当前位置:首页>心得体会>2023年房屋建筑学设计论文题目(优秀8篇)

2023年房屋建筑学设计论文题目(优秀8篇)

时间:2023-10-17 08:33:25 作者:薇儿 2023年房屋建筑学设计论文题目(优秀8篇)

典礼是一种正式的仪式,通常用来庆祝特殊的场合或纪念重要的事件。其次,要结构清晰,根据典礼的流程和内容进行分段,突出重点和亮点。下面是一些成功举办典礼的经验和教训,希望对大家有所启发。

房屋建筑学设计论文题目篇一

目前随着我国经济的高速发展,以及我国政府大力支持住房建设,我国房屋建筑行业高速发展,各种类型的房屋建筑在不断扩大,房屋建筑结构设计水平也有了显著的提高,各个大型的建筑的快速发展导致设计平面的布置以及体型变得越来月复杂,从而导致目前的建筑结构体系日趋多样化。然而,目前在我国实际的建筑结构设计过程中,总会受到各种各样的因素影响,比如由于建筑工程设计人员的疏忽,或是在设计过程中存在其他方面的原因导致在建筑设计中出现一些不可避免的问题,就是这些问题对房屋的建筑质量产生或轻或重的影响。因此,想要做好建筑结构设计,必须对房屋建筑结构设计的特点及结构体系有充分的了解,把握好建筑结构设计中的要点,只有这样才能大大的提高结构设计水平,在结构设计当中,要遵守经济适用、安全合理、保证质量的基本原则。把握好建筑结构设计应注意的问题是关系到建筑安全、人民安居乐业的重要工作,所以,我们作为房屋建筑结构设计人员,为避免建筑设计疏忽而造成损失,应该具体分析一下建筑结构设计中应注意的问题。

一、在房屋建筑结构设计过程中应该遵循的几个基本原则

设计人员在房屋建筑结构设计过程中,理应遵守四个基本设计原则,保证建筑结构设计的质量,这四个原则就是:“多道防线”、“抓大放小”、“刚柔相济”、“打通关节”。要想房屋建设的质量有保证,必须严格遵守这四个基本原则,严格规划,精益求精。

第一,建筑结构设计的原则是多道防线。总所周知,想要建设出高质量高安全的建筑结构体系是要求我们采取多道防线来设计的,这样一来,即使发生不可避免的灾难时(如火灾、地震),也可以通过多道防线来一层一层来防护,假设我们把在灾难来领是的生存希望寄托在某单个构件上是非常不合理的。比如,房屋的多肢墙与单片墙相比,多肢墙的.抗压能力要比单片墙的大得多。

第二,在建筑结构设计当中要遵守的第二个原则就是:抓大放小。设计人员都知道,在整个房屋建筑设计当中,总的结构体系是由大大小小的各个构件协同在一起组成一体的,各个构件的作用组成整体建筑性能,但是,每一个构件在结构中的作用都是不相同的,“强柱弱梁”、“强剪弱弯”等说的就是在建筑结构设计中需要遵守的抓大放小的原则,也是建筑结构设计中最常用到的概念。

第三,我们在建筑结构设计当中,也讲究刚柔相济。刚柔相济也是当前合理的建筑结构体系离不开的。如果房屋建筑结构的刚度太大,则会导致变形能力下降,当强大的外界冲击力瞬间来临时房屋需要承受的力量非常之大,这时很容易导致房屋局部严重受损。甚至会让房屋坍塌,所以在设计房屋的时候,需要考虑刚中有柔,然而,房屋建设设计的太柔,虽然结构可以很好的消减外力,但是容易受外界压力的影响,而造成房屋变形过大以至于无法使用户使用。

第四,房屋建筑过程中,打通关节这一步是必不可少的,他关系到房屋建设质量的好坏。这是因为结构体系中,大大小小各种类型的关节到处存在,而建筑结构的体系是统一的整体。我们所做的工作就是,打通建筑关节使结构保持平衡,这样做的目的其实就是使建筑结构永远处于原始的静态,避免外力不能平衡时而导致结构发生变化。

