房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)的應(yīng)用

紀(jì)立棉

摘要：房屋結(jié)構(gòu)主要是房屋建筑的梁、柱、墻體、外形等主要承重構(gòu)件。房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的目的是確保所建造房屋的適用性、經(jīng)濟(jì)性和規(guī)定年限內(nèi)各種可預(yù)期的功能性要求。合格的房屋建筑應(yīng)具備結(jié)構(gòu)合理、質(zhì)量優(yōu)良、功能完善、外形美觀等特點(diǎn)，房屋結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)水平會(huì)直接影響房屋建筑的整體功能。隨著人們經(jīng)濟(jì)水平的提高，不僅對居住房屋的質(zhì)量提出了更高的要求，同時(shí)也需要更美觀的房屋建筑外形，所以房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)顯得十分重要。

關(guān)鍵詞：房屋結(jié)構(gòu);設(shè)計(jì);優(yōu)化;應(yīng)用;分析

一、現(xiàn)代人們對房屋建筑的安全性和實(shí)用性都提出了更高的要求，同時(shí)對外觀與經(jīng)濟(jì)也都有著較高要求。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)當(dāng)從實(shí)際出發(fā)，充分考慮建筑施工個(gè)過程中便捷性，確保建筑工程能夠快速竣工。在建筑結(jié)構(gòu)建設(shè)過程中，對建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理的優(yōu)化，會(huì)使房屋結(jié)構(gòu)的合理性、安全性、經(jīng)濟(jì)性都得到提高，并且可以使建筑的整體美觀性得到進(jìn)一步提高，由此可見，加強(qiáng)在該方面的分析是必要的。

二、結(jié)構(gòu)技術(shù)優(yōu)化的重要性

隨著我國城市進(jìn)程的不斷加快，城市建筑用地越來越緊張，城市中高層建筑的數(shù)量不斷增多，高層建筑能夠環(huán)節(jié)城市用地緊張現(xiàn)狀，只有通過對高層建筑進(jìn)行應(yīng)用，才能在滿足現(xiàn)代社會(huì)經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)對房屋建筑結(jié)構(gòu)合理設(shè)計(jì)，并且能夠滿足人們對房屋建筑的具體需求，這也房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成為了人們關(guān)注的一項(xiàng)重點(diǎn)內(nèi)容。建筑企業(yè)要想實(shí)現(xiàn)對房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理優(yōu)化設(shè)計(jì)，應(yīng)當(dāng)在要求設(shè)計(jì)人員確保建筑工程的整體質(zhì)量能夠達(dá)到人們要求的基礎(chǔ)上，對建筑設(shè)計(jì)方案進(jìn)行系統(tǒng)分析與深入研究，并且應(yīng)當(dāng)將現(xiàn)代設(shè)計(jì)理念合理的應(yīng)用到結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)觀念中，同時(shí)，在該過程中，要對房屋建筑工程的造價(jià)進(jìn)行控制。依據(jù)以往建筑工程的建設(shè)經(jīng)驗(yàn)來看，工作人員在房屋建筑工程設(shè)計(jì)期間，如果可以合理的將經(jīng)濟(jì)利益與施工技術(shù)兩者有效的結(jié)合在一起，最終制定的設(shè)計(jì)方案則是科學(xué)的、合理的，能夠使建筑企業(yè)在獲取理想的經(jīng)濟(jì)效益。為了實(shí)現(xiàn)這一目的，要求房屋建設(shè)過程中，充分發(fā)揮機(jī)械設(shè)備和建筑材料的性能，從而使兩者都能夠更好的為房屋建筑工程服務(wù)。

