建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

王月霞

摘 要：隨著建筑理念藝術(shù)感的提升，建筑的價(jià)值已經(jīng)不局限于實(shí)用價(jià)值，更多的加入藝術(shù)美感、安全性、施工便利性、經(jīng)濟(jì)適用性、實(shí)用性、美觀性，這些是房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的五個(gè)基本問題。本章就是針對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法，在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用方面展開討論。

關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu)；優(yōu)化方案；房屋設(shè)計(jì)

1 前言

時(shí)代的進(jìn)步以及社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，導(dǎo)致建筑行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)愈加激烈，從而給企業(yè)帶來巨大壓力，為了保障建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在市場(chǎng)中保留相應(yīng)地位，提升業(yè)主對(duì)房屋性能、安全性、外觀美感的要求，各大建筑企業(yè)加大對(duì)設(shè)計(jì)方案的研究，文章系統(tǒng)闡述建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面的優(yōu)化方式以及房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的具體措施。

2 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方式的理論體現(xiàn)

建筑物的安全性、可靠性、基本功能性是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮的因素，同時(shí)建筑物不能缺少美感以及藝術(shù)感，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中必須要體現(xiàn)這些元素，才能建成高質(zhì)量的建筑物。在深入研究的過程中逐漸發(fā)現(xiàn)建筑設(shè)計(jì)優(yōu)化方式在實(shí)際中的應(yīng)用，在房屋工程總體的優(yōu)化以及房屋工程分層機(jī)構(gòu)的優(yōu)化分別有體現(xiàn)。

盡可能減少建筑鋼度中心及其相關(guān)性，是在建筑結(jié)構(gòu)整體設(shè)計(jì)中需要注意的，同時(shí)要保持建筑整體平面結(jié)構(gòu)的對(duì)稱性以及規(guī)則性，設(shè)計(jì)理念要滿足建筑設(shè)計(jì)師的要求。在垂直方向設(shè)計(jì)盡可能讓承重結(jié)構(gòu)件上下相通，是在滿足建筑物本身功能的前提下要達(dá)到的目標(biāo)。同時(shí)充分考慮鋼度的要求，變化要保持簡(jiǎn)便性，否則很難保證建筑結(jié)構(gòu)在抵抗水平方向上的動(dòng)力荷載作用[1]。

3 房屋建筑領(lǐng)域結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化的重要性

研究表明房屋建筑的趨勢(shì)是以高層為主。那么如何減少資金投入，保障結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)適應(yīng)社會(huì)大眾的要求成為研究人員關(guān)注的事情。企業(yè)要優(yōu)化房屋建筑結(jié)構(gòu)，應(yīng)該在保證質(zhì)量的前提下進(jìn)行，系統(tǒng)的分析設(shè)計(jì)方案并運(yùn)用先進(jìn)的技術(shù)理念、設(shè)計(jì)觀念，全面管理工程建筑問題，達(dá)到合理控制建筑工程造價(jià)。在實(shí)際施工過程中，設(shè)計(jì)者應(yīng)該融合施工技術(shù)和經(jīng)濟(jì)效益的關(guān)系，合理規(guī)劃設(shè)計(jì)方案，保證建筑企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

為了更加全面發(fā)揮機(jī)械設(shè)備和建筑材料的性能，就要全面發(fā)揮科學(xué)優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)勢(shì)。合理優(yōu)化設(shè)計(jì)方案能夠最大程度的降低建設(shè)的造價(jià)投入，幫助企業(yè)獲得更大的利益。與此同時(shí)，系統(tǒng)性調(diào)整房屋結(jié)構(gòu)，能夠加強(qiáng)房屋質(zhì)量，保障居民居住安全，優(yōu)化企業(yè)結(jié)構(gòu)。

4 房屋建筑領(lǐng)域中結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方式的具體措施

4.1 優(yōu)化房屋建筑的整體性以及局部性

層次性以及復(fù)雜性是建筑設(shè)計(jì)中必須具備的特點(diǎn)。包含建筑整體設(shè)計(jì)體系、結(jié)構(gòu)相關(guān)體系、安裝體系，是從建筑設(shè)計(jì)層次性角度的特點(diǎn)出發(fā)總結(jié)的，其中每一個(gè)單獨(dú)體系又包含了相應(yīng)的下屬系統(tǒng)，相互之間互相優(yōu)化，突破關(guān)聯(lián)的橫向性，從而實(shí)現(xiàn)工程的疊加性。復(fù)雜性主要包括建筑材料的選取、建筑零部件的選取等方面。所以進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化要從建筑項(xiàng)目整體入手，保障設(shè)計(jì)整體的優(yōu)化。