二、目前我国建筑结构设计中的应该注意的一些问题

第一、在地基建筑上与建筑基础结构设计方面存在的问题。首先,结构工程师一直都应该很重视地基与基础设计的方面,原因就是这个阶段设计过程的质量好坏会对后期设计的工作的产生巨大影响,不仅如此,在建筑房屋的时候,地基基础将是直接决定整个工程造价。然而,目前很多房屋建筑并没有地质勘察这方面的报告,建筑人员只是通过建设单位的口头表述,或者是模糊的照搬现有的建筑物基础设计资料就开始进行施工图设计。甚至有些建筑设计师对软弱的地基的危害认识不清,不加以防范,粗心大意。在采用土垫对软弱地基处理过程中,缺乏换土垫层设计这一个过程,大部分设计人员只凭经验处置地基的设计问题,或者是简单地凭借以往的设计经验来加强房屋的承载能力,根本没有进行地基垫层宽度以及厚度的精确计算,也没有对其抗压能力的估算,这样做使得房屋建筑既不安全,还不经济实用。与此同时,有一些设计人员在设计高层民用建筑房屋时,在计算房屋的梁、柱时并没有尊照目前我国的设计规范,没有将荷载乘以折减系数计算来其荷载能力,所以,这样做的结果会常常导致采用荷载值偏离实际值。结合多年经验,在地基建造和基础设计这一过程中,建筑设计工程师应当尽量选用整体性能好、能够满足地基承载力的设计,并且能够自行调节结构设计的不均匀沉降的现象。

第二,在钢筋混凝土承重结构体系、方位布置方面的问题。原则上,尽可能使钢筋混凝土结构的布置“规则化”,在抗震概念设计中,这是一个十分重要的过程,其中“规则化”就要求建筑使用平立面外形尺寸设计,以及建筑设计的承载力相关的地理分布等因素的考虑。由于大部分设计人员没有按照这几条要求导致我国很多钢筋混凝土承重结构设计布置不合理,建筑的体型也不规则。从而引起建筑结构不规则,尤其是对于复杂的建筑,在设计过程中很难用若干简化的定量指标来一一划分不规则程度,并且使其衡量出来,例如钢筋混凝土民用多层建筑结构设计的不规则程度。

第三,建筑楼板设计中存在的问题。在建筑工程中,楼板是其主要的承重构件,如果是与墙连接,它将楼面、屋面的荷载转移传给其周围的墙上,如果与梁连接,就会将压力转移到房梁,楼板的位置设计必定涉及梁、墙、柱等构件安全。如果对整个设计的考虑不周全,就会很容易导致设计原理问题。

第四,在抗震设计中,各个计算方面存在的问题。每个房屋都要有抗震设防的建筑结构设计,不仅要考虑正常使用的竖向荷载重、风荷载重,还应该使结构有良好的抗震防倒性能。我们知道,建筑结构有没有耐震的能力,主要看房屋有没有承载力和变形能力。房屋建筑中,钢筋混凝土是一种弹塑性材料,它的结构应该具有塑性变形的能力。

三、结语

从上面所说的总结起来,作为结构设计人员,建筑结构设计是一个系统而全面的工作,是建筑安全应用的基础。在工程实践中要严格遵照有关设计的规范、按照设计的标准进行操作,设计人员应该具备灵活创新的思维,加上严谨认真的工作态度,不断提高自身的结构设计水平,以保证建筑质量,确保人民生命财产安全,推动建筑业不断向前发展。

参考文献

[1]都凤强.高层建筑结构设计的实践探讨[j].科技创新导报,2009(2)

房屋建筑学设计论文题目篇二

摘要:从现代建筑的角度来看,建筑的使用价值与外观同等重要。因此在进行建筑施工设计过程中,要充分意识到建筑结构优化方案在房屋结构设计中的作用,实现对资源的合理使用。文章阐述和分析建筑结构设计方法,希望能够促进读者对当前建筑结构设计的优化方法有所了解和认知。

关键词:建筑结构;设计优化;模型;计算

随着经济的发展,人们的生活水平也得到了一定的发展,居民对于购房过程中逐渐考虑多方面因素,无论是安全性还是经济性和外观设计,都成为了主导消费者选择的因素。因此在建筑结构设计中,不仅要对施工过程是否合理进行考虑,还要实现对设计方案的不断优化,从经济型以及安全性和外观设计等方面提高建筑的基本价值。文章对建筑结构的设计优化方案在房屋结构设计过程中的作用进行研究分析,希望能够更好的促进我国建筑设计者的创新意识的发展。

1结构设计优化方案的理论分析

站在理论层次来看,在进行结构设计优化的过程中,要充分考虑到安全性以及可靠性在建筑整个过程的发展和体现。与此同时,还要尽可能的保证建筑物的设计美观和结构合理。因此要想达到这些目标,需要不断的对结构设计方案进行合理的分析设置,并对计算方式进行合理的选择,以便能够更好的满足当前的既定目标。在实际设计的过程中,想要对房屋工程结构进行优化,就需要从围护结构以及屋盖系统和其他细节部分进行考虑。采取合理的方法对其造价以及结构进行整理的安排优化,不断实现经济性以及安全性目标的达成。为了更好的适应时代的发展需求,建筑结构的设计中要充分创新,不断提高设计的特殊性以及新颖性。从对称性以及独特性的角度出发,对建设设计方案进行不断的修改完善,并运用实际所学知识来实现对构架的合理布置,避免使用转换层机构。对不规则建筑设计的原则要进行恰当的处理与使用,从根本上完善设计方案,实现设计过程的整体优化。

