[摘要]隨著國家經(jīng)濟(jì)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(jì)上,希望能夠在建筑質(zhì)量達(dá)標(biāo)的同時(shí),也能滿足心理需求。而衡量一個(gè)房屋建筑是否符合社會(huì)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(jì)合理科學(xué)、質(zhì)量是否達(dá)標(biāo),這對(duì)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(jìn)行房屋建設(shè)時(shí),不僅要根據(jù)實(shí)際情況滿足人們多樣化的設(shè)計(jì)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(jì);建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);優(yōu)化方法和措施
隨著房屋多樣化設(shè)計(jì)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(jì)行業(yè)得到了較大的發(fā)展。加強(qiáng)房屋設(shè)計(jì)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(yuǎn)發(fā)展,就需要提升自身競爭優(yōu)勢(shì),在進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)時(shí),不斷創(chuàng)新房屋設(shè)計(jì)理念,采用更為先進(jìn)實(shí)用多樣的設(shè)計(jì)方式對(duì)房屋構(gòu)造進(jìn)行優(yōu)化,盡可能地使其能用最低的工程造價(jià)來獲得更大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
1房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的概述
1.1房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本理念。房屋設(shè)計(jì)是一項(xiàng)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(qiáng)的復(fù)雜性和技術(shù)性,因此,它的這兩個(gè)特性就使得它的設(shè)計(jì)不能只局限于簡單的構(gòu)造安排。在進(jìn)行房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),除了要考慮房屋設(shè)計(jì)的安全實(shí)用性外,還要兼顧設(shè)計(jì)外形的美觀大方,使其能夠在滿足高質(zhì)量的同時(shí),展現(xiàn)更加完美的現(xiàn)代建筑風(fēng)格。然而,實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)卻不是隨意操作就能達(dá)到的,設(shè)計(jì)者要在設(shè)計(jì)建筑的過程中堅(jiān)定不移的堅(jiān)持結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)理念,以實(shí)際情況為基礎(chǔ),盡可能的降低工程造價(jià),采用更為先進(jìn)的技術(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)方案,使其展現(xiàn)更大的效益,這是實(shí)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(jì)優(yōu)化的重要性。在房屋建筑的設(shè)計(jì)中,優(yōu)化設(shè)計(jì)方案不僅能夠展現(xiàn)更為先進(jìn)的建筑美學(xué),使其與房屋的經(jīng)濟(jì)效益得到緊密結(jié)合,發(fā)揮出更大利益,還能有效地保護(hù)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(jìn)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(jià)能夠在達(dá)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(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
2房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(jì)方法也變得更為多樣,但在實(shí)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(duì)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(shì)的提升,使得房屋建筑的優(yōu)化價(jià)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(jì)算數(shù)據(jù),使建筑優(yōu)化能在滿足實(shí)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(jìn)一步對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的整體進(jìn)行優(yōu)化,使其發(fā)揮出更大的經(jīng)濟(jì)效益和美學(xué)價(jià)值。
3房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化的內(nèi)容
房屋建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)不僅要實(shí)用、經(jīng)濟(jì)、安全、美觀,還要施工便利。因此,在進(jìn)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(jìn)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(jì)性,還要考慮房屋部分結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與整體工程的優(yōu)化。設(shè)計(jì)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(jì)的模型。建筑設(shè)計(jì)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(gè)步驟:第一是選擇合理的設(shè)計(jì)變量。簡單來說,就是通過計(jì)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(jì)變量,合理進(jìn)行優(yōu)化,在按照不同影響的深度進(jìn)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(jì)變量后進(jìn)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(jì)量和計(jì)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(jià)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(xiàng)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(jì)的關(guān)鍵。通過比較設(shè)計(jì)中的目標(biāo)約束條件與實(shí)踐中的約束條件,可以使每一個(gè)約束條件都能符合工程需要,達(dá)到實(shí)現(xiàn)最佳設(shè)計(jì)優(yōu)化方法的效果。
