淺談建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的優(yōu)化策略

白為民

摘 要：建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計在施工建筑中所起到的重要作用是不言而喻的，但是隨著國民經(jīng)濟建設(shè)的不斷發(fā)展壯大，傳統(tǒng)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計已經(jīng)很難適應(yīng)時代社會發(fā)展的需要。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的不合理性將對整個建筑質(zhì)量有著直接的影響，所以作為建筑施工人員必須加強對這方面的重視，要不斷提升自身對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的認識與理解，不斷融入其新的創(chuàng)作理念并加以完善，這樣才能更好地指導(dǎo)于建筑施工作業(yè)，保證質(zhì)量，進一步推動我國建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展建設(shè)。下面文章就目前我國建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計存在的不足進行分析，并提出合理化的解決方案。

關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計；優(yōu)化策略；分析

1 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化概述

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化作業(yè)從某種意義上來講是一項專業(yè)性比較強的作業(yè)，它不僅僅要能夠真實體現(xiàn)出建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的可操作性，還要能夠?qū)φ麄€建筑施工作業(yè)進行全面的評估。優(yōu)化主要體現(xiàn)在對于建筑結(jié)構(gòu)以及成本、圖紙規(guī)劃方案、戶型設(shè)計、建筑風(fēng)格等方面的優(yōu)化。這就要求建筑施工設(shè)計人員要能夠明確每一個階段對于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)化目標(biāo)，從而減少成本的使用，合理的建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化不僅僅可以大大提高工作效率，還能在很大程度上保證質(zhì)量，延長建筑結(jié)構(gòu)的使用壽命。在當(dāng)前我國大力提倡市場效益最大化的前提下，建筑行業(yè)要想在激烈的市場競爭中獲得較好的發(fā)展，就必須在施工作業(yè)前了解房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的重要性。良好的建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化對于整個建筑施工材料的有效發(fā)揮有著積極的重要作用。同時合理的設(shè)計優(yōu)化還能改善人們的居住環(huán)境，提升生活質(zhì)量的舒適度。此外，還能減少資金的使用，最重要的是優(yōu)化設(shè)計是為了更好地的適應(yīng)時代社會發(fā)展的需要。

2 建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的原則

2.1 保證建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的功能性原則

功能性的有效發(fā)揮對于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計而言是極為重要的。功能性主要體現(xiàn)在建筑結(jié)構(gòu)的使用以及建筑完成后對于使用所產(chǎn)生的經(jīng)濟效益。某些建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計在功能上的有效發(fā)揮可以提高建筑結(jié)構(gòu)的使用率，如銀行的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計就必須考慮到建筑結(jié)構(gòu)的安全性以及確保安全通道的有效發(fā)揮，其次還要考慮到承載力的問題，因銀行的特殊性要求所使用的建筑材料必須能夠承受一定的荷載力，進而功能性才能發(fā)揮。

2.2 綠色環(huán)保的優(yōu)化原則

隨著人們生活質(zhì)量的逐漸提高，人們對于建筑環(huán)保材料的使用也越來越重視，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中能夠?qū)h(huán)保材料融入其中對于提高建筑質(zhì)量有著重要意義。從某種意義上來講可以減少對于環(huán)境的破壞，還能確保人們居住時的自身安全，減少了材料的二次污染。

2.3 充分考慮建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的安全性原則

安全性是每一項施工作業(yè)必須考慮的首要問題，對于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計來說，更是如此。結(jié)構(gòu)設(shè)計的安全性是就每一個環(huán)節(jié)而言，每個構(gòu)件在設(shè)計中都必須充分考到在實際施工操作中的可靠性，能夠與實際施工作業(yè)相結(jié)合，如果結(jié)構(gòu)設(shè)計不能在實踐中付之于應(yīng)用，那么也就失去了原本的意義。既不會獲得較好的經(jīng)濟效益，還會浪費大量的人力、物力、財力。

3 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的優(yōu)化策略

3.1 對建筑總體設(shè)計方案進行優(yōu)化

某些地區(qū)在進行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化的同時必須考慮到地域問題，自然環(huán)境的外在因素也是影響建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方案優(yōu)化的主要因素。有些地區(qū)夏季高溫多雨，冬季又溫和少雨，而且在整體設(shè)計過程中還要考慮到每棟建筑樓房之間的距離。不易太近也不易太遠這樣都會影響到建筑結(jié)構(gòu)的使用，而且會浪費整體的建筑結(jié)構(gòu)資源，所以作為建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計者要從大局出發(fā)，掌握好主體設(shè)計方向，這樣才能設(shè)計出符合實際發(fā)展需要的樓房。