2结构设计优化技术具体运用

2.1建立优化结构相关模型

在对房屋结构设计中,要充分对建筑结构设计优化方法进行使用。在具体实施的过程中,可以从三个步骤来实现最终的设计优化目的。

(1)对设计变量的选择。在进行设计变量的选择过程中,要对影响建筑结构的相关参数进行系统的研究分析,并进行综合考虑选择。将对建筑结构影响的参数作为当前模型中的设计变量,这些变量主要包含损失的期望值以及结构的过后家和约束控制的相关参数等,最大程度的保证设计便变量选择的合理性。

(2)确定目标函数。在进行实际优化的过程中,除了对必要的'参数进行选择之外,还需要寻找到一些相关条件来实现对工程造价的降低,而这些条件主要包括相关建筑截面的具体尺寸以及钢筋的截面积等。

(3)确定相关约束条件。在对房屋结构设计优化过程中,要保证房屋结构设计的合理性以及可靠性,确保相关的设计条件能够得到满足。而设计优化过程中的约束条件主要有裂缝宽度、结构强度、应力约束以及结构体系约束和尺寸约束等,在进行结构设计的过程中,要充分的对目标约束条件与实际情况形成对比,确保约束条件能够满足相关的规定要求,从而力求设计达到最佳。

2.2选择合理的优化计算方案

在进行方案设计的过程中,设计者要充分考虑当前的施工过程中的内部和外部环境,确保各种因素能够在可行的范围之内。借助对约束条件以及非线性优化问题等的具体研究和分析,最计算方案之中选取最适合当前施工状况的方案,从而确保方案设计更具有合理性。而在对设计方案进行优化的方法选择中,拉氏乘子法、复合形法以及powcll法使用相对较为频繁。

2.3对程序问题进行设计优化

在对房屋结构设计的优化过程中,通过确定设计变量以及目标函数和约束条件从而实现对计算方法的合理选择,最终不断的实现对房屋结构设计的优化活动。而在优化过程中,还需要对对相关程序进行创新设计,以便于能够更好的对设计过程中出现的任何一个问题进行运算,确保设计方案的合理性。

2.4结果分析

在进行计算的过程中,要对计算结果的合理性进行再次的分析研究,最终来选取适合相关房屋结构设计的方案。在方案选取的过程中,要对能够产生影响的诸多因素都考虑在内,并且从多角度来看待这些因素所产生的问题,这能够更好的促进设计优化的作用,从而确保设计方案的合理性以及安全性。在施工问题上,设计方案能够更好的优化当前资源使用的程度和效率,确保资源不被合理的浪费的同时又能够保障相关技术支出不受缩减,其能够起到一个整体的统筹作用。

3结构设计优化技术的实践应用

在对于项目工程设计的过程中,无论前期设计还是后期设计,无论旧房改造还是抗震设计,结构设计优化技术运用在工程的每一个环节之中。因此,在结构设计过程中,要合理的选择结构的形式以及对设计方案进行深层次的优化,将概念设计和细节设计相结合,从而实现对方案最终的优化;在结构设计优化技术的实践作用之中,要充分将其运用在对地基基础的设计问题上,其能够更好的帮助房屋建筑实现安全性和可靠性,确保房屋建造的质量。

4结束语

分析建筑结构设计优化方法,可以得知,其对于房屋结构设计的作用是无法取代的。因此,选择合理的优化方案能够保证房屋建设在达到相关建设标准要求的基础上实现经济最大化。建筑结构的设计优化是一个相对复杂的概念,只有不断的加强研究和分析才能够更好的实现其在现实生活中的运用。文章在对建筑结构优化设计过程以及问题等多方面分析角度下,希望能够给相关的设计人员带来一定思考和启发,从而提高建筑结构的优化方案设计,实现房屋建造的安全性以及稳定性。希望文章对建筑结构优化设计方案的论述,能够促进读者对这一概念的更好的理解和思考。

参考文献:

[3]刘金钊.建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用研究[j].住宅与房地产,2016,(21):56.

房屋建筑学设计论文题目篇三

本次认识实习是学生在已学习建筑制图和建筑材料,房屋建筑学专业知识过程中的一次实践教学环节.其目的是通过参观典型建筑,建筑工地,使学生对所学知识有一个感性认识,对本专业的概貌有一个系统全面的了解,增强学生学习本专业的兴趣.具体目的及任务是:

1,通过参观实际建筑,进一步提高学生对建筑文化,建筑知识以及建筑施工,建筑材料的认识,巩固和扩大所学理论知识,提高学习积极性.

