房屋結(jié)構(gòu)設計中的建筑結(jié)構(gòu)設計優(yōu)化

李大鵬 遼寧海星建設集團有限公司

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房屋結(jié)構(gòu)設計中的建筑結(jié)構(gòu)設計優(yōu)化

李大鵬 遼寧海星建設集團有限公司

摘 要：房屋建筑的結(jié)構(gòu)設計是一項專業(yè)性要求較高的工作，需要有嚴格的技術保障。最終的決策會受到多方面因素的影響，而在實踐當中，美觀性、舒適性、實惠性、耐用性和安全性是最為基本的設計原則，也是最為重要的設計指標，設計人員應當結(jié)合現(xiàn)有資源，合理的對結(jié)構(gòu)設計方案進行優(yōu)化，提升建筑效益。

關鍵詞：房屋結(jié)構(gòu)設計 建筑結(jié)構(gòu) 設計優(yōu)化

一棟合格的建筑物，應該是外形美觀、結(jié)構(gòu)完整、質(zhì)量優(yōu)良的。房屋結(jié)構(gòu)設計質(zhì)量的好壞，關系到建筑物整體功能的發(fā)揮。因此，我們有必要改革建筑結(jié)構(gòu)設計理念，優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)設計方案，盡最大努力滿足居民對房屋的功能需要和審美需要。優(yōu)質(zhì)的房屋結(jié)構(gòu)設計方案，應當能夠節(jié)約建筑成本，并方便施工人員進行具體的施工操作；建筑方案的設計者要充分利用城市中的空間資源和其他資源，提高建筑物的實用性能、經(jīng)濟性能和質(zhì)量標準。房屋結(jié)構(gòu)設計中的建筑物結(jié)構(gòu)設計優(yōu)化技術，包括設計理念的優(yōu)化、設計方式的優(yōu)化以及設計技巧的優(yōu)化等。經(jīng)過優(yōu)化設計的房屋建筑與舊式的建筑結(jié)構(gòu)設計方式相比之下發(fā)覺，優(yōu)化后的設計方案總體成本能夠下降30% 左右，而且在進行優(yōu)化設計后可以合理配置各種資源，充分利用各種的建筑材料，還能實現(xiàn)綠色環(huán)保，節(jié)約能源的效果。

一、房屋結(jié)構(gòu)設計優(yōu)化的理念

房屋結(jié)構(gòu)的優(yōu)化理念并不是之上談兵、肆意而為而是應該經(jīng)過專業(yè)的設計和論證，只有這樣才能使建造出來的房屋更加趨于完善。對于房屋的優(yōu)化并不是說偷工減料，使原來的設計不達標。而是應該首先考慮的是安全問題，在安全地基礎之上對于所有的配套設施進行修改設計，讓房屋盡可能的達到設計要求的狀態(tài)。進行房屋優(yōu)化設計的時候要用確定的數(shù)學方法。在保障安全，舒適的前提下滿足預定的目標拿出最好的施工方案。進行優(yōu)化的時候不僅僅是要對生活需求的優(yōu)化，更主要的是對于房屋結(jié)構(gòu)進行全面的優(yōu)化措施。其中包括選型、受力分析、布置造價分析等一系列分析。還應該包括對于整體的圍護結(jié)構(gòu)優(yōu)化和結(jié)構(gòu)細部設計的優(yōu)化。

二、房屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法的重要性

隨著城市化進程的不斷加快，城市建筑土地資源越來越緊缺，因此高層或超高層住房將成為城市住宅的發(fā)展方向，相較于傳統(tǒng)的建筑模式，高層建筑等新型建筑的建設具有更大的難度，這就要求相關的施工建設人員應該重視房屋結(jié)構(gòu)優(yōu)化問題，在減少資金投入的同時，進行細致的建筑設計方案規(guī)劃，運用新技術和新理念，建設出既安全又經(jīng)濟的建筑。根據(jù)相關數(shù)據(jù)可以看出合理的房屋結(jié)構(gòu)設計可以減少建設資金投入，與沒有進行設計優(yōu)化的建筑相比采用優(yōu)化法進行優(yōu)化后的建筑能夠節(jié)省10%～20%的建設費用。不過，在實際的施工建設過程中，優(yōu)化設計的實施往往不是一帆風順的，可能因為多方面的限制而難以進行。首先，很多施工單位都會因為趕工程進度，而不顧施工質(zhì)量，對于房屋設計的缺陷不予及時的優(yōu)化處理，而對最后的建筑質(zhì)量造成影響。其次，還有一些施工建設人員自身經(jīng)驗不足、專業(yè)素質(zhì)不高，無法進行建筑設計優(yōu)化。最后，還因為一些施工建設人員和設計人員只注重建筑的部分建設，而忽視建筑的整體設計，不能準確的制定工程預案，影響建筑整體的造價。對建筑的結(jié)構(gòu)進行設計優(yōu)化能夠合理的規(guī)劃建筑設計，減少工程資金投入，房屋結(jié)構(gòu)各個方面整合起來，保證建筑質(zhì)量，為人們提供經(jīng)濟安全的住房。

