住宅建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)分析

時(shí)間:2022-06-21 10:40:02

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住宅建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)分析

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,我們的生活水平也在不斷的提高,在生活狀況持續(xù)改進(jìn)的狀態(tài)下,人們對(duì)住宅結(jié)構(gòu)的要求也越來越高了,為了能夠滿足人們對(duì)于住宅建筑需求的變化,我們需要在住宅建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)用優(yōu)化技術(shù),以賦予住宅建筑更加豐富多樣化的功能。但進(jìn)一步分析優(yōu)化技術(shù)在住宅建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的運(yùn)用現(xiàn)狀,可以發(fā)現(xiàn)優(yōu)化技術(shù)的運(yùn)用受到設(shè)計(jì)方式、技術(shù)發(fā)展水平等多因素的影響。設(shè)計(jì)員在運(yùn)用優(yōu)化技術(shù)時(shí)存在很多困難,這就會(huì)影響住宅建筑結(jié)構(gòu)整體的設(shè)計(jì)效果和質(zhì)量。因此我們要重視住宅建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問題,為加強(qiáng)住宅建筑整體質(zhì)量打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)和保障。

1住宅建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中優(yōu)化技術(shù)的意義

關(guān)于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)的運(yùn)用,是希望能夠最大程度的將建材的利用率和效能發(fā)揮,達(dá)成住宅內(nèi)部的各個(gè)空間的整體協(xié)調(diào),同時(shí)要符合我國安全質(zhì)量相關(guān)的規(guī)定。因此,優(yōu)化技術(shù)的運(yùn)用對(duì)住宅的整體設(shè)計(jì)安全性和舒適度都起著至關(guān)重要的作用[1]。除此之外,住宅結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)的運(yùn)用還能幫助住宅的最初設(shè)計(jì)構(gòu)思及設(shè)想。住宅結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中優(yōu)化技術(shù)的應(yīng)用主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面,即住宅工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和住宅各組成的設(shè)計(jì)優(yōu)化。其中住宅各個(gè)組成的優(yōu)化包括多個(gè)方面,住宅護(hù)圍結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)、基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)相關(guān)的優(yōu)化設(shè)計(jì)、細(xì)節(jié)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì),對(duì)于設(shè)計(jì)優(yōu)化方面包括更加細(xì)致的設(shè)計(jì),包括布置、造價(jià)、受力、選型方面的設(shè)計(jì)優(yōu)化。設(shè)計(jì)者要充分考慮造價(jià)等因素完成結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化,但首先要考慮的是要滿足住宅建造的相關(guān)規(guī)定。

2住宅建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中優(yōu)化技術(shù)的經(jīng)濟(jì)性分析

