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

張璐

摘要：現(xiàn)如今，隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們對(duì)生活質(zhì)量和居住條件的要求不斷提升，相應(yīng)地，對(duì)建筑工程的綜合品質(zhì)也提出了更高的要求。與此 同時(shí)，國家也出臺(tái)了相關(guān)政策呼吁建筑的節(jié)能化、高效化發(fā)展，這就要求建筑企業(yè)積極運(yùn)用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法，使有限的空間與資源的價(jià)值得到最大化發(fā) 揮，進(jìn)而促進(jìn)建筑工程實(shí)用性、經(jīng)濟(jì)性發(fā)展目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，這對(duì)我國整個(gè)建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展來說也是大有好處的。

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

引言

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們的生活質(zhì)量也得到了改善，在此背景 下，對(duì)于生活及居住的環(huán)境，也有了更嚴(yán)格的要求。在開展房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 工作的過程中，設(shè)計(jì)人員需積極采用建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，這樣房屋的 舒適度不但可以得到提高，同時(shí)還能將人們的居住需求進(jìn)行全面的滿足。不僅如此，通過應(yīng)用建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，其還可在不影響房屋性能及 質(zhì)量的前提下大幅度降低建設(shè)的成本，而這在很大程度上也可提高工程企 業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，促進(jìn)建筑工程產(chǎn)業(yè)在我國更好的發(fā)展。

1 在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)當(dāng)中建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法的必要性分析

從當(dāng)前我國房地產(chǎn)行業(yè)大的發(fā)展趨勢來看，房屋施工建筑主要以高層 和超高層住宅為主，所以在設(shè)計(jì)上要充分地考慮現(xiàn)代人的需求，考慮時(shí)代 的進(jìn)步，而如何在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)當(dāng)中做好設(shè)計(jì)與成本的協(xié)調(diào)，如何減少資金的 投入，成為了各房地產(chǎn)行業(yè)高度關(guān)注地問題。在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)當(dāng)中，建筑 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化，是要在保證安全施工的前提之下，也就是要綜合地考慮 各方面的因素，利用現(xiàn)代化設(shè)計(jì)理念及技術(shù)，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及成本管控上 進(jìn)行優(yōu)化。從相關(guān)數(shù)據(jù)調(diào)查中得知，經(jīng)過對(duì)房屋建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，成 本可以實(shí)現(xiàn) 15%左右的縮減。但實(shí)際上結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)存在一定的難度，這 主要是由于受限因素比較多，很多技術(shù)方式難以實(shí)施。比如，在房屋建筑 中，部分企業(yè)為了早日完工，對(duì)于工期的要求是非常高的，在施工中發(fā)現(xiàn) 了設(shè)計(jì)不當(dāng)?shù)膯栴}也會(huì)選擇熟視無睹，繼續(xù)施工。而在施工設(shè)計(jì)方面有部 分工作人員缺乏現(xiàn)場實(shí)踐的經(jīng)驗(yàn)，他們是無法對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化。還有 一部分工作人員在設(shè)計(jì)中對(duì)于建筑的某些部位相對(duì)關(guān)注，對(duì)于整個(gè)建筑結(jié) 構(gòu)相對(duì)忽視，進(jìn)而影響到了工程的整體造價(jià)?？梢?，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員必須將 各方面因素全部考慮到位，將施工技術(shù)的應(yīng)用，成本控制，效益提升等結(jié) 合到一起，這樣設(shè)計(jì)出的方案才能夠在利益以及質(zhì)量上實(shí)現(xiàn)最大化。

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2.1 整體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)優(yōu)化方法

建筑整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法的科學(xué)性是最基本的前提條件，具體從以 下方面著手：（1）統(tǒng)籌分析建筑結(jié)構(gòu)的各項(xiàng)因素、資源，以此來保證建筑 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法滿足設(shè)計(jì)、施工的要求和條件;（2）建筑原材料質(zhì)量要 從源頭控制，保證所有進(jìn)入施工現(xiàn)場的零部件、建筑材料質(zhì)量，進(jìn)而保證 各類材料能夠發(fā)揮其功能，避免材料浪費(fèi);（3）建筑結(jié)構(gòu)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(gòu)設(shè)計(jì) 的優(yōu)化;（4）簡化內(nèi)部結(jié)構(gòu)，高層建筑房屋的內(nèi)部結(jié)構(gòu)十分繁瑣，且承載 的能力較低，一旦出現(xiàn)計(jì)算失誤，不僅會(huì)增加施工成本，而且還會(huì)留下安 全隱患，最終影響工程的整體質(zhì)量。因此，整體設(shè)計(jì)過程中，必須精簡內(nèi) 部結(jié)構(gòu)，最終實(shí)現(xiàn)整體設(shè)計(jì)的優(yōu)化。

2.2 基礎(chǔ)優(yōu)化設(shè)計(jì)

