文档介绍：浅谈结构设计优化在房屋结构设计中的应用
浅谈结构设计优化在房屋结构设计中的应用
摘要:本文首先强调了结构设计优化的意义、原则及要点,继而指出了房屋结构设计优化措施,最后分析了结构设计优化理论在房屋结构设计中的合理性评估。旨在促进建筑市场的进一步发展。
关键词:结构设计优化;房屋结构设计;应用
1. 结构设计优化概述
相较传统结构设计而言,结构设计优化能够大幅降低房屋建筑的工程造价,降低幅度甚至高达25%;结构设计优化能够充分发挥材料的性能,使房屋结构各组成单元实现有机协调;结构设计优化能够为建筑整体性方案设计提供科学的决策。总而言之,结构设计优化的有效应用,能使房屋结构设计更加适用,更加安全,更加经济,更加美观,更加便于施工。
结构设计优化的意义在于充分发挥材料性能,实现各构件以及各设计专业的最佳配合。它不仅具备了传统设计方案所要求的安全性,也充分体现了如今社会所提出的价值学及审美学特点。结构设计优化是一个不断提高结构设计水平的过程。结构设计优化过程中,不应该降低对结构安全度及抗震性能的要求,而是使房屋建筑物在整体上更为协调,不仅实现成本方面的降低,还要实现安全方面的提高。
结构设计优化给设计人员提出了较高的要求,既要求他们经验丰富,又要求他们熟悉并遵循相关的结构设计规范。规范由于面向大众工程,因而,在某些规定上会较为保守。另外,对于某些复杂结构设计而言,有些规定并不安全。因此,在具体操作过程中,设计人员要予以判断、把握和优化,从而促进结构设计质量的进一步提高。
结构设计优化是一个复杂而系统的工作,需要多专业密切协作。在房屋建筑建设过程中,建筑设计和结构设计是两个最为关键的环节,二者有机结合,一方面能够提高外观效果,另一方面能够降低工程造价。在某些建筑设计中,设计人员为了突出方案的新奇效果,至建筑基本力学规律于不顾,给后续的结构设计造成了诸多困难。所以,只有加强各专业之间的协作,才能实现结构设计的合理化。
对房屋结构进行优化设计,其目的在于合理降低工程造价的成本费用,同时为房屋的落成后的总体经济效益提供基础条件,结合实践设计经验,笔者提出了以下三点优化措施。
选择节能指标较高的结构类型
选择不同的房屋结构形式,也就相当于选择了不同工程造价的建设模式,最为常见的结构设计模式有如下三种:1)剪力墙结构,该种结构形式一般适用于高层建筑,是混凝土结构技术规程的进一步延伸。相较短肢剪力墙而言,该种结构形式拥有更高的抗震级别,另外,在构造钢筋使用数量方面也较少;2)框架结构。不仅具有大开间的特点,而且具有布局灵活的优势,还具有造价成本较低的优点,其缺点是抗震能力不强,由于柱截面较大,容易形成的柱角等凸出,给家具布置带来了诸多不便;3)框架一剪力墙结构。该种结构是指将一定数量的剪力墙有机地融入到框架结构中。该种结构合理大方,具有较强的适用能力,可以承受各种不同的变形压力,经实践证明是一种抗侧力较好的结构。
上述三种结构模式各具优缺点,所以,在选择结构模式的过程中,不可以片面地认为所谓科学合理的方案指的是造价最低的方案,除此之外,应根据房屋业主的具体需求,还有建设