2,通过参观在建工程及阅读施工图纸,进行现场比较,进一步培养学生的空间想象能力,提高识读工程图的能力.

3,通过参观,运用所学知识品评建筑的优缺点,提高自身的观察能力和欣赏水平,为下面的课程设计打下基础.

4,通过实习,了解建筑工程施工工艺,熟悉房屋构造,了解建筑材料的特性及应用.

5,通过实习,培养学生劳动的观点,发扬理论联系实际的作风,为今后从事生产技术管理工作奠定基础.

二,组织领导

本次实习成立实习领导小组,指导老师任组长,班长任付组长,其它班干部任实习领导小组成员.领导小组组长及成员要关心同学的思想及生活,副组长负责每次出发前的`准备工作,负责实习期间的日常事务,切实负责同学的安全,并及时向组长汇报实习情况及发生的问题.全班同学必须听从组长及副组长的安排指挥,严格遵守《实习纪律》(附后).保证时间,统一行动,团结互助,圆满完成本次实习任务.

三,实习纪律:

1,遵守国家政策法令,遵守公共秩序,维护社会公德.

2,服从安排,听从指挥,未经带队教师批准不得私自离队.

3,实习期间不准请事假,缺习超过2天者,实习成绩以零分计,不予补考.

4,爱护实习单位及场地的一草一木,不得践踏和损坏.保护公共及个人财产.努力与实习单位及群众搞好关系.

5,注意安全.要统一行动,听从指挥,不要随便进人工地现场或到危险的地方去,进人现场要佩戴安全帽,穿工作服,同学之间,师生之间要相互关心,互相帮助.

以上纪律要求同学严格遵守,违纪者将给以严肃处理,造成不良后果者,一切责任由当事者本人负责.

四,实习内容及要求

(一)建筑学知识

参观校内单体建筑及建筑组群,参观特色建筑,了解分析以下内容:

1,根据所学知识,对所参观建筑组群的总平面布局的合理性或不合理性进行分析.

2,参观建筑物外观及内部,了解各层平面布局及房间布置,观察建筑外观特点.运用所学知识分析该建筑平面布局,空间造型和立面处理方法.

3,分析建筑的防火与安全疏散设计是否符合要求.

(二)房屋构造

通过去参观某项在建工程现场情况,了解以下内容

1,了解该建筑物的结构形式,构造特点,建筑作法,承重方式,施工方式,抗震等级等;

2,了解该建筑物的地基及基础类型,构造形式及施工方法;

3,了解该建筑物的墙体类型,结构布置,细部构造及施工特点;

4,了解该建筑物板,梁,柱等的类型,配筋方式及其与墙,梁的连接构造,了

解楼地面,屋面构造及顶蓬构造特点;

5,了解该建筑的楼梯,阳台等的详细构造;

6,了解建筑物的建筑装修构造.

(三)建筑材料

通过去建筑工地实地参观,了解以下内容:

1,了解水泥,砖,砂子,石子,钢筋等主要材料的规格,标号,特性及使用要求;

2,了解混凝土,砂浆的配合比,标号,生产工艺所用设备以及养护要求;

3,了解各种钢筋加工情况;

4,了解有关装饰材料的情况.

(四)建筑施工

通过去施工现场参观,要求了解以下内容:

1,了解各施工工种的工艺过程,生产特点以及各工种之间的配合及穿插作业情况;

2,砖混结构施工工序,现浇构件的施工工序;

3,建筑工程与安装工程的施工配合及工序要求;

4,土建工程与安装工程的施工配合及工序要求;

5,装修工程的施工过程,施工特点及方法;

五,实习计划与时间安排

序号

实习内容

实习天数

房屋建筑学设计论文题目篇四

科学、合理的开展工业建筑设计优化工作离不开一个好的结构设计优化模型。在工业建筑设计优化过程中,针对重点变量进行函数模型的建立,对多种结构参数进行模拟、分析。函数模型的建立与运用有助于实现设计参数的最优化,从而根据实际需要,找出最科学的优化方案。在工业建筑结构优化模型的建立中,针对工程的基础结构、屋盖系统、围护结构三个重要方面进行重点优化,对其进行选型分析、受力分析、工艺分析、造价分析等全面评价,确保优化方案的有效性。工业建筑结构设计优化模型构建的重点在于确定参数变量,根据约束性条件与结构设计的主要影响因素确定模型中的参数内容。参数内容确定后,应根据企业对工业建筑结构设计的优化目的与优化方向选定合适的函数模型,确定最终的优化方案。

