基于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法的房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計

王飛

【摘 要】隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展人們生活水平不斷提高，對房屋的結(jié)構(gòu)設(shè)計不僅要求具備實用性、安全性，還要求具有經(jīng)濟性和外觀。在這種情況下，建筑結(jié)構(gòu)必須有所改進與優(yōu)化，在獲得服房屋結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟性、安全性以及合理性之外還能使建筑更加美觀。本文首先概述了建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化的重要性，并對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)用進行了簡要的闡述，給出相關(guān)個策略以供參考。

【關(guān)鍵詞】建筑；結(jié)構(gòu)設(shè)計；房屋結(jié)構(gòu)；優(yōu)化方法

前言

伴隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，建筑市場的競爭力也逐漸增強。為了確保企業(yè)能夠在激烈的競爭中占有一席之地，為業(yè)主建設(shè)出性能安全、外觀良好的房屋建筑，相關(guān)施工企業(yè)就應(yīng)對施工設(shè)計及方法進行深入研究。因為房屋建筑商品中，其結(jié)構(gòu)的資金投入占總體投入比相刊較高，利用對結(jié)構(gòu)設(shè)計的不斷優(yōu)化，不但可以保證房屋建筑的質(zhì)量安全，同時還可以減少項目資金投入，增加企業(yè)經(jīng)濟收益。在設(shè)計人員進行房屋建筑規(guī)劃時，自建筑預(yù)案形成以后，房屋的結(jié)構(gòu)從選取到布置就包含能否優(yōu)化的相關(guān)事情，再加之后續(xù)施工的細(xì)致規(guī)劃、精確計算，就可以對建筑施工的整體過程進行結(jié)構(gòu)優(yōu)化。以下簡要對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)化方法在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用進行論述，供相關(guān)人員參考。

一、在房屋建筑中，結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法的重要性

根據(jù)我國當(dāng)前的發(fā)展趨勢及國情來看，不久的將來，房屋建筑將以高層或超高層住房為主。那么，怎樣減少資金投入，保證結(jié)構(gòu)設(shè)計符合時代需求就成為了投資人員及建筑企業(yè)越來越重視的事情。如果想要對房屋的結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化，施工人員應(yīng)在確保建筑質(zhì)量安全的前提下，對設(shè)計方案進行細(xì)致分析，應(yīng)用先進的設(shè)計觀念及技術(shù)，從而對工程造價進行控制。根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)反應(yīng)，房屋的結(jié)構(gòu)如果。經(jīng)過設(shè)計優(yōu)化，同未經(jīng)設(shè)計優(yōu)化的建筑相比可以縮減、叼卜、的費用。

但是，在現(xiàn)實的施工設(shè)計優(yōu)化中，因為受到多方面條件的限制，施展起來十分困難，無法充分發(fā)揮其優(yōu)越性。例如，一些施工企業(yè)過于追趕工程進度，從而導(dǎo)致對房屋的設(shè)計效果造成影響很多年輕的項目設(shè)計人員。因為缺少工作經(jīng)驗，無法進行設(shè)計優(yōu)化，還有的設(shè)計人員因為對建筑部分的過分關(guān)注，從而對整體建筑的設(shè)計預(yù)案造成忽略，影響了整體造價。

從中可以看出，建筑項目的設(shè)計人員應(yīng)把施工技術(shù)同經(jīng)濟收益緊密的聯(lián)系起來，唯有規(guī)劃出切實可行、效果良好的設(shè)計預(yù)案才可以保證企業(yè)獲取最大收益。對建筑的結(jié)構(gòu)進行設(shè)計優(yōu)化可以全面發(fā)揮機械設(shè)備及建材的性能，同以往的結(jié)構(gòu)設(shè)計相比，更具優(yōu)勢。對建筑的結(jié)構(gòu)進行設(shè)計優(yōu)化可以降低工程造價的資金投入，為企業(yè)贏取更高的收益。同時，還能夠把房屋結(jié)構(gòu)中的各個單元進行有機整合，提高建筑的質(zhì)量，保證人們的居住安全。所以，對房屋的結(jié)構(gòu)進行設(shè)計優(yōu)化是保證民用房屋經(jīng)濟性更好、適用性更強的重要方法之一。

二、在房屋建筑中，結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法的應(yīng)用

1.整體優(yōu)化和局部優(yōu)化

任何的項目建筑設(shè)計都具備層次性及復(fù)雜性兩方面的特點。以層次性看來，其一般包含建筑的設(shè)計體系、結(jié)構(gòu)體系及安裝設(shè)計體系等，每一個體系內(nèi)又囊括了多個下屬體系。進行房屋建筑設(shè)計時，設(shè)計人員應(yīng)對各個下屬系統(tǒng)進行優(yōu)化，將各個布局間的橫向關(guān)聯(lián)沖破，疊加工程。以復(fù)雜性看來，其一般包含建筑原料選取、零部件選取、結(jié)構(gòu)類型選取等內(nèi)容。所以，對于任一房屋建筑來講，就應(yīng)從整體進行優(yōu)化，方可真正實現(xiàn)設(shè)計優(yōu)化。

2.壽命優(yōu)化和分階段優(yōu)化

每一個項目工程在限定的使用期限中，每一環(huán)節(jié)都有多種設(shè)計方案供以挑選，也就是每個階段都可以進行方案優(yōu)化。房屋設(shè)計人員應(yīng)該依據(jù)各個階段的性質(zhì)對優(yōu)化方法進行確定，從而對整體工程的壽命進行優(yōu)化，保證建筑的施工質(zhì)量，增加企業(yè)經(jīng)濟收益。

