结构设计（共12篇）
材料的选择和成员类型、大小和配置携带负荷在一个安全的和有用的时尚。一般来说,结构设计要求在工程的静止的物体如建筑和桥梁,或对象可能是移动但有一个严格的形状如船体及飞机帧。设备与部件计划将与彼此的关系(联系)通常是分配给该地区的机械设计。
结构设计包括至少五个不同阶段的工作:项目需求、材料、结构方案、分析和设计。对于不寻常的结构或材料六分之一阶段,测试,应该被包括。这些阶段不按照严格的进展,因为不同的材料可以在不同的方案是最有效的,测试会导致更改设计,和最终的设计常常达到开始粗略估计设计,然后遍历几个周期的分析和设计。通常,几个可供选择的设计将被证明是相当密切的成本、力量和可服务性。结构工程师,所有者,或最终用户将做出选择基于其他的考虑。
在开始之前设计、结构工程师必须确定标准,可接受的性能。负载或部队必须提供被抵抗。对于专业结构这可能给直接,因为当支持一个已知的机械部件,或一个起重机已知的能力。对于传统的建筑,建筑规范使用在直辖市、县,或者国家水平提供最低设计要求活荷载(居住者和家具,雪在屋顶,等等)。工程师将计算死加载(结构和已知的、永久的intallations)在设计过程中。对于结构是有用的或有用,变形量也必须保持在一定范围内,因为它是可能的安全结构是令人不安的“快活。“非常紧张的挠度限制设置在支持用于机械、自梁凹陷会导致驱动弯曲、轴承烧坏,部分不重合,开销起重机来拖延。梁刚度也影响地板”反弹之势”,如果不加以控制,可能是令人恼火的。此外,侧偏转,摇摆,或漂移高大的建筑常常是在大约500年举行高度/(1/500的建筑高度)来减少运动的可能性不适的楼上住户在有风的日子。看到加载、动态,加载,横向
技术的进步创造了很多新颖材料如碳纤维-和硼纤维增强复合材料的强度、刚度和强度体重属性。然而,由于高成本和困难或不寻常的制造技术要求,玻璃增强复合材料如玻璃纤维更常见,但仅限于轻负载的应用程序。主要材料用于结构设计更为平凡和包括钢铁、铝、钢筋混凝土、木材、砌筑。看到复合材料,砌体,预制混凝土,预应力混凝土,钢筋混凝土,结构材料
在实际的结构、各种力量所经历过的结构成员,其中包括张力、压缩、曲(弯曲)、剪切、扭转(扭曲)。然而,结构方案的选择将会影响这些部队发生最频繁,这将影响材料选择的过程。看到剪切,扭转
结构分析是需要确保稳定(静态平衡),发现成员部队被抵抗,并确定歪斜。它要求成员配置,近似成员大小和材质属性是已知或假设。方面的分析包括:平衡;应力、应变、弹性模量;线性;塑性;和曲率和飞机部分。各种方法用于完成分析。
一旦一个结构分析(通过使用几何孤独如果分析是确定的,或几何尺寸和材料加假定成员如果不定),最终设计可以继续进行。变形量和许用应力或极限强度必须检查对标准提供的,由业主或由执政的建筑规范。安全工作负载必须计算。几种方法都是可用的,并且选择取决于材料的类型将被使用。一旦一个令人满意的方案进行了分析和设计为在项目标准,信息必须提出了制造和建筑。这通常通过素描,这表明所有的基本尺寸、材料、成员的大小,预期的负载用于设计,和预期的部队是通过连接。
关键词：服装,衣袖,袖窿,结构设计
一、袖子的分类
袖子分为有袖、无袖两大类。无袖通常在基型的基础上抬高1.5cm左右。有袖的通常又可以作如下分类:
1、按装接方式分:装袖 (平装袖、圆装袖) 、连袖、插肩袖。
2、按构成袖子的裁片数量分:一片袖、两片袖。
3、按袖子的长短分:无袖、盖袖、短袖、半袖 (五分、七分等) 、长袖。
4、按袖子的外观样式分为:喇叭袖、灯笼袖、泡泡袖。
此外, 袖子还可以通过袖口的变化产生各种样式。
二、袖笼
研究袖型, 首先需研究袖笼。因为袖型结构的变化是以袖笼为根据的。
1、袖笼造型:袖笼造型常见有椭圆形和细长形 (另有方形, 插肩形等) 。椭圆袖笼依据人体肩膀和腋窝设计, 适合一般宽松和合体式服装, 袖型应选择中袖山或高袖山;细长袖笼通常是在基型上开深袖笼, 适合宽松式服装, 袖型应选择低袖山。
2、袖笼弧线 (AH) :指前后衣片袖笼的弧线。袖笼弧线的长度可以用软尺沿前后袖笼弧进行实际测量, 得到前AH, 后AH, 两者之和为前后袖笼弧度总长。是袖子制图的主要依据。
三、袖子主要部位分析
将人体手臂的立体形态, 展开成平面, 再加上少量的松度就是袖基型的结构。袖基型是各类袖型结构的基础, 只有掌握了它的结构原理及变化规律, 才能运用自如地进行其他袖型的结构设计。
1、袖山结构
袖山深 (高) 的变化是袖山曲线变化的根本原因, 它的高低变化与衣袖的合体程度有直接关系, 对袖肥产生一系列的影响。中、高、低袖山的转化:即袖山深发生变化, 袖斜线长度不变, 引起袖肥、袖山曲度发生变化。
中袖山:AH/4~AH/4+3
低袖山:AH/10~AH/5
高袖山:AH/3~AH/3+2
2、袖山深与袖肥
袖山弧线的长度是以AH值为基数设计的, 这种配袖方法比较科学, 可以确保衣袖与袖窿的吻合。
袖山深越深, 袖肥越瘦, 袖山深越浅, 衣袖越肥, 袖山深为零时, 袖肥成最大值, 因此袖山深与袖肥的关系成反比。
从袖山结构的立体角度看, 袖山深尺寸制约着衣袖和衣身的贴体程度。袖山深加深, 衣袖变瘦而合体, 腋下无皱褶, 但不宜活动;袖山深变浅, 衣袖变肥而不贴体, 腋下容易堆褶, 但活动方便。
3、袖肥的变化范围
窄袖肥:B/5-1~2 (合体式)
中袖肥:B/5-0~1 (一般式)
宽袖肥:B/5+1~3 (宽松式)
4、袖山深与袖窿
1) 袖山高低与袖窿深浅的关系:在选择低袖山结构时, 袖窿应该开得深, 宽度小, 呈窄长形袖窿。相反袖窿则越浅越贴近腋窝, 其形状接近基型袖窿的椭圆形。
2) 袖窿弧长与袖山弧长的数量关系:为了使袖山造型圆顺、饱满, 袖山要有适当的缩缝量。这个缩缝量与袖山的高低有关系, 当袖山高曲度大时, 缩缝量应多些, 反之则少些。缩缝量与面料的薄厚、组织结构的疏密都有关系。较厚的面料, 结构疏松的面料应多些;薄料、组织结构紧密的缩缝量则应少些。这此缩缝量不是均匀地分布在各处, 而是袖山顶点两侧的部位较多, 其他部位较少。