2.1結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與用地的關(guān)系。在當(dāng)今社會(huì)中,住宅建造的總面積,是由隔層面積之和累計(jì)得出,而住宅的建造形式主要是高層和超高層。因此可以看出,住宅的建造層數(shù)對(duì)應(yīng)了相應(yīng)的總的建筑面積,層數(shù)越高住宅建筑總面積就會(huì)越多[2]。同時(shí),建筑層數(shù)的增加,會(huì)帶來住宅高度的不斷增加,同時(shí)住宅和住宅之間的距離也不斷增加。因此,住宅的單位建筑面積占用的土地面積會(huì)越來越小?;诖?,在建造住宅的時(shí)候,占地的面積和住宅的高度并不是按照固定的比例變動(dòng)的。在進(jìn)行住宅建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),要充分考慮到結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與用地之間的經(jīng)濟(jì)性。2.2高層住宅結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性。高層住宅的層數(shù)會(huì)直接和成本造價(jià)產(chǎn)生聯(lián)動(dòng)關(guān)系,也就是說,住宅層數(shù)的增加,會(huì)帶來建筑中的墻體柱體面積的不斷增加。因而,建筑整體自重和承載能力,包括不同類型管線的長度也會(huì)隨之增加。因此設(shè)計(jì)合適的住宅樓層數(shù)十分重要,因?yàn)檫@樣不僅可以節(jié)約建筑材料,而且有利于提升抗震性能。同時(shí),合適的住宅建筑物的高度,能節(jié)約建筑用地,縮短相鄰建筑物間的距離。2.3結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在造價(jià)方面的經(jīng)濟(jì)性。同時(shí)需要注意的是,在住宅結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的時(shí)候,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法的不同和使用建筑材料的不同,都會(huì)使工程的造價(jià)發(fā)生變化。住宅建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中,設(shè)計(jì)員會(huì)將住宅建筑的質(zhì)量作為重中之后,并保證質(zhì)量的基礎(chǔ)上,通過其他因素進(jìn)一步降低住宅的總體工程造價(jià)[3]。因此在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),必須多方面考慮,如住宅高度和層數(shù)、類型、結(jié)構(gòu)形式等經(jīng)濟(jì)性方面的考慮。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示,制定合理科學(xué)的設(shè)計(jì)方案,能讓整個(gè)工程的造價(jià)至少下降10%,甚至可高達(dá)到20%。根據(jù)我國項(xiàng)目資料所示,對(duì)住宅結(jié)構(gòu)優(yōu)化后,住宅的總體施工成本會(huì)明顯低于原方案的成本,同時(shí)保證了建筑工程的整體性能。這都是得益于,住宅設(shè)計(jì)的基本要素柱、梁、樓板等部分成本造價(jià)的差異所致。基于此,在實(shí)際工程施工過程中,應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況針對(duì)性的選擇最優(yōu)的方案,達(dá)成造價(jià)的最經(jīng)濟(jì)性的選擇。

3優(yōu)化技術(shù)在住宅建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的運(yùn)用分析

