建筑結(jié)構設計優(yōu)化方法在房屋結(jié)構設計中的應用

李龍

摘要：人們對于房屋建筑結(jié)構的要求正在不斷地增長，隨著房價的提升，人們要求房屋建筑的設計日益合理化、人性化，并具有可持續(xù)性發(fā)展價值，設計者不斷地學習先進的結(jié)構設計理念，并將這些先進的理念應用到實際設計環(huán)節(jié)。術業(yè)有專攻，為了提升房屋建筑結(jié)構的設計質(zhì)量，適應人們的發(fā)展需求，應積極應對建筑結(jié)構設計的現(xiàn)狀和問題，并有效保障整個建筑工程的質(zhì)量及結(jié)構設計水平。

關鍵詞：建筑結(jié)構設計優(yōu)化方法;房屋結(jié)構設計;應用

1導言

隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，在開展房屋結(jié)構設計工作的過程中，設計單位不但要對建筑的實用性及安全性進行考慮，同時也要全面提升建筑的美觀性和經(jīng)濟性。所以在對房屋建筑進行設計的過程中，設計人員需對建筑的安全、實用、美觀、經(jīng)濟進行保證，同時還要對施工的便利性進行考慮。因此，對于建筑結(jié)構設計單位需要進行優(yōu)化設計，只有這樣，建筑的各項功能才能得到統(tǒng)一，進而可以促進我國建筑事業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展?；诖?，本文圍繞建筑結(jié)構設計優(yōu)化方法在房屋結(jié)構設計中的應用進行了分析和探討。

2優(yōu)化建筑結(jié)構設計方法的必要性

2.1滿足社會發(fā)展要求

隨著我國的經(jīng)濟水平不斷提升，越來越多人開始注重精神需求，而為滿足人們對于建筑結(jié)構高層次的需求以及社會發(fā)展需求，建筑行業(yè)也紛紛探索轉(zhuǎn)型升級之路，以尋求行業(yè)可持續(xù)、健康的發(fā)展。將建筑結(jié)構優(yōu)化設計理念融入房屋結(jié)構設計，不僅能夠進一步提升建筑工程質(zhì)量，而且能夠在確保建筑工程“安全使用”這一條件下，滿足人們對空間劃分和使用的需求，符合我國社會綜合發(fā)展需求。

2.2能夠很好的推動建筑結(jié)構的經(jīng)濟性的提升

隨著高層建筑數(shù)量的增加，建筑墻體和柱的面積也在不斷的擴大，建筑結(jié)構的自重不斷增大，各種管線鋪設的長度也越來越長。也就是說，如果建筑的層高降低，所使用的建筑材料也會相應的減少，還能夠有效的提升建筑的抗震性。如果建筑的高度降低，兩棟建筑之間的日照距離也會相應的發(fā)生改變，最終有效的減少用地面積。如果建筑面積相同，采用接近于方形的形狀，相對的能夠減少房屋建筑外墻的周長系數(shù)，就能夠減少建筑基礎裝修和建筑內(nèi)表面和外表面的裝修，進而有效的推動房屋建筑經(jīng)濟性的提升。合理的建筑結(jié)構優(yōu)化設計，能夠從整體上節(jié)省房屋建筑工程造價，為建筑工程企業(yè)爭取更多的經(jīng)濟效益。

2.3推進建筑行業(yè)轉(zhuǎn)型升級

社會經(jīng)濟的進一步發(fā)展使得市場競爭越來越激烈，建筑行業(yè)要想在市場競爭中立于不敗之地，就必須不斷優(yōu)化建筑結(jié)構設計方法，以此來提升自身設計質(zhì)量和建造質(zhì)量，這在一定程度上也促使建筑行業(yè)在實際的房屋結(jié)構設計的各個環(huán)節(jié)實現(xiàn)轉(zhuǎn)型升級，最終完成工程結(jié)構設計轉(zhuǎn)換，提升自身市場競爭力。而在轉(zhuǎn)型升級過程中，要求建筑行業(yè)不僅要做好前期的勘測、調(diào)研工作，還要充分考慮建筑結(jié)構外觀的美觀度、內(nèi)在安全性以及客戶的需求等等方面。

3建筑結(jié)構設計優(yōu)化方法在房屋結(jié)構設計中的應用

3.1從整體上優(yōu)化方案設計

第一，要科學分析統(tǒng)籌各項因素，全方位定位，要建立在整體的視角上，科學統(tǒng)籌各項資源和各類技術，確保建筑結(jié)構設計優(yōu)化的方法能夠符合規(guī)范標準要求。第二，要做好原材料質(zhì)量控制。要確保各個部件、各個材料質(zhì)量合格，確保各個部件的功能符合標準要求，能夠正常、充分發(fā)揮。第三，要充分的分析和考量外部因素。有關單位要做好對建筑結(jié)構設計外部影響因素的有效控制，做好對人力、物力等方面消極因素的有效控制，嚴格排查出影響建筑結(jié)構設計的風險和隱患問題。第四，要進一步簡化內(nèi)部結(jié)構。由于房屋建筑內(nèi)部結(jié)構很繁雜，在開展設計工作時很容易出現(xiàn)計算誤差的問題，造成房屋建筑建設成本增加，不利于開展成本控制工作。為此，有關單位需要合理控制影響因素，簡化房屋建筑結(jié)構設計方案。簡化建筑結(jié)構內(nèi)容，需要按照建筑設計規(guī)范標準實施。以房屋抗震設計工作為例，設計人員要首先明確結(jié)構框架設計標準，按照力學原理，進一步提升結(jié)構的平衡性和穩(wěn)定性，要有效簡化抗震設計的相關因素，減輕建筑物的抗震負載力，從整體上促進結(jié)構抗震性能的提升，并制定符合抗震設計要求的質(zhì)量標準，在保證建筑結(jié)構承載力的同時，簡化建筑結(jié)構。