下面以喇叭袖、灯笼袖、泡泡袖结构设计为例进行介绍
(一) 喇叭袖:喇叭袖是在袖口处将袖片展开扩大的袖子。
根据袖子款式特点, 确定需要进行变化的部位。
袖口的展开有两种形式:一是在袖肥线以下展开,
二是从袖山开始展开, 这时袖肥会扩大, 达到不同的造型效果。
方法一:在袖肥线以下展开
1、自袖口处沿袖中线剪至袖肥线, 再沿袖肥线向两边剪开。
2、袖山不动, 自袖肥线以下向两边展开, 展开的量根据款式而定。
3、完成袖子轮廓。
方法二:从袖山开始展开
1、确定辅助线。
2、从袖口向袖山弧线剪开。
3、确定袖中线位置, 然后以袖中线为标准线, 分别向两边展开。袖中共展开6cm, 前袖、后袖分别展开3cm。
4、完成袖子轮廓, 标明丝绺线2cm。
(二) 灯笼袖:灯笼袖是将扩大的袖口收褶, 加装袖头收紧的袖子。
1、袖片结构设计方法同喇叭袖。
2、袖头单独制图。
(三) 泡泡袖:泡泡袖是在袖山部位打褶裥或收细裥的袖子。
1、确定需要变化的部位, 画出辅助线。
2、从袖山沿袖中线剪至袖肥线, 再沿袖肥线向两边剪开。
3、袖肥线以下不动, 将剪开的前、后袖山分别向两边展开, 展开后的量便为袖山的收裥量。
注意:使用泡泡袖时, 衣片的肩宽应略小一些。
参考文献
[1]《服装结构设计》高等教育出版社。
[2]《服装平面制板》高等教育出版社。
关键词：结构设计；优化方法
1关于理念的介绍
在房屋的结构设计的过程中需灵活的运用理论知识。由于不同地区的审美角度是不一样的，因此，在考虑到房屋的美观与实用性的同时，还要再结合建筑学的理论来进行设计。而房屋工程的结构与优化设计是建筑学理论的两大部分。其中，内部结构细小部分、顶部的优化设计等是房屋工程的结构优化设计所包括的几大方面。在房屋的施工中，房屋设计是贯穿于整个施工过程当中的，设计人员要时刻对设计方案进行修改，以便不时之需。而且，对房屋的设计要根据房屋的特点来进行综合分析，最终确定设计方案。因此，设计人员必须要灵活运用设计理念，这样才能更好的完成设计任务。
设计方案的制定对于设计师的综合能力的要求是很高的。他们必须要根据实际的工程特点来进行灵活的设计。首先，他们要做的工作就是要调查建筑所在地的环境，然后再根据设计理念的原则性，例如从使用、美观的角度出发来制定相关的设计方案。在设计好了详细的方案后，紧接着要考虑的便是平面设计。而在这方面的设计中，主要是要把建筑物的对称感体现出来，例如质量与刚度要缩小彼此之间的距离，这样才会对建筑物的稳定性有所帮助。而在建筑的過程中，为了节省不必要的浪费，要尽可能的不使用转换器，而且只有这样才有利于在对建筑物进行竖向的布置时减少施工的步奏。与此同时，还可以对建筑物的安全性起到很好的作用。
2房屋建筑领域结构设计优化的重要性
高层建筑将会是我国未来房屋建设发展的重点项目。但如果想要最好这方面的工作，必须要考虑到如何对资金进行有效的投入以及满足老百姓的实际需求。
作为设计方，首先要考虑的是建筑质量，之后才能对房屋建筑进行设计优化。首先，设计方案要与技术理念完美的进行结合，并做出系统化的分析，这样才能够对工程的造价进行有效的控制，从而让房屋建筑拥有最大的经济收益。
而与传统的设计方式相比，建筑材料的性能优势能够通过结构设计优化很好的展现出来。与此同时，房屋结构的层次问题也能够通过结构设计优化得到很好的解决，也因此大大加强了房屋质量，从而让老百姓的居住安全得到了充分的保障。
通过以上的介绍我们不难发现，加强建筑结构优化设计，不仅对于建筑质量、百姓生活带来帮助，同时也可以为企业赚取更大的经济效益，可以说是一举两得。
3设计过程
在建筑物设计的过程中，影响优化和美观的原因有很多，设计人员若想要全部都考虑到也是完全不现实的。所以在设计的时候，设计师只要考虑能够影响建筑优化和美观的主要原因就可以了。只要掌握了这些因素，便可以根据建立的数学模式来进行最理想的优化设计方案。此工作的步骤可以分为以下几点：首先，设计师只需要考虑众多影响因素中能够最大程度的影响建筑设计优化与美观的那一部分。其次，为了能够让工作量减轻一些，设计师可以再从这些影响最大的参数里去除一些不重要的参数。紧接着在从众多数学模型中选出一个最为合适的与重要的参数进行结合，最终设计出优秀的建筑方案。不过这并不是工作的结束，设计师还应该要考虑关于尺寸以及裂缝宽度的约束条件问题，而对于这些要求的掌控上，设计师只需做到能够满足老百姓的生活需求就可以了。
有很多的条件与因素在影响着建筑的优化设计，可以说在一定程度上制约了设计师的设计思路。不过，设计师可以通过自己的努力，把那些具有约束的条件排除掉，创建出没有约束条件的计算方法，而符合型法就是一个不错的方法。设计师可以通过利用此方法，把设计方案存储到计算机的某一个特定的运算程序中，这样，便可以解决设计条件的受限问题了。
4建筑设计优化的问题及对策
目前，在建筑领域里，优化设计是人们普遍议论的话题。因此在设计的过程中出现的一些问题，便成为了设计师的讨论重点。而设计师在进行房屋设计的时候，前提是要能够保证设计性能，这是一个设计师必须要遵守的条件。在对房屋的设计优化中，主要包括对旧房的改造、抗震设计等方面。不过在优化设计的过程当中，设计人员一定要注意以下一些问题。
4.1 前期的参与
在一个建筑项目的建设过程中，对资金投入能够产生重要影响的，就要数对前期方案的选择。但是由于相关文件规定在工程的建设过程中，前期方案不能参与进来，这就给工程在资金的投入上带来了不必要的麻烦。再加上对合理性、可行性这些设计方案的基本要求上，设计人员也不是特别的重视，因此让施工的难度无形间增大了不少，同时让建筑资金也增加了很多。与此同时，建筑的安全性也随着不合理的前期建设方案而出现些许隐患。因此，我们从这些内容可以充分的了解到前期方案参与到工程建设中是多么的重要。它不仅可以让工程建设根据自身的特点来制定相应的建设方案，以此增强建筑的质量，还可以减少不必要的资金浪费。
4.2具体的细节得到不断的优化