三、房屋結(jié)構(gòu)設計中的建筑結(jié)構(gòu)設計優(yōu)化方法

（一）建筑結(jié)構(gòu)的整體優(yōu)化方法

房屋結(jié)構(gòu)設計中的建筑結(jié)構(gòu)設計優(yōu)化主要表現(xiàn)在房屋建筑的整體結(jié)構(gòu)上和房屋建筑的部分結(jié)構(gòu)倆部分的設計優(yōu)化。其中對于建筑的部分優(yōu)化有很多方面，例如屋頂?shù)膬?yōu)化，圍護的優(yōu)化等幾個方面。這些方面不僅僅需要建筑設計者運用自己所學的精心設計，還得考慮到適用性能和造價等問題。在優(yōu)化設計的時候，還必須進行實地的考察，結(jié)合實際情況對建筑進行設計優(yōu)化。對于建筑的整體性優(yōu)化來說，優(yōu)化好的建筑要確保整體牢固，如果發(fā)生突發(fā)狀況，能夠把損失降到最低或者沒有，這樣優(yōu)化出來的建筑是最好的。因此，在設計優(yōu)化整體的時候，需要能夠考慮各種可能出現(xiàn)的狀況。例如，地震是最容易出現(xiàn)的自然災害，在構(gòu)建的時候就應該提前在建筑中加入一些避免降低地震的措施。在房屋結(jié)構(gòu)的構(gòu)建材料鋼筋是降低地震破壞力的主要材料，因此對于鋼筋與鋼筋的接頭距離應該嚴格按照有關部門的規(guī)定構(gòu)建，這樣才能夠整體對建筑進行設計優(yōu)化。

（二）建筑設計優(yōu)化的細節(jié)方案

當建筑的整體優(yōu)化方案確定以后，需要細致的對建筑的細節(jié)問題進行研究。在建筑結(jié)構(gòu)的不同部位對于負載的要求不同，就算負載要求相同，但是因為在同一部位的材料數(shù)據(jù)等各種參數(shù)也不相同，因此，就造成了對建筑細節(jié)的優(yōu)化設計方法不同。而且在這些細節(jié)的問題中，很多實際的數(shù)據(jù)是不能通過計算機等機器計算的，完全需要的是人工計算，這就為細節(jié)的優(yōu)化設計帶來了很多的難度。這就需要建筑設計優(yōu)化的工作人員能夠根據(jù)自己多年的經(jīng)驗和積累的知識，快速準確的計算細節(jié)優(yōu)化的各種數(shù)據(jù)，學習國外的先進方法，結(jié)合我國本身自己具備的設計理念，設計出我國自己的建筑優(yōu)化方法。而且，在材料使用具體來說也屬于細節(jié)，在構(gòu)建之前應該對材料的使用有一個大概的了解，不用的材料也要根據(jù)情況回收利用，節(jié)約建筑設計優(yōu)化的成本費用。設計人員的自身素質(zhì)也要提高，目前我國的建筑水平還處于落后的階段，需要我們的設計人員多向國外學習，引進他們的先進水平和經(jīng)驗，取其精華，取其糟粕。在建筑的結(jié)構(gòu)設計上要注重均衡，無論是橫向還是縱向都需要倆邊平衡，具有美感。

四、結(jié)束語

與傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設計相比，采用結(jié)構(gòu)設計優(yōu)化方法可以使建筑工程造價降低6%-34%。優(yōu)化方法的技術性實現(xiàn)，可以最合理的利用材料性能，使建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)部各單元得到最好的協(xié)調(diào)，不僅可以實現(xiàn)建筑美觀、實用，而且在造價方面也有較大的節(jié)省，達到了建筑工程設計對適用、安全、經(jīng)濟、美觀和便于施工的一般要求。通過使用優(yōu)化設計手段，達到各方面的最佳結(jié)合，符合現(xiàn)今建筑商對于建筑結(jié)構(gòu)的效益的需求，也符合市場可持續(xù)發(fā)展的需求。只有這樣才能夠從根本出發(fā)選擇最好最優(yōu)的優(yōu)化方案，如果不能夠綜合考慮，只是片面考慮成本或者結(jié)構(gòu)優(yōu)化那么極有可能得到相反的結(jié)果。

參考文獻：

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[2]劉樹堂.工程結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計理論與方法[J].鋼結(jié)構(gòu).2015