房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化策略

張正

摘要：建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化能夠保證建筑結(jié)構(gòu)的美觀性，提升建筑結(jié)構(gòu)的工程質(zhì)量，節(jié)約工程項(xiàng)目的造價(jià)成本。結(jié)構(gòu)建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)在房屋建筑中的應(yīng)用體現(xiàn)為統(tǒng)一局部與整體的設(shè)計(jì)理念，提升房屋建筑的質(zhì)量安全，提高房屋建筑的環(huán)保節(jié)能屬性。

關(guān)鍵詞：房屋結(jié)構(gòu);設(shè)計(jì)優(yōu)化;策略

前言

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化能夠充分增強(qiáng)房屋建筑的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、安全性及施工水平。基于此，探究建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用有著重要意義。

1建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化的意義

1.1增強(qiáng)建筑物的美觀性

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能夠顯著提高房屋建筑工程的美觀性，增強(qiáng)人們的觀賞體驗(yàn)。在工程項(xiàng)目的建設(shè)過(guò)程中，不僅要使外觀材料滿足相應(yīng)的質(zhì)量要求，其外觀形象也需要符合審美理念。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)包括了內(nèi)部結(jié)構(gòu)與外部結(jié)構(gòu)，外部結(jié)構(gòu)指的是建筑物的位置角度與外觀整體，內(nèi)部結(jié)構(gòu)指的是建筑物的室內(nèi)布局、內(nèi)部空間。完善設(shè)計(jì)方法與內(nèi)容能夠顯著提高建筑項(xiàng)目結(jié)構(gòu)的表現(xiàn)，提升其美觀性。

1.2提升建筑工程質(zhì)量

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能夠提高房屋建筑的質(zhì)量，確保房屋建筑整體的穩(wěn)定性與安全性。優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能夠有效防止安全質(zhì)量問(wèn)題的出現(xiàn)，能夠顯著提升房屋建筑的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。因此在建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)進(jìn)程中，應(yīng)改善技術(shù)應(yīng)用水準(zhǔn)與設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)與設(shè)計(jì)理念，優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，提高建筑物的整體穩(wěn)定性與安全性。

2建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)原則分析

2.1建筑平面布置的規(guī)則結(jié)構(gòu)效應(yīng)原則

建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)要堅(jiān)持建筑平面布置產(chǎn)生規(guī)則結(jié)構(gòu)效應(yīng)原則，因此，在建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)的平面布置中，提高其布置方案的合理性，確保其能夠產(chǎn)生規(guī)則結(jié)構(gòu)效應(yīng)。

2.2功能性原則

建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)要保證建筑的功能得以發(fā)揮，滿足人們對(duì)建筑舒適度的需求，為人們提供舒適的生活環(huán)境，利于建筑價(jià)值的提升，為建筑企業(yè)帶來(lái)更高的經(jīng)濟(jì)效益。

2.3安全性原則

在建筑工程中，建筑結(jié)構(gòu)的整體安全度影響著建筑的質(zhì)量與安全。在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的過(guò)程中，進(jìn)一步提高建筑結(jié)構(gòu)的整體安全度，保證建筑結(jié)構(gòu)受力的合理性，解決建筑結(jié)構(gòu)中存在的安全隱患。

3建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化的主要內(nèi)容

3.1統(tǒng)一局部與整體的設(shè)計(jì)理念

在具體的設(shè)計(jì)實(shí)踐活動(dòng)中，應(yīng)優(yōu)化建筑的局部與整體結(jié)構(gòu)，重視房屋建筑設(shè)計(jì)的層次性與復(fù)雜性分析，整理影響房屋建筑設(shè)計(jì)質(zhì)量的多種因素，為后續(xù)工作的順利有序開展提供有力支持。與此同時(shí)，需要始終堅(jiān)持局部與整體相融合的建筑設(shè)計(jì)理念，疊加設(shè)計(jì)效果使其達(dá)到并超越預(yù)期設(shè)計(jì)目標(biāo)。相關(guān)實(shí)踐研究表明，結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)應(yīng)用于房屋建筑當(dāng)中，能夠促進(jìn)房屋建筑設(shè)計(jì)的進(jìn)步與創(chuàng)新。相關(guān)研究與工作人員應(yīng)加強(qiáng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)理念的應(yīng)用與創(chuàng)新，為后續(xù)施工方案的有序推進(jìn)與合理落實(shí)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

3.2建筑整體指標(biāo)的優(yōu)化

房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中整體指標(biāo)中的優(yōu)化包括結(jié)構(gòu)嵌固部位、周期折減系數(shù)、樓層最大位移。

在結(jié)構(gòu)剛度比滿足規(guī)范嵌固要求時(shí)，嵌固部位為地下室頂板，地下二層及以下的抗震等級(jí)可逐層降低，設(shè)置的約束邊緣構(gòu)件可從地下一層起，對(duì)于造價(jià)有較大節(jié)省。

