關(guān)于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化法在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用探究

劉沂川

摘 要：在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展的今天，建筑市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)也不斷加大，企業(yè)為了能夠在這樣激烈的競(jìng)爭(zhēng)下依然穩(wěn)步的發(fā)展，就要不斷的進(jìn)行革新，對(duì)施工設(shè)計(jì)及方法進(jìn)行深入探究，相關(guān)的建筑設(shè)計(jì)人員就要不斷提高自身的專業(yè)水平，運(yùn)用新的技術(shù)，設(shè)計(jì)合理的方案，優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，建設(shè)安全經(jīng)濟(jì)的房屋，才能在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的機(jī)制下立于不敗之地。文章從結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法的重要性和應(yīng)用兩個(gè)方面對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化法在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用進(jìn)行了探討，希望能夠?qū)ο嚓P(guān)工作者的工作有所幫助。

關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu)；優(yōu)化法；房屋結(jié)構(gòu)；設(shè)計(jì)應(yīng)用

在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展的今天，建筑市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)也不斷加大，企業(yè)為了能夠在這樣激烈的競(jìng)爭(zhēng)下依然穩(wěn)步的發(fā)展，就要不斷的進(jìn)行革新，對(duì)施工設(shè)計(jì)及方法進(jìn)行深入探究，建設(shè)出既美觀又安全的建筑，滿足人們的需求，才能在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的機(jī)制下立于不敗之地。在建筑建設(shè)時(shí)投入較大的部分是建筑結(jié)構(gòu)方面的資金投入，為了減少這部分的投入需要不斷的優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，在確保建筑質(zhì)量安全的基礎(chǔ)上，對(duì)房屋建筑設(shè)計(jì)進(jìn)行規(guī)劃，制定建設(shè)方案，合理的安排施工項(xiàng)目，把控施工的整體結(jié)構(gòu)，增加企業(yè)經(jīng)濟(jì)收益。下面即是從結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法的重要性和應(yīng)用兩個(gè)方面入手，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行分析和討論，借此為相關(guān)工作者提高參考。

1 房屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法的重要性

如今，隨著城市化進(jìn)程的不斷加快，城市建筑土地資源越來越緊缺，因此高層或超高層住房將成為城市住宅的發(fā)展方向，相較于傳統(tǒng)的建筑模式，高層建筑等新型建筑的建設(shè)具有更大的難度，這就要求相關(guān)的施工建設(shè)人員應(yīng)該重視房屋結(jié)構(gòu)優(yōu)化問題，在減少資金投入的同時(shí)，進(jìn)行細(xì)致的建筑設(shè)計(jì)方案規(guī)劃，運(yùn)用新技術(shù)和新理念，建設(shè)出既安全又經(jīng)濟(jì)的建筑。根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)可以看出合理的房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可以減少建設(shè)資金投入，與沒有進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化的建筑相比采用優(yōu)化法進(jìn)行優(yōu)化后的建筑能夠節(jié)省10%～20%的建設(shè)費(fèi)用。不過，在實(shí)際的施工建設(shè)過程中，優(yōu)化設(shè)計(jì)的實(shí)施往往不是一帆風(fēng)順的，可能因?yàn)槎喾矫娴南拗贫y以進(jìn)行。首先，很多施工單位都會(huì)因?yàn)橼s工程進(jìn)度，而不顧施工質(zhì)量，對(duì)于房屋設(shè)計(jì)的缺陷不予及時(shí)的優(yōu)化處理，而對(duì)最后的建筑質(zhì)量造成影響。其次，還有一些施工建設(shè)人員自身經(jīng)驗(yàn)不足、專業(yè)素質(zhì)不高，無法進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)優(yōu)化。最后，還因?yàn)橐恍┦┕そㄔO(shè)人員和設(shè)計(jì)人員只注重建筑的部分建設(shè)，而忽視建筑的整體設(shè)計(jì)，不能準(zhǔn)確的制定工程預(yù)案，影響建筑整體的造價(jià)。對(duì)建筑的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化能夠合理的規(guī)劃建筑設(shè)計(jì)，減少工程資金投入，房屋結(jié)構(gòu)各個(gè)方面整合起來，保證建筑質(zhì)量，為人們提供經(jīng)濟(jì)安全的住房。

2 房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法的應(yīng)用

2.1 整體優(yōu)化和局部?jī)?yōu)化

建筑設(shè)計(jì)都有一定的層次和復(fù)雜性，首先從層次性方面來說，其一般包含建筑的設(shè)計(jì)體系、結(jié)構(gòu)體系及安裝設(shè)計(jì)體系等，而每一個(gè)體系內(nèi)還有很多分支體系。相關(guān)的設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)建筑時(shí)，要根據(jù)實(shí)際情況參照不同分支體現(xiàn)的特點(diǎn)進(jìn)行優(yōu)化，逐步攻克難關(guān)，完成整個(gè)工程；其次從復(fù)雜性方面來說，其一般包含建筑原料選取、零部件選取、結(jié)構(gòu)類型選取等內(nèi)容。因此，無論是什么樣的房屋建筑，都可以從整體分層、細(xì)化的進(jìn)行優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)優(yōu)化的目標(biāo)。

2.2 分階段優(yōu)化

在一個(gè)工程項(xiàng)目中每一環(huán)的建設(shè)都是相互關(guān)聯(lián)的，每一個(gè)環(huán)節(jié)都有自己的優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，在進(jìn)行工程建設(shè)時(shí)對(duì)這些環(huán)節(jié)進(jìn)行分階段的優(yōu)化有利于整體工程的優(yōu)化設(shè)計(jì)，有效的保證建筑的施工質(zhì)量，增加企業(yè)經(jīng)濟(jì)收益。

