房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法的應(yīng)用

邢 華

（山西省建筑設(shè)計研究院，山西 太原 030013）

隨著人們物質(zhì)生活水平的不斷提升，也對居住環(huán)境和居住條件提出更高要求，在近年來發(fā)展過程中，建筑成本開始呈逐年上升趨勢，一般體現(xiàn)在建筑安裝和建筑用地方面，由此也對建筑行業(yè)的健康穩(wěn)定發(fā)展產(chǎn)生一定阻礙。鑒于上述情況，結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計逐漸開始在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計工作中進(jìn)行應(yīng)用，不僅實(shí)現(xiàn)了對現(xiàn)有資源的優(yōu)化利用，同時也進(jìn)一步提升了房屋建筑質(zhì)量，為建筑行業(yè)經(jīng)濟(jì)效益和社會效益的穩(wěn)步提升奠定了良好基礎(chǔ)。

1 結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用價值

1.1 提升房屋建筑安全性

在設(shè)計房屋建筑結(jié)構(gòu)的過程中，為確保建筑安全性，一般可對結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計進(jìn)行應(yīng)用。通過該技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用，不僅能夠最大限度提升房屋結(jié)構(gòu)安全性，同時還能進(jìn)一步提升房屋建筑質(zhì)量，滿足現(xiàn)代人們對于建筑的實(shí)際需求[1]。

1.2 對建筑功能進(jìn)行完善

在房屋建筑工程施工過程中，若想提升工程建設(shè)質(zhì)量，需要同步提升房屋建筑的美觀性、協(xié)調(diào)性以及實(shí)用性。若想達(dá)到上述目標(biāo)，要求相關(guān)施工企業(yè)妥善做好房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計工作，同時還要對結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計技術(shù)進(jìn)行積極應(yīng)用，以此實(shí)現(xiàn)對房屋建筑功能的有效完善，提升建筑合理性以及安全性，從而為人們提供更加安全、優(yōu)質(zhì)舒適的居住環(huán)境。

1.3 節(jié)約建筑成本

據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)調(diào)查顯示，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計工作中，通過對結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法的實(shí)踐應(yīng)用，可大幅度節(jié)約設(shè)計成本，同時也能節(jié)約很多施工成本。由此可見，將結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化技術(shù)應(yīng)用于房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計工作中，可最大限度提升建筑經(jīng)濟(jì)性[2]。

2 房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法的應(yīng)用現(xiàn)狀

房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計屬于系統(tǒng)性、綜合性的工程，因此必須要對結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化技術(shù)進(jìn)行實(shí)踐應(yīng)用。但縱觀當(dāng)前實(shí)際發(fā)展現(xiàn)狀，發(fā)現(xiàn)在對結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化技術(shù)進(jìn)行實(shí)踐的過程中，由于相關(guān)設(shè)計人員缺乏對該技術(shù)的綜合性學(xué)習(xí)與研究，僅滿足個別目標(biāo)的實(shí)際要求，未能實(shí)現(xiàn)對整體效益的全面考慮，且個別工作人員在具體工作過程中，雖然會借助計算機(jī)軟件設(shè)計房屋結(jié)構(gòu)，但卻忽視了軟件技術(shù)的局限性，未能將建筑功能、結(jié)構(gòu)、設(shè)計、進(jìn)度等內(nèi)容作為重點(diǎn)考慮因素，因而直接限制了房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化技術(shù)作用的充分發(fā)揮，同時也很難滿足房屋建筑需求。此外，個別設(shè)計人員在開展設(shè)計工作的過程中，經(jīng)常會習(xí)慣于從小方面入手，未能立足于建筑整體對問題進(jìn)行考慮，通常都是按照結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面、尺寸等要求開展設(shè)計工作，未能深入分析上述因素對于房屋建筑結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的影響，由此也對設(shè)計質(zhì)量產(chǎn)生了直接影響，同時也限制了結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化技術(shù)作用的充分發(fā)揮[3]。

3 房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法的實(shí)際應(yīng)用

3.1 妥善做好前期規(guī)劃工作

在房屋建筑工程領(lǐng)域中，在對房屋結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計規(guī)劃的過程中，要求相關(guān)設(shè)計人員深入到施工現(xiàn)場，詳細(xì)了解實(shí)際情況，同時也包括具體的施工要求、施工環(huán)境等等，如此才更加有助于根據(jù)房屋建筑施工方案提出合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計方案。與此同時，在開展設(shè)計優(yōu)化工作的過程中，還要根據(jù)之前所掌握的具體要求和實(shí)際情況以及自身的工作經(jīng)驗，按要求對相關(guān)工程結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理布局，實(shí)現(xiàn)概念設(shè)計與結(jié)構(gòu)優(yōu)化的有效融合，并將其落實(shí)至具體的設(shè)計環(huán)節(jié)當(dāng)中。對于數(shù)值不夠充分的細(xì)節(jié)處理，一般可通過概念設(shè)計來進(jìn)行，從而進(jìn)一步提升設(shè)計方案合理性[4]。

