淺談建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化與把控

胡斌

摘要：建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在施工建筑中所起到的重要作用是不言而喻的，但是隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的不斷發(fā)展壯大，傳統(tǒng)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)已經(jīng)很難適應(yīng)時(shí)代社會(huì)發(fā)展的需要。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的不合理性將對(duì)整個(gè)建筑質(zhì)量有著直接的影響，所以作為建筑施工人員必須加強(qiáng)對(duì)這方面的重視，要不斷提升自身對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的認(rèn)識(shí)與理解，不斷融入其新的創(chuàng)作理念并加以完善，這樣才能更好地指導(dǎo)建筑施工作業(yè)，保證質(zhì)量，進(jìn)一步推動(dòng)我國(guó)建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。下面文章就目前我國(guó)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)存在的不足進(jìn)行分析，并提出合理化的解決方案。

關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；優(yōu)化；控制；措施

1建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化概述

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化作業(yè)從某種意義上來講是一項(xiàng)專業(yè)性強(qiáng)的作業(yè)，它不僅要真實(shí)體現(xiàn)出結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的可操作性，還要對(duì)整個(gè)建筑施工作業(yè)進(jìn)行全面的評(píng)估。主要體現(xiàn)在對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)以及成本、圖紙規(guī)劃方案、戶型設(shè)計(jì)等方面的優(yōu)化。這就要求建筑施工設(shè)計(jì)人員明確每一個(gè)階段對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化目標(biāo)，從而減少成本使用，合理的建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化不僅可以提高工作效率，還能在很大程度上保證質(zhì)量，延長(zhǎng)建筑結(jié)構(gòu)的使用壽命。在當(dāng)前我國(guó)大力提倡市場(chǎng)效益最大化的前提下，建筑行業(yè)要想在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中獲得較好的發(fā)展，就必須在施工作業(yè)前了解房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要性。良好的建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化對(duì)于整個(gè)建筑施工材料的有效發(fā)揮有著積極的作用。同時(shí)合理的設(shè)計(jì)優(yōu)化還能改善人們的居住環(huán)境，提升生活質(zhì)量的舒適度。

2建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的原則

2.1保證建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的功能性原則

功能性的有效發(fā)揮對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)而言是極為重要的。功能性主要體現(xiàn)在建筑結(jié)構(gòu)的使用以及建筑完成后對(duì)于使用所產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益。某些建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在功能上的有效發(fā)揮可以提高建筑結(jié)構(gòu)的使用率。

2.2綠色環(huán)保的優(yōu)化原則

隨著人們生活質(zhì)量的提高，人們對(duì)于建筑環(huán)保材料的使用也越來越重視，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中能夠?qū)h(huán)保材料融入其中對(duì)于提高建筑質(zhì)量有著重要意義。從某種意義上來講可以減少對(duì)于環(huán)境的破壞，還能確保人們居住時(shí)的自身安全，減少了材料的二次污染。

2.3充分考慮建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全性原則

安全性是每一項(xiàng)施工作業(yè)必須考慮的首要問題，對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來說，更是如此。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全性是就每一個(gè)環(huán)節(jié)而言，每個(gè)構(gòu)件在設(shè)計(jì)中都要充分考慮在實(shí)際施工操作中的可靠性，能夠與實(shí)際施工作業(yè)相結(jié)合，如果結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不能在實(shí)踐中付之于應(yīng)用，那么也就失去了原本的意義。既不會(huì)獲得較好的經(jīng)濟(jì)效益，還會(huì)浪費(fèi)大量的人力、物力、財(cái)力。

3建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的優(yōu)化策略

3.1對(duì)建筑總體設(shè)計(jì)方案進(jìn)行優(yōu)化

某些地區(qū)在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化時(shí)應(yīng)考慮地域問題，自然環(huán)境的外在因素是影響建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案優(yōu)化的主要因素。有些地區(qū)夏季高溫多雨，冬季又溫和少雨，而且在整體設(shè)計(jì)過程中還要考慮到每棟建筑樓房之間的距離。所以作為建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)者要從大局出發(fā)，掌握好主體設(shè)計(jì)方向，才能設(shè)計(jì)出符合實(shí)際發(fā)展需要的樓房。

