建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法在房屋建筑結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用

林敏

摘 要：建筑行業(yè)是我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)展的基礎(chǔ)，各類(lèi)奇特建筑的出現(xiàn)，也給結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)帶來(lái)了機(jī)遇與挑戰(zhàn)。本文淺談建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法對(duì)于房屋建筑的實(shí)際價(jià)值。通過(guò)對(duì)其應(yīng)用現(xiàn)狀的考量，總結(jié)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化方法。旨在提高對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法及意義的認(rèn)識(shí)。

關(guān)鍵詞：房屋建筑結(jié)構(gòu)；建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；優(yōu)化方法

前言

隨著我國(guó)人民生活水平的提高，人們對(duì)住房條件也有了越來(lái)越高的要求。人們也愈發(fā)重視房屋是否舒適、美觀，以及是否具有經(jīng)濟(jì)性。如今房屋建筑施工周期較長(zhǎng)，施工難度較大。所以，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段，可應(yīng)用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法，使施工更加便利，并且對(duì)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，以兼顧到建筑的穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性。

1建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法的應(yīng)用現(xiàn)狀

1.1 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法的內(nèi)涵和特征

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們生活水平的不斷提高，人們對(duì)房屋住宅的要求不僅僅是要求其經(jīng)濟(jì)適用和安全性能，而是更要求建筑要美觀，舒適。建筑設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)和修建建筑物的過(guò)程中，在考慮建筑施工的便利性和安全性之外，還要結(jié)合當(dāng)?shù)氐奶厣珌?lái)設(shè)計(jì)較美觀的建筑。因此在設(shè)計(jì)和修建過(guò)程中，要盡量在保證完工的前提下，要利用各種方法來(lái)滿(mǎn)足人們的更高方面的需求，因此研究建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法對(duì)房屋住宅建設(shè)具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。由于建筑施工建設(shè)是一個(gè)龐大的工程，因而需要大量資金的支持，我們通過(guò)研究并應(yīng)用建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法設(shè)計(jì)，這樣既可以保證建筑結(jié)構(gòu)的安全性，還可以節(jié)省一部分的建設(shè)成本，進(jìn)一步提高經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

建筑工程不僅要滿(mǎn)足人們的現(xiàn)實(shí)化需求，更要有非常高的美學(xué)價(jià)值，在房屋建設(shè)中，應(yīng)該充分地考慮建筑工程的安全性、實(shí)用性以及美觀性，要確保設(shè)計(jì)的建筑經(jīng)濟(jì)實(shí)用、安全性好，適用范圍較廣，而且外觀美觀。建筑工程結(jié)構(gòu)優(yōu)化是指在全面考慮工程質(zhì)量安全問(wèn)題的前提下，把房屋結(jié)構(gòu)的美感和藝術(shù)性充分地結(jié)合在一起，將房屋的建筑目的和建設(shè)的性能在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中合理的結(jié)合在一起，再優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)的各種方案，多種方案進(jìn)行對(duì)比之后，選擇既美觀又經(jīng)濟(jì)適用的，同時(shí)也要確保建筑結(jié)構(gòu)的工程質(zhì)量和安全性能。因此建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)方案有以下幾個(gè)特征：外表美觀；應(yīng)用多種學(xué)科聯(lián)合設(shè)計(jì)；較高的實(shí)用性；建設(shè)施工管理較方便；環(huán)保節(jié)能；有較高的科學(xué)性和合理性。因此建設(shè)隊(duì)伍在設(shè)計(jì)和建設(shè)過(guò)程中，要大膽地嘗試，勇于創(chuàng)新，提出更加優(yōu)化的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案。

1.2建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法的重要性

1.2.1 順應(yīng)可持續(xù)發(fā)展要求

目前，可持續(xù)發(fā)展觀是我國(guó)大力提倡的價(jià)值觀。為了實(shí)現(xiàn)建筑行業(yè)的持續(xù)發(fā)展，能夠長(zhǎng)遠(yuǎn)利用的房屋結(jié)構(gòu)便是最佳選擇，如此，房屋建筑結(jié)構(gòu)也能再改動(dòng)以便適應(yīng)將來(lái)的一些需求，房屋建筑的短期投資也會(huì)大大降低。根據(jù)國(guó)內(nèi)的房屋建筑造價(jià)統(tǒng)計(jì)，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法有助于工程造價(jià)的明顯降低，房屋結(jié)構(gòu)利用率以及經(jīng)濟(jì)效益也都將大大提高。

