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)中的實(shí)際應(yīng)用分析

張志娟

摘 要：在房產(chǎn)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展下，房屋建設(shè)的規(guī)模正在逐漸的擴(kuò)大，人們對(duì)房屋的功能與外表有了更高的要求。在這種情況下，傳統(tǒng)性建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)已經(jīng)無(wú)法達(dá)到當(dāng)前人們對(duì)房屋結(jié)構(gòu)的要求，這就需要對(duì)當(dāng)前的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化，使房屋更加的符合現(xiàn)代人的需求。本文就對(duì)建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法在房屋建筑中的作用進(jìn)行分析，進(jìn)而詳細(xì)的闡述在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法的實(shí)際應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu)；優(yōu)化方法；房屋結(jié)構(gòu)

1 引言

隨著城市的建設(shè)進(jìn)程的逐漸加快，城市土地成為當(dāng)前最為緊缺和稀有的資源之一，這樣為房產(chǎn)開發(fā)工作施加了很多的壓力。而在國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展中，人們對(duì)房屋建設(shè)有了更高的要求。為了當(dāng)房屋建設(shè)更加符合人們要求，將建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法使用在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，能夠讓房建行業(yè)得到更加穩(wěn)定的發(fā)展，使其更加貼合時(shí)代發(fā)展腳步。

2 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法在房屋建設(shè)中的意義

就我國(guó)當(dāng)前的發(fā)展趨勢(shì)而言，房屋建筑在未來的發(fā)展中會(huì)主要趨向于高層建筑住房。在這種情況下，要怎樣在保障房屋安全質(zhì)量的基礎(chǔ)上降低建筑施工的資金，并且將房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和時(shí)代的需要相結(jié)合，這個(gè)問題成為了建筑行業(yè)最為重視的話題。要對(duì)房屋結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，設(shè)計(jì)人員就要在確保建筑質(zhì)量的基礎(chǔ)上，對(duì)設(shè)計(jì)方案中的一些細(xì)節(jié)部分進(jìn)行分析，根據(jù)實(shí)際情況選用合適與先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念與工藝，進(jìn)而有效的控制工程造價(jià)。通過對(duì)建筑材料性能和設(shè)計(jì)性能的充分發(fā)揮，讓建筑工程的質(zhì)量得到有效的保障。將房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化之后，其投入的經(jīng)費(fèi)能夠降低20%左右，同時(shí)還能夠?qū)⒎课萁Y(jié)構(gòu)中各個(gè)單元進(jìn)行規(guī)范的整合，進(jìn)而提高建筑質(zhì)量，以此為住戶提供一些安全的居住環(huán)境。所以，設(shè)計(jì)人員要在保障建筑的質(zhì)量與安全下，讓房屋結(jié)構(gòu)具備更強(qiáng)的適應(yīng)性以及經(jīng)濟(jì)性，則就要將建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化的方式使用在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，以此讓房屋建設(shè)更加的符合建筑商與住戶的要求。

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)中的應(yīng)用

3.1 優(yōu)化建筑方案是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化的前提

在對(duì)房屋結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，要首先對(duì)建筑方案進(jìn)行審查，盡量的保障建筑結(jié)構(gòu)和整體平面的緊密配合，讓結(jié)構(gòu)科學(xué)并且造型美觀的效果能夠被呈現(xiàn)出來。例如在對(duì)建筑墻體進(jìn)行布局與設(shè)計(jì)時(shí)，需要與房屋建筑平面的功能要求相結(jié)合，每個(gè)房屋建筑的開間和進(jìn)深等部分都要保持一樣，要盡量的將建筑系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行簡(jiǎn)化，盡量減少墻體之間存在錯(cuò)位的現(xiàn)象，并且建筑每一層的高度應(yīng)該要保持一致。

3.2 局部與整體性優(yōu)化

不管是什么樣的建筑設(shè)計(jì)項(xiàng)目，其都具備著一定的復(fù)雜性和層次性。就復(fù)雜方面而言，其中具體包含建筑施工中使用的零件選用，建筑原材料的使用，還有則是結(jié)構(gòu)類型的選擇等相關(guān)方面。而在層次性方面而言，其中包含了建筑結(jié)構(gòu)系統(tǒng)、設(shè)計(jì)體系以及結(jié)構(gòu)構(gòu)件尺寸等相關(guān)部分，每個(gè)體系與系統(tǒng)下又存在著很多種下屬體系。以學(xué)校建筑為例子，當(dāng)整個(gè)校區(qū)是整體時(shí)，每個(gè)教學(xué)樓、宿舍樓、圖書館等相關(guān)為局部；而將某棟樓為整體時(shí)，樓內(nèi)的各個(gè)空間就成為了局部。例如教室、教師辦公室以及衛(wèi)生間等等。而不管是何種尺度上的整體與局部關(guān)系，這些都需要將兩方進(jìn)行綜合和諧的處理。在進(jìn)行房屋建筑設(shè)計(jì)的時(shí)候，設(shè)計(jì)人員要對(duì)各個(gè)下屬性的系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，將各個(gè)部分之間的橫向關(guān)聯(lián)進(jìn)行突破，并且對(duì)建筑工程進(jìn)行疊加。所以在對(duì)房屋建筑進(jìn)行建設(shè)的時(shí)候，其優(yōu)化的重點(diǎn)要放在整體之上，這樣才能夠達(dá)到優(yōu)化設(shè)計(jì)的最終目的。

