探究建筑結構設計的優(yōu)化對策

（清遠市城鄉(xiāng)規(guī)劃設計院， 廣東 清遠 511500）

一、建筑結構優(yōu)化設計的必要性

作為設計師應當在建筑結構設計領域充分展現優(yōu)化技術的實質內容，如此建筑工程質量才能夠不斷地提高，此外也會帶動企業(yè)與社會效益的同時增長。截止至今，國內鼓勵市場一貫將效益的最大化作為首要任務，這使得建筑企業(yè)面臨的挑戰(zhàn)變得更為嚴峻。要想獲得建筑結構的可持續(xù)發(fā)展，就必須確保建筑結構短期內的投資降低。針對以往的建筑結構設計而言，持續(xù)完善優(yōu)化設計方式，能夠在實質上實現成本的有效控制，如此優(yōu)化技術就能夠獲得提升。隨著時代的改變，高層建筑大量涌現，人們對建筑領域投入的精力越來越多。所以對于建筑設計結構的優(yōu)化可讓機械設施與建材功能得以展現，促進人們注重建筑問題。針對造價而言，通過優(yōu)化設計可以在成本上消耗更低，可以實現利益的最大化。

二、建筑結構優(yōu)化設計規(guī)則

1.確保建筑結構優(yōu)化設計的功能需求得以滿足

設計師在優(yōu)化建筑結構設計之前應當確保建筑與結構使用功能得以滿足，不能因為優(yōu)化放棄了這個規(guī)范。比如建筑所針對的是銀行機構，對于金庫的使用有硬性的需求。如此在建筑結構設計之前應當確保其功能性的出入通道、位置等需求，之后需要考慮的才是核算荷載，所以優(yōu)化必須建立在不影響使用的基礎上進行。

2.遵守環(huán)保的規(guī)則

隨著人民生活水平的不斷提升，人們對于環(huán)保等方面投入的精力正在持續(xù)增加。并在《中共中央國務院關于進一步加強城市規(guī)劃建設管理工作的若干意見》的文件中指出，確保裝配式建筑占據新建建筑的比重為 30%，這與國家對建筑領域規(guī)定的環(huán)保等規(guī)范相得益彰。對于建筑結構設計的優(yōu)化過程應當選擇綠色環(huán)保的材料，降低在施工環(huán)節(jié)內對環(huán)境造成的污染水平，此外還應當重視建筑垃圾對環(huán)境造成的重復污染。

3.遵守建筑結構設計的可靠性規(guī)則

針對建筑結構優(yōu)化設計環(huán)節(jié)內，可靠性是十分重要的。國內曾經推行了《建筑抗震設計規(guī)范》(GB50011－2001)，此文件中規(guī)定了一些關于抗震的設計規(guī)范，即“小震不壞，中震可修，大震不倒”。假如一個項目中包含 99%的結構在大震情況下不受破壞，那么剩余的部分結構即便在小震出現時，收到破壞，致使建筑結構整體坍塌，如此此項目的結構必然是不合規(guī)范的。因此結構優(yōu)化設計需要站在整體的角度上顧及到所有的小部分，讓結構系統(tǒng)中的所有元素都具備充足的可靠性，確保結構系統(tǒng)整體的安全性，保證達到結構設計標準中的硬性規(guī)定，實現建筑結構兼可靠與低成本于一身的實質目標。此為結構設計需要遵守的建筑結構設計的可靠性規(guī)則。

4.遵守建筑結構設計有效控制成本的規(guī)則

在對建筑結構進行優(yōu)化之前應當確保結構設計可靠性的基礎上，實現成本的有效控制。由傳統(tǒng)的木石發(fā)展到砼，對于成本的優(yōu)化和創(chuàng)新從始至終從未間斷過。隨著當今鋼結構占據的比重逐漸增加，為了適應時代的需要，空間網架就出現了，這種材料的優(yōu)點主要表現為重量輕、承受力大、成本小。例如拱形梁的產生，同樣是經濟性設計的創(chuàng)新，讓建筑物在各個領域中都變得更為完善。

