房屋建筑结构设计中的优化技术研究.pdf

中国厨卫建筑工程与装修房屋建筑结构设计中的优化技术研究林宽,陈栋,林乐,杨鑫欣4（1.山东省环科院环境工程有限公司，济南2 5 0 0 0 0；2.山东省环科院环境工程有限公司,济南2 5 0 0 0 0；3.北京东方华脉工程设计有限公司济南分公司，济南2 5 0 0 0 0；4.山东省环科院环境工程有限公司,济南2 5 0 0 0 0)摘要：为全面提高房屋建筑结构设计水平，设计单位需要积极整合现有资源内容，从房屋主体结构入手，设计更加合理的结构方案，以满足人们对建筑应用的要求。基于此，文章研究了房屋建筑结构设计优化的意义，分析了房屋建筑结构设计中的优化技术。关键词：房屋建筑结构；设计优化；主体结构中图分类号：TU208Research on Optimization Technology in Building Structure DesignLIN Kuan,CHEN Dong,LIN Le,YANG Xinxin(1.Shandong Academy of Environmental Sciences Environmental Engineering Co.,Ltd.,Jinan 25ooo0,China;2.Shandong Academy of Environmental Sciences Environmental Engineering Co.,Ltd.,Jinan 250000,China;3.Beijing Dongfang Huamai Engineering Design Co.,Ltd.,Jinan Branch,Jinan 250000,China;4.Shandong Academy of Environmental Sciences Environmental Engineering Co.,Ltd.,Jinan 250000,China)Abstract:In order to comprehensively improve the level of building structural design,design units need to actively in-tegrate existing resource content,start from the main structure of the house,and design more reasonable structuralscheme to meet peoples requirements for building applications.Based on this,the article studies the significance ofoptimizing the design of building structures and analyzes the optimization techniques in building structure design.Key words:building structure;design optimization;main structure1引言随着城市化的发展，房屋建筑设计质量受到了人们的更多关注。为满足人们对房屋建筑的具体需求，设计单位需要积极推动屋建筑结构优化设计工作，提高房屋舒适性的同时优化建筑资源的应用管理水平。2意义房屋建筑结构设计优化能提升房屋居住环境水平，为住户提供更加理想的居住空间。在遵循房屋设计安全性和功能性要求的基础上对结构进行优化升级,能更好地维护房屋结构的综合效果。房屋建筑结构优化顺应建筑行业发展，在满足质量要求的基础上，优化其稳定性、抗震能力和防自然灾害能力，推动我国建筑行业的进步。综上所述，作者简介：林宽（1 9 8 6 一），中级工程师，研究方向为建设工程。通信作者：林乐（1 9 8 6 一），中级工程师，研究方向为建设工程，E-mail:845350602 。房屋建筑结构设计优化具有重要的实践意义。3房屋建筑结构设计优化的路径随着城市化发展进程的不断加快，房屋建筑需求量也在增多,合理且规范的建筑结构设计优化处理机制能在降低建筑项目投资成本的同时优化其使用质量，更好地维系房屋建筑工程项目的综合应用价值。3.1建筑概念设计优化在房屋建筑结构设计优化方案中，为更好地发挥优化升级相关内容的应用价值，应从源头优化整体结构设计内容，优化房屋建筑的居住性。房屋建筑结构的布置方案非常多样,即使是在同一个建筑结构体系内,不同细部结构单元也会采取差异化的设计构造。