房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的經(jīng)濟性及優(yōu)化技術(shù)應(yīng)用探討

劉茗

摘 要：在現(xiàn)代化的發(fā)展建設(shè)過程中，建筑房屋結(jié)構(gòu)需要得到進一步的優(yōu)化，只有從經(jīng)濟性以及技術(shù)性兩個方面加以考量，才能讓房屋建筑結(jié)構(gòu)得到更好的發(fā)展，可以說房屋建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計與經(jīng)濟性之間具有十分密切的聯(lián)系，因此本文將對其進行詳盡的敘述，通過三個不同的角度進一步加強我國房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計水平的提升。希望通過本文的論述能夠進一步提高我國的建筑發(fā)展水平。

關(guān)鍵詞：房屋建筑工程；結(jié)構(gòu)設(shè)計；優(yōu)化技術(shù)

隨著現(xiàn)代化發(fā)展水平的加快，在過去的十幾年間，我國的經(jīng)濟建設(shè)取得了穩(wěn)步的提升，這在很大程度上都要歸功于房地產(chǎn)行業(yè)的帶動，可以說房地產(chǎn)與建筑事業(yè)已經(jīng)成為當前我國經(jīng)濟發(fā)展的龍頭行業(yè)，這讓人們的生活水平得到了快速的發(fā)展以及進步，在對房屋建設(shè)進行投資的過程中，房屋結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計自始至終都是重點內(nèi)容之一，可以說在今后的一段時期內(nèi)，需要以經(jīng)濟性的建筑作為設(shè)計中的重點，并且不斷完善以及更新相關(guān)的設(shè)計理論，采用更加先進的技術(shù)手段來讓建筑事業(yè)呈現(xiàn)出突飛猛進的進步。

1、房屋建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化技術(shù)的內(nèi)容

在對房屋建筑結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化設(shè)計的過程中，首先應(yīng)該保證房屋自身具備一定的使用功能，同時還要符合安全設(shè)計的要求，這樣才能達到經(jīng)濟性的要求，通常情況下，在對房屋進行整體結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程中，首先應(yīng)該從經(jīng)濟性的角度出發(fā)來確定設(shè)計的主要內(nèi)容，在進行房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計時，可以將其分為幾個不同的部分作為子結(jié)構(gòu)，子結(jié)構(gòu)還可以進行不斷的細分，例如主體結(jié)構(gòu)、圍護結(jié)構(gòu)等，通過對這些子結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化設(shè)計，最終就能實現(xiàn)對整體結(jié)構(gòu)的優(yōu)化發(fā)展，以滿足人們不斷提高的生活質(zhì)量要求。

2、房屋建筑與經(jīng)濟性關(guān)系處理

在對房屋建筑以及經(jīng)濟性關(guān)系進行處理的過程中，首先應(yīng)該對結(jié)構(gòu)部分和建筑物層數(shù)之間的關(guān)系加以進一步的處理。因為在這樣的關(guān)系中，一個建筑物中只有一個公用屋蓋。無論建筑層數(shù)如何增加，公用屋蓋也只能是一個。但是建筑物的層數(shù)越高，對于基礎(chǔ)部分而言就會讓上層承受較大的荷載力，基礎(chǔ)構(gòu)件的承載能力也就因此需要得到進一步的提高，在對基礎(chǔ)進行設(shè)計的過程中，無形之中就會增加一定的成本。與此同時，房屋在進行內(nèi)部梁柱墻的設(shè)計過程中，也會因為建筑層數(shù)的不斷增加而讓成本出現(xiàn)提高的狀態(tài)，其不同之處就在于不同構(gòu)件在設(shè)計成本上具有一定的差異性，所以建筑物屋蓋在進行設(shè)計的過程中會隨著建筑物高度的增加而令設(shè)計成本不斷的增加，二者之間是呈現(xiàn)出正比例關(guān)系的。

另外需要處理的關(guān)系是建筑用地面積和建筑物層數(shù)之間的關(guān)系，在處理這一關(guān)系的過程中，如果不考慮外界的因素，只是從層數(shù)與用地之間的關(guān)系進行考量的話，那么建筑物層數(shù)的增加必然會讓單層用地面積減小，但是在實際工程設(shè)計的過程中，并不能忽略外界因素的影響，如果不能讓建筑保證良好的光線，就會造成購買者購買意愿的境地，有些樓盤甚至還會出現(xiàn)無人問津的局面，在這樣的情況下，應(yīng)該充分對建筑物之間的距離進行考慮，只有這樣才能滿足市場發(fā)展的需要。所以最終的結(jié)果就是隨著建筑層數(shù)的不斷增加，用地面積也就會增加，只有加強對建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計，才能最終滿足建筑層數(shù)與面積之間的優(yōu)化發(fā)展。通常情況下采用的方法是盡可能的減小建筑上部的面積，這樣對整體的光照效果有好處。