三、建筑結構設計中的優(yōu)化對策

1.對于建筑整體規(guī)劃實施優(yōu)化

比如在珠江三角洲這個區(qū)域，在夏季溫度較高，而且雨量較多，但是冬季溫度適宜，雨熱同期。在房屋的設計領域，戶型實用過程中針對自然風的要求和夏天日照節(jié)能保溫的作用，在對于房屋整體規(guī)劃設計的時候，應當顧及到各個房屋間的互相遮擋對風流動性的作用水平，此外在總圖設計的時候，應當盡可能地降低西側戶型的設計，降低西曬對節(jié)能的不良作用。比如隨著人民生活水平的不斷提升，汽車成為了人們的代步工具，數量急劇增加，新建房屋應當配備相應的車位，為實現車位配置的需要，房屋應當配備地下室，如此在整體規(guī)劃的過程中，應當對車庫的出入口、各個塔樓之間的布局和消防車道間的聯(lián)系展開科學的優(yōu)化。最終統(tǒng)計整體規(guī)劃優(yōu)化的重點內容包含：建筑物規(guī)劃、道路規(guī)劃，排水規(guī)劃和有關擋土墻、邊坡、土石方填挖量經濟性平衡以及土石方量的總圖調配等。優(yōu)化的主要包括道路方向、區(qū)域功能布局、地下室布局以及管道方向等。

2.重視結構的精細部分的優(yōu)化

除了重視總體規(guī)劃，要強化結構局部構建的優(yōu)化設計。例如現澆板設計環(huán)節(jié)中應當盡最大水平將異形板分成矩形板，如此不但能夠實現均衡受力的目標，而且能夠有效預防拐角裂縫的產生。除此之外，在底部架構抗震墻的底框梁箍筋配箍量通常比較大，這時候如果選擇冷軋帶肋鋼筋當作箍筋，就能夠降低箍筋肢數亦或箍筋直徑，實現有效控制成本和便于施工的目標。與此同時，為了降低柱構件底部截面，選擇高強度的混凝土是非常適合的，然而水平構件混凝土能夠在一定程度上降低混凝土的標號，在受力方面也能夠達到需要，同時也實現了成本的有效控制。

3.針對建筑材料的篩選過程中的優(yōu)化

伴隨科技的不斷進步，在市場中出現了大量的新型環(huán)保的材料作為篩選的對象。對于設計師來講，應當對新型材料具備靈敏的觸覺，可以在設計環(huán)節(jié)中充分顧及到選擇科學的新型環(huán)保材料，來實現降低能耗和成本的優(yōu)化目標。比如，對于超高層商業(yè)寫字樓的設計環(huán)節(jié)，在塔樓中低區(qū)的戶型規(guī)劃中，大體上每隔12米柱網設置一家住戶，樓層高度都是4.2米，柱和核心筒間梁高0.8米，在設計初期應當選擇輕質內隔墻板，容重位于700～750kg/m3之間，75mm厚輕質隔墻板的重量是砌體+兩面抹灰墻體重量的1/3～1/5，輕質隔墻板的選擇能夠在較大水平上降低結構與基礎成本，同時優(yōu)化梁柱構成，此墻板施工效率較高等優(yōu)勢，針對項目來說，經濟效益十分可觀。

四、結語

總而言之，科學優(yōu)化建筑設計不僅能夠實現有效控制成本的目標，而且能夠給社會帶來可觀的效益，并且實現各項資源的合理配置，提升各項資源的利用率。所以，建筑結構設計環(huán)節(jié)內，應當優(yōu)化建筑結構，強化設計水平。本文首先對建筑結構的優(yōu)化展開了簡單的介紹，然而研究了建筑結構設計的規(guī)則與對策，最終對建筑結構優(yōu)化對策展開了詳細的分析。期望經過此文章的闡述與探究能夠對建筑結構設計中的優(yōu)化技術的不斷完善提供借鑒的作用，為其未來的發(fā)展奠定良好的基礎。

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