2.3 樁基礎(chǔ)優(yōu)化

灌注樁和預(yù)制樁是樁基礎(chǔ)的兩種類型。灌注樁是施工的重點(diǎn)項(xiàng)目之一，其施工時(shí)過程復(fù)雜，工期較長(zhǎng)，難以把控質(zhì)量。所以，在沉降符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，可以進(jìn)行預(yù)制樁施工法，結(jié)合深層樁基，加大土壤對(duì)樁身的摩擦，并選用長(zhǎng)度的預(yù)制樁。

2.4 上部結(jié)構(gòu)優(yōu)化

對(duì)房屋建筑上部結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，首先需要將剪力墻進(jìn)行合理布置。具體做法是讓剪力墻質(zhì)量保持均勻，使得對(duì)稱樓層平面中心和同樓層結(jié)構(gòu)重心重疊在一起，減小地震、勁風(fēng)等外部作用力的影響。在房屋類型達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的情況下，要應(yīng)用大開間的剪力墻構(gòu)造，適當(dāng)?shù)脑鲩L(zhǎng)剪力墻墻肢，減少墻肢數(shù)量，降低混凝土應(yīng)用。其次因?yàn)榧袅Φ陌抵ǔ６疾捎玫氖卿摻?，這樣就可以應(yīng)用大開間剪力墻來減少鋼筋的數(shù)量。不過，在建筑場(chǎng)地地質(zhì)復(fù)雜或較差的情況下，不能削減鋼筋數(shù)量，這時(shí)就不適合運(yùn)用大開間剪力墻構(gòu)造。

2.5 建筑結(jié)構(gòu)協(xié)調(diào)優(yōu)化

房屋建筑設(shè)計(jì)還要在確保建筑結(jié)構(gòu)不受影響的情形下和整體平面保持緊密配合，真正的實(shí)現(xiàn)美觀、安全。建筑柱及墻布置，需要和房屋建筑平面的基本功能需求相一致，統(tǒng)一各個(gè)房間進(jìn)深以及開間大小。簡(jiǎn)化建筑系統(tǒng)，避免出現(xiàn)墻與柱錯(cuò)位的現(xiàn)象，保持每一層的高度和截面面積相同。還要注意的是在進(jìn)行樓體或電梯設(shè)計(jì)的時(shí)候，一定要在一些應(yīng)力集中或受力方向較多的轉(zhuǎn)角區(qū)域進(jìn)行加固，采用承重能力較強(qiáng)的建筑材料，而在一些非承重構(gòu)建結(jié)構(gòu)中運(yùn)用材質(zhì)相對(duì)較輕的建筑材料，合理布局整體的建筑結(jié)構(gòu)，減輕其自重，保證重心、剛心及質(zhì)心交疊，避免扭轉(zhuǎn)情況的出現(xiàn)，保障整體建筑在合理布局的規(guī)劃下進(jìn)行施工建設(shè)。

2.6 排水結(jié)構(gòu)協(xié)調(diào)優(yōu)化

在工程建設(shè)中建筑的給排水專用房里面往往會(huì)有很多機(jī)械設(shè)備，這樣會(huì)加大其負(fù)荷量，因此需要盡量把水泵安置于地下室中。值得注意的是排水房間中的管道數(shù)量較多，且大小不一、粗細(xì)不同，所以要在樓板上加固穿孔位，預(yù)留符合標(biāo)準(zhǔn)的孔洞，盡量不要設(shè)置會(huì)影響水平方向管線貫穿柱和建筑梁結(jié)構(gòu)的孔洞。如果管道貫穿的是房屋的承重墻，還應(yīng)該注意對(duì)墻體進(jìn)行加固和維護(hù)。盡可能確保結(jié)構(gòu)的布設(shè)同管網(wǎng)體系相協(xié)調(diào)，避免出現(xiàn)管道繞柱或梁的狀況。

2.7 結(jié)構(gòu)同電氣的協(xié)調(diào)優(yōu)化

如果用導(dǎo)線的形式將電氣的管線安裝于金屬管外部或墻體、樓板處，那么就會(huì)加大施工難度。因此，在管線貫穿建筑梁的情況下，需要在保證墻體厚度的同時(shí)在建筑梁上打孔，并要保證墻體一側(cè)平面和建筑梁齊平，不能讓管線暴露在墻體外。

3 結(jié)束語

總的來說，對(duì)建筑的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化，不但能夠減少工程預(yù)算，而且可以確保建筑自身的功能。同時(shí)，需要注意的是建筑企業(yè)及開發(fā)商絕對(duì)不能只追求經(jīng)濟(jì)利益而不顧建筑質(zhì)量，不能為了使結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)最大化而削弱技術(shù)性能、縮減建材的質(zhì)量。需要明確房屋結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)優(yōu)化的最終目的是在保障建筑的功能和質(zhì)量基礎(chǔ)上增加企業(yè)收益，因此相關(guān)的建筑設(shè)計(jì)人員就要不斷提高自身的專業(yè)水平，運(yùn)用新的技術(shù)，設(shè)計(jì)合理的方案，優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，建設(shè)安全經(jīng)濟(jì)的房屋。

參考文獻(xiàn)

[1]黃海濤，黃慎江.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中概念設(shè)計(jì)方法應(yīng)用的探討[J].工程與建設(shè)，2010（04）.