为此，要将建筑概念设计优化作为出发点，打造更加符合房屋建筑经济性以及住宅服务舒适性的设计模式,维持整体设计效果的可控性。房屋建筑施工作业中，依据建筑实际作业环境和要求升级建筑材料、建筑标准以及基础设施参数等，就能从根本上优化房屋建筑结构设计水平，在满足建筑工程项目实际|中国厨卫其建筑结构稳定性更好。在跨度较大的作业环境下，凸显建筑工程与装修中国厨卫应用要求的同时，实现开发商和房屋使用者的双赢。在概更好地避免渗水问题。从混凝土原材料以及配合比人手，念优化方面，房屋设计人员要从多方位角度分析具体的设落实全过程防水工程精准分析和施工作业管理机制，更好计环节,从而确保具体的设计内容和理论相匹配，从设计之地保证防水工程的综合质量，把控整个房屋住宅建筑项目初就充分体现出设计优化的想法。比如，房屋建筑结构是的综合效果。以底部框架剪力墙为设计主体，竖向抗侧力构件存在不连3.3融合计算机技术续的情况,设计中受力平衡非常关键。此时,要将承重墙设随着信息技术的发展进步，在房屋建筑结构设计优化置在框架梁结构上，若出现在次梁上，则要强化次梁、主梁工作中,要充分关注计算机技术的融合效果，应用计算软件以及框架梁配筋数量,更好地维持楼板的稳定性,最大程度技术，将数字信息、电脑信息等应用在实际设计环节中，保上维持整体建筑结构的稳定性水平，提高房屋建筑工程项证整体结构升级设计工作得到优化落实。一方面，设计人目的安全性 2 员应用计算机软件时，要精准处理房屋建筑结构设计的相3.2结构安全设计优化关数据及信息内容。设计人员汇总关键信息后，利用PK-对于建筑房屋结构设计优化工作而言，安全结构设计PM,MIDAS等软件计算分析结果关联性,确保相应设计优的处理和应用非常关键，质量越高的房屋建筑安全系数越化环节都能更好地落实到位,进一步提高结构设计水平 5 高。房屋建筑工程项目若要更好地提高其居住安全水平，另一方面，利用建筑结构分析软件能搭建三维空间有限元则要充分关注结构安全设计优化环节以及房屋抗震载荷设分析模型、平面结构空间协同工作分析模型、高精度有限元计、防水等级等因素。平面分析模型等，利用有限元分析的方法，能更好地优化建（1）房屋建筑结构抗震设计。结合我国相关规定可知，筑结构框架梁柱、剪力墙、楼板等结构单元的设计分析结房屋建筑结构抗震设计标准分为四个基本类别,见表1。在果，从而确保建筑结构优化设计工作顺利开展。多层建筑或高层现浇钢筋混凝土建筑结构中，若平面和竖3.4细部优化向均为不规则结构,则要适当降低适用最大高度。另外，地在优化房屋建筑工程项目整体结构单元质量的同时，下室中若是没有上部结构，则抗震构造措施的抗震等级要也要关注细部设计。优化升级相关施工作业环节，构建更结合实际情况进行处理，一般是三级或者是四级。总之,要加完整的施工处理机制，在满足合理受力要求的基础上,确依照设计规定落实具体工作，确保相应的设计环节都能落保房屋建筑工程项目整体的安全性和稳定性符合预期，减实到位，在提高房屋建筑结构抗震力的基础上，保证建筑结小安全隐患问题造成的不良影响。构的整体刚度符合要求,维持结构整体性能 3 3.4.1大跨度结构优化空间结构的工作性能要优于三维受力，也正是因为空表1 房屋建筑结构抗震设计标准间结构能借助合理的曲面形体有效抵抗外荷载作用,所以序号名称1特殊设防类建建筑体系设计中应按照高于本地区抗震设防烈度提高2重点设防类类一度的要求加强其抗震措施3标准设防类按照本地区抗震设防确定其抗震措施地震作用应按照本地抗震设防烈度确定，但是抗震措4适度设防类施（6 度除外）允许比本地抗震设防烈度适当降低此外,设计人员要选取开阔的坚硬场地修建房屋，并考虑场地刚度参数以及场地覆盖层厚度。优选房屋建筑材料，综合考量保暖设置、防火设置等因素，更好地发挥建筑结构体系的稳定性优势。明确受力计算分析过程，确保建筑结构整体质量符合预期。（2)防水设计。在房屋住宅防水设计中，建筑地下室主体结构防水工程非常关键。依照标准化防水等级以及使用功能要求优选主体结构施工作业材料，保证混凝土强度满足C30以上要求,并保证抗渗等级也要满足具体需求 4。适当增加墙体结构水平构造筋的数量，保证钢筋布置设计的合理性和科学性，在极限拉伸混凝土时减少裂缝问题。要确保拉结筋结构设计满足要求，通过固定一致的模数，确定双面配筋的钢筋间距参数，更好地维持交叉点连线和钢筋网的垂直关系，保证整体结构的安全性。设计作业开始前进行工程地质情况的分析,维持上部结构布置的均衡性，内容空间结构优异的技术经济性 6。