現(xiàn)代房屋建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)

高 博李金果

（濮陽(yáng)市規(guī)劃建筑設(shè)計(jì)研究院，河南 濮陽(yáng) 457000）

現(xiàn)代房屋建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)

高 博1李金果2

（濮陽(yáng)市規(guī)劃建筑設(shè)計(jì)研究院，河南 濮陽(yáng) 457000）

伴隨著生活水平的不斷提升，人們對(duì)居住環(huán)境也提出了越來(lái)越高的要求，這就促使我國(guó)不斷增加對(duì)于房屋建筑方面的投入。房屋建筑最基本的條件就是要保證建筑物能夠安全長(zhǎng)久使用，同時(shí)還需要有一定的美觀性和經(jīng)濟(jì)性。此外，還應(yīng)當(dāng)盡量控制施工成本，這就需要在進(jìn)行房屋設(shè)計(jì)時(shí)使用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化技術(shù)。因此，本文主要研究了現(xiàn)代房屋建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，希望能夠起到一定的作用。

房屋 建筑結(jié)構(gòu) 優(yōu)化設(shè)計(jì)

對(duì)于當(dāng)今時(shí)代來(lái)說(shuō)，人們更加關(guān)注生活質(zhì)量的不斷提升。由于房屋建筑與人們的生活有著直接的聯(lián)系，因而人們對(duì)于房屋建筑投以了越來(lái)越多的重視。新時(shí)期房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的是否合理，對(duì)人們的生活有著重要的影響。結(jié)合社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平以及人們的需求，當(dāng)今時(shí)代房屋建筑優(yōu)化設(shè)計(jì)不但需要保證建筑物的經(jīng)濟(jì)性及使用率，還需要保障其功能性與安全性。

1. 屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的內(nèi)容

在進(jìn)行房屋建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)，首先需要對(duì)優(yōu)化設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容進(jìn)行了解。通常來(lái)說(shuō)，優(yōu)化內(nèi)容由主體結(jié)構(gòu)以及子結(jié)構(gòu)構(gòu)成。第一步需要先分析柱結(jié)構(gòu)。柱結(jié)構(gòu)好比人的神經(jīng)中樞，一旦柱結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)出現(xiàn)問(wèn)題，整個(gè)建筑物都會(huì)存在隱患，需要及時(shí)對(duì)柱結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)以及改進(jìn)。第二部需要分析子結(jié)構(gòu)。子結(jié)構(gòu)由屋蓋結(jié)構(gòu)及下部的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)構(gòu)成，子結(jié)構(gòu)就像人體神經(jīng)中樞中的神經(jīng)末梢，一旦字結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)不合理，就會(huì)影響到柱結(jié)構(gòu)的平穩(wěn)性。因此，設(shè)計(jì)師需要對(duì)子結(jié)構(gòu)進(jìn)行科學(xué)合理地優(yōu)化和調(diào)整，讓它們與主結(jié)構(gòu)更為匹配。

房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要包括對(duì)房屋工程總體的優(yōu)化設(shè)計(jì)以及對(duì)房屋工程分布結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)。在進(jìn)行具體的優(yōu)化過(guò)程時(shí)，可以依據(jù)實(shí)際的施工情況，在滿足了設(shè)計(jì)規(guī)范以及使用要求的基礎(chǔ)上對(duì)房屋建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)綜合的經(jīng)濟(jì)效益。

2. 屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化的作用

房屋建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)不但需要使建筑結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)遠(yuǎn)效益得到滿足，還需要有效控制建筑結(jié)構(gòu)的投資額度，有效提升建筑結(jié)構(gòu)的可靠度以及合理性。與較為傳統(tǒng)的房屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)相比起來(lái)，優(yōu)化新時(shí)代的房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能夠在很大程度上降低工程造價(jià)，不但能夠優(yōu)化投資，還能夠優(yōu)化技術(shù)，通過(guò)滿足材料性能的合理性來(lái)保證建筑結(jié)構(gòu)質(zhì)量的要求，不斷協(xié)調(diào)房屋建筑的內(nèi)部單元，同時(shí)還需要完善房屋建筑的安全性，對(duì)房屋建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法進(jìn)行科學(xué)合理地決策，保障房屋建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)能夠順利完成。

