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

王丹

摘 要：在社會(huì)進(jìn)步發(fā)展下，建筑領(lǐng)域面臨諸多的機(jī)遇與挑戰(zhàn)，傳統(tǒng)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法已經(jīng)不能滿足人們多樣化的需求，隨著各種新技術(shù)、新工藝、新材料的應(yīng)用，對建筑設(shè)計(jì)也提出更高的要求，設(shè)計(jì)人員必須去其糟粕取其精華，轉(zhuǎn)變固有設(shè)計(jì)方式的不足，吸取以往的成功經(jīng)驗(yàn)，提高建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化水平，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化的創(chuàng)新設(shè)計(jì)。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化中需要注意的是，我們要結(jié)合實(shí)際情況展開設(shè)計(jì)，這樣才能保證結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的有效性、安全性，從而推動(dòng)建筑行業(yè)的健康發(fā)展。

關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu);結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);優(yōu)化方法;房屋結(jié)構(gòu)

1 房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化的重要性分析

在建筑設(shè)計(jì)中結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是保證整體穩(wěn)定的前提條件，優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案是提高建筑物整體價(jià)值的有效途徑，在滿足人們多樣化需求的基礎(chǔ)上，還能夠節(jié)約成本費(fèi)用，降低工程造價(jià)。對于建筑企業(yè)來講，在保證建筑結(jié)構(gòu)長遠(yuǎn)效益得以實(shí)現(xiàn)的前提下，降低建筑結(jié)構(gòu)的成本費(fèi)用是企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益最大化的必經(jīng)之路，只有這樣才能實(shí)現(xiàn)建筑業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。相比于傳統(tǒng)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，通過科學(xué)的優(yōu)化方法能夠降低施工造價(jià)15%左右資金消耗。做好結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)能夠充分發(fā)揮材料的性能和效益價(jià)值，協(xié)調(diào)建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)部單元，提高建筑物的安全性。由此可見，做好建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化是實(shí)現(xiàn)建筑物安全、經(jīng)濟(jì)的有效方法。

2 房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化要點(diǎn)分析

首先，在結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的過程中應(yīng)該堅(jiān)持以人為本的原則，能夠從居民的使用需求與居住需求出發(fā)，這樣才能在保證建筑物具備所應(yīng)有的基礎(chǔ)性能。其次，充分考慮投資建設(shè)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化不僅要考慮整體的安全，還要在此基礎(chǔ)上協(xié)調(diào)投資問題，能夠提高資金的使用效率，在滿足質(zhì)量安全的基礎(chǔ)上節(jié)約開支，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益的最大化發(fā)展。另外，嚴(yán)格遵守設(shè)計(jì)的各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)原則，在進(jìn)行房屋結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的時(shí)候應(yīng)該選派經(jīng)驗(yàn)豐富的專業(yè)人員進(jìn)行設(shè)計(jì)，并且保證設(shè)計(jì)過程的規(guī)范性、標(biāo)準(zhǔn)性，需要注意的是，我國建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范具有片面性，其中一些規(guī)范可能不符合房屋建筑的實(shí)際情況，這就需要設(shè)計(jì)人員根據(jù)項(xiàng)目特點(diǎn)，具體分析，保證結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化的合理性。與此同時(shí)，結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)是一項(xiàng)復(fù)雜的工作內(nèi)容，主要是為了提供房屋結(jié)構(gòu)的安全性與合理性展開的一些措施手段，在實(shí)際工作中，需要將結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與優(yōu)化設(shè)計(jì)相互結(jié)合起來，從而保證結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的有效性。最后，建筑設(shè)計(jì)的創(chuàng)新，當(dāng)前我國建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)處于止步不前的狀態(tài)，如果想推動(dòng)建筑業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展，積極研究與創(chuàng)新是唯一途徑，創(chuàng)新對我國各行業(yè)來講都是一個(gè)經(jīng)久不衰的話題，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也應(yīng)該注重創(chuàng)新，把握當(dāng)前時(shí)代發(fā)展潮流，盡量展現(xiàn)現(xiàn)代化建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)所具有的優(yōu)勢特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化的高效果。

3 建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)基本原則

3.1 建筑平面布置產(chǎn)生規(guī)則結(jié)構(gòu)效應(yīng)的原則

建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)需要堅(jiān)持建筑平面布置產(chǎn)生規(guī)則結(jié)構(gòu)效應(yīng)的原則，因此，在建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)的平面布置中，必須提高其布置方案的合理性，確保其能夠產(chǎn)生規(guī)則結(jié)構(gòu)效應(yīng)。

3.2 提高建筑舒適度的原則

建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)不但要保證建筑的功能得以發(fā)揮，而且需要滿足人們對建筑舒適度的需求，為人們提供舒適的生活環(huán)境，使建筑受到更多人的喜愛，有利于建筑價(jià)值的提升，為建筑企業(yè)帶來更高的經(jīng)濟(jì)效益。

3.3 建筑結(jié)構(gòu)整體安全度原則

在建筑工程中，建筑結(jié)構(gòu)的整體安全度是影響建筑的質(zhì)量與安全。因此，在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的過程中，必須提高建筑結(jié)構(gòu)的整體安全度，保證建筑結(jié)構(gòu)受力的合理性，解決建筑結(jié)構(gòu)中存在的安全隱患。

3.4 不同構(gòu)件采用不同的安全系數(shù)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化原則