3.2對(duì)建筑平面設(shè)計(jì)方案進(jìn)行優(yōu)化

建筑的平面設(shè)計(jì)方案不同，建筑的合理使用性以及建筑成本的需求量也會(huì)不同。因此在多個(gè)建筑平面設(shè)計(jì)方案中選擇最優(yōu)設(shè)計(jì)方案非常重要，要確定建筑的平面布局、柱網(wǎng)間距到樓層數(shù)、層高、建筑物的高度和房屋的基本類型等。如果建筑房屋的性能相同，一般設(shè)計(jì)方案和最優(yōu)設(shè)計(jì)方案就會(huì)成本不同，因此在優(yōu)化設(shè)計(jì)方案時(shí)要根據(jù)具體情況選擇側(cè)重點(diǎn)。

3.3對(duì)選擇的結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行合理的優(yōu)化

在進(jìn)行結(jié)構(gòu)選型時(shí)，要對(duì)于整體建筑結(jié)構(gòu)的用途、高度、功能、周邊環(huán)境、抗震性等多方面因素進(jìn)行合理的把握，因地制宜地選擇合理的結(jié)構(gòu)體系。一般高層建筑常用的結(jié)構(gòu)體系為：框架結(jié)構(gòu)、框剪結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)。在選擇了對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)體系以后，就要針對(duì)相應(yīng)的結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行合理的優(yōu)化，如剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)時(shí)需考慮連梁的優(yōu)化設(shè)計(jì)。連梁的剛度增大必將使得結(jié)構(gòu)的地震作用也增大，這樣連梁和墻肢分配內(nèi)力也相應(yīng)增大，此時(shí)必須增大構(gòu)件的配筋量，顯然這一設(shè)計(jì)結(jié)果必然造成材料浪費(fèi)。因此，在住宅結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，宜將連梁設(shè)計(jì)成為截面、剛度較小的弱連梁。在滿足結(jié)構(gòu)剛度與變形要求時(shí)，應(yīng)從經(jīng)濟(jì)角度與抗力、變形方面綜合考慮，合理布置抗側(cè)力構(gòu)件。剪力墻數(shù)量越多，結(jié)構(gòu)抗側(cè)力剛度愈大，相應(yīng)結(jié)構(gòu)位移會(huì)減小，但是結(jié)構(gòu)地震力會(huì)隨抗側(cè)力剛度增大而加大，對(duì)結(jié)構(gòu)的造價(jià)控制不利。因此剪力墻應(yīng)以周邊均勻、對(duì)稱、分散等原則合理布置，以規(guī)范規(guī)定的水平位移限值為準(zhǔn)盡可能減少剪力墻數(shù)量。

3.4注重結(jié)構(gòu)的細(xì)部?jī)?yōu)化

在施工作業(yè)中，以免會(huì)因施工內(nèi)部細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)的不合理性而影響建筑施工作業(yè)質(zhì)量。從某種角度來講，細(xì)節(jié)將決定于整個(gè)建筑施工質(zhì)量的好壞。尤其是針對(duì)施工作業(yè)中拐角處的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，因拐角處的施工難度系數(shù)相對(duì)比較大，所采用的建筑材料也比較特殊，為保證質(zhì)量就要選擇較好的施工作業(yè)材料及優(yōu)化內(nèi)部的細(xì)節(jié)來滿足其質(zhì)量要求。

3.5在建筑材料的選擇上進(jìn)行優(yōu)化

市場(chǎng)上出現(xiàn)了較多的綠色環(huán)保材料，這對(duì)于建筑施工作業(yè)而言是一種機(jī)遇，對(duì)于設(shè)計(jì)師而言也是一種挑戰(zhàn)。設(shè)計(jì)師在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)就要改變?cè)械脑O(shè)計(jì)思路，將新材料的使用運(yùn)用到建筑施工作業(yè)中，從而減少對(duì)環(huán)境的破壞，利于建筑材料的合理使用。

綜上所述，合理、優(yōu)化的建筑設(shè)計(jì)不但可以節(jié)約項(xiàng)目造價(jià)成本，提高建筑物的功能性和安全性，還可以為社會(huì)創(chuàng)造附加經(jīng)濟(jì)價(jià)值，建設(shè)成本的有效控制與資金節(jié)省、充分高效合理的使用土地資源。為此相關(guān)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員應(yīng)該在設(shè)計(jì)中，充分應(yīng)用優(yōu)化技術(shù)，選擇合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，從而提升建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的水平，降低工程的綜合造價(jià)成本，促進(jìn)建筑企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。