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)用研究

文/陳偉 廣西壯族自治區(qū)建筑科學(xué)研究設(shè)計(jì)院 廣西南寧 530005

當(dāng)前的建筑行業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)越來(lái)越激烈，這無(wú)疑使建筑企業(yè)的發(fā)展受到阻礙，想要在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中脫穎而出，這就需要企業(yè)提升自身的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)是提升企業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的重要籌碼，只有實(shí)現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，才能夠保證建筑的質(zhì)量，同時(shí)降低建筑的成本，從而減輕企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)壓力【1】。

1、建筑房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化的重要性

隨著建筑行業(yè)的發(fā)展，未來(lái)我國(guó)的建筑將會(huì)以高層建筑為主，結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的重要性就會(huì)逐漸的體現(xiàn)出來(lái)，對(duì)建筑進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化，能夠保障其質(zhì)量，使得房屋建筑更具市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，同時(shí)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)也是建筑企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)是指在保障建筑基本質(zhì)量的前提下，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化，在原有的設(shè)計(jì)中合理的加入先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念以及設(shè)計(jì)技巧，使得所有建筑材料以及建筑器械都能夠?qū)⑵渥陨淼男阅艹浞值陌l(fā)揮出來(lái)【2】。對(duì)建筑進(jìn)行設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，還能夠?yàn)榻ㄖ┕す?jié)約成本，使建筑在安全性得到保障的同時(shí)，更具經(jīng)濟(jì)性。

2、建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的基本原則

在對(duì)建筑進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)，也要遵循其原則，以此來(lái)確保所有的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化都是科學(xué)合理的。優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)首先應(yīng)以滿足用戶的日常需求為基礎(chǔ)，用戶的基本要求在結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)中一定要予以體現(xiàn)，在進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)還要重視建筑的安全性以及環(huán)保問題。與此同時(shí)，在對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)，也應(yīng)對(duì)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行考量，將所有資源的功效充分的發(fā)揮出來(lái)，盡可能的節(jié)約成本，為企業(yè)爭(zhēng)取最大的利益。結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)也要重視創(chuàng)新精神，一成不變只能逐漸衰落，因此在進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)在保障其質(zhì)量安全的前提下，大膽的進(jìn)行創(chuàng)新，使建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)始終處于市場(chǎng)前沿，為企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力增添新的動(dòng)力【3】。在建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)，嚴(yán)格遵循其基本原則，才能夠保障建筑結(jié)構(gòu)的實(shí)際效用能夠最大化的發(fā)揮出來(lái)，在保障質(zhì)量的同時(shí)還能夠節(jié)約成本，實(shí)現(xiàn)企業(yè)效益的最大化。

3、建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的應(yīng)用

3.1 注重結(jié)構(gòu)優(yōu)化的層次性

復(fù)雜性以及層次性是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要特點(diǎn)。層次性指的是建筑設(shè)計(jì)的各個(gè)主要體系均包含眾多的下屬體系，比如建筑的整體結(jié)構(gòu)體系、建筑結(jié)構(gòu)相關(guān)體系以及安裝體系等，均存在各層級(jí)的下屬體系。在對(duì)上述主要體系進(jìn)行優(yōu)化的同時(shí)，也要對(duì)其下屬體系進(jìn)行優(yōu)化【4】。復(fù)雜性是指優(yōu)化設(shè)計(jì)不僅需要考慮到結(jié)構(gòu)體系的優(yōu)化，還要對(duì)建筑的使用材料以及相關(guān)零部件進(jìn)行系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)。在對(duì)建筑進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)還要考慮到建筑的整體壽命的優(yōu)化，在監(jiān)護(hù)的使用壽命范圍內(nèi)，應(yīng)以每一個(gè)階段的建筑特點(diǎn)為依據(jù)，對(duì)建筑進(jìn)行全面的優(yōu)化，從而優(yōu)化建筑的整體壽命，建筑整體壽命的優(yōu)化不僅能夠進(jìn)一步的完善建筑的質(zhì)量問題，還在一定程度上幫助企業(yè)提升其經(jīng)濟(jì)效益。

