房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化

劉泳伶

摘 ? ?要：關(guān)于房屋建筑結(jié)構(gòu)技術(shù)優(yōu)化是必要的，不僅有助于保障建筑的安全，同時(shí)也為人們的生命財(cái)產(chǎn)安全提供了有效的保證。所以，房屋進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中相關(guān)的工作人員應(yīng)該不斷強(qiáng)化責(zé)任感，滿足社會主義現(xiàn)代化發(fā)展的需求，為人們的日常生活提供有效的安全保障。本文探討了房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中優(yōu)化技術(shù)的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：房屋建筑;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);優(yōu)化技術(shù);應(yīng)用

1 ?前言

房屋建筑其具有眾多的設(shè)計(jì)理念，優(yōu)化技術(shù)不但能夠節(jié)省其建筑成本，而且能夠便利于施工操作的進(jìn)行，同時(shí)也可以滿足人民群眾對于房屋建筑的整體功能的剛性需求，同時(shí)面臨很多挑戰(zhàn)。那么在今后的建設(shè)里我們需要大膽的進(jìn)行探索，不斷地進(jìn)步，積極進(jìn)取，積極地借鑒實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，加強(qiáng)優(yōu)化設(shè)計(jì)的可操作性。

2 ?房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)的作用

2.1 ?提高房屋建筑的安全性

為了提升建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的質(zhì)量，需要對原先的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行適當(dāng)?shù)男拚瑢⑵渲写嬖诘牟蛔阒庍M(jìn)行優(yōu)化，從而保證建筑結(jié)構(gòu)的整體性和安全性。根據(jù)我國一些已經(jīng)建成的項(xiàng)目數(shù)據(jù)顯示，在對房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行合理優(yōu)化后，其建筑的總成本要比原來的方案低很多，且建筑的舒適度、使用效果明顯提升，同時(shí)，房屋建筑的安全性能也得到了一定的提升。

2.2 ?降低工程造價(jià)

在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，不僅要考慮到建筑整體的安全性，同時(shí)也要注重結(jié)構(gòu)施工過程中產(chǎn)生的工程成本，以保證建筑企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中使用優(yōu)化技術(shù)，不僅提高了建筑的經(jīng)濟(jì)性，同時(shí)也讓建筑材料充分發(fā)揮自身性能，有效降低成本，能夠降低成本約20% 左右。

2.3 ?提高了房屋建筑的經(jīng)濟(jì)性

房屋建筑的快速擴(kuò)展，使得占地面積逐漸擴(kuò)大、樓層高度逐漸增加，這樣就會出現(xiàn)光線問題，很多樓層的采光并不好，使得大量已經(jīng)建成的房屋空置，使得樓盤的經(jīng)濟(jì)性降低。而在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中采取優(yōu)化技術(shù)，能夠從根本上解決上述問題，不僅能夠平衡樓層的層數(shù)，同時(shí)也能夠?qū)潜P的占地面積、土地利用率等進(jìn)行有效的協(xié)調(diào)和規(guī)劃，在保證采光正常的前提下，最大限度縮小占地面積，達(dá)到節(jié)約土地資源的效果。

3 ?房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中優(yōu)化技術(shù)的應(yīng)用

3.1 ?注重分析概念設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)

在建筑物結(jié)構(gòu)布置方式上的方案有很多，即便是相同的建筑結(jié)構(gòu)，其也有多樣化的結(jié)構(gòu)布置方案，同一種建筑物結(jié)構(gòu)布置方案中的分析方法也有很多中。建筑設(shè)計(jì)中選擇使用的指標(biāo)、設(shè)計(jì)參數(shù)、建材、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范都不相同，這是因?yàn)榻ㄖY(jié)構(gòu)布置方案是多樣的，結(jié)構(gòu)的分析方法也不相同。這就需要處理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，除了需要充分利用計(jì)算機(jī)軟件之外，還需要讓設(shè)計(jì)人員開展概念化設(shè)計(jì);然而因?yàn)楦髟O(shè)計(jì)人員之間的差異，他們在設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)以及方式等方面都存在差異，因此在理解概念設(shè)計(jì)上自然也會存在不同的模式。要想有效解決上面這些問題，有關(guān)的設(shè)計(jì)工作人員需要科學(xué)的選擇和判斷設(shè)計(jì)方案和參數(shù)，這是一種概念優(yōu)化設(shè)計(jì)的技術(shù)過程，其應(yīng)用最重要的就是設(shè)計(jì)人員的經(jīng)驗(yàn)積累，設(shè)計(jì)人員的經(jīng)驗(yàn)越豐富，其在選擇和判斷設(shè)計(jì)參數(shù)時(shí)就越科學(xué)，可以有利于實(shí)現(xiàn)房屋建筑的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)。

