建筑結構設計中的細節與優化方案闡釋

文/何磊磊，杭州千城建筑設計集團股份有限公司

建筑結構設計中的細節與優化方案闡釋

文/何磊磊，杭州千城建筑設計集團股份有限公司

近些年,人們的生活水平在不斷提高,對于建筑物的要求也更高。傳統的建筑結構設計已經無法滿足人們對建筑外觀和功能等方面的需求。除了傳統的住宅建筑以外,新型的公共建筑、玻璃幕墻建筑等新的建筑涌現,這對建筑設計師提出了更高的要求,設計師需要不斷探索建筑、結構,采取科學措施優化建筑結構設計,提升建筑結構優化水平,從而更好的服務于施工。筆者根據相關工作經驗,主要探究建筑結構設計中的細節優化策略,供大家參考和借鑒。

建筑結構設計；優化策略

1 建筑結構設計優化概述

建筑結構設計優化作業從某種意義上來講是一項專業性比較強的作業，它不僅僅要能夠真實體現出建筑結構設計的可操作性，還要能夠對整個建筑施工作業進行全面的評估。優化主要體現在對于建筑結構以及成本、圖紙規劃方案、戶型設計、建筑風格等方面的優化。這就要求建筑施工設計人員要能夠明確每一個階段對于建筑結構設計的優化目標，從而減少成本的使用，合理的建筑結構優化不僅僅可以大大提高工作效率，還能在很大程度上保證質量，延長建筑結構的使用壽命。在當前我國大力提倡市場效益最大化的前提下，建筑行業要想在激烈的市場競爭中獲得較好的發展，就必須在施工作業前了解房屋建筑結構設計的重要性。良好的建筑結構優化對于整個建筑施工材料的有效發揮有著積極的重要作用。同時合理的設計優化還能改善人們的居住環境，提升生活質量的舒適度。此外，還能減少資金的使用，最重要的是優化設計是為了更好地的適應時代社會發展的需要。

2 基于建筑結構優化設計細節的原則介紹

2.1 保證建筑結構優化設計的功能性原則

功能性的有效發揮對于建筑結構設計而言是極為重要的。功能性主要體現在建筑結構的使用以及建筑完成后對于使用所產生的經濟效益。某些建筑結構設計在功能上的有效發揮可以提高建筑結構的使用率，如銀行的建筑結構設計就必須考慮到建筑結構的安全性以及確保安全通道的有效發揮，其次還要考慮到承載力的問題，因銀行的特殊性要求所使用的建筑材料必須能夠承受一定的荷載力，進而功能性才能發揮。

2.2 綠色環保的優化原則

隨著人們生活質量的逐漸提高，人們對于建筑環保材料的使用也越來越重視，在建筑結構設計中能夠將環保材料融入其中對于提高建筑質量有著重要意義。從某種意義上來講可以減少對于環境的破壞，還能確保人們居住時的自身安全，減少了材料的二次污染。

2.3 充分考慮建筑結構設計的安全性原則

安全性是每一項施工作業必須考慮的首要問題，對于建筑結構設計來說，更是如此。結構設計的安全性是就每一個環節而言，每個構件在設計中都必須充分考到在實際施工操作中的可靠性，能夠與實際施工作業相結合，如果結構設計不能在實踐中付之于應用，那么也就失去了原本的意義。既不會獲得較好的經濟效益，還會浪費大量的人力、物力、財力。

3 建筑結構設計中的優化方案策略

3.1 對建筑總體設計方案進行優化

某些地區在進行建筑結構設計優化的同時必須考慮到地域問題，自然環境的外在因素也是影響建筑結構設計方案優化的主要因素。有些地區夏季高溫多雨，冬季又溫和少雨，而且在整體設計過程中還要考慮到每棟建筑樓房之間的距離。不易太近也不易太遠這樣都會影響到建筑結構的使用，而且會浪費整體的建筑結構資源，所以作為建筑結構設計者要從大局出發，掌握好主體設計方向，這樣才能設計出符合實際發展需要的樓房。

3.2 對建筑平面設計方案進行優化

建筑的平面設計方案不同，建筑的合理使用性以及建筑成本的需求量也會不同。因此在多個建筑平面設計方案中選擇最優設計方案非常重要，要確定建筑的平面布局、柱網間距到樓層數、層高、建筑物的高度和房屋的基本類型等，同時房屋開間大小和進深也會對設計方案產生影響。如果建筑房屋的性能相同，一般設計方案和最優設計方案的就會成本不同，因此在優化設計方案時要根據具體情況選擇側重點。

3.3 對選擇的結構形式進行合理的優化

在進行結構選型時，要對于整體建筑結構的用途、高度、功能、周邊環境、抗震性等多方面因素進行合理的把握，因地制宜地選擇合理的結構體系。一般高層建筑常用的結構體系為：框架結構、框剪結構、剪力墻結構。在選擇了對應的結構體系以后，就要針對相應的結構體系進行合理的優化，如剪力墻結構的設計時需考慮連梁的優化設計。連梁的剛度增大必將使得結構的地震作用也增大，這樣連梁和墻肢分配內力也相應增大，此時必須增大構件的配筋量，顯然這一設計結果必然會造成材料的浪費。因此，在住宅結構設計時，一般情況下不宜采用大剛度的窗下墻作為連梁，而宜將連梁設計成為截面、剛度較小的弱連梁。另外一種情況，在滿足結構剛度與變形要求時，應從經濟角度與抗力、變形方面綜合考慮，合理布置抗側力構件。剪力墻數量越多，結構抗側力剛度愈大，相應結構位移會減小，但是結構地震力會隨抗側力剛度增大而加大，對結構的造價控制不利。

3.4 注重結構的細部優化

在建筑施工作業中不免會因施工內部細節處設計的不合理性而影響建筑施工作業質量。從某種角度來講，細節將決定于整個建筑施工質量的好壞。尤其是針對施工作業中拐角處的結構設計，因拐角處的施工難度系數相對比較大，所采用的建筑材料也比較特殊，為保證質量就需要選擇較好的施工作業材料及優化內部的細節來滿足其質量要求。

3.5 在建筑材料的選擇上進行優化

市場上出現了較多的綠色環保材料，這對于建筑施工作業而言是一種機遇，對于設計師而言也是一種挑戰。設計師在進行建筑結構設計時就不得不改變原有的設計思路，將新材料的使用運用到建筑施工作業中，從而減少對環境的破壞，利于建筑材料的合理使用。

4 結束語

在結構設計中，為了加強建筑結構的優化設計，設計出美觀、實用的房屋結構，應將建筑結構的設計納入到系統化的研究范疇中。隨著我國經濟水平的不斷提高，建筑結構的優化設計日益重要。因此，當前的建筑結構優化設計需要不斷在優化方式上加大研究力度，力求不斷創新出更加實用的建筑結構設計方法。

[1]韓士峰.試述優化建筑結構設計的措施[J].智能城市.2016(02)

[2]郭典.高層住宅建筑結構設計優化策略[J].建材與裝飾.2016(05)

[3]陳國友.試述高層建筑結構設計的優化[J].信息化建設.2016(01)