試述建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的優(yōu)化策略

文/劉斯 遼寧省鐵嶺市保稅物流中心管理委員會 遼寧鐵嶺 112000

劉焦 遼寧省鐵嶺市規(guī)劃設(shè)計研究院 遼寧鐵嶺 112000

建筑的創(chuàng)建是以文化、歷史和生活系習(xí)慣等基礎(chǔ)之上的，且不同的設(shè)計工作者對其理解的不同，所展現(xiàn)出來的風(fēng)格也有所差別。因此，設(shè)計工作者除了掌握必備的設(shè)計技能之外，還需要考慮對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)化工作，而優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計可以有效增加建筑整體安全性的同時減少企業(yè)費用投入，因此，為了確保企業(yè)在激烈的市場競爭中保持自身地位，就需要優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計，以此才能增加企業(yè)經(jīng)濟效益，推動建筑行業(yè)健康發(fā)展。

1、優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的意義

在對建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的時候，可以科學(xué)的健全建筑相關(guān)功能結(jié)構(gòu)，提升居住環(huán)境質(zhì)量。依據(jù)現(xiàn)階段城市化發(fā)展進程，高層建筑在設(shè)計過程中不僅僅需要考慮節(jié)能環(huán)保問題，還需要符合建筑工程各項要求，以此提高建筑的穩(wěn)定性。在優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的理念中，設(shè)計工作者首要工作就是安全性，基于此優(yōu)化工程方案，并使用科學(xué)設(shè)計方式和技術(shù)，減少工程成本投入。據(jù)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，優(yōu)化過的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計比以往建筑設(shè)計工程費用預(yù)計降低1/5，因此，值得廣泛運用。

2、 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中遇到的關(guān)鍵問題

2.1 水平承載力

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計時必須關(guān)注建筑承載能力。就建筑本身而言，建筑結(jié)構(gòu)的承載力所起到的作用是無可替代的。其水平的荷載力對于突發(fā)狀況可以起到很好的效果，比如，由于地震和大風(fēng)原因造成建筑物損壞或者侵蝕等現(xiàn)象。建筑結(jié)構(gòu)的水平載荷力主要影響這建筑的彎矩和軸力，這也是有別于建筑的自重和上部結(jié)構(gòu)導(dǎo)致的承載力。通常狀況下，我們對高層或者超高層的建筑，都無法正確掌握其水平或者豎直的承載力，然而需要了解的是，建筑物豎直承載力，特別是高層和超高層建筑的荷載力在一定范圍之內(nèi)是保持不變的，因此，只有水平荷載力會因為受到外界環(huán)境的影響，比如，地震、大風(fēng)、暴雪等影響，致使建筑結(jié)構(gòu)水平載荷力隨著變化而變化，可見，水平載荷力對于建筑結(jié)構(gòu)的安全性的意義。因此，一旦水平載荷力產(chǎn)生問題，將可能引發(fā)較為嚴重的安全事故，嚴重的時候可能威脅到人身安全。

2.2 結(jié)構(gòu)產(chǎn)生變形

產(chǎn)生變形也是影響建筑物整體性能的重要因素。就建筑、特別是超高層建筑結(jié)構(gòu)而言，豎向承載力相比于水平承載力在一定程度上不會產(chǎn)生影響，然而，倘若柱體受到外界干擾力過大也可能造成一些建筑結(jié)構(gòu)上的問題。比如，倘若柱體受到的外力超過自身承載力，那么將可能導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)軸向產(chǎn)生變化，嚴重的時候可能直接變形。要知道，倘若建筑豎向承載力產(chǎn)生變化，就會導(dǎo)致整個建筑結(jié)構(gòu)的彎矩，從而產(chǎn)生一系列連鎖反應(yīng)。結(jié)構(gòu)產(chǎn)生變形之后可以使得連續(xù)性的橫梁之間的支撐力的負彎矩值縮小、建筑結(jié)構(gòu)正彎矩值增大，這兩種方向的變化，將最后導(dǎo)致兩段支撐位置的負彎矩值上升。在對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，每一個部件都有一個軸向的變形數(shù)值。在實際操作中，設(shè)計工作者應(yīng)當(dāng)結(jié)合實際要求，靈活進行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計，必要的時候可以對構(gòu)建的長度進行修改，以此減小由于結(jié)構(gòu)產(chǎn)生變形帶來的不好影響。

