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住宅建筑结构设计优化技术分析

随着社会经济的发展,我们的生活水平也在不断的提高,在生活状况持续改进的状态下,人们对住宅结构的要求也越来越高了,为了能够满足人们对于住宅建筑需求的变化,我们需要在住宅建筑结构设计中应用优化技术,以赋予住宅建筑更加丰富多样化的功能。但进一步分析优化技术在住宅建筑结构设计中的运用现状,可以发现优化技术的运用受到设计方式、技术发展水平等多因素的影响。设计员在运用优化技术时存在很多困难,这就会影响住宅建筑结构整体的设计效果和质量。因此我们要重视住宅建筑结构设计问题,为加强住宅建筑整体质量打下坚实的基础和保障。

1住宅建筑结构设计中优化技术的意义

关于结构设计优化技术的运用,是希望能够最大程度的将建材的利用率和效能发挥,达成住宅内部的各个空间的整体协调,同时要符合我国安全质量相关的规定。因此,优化技术的运用对住宅的整体设计安全性和舒适度都起着至关重要的作用[1]。除此之外,住宅结构设计优化技术的运用还能帮助住宅的最初设计构思及设想。住宅结构设计中优化技术的应用主要表现在两个方面,即住宅工程结构设计和住宅各组成的设计优化。其中住宅各个组成的优化包括多个方面,住宅护围结构的优化设计、基础结构相关的优化设计、细节结构优化设计,对于设计优化方面包括更加细致的设计,包括布置、造价、受力、选型方面的设计优化。设计者要充分考虑造价等因素完成结构设计优化,但首先要考虑的是要满足住宅建造的相关规定。

2住宅建筑结构设计中优化技术的经济性分析

2.1结构设计与用地的关系。在当今社会中,住宅建造的总面积,是由隔层面积之和累计得出,而住宅的建造形式主要是高层和超高层。因此可以看出,住宅的建造层数对应了相应的总的建筑面积,层数越高住宅建筑总面积就会越多[2]。同时,建筑层数的增加,会带来住宅高度的不断增加,同时住宅和住宅之间的距离也不断增加。因此,住宅的单位建筑面积占用的土地面积会越来越小。基于此,在建造住宅的时候,占地的面积和住宅的高度并不是按照固定的比例变动的。在进行住宅建筑结构设计时,要充分考虑到结构设计与用地之间的经济性。2.2高层住宅结构设计的经济性。高层住宅的层数会直接和成本造价产生联动关系,也就是说,住宅层数的增加,会带来建筑中的墙体柱体面积的不断增加。因而,建筑整体自重和承载能力,包括不同类型管线的长度也会随之增加。因此设计合适的住宅楼层数十分重要,因为这样不仅可以节约建筑材料,而且有利于提升抗震性能。同时,合适的住宅建筑物的高度,能节约建筑用地,缩短相邻建筑物间的距离。2.3结构设计在造价方面的经济性。同时需要注意的是,在住宅结构设计的时候,结构设计方法的不同和使用建筑材料的不同,都会使工程的造价发生变化。住宅建筑结构的设计中,设计员会将住宅建筑的质量作为重中之后,并保证质量的基础上,通过其他因素进一步降低住宅的总体工程造价[3]。因此在进行结构设计时,必须多方面考虑,如住宅高度和层数、类型、结构形式等经济性方面的考虑。据相关数据显示,制定合理科学的设计方案,能让整个工程的造价至少下降10%,甚至可高达到20%。根据我国项目资料所示,对住宅结构优化后,住宅的总体施工成本会明显低于原方案的成本,同时保证了建筑工程的整体性能。这都是得益于,住宅设计的基本要素柱、梁、楼板等部分成本造价的差异所致。基于此,在实际工程施工过程中,应根据实际情况针对性的选择最优的方案,达成造价的最经济性的选择。

