村鎮(zhèn)房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法的研究

翟宏磊 崔一凡 佟德源

摘? ? 要：多層房屋占中國(guó)鄉(xiāng)鎮(zhèn)建設(shè)的比重很大， 在這些房屋的建造中，由于工程量小，許多人對(duì)這些建筑物的關(guān)注較少，造成大量浪費(fèi)，建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)尤其重要。在結(jié)構(gòu)優(yōu)化過程中，我們不僅要考慮建筑的價(jià)值，還要從安全，經(jīng)濟(jì)和美學(xué)的角度優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，以最大限度地利用空間資源。本文提出了有效的優(yōu)化措施，以優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)。

關(guān)鍵詞：多層住宅;建筑結(jié)構(gòu);結(jié)構(gòu)優(yōu)化;優(yōu)化措施

1? 引言

隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展人們生活水平的提高，不僅對(duì)住房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全性和實(shí)用性提出了更高的要求，而且對(duì)住宅的舒適性，美觀性和經(jīng)濟(jì)性提出了要求。為了使房屋更好地滿足人們的生活需要，相關(guān)人員不僅要在設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)時(shí)采用基本的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法，還要合理利用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法來優(yōu)化房屋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。在最大限度地降低建筑施工成本的同時(shí)，確保了建筑物的安全性，舒適性和美觀性，從而促進(jìn)了建筑業(yè)向更好的發(fā)展方向發(fā)展。

2? 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法的意義

經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們對(duì)自身居住的水平提出了新的要求，建筑業(yè)首當(dāng)其沖面臨著新的挑戰(zhàn)。在城鄉(xiāng)一體化進(jìn)程的推動(dòng)下，人們對(duì)新型農(nóng)村建設(shè)有了更高的期望，但在實(shí)施建設(shè)過程中卻出現(xiàn)了有很多不經(jīng)濟(jì)的地方，如：在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面，由于設(shè)計(jì)師的一些不合理設(shè)計(jì)造成材料的浪費(fèi)的現(xiàn)象是很普遍的。尤其是對(duì)鄉(xiāng)村建設(shè)這種中小型工程，設(shè)計(jì)比較簡(jiǎn)單，對(duì)設(shè)計(jì)質(zhì)量沒有嚴(yán)格的控制，設(shè)計(jì)師為了在較短的時(shí)間內(nèi)畫出設(shè)計(jì)圖，甚至不會(huì)進(jìn)行建設(shè)初期的研究，只是格式化的去設(shè)計(jì)，更不必說對(duì)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化。其后果是材料的浪費(fèi)，增加項(xiàng)目的成本以及對(duì)設(shè)計(jì)的局部粗糙設(shè)計(jì)。新農(nóng)村建設(shè)的覆蓋范圍廣，工程數(shù)量多，每個(gè)項(xiàng)目有一點(diǎn)浪費(fèi)，也會(huì)造成巨大的損失。因此，有必要優(yōu)化建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)建筑材料的有效利用，提高建筑結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。

3? 建筑結(jié)構(gòu)中的優(yōu)化原則

3.1? 建筑結(jié)構(gòu)的整體安全性原則

“小震不壞，中震可修，大震不倒”是整個(gè)建筑構(gòu)件都要達(dá)到的設(shè)計(jì)目標(biāo)。住宅建筑的安全直接影響到人們的日常生活和住宅的生命財(cái)產(chǎn)安全。因此，加強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全性是至關(guān)重要的。在建筑設(shè)計(jì)中應(yīng)全方面的考慮每個(gè)構(gòu)件的適用性，提高建筑物整體的可靠度，建筑施工過程容易受到外部環(huán)境和施工水平的影響，給施工質(zhì)量帶來安全隱患。為了有效的避免此類問題的發(fā)生，提高建筑質(zhì)量安全等級(jí)，優(yōu)化設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的安全性，從而保證工程結(jié)構(gòu)整體質(zhì)量。

3.2? 建筑施工中經(jīng)濟(jì)性原則

目前大部分的村鎮(zhèn)建筑物由于僅僅考慮對(duì)質(zhì)量的重視，在設(shè)計(jì)時(shí)為了安全與快捷，忽視了預(yù)算成本，導(dǎo)致實(shí)際建筑成本增加，造成了不必要的浪費(fèi)，因此，要進(jìn)行對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)優(yōu)化，降低建造成本。房屋結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)需要反映經(jīng)濟(jì)要求，達(dá)到對(duì)建筑成本的控制。在滿足安全性的前提下，采用最優(yōu)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，嚴(yán)格規(guī)范住房設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，減少物質(zhì)損失，提高資源利用率。