在對建筑結(jié)構(gòu)以及建筑設(shè)備之間的經(jīng)濟性關(guān)系進行處理的過程中可以發(fā)現(xiàn)，如果是對高層建筑的施工，那么不僅需要完善給排水管道，還應(yīng)該對電氣設(shè)備進行建造，這樣才能讓人們的生活有了保障。但是建筑物層數(shù)的不斷增加，會讓建筑設(shè)備也不斷的增加，那么整體的建筑成本在這樣的情況下也就出現(xiàn)了增長的趨勢。

最后是對建筑結(jié)構(gòu)外觀以及經(jīng)濟性之間關(guān)系的處理。在修建建筑時，首先是對安全性進行考慮，其次才是外觀的設(shè)計，當然外觀設(shè)計固然重要，但是如果沒有一個安全的環(huán)境，那么再美觀的外表也必然會留下不利的隱患。所以應(yīng)該以安全性為首要前提，在此基礎(chǔ)上保證建筑結(jié)構(gòu)在外觀的設(shè)計上處于一種方形或者圓形的狀態(tài)，保持一種平衡的受力狀態(tài)。進一步講，如若將一定用地面積的方形房屋建筑外觀設(shè)計為圓形，由于圓形建筑物相對方形建筑物周長小，因此建筑物墻體面積也會隨之變小。

3、優(yōu)化技術(shù)在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用

3.1重視結(jié)構(gòu)建造數(shù)字技術(shù)應(yīng)用

對于建筑物的結(jié)構(gòu)布置方式而言，存在著多種選擇，即便是同一建筑物結(jié)構(gòu)布置方案也有多種結(jié)構(gòu)分析方法。進一步講，基于不同的建筑物結(jié)構(gòu)分析方法，建筑物設(shè)計所選用的設(shè)計參數(shù)及其建筑材料等等都會不同程度地存在差異性。而隨著數(shù)字技術(shù)特別是計算機技術(shù)的迅猛發(fā)展，數(shù)字化技術(shù)對傳統(tǒng)模型和平面圖紙的取代，利用數(shù)字化軟件得以快速解決設(shè)計結(jié)構(gòu)方案和設(shè)計參數(shù)影響分析等難題，如赫爾佐格和德梅隆設(shè)計的“鳥巢”便是建筑結(jié)構(gòu)技術(shù)的突破，由蓋里科技公司研發(fā)而成的DP軟件的鳥巢設(shè)計更是數(shù)字技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方面的創(chuàng)新。因此，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計處理需要大力依靠計算機軟件來實現(xiàn)。另外，設(shè)計人員要予以重視概念化設(shè)計。不過由于設(shè)計人員在設(shè)計方式和設(shè)計經(jīng)驗的不同，概念設(shè)計模式也會有所不同。因此，設(shè)計人員對于方案及設(shè)計參數(shù)的合理選擇，實質(zhì)上就是概念優(yōu)化設(shè)計的技術(shù)過程。

3.2房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計問題的解決

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化目的主要是基于在設(shè)計規(guī)定年限內(nèi)實現(xiàn)建筑物的功能需求，并最大限度提高外部作用因素的抵抗能力和減少房屋建設(shè)成本。其中，外部作用因素之中，荷載作用時間、地點及強度都不可準確預(yù)料的地震作用較為特殊，一旦發(fā)生能量等級高的地震作用時，建筑物破壞必然無疑。故而，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中需要充分考慮地震的荷載作用?；诮Y(jié)構(gòu)對稱的建筑物其荷載承受處于均勻狀態(tài)，結(jié)構(gòu)的危險截面較少，并通過多道設(shè)防思想即通過次要構(gòu)件來保護主要構(gòu)件，來達到建筑結(jié)構(gòu)抗震性能的明顯效果。

4、應(yīng)注意的問題

一是房屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)并不是必然運用于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計全過程之中，而是主要應(yīng)用于最初期的結(jié)構(gòu)設(shè)計之中。這是緣于前期結(jié)構(gòu)設(shè)計方案的確定直接影響著設(shè)計成本的高低，這樣才能實現(xiàn)建筑物成本的最合理陛。二是房屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)更多的是應(yīng)用于結(jié)構(gòu)細部的優(yōu)化工作。如矩形現(xiàn)澆板塊設(shè)計需要現(xiàn)澆板的合理分析，以便避免現(xiàn)澆板的拐角處裂縫出現(xiàn)。

5、結(jié)語

房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計無非是實現(xiàn)房屋的安全、穩(wěn)定、美觀功能。并最大限度節(jié)約建筑成本，而實現(xiàn)這些目的就非常有必要對建筑物進行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計，并將其技術(shù)應(yīng)用于結(jié)構(gòu)設(shè)計的各個階段。

參考文獻：

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