房屋建筑结构设计的优化措施

[摘 要]国民经济在飞速的发展,人民群众对房屋建筑的需求与日俱增,房屋建筑作为一种商品,不但应该考虑其利益获得,也要求必须满足使用者的质量要求,满足安全使用功能和耐久性能,文章着重对房屋建筑结构设计的优化进行探讨.

[关 键 词]房屋建设；设计；优化措施

中图分类号：S611文献标识号：A文章编号：2306-1499（2014）13-0007-01

在一项房屋建筑工程的设计施工中,为了达到其预计的经济目标和社会效益指标,以最节省的投资达到房屋建筑结构的安全和可靠.就必须要认真研究房屋建筑结构设计的优化措施.从而做到使工程建筑资源得到最优化的配置,将投资利用率提高到最佳程度,文章中将针对这一需求,着重对房屋建筑结构设计的优化进行探讨.

1.房屋建筑结构设计优化包含的内容

在房屋建筑工程的施工中,结构设计的主要工作内容就是依照工程建设的总体要求和目标,选取最为优化和科学的设计理念与措施,对房屋建筑结构的整体形式、结构构件布置和各个建筑构件进行设计.房屋建筑工程的结构优化设计内容主要是通过对建筑基础结构、屋盖系统结构方案、围护系统结构方案以及一些其他细部结构等方面的综合设计过程,强调一切以从实际出发为基本原则,并结合实际工程情况,以计划成本控制为中心的结构优化设计理念.对于最为多见的框架结构房屋进行设计优化,就需要从整体布局与分部构件两个方向来进行.对房屋建筑结构整体布局优化设计的研究应该从外部特征、高度与柱网尺寸等方面进行.而构件方面则主要应该从构件的表面积、构件的布置和混凝土强度等因素来进行研究.在进行设计工作时,必须要对以上两个方面的条件进行交互式综合式的思考.

2.房屋建筑结构设计的基本要求

2.1房屋建筑结构的舒适性要求

房屋建筑的设计和施工,是为了满足人民群众的生活需求,因此就必须要重视舒适性要求,比如室内的各部空间都应该灵活分布,要考虑到自然光源与人工光源的和谐统一,并且还要求充分考虑到用户入住房屋后,对房屋可能会进行的改造行为,进行剪力墙结构设计时,剪力墙不必按开间布置,可以两间合并布置为大开间剪力墙.

2.2房屋建筑结构的安全性与耐久性要求

房屋建筑的施工,大都具有其商品化的属性,因此就应该努力考虑为用户提供安全性与耐久性俱佳的产品,房屋作为一种消费品,与其它消费品最大的不同就应该是其优越的耐久性和安全性能,这也构成了房屋建筑结构设计与施工的最基本要求.在进行房屋建筑设计施工的材料选择时,应该充分的考虑到建筑结构的稳固性与材料选用的合理性、安全性,应该达到优良的抗风性和抗震性,和使用周期内进行维护和维修的可能性与方便性.

2.3房屋建筑结构的经济性要求

进行房屋建筑结构的设计时,要结合各种条件如房屋建设施工的位置、层级和结构特征等,充分考虑到建筑结构的安全性、舒适性和耐久性的基础上,选用最为合理、能够满足经济性要求的建筑结构.进行各个分部构件的设计也应该做到计算精细,在质量标准达到国家有关规范要求的前提下,将资金的投入降低到最优的程度.特别是当进行房屋建筑结构的基础设计时,更加应该充分考虑到经济化指标,因为房屋建筑结构的基础设计的合理性,与房屋建筑的造价高低有着非常直接的关系.

3.房屋建筑结构设计优化的具体方法

3.1地基是建筑结构的基础

对建筑物的稳定性起着决定性的作用.在进行建筑结构的地基设计时,要因地制宜,具体情况具体分析.进行建筑结构地基的设计优化首先是要选择合理的优化方案,如果是基础较深,那么就需要对拟建工程施工现场的地质情况进行全面仔细的勘察,然后再综合其他现场场地的各种因素进行基础选型及埋深等设计.

3.2砌体结构的设计优化

砖砌体在房屋建筑结构中主要担负着抵抗侧向位移和承重的作用,它的布置方式较为多变,但是在跃层结构或表现出过大的受力结构中却并不适宜.通常应该对其进行以下方面的优化,优化平立面结构,保证建筑形体的规则性,抗侧力构件平面布置宜规则对称,侧向刚度沿竖向宜均匀变化.纵向抗震墙体在建筑整体中,必须保证有三条以上,合理规划门窗的开口规格,一般要将宽度控制在2m或2m以下,这样的设计有利于增加建筑结构的稳固性.

3.3建筑底部剪力墙的设计优化

处于房屋建筑底部位置的框架剪力墙因为具有竖直方向抵抗侧力部件的不连续性,所以就增加了受力出现不平衡状况的因素.也就因此而增加了对建筑平面的要求.在设计中,应该尽最大可能将承重墙放置于框架梁之上,如果受到具体条件限制而只能放置于次梁时,就必须要将主梁与框架梁的钢筋配置适度增大,使放置承重墙的楼板厚度增加.同时,在设计中需要楼板错层时,必须要慎重,必须是在选用质量较轻的板层填充材料时才可以进行这样的设计.

3.4剪力墙的设计优化

对剪力墙进行优化设计,其中连梁是最为重要的环节.如果将连梁的剐度增加,就一会产生增加建筑结构地震作用的情况,同时也就造成了连梁与墙肢的内部受力分配大幅度增加,这样就应该将此处构件的钢筋配置适度增加,从而使建筑材料受到不必要的浪费.所以,在进行房屋建筑结构的设计时,不应该选择将大刚度窗下墙当做连梁的设计.应该选择的设计方式应该是把连梁设计成刚度与截面较小的弱连梁,并且在达到结构的刚度与变形程度要求的条件下,进行经济与变形能力等多方面思考,对构件进行合理的布置.一般来说,剪力墙设计越多,建筑结构也就具有更大的抗侧力,从而减少建筑结构的位移,却导致了地震力的增大.基于以上的考虑,进行剪力墙的设计时必须要掌握对称和分散与均匀的基本理念,以水平位移限度为准控制剪力墙的数目.

3.5房屋建筑结构细部设计优化

进行建筑结构的设计优化,不但要关注整体设计,也应该对各个细部结构部件的设计给予重视,比如进行现浇板的设计时,为了达到去除拐角裂缝与结构受力均匀的目的就需要将异形板划分为矩形板.对于建筑结构底部的框架抗震墙的钢筋配置通常较大,如果在材料选用上使用冷轧带肋钢筋则能够适当减少钢筋配置,从而更加便于施工和达到控制工程造价的目的.在有关设计技术优化方面,也可以增加对现代化高科技的利用.如今计算机仿真优化设计形式已经在建筑工程设计行业得到了广泛的运用,基于计算机软件对设计思路进行模型化的分析,直观而准确.因此人工设计配合计算机的运用进行房屋建筑工程的设计优化应该得到更加有力的推广.

4.结论

随着我国经济建设水平的不断提高,基础设施的建设得到了空前的发展,房屋建设与百姓生活息息相关,要求建筑物有足够的安全性和耐久性,在满足房屋建筑各项功能的同时,最大限度节约建筑成本是设计者的目标.更加应该重视建筑结构设计的优化,这就需要有关设计行业的从业人员以高度的责任心,在实际工作中不断探求真理,积累经验,掌握先进的结构设计理论,不断探求自然法则,提高创造力和创新能力,时刻为达到房屋建筑结构设计的最佳效果而不懈努力.