在跨度达到一定程度后，常见的平面结构往往难以有效维持受力效果，利用大跨度处理机制,有效搭建空间结构体系能保障工程项目的综合质量。传统的平面大跨结构为桁架、网架以及拱结构，新型的大跨结构则更加突出薄壁、悬索和网架的应用。薄壁结构应用能更好地发挥出材料自身的受压性能，且强度和刚度较好。悬索结构则利用纤细的索网,更好地发挥钢材抗拉性能。网架结构主要是借助小型杆件组合为整体结构，整体刚度较大且变形较小,加之自重轻,更加符合节能降耗的行业发展需求。3.4.2梁板结构优化梁板是房屋建筑工程项目中常见的水平结构体系，主要是由梁结构和板结构组成。依照建筑结构的实际需求，可采取有板无梁的结构。梁板结构表现形式为楼盖、屋盖、阳台、楼梯、片筏基础等。以楼盖结构为例，其基本功能是整体建筑结构水平承重体系，将楼盖上的竖向力和水平力传送到竖向结构。因此，在竖向荷载作用下，要确保楼盖结构设计参数满足承载力以及竖向刚度的基本要求；在楼盖自身水平方向内要维持较好的水平刚度以及整体安全性。楼盖结构施工作业方式包括现浇式、装配式、装2024年1 3 期4 7中国厨卫建筑工程与装修配整体式。这些方式均要结合结构优化设计的具体要求，确保相关结构处理和控制环节相匹配,共同保障工程项目的综合安全性 7。较为常见的楼盖设计形式分为两种,如图1 所示。(a)在图1 中,a表示单向板肋梁楼盖,b表示双向板肋梁楼盖。其中,单向板肋梁楼盖结构平面布置要保证板厚和主梁、次梁截面尺寸协调，并在确定主梁、次梁计算简图的基础上进行荷载参数和内力的计算分析。结构布置要保证柱网、承重墙以及梁板布置位置平衡，充分应用软件计算分析方式精准评估荷载范围、荷载参数、跨度、连续梁以及框架等结构的具体情况 8 3.4.5节能优化在房屋建筑结构设计方案中，除了要对具体的结构框架模式进行优化升级外，还要充分践行国家节能环保的管理要求,保证结构节能设计效果满足预期,实现节能降耗的设计效果。目前,主要的节能设计方案主要集中在钢结构节能构造方面,针对钢材导热系数较大的特点开展节能处理,维持整体建筑结构节能水平。首先,钢结构使用方面尽量避免热桥问题,针对灵活性较强的钢结构建筑工程项目而言,在轻钢龙骨结构中墙体交接位置利用普雷斯特角背衬连接件,能更好地消除建筑结构的热桥问题。其次,在钢结构内部设置对应的热阻断模式，主要是针对钢结构特殊部位予以开孔处理。处理后的钢结构力学性能损耗微弱，但是却能大大提升热学节能水平。与此同时，在接口的位置完成热阻断也能维持良好的应用状态,共同提高房屋建筑工程项目钢结构节能水平，但是这种方式对垫片结构质量的要求较高，要综合评估其热阻水平以及抗压、抗剪强度,在相关参数符合设计预期的基础上予以升级改良 9 最后，调整房屋建筑结构内部存在的热桥问题，采取局部保温的处理方式。主要是针对钢结构梁柱的隐蔽位置进行单独保温设计处理，将其和建筑结构整体防火设计进行协同处理，在维持节能水平的同时提高建筑结构安全应用效能。4结语(b)房屋建筑结构优化设计方案的落实具有重要的研究价值，要结合房屋建筑结构特点和应用要求完善设计方案，确图1 楼盖结构形式保相关优化措施切实有效，在提高建筑结构使用性能的基础上,保证使用安全性和节能性。强化节能处理、细部处理、安全结构处理等环节，并发挥计算机软件的应用优势，为房屋建筑可持续健康发展奠定坚实基础。1】田琦,臧小静，任凯，等.房屋建筑结构优化设计分析 J.有色金属设计,2 0 2 3,5 0(2):4 1-4 3,4 7.2张选茂.论房屋建筑结构设计优化措施中的优化技术 J.河南建材,2 0 2 3(2):7 5-7 7.3米繁亮.房屋建筑工程结构优化设计分析 J.四川建材，2023,49(6):54-56.【4】马小明.房屋建筑结构设计问题与优化策略研究 J.工程技术研究,2 0 2 3,8(1 0):1 6 2-1 6 4.5罗莉.房屋建筑结构设计的经济性及优化技术的应用 J.中国科技纵横,2 0 2 2(1 6):7 4-7 6.6罗文雅.房屋结构设计中的建筑结构设计优化研究 J.陶瓷,2 0 2 1(6):1 5 1-1 5 2.7】史艳.房屋建筑结构设计及优化技术的实施对策 J.中国科技纵横,2 0 2 1(1 0):8 0-8 1.8何子兴.建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用J.中国建筑金属结构,2 0 2 1(8)：7 8-7 9.9何华.房屋建筑结构设计优化技术应用策略一以异形柱框架为例 J.装饰装修天地,2 0 2 1(3):9 3.参考文献48|中国厨卫