3.2 對建筑主體進(jìn)行全面優(yōu)化

建筑主體與房屋建筑的可靠性和安全性息息相關(guān)，因此在對房屋結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計的過程中，要求設(shè)計人員建立模型，并結(jié)合實(shí)際情況對其進(jìn)行優(yōu)化。例如，在設(shè)置剪力墻的過程中，首先要確保其質(zhì)量均勻，結(jié)構(gòu)中心與剛度中心重合，以提升建筑對狂風(fēng)、暴雨、地震等的抵抗能力。在設(shè)計工作中，若現(xiàn)實(shí)條件允許，還要盡可能延長剪力墻長度，并縮減其數(shù)量，如此更加有助于提升剪力墻牢固性，同時減少對混凝土材料的損耗。此外，還可將鋼材暗柱設(shè)置在剪力墻中，若所設(shè)計剪力墻過大，則可適當(dāng)減少對鋼筋材料的使用，以達(dá)到節(jié)約成本的目的。但若對建筑抗震抗壓的能力要求較高或其自身無法滿足較大剪力墻施工的現(xiàn)實(shí)條件，此時便禁止對較大剪力墻進(jìn)行設(shè)計[5]。

3.3 排水系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計

排水系統(tǒng)所處的房間，一般要進(jìn)行機(jī)械設(shè)備等的存放，由于荷載較強(qiáng)且荷載能力較大，因此在設(shè)計過程中，通?？稍诘叵率曳块g設(shè)置排水系統(tǒng)，并嚴(yán)格遵循國家相關(guān)規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)，對管道的預(yù)留深度和預(yù)留尺寸進(jìn)行設(shè)計，同時做好樓板鉆孔的固定工作。水平管線也要作為重點(diǎn)考慮對象，并盡可能避免管線穿過承重墻，若因現(xiàn)實(shí)情況需要無法對上述情況進(jìn)行避免，工作人員可重新加固承重件。

3.4 對結(jié)構(gòu)設(shè)計模型進(jìn)行優(yōu)化

在優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)模型的過程中，一般應(yīng)注意以下問題，第一，變量選取，正常情況下，在建筑工程設(shè)計方案中，設(shè)計人員占據(jù)著10分關(guān)鍵的地位，其在開展設(shè)計工作的過程中，需要對相關(guān)參數(shù)進(jìn)行重點(diǎn)考慮，從而為建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計以及編程等工作的開展提供便利條件，同時也能夠及時找到與實(shí)際需求相符合的資源和數(shù)據(jù)。第二，函數(shù)確定，在設(shè)計工作中所選定的函數(shù)，一定要以房屋結(jié)構(gòu)尺寸、配筋率等相符合，如此可最大限度節(jié)約成本。第三，對施工條件進(jìn)行衡量，若想最大限度提升建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，首先便是對房屋建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、受力限度以及結(jié)構(gòu)裂縫限度等情況進(jìn)行重點(diǎn)考慮。與此同時，在具體設(shè)計工作中，還要立足于房屋現(xiàn)有施工條件，并結(jié)合具體的施工方案，對于其中存在的問題進(jìn)行深入研究，從而最大限度提升建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理性以及精準(zhǔn)性[6]。

不同的建筑物具有不同的年限要求，為最大限度延長建筑物應(yīng)有年限，在設(shè)計房屋結(jié)構(gòu)的過程中，還要注重對各階段設(shè)計方案進(jìn)行全面優(yōu)化，如此便要求設(shè)計人員嚴(yán)格考察和把控設(shè)計環(huán)節(jié)，之后結(jié)合實(shí)際情況對設(shè)計方案進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化，從而達(dá)到延長建筑物應(yīng)用年限的目的。

4 結(jié)語

綜上所述，在對建筑房屋結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計的過程中，相關(guān)工作人員一定要提升對建筑設(shè)計優(yōu)化技術(shù)的重視程度，以此提升建筑質(zhì)量，幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益最大化的發(fā)展目標(biāo)。具體實(shí)踐中，設(shè)計人員首先要做好前期規(guī)劃工作，之后對建筑主體、排水系統(tǒng)等進(jìn)行全面優(yōu)化，之后再優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計模型，將安全工作妥善落實(shí)到位，從而最大限度提升房屋建筑結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)水平、安全水平，為住戶提供一個健康、優(yōu)質(zhì)的居住環(huán)境，促進(jìn)我國房屋建筑設(shè)計行業(yè)的可持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展。