设计人员在进行建筑结构设计的时候，起初是没有参考数据和相关的资料的。这就要求设计人员在设计的过程中，对于设计方法要有一个全面的掌握，而且要懂得灵活的运用，这样才能设计出最好的房屋优化方案。而在对细节的处理上也要充分的掌握好。在实际的工作中，如果遇到裂缝现象，或者面临选择哪种钢筋的问题时，要从节省资金以及建筑的安全性这两方面来考虑。
4.3地基的优化设计方案
在这方面，同样要根据实际情况来制定设计方案。在设计人员进行地基优化设计方案之前，首先应该做的工作是要考察该地的地质情况，只有了解了地质，才能够对桩基的类型做出正确的选择，同时也可以节省不必要的资金浪费。但这些工作，都是要经过多次的实验比较后才能最终确定。
5 结构优化设计的应用
5.1 直觉优化
没有固定的设计方案和布局方式，即便是针对同一个项目，也能有无数的方案可供选择。因此，这就要求设计人员在设计的过程中，要根据资料和参数的不断变化，并根据自己的经验，来相应的调整设计方案。而调整的依据主要来自于对设计理论的掌握程度，只有理论知识足够过硬，这样才能够利用自己的工作经验来完成设计任务。
5.2 概念设计
如果在施工的过程中想要解决突发事件，利用概念设计是一个很好的方式。它的主要作用是能够把遭到损坏的建筑物的迫害程度降到最低点。所以在概念设计的制定上，相关工作人员的主要工作就是要全面的了解在特定的环境下建筑物所面临的一些问题。而在这些问题里，最难以把控，同时破坏力度又最大的，就要数地震了。所以在设计的时候，设计人员要从建筑的抗震性性入手来制定相关的措施，同时淘汰掉起不到抗震作用的一些方法。而在建筑领域里，公认的有利于抗震的材料就是对称和刚，因此，要在建设中更多的加以利用。
6结束语
随着我国经济的发展，各行各业也在不断的进步。而在建筑领域里，对房屋结构设计优化水平的不断提高，不仅有利于提升房屋的质量和老百姓的居住安全，对于公司的经济利益也会起到非常大的帮助作用，因此此项工作要格外的得到重视。
参考文献：
[1]许强钢.房屋结构设计中建筑结构设计优化方法的运用[J].城市建筑.2014（33）
[2]景毅.建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的运用分析[J].科技资讯2014（27）
[3]谢春房屋结构设计中建筑结构设计优化方法的应用体会[J].建筑工程技术与设计.2014（36）
首先，每一科的学习，我都先对他产生兴趣。先翻开书略略的看一下，了解一下他讲的是什么，然后去找一下那个方面的资料。看一下报刊，看看有没有关于这方面的一些有趣的，新的资料。对他产生兴趣，是第一步。
第二，就是在课堂上要听好课。老师说的重点要记好。看书的时候，要先看每一章要讲的什么内容。然后听可的时候就可以有选择性地去听和记录。每一章的内容既有特性，也有共性，因此，我们在学习中要善于运用对比的方法。这一科是一门实践性很强的科目，学习时必须理论联系实际，利用一切条件注意观察周围已经建成和正在修建的工程，在实践中验证和补充书本知识。就如：教学楼墙壁上的裂缝等等。平时多观察我们周围的建筑物的一些表面上的变化。 第三，向师兄师姐们请教一下学习方法。这门科目的概念范围很广。我们要全部很好地掌握也不容易，所以向前辈们请教一下学习方法是很重要的。在他们的经验中寻找适合自己的学习方法。
第四，要抓住答疑的机会，向老师请教自己不会的内容。 第五，做好每一次的作业。在做作业前，要先看书，对课堂上老师讲的内容，要再看一遍，弄懂以后再做作业。遇到不会的就向同学或老师请教。
设计V带轮应满足的要求有：质量小、结构工艺性好、无过大的铸造内应力、质量分布均匀，转速高时要经过动平衡；轮槽工作面要精细加工（表面粗糙度一般为），以减少带的磨损；各轮槽的尺寸和角度应保持一定的精度，以使载荷分布较为均匀等，
二、带轮的材料
带轮的材料主要采用铸铁，常用材料的牌号为HT150和HT200；转速较高时宜采用铸钢（或用钢板冲压后焊接而成）；小功率时可用铸铝或塑料，
三、结构尺寸
铸铁制V带轮的典型结构有以下几种：实心式、 腹板式、 孔板式和 >轮辐式。
带轮的结构设计，主要是根据带轮的基准直径选择结构形式；根据带的截型确定槽轮尺寸；带轮的其它结构尺寸通常按 经验公式计算确定。确定了带轮的各部分尺寸后，即可绘制出零件图，并按工艺要求注出相应的技术要求等。
一、活动情况介绍
土木工程系结构设计大赛自2010年起，已经成功举办了两届。首届结构设计大赛以桥梁设计为主要内容，第二届结构设计大赛以框架设计为主要内容。该项活动旨在提高土木工程系学生的专业应用能力和实践竞赛水平，活动有序开展，均取得了良好的效果。
二、活动实施情况
1、首届结构设计大赛暨桥梁设计大赛
2010年 4月下旬，我系以青岛理工大学第七届结构设计大赛为契机，依托青岛理工大学竞赛内容，针对我系学生实际情况，开展首届结构设计大赛暨桥梁设计大赛。比赛要求参赛者按照规定使用的硬纸、胶水、棉线自我制作桥梁模型，以自重轻、承重大、结构科学美观为评分标准。活动赢得了广大同学的呼吁与支持，大家踊跃报名，经过初赛、复赛、决赛的激烈角逐，最终在我系选拔出两支队伍参加青岛理工大学第七届结构设计大赛总决赛。在参赛队员和指导老师的共同努力下，我院两支队伍分别获得大赛三等奖和优秀奖。通过此次大赛，我院师生积累了比赛经验，交流了学习心得，增长了专业知识，大赛收获了预期的效果。
2、第二届结构设计大赛暨框架设计大赛
2011年5月，我系第二届结构设计大赛拉开落幕。本次比赛结合首届结构设计大赛的活动经验，开展框架设计大赛。活动积极响应
国家节能减排、利废环保的号召，进行节能建筑设计，以推动轻质节能建筑的可持续发展。活动再次赢得了院系领导的高度重视和广大同学的踊跃参与。在评选方面，从众多参赛队伍中选拔出40个优秀的作品参加初赛，经过层层筛选，有34支队伍通过动静载加载实验，其中有10支队伍脱颖而出，最终产生一等奖两名、二等奖三名，三等奖五名，优胜奖若干。其中，一等奖获得者同时代表我院参加青岛理工大学结构设计大赛总决赛，均取得优异成绩。