3.2 ?加強(qiáng)房屋建筑防震安全結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中安全是最基本的標(biāo)準(zhǔn)，這也是對其質(zhì)量進(jìn)行衡量的一個(gè)重要指標(biāo)，在房屋使用中會出現(xiàn)一些無法抗拒的外力因素，特別是地震，其是沒有規(guī)律的，這就需要在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中可以有效考慮對地震的荷載作用，采取有效的措施加強(qiáng)設(shè)計(jì)或者構(gòu)造，加強(qiáng)建筑的抗震能力。結(jié)合之前的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，當(dāng)前在建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中存在一些較為有效的設(shè)計(jì)方案，比如，在設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)時(shí)設(shè)計(jì)成對稱，這樣建筑的荷載承受就保持在均勻的狀態(tài)，建筑的延性比較大，這樣結(jié)構(gòu)的危險(xiǎn)層面也較少;用多道設(shè)防的思想，采取次要構(gòu)建保護(hù)主要構(gòu)建的方式;使用延性房屋建筑結(jié)構(gòu)，這些都可以提高結(jié)構(gòu)的抗震能力。

另外，還需要加強(qiáng)對結(jié)構(gòu)細(xì)微之處的優(yōu)化，設(shè)計(jì)人員在重視整體設(shè)計(jì)時(shí)，可以太注重部分基本構(gòu)建的精細(xì)設(shè)計(jì)，要充分認(rèn)識到細(xì)節(jié)的重要性。比如，在設(shè)計(jì)矩形現(xiàn)澆板塊的過程中，就需要對其進(jìn)行有效的分析，防止在拐角處出現(xiàn)裂縫問題。

3.3 ?正確選取計(jì)算參數(shù)

現(xiàn)實(shí)工作中，要認(rèn)真分析并判斷結(jié)構(gòu)模型所提供的計(jì)算結(jié)果，確保其具備有效性、合理性之后才能運(yùn)用到工程設(shè)計(jì)中?？赏ㄟ^正確進(jìn)行計(jì)算假定、科學(xué)的結(jié)構(gòu)方案來對計(jì)算結(jié)果的合理性進(jìn)行分析和判斷，除此之外，正確選擇計(jì)算程序中的相關(guān)參數(shù)、正確填寫場地類別與抗震設(shè)防烈度等內(nèi)容也至關(guān)重要。所選取的計(jì)算參數(shù)不但要符合國家的規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，還應(yīng)注意，必須符合地方標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范中的相應(yīng)規(guī)定。

3.4 ?優(yōu)化基礎(chǔ)設(shè)計(jì)

整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)中，最根本的就是它的基礎(chǔ)，因?yàn)樗鼘⒊休d上方全部建筑結(jié)構(gòu)，而且將受力與重量分至到四周土地中。對樁基礎(chǔ)形式進(jìn)行選擇時(shí)，普遍應(yīng)用的有兩種，即預(yù)制樁與灌注樁。優(yōu)化樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)實(shí)質(zhì)上是在確保工程整體質(zhì)量的基礎(chǔ)上，促進(jìn)材料用量與工程造價(jià)實(shí)現(xiàn)降低。首先要結(jié)合施工區(qū)域的地質(zhì)條件與結(jié)構(gòu)荷載能力進(jìn)行樁型的選擇。明確樁型之后，需提升單樁的承載力。為保證樁基礎(chǔ)受力均勻，各樁受力與樁基的承載力一致，在布樁環(huán)節(jié)要使用樁身材料強(qiáng)度。

