芻議房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法的應(yīng)用

李姝樾

吉林東北亞國際工程技術(shù)集團有限公司 吉林長春 130000

隨著人們生活品質(zhì)的提升，房屋建筑工程的設(shè)計及建設(shè)要求也在不斷發(fā)生變化，對建筑實用性的要求更加嚴(yán)格，同時房屋建筑的美觀性以及安全性要求也逐漸提升。因此，在開展房屋建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計工作時，相關(guān)設(shè)計人員需要考慮到當(dāng)前社會時代的要求，以及市場的需求，采用合適的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法，以此提高房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計的實效性。

1 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化的重要作用

1.1 有利于房屋建筑工程造價的降低

當(dāng)前，高層房屋建筑的數(shù)量正在不斷增加，與普通的多層房屋建筑相比，高層房屋建筑的占地面積相對較小，占據(jù)空間比較大，這樣能夠在較大程度上減少高層房屋建筑的用地費用。不過，隨著房屋建筑高度與層數(shù)的不斷增加，樓與樓之間的間距則需要不斷擴大，其在擴大的同時，也增加了土地的占用面積，這也會影響到建筑的造價。也因此，相關(guān)建筑企業(yè)在建設(shè)高層房屋建筑時，不能單純的追求建筑本身的高度，而忽視土地的節(jié)約量，需要對建筑的占地面積以及造價進行統(tǒng)一協(xié)調(diào)，建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計則能夠保證建筑占地面積與層高之間的合理比例，這樣也能夠?qū)崿F(xiàn)房屋建筑造價的有效降低[1]。

1.2 能夠有效保障房屋建筑的質(zhì)量

對于房屋結(jié)構(gòu)而言，其自身是整個房屋建筑工程的 “骨架”，若是整個結(jié)構(gòu)的設(shè)計不夠合理，就導(dǎo)致 “骨架” 的不穩(wěn)定，進而影響到房屋建筑工程的質(zhì)量與安全。而采用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方式，則能夠?qū)崿F(xiàn)對房屋建筑結(jié)構(gòu)的科學(xué)設(shè)計，相關(guān)設(shè)計人員會站在科學(xué)的角度，對房屋建筑的抗震等級進行優(yōu)化計算，同時也會對建筑地基基礎(chǔ)進行合理設(shè)計，并對梁柱、剛接以及鉸接的承載體系進行不斷的優(yōu)化，使其能夠達到相應(yīng)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，進一步提升房屋建筑的整體質(zhì)量。另外，在對房屋結(jié)構(gòu)進行設(shè)計時，設(shè)計人員還會建筑結(jié)構(gòu)材料的實際特性，對房屋結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)、砌體結(jié)構(gòu)等進行優(yōu)化設(shè)計，以此提升房屋建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，保障房屋建筑的安全與質(zhì)量。

2 房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法的應(yīng)用分析

2.1 建筑結(jié)構(gòu)模型優(yōu)化設(shè)計方式的應(yīng)用

在進行房屋建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計時，設(shè)計人員需要立足于各種影響變量的基礎(chǔ)上，對相關(guān)參數(shù)進行合理選擇，并以此為主要依據(jù)，建立相應(yīng)房屋建筑結(jié)構(gòu)函數(shù)模型，然后再利用這一模型進行計算，借此實現(xiàn)對房屋建筑結(jié)構(gòu)的有效優(yōu)化[2]。

首先，設(shè)計人員需要對設(shè)計變量予以合理選擇，通常情況下，都選擇對建筑結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大的影響的相關(guān)參數(shù)，并且還要結(jié)合參數(shù)的重要程度對其進行科學(xué)區(qū)分；

其次，設(shè)計人員還要對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化的制約條件予以明確，這些條件大都包括應(yīng)力制約、尺寸制約以及裂縫寬度制約等，設(shè)計人員需要保證各制約條件能夠達到建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)要求；