3.3 房屋上部結(jié)構(gòu)的優(yōu)化

要對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，模型建設(shè)是第一步。其首先要做的是選用影響整體設(shè)計(jì)的因素當(dāng)做設(shè)計(jì)中的變量，把影響不大的因素當(dāng)做預(yù)定參數(shù)，這樣就能夠在前期工作中減少設(shè)計(jì)程序中的繁雜工作量。例如在設(shè)計(jì)建筑剪力墻的時(shí)候，其首先要將剪力墻進(jìn)行合理的布局與設(shè)計(jì)，要有效的保障剪力墻的質(zhì)量均勻，通過這種方式使高樓層的結(jié)構(gòu)重心與樓層平面剛度中心點(diǎn)保持一致。若是房屋類型條件允許的話，則就能夠盡量的運(yùn)用大開間剪力墻構(gòu)造方式，并且將剪力墻的長(zhǎng)度增加。在這個(gè)過程中不但能夠?qū)⑵鋲χ珨?shù)量減少，同時(shí)還能夠保證剛度達(dá)到相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，以此為基礎(chǔ)降低混凝土使用量。除此之外，由于剪力墻中暗柱通常使用的是鋼筋材料，將大開間的剪力墻結(jié)構(gòu)使用在其中，還能夠有效的降低鋼筋的使用量。這樣就直接減少房屋建筑施工的資金投入，降低施工成本。

3.4 分階段優(yōu)化

其一應(yīng)在決策階段進(jìn)行優(yōu)化。在特定的時(shí)間范圍中，每個(gè)項(xiàng)目工程都有其使用的時(shí)間限制，并且在每個(gè)建設(shè)環(huán)節(jié)中，都能夠設(shè)計(jì)出多樣化的方案提供其參考與選擇。這就需要在決策的時(shí)候，能夠更多具體且優(yōu)質(zhì)的的方案供以選擇。所以，房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的相關(guān)工作人員可以在確定優(yōu)化方案時(shí)，把各個(gè)階段的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行優(yōu)化，以此延長(zhǎng)整個(gè)建筑工程的壽命，并且為房屋建筑質(zhì)量與安全進(jìn)行保障。其二應(yīng)在設(shè)計(jì)階段的優(yōu)化，比如高強(qiáng)混凝土和高強(qiáng)鋼筋的應(yīng)用，高強(qiáng)混凝土作為一種新的建筑材料，以其抗壓強(qiáng)度高、抗變形能力強(qiáng)、密度大、孔隙率低的優(yōu)越性，在高層建筑結(jié)構(gòu)以及某些特種結(jié)構(gòu)中得到廣泛的應(yīng)用。高強(qiáng)混凝土最大的特點(diǎn)是抗壓強(qiáng)度高，一般為普通強(qiáng)度混疑土的4～6倍，故可減小構(gòu)件的截面；新版混凝土規(guī)范修訂中全面貫徹了“優(yōu)先使用400MPa級(jí)鋼筋，積極推廣500MPa級(jí)鋼筋，用HPB300鋼筋取代HPB235鋼筋，并以300MPa級(jí)（335MPa級(jí)）鋼筋作為輔助配筋”的原則。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)按規(guī)范要求科學(xué)合理地應(yīng)用高強(qiáng)鋼筋。應(yīng)優(yōu)先使用400MPa級(jí)高強(qiáng)鋼筋，將其作為混凝土結(jié)構(gòu)的主力配筋，并主要應(yīng)用于梁與柱的縱向受力鋼筋、高層剪力墻或大開間樓板的配筋。充分發(fā)揮400MPa級(jí)鋼筋高強(qiáng)度、延性好的特性，在保證與提高結(jié)構(gòu)安全性能的同時(shí)比335MPa級(jí)鋼筋明顯減少配筋量。

4 結(jié)語(yǔ)

建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中有著很大的作用，通過對(duì)設(shè)計(jì)方案細(xì)節(jié)的優(yōu)化與考慮，對(duì)房屋建筑中使用的材料、設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)以及施工的各個(gè)階段進(jìn)行優(yōu)化。在此基礎(chǔ)上，讓整個(gè)房屋在各個(gè)方面都能夠符合人們的最高要求。

參考文獻(xiàn)：

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