三、活动汇报总结
两届结构设计大赛不仅赢得了学院领导老师的一致肯定，而且赢得了广大学生的踊跃参与，活动效果十分显著。活动结构设计大赛的举办，成功的检验了广大学生的知识领会效果，更有效的培养了大家的实践操作能力。在当前日趋紧迫的就业形势下，社会更需要一批能够将知识活学活用的专业人才。“人无我有，人有我优，人优我精”的教育模式愈发重要。因此，在学院领导的正确指示下，该类活动应该继续开展。
随着经济建设的不断变化与发展,人们对于建筑行业的逐渐重视,新的技术以及理念也在不断地被应用于其中,计算机技术的普及引起了建筑行业新的变革与发展。建筑结构设计就是采取先进的设计手段及理念,在有限的空间范围内进行完整的、合理的优化设计,将使用空间最大化,同时还要特别注意结构设计与构件之间,结构与结构之间的空间布局。这也是检验建筑结构工程师是否合格的重要标准之一。工程师建筑结构设计的重点不仅仅体现在设计理念上,而且对于其结构设计的经验总结也是极其重要的,随着计算机的发展,对于工程师的设计手段又提出了新的标准与要求,建筑工程设计师不仅仅要掌握专业的设计理念,同时还要掌握基本的计算机技能,将设计理念与计算机技术相结合使其更上升一个合理的高度,此时‘设计理念就尤其的重要,在整个建筑结构中必须完全的充分体现出来[1]。
2 结构设计优化方式在现实建筑领域的实际意义
作为相关人士,我们要了解对建筑结构的科学性优化对房屋结构设计是具有十分重要意义的。这样不仅能够增强建筑的实用性与美观感,而且还能最大化地控制建筑工程的总体造价。每一位建筑商都希望用最少的价钱获得最大的收益,而且还希望能够保证建筑结构的安全与可靠性,这就必然要求对建筑结构进行科学性优化。谈及现实意义就需要与传统进行对比,将建筑结构进行优化设计能够有效地减少工程的整体造价,能将整体内部结构每个层次都达到科学化的平衡,并且能够将建筑的材料进行最合理的、最高效化的利用。从现实角度能够保证建筑的相关安全性,还能达到对建筑结构整体设计的经济性和实用性[2]。
3 建筑结构优化方式在房屋建设应用上的具体步骤
3.1 创建建筑结构的优化模型
(1)合理化、科学化选择设计的变量。在选择相应的变量的时候,主要是将影响建筑本身结构的主要参数作为变量。对于一些影响并不是太大的、变化范围很小或者由局部性相关要素就能满足设计要求的一部分参数,一般是通过预定式参数进行表示,这样一来就能减少相应的设计数量与计算数量,还可以相应的减少编程的工作量,进而提升工作效率。(2)确定相应的目标函数。对建筑结构进行优化设计时,必须找到一组符合预定条件的相应尺寸的钢筋截面面积,以及已经失效的概率函数,这样能使建筑工程的整体造价达到最少。(3)科学化的确定约束条件。对于结构的优化设计,我们要保证结构整体的可靠性,科学化地确定与优化设计方面息息相关的约束条件。而约束条件主要指的是建筑裂缝的宽度约束、建筑本身的强度约束、尺寸大小的约束、构件的相关约束、结构体系相关约束等约束条件。在设计结构之时,要对目标性质的约束条件与实际性质的约束条件进行科学化的比较与分析,要保证每一个相关的约束条件都满足整个建筑工程的要求,实现效果最佳化的设计。
3.2 设计相关应用程序
依据可靠度而开始进行房屋结构设计的优化基本模型,以及在设计时运用的相应的计算方式,为了可以更好地实现其效果,能够将这些编纂成一个运算速度较快而且功能全面的综合性、科学性的应用程序。这样能使整个优化设计更加全面地、有效率地进行实施。
3.3 综合结果分析
在得出一定的计算结果之后要对其进行一个必要性的分析和比较,然后再折中选择一个效果最佳的设计方案。在分析的过程中,我们务必要全面考虑相关的问题,而且对相应的问题要多角度分析。这一步在整个建筑结构优化设计中是至关重要的,选择一个合理的设计方案能够保证房屋建筑整体的美观感、安全性以及实用合理性,同时还能影响工程整体施工的资金投入。进行建筑结构的相关优化,我们要确定一点,不能只强调相应的经济节约而忽略对建筑技术的要求;同样也不能仅仅强调技术的要求而忽略经济节约的要求,单一的考虑永远是不正确的,而且都是对建筑整体影响较为巨大的。所以,在进行分析时,要同时考虑二者的科学化配置,只有这样才能达到预期的目标。
4 在房屋建筑领域,结构设计优化方式的具体应用
4.1 房屋建筑的整体性与局部性优化
建筑在设计上都具备着相应的层次性和复杂性的特点。从层次性角度讲,包含着建筑的整体设计体系、结构相关体系、安装体系等,每一个单独的体系又包含了众多的下属体系。在对房屋进行设计时,设计者要对每一个下属系统地进行相应的优化,冲破关联的横向性,实现叠加型工程;对于复杂性来讲,主要包含选取建筑的材料、选取建筑的零部件等。因此在进行结构优化时要从整体入手,才能真正实现整体的设计优化[3]。
4.2 建筑寿命优化与阶段性优化
在工程的使用年限内,对每一阶段都要进行相应的方案优化。房屋的设计者要考察各个阶段的特点,根据实际结果进行优化方式的确定,从而可以对工程的整体寿命进行科学的优化。这样,既保证了建筑质量,又提高了建筑企业的经济效益。
4.3 对建筑主体上部结构进行的科学性优化
房屋建筑的上部结构设计应当建立相应的模型并进行系统的优化。整个过程最先一步就应当合理地设置剪力墙,保证剪力墙整体的质量是均匀的,这样能将楼层中平面刚度的中心点重合于楼层整体的结构重心,从而减少地震或者风力等对其的破坏性。
5 结语
结构优化设计技术的在房屋结构设计中的应用,不仅解决了目前市场上土地价格上涨,建筑产品成本提高的问题,降低了开发商的成本,而且还在确保建筑满足建筑安全的基础上,使建筑更加的满足于客户的需求,也实现了外形美观,结构实用、舒适的目标,同时也实现了开发商们取得最大经济效益的目的。
参考文献
[1]曾耀辉,浅谈住宅建筑设计中存在的问题[J]自然科学,2013,(03)135.
[2]范雷彪,李嘉昕,任忠.具有可靠抗震性能的农居房屋设计[J].华北地震科学.2012,30(2).
