分析建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的運(yùn)用

【摘要】房屋建筑想要獲得精美的外觀，相關(guān)設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候?qū)⒎课萁ㄖ慕Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和外觀設(shè)計(jì)結(jié)合，加強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的運(yùn)用 。文章基于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法對(duì)優(yōu)化房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要作用，具體分析建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的運(yùn)用。

【關(guān)鍵詞】建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；設(shè)計(jì)方法；優(yōu)化；房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；應(yīng)用

在社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展下，建筑市場(chǎng)之間的競(jìng)爭(zhēng)加劇。為了幫助建筑企業(yè)在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中獲得自己的地位，不斷設(shè)計(jì)出更高性能、更安全、外觀更理想的房屋建筑，需要相關(guān)人員加強(qiáng)對(duì)房屋建筑設(shè)計(jì)方法的研究?；诜课萁ㄖY(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在總體建筑設(shè)計(jì)中所占的比重，需要施工人員在分析研究建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法的基礎(chǔ)上，結(jié)合實(shí)際施工情況將建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法合理有效的應(yīng)用到房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中。

1、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法內(nèi)涵

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法是指在保證施工順利完成的基礎(chǔ)上，就愛(ài)那個(gè)設(shè)計(jì)學(xué)、藝術(shù)學(xué)和審美學(xué)的知識(shí)進(jìn)行重新的整合，然后集體體現(xiàn)在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法體現(xiàn)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中包括房屋建設(shè)的目的、功能等，具有法方便、安全、經(jīng)濟(jì)適用的特點(diǎn)。

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)中應(yīng)用的意義

原有的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一般比較注重建筑結(jié)構(gòu)的質(zhì)量安全，忽視了對(duì)工程造價(jià)的管理，由此導(dǎo)致工程造價(jià)比原有的造假水平高10%，且在整體設(shè)計(jì)上還不具備美觀。時(shí)代的進(jìn)步發(fā)展使得人們對(duì)房屋建筑結(jié)構(gòu)提出了更高的要求，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)中也加強(qiáng)了推廣應(yīng)用。通過(guò)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)用能夠在一定程度上降低工程造價(jià)費(fèi)用、節(jié)省施工材料、提升房屋結(jié)構(gòu)涉及企業(yè)的效益。同時(shí)，還能夠通過(guò)成本的節(jié)省實(shí)現(xiàn)對(duì)資源的優(yōu)化配置。

3、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)中的運(yùn)用

3.1對(duì)房屋建筑結(jié)構(gòu)整體的設(shè)計(jì)優(yōu)化

對(duì)房屋建筑結(jié)構(gòu)整體的設(shè)計(jì)優(yōu)化需要建立結(jié)構(gòu)優(yōu)化模型，確定好模型之后選擇具體的優(yōu)化計(jì)算方案和操作程序，最后根據(jù)分析進(jìn)行整體優(yōu)化設(shè)計(jì)。第一步：首先，選擇設(shè)計(jì)優(yōu)化的變量。房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化變量一般選擇對(duì)建筑總體產(chǎn)生重要影響的因素作為參數(shù)信息，并將參數(shù)信息作為預(yù)定參數(shù)，在總體上降低工程量。其次，確定房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化的目標(biāo)函數(shù)。最后，確定房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化模型的約束條件，具體包括強(qiáng)度約束、應(yīng)力約束、變形約束等。第二步：應(yīng)用房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法的時(shí)候會(huì)涉及到大量的數(shù)據(jù)信息，為了簡(jiǎn)化計(jì)算，可將約束優(yōu)化轉(zhuǎn)為一種無(wú)約束優(yōu)化問(wèn)題進(jìn)行計(jì)算。第三步：在建立房屋結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)模型之后，進(jìn)行相應(yīng)的求解操作，及時(shí)發(fā)現(xiàn)房屋結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)中的不合理因素，及時(shí)改進(jìn)。

3.2對(duì)房屋建筑結(jié)構(gòu)局部的設(shè)計(jì)優(yōu)化

3.2.1房屋建筑基礎(chǔ)和地基的優(yōu)化設(shè)計(jì)

高層建筑基礎(chǔ)的合理選型與設(shè)計(jì)是整個(gè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵部分。基礎(chǔ)工程造價(jià)在高層建筑的工程造價(jià)中所占比例較高。因而，房屋建筑施工需要選用合理的基礎(chǔ)形式或地基處理方式，從而降低工程造價(jià)。某工程地基承載力特征值為250kPa，基底壓力為415kPa，天然地基不能滿足設(shè)計(jì)要求，結(jié)合工程地質(zhì)勘查報(bào)告，選擇鉆孔灌注樁或CFG樁復(fù)合地基，在滿足建筑承載力和變形的前提下對(duì)兩種地基進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)鉆孔灌注樁造價(jià)為313.2萬(wàn)元，F(xiàn)G樁復(fù)合地基造價(jià)為34.5萬(wàn)元，因而選擇選用CFG樁進(jìn)行樁-土復(fù)合地基的設(shè)計(jì)。

