房屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)分析

王國龍

0 引言

社會(huì)發(fā)展進(jìn)步的同時(shí)，人們的生活水平也得到了很大的提高，因此在住房的選擇上也就要求更高，在追求住房經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的基礎(chǔ)上，更加關(guān)注房屋建筑結(jié)構(gòu)的合理性和安全性。因此，設(shè)計(jì)師面臨更高的要求，要不斷對房屋建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行完善和優(yōu)化，在最大程度上提高房屋建筑架構(gòu)設(shè)計(jì)的整體質(zhì)量，從而在符合住房建筑結(jié)構(gòu)安全和實(shí)用性的同時(shí)，全面發(fā)揮出房屋建筑的質(zhì)量，為今后房屋建筑行業(yè)的發(fā)展提供一定的參考價(jià)值。

在進(jìn)行房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的整個(gè)過程中，一定要嘗試將發(fā)展先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念融入其中，隨著建筑行業(yè)發(fā)展的同時(shí)，重視綠色環(huán)保建筑，不斷優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)思路和流程，從而在最大程度上保證整個(gè)建筑項(xiàng)目的安全性和穩(wěn)定性。本文主要就目前房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的情況進(jìn)行了全面分析，同時(shí)對其重要性和設(shè)計(jì)原則進(jìn)行了探討，從而針對目前存在的一些問題提出了有效的解決辦法。

1 房屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)概述

房屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)就是在目前建筑工程施工的基礎(chǔ)上，將美學(xué)和藝術(shù)進(jìn)行一定程度的結(jié)合，將房屋建筑建設(shè)得更好，在符合相關(guān)要求的同時(shí)，還能更好地滿足當(dāng)前人們對于住房的更高需求，在此基礎(chǔ)上，還要減少成本的浪費(fèi)，從而實(shí)現(xiàn)房屋建筑的安全性、實(shí)用性和美觀性。在進(jìn)行房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化的過程中，要突破以往傳統(tǒng)的建筑設(shè)計(jì)方式，根據(jù)社會(huì)發(fā)展的具體要求，結(jié)合先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，制定完美合理的優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。要想使設(shè)計(jì)效果達(dá)到最佳狀態(tài)，在完全符合現(xiàn)代設(shè)計(jì)理念的同時(shí)，還要全面把握整個(gè)房屋建筑結(jié)構(gòu)整體設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容。最主要的就是從以下兩個(gè)方面進(jìn)行：第一，以房屋建筑結(jié)構(gòu)作為需要維護(hù)的基本內(nèi)容，對整個(gè)房屋建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行不斷優(yōu)化，就是做好整體結(jié)構(gòu)的過程中再進(jìn)行細(xì)節(jié)的改進(jìn)和優(yōu)化；第二，全面分析和了解房屋建筑過程中的細(xì)節(jié)，最主要的就是建筑的構(gòu)造、主體結(jié)構(gòu)、房屋結(jié)構(gòu)、維護(hù)結(jié)構(gòu)和整體的地基建筑，從而在最大程度上達(dá)到對整個(gè)房屋建筑結(jié)構(gòu)的完美優(yōu)化和改進(jìn)程度。

2 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要現(xiàn)狀

2.1 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖紙不夠完善

在整個(gè)建筑施工的過程中，設(shè)計(jì)圖紙的重要性是無可替代的，它是整個(gè)工程項(xiàng)目順利進(jìn)行的基本保證，因此，要做好結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖紙的完整性和全面性，為今后房屋建筑工程的順利進(jìn)行提供最大的保障，同時(shí)在最大程度上避免對設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行修改。但是根據(jù)當(dāng)下的情況來看，在這方面還是存在一定的缺陷，具體就是沒有更好地考慮細(xì)節(jié)問題，同時(shí)對整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)的類型和抗震等級沒有詳細(xì)的規(guī)范，對于建筑用到的墻體材料沒有作出明確的要求。整個(gè)設(shè)計(jì)圖紙的內(nèi)容不夠詳細(xì)和全面，這對房屋建筑施工的順利進(jìn)行有著很大的影響作用，為今后的工作增加了更多的安全問題。

2.2 建筑項(xiàng)目的基礎(chǔ)選型缺乏合理性

其實(shí)在整個(gè)房屋建筑工程中最重要的部分就是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，因?yàn)楹罄m(xù)的所有工作都是圍繞設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行，只有在保證房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)科學(xué)合理的基礎(chǔ)上，才能在最大程度上保證整個(gè)施工過程的安全。建筑工程的安全受到的影響因素是非常多的，比如結(jié)構(gòu)類型的選擇、材料的選擇和其承載能力的大小。但是目前的建筑行業(yè)中，類型選擇不正確的情況也是存在的，整個(gè)房屋建筑的承載能力不滿足相關(guān)的要求，這些都會(huì)產(chǎn)生很大的影響作用。