3.2完善工业建筑结构设计管理体系

在工业建筑结构设计优化中,常因为缺乏指导性的优化理念与量化标准,使得结构优化方案有很大的变动性,并对设计管理与施工管理造成不利影响。为了保障工业建筑结构设计优化工作的有效进行,满足现代工业建筑结构设计优化的需要,必须完善与之相匹配的管理体系,建立专业的指导思想与量化标准。对工业建筑结构设计的优化活动进行有效的管理与评估,采取针对性措施对优化进行规范管理,根据相关标准规范与思想理念对设计人员的工作进行指导和考核,实现对工业建筑结构设计优化的质量控制。

4结语

工业建筑的结构设计是一项专业性强、内容复杂的工作,对设计人员的专业素养与综合能力都有着很高的要求。必须充分结合企业自身特点,综合考虑生产模式、工艺流程、设备选型、管理方式等进行多种因素,对设计方案的性能、成本、结构、舒适度、建筑美学等多方面进行科学合理的取舍,选择合适的参数变量,根据优化方向针对性选择函数模型,确立科学合理的参数内容,做出最佳的工业建筑结构设计优化方案,实现设计的最优化。

参考文献:

[1]姚大园.建筑结构设计优化方法及应用[j].江西建材,2012,(03).

[2]王铁勋.浅析工业建筑结构的设计优化[j].才智,2012,(07).

[3]孙魏.以布局优化为基础的工业建筑设计优化[j].厂房设计与优化,2013,(10)

房屋建筑学设计论文题目篇五

一设计地段与环境:

拟在规定地段内建独栋别墅,供一个家庭某一季节或长期使用。

二建筑基本面积要求:

该题目建筑面积均以轴线面积计。

总建筑面积为300m2,可有10%的上下调整,即在270-330m2范围内进行设计。有顶敞廊以100%计建筑面积。屋顶平台或屋顶花园、花架不计建筑面积。

1.该建筑必须具备以下基本部分,其使用面积为最低限,可向上浮动。

起居室24m2、餐厅12m2、厨房6m2、主卧室15m2、主卧卫生间6m2、次卧室2间每间10m2、客用卫生间4m2、车库1个车位(3m*6m)。

三建筑空间组织要求:

建筑空间应适用、灵活、富有个性。各主要使用房间的相互关系应该合理有序,可以以起居空间为中心进行组织,具体组织方式由设计者自定。应重视室外空间的设计,并与室内空间联系密切,互为延伸和提升。

1.该建筑的空间组织应做到合理有序、富有个性、与外部环境有机结合。

2.该建筑不规定层数,各使用部分标高由设计者合理确定。可以二或三层为主。

3求:

起居室、餐厅2.8米,车库2.4米,客厅、卧室、书房、家庭间2.7米。

四基本学习要求:

针对该题目特点提出以下三点基本学习要求:

1.假定一个“别墅主人”(某一特定家庭),合理分析探究其生活方式及生活特点,并把这些分析探究作为设计的`依据。根据所学的建筑美学的基本原理和构图规则,把空间组织、体形塑造、结构与构造、工艺技术与材料等有机地组合为一个为特定的“别墅主人”服务的整体。

尝试有特点的结构与构造做法;体会功能、技术、艺术、经济、环境等诸因素对建筑的作用及它们之间的辩证关系。

3.把以上两点有机地结合起来,在设计中,重视人的生活、重视环境特点、重视草图,始终把草图的绘制作为设计思路的形成过程和设计思想的表达方式,学会用草图来清晰而恰当地表达设计意图,同时学习对自己的设计加以准确的语言阐述。

五设计成果要求:

1、总平面图:1:200

要求:画出准确的屋顶平面并注明层数,注明各建筑出入口的性质和位置;画出详细的室外环境布置(包括道路、绿化、小品等),正确表现建筑环境与道路的交接关系;指北针。

2、各层平面图:1:100

要求:应注明各房间名称(禁用编号表示);首层平面图应表现局部室外环境,画剖切标志;注明标高,同层中有高差变化时亦须注明。

3、立面图:1:100

要求:不少于两个,至少一个应看到主入口,制图要求区分粗细线来表达建筑立面各部分的关系。

4、剖面图:1:100

要求:应选在具有代表性之处,应注明室内外、各楼地面及檐口标高。

6、设计说明:

要求:应能准确表达设计构思,所有文字应用仿宋字或方块字整齐书写,禁用手写体。

a、设计构思说明

b、技术经济指标:

总建筑面积、总用地面积、建筑容积率、绿化率、建筑高度等

六、参考书目

1、《建筑设计资料集》(第二版)

