建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用研究

繆利剛

摘 要：隨著生活質(zhì)量水平的提高，居民對住房的要求也越來越高。本文首先介紹了建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法的必要性，然后就建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)用著重進行了分析和研究，以求為讀者提供一定的參考價值。

關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計；優(yōu)化方法；房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計；應(yīng)用研究

1、引言

我國居民對住宅的要求隨著經(jīng)濟的發(fā)展而日漸提高，不僅重視房屋的經(jīng)濟性和適用性，也逐漸的重視起房屋建設(shè)的美觀和安全性。由于現(xiàn)在的房屋建設(shè)工程較大，施工的難度較也相比以往來說困難的多，施工持續(xù)的時間周期也較長，所以利用結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化法去設(shè)計房屋結(jié)構(gòu)，不僅可以便利了施工條件，而且也使房屋的結(jié)構(gòu)得以優(yōu)化，從而具有很高的性價度。

2、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法的必要性

2.1順應(yīng)了時代發(fā)展的要求

我國正處于社會主義發(fā)展時期，并大力提倡可持續(xù)發(fā)展的價值觀，為了使得建筑行業(yè)能長久的發(fā)展下去，那么建筑行業(yè)就需要在此基礎(chǔ)上做一些改革。而建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計的應(yīng)用正順應(yīng)了可持續(xù)發(fā)展的要求的同時，也為自家行業(yè)帶來了一定程度上的便利。根據(jù)國內(nèi)的房屋建筑造價統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法有助于工程造價的明顯降低，房屋結(jié)構(gòu)利用率以及經(jīng)濟效益也都將大大提高[1]。所以說，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法在房屋結(jié)構(gòu)中的使用已是時代發(fā)展必然的結(jié)果。

2.2順應(yīng)了建筑行業(yè)的發(fā)展需求

現(xiàn)如今，房屋建設(shè)是一項浩大的工程，不僅需要大量的成本，而且還耗費了更多的時間和施工工作人員的精力。那么，在房屋建設(shè)的過程中，如何控制好成本費用和管理利用好時間是整個建筑行業(yè)所面臨的兩大難題。而建筑優(yōu)化設(shè)計方法在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用正好可以解決這兩大難題。在房屋建設(shè)施工前，將房屋結(jié)構(gòu)的設(shè)計進行優(yōu)化，不僅可以提高施工過程的效率，而且也可以縮短施工的周期，同時還可以為房屋的質(zhì)量提供相應(yīng)的保障，這一系列的“連鎖反應(yīng)”使得建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用越來越廣泛，是建筑行業(yè)發(fā)展需求的必要結(jié)果。

3.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法的應(yīng)用

3.1優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)的整體與局部

對房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計進行優(yōu)化方法的使用時，可以先從兩部分著手，即建筑結(jié)構(gòu)整體的優(yōu)化和建筑結(jié)構(gòu)局部優(yōu)化。這樣做不僅可以實現(xiàn)共同優(yōu)化的目的，而且還可以為房屋建筑的質(zhì)量安全問題提供了保障，使得房屋建筑更加的合理化。對房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)化，應(yīng)考慮整個建筑的平面效果、各個建筑間的聯(lián)系，同時還要考慮整體與局部的協(xié)調(diào)關(guān)系。只有將這些因素考慮到了，那么房屋建筑的外形也將會變得更加的美觀。若想確保建筑結(jié)構(gòu)整體得以協(xié)調(diào)優(yōu)化，那就需要將其簡潔化，比如：廈門中建北院江蘇分公司在進行房屋建造時，使用幾何結(jié)構(gòu)，不但美化了外觀，也使得房屋結(jié)構(gòu)更加的穩(wěn)固，使其在行業(yè)里取得了可觀的效益。在優(yōu)化房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計時應(yīng)盡量避免顯現(xiàn)墻柱之間的錯位。在進行房屋局部結(jié)構(gòu)優(yōu)化時，則可以使用“累計疊加”的方法，也就是說按照設(shè)計步驟的進展一步一步的進行，從而實現(xiàn)局部到整體的協(xié)調(diào)優(yōu)化。

3.2優(yōu)化建筑上部結(jié)構(gòu)

房屋結(jié)構(gòu)上部的結(jié)構(gòu)具有多樣化的特征，典型的主要有磚混結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)和框架結(jié)構(gòu)[2]。對房屋建筑上部結(jié)構(gòu)的設(shè)計優(yōu)化，則需要根據(jù)不同的類型采取不同優(yōu)化方案設(shè)計的方法，從而使其具有一定的針對性。