4.2 提升建筑的壽命

每個(gè)階段都要進(jìn)行工程使用年限的優(yōu)化方案制定。房屋設(shè)計(jì)者首先要考察每個(gè)設(shè)計(jì)階段的特點(diǎn)，依據(jù)實(shí)際結(jié)果確定優(yōu)化的方式，進(jìn)而科學(xué)的調(diào)整整個(gè)工程的壽命。這種方式既能夠保障建筑工程的質(zhì)量也能提升建筑企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

4.3 優(yōu)化樁基礎(chǔ)

樁基礎(chǔ)分為灌注樁以及預(yù)制樁。在整體施工時(shí)質(zhì)量控制的是灌注樁，其操作的技巧比較復(fù)雜，并且比較耗時(shí)。因?yàn)榧尤腩A(yù)制樁的時(shí)候需要在沉降符合標(biāo)準(zhǔn)的前提下進(jìn)行，所以要相應(yīng)的減少施工工序。在樁基逐漸加深的過程中，土壤和裝機(jī)之間的摩擦漸漸增大，此時(shí)一定要選擇比較長(zhǎng)的預(yù)制樁，這是在施工過程中需要注意的。

4.4 提升建筑主體上部結(jié)構(gòu)的科學(xué)性

上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的時(shí)候要建立相應(yīng)的房屋建筑模型，同時(shí)優(yōu)化系統(tǒng)。整個(gè)程序中第一步就是合理設(shè)置剪力墻，確保剪力墻整體質(zhì)量的均勻，從而達(dá)到樓層中平面剛度的中心點(diǎn)與樓層整體的結(jié)構(gòu)重心重合，保障在地震或者大風(fēng)天氣對(duì)建筑物不會(huì)造成損壞。條件允許的情況下，要盡可能對(duì)房屋建設(shè)剪力墻進(jìn)行大開間的構(gòu)造處理，增長(zhǎng)剪力墻的墻肢長(zhǎng)度，從而減少墻肢的數(shù)量，同時(shí)在達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的前提下降低混凝土的花費(fèi)。剪力墻的暗柱是使用一般性的鋼材鑄造而成的，采用較大的剪力墻能夠減少鋼筋使用的數(shù)量，進(jìn)而節(jié)約成本。但是建筑物本身沒有相應(yīng)的條件，同時(shí)對(duì)于抗震減壓的要求比較高，就不能建立過大的剪力墻。

4.5 提升房屋結(jié)構(gòu)與建筑優(yōu)化的協(xié)調(diào)性

保證建筑的整體結(jié)構(gòu)以及整體平面緊密結(jié)合，是在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中要做的，從而保證建筑本身的美觀以及結(jié)構(gòu)的合理性。保持間接的建筑系統(tǒng)，不能在墻體以及支柱方面出現(xiàn)錯(cuò)位，維持高度與界面面積相同。樓體設(shè)計(jì)時(shí)要保障自身受力的轉(zhuǎn)角區(qū)，選取高強(qiáng)度的鋼材稱重，最大限度的減小自重。從整體的角度看，必須保證中心、剛心、質(zhì)心三者的正確疊加，避免出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)的現(xiàn)象。

在房屋建設(shè)領(lǐng)域中結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方式還有結(jié)構(gòu)以及排水系統(tǒng)的優(yōu)化、電氣系統(tǒng)的優(yōu)化等，房屋建設(shè)中排水系統(tǒng)也是重要的環(huán)節(jié)，其直接影響著用戶的體驗(yàn)，在設(shè)計(jì)構(gòu)思時(shí)要保障尺寸的準(zhǔn)確，保障后面的施工項(xiàng)目正常進(jìn)行。電氣管線的安裝是以導(dǎo)線的形式裝在金屬管體的外部，這種安裝的缺點(diǎn)是，可能給預(yù)制結(jié)構(gòu)造成施工困難。另外在設(shè)計(jì)中要對(duì)電梯部分進(jìn)行準(zhǔn)確的建筑分析以及極端，保證設(shè)計(jì)的合理性以及安全性[2]。

5 結(jié)論

綜合上述內(nèi)容，深入研究房屋結(jié)構(gòu)中設(shè)計(jì)優(yōu)化方案，增加建筑整體結(jié)構(gòu)的科學(xué)性，保障建筑本身的功能，合理控制以及管理整體工程的資金投入。對(duì)于經(jīng)濟(jì)效益方面開發(fā)商以及建筑方都不能過分關(guān)注，要結(jié)合多方面的因素進(jìn)行權(quán)衡，選擇最適合的設(shè)計(jì)方案。

參考文獻(xiàn)：

[1] 孫尤國(guó).結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)在房屋結(jié)構(gòu)這幾種的具體應(yīng)用[J].科技傳播，2017（5）：33～30.

[2] 王筦元.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].城市建設(shè)理論研究，2016（59）：36～65.