周期折減系數(shù)主要由建筑內(nèi)填充墻的數(shù)量決定，對(duì)于剪力墻結(jié)構(gòu)中內(nèi)填充墻很少的情形，周期折減系數(shù)可取0.95，以使結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更加經(jīng)濟(jì)合理。

對(duì)于不同的結(jié)構(gòu)形式可通過(guò)對(duì)位移指標(biāo)的控制來(lái)判斷建筑物的剛度是否合理，一般位移指標(biāo)控制在不大于規(guī)范允許值的1.1倍以內(nèi)時(shí)，結(jié)構(gòu)布置較為合理。

3.3建筑上部結(jié)構(gòu)的優(yōu)化

房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化需要首先分析剪力墻的受力是否平均，可以適當(dāng)加大剪力墻的長(zhǎng)度，減少墻肢的個(gè)數(shù)，由于剪力墻長(zhǎng)度偏長(zhǎng)，會(huì)導(dǎo)致吸收的地震力過(guò)多，配筋較大，此時(shí)可通過(guò)增加結(jié)構(gòu)洞的措施減小墻體配筋，從而在保證安全合理的同時(shí)，增加房間的使用面積，減少建筑材料的使用，不僅節(jié)約成本，又能符合建筑對(duì)安全性的要求。另外，應(yīng)充分考慮剪力墻底部的優(yōu)化設(shè)計(jì)，保證剪力墻底部加強(qiáng)部位的高度，使剪力墻具備較強(qiáng)的抗震性能。樓層的平面幾何中心和剛度中心應(yīng)重合，以提高建筑的穩(wěn)定性與剛度，最終保證建筑的建設(shè)質(zhì)量和使用安全。

3.4地下結(jié)構(gòu)的優(yōu)化

地下部分的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要組成部分，在房屋的使用過(guò)程中發(fā)揮著重要作用。為了帶給人們更為舒適的居住感受，做好地下結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)非常重要。進(jìn)行地下結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)盡量合理布置地下室柱網(wǎng)跨度和主次梁的布置方式，可以對(duì)常用的樓蓋體系包括框梁大板、無(wú)梁樓蓋、單向單次梁、單向雙次梁、十字梁等做經(jīng)濟(jì)性方案對(duì)比后確定樓蓋形式，另外，還可以通過(guò)降低地下室層高的方式進(jìn)行多層地下室的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使地下室層級(jí)和面積增加，增強(qiáng)其使用性能。

3.5抗震結(jié)構(gòu)的優(yōu)化

為了使房屋建筑使用質(zhì)量得到提升，并有效避免地震等災(zāi)害對(duì)建筑產(chǎn)生嚴(yán)重影響，做好抗震設(shè)計(jì)是結(jié)構(gòu)優(yōu)化不可忽視的重點(diǎn)。抗震結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)盡量采用對(duì)稱設(shè)計(jì)，如果房屋建筑結(jié)構(gòu)為不對(duì)稱設(shè)計(jì)，則需要保持建筑結(jié)構(gòu)平面布置的NIJ，L、和質(zhì)心重合。另外，需要設(shè)置多道抗震防線，例如，采用“強(qiáng)柱弱梁”延性框架結(jié)構(gòu)，在水平地震波的作用下，梁結(jié)構(gòu)先于柱結(jié)構(gòu)屈服，因此，可以利用梁的變形消耗地震對(duì)建筑結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的作用力，使框架柱作為保證結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的第二道防線繼續(xù)發(fā)揮對(duì)結(jié)構(gòu)的支撐作用，從而提高整體建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能。

3.6 優(yōu)化建筑節(jié)能結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

為了貫徹綠色發(fā)展理念，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需要以節(jié)能為基礎(chǔ)，從各個(gè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)完善當(dāng)前的建筑設(shè)計(jì)方案。此外，為了保證建筑的舒遣}生，必須考慮建筑物的通風(fēng)和日照條件。比如，可以通過(guò)南北通透戶型設(shè)計(jì)的方式實(shí)現(xiàn)房屋結(jié)構(gòu)的通風(fēng)。通過(guò)交錯(cuò)空間設(shè)計(jì)的方式將陽(yáng)光引入其他房屋房間，從而使房屋空間的光照符合使用要求。

4結(jié)束語(yǔ)

總之，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在目前土木項(xiàng)目施工中非常重要。為了提高項(xiàng)目質(zhì)量，相關(guān)部門必須更加小心，加強(qiáng)各部門之間的協(xié)作和溝通，優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，合理應(yīng)用信息模型技術(shù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

參考文獻(xiàn)：

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[2]趙亞莉，宋春草.土木工程建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的問(wèn)題與策略分析[J].建材與裝飾，2018（48）：59-60.

（作者單位：中國(guó)建筑科學(xué)研究院有限公司建筑設(shè)計(jì)院）