3. 屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的要求

3.1 安全性

人類(lèi)最主要、最基本的生存環(huán)境就是房屋建筑，人們的日常生活及活動(dòng)都不能與建筑環(huán)境分離開(kāi)來(lái)。因而，新時(shí)期房屋建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)首先就需要滿足安全性，這是房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中最為基礎(chǔ)的要求。在進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)，不能僅僅考慮到功能性以及經(jīng)濟(jì)性，還需要重視建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全性的決策、設(shè)計(jì)及具體建設(shè)。在設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)的過(guò)程中，安全性是首先需要考慮的因素。

3.2 功能性

建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)最為本質(zhì)的要求是功能性，要求建筑物能夠給使用著帶來(lái)安全、優(yōu)質(zhì)、舒適的生活環(huán)境。伴隨著社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)水平的不斷提升，人們對(duì)于建筑物的功能提出了越來(lái)越高的要求，因而在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)還需要使建筑設(shè)施的協(xié)調(diào)性、美觀性以及實(shí)用性得到滿足，增強(qiáng)房屋建筑的功能，滿足使用者對(duì)于房屋建筑的功能需要。

3.3 環(huán)保性

近幾年，我國(guó)一直倡導(dǎo)環(huán)保節(jié)能，各行各業(yè)都積極踐行著這一理念，依據(jù)行業(yè)自身的特點(diǎn)選擇相應(yīng)的措施。環(huán)保性也是房屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的要求，對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)可以通過(guò)選擇節(jié)能環(huán)保的材料，對(duì)房屋建筑的整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。此外，對(duì)于建筑的施工過(guò)程中產(chǎn)生的廢水、廢氣以及廢渣等需要經(jīng)過(guò)處理后才能排放。

3.4 經(jīng)濟(jì)性

想要滿足當(dāng)今市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的需求，房屋建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)就需要滿足經(jīng)濟(jì)性這一要求，在以保障建筑物安全性、功能性、環(huán)保性的基礎(chǔ)上對(duì)投資成本進(jìn)行控制，在在大程度上降低成本。

4. 房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化方法

4.1 重視分析概念設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)

建筑物的結(jié)構(gòu)布置方式有較多的選擇方案，對(duì)于同一個(gè)建筑結(jié)構(gòu)，也有著多種結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的方案可供選擇。因?yàn)榻ㄖ锏慕Y(jié)構(gòu)布置方案具有不唯一性，同時(shí)建筑物結(jié)構(gòu)分析方法存在著差異，因此建筑物設(shè)計(jì)選擇的設(shè)計(jì)參數(shù)及指標(biāo)、建筑材料、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范等都有著一定的差別。因而，對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)處理時(shí)，不能只依靠計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行操作，更重要的是通過(guò)設(shè)計(jì)人員來(lái)驚醒概念化的設(shè)計(jì)。然而，不同設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)方式、設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)等都有著一定的不同，所以他們對(duì)于概念設(shè)計(jì)的理解就可能是完全不同的。在處理以上問(wèn)題的時(shí)候，需要設(shè)計(jì)相關(guān)的技術(shù)人員對(duì)一些方案及設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行科學(xué)合理的選擇、判斷。技術(shù)人員的工作經(jīng)驗(yàn)越多，就越能夠?qū)?shù)進(jìn)行合理的判斷和選擇，就越能夠?qū)崿F(xiàn)建筑物的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)。

4.2 積極應(yīng)對(duì)建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的實(shí)際性復(fù)雜問(wèn)題