最后，設(shè)計人員要對房屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計方案予以合理制定。在具體的結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化過程中，設(shè)計人員要設(shè)計出多個變量，同時還要根據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化的實際需求，設(shè)置相應(yīng)的制約條件，然后才能進行計算方案設(shè)計。

2.2 建筑結(jié)構(gòu)材料優(yōu)化設(shè)計方式的應(yīng)用

材料是房屋建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)成的核心，而相關(guān)設(shè)計人員在對房屋建筑結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化設(shè)計時，則需要加強對建筑材料的優(yōu)化。材料本身的重量會對建筑結(jié)構(gòu)的受力產(chǎn)生較大的影響，因此，設(shè)計人員在對建筑結(jié)構(gòu)的材料進行優(yōu)化時，要盡量選用輕型材料。比如，在對填充墻、隔墻結(jié)構(gòu)進行設(shè)計時，可以選擇輕質(zhì)材料，借此降低建筑的自重及其含鋼量，實現(xiàn)對建筑成本的節(jié)約。

另外，混凝土材料的性價比相對較高，設(shè)計人員在對優(yōu)化房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計時，則可以提升混凝土自身的強度，這樣則能夠減少鋼筋的使用數(shù)量。不過，混凝土強度等級的不斷提升，其裂縫問題也容易出現(xiàn)，因此，設(shè)計人員在優(yōu)化結(jié)構(gòu)材料時，需要根據(jù)不同房屋建筑結(jié)構(gòu)的實際需求，選擇合適的混凝土強度等級。比如，在面對房屋建筑梁板時，設(shè)計人員需要選擇C30 級的混凝土；面對建筑墻柱時，設(shè)計人員需要選擇C25 級的混凝土；面對一些非承重的建筑構(gòu)件時，設(shè)計人員需要選擇C20 級的混凝土。一般來說，房屋建筑的樓層越高，其整體受力就會越小，基于此，在對混凝土強度等級進行設(shè)計優(yōu)化時，需要遵循從下到上，逐漸減少這一設(shè)計原則，保證結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性[3]。

2.3 建筑結(jié)構(gòu)體系優(yōu)化設(shè)計方法的應(yīng)用

第一，在設(shè)計房屋建筑結(jié)構(gòu)體系時，需要對房屋建筑的區(qū)域布置、規(guī)劃高度以及使用功能等多方面進行綜合考慮，在確保建筑結(jié)構(gòu)質(zhì)量與安全的基礎(chǔ)上，提升結(jié)構(gòu)體系的經(jīng)濟性。比如，與普通框架相比，異形柱框架的用鋼量相對較大，若是能夠滿足設(shè)計要求，則可選擇普通框架；

第二，對房屋建筑結(jié)構(gòu)體系進行優(yōu)化設(shè)計時，設(shè)計人員還需要建筑梁、柱、墻等結(jié)構(gòu)構(gòu)件受力的合理性，同時還要降低相關(guān)構(gòu)件的用鋼量。若是建筑結(jié)構(gòu)柱網(wǎng)相對較大，則樓蓋結(jié)構(gòu)的用鋼量也會隨之增大；若是建筑結(jié)構(gòu)柱網(wǎng)比較小，則柱子的用鋼量則會增加。因此，在具體的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計過程中，設(shè)計人員需要根據(jù)房屋建筑的實際建設(shè)要求，對其結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化設(shè)計。

3 結(jié)語

通過上述分析，將建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)化方法有效應(yīng)用到房屋結(jié)構(gòu)的設(shè)計過程之中，有利于提升房屋結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性以及美觀性，保證房屋工程的建設(shè)質(zhì)量。因此，相關(guān)單位在開展房屋結(jié)構(gòu)的設(shè)計工作時，需要加強對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法的重視，并且還要對結(jié)構(gòu)的設(shè)計理念以及方式進行不斷的更新，以此保障房屋結(jié)構(gòu)的設(shè)計質(zhì)量。