1.2.2順應(yīng)建筑行業(yè)發(fā)展需求

就現(xiàn)今的房屋建筑工程發(fā)展而言，建筑持續(xù)提升體量，所以，房屋建筑的成本控制是一個(gè)值得深思的問(wèn)題，如此，房屋建筑的后續(xù)利用才能得到保障，房屋建筑后續(xù)的使用需求才能得到滿(mǎn)足。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法能夠?qū)⒔ㄖ牧系男阅芨玫匕l(fā)揮出來(lái)，實(shí)現(xiàn)更為合理的建筑結(jié)構(gòu)，大大提高了結(jié)構(gòu)的安全性。經(jīng)過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)的房屋建筑還能促進(jìn)材料節(jié)約，降低成本，提高經(jīng)濟(jì)效益，與建筑的發(fā)展現(xiàn)狀相符。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法的應(yīng)用將有助于優(yōu)化房屋布局，有助于促進(jìn)房屋安全適用性的提高，同時(shí)兼顧到美觀性，這與房屋建筑工程的需求是相符的。

2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

2.1 針對(duì)建筑使用年限進(jìn)行優(yōu)化的應(yīng)用

建筑工程都有工期限制，而在這種期限的限制中，必須考慮質(zhì)量安全的基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，從而保障建筑質(zhì)量在使用年限的安全性。而建筑工期，又是分階段進(jìn)行的，那么就需要設(shè)計(jì)中進(jìn)行分階段的單獨(dú)優(yōu)化方案。而在設(shè)計(jì)師在選擇優(yōu)化方案的過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)結(jié)合實(shí)際情況，依據(jù)各階段工程的實(shí)際工況，進(jìn)行階段性的優(yōu)化設(shè)計(jì)。通過(guò)對(duì)每一階段優(yōu)化設(shè)計(jì)使工程壽命得到延長(zhǎng)，最終實(shí)現(xiàn)在保障建筑質(zhì)量的同時(shí)，提高其建筑企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

2.2 樁基礎(chǔ)的優(yōu)化應(yīng)用

樁基礎(chǔ)存在主要兩種類(lèi)型，一種是灌注樁，另一種是預(yù)制樁。對(duì)于灌注樁而言，其操作方式比較復(fù)雜，在施工中難以把握工程質(zhì)量。所有在符合沉降標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，盡量避免使用灌注樁。那么在采用預(yù)制樁時(shí)，應(yīng)當(dāng)選取長(zhǎng)度較長(zhǎng)的，從而在打樁時(shí)深入過(guò)程中，增加摩擦力產(chǎn)生，保證地基承載力。

2.3 上部建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化應(yīng)用

房屋結(jié)構(gòu)的上部?jī)?yōu)化過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)合理規(guī)劃剪力墻的設(shè)置，從而使剪力墻具有均勻的質(zhì)量。從而在同一樓層內(nèi)的幾何中心與剛度中心能夠重合，以便于提高結(jié)構(gòu)的抗震和抗風(fēng)力能力，使不利影響降低到可以控制的最低水平，最終保障房屋建筑的工程質(zhì)量。假設(shè)房屋類(lèi)型較為適宜，應(yīng)當(dāng)增加剪力墻的肢長(zhǎng)，使房屋的使用空間得到優(yōu)化，從而減少墻肢的數(shù)量，保證房屋室內(nèi)美觀的同時(shí)，也減少了建筑材料的使用。這樣的優(yōu)化方法不僅能夠保證房屋質(zhì)量，而且能夠?qū)崿F(xiàn)建筑資源的節(jié)約。但是需要對(duì)當(dāng)?shù)丨h(huán)境進(jìn)行嚴(yán)格的勘察，如果當(dāng)?shù)氐膮^(qū)域地質(zhì)情況并不理想，就需要以房屋的抗震標(biāo)準(zhǔn)為控制前提，進(jìn)行建筑優(yōu)化方案，那么也就不能使用大開(kāi)間的剪力墻優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。