【关键词】结构设计；优化设计技术；应用
结构设计优化方法和技术的应用具体体现在房屋工程结构总体的优化设计和房屋工程分部结构的优化设计两方面。其中房屋工程分部结构的优化设计包括：基础结构方案的优化设计、屋盖系统方案的优化设计、围护结构方案的优化设计和结构细部设计的优化设计。对以上几个方面的优化设计还包含选型、布置、受力分析、造价分析等内容，并应在满足设计规范和使用要求的前提下，结合具体工程的实际情况，围绕其综合经济效益的目标进行结构优化设计。
1.结构设计优化方法
建筑结构设计追求适用、安全、经济、美观和便于施工五种效果，而建筑设计优化设计技术方法的应用不但满足了建筑美观、造型优美的要求又能使房屋结构安全、经济、合理，成为实际意义上的"经济适用"房。从建筑上分析结构设计优化方法，它主要体现在房屋工程分部结构的优化设计和房屋工程结构总体的优化设计量方面。 进行结构设计时，应在满足设计意图后，尽量使平面布置规则，缩小刚度和质量中心的差异，这样水平荷载就不会使建筑物有太大的扭转作用。竖直方向上应避开使用转换层，减少应力集中现象。
1.1结构优化设计模型
结构设计优化就是在各种影响变量中选择主要参数，并建立函数模型，运用科学合理的方法得出最优解。结构总体的优化建立模型的大致步骤如下：一是设计变量的合理选择。通常的设计变量选择对设计要求影响较大的参数，将所涉及的参数按照各自的重要性区分，将对变化影响不大的参数定为预定参数，通过这种方法可减少很多计算编程的工作量。二、目标函数的确定。使用函数找出满足既定条件的最优解。最后，约束条件的确定。房屋结构可靠度优化设计的约束条件，包括了应力约束、裂缝宽度约束、结构强度约束、尺寸约束、从正常时的极限状态下弹性约束到终极状态的弹塑性约束、从可靠指标约束到确定性约束条件等。设计中，要保证各约束条件必须符合现行规范的要求。
1.2结构优化计算方案
结构设计优化设计多个变量、多个约束条件，属于一个非线性的优化问题，设定计算方案时，常将有约束条件转变为无约束条件来计算。常用的方法有拉氏乘子法、符合型法、Powell等。完成计算方案的设定后只需编制相应适用的运算程序即可得到我们的最终优化结果。
2.结构设计优化技术的实践应用
结构设计优化方法应用于实践之中，是目前一个比较广泛的课题，利用结构优化的方法在不改变适用性能的前提下达到降低工程造价的目的。结构设计优化设计应用于项目的整体设计、前期设计，旧房改造，抗震设计等设计的各分部环节，发挥着巨大的效益。在按照结构设计优化的方法及模型进行实践的过程中，要注意下面的几个问题。
2.1结构设计优化应注意前期参与
因为前期方案的确定直接影响建筑的总投资，而现在存在的普遍问题就是前期方案阶段结构设计并不进行参与，建筑师进行建筑设计时大多并不考虑结构的合理性以及它的可行性，但是建筑设计的结果却直接对结构设计造成影响，某些方案可能会增加结构设计的难度，并使得建筑的总投资提高。如果在方案的初期，结构优化设计就能参与进来，那么我们就能针对不同的建筑类别，选择合理的结构形式，合理的设计方案，获得一个良好的开端。
2.2概念设计结合细部结构设计优化
概念设计应用于没有具体数值量化的情况，例如地震设防烈度，因为它的不确定性，计算式难免与现实有较大的差异，在进行设计的时候就要采用概念设计的方法，把数值作为辅助和参考的依据。设计过程中需要设计人员灵活的运用结构设计优化的方法，达到最佳的效果。
与宏观把握相对应的，设计的过程同时要注意对于细部的结构设计优化，比如现浇板中的异形板拐角处易出现裂缝，可划分为矩形板。注意钢筋的选择，I级钢和冷轧带肋钢市场价格差不多，但是他们的极限抗拉力却相差很大，所以在塑性满足要求的情况下，现浇板的受力钢筋就可选择冷轧带肋钢筋。在做里面设计的时候，外立面上的悬挑板及配筋，满足基本的规范要求即可，达到既安全又经济的目的。
2.3下部地基基础结构设计优化
地基基础的结构设计优化首先要选择合适的方案，如果为桩基础，那么要根据现场地质条件选择桩基类型，尽量节省造价。桩端持力层对灌注桩桩长的选择影响很大，应多进行比较以确定最合适的方案。
3.结构设计优化技术在建筑结构设计中的应用
（1）直觉优化（概念设计优化）技术与建筑结构设计对于同一建筑方案，可以有许多不同的结构布置设计；确定了结构布置的建筑物，即使在同种荷载情况下也存在不同的分析方法；分析过程中设计参数、材料、荷载的取值也不是惟一的：建筑物细部的处理更是不尽相同，这些问题是计算机无法完全解决的，都需要设计人员自己作出判断。而判断只能在结构设计的一般规律指导下，根据工程实践经验进行，这便是前面所说的概念设计。因此，概念设计存在于设计师对多种备选方案进行选择的过程中。
（2）概念设计处理的实际建筑设计问题概念设计所要处理的问题多种多样。但可以肯定的是希望通过概念设计，建筑结构能在各种不期而遇的外部作用下不受破坏，或将破坏程度降至最低。因此，分析如何应付建筑物可能遭遇的各种不确定因素成为概念设计的重要内容。其中，地震作用最为难以琢磨，破坏性也最大。故而，建筑设计过程中就应该未雨绸缪，从计算及构造等各个方面都要采取一些有助于提高抗震能力的措施，不利于抗震的作法则应尽量避免。刚度均匀、对称是减小地震在结构中产生不利影响的重要手段；延性设计则能有效地防止结构在地震作用下发生脆性破坏；多道设防思想能使建筑在特大地震作用下次要的构件先破坏，消耗一部分地震能量。这些抗震设防思想在整个设计过程中都应该作为概念设计的重要指导思想。
【参考文献】
[1]谈建筑结构的优化设计[J].建筑科学，2009（4）.
[2]张红友.优化结构设计减少建筑投资成本[J].陕西建筑，2008（11）.
[3]马臣杰，张良平，范重.优化技术在深圳京基金融中心中的应用[J].建筑结构，2009（4）.
[4]卢亦焱，黄银燊，唐红.房屋加层外框架结构方案的优化设计[J].哈尔滨工业大学学报，2009（4）.