3.5 ?建筑主體優(yōu)化

在設(shè)計(jì)房屋建筑的上部結(jié)構(gòu)時(shí)需要注重建立相應(yīng)的模型，還需要對整個(gè)過程進(jìn)行系統(tǒng)的優(yōu)化，首先就需要科學(xué)的設(shè)置剪力墻，確保其均勻的質(zhì)量分布，讓樓層中平面高度的中心點(diǎn)和樓層整體的結(jié)構(gòu)重心相重合，這樣可以降低風(fēng)力或地震對房屋建筑的破壞性。在建設(shè)房屋建筑過程中，如果條件允許的情況下，需要盡量做到剪力墻的大開間構(gòu)造，通過增加剪力墻的墻肢長度可以減少墻肢數(shù)量，這樣可以在滿足標(biāo)準(zhǔn)的情況下減少混凝土的使用量。剪力墻里的暗柱是一般性鋼材鑄造成的，要是使用較大的剪力墻可以讓鋼筋使用量相對減少，進(jìn)而讓成本也減少，要是建筑自身沒有相應(yīng)的條件且具有較高的抗震抗壓要求時(shí)就不能建構(gòu)過大的剪力墻。

3.6 ?優(yōu)化地下室結(jié)構(gòu)

優(yōu)化地下室結(jié)構(gòu)過程中，下列兩點(diǎn)應(yīng)給予關(guān)注：①嚴(yán)格控制層高，在確保符合建筑使用需求基礎(chǔ)上，盡可能降低地下室層高。這樣不但能夠節(jié)約鋼筋混凝土的用量，而且施工土方的開挖量也將降低，維護(hù)成本將相應(yīng)減少。部分地區(qū)地下水較為豐富，基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中需高度重視水浮力因素，當(dāng)該因素發(fā)揮控制作用時(shí)，降低地下室層高，抗拔樁與底板配筋數(shù)量隨之降低;②地下室水浮力、土壓力過大，所以底板和側(cè)墻抵抗外力所用配筋量加大，設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)者應(yīng)對結(jié)構(gòu)構(gòu)建的具體受力狀況進(jìn)行認(rèn)真分析。規(guī)范計(jì)算的基礎(chǔ)上，進(jìn)行分段配筋，受力過大的地方需進(jìn)行局部附加，受力小的地方便可使用小型通常鋼筋。

3.7 ?優(yōu)化建筑、室內(nèi)、結(jié)構(gòu)的協(xié)調(diào)性

設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)過程中，要使建筑物室內(nèi)、外的合理性與美觀性得到滿足。剪力墻、結(jié)構(gòu)柱應(yīng)和建筑平面的功能相一致，在確保安全性的基礎(chǔ)上，盡可能縮小剪力墻、結(jié)構(gòu)柱的橫面尺寸。布置結(jié)構(gòu)梁時(shí)應(yīng)與墻體寬度一致，若寬于墻體，需要把結(jié)構(gòu)梁向次要空間（衛(wèi)生間、廚房等）進(jìn)行偏心。對于商品住宅而言，一層大廳的美觀性在現(xiàn)代化建設(shè)中要求較為嚴(yán)格，建筑企業(yè)也相當(dāng)重視，梁應(yīng)避免出現(xiàn)在大堂頂位處，若無法避免，應(yīng)該降低梁高或?qū)⒘荷戏础?/p>

綜上所述，房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的工作內(nèi)容相對復(fù)雜，建筑企業(yè)要充分加強(qiáng)對其的重視程度，相關(guān)設(shè)計(jì)人員也要努力學(xué)習(xí)和實(shí)踐，使自己的綜合能力和專業(yè)水平得到提升，從而對優(yōu)化技術(shù)的提高起到促進(jìn)作用，實(shí)現(xiàn)我國建筑行業(yè)穩(wěn)定發(fā)展的目標(biāo)。

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