3.樁基礎(chǔ)優(yōu)化

樁基礎(chǔ)可以劃分為灌注樁及預(yù)制樁兩種樁型。因為灌注樁在施工時質(zhì)量較難控制，并且操作復(fù)雜，時間較長。所以，如果在沉降符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，應(yīng)利用預(yù)制樁進行施工。另外，因為在普通狀況下，伴隨著樁基的不斷深入，土壤對樁身的作用及摩擦也隨之增大，所以，應(yīng)盡量選取長度較大的預(yù)制樁。

4.對上部結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化

想要對房屋建筑上部結(jié)構(gòu)進行模型建立及優(yōu)化，首先應(yīng)合理布設(shè)剪力墻。保證剪力墻的質(zhì)量均勻，使對稱樓層的平面剛度中心點同樓層的結(jié)構(gòu)重心相重合，從而削減地震、風(fēng)力等外部荷載作用的扭轉(zhuǎn)影響。假如房屋類型允許，盡可能應(yīng)用大開間的剪力墻構(gòu)造，同時增加剪力墻的墻肢長，這樣，不但可以縮減墻肢的數(shù)量，同時還能夠在保證剛度符合標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上降低混凝土使用數(shù)量。另外，因為剪力墻中的暗柱一般應(yīng)用鋼筋建材，如果應(yīng)用大開間的剪力墻構(gòu)造能夠縮減鋼筋的使用該數(shù)量。然而，假如建筑所在地區(qū)的地質(zhì)情況較差，而建筑對抗震性能的要求較高，那么，就不應(yīng)采用大開間的剪力墻構(gòu)造。

5.結(jié)構(gòu)同建筑的協(xié)調(diào)優(yōu)化

在進行設(shè)計時，應(yīng)盡可能保證建筑的結(jié)構(gòu)同整體平面的配合緊密，從而實現(xiàn)造型美觀、結(jié)構(gòu)合理的效果。在進行建筑柱及墻的布設(shè)時，應(yīng)同房建平面的功能需求相一致，每個房間的進深、開間都應(yīng)保持統(tǒng)一。建筑系統(tǒng)盡可能簡潔，墻與柱不可以出現(xiàn)錯位情況，每一層的高度及截面面積應(yīng)相同。進行樓體或電梯的設(shè)計時，其應(yīng)力集中或受力方向較多的轉(zhuǎn)角區(qū)域，承重構(gòu)件應(yīng)盡可能選取高強建材，從而降低自重，而非承重的構(gòu)建應(yīng)選用質(zhì)量較輕的建材。整體建筑在布局方面應(yīng)保證重心、剛心及質(zhì)心交疊，預(yù)防出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)情況。

6.結(jié)構(gòu)同排水的協(xié)調(diào)優(yōu)化

因為建筑中的給排水專用房間包含了大量的機械設(shè)備，其荷載強度也較普通的房屋較大。所以，盡可能將水泵房設(shè)置在地下室區(qū)域中。給排水房間中的管道較多，粗細(xì)不一，所以，應(yīng)保證預(yù)留的孔徑尺寸及預(yù)埋的深度符合標(biāo)準(zhǔn)，并且對樓板的穿孔位置進行加固。另外，盡可能降低水平方向的管線貫穿柱、梁等結(jié)構(gòu)出現(xiàn)的幾率。如果管道貫穿房屋建筑的承重墻，應(yīng)進行加固維護。盡可能確保結(jié)構(gòu)的布設(shè)同管網(wǎng)體系相協(xié)調(diào)，預(yù)防管道繞柱或梁的情況。

7.結(jié)構(gòu)同電氣的協(xié)調(diào)優(yōu)化

如果電氣的管線是以導(dǎo)線的形式在金屬管的外部或墻體、樓板處安裝，那么，就可能對預(yù)制結(jié)構(gòu)的施工造成困難。所以，如果管線貫穿建筑梁，則應(yīng)在梁預(yù)制時事先留下孔洞，同時確保梁的寬度同墻體的厚度相同。如果不能相同，則要保證墻體的一側(cè)平面同梁的側(cè)平面相齊，從而保證管線不裸露在墻體外面。房屋建筑中，電梯房包含很多的空洞，所預(yù)埋的構(gòu)件也較多，所以，應(yīng)單獨對電梯房的強度進行計算，從而保證設(shè)計合理，確保施工質(zhì)量安全。

三、總結(jié)

總而言之，利用對建筑的結(jié)構(gòu)進行設(shè)計優(yōu)化，可以保證建筑自身的功能，并且對工程資金投入進行控制。另外，建筑企業(yè)及開發(fā)商不應(yīng)過于重視結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化的經(jīng)濟效益，利用縮減建材、降低質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、削弱技術(shù)性能等方法來追求利益，并且也不可以一味的關(guān)注技術(shù)而忽視經(jīng)濟效益。房屋結(jié)構(gòu)的設(shè)計優(yōu)化其最終的目的在于保證建筑的功能、提高建筑的質(zhì)量、提升環(huán)保性能，增加企業(yè)收益。

為了完成這一任務(wù)，設(shè)計人員應(yīng)不斷提高自身水平，緊跟時代步伐，勇于開拓創(chuàng)新，為人民的居住及生活提供安全保障。因此，對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用進行談?wù)撌侵档孟嚓P(guān)工作人員深入思考的事情。

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