依稀记得第一次接触结构设计大赛在我们的力学课上，当时的任课老师一再地强调这个比赛对我们自身以及学院的重要性，还特别地说此次比赛是首次允许新生参加，鼓励我们积极参与其中。对于我们2010级新生来说，理论上的知识当然比不上那些学长学姐了，更别提实际操作经验了，然而参加这个比赛必定是要投入大量的人力物力的，有很大的可能到最后换来的不会是奖牌。但是我们2010级新生骨子里有着初生牛犊不怕虎的精神，就算再累再苦，我想我们也会坚持下去的。为培养大学生的创新思维﹑实际动手能力和团队协作精神，增强大学生的实践与工程结构设计能力，丰富校园活动、学术氛围，促进大学生互相交流与学习，同时，为提高工科类学生对力学学习的兴趣，开拓学生的视野，激发学生对结构力学问题的探讨，提高力学知识水平以及创新能力。
一开始我们组队的时候就出现许多问题，到底是同专业的人一起组队呢，还是选择外班的人。随着我们模型制作工作的推进，类似这样琐碎的小问题不断地出现，真的，有那么一瞬间有想过要放弃，但是看着团队的成员们在苦苦思索解决问题的办法时，再想想当时我们决定要参加比赛时的雄心壮志，只要我们相信自己，我们一定能行。在制作过程中让我印象最深刻的一次是我们在做加载盒的底部时，没有考虑全面，导致加载盒的质量过重了。那个时候这真的像是一盆冷水浇到了我们头上，当时因为还有多的材料，我们有打算重新做一个加载盒的意向，因为大家意见不一致，最后小组成员开会后决定，只能靠砂纸把底部木片交接的地方磨薄。考虑到时间这个因素，这真的是个浩大的工程呢，我觉得在那次以后大家更加团结了，我们似乎看到了希望的曙光。
虽然大赛已经过去了有些日子了，但是我仍然记得我们在制作模型时的酸甜苦辣，记得模型刚制作完成时的欢呼雀跃，记得那次加载时它的坚强挺立，记得拆卸它是眼眶里浓浓的不舍……
一路坚持下来，我们取得了一点成绩，是信念在支撑着我们做事，这点在队长的身上体现地淋漓尽致，一旦被激发起斗志，我也是个不服输的人，现在仍然很清楚地记得省赛选拨时我们三个是怎样凭着一股韧劲儿在一个星期的时间里让模型有了质的飞跃，那种为了目标竭尽全力的干劲儿只有亲身体会的人才懂得其中的乐趣。我的秘籍——坚持！就模型比赛本身而言，可以简单概括为：多想，多做，多问，遇到困难措手不及也绝不放弃最初的目标。努力的过程是自己的，结果是别人给的。
人越自信就越宽容，眼界越开阔就越能客观理智地看待问题解决问题。我非常喜欢一句话：这个世界上没有任何人任何事是事先为你准备好的。它告诫我世间万物瞬息万变，纵然发现自己拥有很多，也必须时刻抱有危机意识，激励自己保持一颗上进的心，不断进取，对人对物皆如此，好在其中不变的是你能够掌控自己。
逆水行舟，不进则退。知足常乐，但决不安于现状！
长期以来, 学校教育总习惯于讲授系统的基础理论知识, 并围绕这些知识作一些简单训练, 结果学生掌握的全是一些不深入的而面面俱到的教材知识。毕业设计时在考察综合结构设计能力的时候,很多学生则显得束手无策, 有的干脆就照着书本画, 根本不能解决服装穿着在人体上的实际问题。因此在教学中教师讲解完款式结构变化的具体应用后,还要引导学生在练习中将纸样假缝合，检查所制作样板的问题。譬如在讲完女装原型结构后, 分组练习可以让班上同学挑选几位具有代表性的不同体型进行测量, 由测量所得的尺寸, 让学生结合所学到的原型打板基础知识, 分组进行服装原型纸样设计, 绘制出1∶1 的原型纸样图之后再把它们缝成毛坯并让学生试穿, 由他们自己去体验、观察和发现问题, 诸如省量大小如何控制、省道位置如何设定以及省的转移方法怎样运用等问题, 同学之间通过反复讨论分析和多次修改最终完成合格成品，既加深了学生对课堂知识点的印象，也锻炼了大家的团结协作能力。
二、平面教学方法与立体教学方法相结合
服装结构设计的教学通常以平面教学为主，这是由平面结构设计的优点所决定的。平面结构设计就是在平面的纸上或布上进行制版，它具有使用工具少、成本低、速度快、适合成衣化生产等优点，因此被广泛应用。它虽有众多的优点，但也存在一个最大的弱点――平面性。这个平面性对我们以平面结构设计教学为主的教学方式来说是一大障碍。那么在以平面结构设计教学为主导的情况下，如何使学生尽快形成从平面到立体的思维过程，就是解决服装结构设计理论的关键。
平面结构教学和立体教学方法有机结合是服装结构设计类课程教学的根本。这里的“立体”是指为了使学生正确地理解平面结构设计理论而进行的立体教学方法(并非指完整的立体裁剪体系的教学)，它的目的是在讲授某一部分的平面结构设计原理之前，首先在人模上用立体演示的方法，给学生以非常形象的感觉认识，使学生在感性上认识到一块平面的布在包裹人体时必然会出现的种种结构形式，和这些结构形式的可变性所带来的立体效果变化等等，从而为平面结构设计理论的学习奠定基础。通过这种两种教学方法相结合的方式，从根本上对服装结构设计的原理进行透彻分析，使学生不仅要知其然，而且还要知其所以然，只有这样，才能使学生扎实有效地掌握服装结构设计理论，为今后的灵活运用打下坚实的基础。
三、多媒体教学与常规教学相结合
为了使学生更形象地理解和掌握造型结构设计理论, 应尽可能采用多媒体教学, 把复杂的三维造型结构到二维平面结构的转化过程直观地展示给学生。同时也可以利用多媒体教学的方便，引入服装流行信息，增加信息量。例如讲述国际服装动态，国内外知名设计师的设计创意，服装的流行趋势等等，让学生在初窥服装世界的五彩斑斓与无穷奥妙的同时，激发他们的学习兴趣，调动他们的学习积极性，使他们在好奇心的驱使下达到动手操作制图，从而理解结构制图原理，掌握知识的灵活运用。在此过程中，教师是教学的主导，如果教师能够及时地将全球服装发展的趋势和市场状况传递给他们，这不仅使学生对现有的市场趋势有一个完整的认识和了解，而且还能从中体验到服装结构制图的乐趣。
四、建立立体、互评性考核方法
合理的考核方法是建立和谐教学环境的重要环节。服装结构设计类课程由于课程的特殊性, 其理论学习需要和实践紧密联系在一起。在毕业考评中, 不仅需要企业样板设计师或专家以专业的眼光对学生作业中的不足予以指点, 更需要让学生也参与成绩的评定, 尤其是平时的练习课。这对于提高学生的观察能力和教与学都会有很大的促进。
服装结构教学是一个系统性的、发展的课程，在实际教学中，要对各个环节进行有机的结合。基础理论的学习，相关的知识要点，在讲解中都要抓住学生的兴奋点，激发学生求知的内在动力，通过款式结构设计与纸样制作相结合训练，深入理解结构制图与人体的关系。结合平面教学与立体教学和多媒体教学与常规教学，把理论知识与实践操作联系起来，完成从基础教学到基本技能并向技巧型教学过渡。提高学生的领悟与应用能力，充分做到理论联系实际，把所学的结构知识转化为技能，以适应服装企业的需求。