3.2 剪力墻結(jié)構(gòu)布局優(yōu)化

在對(duì)房屋建筑的上部結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)，剪力墻的布局優(yōu)化是其重點(diǎn)優(yōu)化項(xiàng)目。因此，應(yīng)首先對(duì)剪力墻進(jìn)行合理的優(yōu)化設(shè)計(jì)，剪力墻的整體質(zhì)量均勻性在優(yōu)化設(shè)計(jì)的過程中應(yīng)著重的強(qiáng)調(diào)，以此來(lái)保障樓層中平面剛度的中心點(diǎn)能夠與樓層整體的結(jié)構(gòu)重心位置相重合，從而保障建筑整體的抗風(fēng)抗震強(qiáng)度。在對(duì)簡(jiǎn)歷請(qǐng)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化的過程中，在保證剪力墻的質(zhì)量的基礎(chǔ)上，應(yīng)盡可能的增加剪力墻的墻肢的長(zhǎng)度，從而減少剪力墻所應(yīng)用墻肢的數(shù)量，這樣就能夠有效的減少建筑施工中混凝土的用量，一定程度上節(jié)約建筑施工的成本。同時(shí)在進(jìn)行剪力墻結(jié)構(gòu)體系的設(shè)計(jì)的時(shí)候，應(yīng)盡可能將短肢墻中箍筋和水平分布的鋼筋的合并設(shè)計(jì)做好，這樣能夠在保證工程質(zhì)量的情況下，有效的減少在施工過程中鋼筋的使用數(shù)量，從而有效的節(jié)約施工成本。

3.3 整體設(shè)計(jì)的協(xié)調(diào)性

在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)過程中，還應(yīng)重視整體的協(xié)調(diào)性，應(yīng)確保建筑的結(jié)構(gòu)與平面能夠完美的配合，這樣不僅能夠保障建筑整體的美觀性，還能夠保障建筑的合理性。還應(yīng)保證整個(gè)建筑系統(tǒng)要簡(jiǎn)潔明了，墻體與支柱發(fā)生錯(cuò)位的情況應(yīng)盡可能的避免。在對(duì)樓梯進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)考慮到轉(zhuǎn)角位置承受的壓力較大的問題，對(duì)于轉(zhuǎn)角位置的材料應(yīng)選擇強(qiáng)度較高的材料，以此來(lái)降低自重【5】。

3.4 注重結(jié)構(gòu)優(yōu)化的協(xié)調(diào)性

在結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)注重與排水系統(tǒng)和電氣系統(tǒng)的優(yōu)化保持協(xié)調(diào)，排水系統(tǒng)的專用房間對(duì)荷載能力以及何在強(qiáng)度具有較高的要求，因此，在對(duì)排水系統(tǒng)專用房間進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，通?？紤]將其設(shè)置在地下室，還應(yīng)加固樓板本身的鉆孔位置，還有盡可能的避免水平方向的管線貫穿柱和梁的情況。如果管道在建設(shè)過程中需要通過承重墻，那么就應(yīng)加固承重墻的墻體。電氣管線的安裝可能會(huì)阻礙到預(yù)制的結(jié)構(gòu)施工，因此，應(yīng)在墻體預(yù)留出供管線穿過的孔洞，還應(yīng)隱藏好管線使其不至出現(xiàn)在墻體的表面。

結(jié)語(yǔ)：

隨著城市人口的增多，我國(guó)的主要建筑正逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)楦邔咏ㄖ?，在這樣的時(shí)代背景下，建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)無(wú)疑是提升建筑企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的重要籌碼。建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化的過程中，應(yīng)針對(duì)其基本原則，對(duì)其施行相應(yīng)的優(yōu)化措施，保障質(zhì)量的同時(shí)，提升企業(yè)的效益，使其更具市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。