3.2對優(yōu)化模型進行合理建立

首先，設計人員需要對設計變量進行合理選擇，設計變量不但對模型的構建起著至關重要的作用，同時也關系著對參數(shù)的選擇，設計人員通過對模型的設計變量進行科學計算，計算編程的工作量也會得到有效地降低。其次便是對目標函數(shù)的明確，在這一過程中，設計人員需找到能滿足函數(shù)條件的最優(yōu)解，之后還需對約束條件進行合理確定，其中就包括應力、強度以及尺寸等數(shù)據(jù)條件。在落實建筑結(jié)構設計優(yōu)化工作的過程中，設計人員需確保這些約束條件可達到施工標準及規(guī)定，這樣設計的相關需求也能得到有效的滿足。

3.3提升建筑結(jié)構環(huán)境友好型設計水平

為了能夠使得房屋建筑更加適合人居，現(xiàn)代建筑設計正在朝向環(huán)境友好型、人文友好型的綠色環(huán)保趨勢發(fā)展?，F(xiàn)代建筑設計應以集群和群落式的面貌出現(xiàn)，保證房屋在未來一段時間的使用過程中，均能為人們帶來良好的使用效益，并能不斷滿足新時代人民發(fā)展的訴求。提升建筑結(jié)構環(huán)境友好的水平，需要房屋建筑設計團隊依托于整體團隊的力量，一方面實現(xiàn)施工設計利益最大化，同時又能夠杜絕不科學的建筑基礎選型，對房建結(jié)構設計圖紙進行詳細推敲。設計者和建設者在進行房屋建筑結(jié)構設計時，應著重于建筑物的關鍵結(jié)構體系的重復組合，對承重墻、墻柱等部位進行重復檢查，如果地質(zhì)勘探資料中的數(shù)據(jù)不全面，可再次要求勘探人員對細節(jié)進行改進，并與建筑設計者交底。另外建筑設計還要考慮美觀的要求，有很多建筑外墻都做了線條或太陽能感應燈，其中線條的高度可達平均一米左右，屋頂設置有花架，經(jīng)過嚴格計算后，設計人員還會設計飄窗或高空陽臺。經(jīng)過嚴格計算配筋和房屋結(jié)構剛度，這樣直接影響飄窗等的安全指數(shù)，在完善安全約束條件之后，這些結(jié)構配置將會給人們的生活和居住帶來更好的體驗，合理優(yōu)化，按照建筑結(jié)構設計的力學要求進行設計，能保證整體房屋建筑結(jié)構的安全度在合理的范圍之內(nèi)。

3.4整體結(jié)構的設計優(yōu)化方法

建筑整體結(jié)構設計優(yōu)化方法的科學性是最基本的前提條件，具體從以下方面著手：統(tǒng)籌分析建筑結(jié)構的各項因素、資源，以此來保證建筑結(jié)構設計優(yōu)化方法滿足設計、施工的要求和條件;建筑原材料質(zhì)量要從源頭控制，保證所有進入施工現(xiàn)場的零部件、建筑材料質(zhì)量，進而保證各類材料能夠發(fā)揮其功能，避免材料浪費;建筑結(jié)構外部因素必須納入考慮的范疇內(nèi)，盡可能減少人力、物力等因素影響到建筑整體結(jié)構設計的優(yōu)化;簡化內(nèi)部結(jié)構，高層建筑房屋的內(nèi)部結(jié)構十分繁瑣，且承載的能力較低，一旦出現(xiàn)計算失誤，不僅會增加施工成本，而且還會留下安全隱患，最終影響工程的整體質(zhì)量。因此，整體設計過程中，必須精簡內(nèi)部結(jié)構，最終實現(xiàn)整體設計的優(yōu)化。

結(jié)束語

總之，在房屋結(jié)構設計中融入新的設計理念、思路來優(yōu)化建筑結(jié)構設計方案，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)建筑結(jié)構空間布局、建筑工程質(zhì)量的最優(yōu)化，而且還能夠確保建筑結(jié)構滿足房屋施工的受力特性、實際客觀條件等，最終使房屋建筑結(jié)構更加美觀、合理。此外，優(yōu)化后建筑結(jié)構設計方法，兼顧了業(yè)主對房屋的審美價值和實用價值，能夠最終推動我國建筑行業(yè)的升級，提升其市場競爭力。

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