三、房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化的意義與內(nèi)容

（一）意義

房屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)在房屋建筑結(jié)構(gòu)中至關(guān)重要。科學(xué)合理的優(yōu)化設(shè)計(jì)可有效提升房屋建筑的空間利用率、降低成本、節(jié)約材料。隨著我國城市化進(jìn)程的推進(jìn)，城市土地供需矛盾日漸突出。未來城市建筑的發(fā)展方向?qū)⒁愿邔踊虺邔咏ㄖ橹?。高層建筑相較于傳統(tǒng)建筑在建造過程中具有更大的難度，所以相關(guān)設(shè)計(jì)人員更應(yīng)重視結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化問題。應(yīng)在節(jié)省的資金投入理念下，以保障房屋建筑質(zhì)量為原則，運(yùn)用新的設(shè)計(jì)理念和技術(shù)細(xì)致規(guī)劃建筑設(shè)計(jì)方案。

（二）內(nèi)容

人們對房屋建筑的性能與應(yīng)用都提出了更高的要求，在房屋建設(shè)過程中，為了滿足不同用戶對房屋建筑道德需求，人們加強(qiáng)了對結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)應(yīng)用的重視。現(xiàn)代房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)期間，利用資源優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，完成對各項(xiàng)資源的合理分配，在滿足房屋結(jié)構(gòu)自身安全性、耐久性的基礎(chǔ)上，提高了房屋建筑的美觀性和經(jīng)濟(jì)性。房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容是房屋結(jié)構(gòu)的安全性及功能性，一般情況下設(shè)計(jì)單位會(huì)根據(jù)房屋建筑的經(jīng)濟(jì)性來確定建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)優(yōu)化方向。通常會(huì)從建筑整體優(yōu)化的角度出發(fā)，對細(xì)節(jié)構(gòu)造進(jìn)行不斷深化。主要從主體結(jié)構(gòu)、圍護(hù)結(jié)構(gòu)、細(xì)部構(gòu)造、屋蓋結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)等幾方面進(jìn)行，從而確保房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的整體性和準(zhǔn)確性。

四、房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中優(yōu)化設(shè)計(jì)方法具體分析

（一）優(yōu)化房屋建筑的整體性與局部性

建筑設(shè)計(jì)具有一定的層次性和復(fù)雜性。整體設(shè)計(jì)體系、結(jié)構(gòu)相關(guān)體系、安裝體系組成了整個(gè)建筑設(shè)計(jì)。每個(gè)體系之間又互相聯(lián)系著，它們都有許多復(fù)雜的分支，在對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化時(shí)，要對每個(gè)分支進(jìn)行考慮和優(yōu)化，組成一定的系統(tǒng)。而復(fù)雜性，主要體現(xiàn)在建筑結(jié)構(gòu)和各種建筑零部件方面，內(nèi)容較多，比較繁瑣，因此在對其進(jìn)行優(yōu)化時(shí)，要從整體到局部，形成一個(gè)有條理的系統(tǒng)，否則很難對全部結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化。

（二）對建筑壽命和階段性進(jìn)行優(yōu)化

每個(gè)建筑都有壽命周期，在建筑物交工使用后，每個(gè)階段其耗損速度不同，因此要在使用年限內(nèi)，對每一個(gè)階段要進(jìn)行評估，做好結(jié)構(gòu)優(yōu)化，雖然這個(gè)過程比較繁雜，但對整個(gè)建筑的經(jīng)濟(jì)效益有很好的保障，不僅保證了建筑物的質(zhì)量，而且有利于優(yōu)化整個(gè)建筑物的使用壽命。

（三）對建筑的基礎(chǔ)進(jìn)行優(yōu)化

建筑一般有以下幾種基礎(chǔ)形式，獨(dú)立基礎(chǔ)、條形基礎(chǔ)、平板式筏板基礎(chǔ)和梁板式筏板基礎(chǔ)等。建筑結(jié)構(gòu)采用無筋或配筋的整體基礎(chǔ)形式叫獨(dú)立基礎(chǔ)，截面形式有錐形、階梯形等，適用于建筑項(xiàng)目所在地區(qū)地質(zhì)較好的情況和多層框架結(jié)構(gòu);條形基礎(chǔ)指的是若干柱子沿著一條線排列而形成整體的形式。它的剛性比較好，但需要良好的地質(zhì)情況，否則容易產(chǎn)生不均勻沉降。當(dāng)?shù)刭|(zhì)情況較差，建筑物比較龐大，荷載比較大時(shí)，可以采用板式基礎(chǔ)，它能夠很好的改善地基不均勻沉降的情況。因此在選擇基礎(chǔ)類型時(shí)，要根據(jù)實(shí)際地質(zhì)情況和設(shè)計(jì)要求選擇相應(yīng)的基礎(chǔ)類型，以保證建筑物的整體質(zhì)量和安全。