建筑物結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)的主要目標(biāo)是保障房屋自身的安全性以及功能性，同時(shí)也需要其具備一定的耐久性?？梢詫?shí)現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)能夠促使建筑物在一定的時(shí)限內(nèi)最大程度低降低成本并實(shí)現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)。概念化設(shè)計(jì)的主要含義是怎樣通過(guò)對(duì)建筑物結(jié)構(gòu)的優(yōu)化來(lái)提升建筑物抵抗外部損害的能力。因此對(duì)于建筑物來(lái)說(shuō)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的最重要的內(nèi)容就是通過(guò)何種方式在較為復(fù)雜的應(yīng)力環(huán)境下進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。在外部因素中，地震時(shí)最為特殊的一種，因?yàn)榈卣鸷奢d作用的時(shí)間、地點(diǎn)和強(qiáng)度都不能進(jìn)行準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)，沒(méi)有任何的規(guī)律性。一旦出現(xiàn)能量等級(jí)較高的地震時(shí)，其對(duì)建筑物造成的破壞可能是毀滅性的。因而，房屋建這結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)需要對(duì)地震荷載作用進(jìn)行較為充分地考慮，盡最大能力降低地震對(duì)房屋建筑造成的損壞。當(dāng)前對(duì)于建筑物結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)有著一部分較為有效的設(shè)計(jì)方案。通常來(lái)說(shuō)，結(jié)構(gòu)對(duì)稱(chēng)的建筑物的荷載承受基本是均勻的，延展性較大，結(jié)構(gòu)的危險(xiǎn)截面較少，因而對(duì)于抗震來(lái)說(shuō)能起到很好的功能。發(fā)生能量級(jí)別較強(qiáng)的地震時(shí)，首先可能會(huì)破壞一些次要構(gòu)件，這就在一定程度上保護(hù)了主要構(gòu)件的穩(wěn)定性，建筑結(jié)構(gòu)產(chǎn)生失穩(wěn)故障的可能性較低。這種設(shè)計(jì)理念通常被稱(chēng)為多道設(shè)防思想，通過(guò)次要構(gòu)件對(duì)主要構(gòu)件進(jìn)行保護(hù)，通過(guò)主要構(gòu)件來(lái)保障建筑物自身的安全。

5 房屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)應(yīng)用中需要注意的問(wèn)題

5.1 房屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)通常應(yīng)用于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的初期

前期結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案的確定和建筑物項(xiàng)目自身的建筑成本有著直接的聯(lián)系，因而如果前期設(shè)計(jì)的過(guò)程中不應(yīng)用房屋建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)，在初期設(shè)計(jì)中就可能存在著建筑物和理性與可行性方面的隱患，直接影響到結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)成本。因而，房屋建筑的結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)應(yīng)當(dāng)應(yīng)用于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案的初期階段，這樣才能保證結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理化要求得以實(shí)現(xiàn)，保障建筑物成本的最合理性。

5.2 優(yōu)化技術(shù)應(yīng)更多應(yīng)用于結(jié)構(gòu)細(xì)部的優(yōu)化

第一，不但需要對(duì)房屋建筑的主題設(shè)計(jì)投以足夠的重視，還需要精細(xì)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的一部分較為主要的基本構(gòu)建。例如在進(jìn)行矩形現(xiàn)澆板塊的設(shè)計(jì)過(guò)程中，就需要合理分析現(xiàn)澆板，盡最大能力降低現(xiàn)澆板拐角處出現(xiàn)裂縫的可能性。第二，計(jì)算機(jī)時(shí)代的到來(lái)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了將計(jì)算機(jī)技術(shù)同設(shè)計(jì)理論結(jié)合起來(lái)這一需要，優(yōu)化設(shè)計(jì)的問(wèn)題已經(jīng)從一個(gè)工程實(shí)踐角度的問(wèn)題轉(zhuǎn)換為了數(shù)學(xué)問(wèn)題。因而，工程設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)不斷提升自身的工作能力，加強(qiáng)對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法的了解與把握。

社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平的不斷提升帶動(dòng)了生活質(zhì)量的提高，同時(shí)也增加了人們對(duì)高質(zhì)量生活的追求與向往。由于我國(guó)具有人口眾多的特性，這就導(dǎo)致了我國(guó)的建筑物不但需要實(shí)現(xiàn)最基礎(chǔ)的安全性以及功能性，還需要在此基礎(chǔ)上對(duì)土地進(jìn)行較為充分的利用，在最大程度上降低建筑成本，傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)原理也需要得到更新，促使現(xiàn)代的房屋建筑符合時(shí)代的發(fā)展特點(diǎn)與需要。

[1]盧建勇.如何搞好房屋建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)[J].中國(guó)房地產(chǎn)業(yè),2011, (3):174-174.

[2]欒波.談房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2012,(12):53-54.

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1007-6344（2015）11-0119-01