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

康春洪

（北京兆陽光熱技術(shù)有限公司 北京通州區(qū) 101102）

引言

從建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的角度來說，通過合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化不僅可以促進(jìn)建筑物造型、外觀以及功能的提升，同時還能有效提高結(jié)構(gòu)的受力性能，節(jié)省施工材料的同時，降低施工的成本。在進(jìn)行建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的同時需要采取適當(dāng)?shù)牟呗詫Y(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，在保證建筑物功能的基礎(chǔ)上，保證建筑物的各項(xiàng)性能和指標(biāo)都達(dá)到設(shè)計(jì)要求，同時提高建筑物的穩(wěn)定性和安全性。

1 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化的要求

進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和優(yōu)化需要參照一定的要去，這樣才能從整體上提高建筑物的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平，一般來說主要包括下面幾個方面的要求：

1.1 安全性要求

對于建筑物結(jié)構(gòu)來說，其最為基本的要求就是安全，只有保證建筑物的安全是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要目的和基本要求。根據(jù)我國的《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》中的要求，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)當(dāng)中的抗震基本要求是“小震不壞，中震可修，大震不倒”，對于結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)來說是非常重要的準(zhǔn)則。在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化時需要對建筑的整體以及其中的每一個構(gòu)件都進(jìn)行有效考慮和分析，促使每一個構(gòu)件的受力都是可靠的，進(jìn)而有效保證整個建筑物結(jié)構(gòu)體系的安全性。尤其是在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化時需要嚴(yán)格按照結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求進(jìn)行執(zhí)行，按照安全、耐久、舒適的要求進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化。

1.2 經(jīng)濟(jì)性要求

在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時，有效保證建筑結(jié)構(gòu)的安全性是最為基本的，同時經(jīng)濟(jì)性也是非常重要的一個指標(biāo)，因此，在進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)的時候需要針對結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行充分考慮。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)考慮從建筑發(fā)展歷史中就可以發(fā)現(xiàn)，從最為原始的石材到水泥的使用，再到當(dāng)前的鋼結(jié)構(gòu)的使用，都是為了在提高建筑的經(jīng)濟(jì)效益的同時，對結(jié)構(gòu)進(jìn)行進(jìn)一步有效優(yōu)化，達(dá)到自重輕、受力合理、造價(jià)低。例如工字梁的產(chǎn)生也是其中非常重要的優(yōu)化措施，在保證結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的同時，節(jié)省了大量的材料。

1.3 功能性要求

對于建筑物來說，其使用功能是非常重要的，進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的時候需要對使用功能進(jìn)行充分考慮，使得建筑物滿足功能性的基本要求。比如說，對于一些特殊功能的建筑物有很多特殊的功能需求，銀行使用的建筑物要求要有金庫，在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的時候需要對金庫的結(jié)構(gòu)、位置、出入口等進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，對于的荷載計(jì)算式，一般活荷載取值為10kN/m2，只有保證了建筑物功能才能更好進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。

2 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的優(yōu)化策略

2.1 平面設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化

從建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來說，結(jié)構(gòu)的平面布置對于整個設(shè)計(jì)方案、建筑物的功能以及成本等都會產(chǎn)生較大的影響。針對建筑的平面布置進(jìn)行優(yōu)化和選擇也是非常重要的，在建筑平面設(shè)計(jì)中通過確定合適的平面方案就能確定平面的布局、軸網(wǎng)布置、樓層高度、房屋基本形式等的確定。在進(jìn)行平面設(shè)計(jì)方法的優(yōu)化的過程中需要結(jié)合建筑的使用功能進(jìn)行充分考慮，結(jié)合現(xiàn)場和運(yùn)用的實(shí)際情況進(jìn)行充分的考慮和分析，在進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的時候不可能面面俱到，需要有一定的側(cè)重點(diǎn)。

2.2 結(jié)構(gòu)形式的合理選擇

結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)中，進(jìn)行結(jié)構(gòu)的選型是非常重要的。結(jié)構(gòu)的選型需要和建筑物的用途、功能、環(huán)境、安全性、穩(wěn)定性等各個方面的因素都結(jié)合在一起進(jìn)行充分考慮，在進(jìn)行結(jié)構(gòu)形式的選擇時還需要因地制宜進(jìn)行充分考慮。對于高層建筑來說，一般采取的主要結(jié)構(gòu)形式包括框架結(jié)構(gòu)、框剪結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)等。不同的結(jié)構(gòu)形式有不同的結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案，比如說對于剪力墻結(jié)構(gòu)，在進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)的時候就可以針對連梁進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，增大連梁的界面剛度是可以有效提高整個結(jié)構(gòu)的抗震性能的，由于剛度的增加，連梁分配到的彎矩就會增大，構(gòu)件的配筋量就會增加，采用這樣的設(shè)計(jì)方案顯然是會造成材料的浪費(fèi)的。如果大范圍采用剪力墻結(jié)構(gòu)，雖然整個結(jié)構(gòu)的抗側(cè)剛度會增加，對應(yīng)的結(jié)構(gòu)位移也會減少，但是地震作用也會隨著抗側(cè)剛度的增加而增加，整個結(jié)構(gòu)的造價(jià)就會受到影響。

2.3 結(jié)構(gòu)的細(xì)部優(yōu)化

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不僅需要注重整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，同時還應(yīng)該加強(qiáng)結(jié)構(gòu)局部構(gòu)建的優(yōu)化設(shè)計(jì)。例如，在進(jìn)行異形板的劃分時可以盡量將其劃分成為矩形板，不僅使得整個受力更加合理，同時也避免了在拐角的位置出現(xiàn)裂縫。還有就是在對于底部的框架抗震墻，由于箍筋配箍量較大，一般選用的鋼筋可以是帶肋鋼筋來作為箍筋，不僅可以有效減少箍筋的數(shù)量和直徑，同時還有效降低了整個工程的造價(jià)，提高了施工的便捷程度和質(zhì)量。對于柱結(jié)構(gòu)受力構(gòu)件，為了減少其界面尺寸可以采用該強(qiáng)度的混凝土材料，對于水平構(gòu)件在滿足設(shè)計(jì)要求的前提下可以選擇降低混凝土的標(biāo)號，達(dá)到節(jié)省成本的目的。

3 結(jié)束語

綜合上面的分析，在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)是不僅需要對項(xiàng)目的成本進(jìn)行合理的優(yōu)化和降低，同時還需要關(guān)注建筑物的功能型以及產(chǎn)生的社會價(jià)值，在對土地資源進(jìn)行合理運(yùn)用的基礎(chǔ)上有效控制對應(yīng)的資金投入，使得建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化的優(yōu)勢和特點(diǎn)得到充分發(fā)揮。

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