（四）優(yōu)化建筑主體上部結(jié)構(gòu)

上部結(jié)構(gòu)指的是建筑項(xiàng)目基礎(chǔ)以上的部分。包括墻體結(jié)構(gòu)、梁板結(jié)構(gòu)、建筑材料，管道設(shè)計(jì)等。在對上部結(jié)構(gòu)優(yōu)化時(shí)，首先要考慮布置剪力墻。對于底層的建筑，墻體可以采用框架結(jié)構(gòu)，通過增加剪力墻的方式，來使高層建筑物的剛度和強(qiáng)度滿足建筑的抗震要求，要盡可能地對剪力墻進(jìn)行大開間的構(gòu)造，對墻肢長度進(jìn)行加長，這樣不僅可以減少墻肢的數(shù)量，還可以降低混凝土的使用。對于6層以下的建筑，應(yīng)該采用混合結(jié)構(gòu)，從而達(dá)到減少使用鋼筋混凝土，降低工程造價(jià)。通過新興技術(shù)，降低墻體的重量，比如采用墻體加氣塊建筑技術(shù)，減少實(shí)心磚的使用，從而降低梁板和基礎(chǔ)的荷載，減少建筑材料的使用，達(dá)到降低工程造價(jià)的目的。

（五）結(jié)構(gòu)優(yōu)化與建筑優(yōu)化保持協(xié)調(diào)

建筑整體造型是人們直觀的感受，建筑結(jié)構(gòu)給人帶來內(nèi)部的舒適感。兩者都很重要。因此建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化應(yīng)與建筑優(yōu)化保持協(xié)調(diào)，即結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要與建筑的外觀和平面布置相協(xié)調(diào)。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要保證建筑外觀的簡潔和美觀。首先墻體與支柱不能有錯(cuò)位的現(xiàn)象，在某些轉(zhuǎn)角處，荷載比較大，要選擇高強(qiáng)度的建筑材料來承重。

（六）結(jié)構(gòu)優(yōu)化與排水系統(tǒng)優(yōu)化保持協(xié)調(diào)

在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的一大重點(diǎn)就是排水系統(tǒng)的設(shè)置，它是不可缺少的部分。排水系統(tǒng)中涉及到的機(jī)械設(shè)備很多，其中不乏荷載能力、荷載強(qiáng)度較大，最好的辦法是將其放置在地下室，而且要注意到實(shí)際尺寸與預(yù)留的埋設(shè)深度要符合相關(guān)規(guī)定。管道在鋪設(shè)過程中，可能會(huì)出現(xiàn)貫穿柱或梁的情況，設(shè)計(jì)人員要盡可能減少這種情況的發(fā)生。如果發(fā)生管道穿越承重墻的情況，必須對承重墻進(jìn)行加固。

五、結(jié)語：

房屋建筑結(jié)構(gòu)計(jì)面臨嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，建筑結(jié)構(gòu)需要在高度、剛度、設(shè)計(jì)要點(diǎn)等細(xì)節(jié)方面進(jìn)行科學(xué)合理化的把控，保證搭建優(yōu)化的高層建筑結(jié)構(gòu)。為了設(shè)計(jì)出高質(zhì)量、高水平的建筑結(jié)構(gòu)，然后針對具體問題進(jìn)行優(yōu)化。在建筑材料上選擇符合設(shè)計(jì)要求的，在基礎(chǔ)設(shè)計(jì)和上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，選擇最優(yōu)的方案，合理布置管線，不僅保證良好的房屋建筑結(jié)構(gòu)質(zhì)量，而且實(shí)現(xiàn)美觀建筑形態(tài)，促進(jìn)房屋建筑的蓬勃發(fā)展。

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