4? 建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化方案

4.1? 建筑整體空間結(jié)構(gòu)優(yōu)化

建筑的整體安全性和舒適性主要取決于空間結(jié)構(gòu)的總體布局，是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案中不可缺少的一部分。在采用建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法時(shí)，首先，應(yīng)優(yōu)化建筑物的整體結(jié)構(gòu)。在結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)過程中，考慮到整體結(jié)構(gòu)與整體平面設(shè)計(jì)的協(xié)調(diào)。在優(yōu)化建筑總體結(jié)構(gòu)時(shí)，應(yīng)注意總體平面設(shè)計(jì)，它體現(xiàn)了房屋的布局、樓層高度、房屋的基本形式等[2]。農(nóng)村房屋建設(shè)盡量做到布局簡(jiǎn)單，高度較低，對(duì)稱平整，做好平面設(shè)計(jì)是整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化的根本保證。我們也不需要考慮所有的平面設(shè)計(jì)，所以我們可以改進(jìn)和保證關(guān)鍵部件。在證明房屋結(jié)構(gòu)整體空間設(shè)計(jì)正確的基礎(chǔ)上，保證了房屋為使用者提供更好的舒適性。此外，在優(yōu)化建筑整體結(jié)構(gòu)時(shí)，還應(yīng)保證建筑結(jié)構(gòu)的重心、質(zhì)心和形狀中心能準(zhǔn)確吻合，減少房屋扭轉(zhuǎn)問題的概率，保證后期房屋的安全。

4.2? 建筑結(jié)構(gòu)局部組成優(yōu)化

在建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)中，除了優(yōu)化整體空間結(jié)構(gòu)外，還應(yīng)注意優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)的局部結(jié)構(gòu)組成，加強(qiáng)局部細(xì)節(jié)的設(shè)計(jì)優(yōu)化。根據(jù)房屋設(shè)計(jì)的不同標(biāo)準(zhǔn)和要求，需要注意的細(xì)節(jié)也有所不同。例如，在對(duì)異形板進(jìn)行分塊時(shí)，盡量將其分為規(guī)則圖形，這樣不僅使整體受力更加合理，而且避免了角部位置出現(xiàn)裂縫。為減小界面尺寸，增加空間的有效利用面積，可采用高強(qiáng)度混凝土材料[3]。對(duì)于水平構(gòu)件，在滿足設(shè)計(jì)要求的前提下，可減少混凝土標(biāo)號(hào)，實(shí)現(xiàn)強(qiáng)柱弱梁的設(shè)計(jì)理念，節(jié)約成本。

4.3? 建筑地基結(jié)構(gòu)的優(yōu)化

基礎(chǔ)設(shè)施是建設(shè)過程中關(guān)鍵的部分?；A(chǔ)設(shè)施的質(zhì)量在一定程度上決定了整個(gè)結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。設(shè)計(jì)施工項(xiàng)目時(shí)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)與負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)勘察的技術(shù)人員密切配合，充分了解施工項(xiàng)目的區(qū)域、地形和周圍環(huán)境。特別是對(duì)建筑工程的類型、用途、結(jié)構(gòu)和實(shí)際荷載，進(jìn)行了詳細(xì)的認(rèn)識(shí)和計(jì)算，以保證基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性。在設(shè)計(jì)中，應(yīng)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，觀察當(dāng)?shù)氐匦?、地形和環(huán)境因素的影響，重視建筑地基施工過程中的地下土壤條件，充分結(jié)合當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)環(huán)境?？紤]和實(shí)現(xiàn)了建筑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)。

5? 結(jié)語(yǔ)

建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)是一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)，而大多數(shù)多層建筑卻沒有進(jìn)行過優(yōu)化，造成了工程上的浪費(fèi)，選擇合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法不僅可以節(jié)省材料、減少浪費(fèi)，而且能很好地滿足技術(shù)要求。然而，建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化是一個(gè)系統(tǒng)性問題，具有很強(qiáng)的復(fù)雜性和綜合性。因此，在建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法的研究，使建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不斷優(yōu)化，提高建筑結(jié)構(gòu)的安全性和合理性，更好地滿足現(xiàn)代建筑的需要。

參考文獻(xiàn)：

[1] 楊曉亮.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)用分析[J].居舍，2018（36）：99.

[2] 謝曉杰.淺談房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)[J].居舍，2018（36）：96～97.

[3] 葉欣.房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化策略[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2019（3）：99～100.

本論文受資助于華北理工大學(xué)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目（X2018380）。