探究結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用

殷利

浙江翰城建筑設(shè)計有限公司

探究結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用

殷利

浙江翰城建筑設(shè)計有限公司

若想打造獨特、別樣的房屋建筑，則要求設(shè)計人員將結(jié)構(gòu)設(shè)計與外觀設(shè)計進行整合，并加以應(yīng)用。在常規(guī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計過程，應(yīng)保證符合結(jié)構(gòu)設(shè)計標準，安全、經(jīng)濟、適用范圍廣、方便和美觀。本文首先剖析結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化的基本原理，然后探討其主要作用，最后研究實際應(yīng)用，希望可提升建筑結(jié)構(gòu)的整體設(shè)計水平。

結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化；房屋建筑；原理；作用

1 引言

經(jīng)濟的前進發(fā)展，促使精神物質(zhì)需求逐步提升，對建筑的標準也超過了實用性和安全性，并對建筑外觀提出全新的標準。為此，設(shè)計師將設(shè)計是否有利于施工操作、是否屬于提升房屋結(jié)構(gòu)、是否包含美學(xué)價值等劃入考量范圍，促使房屋水平有所提高。

2 結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化的基本原理

結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化的基本原理為著手項目結(jié)構(gòu)設(shè)計活動時，除應(yīng)思量建筑安全系數(shù)和實用功能，也應(yīng)強化美學(xué)價值。換而言之，即借助可行、合理的設(shè)計，打造完美、理想型設(shè)計作品。

對于房屋工程而言，結(jié)構(gòu)整體與分部結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計為結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化最為重要的兩個應(yīng)用層面，而結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化具體涵蓋圍護結(jié)構(gòu)方案、細部設(shè)計與屋蓋系統(tǒng)方案。若要進一步細化，則可劃分為造價分析、選型和受力分析等。在具體的實施過程務(wù)必要依據(jù)實際情況來確定，盡可能達到建筑整體價值最高。

在舒適安全的基礎(chǔ)上，建筑師應(yīng)主動順應(yīng)時代潮流，主動實施結(jié)構(gòu)改進和創(chuàng)新。待設(shè)計結(jié)構(gòu)時，應(yīng)在總體上滿足設(shè)計師提出的設(shè)計理念，基于這一基礎(chǔ)，保證平面布置對稱與合理，全面縮減剛度中心和質(zhì)量中心的差別；盡可能保證不讓建筑物基于水平壓力出現(xiàn)驟然扭轉(zhuǎn)現(xiàn)象。同時，縱向布置需在迎合功能標準的基礎(chǔ)上，盡可能把縱向承重構(gòu)件展現(xiàn)出上下貫通這一狀態(tài)；為降低設(shè)計和結(jié)構(gòu)剖析難度，最好不要應(yīng)用轉(zhuǎn)換層。

3 結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化的主要作用

3.1 降低建筑成本

將結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)和傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計對比發(fā)現(xiàn)，前者不僅在成本方面取得顯著改善，還在質(zhì)量層面獲得顯著效果。對于高樓層和多層樓層，在實際建設(shè)過程，其中樓層越高，則層數(shù)也越多，且樓層面積越大所對應(yīng)的占地面積卻不太大，顯著縮減了工程成本，但所面臨的難度下述較高，除應(yīng)權(quán)衡樓層距離，也應(yīng)思量房屋承重。而多樓層用戶無需考量這一問題，占地面積相對偏廣。同時，建筑成本的提升表明建筑面積出現(xiàn)了不必要的浪費。從這兩者進行考量，建筑商一般價位傾向高樓層方案，既節(jié)約成本還提高利益，進而對房屋結(jié)構(gòu)提出了全新的要求。

3.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化的呈現(xiàn)

著手房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計活動時，除應(yīng)思量房屋的主要作用和基本安全，也應(yīng)保證房屋外觀理想和美觀。在房屋設(shè)計優(yōu)化中，最主要的問題便在這里，借助最直觀方案美化房屋，且安全可靠。而這對房屋設(shè)計師也提出較高的要求，在確保建筑可靠的基礎(chǔ)上，從視覺上呈現(xiàn)出一種美感，為此，在具體的設(shè)計工作中，設(shè)計師需積極創(chuàng)新，依托平面設(shè)計圖融入一些新穎的想法，讓平面盡可能做到整齊與可靠性，全面縮小質(zhì)量中心和剛度中心之間的差異，以此來讓建筑基于高承壓作用也不會出現(xiàn)扭曲變形，另外在豎向布置中保證承重構(gòu)件可上下貫通，最好不要應(yīng)用轉(zhuǎn)換層，規(guī)避結(jié)構(gòu)和設(shè)計麻煩。

