土木工程建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化分析

萬華

咸寧市勘察建筑設(shè)計院 湖北咸寧 437100

我國現(xiàn)在的建筑行業(yè)在逐步的發(fā)展當(dāng)中，施工所設(shè)計當(dāng)中的施工方案的完善是能夠確保施工質(zhì)量的一個大重要的方式，也能夠確保設(shè)計的科學(xué)性，合理性的一大主要方式。所以說要保障建筑行業(yè)在工程的成本合理性的情況下，也要保障到所建筑物的質(zhì)量問題，就需要不斷的進(jìn)行改良所建造的房屋結(jié)構(gòu)，同時要能夠滿足消費者對于房屋使用功能的需求，還要提升整個房屋的質(zhì)量以及水平[1]。從而使得建筑公司可以獲取應(yīng)有的經(jīng)濟(jì)效益。

1 土木建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的原則

1.1 保證設(shè)計過程中的高效性

對于結(jié)構(gòu)體系的設(shè)計來說，它屬于土木建筑的一部分，設(shè)計師在設(shè)計過程中，還需要注意它的高效性，要從建筑工程的整體來思考問題，明確結(jié)構(gòu)施工圖紙與計算過程中準(zhǔn)確性的同時，還要保證它們的速度，在相關(guān)圖表制作的過程中，可以通過借助一些先進(jìn)技術(shù)來提高它的計算效率，從而保證土木建筑的工程進(jìn)度，做到設(shè)計過程中準(zhǔn)確性以及速度上的有效平衡。

1.2 保證結(jié)構(gòu)體系的安全性

在土木建筑結(jié)構(gòu)體系的設(shè)計過程中，保證建筑的安全性是設(shè)計的主要原則，也是建筑施工中的重點管理內(nèi)容，在結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程中，設(shè)計師應(yīng)該注意對建筑性能上的加固，設(shè)置不同的安全防線，保證構(gòu)件在安裝過程中的穩(wěn)定性，不能因為理論上框架結(jié)構(gòu)的承重能力是大于砌體結(jié)構(gòu)的，就盲目的進(jìn)行結(jié)構(gòu)上的選擇，還是應(yīng)該從建筑的環(huán)境等方面出發(fā)，考慮到自然災(zāi)害對它的影響，在設(shè)計的過程中，可以設(shè)置多道防線，因為在建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計中，絕對安全的設(shè)計構(gòu)件和過程是不存在的，只有通過多種安全防護(hù)措施的建立才能降低危險發(fā)生的可能性，這樣經(jīng)過較長的時間，還能使建筑盡量保持原有的整體結(jié)構(gòu)[2]。

2 土木建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計常見問題

2.1 圖紙設(shè)計問題

在建設(shè)施工的途中，比較容易會受到工期一些原因所產(chǎn)生的影響。因此，為了盡快完成施工，很多建筑公司沒有注意到某些具體的設(shè)計圖紙要求，設(shè)計人員也沒有對實際的施工環(huán)境進(jìn)行測試，即在設(shè)計過程中沒有精確的建筑數(shù)據(jù)的建筑圖紙設(shè)計，許多設(shè)計人員利用類似建設(shè)項目的部分設(shè)計，只修改部分設(shè)計資料，造成設(shè)計與實際建設(shè)施工嚴(yán)重不一致，最終影響了公寓設(shè)計設(shè)計設(shè)計的科學(xué)性，直接影響到該住宅項目的后續(xù)建設(shè)。

2.2 建筑選址問題

在施工過程中，由于場地的選擇與施工的設(shè)計有著密切的關(guān)系，因此在施工設(shè)計中必須保證場地的科學(xué)合理選擇。根據(jù)我國現(xiàn)行的相關(guān)建筑施工標(biāo)準(zhǔn)，在選擇建筑位置時，必須避開陡坡和一些高差較大的地區(qū)，如山丘、河岸等。對于上述類型的地質(zhì)建筑物，在設(shè)計過程中，應(yīng)選擇最為密實的場地，并建立良好的應(yīng)急避難方案。

2.3 安全消防問題

伴隨著人們對住宅建設(shè)需求的不斷增加，住宅建設(shè)的功能性直接決定了其內(nèi)部的建設(shè)。多樣化的功能要求必然會在一定程度上增加結(jié)構(gòu)住宅設(shè)計的難度，對建筑的安全性產(chǎn)生一定的影響。例如，在許多建筑的設(shè)計過程中，為了結(jié)構(gòu)美觀和設(shè)計控制成本，一些設(shè)計師在設(shè)計中使用了大量的可燃材料，這不僅使建筑在發(fā)生火災(zāi)時無法控制火災(zāi)，但由于設(shè)計不科學(xué)，嚴(yán)重威脅建筑安全，也使火勢迅速蔓延。