3.2 對建筑平面設(shè)計方案進行優(yōu)化

建筑的平面設(shè)計方案不同，建筑的合理使用性以及建筑成本的需求量也會不同。因此在多個建筑平面設(shè)計方案中選擇最優(yōu)設(shè)計方案非常重要，要確定建筑的平面布局、柱網(wǎng)間距到樓層數(shù)、層高、建筑物的高度和房屋的基本類型等，同時房屋開間大小和進深也會對設(shè)計方案產(chǎn)生影響。如果建筑房屋的性能相同，一般設(shè)計方案和最優(yōu)設(shè)計方案的就會成本不同，因此在優(yōu)化設(shè)計方案時要根據(jù)具體情況選擇側(cè)重點。

3.3 對選擇的結(jié)構(gòu)形式進行合理的優(yōu)化

在進行結(jié)構(gòu)選型時，要對于整體建筑結(jié)構(gòu)的用途、高度、功能、周邊環(huán)境、抗震性等多方面因素進行合理的把握，因地制宜地選擇合理的結(jié)構(gòu)體系。一般高層建筑常用的結(jié)構(gòu)體系為：框架結(jié)構(gòu)、框剪結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)。在選擇了對應(yīng)的結(jié)構(gòu)體系以后，就要針對相應(yīng)的結(jié)構(gòu)體系進行合理的優(yōu)化，如剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計時需考慮連梁的優(yōu)化設(shè)計。連梁的剛度增大必將使得結(jié)構(gòu)的地震作用也增大，這樣連梁和墻肢分配內(nèi)力也相應(yīng)增大，此時必須增大構(gòu)件的配筋量，顯然這一設(shè)計結(jié)果必然會造成材料的浪費。因此，在住宅結(jié)構(gòu)設(shè)計時，一般情況下不宜采用大剛度的窗下墻作為連梁，而宜將連梁設(shè)計成為截面、剛度較小的弱連梁。另外一種情況，在滿足結(jié)構(gòu)剛度與變形要求時，應(yīng)從經(jīng)濟角度與抗力、變形方面綜合考慮，合理布置抗側(cè)力構(gòu)件。剪力墻數(shù)量越多，結(jié)構(gòu)抗側(cè)力剛度愈大，相應(yīng)結(jié)構(gòu)位移會減小，但是結(jié)構(gòu)地震力會隨抗側(cè)力剛度增大而加大，對結(jié)構(gòu)的造價控制不利。因此剪力墻應(yīng)以周邊均勻、對稱、分散等原則合理布置，以規(guī)范規(guī)定的水平位移限值為準(zhǔn)盡可能減少剪力墻數(shù)量。對不同的結(jié)構(gòu)形式的優(yōu)化，需要設(shè)計人員對該結(jié)構(gòu)形式進行充分的了解，對找到更為合理、經(jīng)濟的設(shè)計，從而在滿足各種規(guī)范的使用要求的前提下，杜絕不必要的浪費，做好成本控制。

3.4 注重結(jié)構(gòu)的細部優(yōu)化

在建筑施工作業(yè)中不免會因施工內(nèi)部細節(jié)處設(shè)計的不合理性而影響建筑施工作業(yè)質(zhì)量。從某種角度來講，細節(jié)將決定于整個建筑施工質(zhì)量的好壞。尤其是針對施工作業(yè)中拐角處的結(jié)構(gòu)設(shè)計，因拐角處的施工難度系數(shù)相對比較大，所采用的建筑材料也比較特殊，為保證質(zhì)量就需要選擇較好的施工作業(yè)材料及優(yōu)化內(nèi)部的細節(jié)來滿足其質(zhì)量要求。

3.5 在建筑材料的選擇上進行優(yōu)化

市場上出現(xiàn)了較多的綠色環(huán)保材料，這對于建筑施工作業(yè)而言是一種機遇，對于設(shè)計師而言也是一種挑戰(zhàn)。設(shè)計師在進行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計時就不得不改變原有的設(shè)計思路，將新材料的使用運用到建筑施工作業(yè)中，從而減少對環(huán)境的破壞，利于建筑材料的合理使用。

4 結(jié)束語

綜上所述，合理、優(yōu)化的建筑設(shè)計不但可以節(jié)約項目造價成本，還可以為社會創(chuàng)造附加經(jīng)濟價值，建設(shè)成本的有效控制與資金節(jié)省、充分高效合理的使用土地資源。為此建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，要優(yōu)化設(shè)計建筑結(jié)構(gòu)，提高設(shè)計水平。文章首先對建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化進行概述，再分析建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的意義，原則和策略，最后提出建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計策略的應(yīng)用。希望通過文章的研究對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中優(yōu)化水平的提高有所幫助。

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