4 結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化的實際應(yīng)用

4.1 前期準備

4.1.1 構(gòu)建安全監(jiān)管體系

當前，建筑項目監(jiān)管即便有所改善，但在建筑項目中所投入的監(jiān)管力度不足，極有可能出現(xiàn)安全事故。其中房建結(jié)構(gòu)設(shè)計開展方案施工時需加大在房屋建筑項目中的監(jiān)管力度，保證施工安全和建筑質(zhì)量，規(guī)避重大事故。為此，應(yīng)強化安全監(jiān)管，提升監(jiān)管力度，合理運用，有針對性勘察，構(gòu)建監(jiān)管范圍寬廣、理想的監(jiān)管，確保結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化可全面發(fā)揮自身的作用，讓結(jié)構(gòu)設(shè)計能夠穩(wěn)步進行。

4.1.2 強化日常監(jiān)管

專業(yè)水平提升與專業(yè)化強化，讓質(zhì)量安全監(jiān)管除應(yīng)關(guān)注施工現(xiàn)場，也應(yīng)重視工程整體，其中監(jiān)管程序的完整性影響各每一個環(huán)節(jié)的監(jiān)管工作，可將質(zhì)量安全事故降低到最低程度。強化質(zhì)量監(jiān)管，優(yōu)化施工行為，針對各個環(huán)節(jié)實施嚴密的安全監(jiān)管，參照規(guī)范化程序穩(wěn)步建設(shè)，讓建筑工程每一個單位均具備安全意識，肩負質(zhì)量安全責(zé)任，認真行事，全面遵守各項法規(guī)，確保結(jié)構(gòu)化設(shè)計能夠順利實施；

4.1.3 編制適宜的結(jié)構(gòu)設(shè)計方案

結(jié)構(gòu)設(shè)計方案挑選與房屋建筑工程的開展情況密切相關(guān)。設(shè)計人員面向房屋建筑開展結(jié)構(gòu)設(shè)計活動時，應(yīng)全面思量結(jié)構(gòu)的科學(xué)性與有效性。圍繞房屋建筑進行綜合性調(diào)查，參照建筑物的結(jié)果科學(xué)設(shè)計，讓結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化能夠最大限度地發(fā)揮自身的效果，最終達到預(yù)期效果。

4.2 實踐應(yīng)用

4.2.1 與工程成本之間的聯(lián)系

結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化落實可控制房屋建筑自身的過程成本。由于房屋建筑整體面積擴大，對應(yīng)高度增加，其土地占用面積并不大。結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化所用技術(shù)全面運用材料性能，有機整合內(nèi)部結(jié)構(gòu)的每一個單元間，除保障適用性與美觀性外，還節(jié)約了施工成本，增強了結(jié)構(gòu)性能；

4.2.2 與土地用地之間的聯(lián)系

建筑工程的落實，離不開所占土地面積數(shù)，總建筑面積即各屋建筑面積相加的總和，但樓層層數(shù)增加可能會縮減房屋所占面積，擴大房屋建筑高度和房屋這兩者的間距，為此，土地用地一般不依房屋建筑高度的提升而遞減，不呈現(xiàn)出反比例關(guān)系。但結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化卻能夠依托房屋實際，改善結(jié)構(gòu)設(shè)計，有效拓展房屋空間，增加實用性，提升整體協(xié)調(diào)性，迎合結(jié)構(gòu)需求；

4.2.3 概念設(shè)計輔以細部結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化

把概念設(shè)計應(yīng)用到不存在可靠數(shù)據(jù)的設(shè)計活動中，利用數(shù)值充當參考，發(fā)揮輔助性作用，同時，在設(shè)計過程有效應(yīng)用優(yōu)化技術(shù)，強調(diào)細部優(yōu)化和地基設(shè)計，改善建筑結(jié)構(gòu)。把概念設(shè)計和細部結(jié)構(gòu)設(shè)計加以整合，讓房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計穩(wěn)定、安全和舒適，進而獲取可觀的經(jīng)濟效益。

5 結(jié)語

對房屋建筑而言，結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化尤為重要，可大幅縮減房屋工程造價，有效運用施工材料，統(tǒng)一協(xié)調(diào)內(nèi)部結(jié)構(gòu)，全面迎合人們的基本需求，還可提高經(jīng)濟效益。為此，我們應(yīng)明確結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化的基本原理，重視實踐應(yīng)用，并靈活利用。

[1]韓飛.結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用[J].山東工業(yè)技術(shù),2016,(5):90～90.

[2]胡天水.房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化[J].中華民居,2015,(12):45～46.

[3]姜偉.巧借結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化，奠定房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計基礎(chǔ)[J].中國建材科技,2015,(1):115～116.

[4]許強鋼.試論建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中的運用問題[J].城市建筑,2016,(33):60～60.

殷利（1982-），女，籍貫：浙江省東陽市，漢，職稱：中級工程師，學(xué)歷：大學(xué)本科，研究方向：建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計。