3.2結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的計(jì)算方案優(yōu)化。在優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)的計(jì)算方案時(shí),由于所受影響過多,所以計(jì)算必然會(huì)受到各種因素的干擾造成失誤。所以,為了避免數(shù)據(jù)錯(cuò)誤,影響正常的工程進(jìn)行,我們必須要采用乘子法和符合型法對(duì)計(jì)算方案進(jìn)行有效優(yōu)化。在采用算法計(jì)算時(shí),可以通過多種算式進(jìn)行計(jì)算比較得出最優(yōu)解,雖然會(huì)耗費(fèi)大量的時(shí)間和精力,但是這種計(jì)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(fèi)的人力更多,需要不定時(shí)的進(jìn)行人工調(diào)整,并且可能因?yàn)槿鄙贂r(shí)間而造成數(shù)據(jù)誤差,影響工程實(shí)施。
3.3設(shè)計(jì)相關(guān)程序。設(shè)計(jì)相關(guān)應(yīng)用程序就是為優(yōu)化過的設(shè)計(jì)模型設(shè)置一個(gè)功能較全運(yùn)行較快的綜合性程序。當(dāng)然,這個(gè)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(duì)房屋結(jié)構(gòu)的各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行全方位多角度的優(yōu)化,使優(yōu)化設(shè)計(jì)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(shí)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(jì)優(yōu)化中必不可少的一個(gè)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(gè)工程質(zhì)量的評(píng)定和安全性、穩(wěn)定性的發(fā)展。所以,在分析綜合結(jié)果時(shí),一定要對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行一個(gè)綜合全面多角度的分析和比較,從而確定一個(gè)效果最為良好的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行施工,使其實(shí)用性得到保證。
4房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的具體建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化應(yīng)用
在房屋結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)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(jì)建筑優(yōu)化中,要設(shè)計(jì)合理的結(jié)構(gòu)優(yōu)化體系,既要包括局部設(shè)計(jì)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(gè)建筑優(yōu)化結(jié)構(gòu)體系還要確定整體結(jié)構(gòu)布局,對(duì)抗震性能以及受力情況都要進(jìn)行整體規(guī)劃,確保工程建設(shè)合理。對(duì)于同一結(jié)構(gòu)的單元施工也要進(jìn)行不同處理,使建筑能發(fā)揮出更大的美學(xué)價(jià)值。
4.1對(duì)建筑地基結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。地基作為建筑施工的一個(gè)重要組成部分,其基底的設(shè)計(jì)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(jì)合理。因此,這就要求設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)時(shí)要從實(shí)際出發(fā)綜合多種因素進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化。一方面,在施工前,專業(yè)人員要多次對(duì)施工區(qū)域進(jìn)行實(shí)地考察,在采集和分析多種實(shí)際因素后,為設(shè)計(jì)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(jì)人員在進(jìn)行優(yōu)化時(shí),也要充分考慮這一因素,不僅要按照設(shè)計(jì)公式對(duì)地基承載力進(jìn)行計(jì)算,還要根據(jù)相關(guān)規(guī)范對(duì)這些計(jì)算結(jié)果進(jìn)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(jì)更為標(biāo)準(zhǔn)化。
4.2專業(yè)人員重視細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)的優(yōu)化。設(shè)計(jì)人員作為建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化的主力軍,對(duì)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(xì)節(jié)部分的設(shè)計(jì)。比如,在設(shè)計(jì)優(yōu)化砌體結(jié)構(gòu)時(shí),由于它擔(dān)負(fù)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(jì),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(huì)發(fā)展中,房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化還是具有現(xiàn)實(shí)價(jià)值的,所以,在進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化時(shí),設(shè)計(jì)者要全方位多角度的進(jìn)行考慮,選擇最有效最科學(xué)最合理的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行房屋結(jié)構(gòu)優(yōu)化,使其能在滿足高質(zhì)量的同時(shí),發(fā)揮出更大的美學(xué)價(jià)值。
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