2.4 在建筑排水設(shè)施的結(jié)構(gòu)優(yōu)化應(yīng)用

在房屋建筑中排水設(shè)施都是建筑重要優(yōu)化方向。通常房屋建筑的排水系統(tǒng)都是利用管道來(lái)完成的，而管道的種類(lèi)多，數(shù)量大，而且具體規(guī)格也有多種組成。所有在為管道預(yù)留空間時(shí)應(yīng)當(dāng)保證適當(dāng)?shù)某叽?，從而?shí)現(xiàn)所有的管道都能合理布置，而在管道通過(guò)樓層的區(qū)域，應(yīng)當(dāng)進(jìn)行結(jié)構(gòu)加固措施，從而保障建筑結(jié)構(gòu)的安全性能。而在優(yōu)化設(shè)計(jì)中更應(yīng)該注意，盡量避免管道從剪力墻中間穿過(guò)，或者是穿過(guò)結(jié)構(gòu)柱的情況。如果無(wú)法避免發(fā)生了穿過(guò)剪力墻的情況，必須在其通過(guò)的地方進(jìn)行再次加固，從而保障排水設(shè)施的穩(wěn)定性，以保證排水系統(tǒng)在房屋結(jié)構(gòu)中的協(xié)調(diào)性，最終保障房屋建筑的質(zhì)量安全。與此同時(shí)，排水水泵的機(jī)械設(shè)備，應(yīng)當(dāng)安排在地下室內(nèi)。一方面，水泵等機(jī)械設(shè)備的自重較大，而且工作時(shí)間有一定的震動(dòng)作用，產(chǎn)生較大的噪音，因此，為了不影響居民休息應(yīng)當(dāng)安置在地下室內(nèi)。另一方面，在水泵發(fā)生質(zhì)量問(wèn)題時(shí)，在地下室內(nèi)進(jìn)行維修和養(yǎng)護(hù)，可以避免對(duì)房屋結(jié)構(gòu)的破壞，從而保障房屋結(jié)構(gòu)的質(zhì)量安全。

2.5 對(duì)于電力設(shè)施的優(yōu)化應(yīng)用

房屋結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)中，其電力設(shè)施是尤為重要的一環(huán)，不僅是供電系統(tǒng)的優(yōu)化，也包括居民日常電梯的使用。電梯作為全天候 24 小時(shí)應(yīng)用的樓宇設(shè)備，其構(gòu)件和電線(xiàn)對(duì)樓體結(jié)構(gòu)造成很多孔洞，所以在設(shè)計(jì)電梯房的過(guò)程中，必須考慮電梯周邊墻體的強(qiáng)度問(wèn)題，以確保其在安全使用范圍內(nèi)，保障電梯房的質(zhì)量安全。大部分電梯電纜線(xiàn)使用的是金屬芯。在進(jìn)行布線(xiàn)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)當(dāng)在墻體上面預(yù)留通道，保證電線(xiàn)不外露，使電力設(shè)施的達(dá)到安全性和協(xié)調(diào)性。

3結(jié)語(yǔ)

在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法是與社會(huì)可持續(xù)發(fā)展要求相吻合的，建筑行業(yè)的發(fā)展需求才能得到滿(mǎn)足，人們居住的房屋建筑才能更加安全、美觀，建筑材料的性能才能得到最好發(fā)揮。此外，這也有助于工程成本的節(jié)約控制，房屋建筑將會(huì)取得更多的經(jīng)濟(jì)效益，所以說(shuō)，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法的應(yīng)用十分必要，且有待進(jìn)一步深入研究。

參考文獻(xiàn)：

[1]徐峰.房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法的應(yīng)用探討[J].門(mén)窗，2015

[2]劉沂川.關(guān)于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化法在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用探究[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2014