3优化技术在住宅建筑结构设计中的运用分析

3.1概念设计处理的实际建筑设计问题。勘察设计是工程的关键控制点,也是质量的保障。要制定优质的工成项目,必须具备优秀的设计方案。优秀的结构工程师,在建筑设计的方案阶段,也就是在工程设计开始时,提前根据经验和专业,先完成优化的过程,设计员可以通过概念设计等方法,迅速对结构体系进行构思、比较选择,达到有效的优化。要从整体上把握结构的不同性能,基于这样的分析才能对分析结果完成科学合理的判断,奠定了工程师在设计中的关键地位。概念设计是结构设计的关键环节,概念设计带领了结构设计的整体过程。并在此目标基础上,和建筑师共同明确建筑的总体结构,同时开拓实现建筑物的空间及使用和形象功能,靠工程师的知识水平与设计水平支撑。基于此,确定最优方案,其所得方案概念清晰,达到良好的经济性,避免后期设计阶段的不必要的运算。3.2概念设计优化技术和建筑结构设计。在建筑设计过程,概念设计是设计展示的关键点,要确保概念设计的完成,设计员必须拥有丰富的建筑经验,设计员最重要的事情,就是在特定的空间内,利用整体概念来确定总体设计方案。设计员需处理好建筑构件和结构间的关系,尤其是建筑中的内部结构设计。能做到以上的方案,设计员的设计作品也会变得有竞争力[4]。在相同的设计方案中,建筑中的结构组成设计存在一定的变化,其中各种分析方法在参数、材料等因素方面存在不同。根据设计员已有的工程经验,在遵循规律的前提下完成判断处理,得出最终的结果,这就是概念设计的过程。而以上所阐述的这些问题,需要设计员人工对其判断和处理,不能通过计算机完成。3.3结构设计优化技术应用时的注意事项。在进行结构设计优化技术应用时,需要重点关注工程项目的前期参与。设计阶段是整个项目的核心,设计质量对住宅建筑的性能、质量和成本等方面产生重要的影响。因此在应用优化技术过程中,需要重视工程项目的前期参与,根据设计结果,提出技术优化建议,融入到结构设计环节。确保住宅结构设计在项目前期,就体现结构优化分析的思想。其次,需要重点关注内部结构的优化设计。设计人员需要关注住宅建筑整体结构的优化,还需要关注内部结构的优化,在此过程中,将优化设计的概念融入到工程项目中。在发现问题的过程中,根据优化技术的思路,提出相应的解决措施,避免在工程后期出现问题。同时,需要重视与新型技术的融合。在现代社会,信息高速,计算机技术和优化技术的融合,就是工程项目发展的大势所趋。根据不同工程项目的应用数据分析可得,计算机技术的应用范围,体现在数据分析建模的方面。通过计算机系统获取各方面的工程参数,在搭建结构模型前充分了解参数标准,考虑结构稳定方面的问题,有利于控制建筑结构的整体安全性。

4总结

本文在对优化技术的使用及重要意义的基础上,分析了住宅建筑结构设计中优化技术的相关问题。由于设计的水平和质量会直接影响建筑物的经济和安全质量,结构设计已经成为住宅建筑工程中的一项重点工作及任务。综上所述,为了提高住宅建筑的造价经济性,确保设计的安全性和做好住宅建筑结构的优化设计,对建筑的整体性能和质量进行优化提升是必不可少的。考虑到实际工作中的变量参数和工程条件等问题,优化同时要确保对设计过程的整体把握和控制,以便能获得更好的设计结果。

参考文献

[1]孙俊英,吴萍娣.住宅建筑结构设计中的优化技术应用分析[J].建材与装饰,2015(47).

[2]郭健.关于住宅建筑结构设计中优化技术应用分析[J].江西建材,2017(12):38.

[3]毕贺彬.分析住宅建筑结构设计中优化技术的应用[J].门窗,2017(6):129.

[4]钱兴伟.分析建筑结构设计中的优化策略[J].四川水泥,2017(7):117.

作者:刘文甲 王坚 李晨 单位:菏泽市规划建筑设计研究院

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