3.2.1磚混結(jié)構(gòu)的優(yōu)化。向針對磚混結(jié)構(gòu)類型的房屋建筑上部的優(yōu)化設(shè)計時，則需要考慮像洞口這樣的因素在承重墻上所開鑿的位置以及大小問題。同時，還要依據(jù)國家或者是行業(yè)里頒布的條例、法規(guī)來設(shè)置墻垛的長度、厚度、構(gòu)造柱的使用規(guī)格以及施工前需要做的相關(guān)準(zhǔn)備和措施。此外，房屋樓層的高度以及層數(shù)都需要進行合理的計算，計算使用材料所能承重的范圍，然后按照計算的結(jié)果進行規(guī)范施工。在設(shè)計時，最好避免混合承重情況的出現(xiàn)，以防止施工過程無法掌控承重的空間，出現(xiàn)房屋結(jié)構(gòu)偏塌。

3.2.2剪力墻結(jié)構(gòu)優(yōu)化。針對剪力墻結(jié)構(gòu)房屋建筑上部的優(yōu)化設(shè)計方案，應(yīng)要注意結(jié)構(gòu)重心的問題，即使結(jié)構(gòu)的重心與建筑平面的重心進行重合[3]。這樣做的目的是房屋的上部結(jié)構(gòu)整體受力分布均勻，不會出現(xiàn)傾塌的現(xiàn)象。在進行剪力墻設(shè)計的時候也要運用到計算的方法，比如說，剪力墻墻體與建筑隔體之間重合度的計算，而且要確保這個計算的結(jié)果是正確可靠的，這樣就會使得建筑的空間能夠合理的得以利用。

3.2.3框架結(jié)構(gòu)優(yōu)化。在進行這類結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計時，要結(jié)合著使用科學(xué)合理的計算方法確定各柱之間的距離，以使得房屋結(jié)構(gòu)的安全經(jīng)濟性。對于整體平面的設(shè)計應(yīng)要降低建筑中層的剛度，增大建筑房屋兩側(cè)的剛度，從而避免房屋結(jié)構(gòu)之間扭轉(zhuǎn)過大的現(xiàn)象，使得建構(gòu)結(jié)構(gòu)更加的牢靠、穩(wěn)固，從而具有很強的抗震性。要充分考慮框架梁和柱的使用大小，避免出現(xiàn)浪費的情況，從而控制好成本的支出。除此之外，還要考慮框架梁、柱子中線以及角柱截面的問題，中線之間的重合距離不易相離的過大，以防止出現(xiàn)重心偏移的情況；角柱截面應(yīng)盡可能的大，并使其靠向四角，這將會使得房屋結(jié)構(gòu)不會輕易的出現(xiàn)坍塌的問題。

3.3優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)建材

房屋建筑結(jié)構(gòu)中，建筑材料的使用是一項很重要的內(nèi)容。在優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)材料時，不僅要考慮到建筑材料的成本問題，還要考慮其質(zhì)量安全問題。有數(shù)據(jù)資料表明要想降低造價的成本就要應(yīng)用高強度的建材。使用這樣的材料不僅可以降低結(jié)構(gòu)構(gòu)件的截面，還可以留余設(shè)計空間。此外，產(chǎn)品的提前預(yù)制可以節(jié)省施工時間，并提高施工的效率。

3.4優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)

房屋建造結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)是結(jié)構(gòu)設(shè)計中一個重要的組成部分，沒有基礎(chǔ)就沒有點、立、面的形成。對房屋建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)進行優(yōu)化時，則需要考慮到設(shè)計、施工標(biāo)準(zhǔn)，以及房屋結(jié)構(gòu)建筑的類型、所處的地理環(huán)境和地質(zhì)條件等問題，然后在進行合理的取舍。這樣做不僅減少了不必要的資金支出，而且也大大地節(jié)省了時間，從而使得人、財、物都得以合理、充分、適當(dāng)?shù)乩谩?/p>

4.結(jié)語

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中運用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法是一項極其重要的舉措。優(yōu)化設(shè)計方法的使用可以使相應(yīng)的技術(shù)要求合格化，也能避免人、財、力等資源的浪費。但是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法不是一個簡單的方法，而是一個復(fù)雜、綜合性較強的的系統(tǒng)，因此，對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中建筑優(yōu)化方法的應(yīng)用還需要不斷地進行分析與研究，從而為建筑行業(yè)提供更多的價值參考。

參考文獻：

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