在房屋结构设计中建筑结构设计优化方法的应用.doc

1、1在房屋结构设计中建筑结构设计优化方法的应用摘要：随着经济的发展，建筑工程建设也发展到了一定的高度。控制建筑工程造价是建筑企业实现盈利最大化的主要手段，但是在建筑工程造价中，建筑结构造价占据的比例相当大，即建筑结构设计技术能够实现建筑工程成本的最大化减少。在本案，笔者阐释了建筑结构设计优化方法的应用价值、建筑结构设计的经济性、建筑结构中结构设计优化的应用，从而帮助提高建筑企业经济效益，及增强建筑企业市场竞争力。关键字：建筑结构 优化设计 结构设计 中图分类号： TU318 文献标识码： A 文章编号： 一、前言 随着经济的发展和社会的进步，人们生活水平实现了质的飞跃，因此，人们对居住环境、生活

2、环境的要求变得更高。但是，随着建筑行业的发展，土地资源的紧缺和建材消费市场大等事实造成了土地、建材价格高昂等问题，这对于建筑企业、住房使用者均带来了沉重的压力，因此，优化建筑结构设计技术方法势在必行。 通过建筑结构设计优化方法有助于建筑工程造价降低，建筑企业经济效益提高，此外，建筑结构设计优化方法能够实现土地、建材等资源利用更高效，空间利用最优，最终实现建筑实用性、实用性、经济性的2目标。 二、建筑结构设计优化方法的应用价值 （一）建筑结构设计优化方法 成功的建筑物地修建离不开建筑美观、建筑结构设计的相互作用。在任何建筑结构设计中，建筑设计的目标均包括建筑外观效果、建筑安全性、建筑实用性、建筑

3、经济性、建筑美观、建筑施工工序简单等。建筑设计优化设计技术方法应用的意义在于，一方面实现建筑物对美感的需要，另一方面实现建筑物使用价值及经济性的要求。建筑结构设计优化技术与方法的内容包括两个方面的内容： （1）建筑结构设计优化方法体现在对房屋工程结构整体性的优化设计，然而房屋工程结构整体性优化工作又包括基础方案、设计结构、维护结构、房盖系统等优化设计，在对这些房屋结构的优化设计时，必须对相关因素进行全方位考虑，其中最主要的因素包括：房屋工程造价、受力分析，房屋结构布置，房屋形状设置等。需要注意的一点是：在运用建筑结构设计优化方法时，必须对房屋设计要求及各因素进行综合考虑，得出最优方案，协助建筑

4、企业既定经济效益的实现； （2）对建筑工程各结构进行优化设计。 （二）建筑结构优化方法应用价值 据权威数据显示，借助建筑结构优化方法的应用，能够实现建筑工程总造价下降 5%30%；建材性能实现最大化利用；建筑施工各个环节配合协调更和谐；建筑的安全性大大提高。由此，可以得出一个结论：建3筑结构优化设计能够实现建筑经济性、实用性、安全性的总体目标。 三、建筑结构设计的经济性 （一）建筑结构设计与用地 随着经济的发展及土地资源的减少，我国建筑开始向多层建筑转型，多层建筑的出现理应使相应建筑面积的占地面积减少。由于多层建筑需要的房屋间距更大，所以，随着建筑层数的增加，多层建筑用地量及多层建筑造价不会呈

5、递减趋势。 （二）建筑结构设计与造价 多层建筑的兴建势必会影响到建筑单位面积的造价，但是不同的建筑结构受到建筑层数增加的影响存在某些不同，其中受到影响较明显的建筑结构包括：承重结构部分、基础部分、屋盖部分等部位。 1.承重结构 建筑承重结构包括房梁、柱体、墙体等，相对于平房，多层建筑对建筑抗震能力、承载能力的要求更高，所以，承载结构单位面积造价也会随之增加。 2.基础部分 建筑基础承载力会因为建筑层数的增加而增加，所以，多层建筑需要增加基础承载力。尽管基础部分单位面积造价在某些方面有下降的趋势，但是其下降的幅度并不明显； 3.屋盖部分 建筑屋盖不会因为建筑层数的增加而发生任何改变，即多层建筑与