2.3 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)缺少整體性

在進(jìn)行房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的整個(gè)過程中，沒有考慮到建筑工程施工過程中的整體性，就導(dǎo)致出現(xiàn)了很多問題，從而使得房屋建成之后和周圍的環(huán)境不能實(shí)現(xiàn)完美的融合，同時(shí)還會(huì)對周圍的環(huán)境造成一定的破壞。

3 房屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的重要性

3.1 提升建筑材料的利用率

在進(jìn)行房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的時(shí)候，一個(gè)科學(xué)合理的設(shè)計(jì)方案起著至關(guān)重要的作用，但是不一定用最好的材料就是最合理的，相反選擇一些性價(jià)比比較高的材料，才能在最大程度上體現(xiàn)出房屋建筑結(jié)構(gòu)的主要功能。設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，可以考慮將預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)和鋼管混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行結(jié)合使用，這樣做的主要目的就是在最大程度上提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的全面性和有效性。除此之外，還有一些新型材料的都是比較好的，就拿鋼管混凝土結(jié)構(gòu)來說，它的抗壓、抗變形和穩(wěn)定性方面都非常好，相比于普通的鋼管結(jié)構(gòu)，它不僅性能好，而且能夠節(jié)省一大半的材料，能夠有效節(jié)省成本的同時(shí)，還可以保證工程質(zhì)量?？傮w來說鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的性能是非常不錯(cuò)的，能夠在最大程度上提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

3.2 提高建筑的整體安全性

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步，我國目前在房屋建筑設(shè)計(jì)方面的水平也得到了很大的提高。利用受力分析軟件，就可以及時(shí)檢測分析出整體房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的可靠程度，同時(shí)也可以作為一項(xiàng)技術(shù)支持，來有效保證建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的科學(xué)性和全面性，同時(shí)對成本有一定的降低，對房屋建筑的整體質(zhì)量提供可靠的保障。

3.3 降低建筑項(xiàng)目的整體造價(jià)

每一個(gè)企業(yè)在發(fā)展過程中，追求的目標(biāo)都是一致的，那就是在保證正常運(yùn)營的情況下，實(shí)現(xiàn)利益最大化，當(dāng)然建筑施工也不例外。所以，一定要做好房屋建筑施工過程的造價(jià)管理。在保證整體建筑結(jié)構(gòu)質(zhì)量的同時(shí)，要以節(jié)約資源為主進(jìn)行整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)工作，要綜合進(jìn)行考量，最大程度上保證整體施工的質(zhì)量，利用對結(jié)構(gòu)的不斷完善和優(yōu)化，有效進(jìn)行成本控制和工程造價(jià)工作。

3.4 提升房屋建筑的經(jīng)濟(jì)性

在進(jìn)行房屋建筑過程中，成本的投入也是一項(xiàng)不小的支出，所以很多開發(fā)商為了達(dá)到節(jié)省成本的目的，就會(huì)利用各種方式進(jìn)行利益最大化，主要的方式就是縮小樓間距和增加樓層的高度，這無疑會(huì)對居民的生活質(zhì)量產(chǎn)生很大的影響。所以，在進(jìn)行房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中，就一定要將樓間距、樓層高度和土地利用率等因素考慮進(jìn)去，在不損害居民生活條件的基礎(chǔ)上，提高開發(fā)商的整體經(jīng)濟(jì)利益。

4 房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)遵循的原則

4.1 節(jié)能性原則

目前國家在大力推廣節(jié)能減排的政策，因此節(jié)能性原則在整個(gè)房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中是非常重要的。這樣就可以在一定程度上降低整個(gè)過程中對于材料的浪費(fèi)情況，從而對成本有一定的控制能力。還有就是節(jié)能性原則的要求就是要以綠色環(huán)保為主，所以在進(jìn)行房屋建筑機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的時(shí)候，一定要重視這方面的優(yōu)化和完善，達(dá)到自然和建筑物之間協(xié)調(diào)關(guān)系，從而減少整個(gè)房屋建筑項(xiàng)目在建設(shè)過程中對環(huán)境產(chǎn)生的污染。

