全面分析,并充分結(jié)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(qū)域,此過程可充分借助BIM技術(shù),科學設置消防裝置,以便在發(fā)生火災時能夠第一時間控制火情,并爭取更多的救援時間。在消防系統(tǒng)的具體設計中,應著重對火情報警裝置進行安裝,在建筑內(nèi)的各個區(qū)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(qū)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,應沿著該區(qū)域預留最少六個消火栓的位置。
2.8提升設計人員的素質(zhì)
高層建筑結(jié)構(gòu)的設計工作中設計人員的素質(zhì)很重要,它與建筑結(jié)構(gòu)的整體排布有關(guān),因此設計人員要具備較強的專業(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候做好實地勘察工作,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提供相應的平臺和機會。另外,建筑企業(yè)可以同一些高校達成合作,在一定時間內(nèi)培養(yǎng)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(yǎng)與業(yè)務能力。
2.9做好建筑結(jié)構(gòu)電氣系統(tǒng)的設計
設計人員需要高度重視電氣系統(tǒng)設計和電氣安裝的相關(guān)問題。設計人員要以導向的方式為基本方式,做好電氣系統(tǒng)在樓板、墻體等位置的安裝。要按照規(guī)范標準進行設備安裝,確保電氣安裝的科學性。在施工建設的過程中,可能會出現(xiàn)電氣穿過梁體的情況,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(xiàn)管線暴露在墻體之外的問題。由于房屋建筑中電梯部位有很多的建筑構(gòu)件,設計人員需要根據(jù)實際情況,科學計算電梯部分的相關(guān)內(nèi)容,保證電氣系統(tǒng)設計的科學性,一切為房屋建筑施工服務。
結(jié)語:
在房屋結(jié)構(gòu)設計中融入新的設計理念、思路來優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)設計方案,不僅能夠?qū)崿F(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)滿足房屋施工的受力特性、實際客觀條件等,最終使房屋建筑結(jié)構(gòu)更加美觀、合理。此外,優(yōu)化后建筑結(jié)構(gòu)設計方法,兼顧了業(yè)主對房屋的審美價值和實用價值,能夠最終推動我國建筑行業(yè)的升級,提升其市場競爭力。
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