参考资料：
1、张月霞：《服装结构设计中结构美的创建》，《装饰》2005年9月总第149期
2、张辛可：《服装结构设计大全》，江西美术出版社，南昌
【关键词】结构设计；建筑结构；优化技术；应用
在建筑结构设计的过程中，在基本满足建筑师设计意图的基础上，平面布置应尽量规则，对称，尽量缩小质量中心和刚度中心的差异；使建筑物在水平荷载作用下不致产生太大的扭转效应。竖向布置上，在满足功能要求的前提下，尽量使竖向承重构件上下贯通；能不使用转换层的就应避免使用，以减小结构分析和设计上的困难，另外也不经济，还容易造成应力集中；竖向刚度最好不要突变，而要渐变，否则突变处在水平荷载作用下会出现严重的应力集中现象，这对结构抵抗水平动力荷载是十分不利的。
一、结构优化设计的模型和方案
房屋工程分部结构优化设计包括：基础结构方案的优化设计、屋盖系统方案的优化设计、围护结构方案的优化设计和结构细部设计的优化设计。对以上几个方面的优化设计还包括选型、布置、受力分析、造价分析等内容，在实施过程中，还应该按照一切从实际出发的原则，结合具体工程的实际情况，围绕房屋建筑的综合经济效益的目标进行结构优化设计。进行结构设计时，应在满足设计意图后，尽量使平面布置规则，缩小刚度和质量中心的差异，这样水平荷载就不会使建筑物有太大的扭转作用。竖直方向上应避开使用转换层，减少应力集中现象。
1.结构优化设计模型
结构设计优化就是在各种影响变量中选择主要参数，并建立函数模型，运用科学合理的方法得出最优解。结构总体的优化建立模型的大致步骤是：设计变量的合理选择。通常的设计变量选择对设计要求影响较大的参数，将所涉及的参数按照各自的重要性区分，将对变化影响不大的参数定为预定参数，通过这种方法可减少很多计算编程的工作量。目标函数的确定。使用函数找出满足既定条件的最优解。最后，约束条件的确定。房屋结构可靠度优化设计的约束条件，包括了应力约束、裂缝宽度约束、结构强度约束、尺寸约束、从正常时的极限状态下弹性约束到终极状态的弹塑性约束、从可靠指标约束到确定性约束条件等。设计中，要保证各约束条件必须符合现行规范的要求。
2.结构优化设计方案
结构设计优化设计多个变量、多个约束条件，属于一个非线性的优化问题，设定计算方案时，常将有约束条件转变为无约束条件来计算。常用的方法有拉氏乘子法、符合型法等。完成计算方案的设定后只需编制相应适用的运算程序即可得到我们的最终优化结果。
二、结构设计优化技术在应用中的几个问题
结构设计优化方法应用于实践之中，是目前一个比较广泛的课题，利用结构优化的方法在不改变适用性能的前提下达到降低工程造价的目的。结构设计优化设计应用于项目的整体设计、前期设计，旧房改造，抗震设计等设计的各分部环节，发挥着巨大的效益。在按照结构设计优化的方法及模型进行实践的过程中，要注意下面的几个问题。
1.前期参与
因为前期方案的确定直接影响建筑的总投资，而现在存在的普遍问题就是前期方案阶段结构设计并不进行参与，建筑师进行建筑设计时大多并不考虑结构的合理性以及它的可行性，但是建筑设计的结果却直接对结构设计造成影响，某些方案可能会增加结构设计的难度，并使得建筑的总投资提高。如果在方案的初期，结构优化设计就能参与进来，那么我们就能针对不同的建筑类别，选择合理的结构形式，合理的设计方案，获得一个良好的开端。
2.细部结构设计优化
概念设计应用于没有具体数值量化的情况，设计过程中需要设计人员灵活的运用结构设计优化的方法，达到最佳的效果。与宏观把握相对应的，设计的过程同时要注意对于细部的结构设计优化，比如现浇板中的异形板拐角处易出现裂缝，可划分为矩形板。注意钢筋的选择，I级钢和冷轧带肋钢市场价格差不多，但是他们的极限抗拉力却相差很大，所以在塑性满足要求的情况下，现浇板的受力钢筋就可选择冷轧带肋钢筋。在做里面设计的时候，外立面上的悬挑板及配筋，满足基本的规范要求即可，达到既安全又经济的目的。
3.地基基础结构设计
地基基础的结构设计优化首先要选择合适的方案，如果为桩基础，那么要根据现场地质条件选择桩基类型，尽量节省造价。桩端持力层对灌注桩桩长的选择影响很大，应多进行比较以确定最合适的方案。
三、结构设计优化的的功用
1.降低总造价
进行结构优化设计中，多层住宅和高层住宅相比较，层数越多，总建筑面积增大，单位建筑面积占用的土地面积就越小，节约了用地成本，但建筑层数的增多，建筑总高度也会加大，楼与楼之间的间距也要加大，这时占用的土地节约量就不与建筑层数增加比例相同了。对于基础部分而言，虽然也是各层共用的，但是层数增加，传给基础的荷载将会增大，我们需要增大基础，这样单位面积的造价有所降低，但是却没有屋盖的效果那样明显。
2.提高建筑结构经济性
建筑的层高增加，由于墙体面积和柱体积增加，结构的自重会增加，基础和柱的承载力相应增加，水卫和电气的管线会加长；相反降低层高，可节省材料，有利用抗震，同时建筑的总高度减小，两建筑之间的日照距离就会减小，间接的节约了用地。建筑面积相同，建筑使用不同的平面形狀时，它的外墙周长也就会不同，这样当选择圆形或是越接近于方形时，外墙周长系数就越小，基础、外墙砌体、内外表面装修都随之减少，同时其受力性能也得到提高，增强了建筑的经济性能。
优化方法的技术性实现，可以最合理的利用材料性能，使建筑结构内部各单元得到最好的协调，不仅可以实现建筑美观、实用，而且在造价方面也有较大的节省，达到了建筑工程设计对适用、安全、经济、美观和便于施工的一般要求。通过使用优化设计手段，达到这5个方面的最佳结合，符合现今建筑商对于建筑结构的效益的需求，也符合市场可持续发展的需求。
结束语
建筑结构的造价在建筑工程中占有较大的比例，结构设计优化技术的应用可以产生可观的经济效益。建筑设计部门和设计人员应严格遵守“经济、适用、合理”的设计原则，精心设计，应用现代化科技手段，选择合理的建筑结构设计方案，实现降低建筑工程造价并取得最大经济效益的目的。
参考文献
[1]张炳华.土建结构优化设计[M].上海:同济大学出版社,2008:34-36.
[2]汪树玉.结构优化设计的现状与进展[J].基建优化,2007:12-13.
[3]王光远.工程结构与系统抗震优化设计的实用方法[M].北京:中国建筑工业出版社,2007：35-37.
[4]蒋启平.工程结构优化设计的新方法[J].工业建筑,2008:15-16.
[5]谈建筑结构的优化设计[J].建筑科学,2009(4).