2、《别墅》清华大学出版社

3、《住宅设计原理》中国建筑工业出版社

4、《民用建筑设计通则》中国建筑工业出版社

5、《别墅建筑设计》天津大学出版社

6、《世界建筑》、《建筑学报》、《建筑师》等相关建筑书籍。

房屋建筑学设计论文题目篇六

结构优化与建筑美学的矛盾在当前工业建筑结构设计优化过程中尤为突出。通常在结构设计中很难做到对结构强度、建筑性能、实用性与现代设计理念、建筑美学兼顾。过多关注设计理念与建筑美学的优化,会造成设计方案对结构布局、工艺流程的考虑不足,使得优化方案缺少实用性,对工业生产的提升效果不明显,很难得到企业的认可。另一个主要问题是工业建筑结构设计方案中工程造价优化与结构强度优化的矛盾。钢结构的设计除了要保障刚度、强度的同时还要做到兼顾经济合理性。如何在保证设计要求的情况下尽可能优化结构工程造价、减少钢材使用量,也是设计人员在工业建筑结构设计优化中主要考虑的问题。

房屋建筑学设计论文题目篇七

摘要:随着社会经济水平的不断提升,人们对于房屋的要求也不断提高。起初房屋是提供人类居住活动的空间,随着技术的进步,房屋不仅需要具有使用功能,更需要便于施工,具有安全、可靠、美观、经济、实用的特点。因此,在结构设计过程中应该充分考虑房屋的这些功能要求,充分利用有限的空间,提升住户的体验感。文章总结多年结构设计经验,从实践角度出发探究建筑结构设计优化方法。

关键词:房屋;结构设计;优化方法

0前言

实用性与安全性是房屋结构设计的基础,而随着建筑技术的发展,现代建筑结构设计中不仅需要考虑房屋的安全性与实用性,还需要考虑房屋的美观性与经济性,同时还要兼顾施工的便利性,能够按期的保质保量的将蓝图变成实物。因此,在结构设计过程中,必须对房屋结构设计进行优化,从而实现以上要求。笔者结合多年的工作经验,总结房屋结构设计优化方法,为后续房屋结构设计优化提供借鉴。

1结构设计优化方法理论体现

结构设计优化主要是考虑房屋结构安全、实用基础上使得其具有一定的美感。这种优化方案是通过一定的数学计算,将不同的结构设计方案进行对比分析,选择最优方案作为最终的设计方案,从而实现预期目标[1]。从结构设计优化理论角度出发,房屋结构设计优化可以分为分部工程结构优化以及总体方案优化两个方面内容。总体方案优化主要是对房屋的屋盖系统、围护结构、结构细部构造进行有针对性的优化设计。在优化过程中要充分考虑房屋的'选型、布置、受力、造价、节能等方面,还需要综合考虑实际施工过程中施工技术是否能够满足该设计要求、房屋建筑是否经济,全方位、多角度的对房屋结构设计进行优化。随着设计理念的不断更新、建筑技术、建筑材料的不断更新,在结构设计优化过程中也应该不断地进行创新设计。结构设计人员应该时刻更新自己的知识储备,紧跟时代潮流,在保证房屋安全性的基础上实现结构形式的创新。在房屋结构设计过程中,设计人员应该尽可能缩小刚度中心以及质量中心的差异,所设计的房屋建筑平面尽量做到规则以及对称[2]。同时,加强对房屋受力的分析,保证房屋在水平荷载作用下不会由于力的作用使得房屋出现扭转的情况,能够满足用户使用功能的情况下,尽可能使得垂直方向上受力构件能够上下贯通。为了能够提高房屋的经济性能以及降低结构设计的难度,在设计过程中应该减少转换层的设计。垂直方向刚度方面,结构设计优化中也需要重点关注,在刚度上应该形成逐渐变化而非突变的形式,突变会使突变部位应力集中,致使结构产生薄弱部位。

2结构设计优化的意义

房屋建筑结构设计优化不仅能够提升建筑的美观性,充分有效地利用有限的空间,同时可以有效地控制工程造价。对建设单位来说,所需要得到的是利用较少的投入,能够获得最大的效益,并且房屋具有足够的安全性、可靠性以及科学性,这也是对结构设计优化的要求。根据大量的统计数据可以发现与传统的房屋结构设计相比,运用结构设计优化技术能够有效地降低工程造价6%~35%[3]。通过优化后的房屋结构设计可以使得每个部分相互协调,能够有效地提高空间的利用率,同时可以根据房屋的特性选择合理的建筑材料。在保证房屋安全系数的同时,能够提高房屋的实用性与经济性。

