《房屋结构设计中的建筑结构设计优化策略》
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摘 要：建筑结构设计优化能够保证建筑结构的美观性,提升建筑结构的工程质量,节约工程项目的造价成本.结构建筑结构优化设计在房屋建筑中的应用体现为统一局部与整体的设计理念,提升房屋建筑的质量安全,提高房屋建筑的环保节能属性.
关键词：房屋结构;设计优化;策略
前言
建筑结构设计优化能够充分增强房屋建筑的质量标准、安全性及施工水平.基于此,探究建筑结构优化设计方法在房屋结构设计中的应用有着重要意义.
1建筑结构设计优化的意义
1.1增强建筑物的美观性
建筑结构设计能够显著提高房屋建筑工程的美观性,增强人们的观赏体验.在工程项目的建设过程中,不仅要使外观材料满足相应的质量要求,其外观形象也需要符合审美理念.建筑结构设计包括了内部结构与外部结构,外部结构指的是建筑物的位置角度与外观整体,内部结构指的是建筑物的室内布局、内部空间.完善设计方法与内容能够显著提高建筑项目结构的表现,提升其美观性.
1.2提升建筑工程质量
建筑结构设计能够提高房屋建筑的质量,确保房屋建筑整体的稳定性与安全性.优化建筑结构设计能够有效防止安全质量问题的出现,能够显著提升房屋建筑的结构稳定性.因此在建筑结构的设计进程中,应改善技术应用水准与设计结构,引进先进技术与设计理念,优化结构设计方案,提高建筑物的整体稳定性与安全性.
2建筑结构优化设计原则分析
2.1建筑平面布置的规则结构效应原则
建筑结构优化设计要坚持建筑平面布置产生规则结构效应原则,因此,在建筑结构的优化设计的平面布置中,提高其布置方案的合理性,确保其能够产生规则结构效应.
2.2功能性原则
建筑结构优化设计要保证建筑的功能得以发挥,满足人们对建筑舒适度的需求,为人们提供舒适的生活环境,利于建筑价值的提升,为建筑企业带来更高的经济效益.
2.3安全性原则
在建筑工程中,建筑结构的整体安全度影响着建筑的质量与安全.在进行建筑结构优化设计的过程中,进一步提高建筑结构的整体安全度,保证建筑结构受力的合理性,解决建筑结构中存在的安全隐患.
3建筑结构设计优化的主要内容
3.1统一局部与整体的设计理念
在具体的设计实践活动中,应优化建筑的局部与整体结构,重视房屋建筑设计的层次性与复杂性分析,整理影响房屋建筑设计质量的多种因素,为后续工作的顺利有序开展提供有力支持.与此同时,需要始终坚持局部与整体相融合的建筑设计理念,叠加设计效果使其达到并超越预期设计目标.相关实践研究表明,结构优化设计应用于房屋建筑当中,能够促进房屋建筑设计的进步与创新.相关研究与工作人员应加强结构优化设计理念的应用与创新,为后续施工方案的有序推进与合理落实打下坚实基础.
3.2建筑整体指标的优化
房屋建筑结构设计中整体指标中的优化包括结构嵌固部位、周期折减系数、楼层最大位移.
在结构刚度比满足规范嵌固要求时,嵌固部位为地下室顶板,地下二层及以下的抗震等级可逐层降低,设置的约束边缘构件可从地下一层起,对于造价有较大节省.
周期折减系数主要由建筑内填充墙的数量决定,对于剪力墙结构中内填充墙很少的情形,周期折减系数可取0.95,以使结构设计更加经济合理.
对于不同的结构形式可通过对位移指标的控制来判断建筑物的刚度是否合理,一般位移指标控制在不大于规范允许值的1.1倍以内时,结构布置较为合理.
3.3建筑上部结构的优化
房屋建筑结构设计的优化需要首先分析剪力墙的受力是否平均,可以适当加大剪力墙的长度,减少墙肢的个数,由于剪力墙长度偏长,会导致吸收的地震力过多,配筋较大,此时可通过增加结构洞的措施减小墙体配筋,从而在保证安全合理的同时,增加房间的使用面积,减少建筑材料的使用,不仅节约成本,又能符合建筑对安全性的要求.另外,应充分考虑剪力墙底部的优化设计,保证剪力墙底部加强部位的高度,使剪力墙具备较强的抗震性能.楼层的平面几何中心和刚度中心应重合,以提高建筑的稳定性与刚度,最终保证建筑的建设质量和使用安全.
3.4地下结构的优化
地下部分的结构设计是房屋建筑结构设计的重要组成部分,在房屋的使用过程中发挥着重要作用.为了带给人们更为舒适的居住感受,做好地下结构的优化设计非常重要.进行地下结构设计时,应尽量合理布置地下室柱网跨度和主次梁的布置方式,可以对常用的楼盖体系包括框梁大板、无梁楼盖、单向单次梁、单向双次梁、十字梁等做经济性方案对比后确定楼盖形式,另外,还可以通过降低地下室层高的方式进行多层地下室的结构设计,使地下室层级和面积增加,增强其使用性能.
3.5抗震结构的优化
为了使房屋建筑使用质量得到提升,并有效避免地震等灾害对建筑产生严重影响,做好抗震设计是结构优化不可忽视的重点.抗震结构优化设计过程中,应尽量采用对称设计,如果房屋建筑结构为不对称设计,则需要保持建筑结构平面布置的NIJ,L、和质心重合.另外,需要设置多道抗震防线,例如,采用“强柱弱梁”延性框架結构,在水平地震波的作用下,梁结构先于柱结构屈服,因此,可以利用梁的变形消耗地震对建筑结构产生的作用力,使框架柱作为保证结构稳定性的第二道防线继续发挥对结构的支撑作用,从而提高整体建筑结构的抗震性能.
3.6 优化建筑节能结构设计
为了贯彻绿色发展理念,建筑结构设计需要以节能为基础,从各个设计环节完善当前的建筑设计方案.此外,为了保证建筑的舒遣}生,必须考虑建筑物的通风和日照条件.比如,可以通过南北通透户型设计的方式实现房屋结构的通风.通过交错空间设计的方式将阳光引入其他房屋房间,从而使房屋空间的光照符合使用要求.
4结束语
总之,结构设计在目前土木项目施工中非常重要.为了提高项目质量,相关部门必须更加小心,加强各部门之间的协作和沟通,优化建筑结构设计,合理应用信息模型技术结构设计.
参考文献：
[1]王惠君.土木工程建筑结构设计中的问题与解决策略[J].居业,2016（09）：135-136.
[2]赵亚莉,宋春草.土木工程建筑结构设计中的问题与策略分析[J].建材与装饰,2018（48）：59-60.
（作者单位：中国建筑科学研究院有限公司建筑设计院）
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建筑结构和优化策略引用文献:
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