工业是我国国民经济支柱产业。保证工业安全生产, 提高工业基础设施建设水平是工业发展的必要条件, 为此人们对工业厂房建筑的建设逐渐给予了更多的关注。在厂房建设过程中, 结构设计是第一步关键工作环节, 其决定了厂房建设的施工质量和投资效益。为此, 我们需要在现有的厂房建筑结构设计理念基础上, 不断改进创新, 优化结构设计方案, 使厂房建筑更符合工业生产需要。以下本文就以钢结构厂房建筑为例, 来简单谈谈结构设计优化技术在工业厂房建筑结构设计中的应用。
1 结构优化设计技术的作用
在现代建筑工程的项目实施过程中, 结构设计是一项非常重要和关键的实施环节, 起到了不可替代的重要作用。并且随着建筑结构形式越来越复杂, 规模越来越大, 结构设计的重要性就越突出, 对于结构设计优化技术的需求也就越大。只有采用结构设计优化技术, 不断使建筑的基础结构、房屋结构、维护结构以及细部构造等设计更加合理科学, 才能使建筑的使用价值更高, 使用功能越完善。
另外, 在结构设计中通过优化技术来提高建筑的节能环保效益是非常可行的, 也是相对最有效的。结构设计还在很大程度上决定了建筑工程的造价, 对于提高建筑工程投资效益控制也起到重要作用。
2 结构设计优化的基本方法
目前建筑工程的结构设计优化技术的基本方法主要有两种, 即直觉优化与概念设计处理。所谓直觉优化, 就是指建筑工程的结构设计中, 可以采用多种设计方案时, 设计人员一般会根据自己的经验和直觉来判断出应当选择哪种设计方案比较合适, 尤其是在确定结构布置设计、荷载分析、细部处理的设计方案时, 更是无法使用计算机来代替, 必须要由设计人员靠自己的判断来决定。但是在实际的建筑工程结构设计中, 设计人员自己的判断是需要根据设计规律和实践经验来判断, 其在一定情况下, 还是需要结合概念来进行设计处理。为此在结构设计优化技术中, 概念设计处理也是非常常见的优化技术方法。
3 钢结构厂房的结构设计优化技术应用
本文以钢结构厂房为例, 来详细探讨结构设计优化技术的具体应用。
3.1 厂房钢结构设计优化的基本原则
首先, 要保证有足够的工作空间。其次, 在生产中机械设备的运行往往会带来一定的震动, 为保证厂房的安全性, 在优化厂房结构设计时, 需要重点对结构的抗震性进行设计。再者, 一些厂房在生产中会散发大量的热量, 而钢本身具有很大的传热性能, 若温度过高时, 钢结构的强度也会减弱, 为此设计中还注重对钢结构的耐热性进行优化设计。最后, 厂房的支撑体系设计、屋面设计和立面设计也都要充分结合实际需要, 合理设计, 提高厂房结构设计方案的经济性和合理性。
3.2 钢结构厂房的抗震性设计优化
首先, 在进行总体布置的时候, 厂房结构的质量和刚度分布应该具有均匀性, 钢架是厂房横向结构选择的最佳材料, 通过这种形式, 可以使钢结构的受力性能得到充分地应用, 并且横向结构变形几率也在一定程度上有所降低。其次, 钢结构厂房出现破坏, 通常情况下, 并不是因为杆件没有足够的强度, 在很多时候是因为杆件没有稳定性而使其出现破坏现象, 因此, 布置支撑系统要具有一定的合理性。第三, 在地震影响下, 低周疲劳作用有所发挥, 而在设计过程中, 应该着重考虑它对厂房所产生的影响。在设计结构连接点的时候, 节点的破坏要晚于结构构件的全截面屈服, 结构构件应该加入到塑性工作中, 将其中地震能量充分地吸收进来, 从而发挥抗震能力。
3.3 钢结构工业厂房的耐热性设计
钢结构工业厂房防火能力很差, 当钢材受热在100℃以上时, 随着温度的升高, 钢材的抗拉强度降低, 塑性增大;温度在250℃左右时, 钢材抗拉强度略有提高, 而塑性却降低, 出现蓝脆现象;当温度超过250℃时钢材出现徐变现象;当温度达500℃时, 钢材强度降至很低, 以致钢结构塌落。因此, 当钢结构表面温度处于150℃以上时, 必须做隔热及防火设计。这样可以增强建筑的耐热能力, 使建筑更加的安全。
3.4 屋面支撑系统及屋面结构的设计优化
屋盖支撑系统的布置应根据厂房跨度、高度、柱网布置、屋盖结构形式、吊车吨位和所在地区的抗震设防烈度等条件来决定。一般情况下无论有檩或无檩体系的屋盖结构均应设置垂直支撑;在无檩体系中, 大型屋面板有三点和屋架焊接, 可起到上弦支撑作用, 但考虑到施工条件的限制和安装需要。无论有檩或无檩体系屋盖均应在屋架上弦和天窗架上弦设置上弦横向支撑。对于屋架间距不小于12m的厂房或厂房内设有特重级桥式吊车或厂房内有较大振动设备的均应设置纵向水平支撑。屋面的排水及防水设计在屋面设计中需重点考虑, 根据《屋面工程技术规范》的规定, 屋面坡度最小为5%, 在积雪较大的地区, 坡度应适当加大。单坡屋面的长度主要取决于所在地区的温差以及降雨所形成的最大水头高度。根据工程设计经验, 单坡屋面长度宜控制在70m以内。目前, 市场上钢结构屋面的做法常用的有两种:①刚性屋面:双层彩色压型钢板内夹保温棉;②复合柔性屋面:由屋面彩钢板内板、隔气层、保温层、卷材防水层组成。
3.5 立面设计的优化
在厂房轻钢结构的设计中, 除了要对力学性能进行优化设计以外, 还需要对其立面设计进行优化。尤其是要对厂房轻钢结构的规模、线条、色彩等方面进行优化设计。由于厂房一般多用于生产, 因此在设计其立面的规模和线条时, 可以考虑设计简单统一的立面。在色彩选择上, 也可以尽量考虑彩色的钢板, 避免整个厂区都处于一种单调沉重的混凝土结构中。尤其是在厂房的出入口、外天沟已经收边泛水等部位进行合理优化设计, 在保证其基本功能的基础上, 实现良好的立面效果。使厂房给人一种亲切的感觉, 从而调节员工的心情, 提高工作积极性。另外, 线条是表现轻钢结构建筑风格最独特的特征, 均匀的线条或横或竖, 使得轻钢结构建筑富有流畅的金属质感, 体现了强烈的现代工业气息。很多厂房在设计上往往考虑到采光问题而在墙面上挖较多的孔洞, 破坏了立面效果, 笔者建议可以大量使用屋面采光板, 以此来解决采光和立面效果的矛盾, 同时还能解决厂房的通风问题。
4 结束语
随着工业现代化的不断发展, 工业生产对厂房的功能和性能都提出了更高的要求, 为了满足现代工业的厂房建设需要, 我们必须要不断的改进设计理念, 优化厂房结构的设计方案。目前钢结构逐渐成为厂房建筑的主要结构形式, 在对其进行结构设计优化时, 需要结合钢结构的特点, 和实际的工业生产需要, 对钢结构的抗震性、耐热性和支撑系统进行优化设计, 同时还要注重厂房结构设计的立面设计, 在满足厂房基本功能需求的基础上, 设计出优美大方, 更符合工业性质的厂房结构设计方案, 从而提升我国厂房建筑结构设计水平。
参考文献
[1]蔡红军, 蒋凤鸣, 董辉.浅谈钢结构厂房设计[J].中国科技信息, 2010 (19) .
[2]耿云峰.论钢结构工业厂房的设计与施工[J].今日科苑.2008 (20) .
[3]冯双艳.钢结构厂房中屋面支撑的设计实例分析[J].科技情报开发与经济, 2007 (19) .
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