在建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)工作中，為了提高建筑結(jié)構(gòu)的安全系數(shù)，需要對不同構(gòu)件采用不同的安全系數(shù)，通過這種方式實(shí)現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)安全系數(shù)的優(yōu)化。因此，需要對圍欄、墻體、支柱等重要結(jié)構(gòu)周邊的環(huán)境進(jìn)行詳細(xì)的調(diào)查，確定這些結(jié)構(gòu)的安全系數(shù)，保證建筑結(jié)構(gòu)的安全性。

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

4.1 房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化分析

如果要保證建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的科學(xué)合理，必須嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和實(shí)際情況展開優(yōu)化設(shè)計(jì)，只有這樣才能避免其中的疏忽與實(shí)務(wù)，提高設(shè)計(jì)的實(shí)用性、有效性。為了保證建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模塊的優(yōu)化，讓建筑結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定、安全，采用多想指標(biāo)加以約束分析，考慮建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、受力限度進(jìn)行計(jì)算，在施工中采用科學(xué)方法加以約束，保證達(dá)到最佳的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)效果。

4.2 壽命與分段的優(yōu)化

對于建筑工程來講，建筑使用壽命是保證整體效益的最好證明，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，各環(huán)節(jié)都有不同的設(shè)計(jì)方法提高建筑使用壽命，通過對設(shè)計(jì)、施工的多方面考慮，選擇合理的設(shè)計(jì)方案能夠保證結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化和完善。在這種環(huán)境下，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該從不同階段人手，了解結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)和性質(zhì)，選取科學(xué)優(yōu)化方法，保證建筑使用壽命的延長，這樣不僅有助于工程質(zhì)量的提高，還能夠促進(jìn)企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益的全面發(fā)展。

4.3 建筑地下基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)

基礎(chǔ)設(shè)計(jì)是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要組成部分，作為建筑基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該根據(jù)現(xiàn)場條件選擇合適的解決方案。比如：根據(jù)建筑所在地的實(shí)際情況選擇樁基類型，盡可能的降低成本費(fèi)用，通過對樁端支護(hù)厚度合理的選擇樁長，制定出多種優(yōu)化方案展開對比，選擇最佳設(shè)計(jì)。又比如：在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中原本采用樁筏基基礎(chǔ)，通過對其進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，樁筏基礎(chǔ)更改為樁基礎(chǔ)，在滿足質(zhì)量要求的基礎(chǔ)上，降低施工難度和成本費(fèi)用。在這部分優(yōu)化的時(shí)候，設(shè)計(jì)人員必須展開準(zhǔn)確的計(jì)算，能夠?qū)傮w沉降和不均勻沉降加以分析。根據(jù)實(shí)際情況，為了滿足地質(zhì)條件、沉降條件、地基承載力等要求，選擇經(jīng)濟(jì)性更高的樁基礎(chǔ)，節(jié)省了施工時(shí)間和成本費(fèi)用，是一個(gè)不錯(cuò)的選擇。

4.4 信息技術(shù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)

為了實(shí)現(xiàn)對房屋結(jié)構(gòu)的優(yōu)化實(shí)際，在現(xiàn)代化的建筑工程技術(shù)中使用了大量的信息技術(shù)。隨著信息技術(shù)的不斷完善與發(fā)展，其對于整個(gè)社會(huì)的影響力比較大，尤其是建筑工程的設(shè)計(jì)工作中。信息技術(shù)的應(yīng)用會(huì)涉及到很多參數(shù)定義的計(jì)算機(jī)軟件，這些軟件的使用，能夠提高對建筑施工材料的優(yōu)化配備，使用盡量少的施工材料沒完成建筑結(jié)構(gòu)的最佳優(yōu)化設(shè)計(jì)，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)約、優(yōu)化的設(shè)計(jì)目標(biāo)。現(xiàn)如今我國信息技術(shù)在建筑工程設(shè)計(jì)中的使用已經(jīng)非常的普遍，并且這一技術(shù)的使用大大的提高了工作的效率。如果想實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)對各個(gè)構(gòu)件強(qiáng)度的優(yōu)化，可以對構(gòu)建中的剛才了進(jìn)行合理的調(diào)整。從而實(shí)現(xiàn)質(zhì)量與造價(jià)之間的權(quán)衡。

4.5 對剪力墻進(jìn)行合理分配與布局

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中剪力墻主要位于建筑的樓層之間，其對于建筑結(jié)構(gòu)的影響是不言而喻的，在房屋上部結(jié)構(gòu)優(yōu)化中，我們主要以剪力墻為主進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，在具體設(shè)計(jì)中應(yīng)該充分重視結(jié)構(gòu)與樓層之間的關(guān)系，考慮房間大小與具體布局，不僅要考慮建筑功能，還要關(guān)注系統(tǒng)性的分布是否合理，可以適當(dāng)減少剪力墻的數(shù)量，采用大開間剪力墻結(jié)構(gòu)。

5 結(jié)語

當(dāng)前，在高房價(jià)的驅(qū)動(dòng)下，建筑工程的經(jīng)濟(jì)性、美觀性、安全性成為人們對于建筑的基本訴求。為不斷滿足和適應(yīng)人們結(jié)構(gòu)優(yōu)化的訴求，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法被不斷打磨和應(yīng)用。設(shè)計(jì)人員在具體的建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化過程中，要充分結(jié)合建筑自身所處的周圍環(huán)境、市場環(huán)境等，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的科學(xué)性和合理性，從而贏得客戶，占領(lǐng)市場。

參考文獻(xiàn)

[1]曹冬雪.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)用研究[J].居業(yè)，2017（01）：68+70.