建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計與結(jié)構(gòu)措施研討

文/畢玉增　山東林李建筑設(shè)計有限公司　山東濟南　250014

建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計與結(jié)構(gòu)措施研討

文/畢玉增山東林李建筑設(shè)計有限公司山東濟南250014

建筑自身性能優(yōu)勢和投資費用的支出，離不開對建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計。伴隨我國環(huán)保型社會的進一步構(gòu)建，建筑企業(yè)、施工方和使用者均提高了對結(jié)構(gòu)的標準制定。在設(shè)計建筑結(jié)構(gòu)的過程中，需要明確優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)的積極意義，以及在控制項目費用支出的作用。本文重點論述了建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化和結(jié)構(gòu)措施，以期提高現(xiàn)代城市中建筑物的整體質(zhì)量。

建筑結(jié)構(gòu)；優(yōu)化設(shè)計；結(jié)構(gòu)措施

在現(xiàn)代科學技術(shù)水平飛速提升的背景下，經(jīng)濟建設(shè)得到可持續(xù)發(fā)展，人們針對生活質(zhì)量的需求標準不斷上升。建筑是人們賴以生存的場所?，F(xiàn)階段，環(huán)保型社會的建設(shè)指標逐漸完善，建筑企業(yè)、施工方和使用者方面對建筑結(jié)構(gòu)提出了更高要求。建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計在控制投資成本的同時，還可以滿足居住人員對居住性能的要求，有利于提高其建筑企業(yè)的經(jīng)濟和社會效益，可行性高。

1、建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計概述

建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計重點反映在項目的決策、設(shè)計、施工環(huán)節(jié)。決策環(huán)節(jié)：明確建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計主旨，明確性能優(yōu)勢，提高可靠系數(shù)，控制資金流向。設(shè)計環(huán)節(jié)：需要明確所有結(jié)構(gòu)和子結(jié)構(gòu)的布局。施工環(huán)節(jié)：結(jié)合優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計的理念，基于子結(jié)構(gòu)來優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計。其中，決策環(huán)節(jié)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化屬于重中之重，而設(shè)計環(huán)節(jié)是核心所在，施工環(huán)節(jié)則是基礎(chǔ)，三方面相輔相成。其優(yōu)化標準如下：

1.1功能性

建筑物是人們賴以生存的場所，建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化的主旨在于滿足人們對生存質(zhì)量的要求。其功能性在之前實用優(yōu)勢的基礎(chǔ)之上，實現(xiàn)了外在美感、舒適度、協(xié)同性的創(chuàng)新，相應提高了人們對建筑物的使用和居住質(zhì)量。

1.2安全性

建筑物密切相連于人們的日常生活，故建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的首要點是安全性?？茖W統(tǒng)籌三大環(huán)節(jié)，切實提高建筑施工、竣工使用的安全系數(shù)，為人們的日常生活提供便利。

1.3經(jīng)濟性

在現(xiàn)代化市場經(jīng)濟的競爭趨勢下，建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計經(jīng)濟性成為優(yōu)化指標之一，利于完善資源配置。經(jīng)濟性，強調(diào)借助建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計，盡可能的實現(xiàn)資源、資金、材料的節(jié)省，以期控制投資費用。

與此同時，考慮到每一材料均具備相應的珍貴性。需要適當降低材料的應用量，達到施工材料合理應用的目的。

1.4環(huán)保性

環(huán)保性在建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計方面發(fā)揮著不可或缺的作用。該環(huán)節(jié)體現(xiàn)在選擇高質(zhì)量的環(huán)保建筑材料，通過建筑結(jié)構(gòu)的環(huán)保設(shè)計來反映當前建筑事業(yè)的可持續(xù)性?？紤]到建筑結(jié)構(gòu)的材料采取應用，需要基于工程自設(shè)你的可靠性，在應用環(huán)保類施工材料的過程中，明確建筑結(jié)構(gòu)布局的全面化，協(xié)調(diào)建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)的環(huán)保性和全面性。

另一方面，要積極處置工程施工階段產(chǎn)生的廢棄物和無用材料，保證施工人員的安全和施工場地安全。最大化考慮節(jié)約型、環(huán)保型對建筑物周邊的影響意義。其次，建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計中的安全系數(shù)，同樣可以通過環(huán)保材料來豐富展現(xiàn)。

2、結(jié)構(gòu)措施概述

2.1樁基優(yōu)化

現(xiàn)階段，在建筑施工技術(shù)水平迅速提升的過程中，建筑結(jié)構(gòu)領(lǐng)域開始應用到樁基礎(chǔ)，且樁基類型多元化。而每一樁型不是萬能的，均有相應的適用范疇。結(jié)合建筑項目實際狀況來明確樁基承載力、配筋等，對項目經(jīng)濟性存在積極影響，故探討建筑結(jié)構(gòu)下的樁基優(yōu)化是十分必要的。優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)樁基，需要注意兩點，即：

第一，樁靜載荷試驗、調(diào)整單樁承載力等。目前，部分近年基礎(chǔ)樁承載度普遍高出計算值，所以計算是需要參考試驗樁的具體承載值來計算樁基，保證樁基的承載力固定性，控制樁基工程費用，提高其效益。優(yōu)化樁基結(jié)構(gòu)的同時，嚴格參考試驗樁來設(shè)計樁基并施工，基于樁基本體承載力和荷載試驗加以分析，科學調(diào)整單樁承載力特征值，精確計算化樁基數(shù)量。