4.2 舒適性原則

隨著社會(huì)發(fā)展速度的加快，人們對于居住條件也不斷提高，所以在進(jìn)行房屋建筑設(shè)計(jì)的過程中一定要重視舒適性原則。主要針對建筑的采光和溫度進(jìn)行不斷優(yōu)化和設(shè)計(jì)，采用新型的材料和應(yīng)用綠色環(huán)保技術(shù)，在最大程度上建設(shè)出人們理想中舒適的居住環(huán)境。

4.3 可行性原則

在整個(gè)房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，涉及的內(nèi)容很多，設(shè)計(jì)人員一定要按照場景要求、功能和服務(wù)多方面入手，在最大程度上保證設(shè)計(jì)方案和施工技術(shù)的完美切合，從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的可行性。

5 建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的主要措施

5.1 重視概念設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)師在進(jìn)行房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中，需要考慮的因素非常多，要想對設(shè)計(jì)方案進(jìn)行一定程度的優(yōu)化和完善，就要對不同的建筑材料、施工技術(shù)和施工工藝進(jìn)行分析和應(yīng)用。與此同時(shí)，還應(yīng)該將概念設(shè)計(jì)理念融入其中，對房屋建筑的各項(xiàng)功能進(jìn)行定位，這樣做的主要目的就是能夠幫助建筑物更好地發(fā)展，還能夠減少修改的情況出現(xiàn)，從而有效提升整體思維設(shè)計(jì)效果和質(zhì)量。

5.2 優(yōu)化建筑設(shè)計(jì)方案

優(yōu)化建筑設(shè)計(jì)方案主要從以下三個(gè)方面進(jìn)行：第一，根據(jù)整體效果，對被用于房屋建筑中的資源和技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行科學(xué)合理的總結(jié)，保證建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)優(yōu)化過程是符合具體相關(guān)規(guī)定的；第二，對一些外部的影響因素進(jìn)行全面分析，從而達(dá)到對這些影響因素控制，對于房屋建筑結(jié)構(gòu)中存在的一些問題及時(shí)發(fā)現(xiàn)并制定好相應(yīng)的解決措施；第三，要根據(jù)實(shí)際情況對房屋建筑結(jié)構(gòu)上的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行優(yōu)化和簡潔化。

5.3 重視結(jié)構(gòu)整體的穩(wěn)定性

整個(gè)房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中，面對的是很多方面的問題和影響因素，整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性在很大程度上影響著建筑物內(nèi)部的安全。尤其是地處于地震頻發(fā)地區(qū)，房屋建筑的防震要求是非常高的，做好防震性能的最主要作用，就是可以有效提升房屋建筑的安全系數(shù)。

5.4 優(yōu)化地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)

整個(gè)建筑工程項(xiàng)目中，地基是非常重要且基礎(chǔ)的一項(xiàng)工程，只有嚴(yán)格做好地基的建設(shè)，才能在最大程度上保證整個(gè)房屋建筑的質(zhì)量。另外一方面就是建筑物所在的地理位置和具體的要求不同，對于地基的相關(guān)要求標(biāo)準(zhǔn)也就不同。在進(jìn)行地基建設(shè)的過程中，一定要嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)要求，對整體房屋建筑的地基建設(shè)加大投資力度和技術(shù)支持。

5.5 合理運(yùn)用數(shù)字化技術(shù)

房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的好壞，會(huì)直接影響到整體建筑物的質(zhì)量和效果。在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中，要科學(xué)合理應(yīng)用各項(xiàng)數(shù)字化技術(shù)，對房屋建筑的內(nèi)部結(jié)構(gòu)踐行全面細(xì)致的分析，這樣可以減少人工計(jì)算出現(xiàn)的誤差，同時(shí)還能夠在最大程度上保證建筑物架構(gòu)受力的均衡性。

6 房屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的要點(diǎn)

6.1 設(shè)計(jì)理念及方案的優(yōu)化完善

在整個(gè)房屋建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)優(yōu)化過程中，設(shè)計(jì)人員一定要仔細(xì)全面考慮整個(gè)施工過程中可能存在的內(nèi)部影響因素和外部影響因素，對這些因素進(jìn)行全面的分析了解，分析出其主要影響的范圍和程度大小，同時(shí)在滿足安全和科學(xué)性的基礎(chǔ)上，制定出最優(yōu)的房屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。除此之外，設(shè)計(jì)人員還應(yīng)該將一些先進(jìn)的技術(shù)、理念和方法應(yīng)用其中，最大程度上提高整體的設(shè)計(jì)水平和質(zhì)量。就比如可以將概念性的設(shè)計(jì)理念應(yīng)用到房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)當(dāng)中，同時(shí)綜合施工材料和一些相關(guān)參數(shù)要求，按照實(shí)際情況對設(shè)計(jì)好的方案進(jìn)行一定程度的調(diào)整，使其效果達(dá)到最佳狀態(tài)，增加整個(gè)設(shè)計(jì)方案的創(chuàng)新性和靈活性，在滿足居民要求的同時(shí)，還能保證其安全系數(shù)，從而有效降低整體的建筑成本。