6、4平房均只有一个屋盖，所以，建筑层数的增加不会造成建屋盖造价的增加，且建筑层数的增加会使屋盖单位面积的造价相对降低； 四、建筑结构设计优化技术的应用 （一）建筑结构技术与概念设计 何谓概念设计？概念设计的含义涵盖的内容很多，而且概念设计含义中对建筑结构设计与概念设计的阐释相当明确：在设计建筑方案的时候，允许对同一建筑方案进行建筑结构布置多角度设计；在建筑结构布置已经明确的情况下，依然可以采取多种方法进行建筑荷载分析，且某些设计参数的取值也不再局限于某一特定值；建筑结构布置涉及到的参数确定条件是：建筑结构设计规律、建筑设计一定工作经验。由此可以得出一个结论：建筑结构设计师设计的备选方案就是概念设

7、计的最好体现； （二）建筑设计中概念设计的意义 1.建筑设计是一个综合性的学科，涉及到的内容多且繁杂，将概念设计引入建筑设计能够处理好建筑设计中的众多问题，即建筑设计借助概念设计能够防止建筑结构不会因为某些外部突然作用而出现任何损坏或将损坏最低化。所以，引入概念设计的目的和意义就是防止建筑结构在某些不确定因素的突然作用下受到损坏。 地震就是不确定因素的一种，地震的特点是破坏性大、预测难度系数高等，在建筑设计中应该多角度、多方面综合考虑，通过在建筑结构中应用对称且刚度均匀的结构和延性设计手段，实现建筑抗震能力达到5国家规定的标准，及将地震造成的破坏降至最低。只有在建筑设计过程中做到未雨绸缪，才能

8、保证建筑物应对突发事件能力的提高。 2.细节决定成败，即在建筑设计时，除了对某些大问题的把握，还应该注意某些细节问题：在建筑设计时，涉及到异型浇筑板的应用时，为了克服其易裂的缺点，可以将异型浇筑板划分为若干矩形板；在建筑设计时特别要注意钢筋的选用，主要考虑的方面是钢筋的抗极限拉力。建筑物要实现高塑性，冷轧带肋钢筋是现浇板中钢筋型号的最优选择。 3.建筑是生活与艺术的结合，即建筑的每一个结构均为艺术的凝固，是设计师艺术思想的再现，一个艺术气息强的建筑能使居住在其中的人得到精神享受；同时建筑的主要功能是居住。所以，建筑设计师在设计建筑物时通常要考虑两个方面的问题，即建筑的安全性、适用性、舒适性要高

9、，建筑的艺术性要强。 在建筑结构安全性得到保证的前提下，建筑设计师通常会尝试某些存在于自己思想里的新的建筑结构形式。但是需要注意的是，建筑结构形式在实现建筑师想法的基础上，建筑结构布置方式应该有一定的规律，即建筑结构要对称，刚度中心与质量间应该保持在允许的差异范围内，避免受水平荷载作用的建筑物出现超出允许范围的扭曲效应。在对建筑物进行竖向布置时，必须采取精良的城中构件上下相连，此方式适用性、经济性均很高，而且转换层的减少能够降低在建筑设计上的难度系数。 五、总结 综上，将建筑结构优化技术引入房屋结构设计中，意义是巨大而深6远的，即有助于建筑工程成本降低，缓解建筑工程与土地价格上涨、建材成本提高

10、间的矛盾，确保建筑安全性、实用性、美观、舒适性等提高，有利于建筑开发商经济效益最大化。特别是随着高层建筑的进一步兴建和发展，建筑结构优化技术更是存在更广阔的发展市场。 参考文献： 1孙静.关于混凝土房屋结构设计课程教材建设的思考A.2009 土木建筑教育改革理论与实践研讨会论文集C.2009. 2聂金琪.试论结构设计优化技术及在房屋结构设计中的应用J.科学与财富,2012,(3) 3王要文.浅谈结构优化在房屋结构设计中的应用J.科学与财富,2012,(5) 4王艳辉.浅谈房屋建筑结构设计中常见问题分析J.中小企业管理与科技,2010,(6) 5曾洪超.结构设计优化技术及其在房屋结构设计中的应用J.科学与财富,2012,(4) 6杨勇.房屋结构设计的有关问题分析J.商品与质量：学术观察,2011,(9)