現(xiàn)代建筑房屋結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)方式分析與研究

(蚌埠建筑工程設(shè)計(jì)院 安徽 蚌埠 233000)

前言：伴隨國內(nèi)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，城市化建設(shè)逐漸深入，房屋建筑工程項(xiàng)目逐漸增多，在現(xiàn)代建筑工程中，房屋結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)具有重要作用，這就需要工作人員認(rèn)識(shí)到結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作的重要性，對(duì)房屋建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，確保工程達(dá)到規(guī)定的要求，增強(qiáng)用戶對(duì)建筑工程的滿意度。

一、結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)概述

(一)設(shè)計(jì)原則

結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)主要從實(shí)用性和藝術(shù)性兩個(gè)方面進(jìn)行考慮，現(xiàn)代房屋建筑工程具有較大的實(shí)用性，主要為了讓人們居住，滿足人們生活實(shí)際需求，因此，工作人員在設(shè)計(jì)時(shí)要對(duì)房屋結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，根據(jù)工程實(shí)際情況制定合理的方案，提高建筑材料使用性能。房屋結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)是對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行不斷深化、調(diào)整，是對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行再加工的過程[1]，對(duì)建筑工程質(zhì)量有著重要影響，不但能夠降低工程成本投入，還能使房屋結(jié)構(gòu)更加安全，從而提高建筑工程使用期限。近年來，人們生活水平顯著提高，對(duì)建筑工程提出了更高要求，這就需要工作人員在對(duì)現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)時(shí)，要遵循一定美學(xué)原則，提高建筑工程的美觀性，進(jìn)而達(dá)到預(yù)期的目的，滿足用戶實(shí)際需求。

(二)所要遵循的技術(shù)要點(diǎn)

首先，科學(xué)地遵循結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作需要工作人員具有較高的專業(yè)技能和豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，并且對(duì)結(jié)構(gòu)規(guī)范有一定程度上的了解，這樣才能確保設(shè)計(jì)的合理性。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是一個(gè)復(fù)雜的工程，設(shè)計(jì)到很多方面內(nèi)容，需要工作人員對(duì)各個(gè)方面因素進(jìn)行全面考慮，如果工作人員對(duì)條文不夠了解，可能會(huì)出現(xiàn)不符合條文規(guī)定的設(shè)計(jì)，這樣不但會(huì)影響工程進(jìn)度，還會(huì)給施工單位帶來較大的經(jīng)濟(jì)損失，影響工程經(jīng)濟(jì)效益的提高。其次，結(jié)構(gòu)工程師參與前期工作。在設(shè)計(jì)之前，建筑師很難對(duì)結(jié)構(gòu)體系的受力做出正確的分析，這就需要結(jié)構(gòu)工程師主動(dòng)參與到前期工作中，為建筑師提供相關(guān)理論和信息，這樣不但能夠創(chuàng)新建筑師思維，使其設(shè)計(jì)出優(yōu)秀的作品，還能提高工程質(zhì)量。

二、現(xiàn)代建筑房屋結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)方式的重要性

根據(jù)調(diào)查結(jié)果顯示，高層建筑是現(xiàn)代房屋建筑發(fā)展的必然趨勢，由于城市占地面積有限，人口逐漸增多，人們對(duì)高層建筑的需求越來越強(qiáng)烈。與普通建筑相比，高層建筑具有較大難度，如果工作人員缺少對(duì)房屋結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的重視，沒有按照規(guī)定的要求進(jìn)行操作，會(huì)給工程留下一定程度上的安全隱患，影響人們居住的安全性。這就需要施工單位加強(qiáng)對(duì)設(shè)計(jì)人員的培訓(xùn)力度，使其認(rèn)識(shí)到結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)方式的重要性，應(yīng)用先進(jìn)的技術(shù)理念對(duì)工程建筑進(jìn)行系統(tǒng)管理，這樣不但能夠減少工程成本投入，確保資金用到合適的位置，還能提高建筑企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。因此，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)能夠充分發(fā)揮機(jī)械設(shè)備使用性能、提高建筑材料的利用率、確保現(xiàn)代房屋建筑工程質(zhì)量，這是傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方式所無法比擬的，在此背景下，設(shè)計(jì)人員要改變傳統(tǒng)的觀念，加強(qiáng)對(duì)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的重視，保證用戶居住的安全性，促進(jìn)建筑行業(yè)持續(xù)發(fā)展。