3 土木工程建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)化措施

3.1 基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)優(yōu)化

在基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化過程中，首先，要分析基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)涉及的施工項目；其次，分析該區(qū)域的施工材料使用方法；最后，研究工程項目的相關(guān)參數(shù)，基于此，方可讓實際取得的設(shè)計結(jié)果符合項目的施工要求。對于專業(yè)化的施工優(yōu)化過程，設(shè)計重點包括灌注樁系統(tǒng)的運行狀態(tài)、尺寸參數(shù)、加入鋼筋結(jié)構(gòu)的各類信息等，從而讓取得的結(jié)果更具規(guī)范性[3]。

3.2 建筑上部結(jié)構(gòu)的優(yōu)化

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)化需要首先分析剪力墻的受力是否平均，可以適當(dāng)加大剪力墻的長度，減少墻肢的個數(shù)，從而在保證安全合理的同時，增加房間的使用面積，減少建筑材料的使用，不僅節(jié)約成本，又能符合建筑對安全性的要求。另外，應(yīng)充分考慮剪力墻底部的優(yōu)化設(shè)計，保證剪力墻底部加強(qiáng)部位的高度，使剪力墻具備較強(qiáng)的抗震性能。樓層的平面幾何中心和剛度中心應(yīng)重合，以提高建筑的穩(wěn)定性與剛度，最終保證建筑的建設(shè)質(zhì)量和使用安全。

3.3 地下結(jié)構(gòu)的優(yōu)化

地下部分的結(jié)構(gòu)設(shè)計是房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的重要組成部分，在房屋的使用過程中發(fā)揮著重要作用。為了帶給人們更為舒適的居住感受，做好地下結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計非常重要。進(jìn)行地下結(jié)構(gòu)設(shè)計時，應(yīng)盡量合理布置地下室柱網(wǎng)跨度和主次梁的布置方式，可以將上部結(jié)構(gòu)的嵌固部位埋入地下室頂板中，這樣可以使地下室空間得以擴(kuò)大，有利于人們對地下室的空間利用，還可以通過降低地下室層高的方式進(jìn)行多層地下室的結(jié)構(gòu)設(shè)計，使地下室層級和面積增加，增強(qiáng)其使用性能。

3.4 抗震結(jié)構(gòu)的優(yōu)化

在土木建筑的抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，應(yīng)該注意設(shè)計過程中計算數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，保證承重柱中橫截面積達(dá)到一定的標(biāo)準(zhǔn)，在施工之前要進(jìn)行預(yù)應(yīng)力方面的測驗，保證它可以承受住一定范圍的外界作用力。其次，在設(shè)計過程中，要保證支柱、剪力墻以及橫梁之間達(dá)到了一定的平衡，在設(shè)計過程中避免剛度太強(qiáng)，要具有一定的變性能力，可以根據(jù)外力作用來調(diào)節(jié)自身的承受能力，對剪力墻進(jìn)行有效的保護(hù)，提高建筑本身的抗震能力。

3.5 排水管道的結(jié)構(gòu)優(yōu)化

房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中還需要對排水管道系統(tǒng)予以優(yōu)化設(shè)計，考慮排水管道為房屋結(jié)構(gòu)的重要組成部分，加之其復(fù)雜程度較高，需要從實際應(yīng)用入手做好排水管道系統(tǒng)的優(yōu)化。尤其很多管道為穿墻管道，需要在結(jié)構(gòu)設(shè)計中做好預(yù)埋空間的預(yù)留，在空間設(shè)計過程中要注意避免管道碰撞，并做好預(yù)埋空洞標(biāo)記，這樣可以在結(jié)構(gòu)施工過程中避免操作失誤。如果排水管道穿越承重墻，還需要做好承重墻的加固，避免管道施工對建筑工程質(zhì)量的影響。

4 結(jié)語

隨著土木工程項目的增加，相關(guān)部門和普通人對土木工程安全性的關(guān)注也越來越高。土木工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計非常重要。這是建筑總體設(shè)計中的重要項目。影響建設(shè)的結(jié)果，也間接影響建設(shè)的優(yōu)勢和建設(shè)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)利益。因此，為了綜合改善建設(shè)項目的建設(shè)價值，需要優(yōu)化土木建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計。