第二，調(diào)整樁身配筋。遵循《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》中，樁承載力和裂縫配置的標準。計算樁基階段，要統(tǒng)籌研究每一鋼筋級別對承載力的作用。基于樁基的計算，明確配筋率和樁身配筋。得到樁靜荷載與樁中心距參數(shù)值的同時，根據(jù)樁基頂端可以承載的豎向力來明確配筋率。計算建筑主體結(jié)構(gòu)時，考慮到少數(shù)結(jié)構(gòu)物的柱墻底彎矩值較高，需要參考配筋率來科學控制裂縫，并靜荷載力、彎矩數(shù)值為出發(fā)點，計算配筋，要求全面樁基配筋率都符合樁基礎(chǔ)的承載標準。基于樁身。減半處理樁身中段以下，適當降低鋼筋用量，控制項目費用支出。

最后，在洪澇、地震等天災持續(xù)爆發(fā)且發(fā)生頻率日趨上升的局面下。要求建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計以防水、防震為主要前提，在決策、設(shè)計和施工環(huán)節(jié)，要基于材料的品質(zhì)和性價比，對外界環(huán)境的適用性；科學控制成本，為建筑結(jié)構(gòu)的可靠系數(shù)、環(huán)保性等提供強有力的保障。

2.2建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計下的構(gòu)件安排

本小節(jié)所述內(nèi)容涵蓋了剪力墻、梁柱的合理安排?，F(xiàn)階段，建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計普遍以框架-剪力墻框架為主，該框架的構(gòu)建內(nèi)容包括鋼筋混凝土剪力墻與混凝土框架，其梁柱和剪力墻均屬剛接或鉸接。伴隨建筑結(jié)構(gòu)繁瑣內(nèi)容的豐富，多元化功能建筑物集成，賦予建筑結(jié)構(gòu)相應的獨立自主優(yōu)勢，有利于提高建筑物自身的質(zhì)量標準。

此外，由于框架-剪力墻結(jié)構(gòu)的負重水平較高，其開拓性與全面性顯著，且存在強有力的吸收地震力的優(yōu)勢，有利于最大程度降低建筑結(jié)構(gòu)的側(cè)移隱患。故建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的具體實行階段，針對框架-剪力墻結(jié)構(gòu)的規(guī)劃，明確剪力墻剛度和強度標準，進一步保證建筑結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度?？梢钥闯觯ㄖY(jié)構(gòu)的可靠系數(shù)、費用支出很大程度上取決于剪力墻剛度值。與此同時，優(yōu)化設(shè)計框架-剪力墻結(jié)構(gòu)的前期過程中，可以及時明確其框架中的剪力墻數(shù)值，防止反復性的出現(xiàn)。核算剛度數(shù)值，盡量降低建筑費用的支出。

然后，要求建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計人員以理論依據(jù)為基礎(chǔ)，利用軸壓比來科學配置建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)建筑的截面值?；谏喜枯S力的穩(wěn)固性，適當拓寬截面面積和混凝土結(jié)構(gòu)的強度值，并合理配置柱箍筋，一切以建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計下的可靠性、性能優(yōu)勢等為基礎(chǔ)而展開。

2.3建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計下的布局全面性

上述內(nèi)容的完成，要求建筑結(jié)構(gòu)管理人員和設(shè)計人員嚴格按照整體性展開，充分借助建筑結(jié)構(gòu)下的點、線、面依據(jù)，盡快明確建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計下布局的全面性。此外，要科學統(tǒng)籌結(jié)構(gòu)內(nèi)點、線、面三者的密切聯(lián)系。科學配置建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件和材料，有效協(xié)同建筑結(jié)構(gòu)和不同構(gòu)件的應用，將受力程度提升至最理想狀態(tài)，在提高建筑結(jié)構(gòu)本體符合里的同時，強化開拓性和剛度，將構(gòu)件的應用優(yōu)勢放大，滿足國家規(guī)定的工程建設(shè)質(zhì)量、效率規(guī)范，最大化豐富當前建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計和結(jié)構(gòu)措施的內(nèi)容。

結(jié)語：

綜上所述，建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計以及結(jié)構(gòu)措施的成熟完善，很大程度上可以保證結(jié)構(gòu)穩(wěn)固功能、負荷水平的提升，有效延長了建筑物的應用壽命。此外，優(yōu)化設(shè)計的建筑結(jié)構(gòu)融入到周邊建筑群內(nèi)，充分彰顯了建筑物本體的應用價值?？梢钥闯?，建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計和結(jié)構(gòu)措施在現(xiàn)代建筑工程下的積極意義，強有力的推動了建筑事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

［1］張立柱.建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計與結(jié)構(gòu)措施研討［J］.江西建材，2016，（7）：37-37，41.

［2］孫兆揚，劉永霞.建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計與結(jié)構(gòu)措施探討［J］.建筑工程技術(shù)與設(shè)計，2016，（8）：460-460.

［3］馬巒.結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化技術(shù)及其在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應用［J］.科技創(chuàng)新與應用，2014，（5）：215-215.

4］楊麗.基于建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計與結(jié)構(gòu)措施的研究［J］.建筑工程技術(shù)與設(shè)計，2016，（12）：572.D

［5］萬龍.建筑框剪結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計措施探討［J］.科技與企業(yè)，2014，（1）：215-215.