3、優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的對策

3.1 確保設(shè)計方案的科學(xué)、合理

第一，在選擇建筑物基本組成部件的時候，設(shè)計工作者要保持嚴謹?shù)膽B(tài)度，基于建筑物的整體性能，確保所挑選的不見都可以發(fā)揮其最大價值，以此才能在滿足設(shè)計要求的同時減少工程費用投入；第二，工程建設(shè)工作者也需要關(guān)注建筑整體的優(yōu)化，只有確保整體和部分之間的協(xié)調(diào)，才能確保建筑的完整性；第三，倘若所有部件的構(gòu)成都比較復(fù)雜，那么部件的需求量也會相應(yīng)上升，連帶著工程造價也會提升，以至于工程預(yù)算和實際狀況產(chǎn)生的誤差比較大，從而增加了建筑物的安全性。因此，盡可能的簡化所使用的部件，提高建筑物穩(wěn)定性和安全性。

3.2 使用科學(xué)的計算方式

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的時候，會運用到很多的計算公式和計算程序，倘若需要優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計，就需要對大量的數(shù)據(jù)進行預(yù)算，而在數(shù)據(jù)預(yù)算過程中就會涉及到很多的計算方式。在數(shù)據(jù)處理中，設(shè)計工作者需要關(guān)注的是，不能帶有限制條件，倘若有限制條件也需要轉(zhuǎn)變稱沒有，以此才能提升數(shù)據(jù)的精確度。在數(shù)據(jù)計算的時候會使用到很多的計算方式，且各個計算公式之間都具備其特有的優(yōu)點和缺點，因此，設(shè)計工作者要結(jié)合實際狀況，選擇最適宜方式，既滿足優(yōu)化要求，由簡單易操作，從而推動工程進展，降低資金投入。

3.3 優(yōu)化信息數(shù)據(jù)

通過系統(tǒng)的運算之后，設(shè)計工作者需要對有關(guān)數(shù)據(jù)進行整合和分析，通過對不同數(shù)據(jù)的計算和分析，找出方案之間的差別，在通過綜合對比選出最適應(yīng)的方案。在對處理好計算結(jié)構(gòu)之后，還需要進行有效的分析，在此需要設(shè)計工作者開放自身思維，注重細節(jié)工作，從宏觀的方向優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計，以此才能多角度、多方向的考慮經(jīng)濟利益和技術(shù)之間的平衡點，為企業(yè)的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

3.4 加強對結(jié)構(gòu)的細節(jié)部件優(yōu)化

在對建筑結(jié)構(gòu)整體設(shè)計優(yōu)化的時候，還需要注重結(jié)構(gòu)細節(jié)部件的優(yōu)化工作。例如，在進行澆板設(shè)計的時候盡可能的將異性板設(shè)置稱矩形板，以此才能防止出現(xiàn)裂縫問題，影響局部位置受力。又例如，在對底部抗震處理的時候，通常會使用冷軋帶進行箍筋，以此才能降低箍筋使用的數(shù)量和尺寸，從而實現(xiàn)減小工程費用的目的。另外，為了降低柱構(gòu)件底部的橫截面，使用高強度的混凝土雖然是不錯的方式，然而水平構(gòu)件混凝土的時盡可能的降低對混凝土的標(biāo)記，從而符合受力需求，在一定程度上也節(jié)約了資源。

結(jié)語：

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計具備綜合性特定，因此需要設(shè)計工作者整合各個因素，例如，水平載荷力、結(jié)構(gòu)變形等，只有充分考慮到這些影響建筑工程質(zhì)量和施工安全的關(guān)鍵點，才能從根本上提高整體建筑的安全。因此，為了確保建筑項目工程正常運行，就需要注重工程質(zhì)量，而優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計是優(yōu)化施工計算的最有效方式之一，值得推廣。

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