房屋建筑的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)與建筑整體功能的正常發(fā)揮及其穩(wěn)定性有著十分 密切的聯(lián)系，所以，在進(jìn)行建筑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的時(shí)候，設(shè)計(jì)人員必須注重 對(duì)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法的運(yùn)用，盡量實(shí)現(xiàn)對(duì)地基地質(zhì)、基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)等重點(diǎn)環(huán)節(jié) 設(shè)計(jì)工作的全方位把控，在基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案中，應(yīng)處理好建筑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu) 與施工成本、施工技術(shù)等的關(guān)系，找準(zhǔn)三者之間的平衡點(diǎn)。對(duì)于框架結(jié)構(gòu) 來說，應(yīng)根據(jù)地質(zhì)勘察報(bào)告對(duì)基礎(chǔ)形式進(jìn)行合理選擇，若施工現(xiàn)場的地基 承載力較好，則最好選擇淺基礎(chǔ)形式;若施工現(xiàn)場的地基承載力較差或者 土質(zhì)狀況不佳，首先應(yīng)考慮地基處理方案是否具備可行性，若可行則選用 地基處理方案，若不可行則需采用樁基礎(chǔ)。灌注樁和預(yù)制樁是兩類比較常 見的樁基礎(chǔ)形式，其中，灌注樁的施工過程比較復(fù)雜，整個(gè)施工工期也比較長，且很難對(duì)施工質(zhì)量進(jìn)行有效控制。因此，在沉降滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的前 提下，可采用預(yù)制樁施工法，利用深層樁基增大土壤對(duì)樁身的摩擦力，并 盡可能選用長度較長的預(yù)制樁。

2.3 上部結(jié)構(gòu)的優(yōu)化

在對(duì)房屋建筑的上部結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化的時(shí)候，首先應(yīng)對(duì)剪力墻進(jìn)行科學(xué) 設(shè)置，具體而言，應(yīng)讓剪力墻的質(zhì)量保持一定的均勻性，確保對(duì)稱樓層的 平面中心與同樓層的結(jié)構(gòu)重心相重合，盡量降低大風(fēng)、地震等外部因素帶 來的不良影響。在房屋類型滿足標(biāo)準(zhǔn)要求的前提下，應(yīng)采用大開間的剪力 墻構(gòu)造形式，適當(dāng)增長剪力墻的墻肢，控制墻肢總數(shù)，從而節(jié)約混凝土使 用量。另外，由于剪力墻的暗柱一般采用的是鋼筋，這樣一來，就可通過 采用大開間剪力墻來降低鋼筋的使用量。但是，在遇到建筑施工現(xiàn)場地質(zhì) 條件較差或者地質(zhì)環(huán)境比較復(fù)雜的情況時(shí)，不能減少鋼筋的數(shù)量，在這種 情況下也就不適用采用大開間剪力墻的構(gòu)造形式。

2.4 電氣系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)

電氣系統(tǒng)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中具有非常重要的地位，所以在電氣安裝方 面要高度地重視。在具體的應(yīng)用中，主要以導(dǎo)向的方式在墻體內(nèi)以及樓板 內(nèi)進(jìn)行安裝，保證安裝方式的科學(xué)性，促進(jìn)預(yù)制施工工作可以順利地進(jìn)行 下去。在施工中，電氣安裝還有可能需要從梁體內(nèi)穿過，所以要做好孔洞 預(yù)留工作，墻體與梁體的寬度要相同，如有不同也需要一面梁與外一面墻 體對(duì)齊，不要讓管線暴露在墻體之外。此外，房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，電梯 位置處有很多孔洞和建筑構(gòu)件，所以根據(jù)實(shí)際情況對(duì)電梯部分進(jìn)行計(jì)算也 是非常必要的，這樣才能夠保證電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)滿足實(shí)際的施工需求。

2.5 排水系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)

排水是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要部分，具體的設(shè)計(jì)過程中根據(jù)強(qiáng)度?和載荷力對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行科學(xué)地配置，對(duì)地下室結(jié)構(gòu)進(jìn)行科學(xué)地設(shè)計(jì)，對(duì)?管道的預(yù)留尺寸以及深度進(jìn)行科學(xué)地分析，對(duì)樓板鉆孔位置進(jìn)行加固，以?此來提升房屋建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)。同時(shí)，在設(shè)計(jì)方面要對(duì)水平方向的管?線多加關(guān)注，避免出現(xiàn)貫穿梁的問題，施工中如果必須穿過承重墻，則需?要進(jìn)行嚴(yán)格地加固處理，以此來保證該結(jié)構(gòu)優(yōu)化與排水管網(wǎng)設(shè)計(jì)的協(xié)調(diào)性。

結(jié)語

總而言之，在開展房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作的過程中，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 優(yōu)化方法進(jìn)行的應(yīng)用是極為重要的。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法的作用下，不論是房屋建筑的安全還是美觀都能得到優(yōu)化設(shè)計(jì)，而業(yè)主也可進(jìn)行更安 全、舒適的居住。此外，通過對(duì)房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行全面的創(chuàng)新，其不但可 以吸引更多的消費(fèi)者，還能將人們的居住需求進(jìn)行有效的滿足，而這在很 大程度上也有利于建筑單位的可持續(xù)發(fā)展。

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