3结构设计优化技术应用步骤

3.1建立优化模型

对房屋整体结构进行优化时,通常情况下采用以下三个步骤完成:1)选择合理的设计变量。结构设计优化人员应该重点选择对房屋结构影响较大的参数作为设计的变量。例如约束控制的参数、目标控制的参数,具有包括结构可靠度、工程造价、损失期望值等指标。在结构优化过程中,对部分变化幅度不明显、影响程度不高的参数或者部分采用特定的参数就能满足要求,设计人员可以事先预定参数进行设计,这样设计人员在计算、设计、编程的过程中可以大大的减少工作量。2)确定目标函数。在优化的过程中,设计人员需要设定能够符合预定条件的钢筋截面积、构件几何尺寸以及其对应的失效概率,从而使得成本控制最优化。3)确定约束条件。房屋结构的安全性与可靠性是房屋结构设计的基础,是优化的前提条件。因此在函数设定的过程中,必须设定相应的约束条件。房屋结构设计优化的约束条件通常包含以下几个方面内容:尺寸约束、裂缝宽度约束、构件单元约束、结构强度约束、应力约束、可靠指标约束、结构体系约束、确定下条件约束、弹塑性约束、极限状态约束等。在优化过程中,设计人员必须将实际项目情况的约束条件与假定的约束条件作对比,确保所设定的约束条件能够满足实际工程需求。

3.2方案设定、程序设计与结果分析

以可靠度为基础的房屋结构设计优化具有非线性以及多条件、变量复杂的特点,在优化结构计算的过程中,通常情况下将具有约束性的优化转化成为无约束性的优化函数进行计算。目前,我国结构设计优化中常用的计算方法有:复合形法、拉氏乘子法、powell法等。随着计算技术不断应用于设计领域,将基于可靠度进行的房屋结构设计优化方案以及选用的符合工程实际情况的优化计算方法运用计算机语言编制相关的程序,从而提高优化设计的运算速度以及满足结构优化的各项功能需求。在选定优化计算方法、建立相应的优化模型与优化程序的基础上,对结构设计进行优化。设计人员通过所编制的程序对方案进行处理后,必须对程序运行的结果进行比较分析,选择最佳的优化方案。在结果分析的过程中,结构优化人员必须对各个影响因素进行整体综合性考虑,多角度、全方位地考虑优化方案。优化方案结果分析对结构设计优化及其关键,对结果进行有效的分析能够从中选择安全性、实用性、合理性以及美观性有效协同的方案,同时,可以降低建筑施工难度,加快施工进度,降低建设投资。在优化过程中只考虑经济效益,忽略对技术方面的考虑是不正确的,在优化的过程中应该将两者相互统一,形成有机整体进行综合优化。

4结语

房屋结构设计优化是建筑结构设计中的重要环节,由于选择最佳的结构设计方案不仅将先进的施工技术融入到设计之中,使得建筑更科学,同时能够有效降低建设成本,提高房屋的经济性。但是,房屋结构设计优化是一项综合且复杂的系统性工程,需要设计人员具有较高的专业素养,较为丰富的结构设计经验,同时能够准确地把握当前的新施工技术、新型建筑材料。笔者结合多年的结构设计优化经验,从优化的步骤、方法、程序设计等方面展开论述,为后续结构设计优化提供借鉴。

参考文献:

[1]周宏伟.刍议房屋结构设计中建筑结构设计优化方法的应用[j].四川水泥,2014(12):283+286.

房屋建筑学设计论文题目篇八

摘要:本文首先概述了建筑结构设计优化的重要性,然后介绍了设计优化方法的流程,最后阐述了在房屋结构设计中的具体应用,以供参考。

关键词:建筑结构;设计优化;重要性;流程;应用

1、建筑结构设计优化的重要性

建筑结构设计优化,指的是在设计期间创新设计理念,采用科学的方法对设计方案进行优化和筛选,最终保证设计方案能满足各方面需求。房屋结构设计工作中,采用设计优化方法的作用如下:第一,在保证建筑质量的基础上,可以提高经济性、美观性;第二,能够节约建筑成本,有效保护建筑周边的自然环境。由此可见,应用设计优化方法,能够提高房屋建筑的综合效益,满足不同用户的需求,同时为建筑企业带来更大的经营利润。和传统的建筑结构设计方法相比,设计优化能够降低建设成本,调查显示能降低30%左右。具体分析认为,通过设计优化,其一能充分利用各种建筑材料和资源,尤其是对内部结构单元进行协调,提高空间使用率;其二实现设计上的创新,在保证建筑安全的基础上,延长使用寿命,保护居民的人身财产安全;其三能帮助设计人员认真选择设计方案,提高设计的科学性、合理性。