3.2.2房屋建筑樓層結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)

房屋建筑樓層結(jié)構(gòu)一般是梁板式的布置模式，在具體布置操作的時(shí)候需要避免應(yīng)用有隔墻就設(shè)梁的陳舊設(shè)計(jì)方法。另外，在房屋建筑樓層結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)中要重點(diǎn)解決板上隔墻荷載的受力和傳遞問(wèn)題，具體操作是當(dāng)隔墻和單向板的受力方向平行時(shí)，需要在墻下的板中加筋；當(dāng)隔墻和單向板的受力方向垂直時(shí)，需要將隔墻化為板面等效均布荷載；當(dāng)隔墻位于雙向板上的時(shí)候需要將隔墻化為板面等效均布荷載。

3.2.3房屋建筑配筋及構(gòu)造的優(yōu)化設(shè)計(jì)

對(duì)于小高層房屋建筑來(lái)講，合理的控制配筋對(duì)于結(jié)構(gòu)安全及工程的經(jīng)濟(jì)性十分重要。房屋建筑配筋及構(gòu)造的優(yōu)化設(shè)計(jì)具體體現(xiàn)如下：第一，墻體配筋。要求墻體的水平鋼筋在外側(cè)，豎向的鋼筋在內(nèi)測(cè)。配筋的比例要求要滿足規(guī)范的最小配筋率即可。第二，對(duì)于連梁高跨比大于5的剪力墻，要求其連梁高度統(tǒng)一規(guī)定從洞頂算到樓板面或屋面，對(duì)于窗洞樓面至窗臺(tái)部分可砌筑填充墻。對(duì)于窗臺(tái)有飄窗時(shí)，可再增加一根梁，兩根梁之間砌筑填充墻。連梁配筋應(yīng)對(duì)稱(chēng)配置，腰筋同墻體水平筋。

3.3對(duì)房屋工程壽命設(shè)計(jì)的優(yōu)化

房屋工程建設(shè)有一定的周期，在不同周期中，工程建設(shè)會(huì)被劃分為多個(gè)階段。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)房屋建設(shè)工程的整體優(yōu)化，需要相關(guān)人員結(jié)合工程實(shí)際、工程性質(zhì)選擇最優(yōu)化的房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法的支持下選擇出適合不同階段的房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法，提升建筑房屋的施工效率。

3.4對(duì)房屋結(jié)構(gòu)樁的優(yōu)化

房屋結(jié)構(gòu)樁一般分為兩類(lèi)，分別是預(yù)制樁、灌注樁。對(duì)于灌注樁的施工質(zhì)量把握存在一定的難度，且施工時(shí)間長(zhǎng)、操作復(fù)雜。為此，在一般情況下，房屋結(jié)構(gòu)施工不會(huì)選擇這種方法，而是選擇預(yù)制樁。應(yīng)用建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法之后能夠?qū)︻A(yù)制樁進(jìn)行更為細(xì)致的挖掘，增加摩擦力。

3.5對(duì)房屋結(jié)構(gòu)給排水設(shè)施的優(yōu)化

房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)施工中的給排水大多是通過(guò)管道完成的，但是管道的大小、質(zhì)量等無(wú)法保證。為此，需要施工人員保證預(yù)留的管道通道尺寸合適，從而讓每一種管道都能夠順利通過(guò)。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在房屋結(jié)構(gòu)給排水設(shè)施管理中的優(yōu)化能夠通過(guò)對(duì)樓層中通管道的加固處理，進(jìn)而保證管道施工的安全，同時(shí)避免管道水平穿過(guò)帶來(lái)的承重壓力，實(shí)現(xiàn)房屋結(jié)構(gòu)排水設(shè)施和結(jié)構(gòu)的協(xié)調(diào)，提升房屋結(jié)構(gòu)質(zhì)量。

結(jié)語(yǔ)：

綜上所述，房屋結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)優(yōu)化其最終的目的是提升建筑功能、質(zhì)量、環(huán)保性能，最終增強(qiáng)建筑施工企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用能夠進(jìn)一步提升建筑本身的功能，加強(qiáng)對(duì)建筑施工資金投入的控制。為此，要求房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員合理利用建材，不斷提升自己的水平，在了解房屋建筑結(jié)構(gòu)施工設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，緊跟時(shí)代發(fā)展需要開(kāi)拓創(chuàng)新房屋建筑結(jié)構(gòu)形式，應(yīng)用最新技術(shù)形式將建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法充分應(yīng)用到房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，為人們的房屋建筑居住提供重要的生活保障。