6.2 整體布局的優(yōu)化

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化是一項(xiàng)高度專業(yè)化和復(fù)雜性的工作。在對建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)，需要加強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的層次性，尤其是高層建筑，其結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)較為復(fù)雜。建筑結(jié)構(gòu)層次設(shè)計(jì)通常包括設(shè)計(jì)層次和結(jié)構(gòu)體系。其中，分層優(yōu)化是對現(xiàn)有結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，使住宅的整體結(jié)構(gòu)和布局更加合理。建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要包括承重系統(tǒng)、供水系統(tǒng)、供電系統(tǒng)等部分。如果建筑物的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)缺乏完整性，就會(huì)直接影響到建筑物的安全。因此，房屋建筑整體布局的優(yōu)化，可以保證房屋建筑的實(shí)用性，提高房屋建筑的安全性和美觀性。

6.3 結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)的優(yōu)化處理

在選擇和優(yōu)化建筑類型時(shí)，第一要選擇合適的基礎(chǔ)設(shè)施類型。基礎(chǔ)是高層建筑的重要組成部分，承擔(dān)著建筑上部結(jié)構(gòu)的荷載，保證了建筑的安全性和使用性。設(shè)計(jì)人員需要在綜合分析地質(zhì)調(diào)查資料和上部結(jié)構(gòu)荷載的基礎(chǔ)上，選擇最合適的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。鑒于建筑物數(shù)量少，基礎(chǔ)土質(zhì)較好，可以選擇采用獨(dú)立基礎(chǔ)或條形基礎(chǔ)，從而降低施工難度和成本。而對于樓層較多、基礎(chǔ)較差的建筑物，可以選擇樁基礎(chǔ)或筏板基礎(chǔ)，以保證整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)的安全。第二選擇合適的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)是必要的。在高層或超高層建筑中，抗震是混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要和難點(diǎn)問題。為了進(jìn)一步提高建筑的整體抗震性能，設(shè)計(jì)人員需要在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中采用合理的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)。對于高度小于50m 的高層建筑，可選用框架結(jié)構(gòu)作為抗震體系，具有較高的靈活性。50～ 100m 高度的高層建筑可選用剪力墻結(jié)構(gòu)，其剛度較高，位移較小。100m 以上的結(jié)構(gòu)可采用抗震墻結(jié)構(gòu)、框架-核心筒結(jié)構(gòu)、同類型結(jié)構(gòu)及部分框架支撐抗震墻結(jié)構(gòu)。而對于超高結(jié)構(gòu)高度的建筑，一般采用框架—剪力墻結(jié)構(gòu)和框架—筒結(jié)構(gòu)作為抗震體系。

6.4 提高設(shè)計(jì)人員的專業(yè)性

在進(jìn)行房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化的過程中，設(shè)計(jì)人員的專業(yè)程度也對其設(shè)計(jì)效果有著一定的影響作用。設(shè)計(jì)人員的專業(yè)知識和技術(shù)也需要進(jìn)行不斷的更新，這樣設(shè)計(jì)出來的方案才能符合現(xiàn)代化人們對于房屋居住條件的要求，所以，設(shè)計(jì)人員也需要進(jìn)行專業(yè)及系統(tǒng)化的培訓(xùn)，以此來增強(qiáng)自身的專業(yè)程度和水平。同時(shí)也要加強(qiáng)自身對于電子設(shè)備和互聯(lián)技術(shù)的應(yīng)用技能，在提高自身工作效率的同時(shí)，還能夠在最大程度上提高房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的質(zhì)量，從而實(shí)現(xiàn)建筑設(shè)計(jì)方案的現(xiàn)代化。

7 結(jié)語

綜上所述，本文主要從六個(gè)方面對房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化進(jìn)行了全面的分析，解析目前房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的一些問題，并針對具體問題提出相應(yīng)的解決措施，以在最大程度上做好房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化工作，從而滿足當(dāng)下人們對于房屋居住的相關(guān)要求。