2、建筑结构设计优化方法的流程

2.1结构模型设计。

第一步,选择变量。从实际设计工作中来看,重要的数值、参数是决定设计方案的依据,这些数据可以作为变量使用。举例来说,在建设目标中,包括价格参数、预期损失参数;在工程控制中,包括房屋结构的可靠性参数。设计人员应该选择变化小、干扰少的参数,才能降低结构设计难度,尽早确定满足设计目标的数据。

第二步,确定函数。在多个类似的函数中,设计人员应该选择出最佳的函数,要求满足房屋截面尺寸、钢筋尺寸面积,然后对函数的性质进行分析,以降低建设成本。

第三步,衡量条件。从房屋结构的安全性、耐久性出发,设计约束指标包括房屋尺寸、架构刚度、变形限度、受力特点、单元组件、墙体裂隙、结构可塑性等。而且,还要考虑到房屋结构的实际情况,保证各个条件都满足规定要求,实现设计方案的最优化。

2.2确定计算方法。

房屋结构的设计伴有大量的计算过程,对结构设计进行优化,就是基于复杂变量和多种设计条件下的计算。对于设计人员而言,计算过程中应该演算各种数据,将附加约束条件转变为不附加约束条件,方便得出计算结果。另外,计算方法的种类较多,而且各自具有优点和缺点,应该根据现实条件选择出最为简便的计算方法,以节约计算时间、减轻计算工作量。

2.3选择最优程序。

一是具有完整的'功能,

二是可以高效运转。

这种程序是由多个小程序组合而成,在结构设计中具有重要作用。

2.4分析统计结论。

面对最优程序和计算结果,此时设计人员要对统计结论进行分析,明确不同设计方案之间的相同点、不同点,综合分析后确定最佳设计方案。由于房屋建设成本高,会涉及多个当事人的利益,因此设计人员应该从多个角度进行思考[3]。例如从宏观角度分析各种利益关系,处理好经济效益和技术含量之间的关系。值得注意的是,片面追求经济效益、不顾技术创新的做法是不可取的;应该在保证技术含量的基础上,尽量降低经济成本。

3、在房屋结构设计中的具体应用

3.1整体和局部优化。纵观建筑工程设计的共同特点,主要是复杂性、层次性两个方面。具体到复杂性,指的是原材料、零部件、结构类型的确定;具体到层次性,指的是结构体系、安装体系、设计体系等,每个体系又包含着诸多下属体系。房屋建筑结构的设计工作,要求设计人员从每个下属体系入手,打破不同布局之间的关联性,实现工程叠加的效果。由此可见,房屋建筑结构的优化设计,应该将落脚点放在整体上,而不是局部上,只有这样才能满足设计要求。

3.2基础结构优化。基础是房屋建筑结构的关键部位,基础质量决定了建筑整体的质量,因此对基础结构进行优化具有重要意义。从基础结构类型来看,常见如桩基础、条形基础、独立基础等,优化内容在于基础设计应该满足施工标准,考虑到地质条件的差异性。以桩基础为例,计算抗拔桩的承载力时,首先应该从土层参数入手,确定承载力特征值;然后根据这一数值计算出抗拔桩的钢筋数量,确保满足承载力要求;最后实施静载试验,从实验数据评价桩基础设计的科学性。

3.3上部结构优化。建筑工程的上部结构具有多种类型,因此设计优化方案也应该具有针对性,具体如下:

第一,砖混结构,优化设计时应该避免在承重墙上开较大洞口;设置构造柱、墙垛长度、建筑层数时,严格按照相关规范执行;结构体系中不要采用混合承重的形式。

第二,框架结构,首先合理布置柱网、柱距,确保整体结构的安全性和经济性。其次,单纯从平面布局来看,两侧刚度稍大、中部刚度稍小,能够避免扭转过大的现象,增强结构的抗震性能。最后,梁截面、柱截面应该合理设计,避免过大或过小,不仅影响美观性,还会浪费材料,而且要保证梁和柱的中线相互重合。

第三,剪力墙结构,一方面应该确保结构重心、建筑平面形心相吻合,从而提高建筑刚度,避免出现分布不均的情况。另一方面,在保证结构计算安全的前提下,剪力墙和建筑隔墙应该相互重合,如此有利于提高空间利用效率,增强舒适程度。

综上所述,随着生活水平的提升,人们对于房屋建筑结构的设计需求也在不断增加,实现结构设计的综合效益,成为人们追求的目标。在设计优化方法中,包括结构模型设计、确定计算方法、选择最优程序、分析统计结论四个步骤,能够对房屋建筑的整体和局部、基础结构、上部结构进行优化,以促进建筑质量的提升。

作者:周福林单位:四川省冶金设计研究院

参考文献:

[5]周清明.简议建筑结构设计优化在房屋结构设计中的实际应用[j].城市建筑,2015,(20):66,106.

相关范文推荐