3.1概念設(shè)計(jì)處理的實(shí)際建筑設(shè)計(jì)問題。勘察設(shè)計(jì)是工程的關(guān)鍵控制點(diǎn),也是質(zhì)量的保障。要制定優(yōu)質(zhì)的工成項(xiàng)目,必須具備優(yōu)秀的設(shè)計(jì)方案。優(yōu)秀的結(jié)構(gòu)工程師,在建筑設(shè)計(jì)的方案階段,也就是在工程設(shè)計(jì)開始時(shí),提前根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和專業(yè),先完成優(yōu)化的過程,設(shè)計(jì)員可以通過概念設(shè)計(jì)等方法,迅速對(duì)結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行構(gòu)思、比較選擇,達(dá)到有效的優(yōu)化。要從整體上把握結(jié)構(gòu)的不同性能,基于這樣的分析才能對(duì)分析結(jié)果完成科學(xué)合理的判斷,奠定了工程師在設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵地位。概念設(shè)計(jì)是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵環(huán)節(jié),概念設(shè)計(jì)帶領(lǐng)了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的整體過程。并在此目標(biāo)基礎(chǔ)上,和建筑師共同明確建筑的總體結(jié)構(gòu),同時(shí)開拓實(shí)現(xiàn)建筑物的空間及使用和形象功能,靠工程師的知識(shí)水平與設(shè)計(jì)水平支撐?;诖?,確定最優(yōu)方案,其所得方案概念清晰,達(dá)到良好的經(jīng)濟(jì)性,避免后期設(shè)計(jì)階段的不必要的運(yùn)算。3.2概念設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)和建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。在建筑設(shè)計(jì)過程,概念設(shè)計(jì)是設(shè)計(jì)展示的關(guān)鍵點(diǎn),要確保概念設(shè)計(jì)的完成,設(shè)計(jì)員必須擁有豐富的建筑經(jīng)驗(yàn),設(shè)計(jì)員最重要的事情,就是在特定的空間內(nèi),利用整體概念來確定總體設(shè)計(jì)方案。設(shè)計(jì)員需處理好建筑構(gòu)件和結(jié)構(gòu)間的關(guān)系,尤其是建筑中的內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。能做到以上的方案,設(shè)計(jì)員的設(shè)計(jì)作品也會(huì)變得有競(jìng)爭(zhēng)力[4]。在相同的設(shè)計(jì)方案中,建筑中的結(jié)構(gòu)組成設(shè)計(jì)存在一定的變化,其中各種分析方法在參數(shù)、材料等因素方面存在不同。根據(jù)設(shè)計(jì)員已有的工程經(jīng)驗(yàn),在遵循規(guī)律的前提下完成判斷處理,得出最終的結(jié)果,這就是概念設(shè)計(jì)的過程。而以上所闡述的這些問題,需要設(shè)計(jì)員人工對(duì)其判斷和處理,不能通過計(jì)算機(jī)完成。3.3結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)應(yīng)用時(shí)的注意事項(xiàng)。在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)應(yīng)用時(shí),需要重點(diǎn)關(guān)注工程項(xiàng)目的前期參與。設(shè)計(jì)階段是整個(gè)項(xiàng)目的核心,設(shè)計(jì)質(zhì)量對(duì)住宅建筑的性能、質(zhì)量和成本等方面產(chǎn)生重要的影響。因此在應(yīng)用優(yōu)化技術(shù)過程中,需要重視工程項(xiàng)目的前期參與,根據(jù)設(shè)計(jì)結(jié)果,提出技術(shù)優(yōu)化建議,融入到結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)。確保住宅結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在項(xiàng)目前期,就體現(xiàn)結(jié)構(gòu)優(yōu)化分析的思想。其次,需要重點(diǎn)關(guān)注內(nèi)部結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)人員需要關(guān)注住宅建筑整體結(jié)構(gòu)的優(yōu)化,還需要關(guān)注內(nèi)部結(jié)構(gòu)的優(yōu)化,在此過程中,將優(yōu)化設(shè)計(jì)的概念融入到工程項(xiàng)目中。在發(fā)現(xiàn)問題的過程中,根據(jù)優(yōu)化技術(shù)的思路,提出相應(yīng)的解決措施,避免在工程后期出現(xiàn)問題。同時(shí),需要重視與新型技術(shù)的融合。在現(xiàn)代社會(huì),信息高速,計(jì)算機(jī)技術(shù)和優(yōu)化技術(shù)的融合,就是工程項(xiàng)目發(fā)展的大勢(shì)所趨。根據(jù)不同工程項(xiàng)目的應(yīng)用數(shù)據(jù)分析可得,計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用范圍,體現(xiàn)在數(shù)據(jù)分析建模的方面。通過計(jì)算機(jī)系統(tǒng)獲取各方面的工程參數(shù),在搭建結(jié)構(gòu)模型前充分了解參數(shù)標(biāo)準(zhǔn),考慮結(jié)構(gòu)穩(wěn)定方面的問題,有利于控制建筑結(jié)構(gòu)的整體安全性。

4總結(jié)

本文在對(duì)優(yōu)化技術(shù)的使用及重要意義的基礎(chǔ)上,分析了住宅建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中優(yōu)化技術(shù)的相關(guān)問題。由于設(shè)計(jì)的水平和質(zhì)量會(huì)直接影響建筑物的經(jīng)濟(jì)和安全質(zhì)量,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)已經(jīng)成為住宅建筑工程中的一項(xiàng)重點(diǎn)工作及任務(wù)。綜上所述,為了提高住宅建筑的造價(jià)經(jīng)濟(jì)性,確保設(shè)計(jì)的安全性和做好住宅建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì),對(duì)建筑的整體性能和質(zhì)量進(jìn)行優(yōu)化提升是必不可少的??紤]到實(shí)際工作中的變量參數(shù)和工程條件等問題,優(yōu)化同時(shí)要確保對(duì)設(shè)計(jì)過程的整體把握和控制,以便能獲得更好的設(shè)計(jì)結(jié)果。

參考文獻(xiàn)

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作者:劉文甲 王堅(jiān) 李晨 單位:菏澤市規(guī)劃建筑設(shè)計(jì)研究院