三、現(xiàn)代建筑房屋結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)方式的應(yīng)用分析

(一)對(duì)結(jié)構(gòu)方案進(jìn)行合理設(shè)計(jì)

首先，運(yùn)用整體理念進(jìn)行設(shè)計(jì)。在對(duì)房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之前，設(shè)計(jì)人員要先對(duì)整體結(jié)構(gòu)有一定程度上的了解，根據(jù)工程實(shí)際情況設(shè)計(jì)合理的方案，處理好構(gòu)件與結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)與空間之間的關(guān)系，確保構(gòu)件處于最佳狀態(tài)[2]，提高構(gòu)件的承載力。在設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)人員要發(fā)揮結(jié)構(gòu)與構(gòu)件的物理剛度，這樣不但能夠提高結(jié)構(gòu)的延展性，還能對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，提高房屋結(jié)構(gòu)的安全性。其次，設(shè)計(jì)人員要充分考慮平面布置構(gòu)件的抗側(cè)力剛度，防止構(gòu)件受到外界因素的影響，使構(gòu)件發(fā)現(xiàn)形變，降低結(jié)構(gòu)的安全性，給用戶留下一定程度上的安全隱患。這就需要工作人員對(duì)結(jié)構(gòu)方案進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，提高建筑材料利用率，避免房屋結(jié)構(gòu)受到其他因素的影響，從而提高房屋建筑工程質(zhì)量。

(二)優(yōu)化地下結(jié)構(gòu)

地下結(jié)構(gòu)是工程中含鋼量和混凝土方量最大的部分，對(duì)于工程質(zhì)量有著重要影響，設(shè)計(jì)人員在對(duì)地下結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，要盡可能減少基坑深度，如果基坑深度加大，會(huì)花費(fèi)較多的人力、物力，增加工程成本投入，還會(huì)給結(jié)構(gòu)承載力帶來較大影響。因此，設(shè)計(jì)人員要以工程實(shí)際情況為出發(fā)點(diǎn)，對(duì)地下結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，減少地下室頂板覆土厚度，提高地下室整體質(zhì)量，一旦出現(xiàn)雨雪天氣，避免地下室發(fā)生滲漏現(xiàn)象，給企業(yè)帶來較大的損失。近年來，現(xiàn)代建筑中多層地下室較為普遍，這對(duì)設(shè)計(jì)人員提出了較高要求，這就需要施工單位加強(qiáng)對(duì)設(shè)計(jì)人員的培訓(xùn)力度，聘請(qǐng)高素質(zhì)的人才進(jìn)行設(shè)計(jì)，確保地下室質(zhì)量，從而提高用戶對(duì)建筑工程的滿意度。

(三)優(yōu)化主體結(jié)構(gòu)

設(shè)計(jì)人員在對(duì)房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，要遵循規(guī)則結(jié)構(gòu)效應(yīng)的原則，這樣有利于降低工程造價(jià)，提高工程經(jīng)濟(jì)效益。樓板、墻、柱等是建筑工程主要構(gòu)成部分，在優(yōu)化設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)人員要對(duì)截面尺寸進(jìn)行有效控制，確保設(shè)計(jì)的合理性，從而為接下來的施工打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。首先，設(shè)計(jì)人員在對(duì)房屋建筑上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，要合理設(shè)置剪力墻，確保剪力墻質(zhì)量達(dá)到規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，這樣能夠降低惡劣天氣對(duì)房屋結(jié)構(gòu)的破壞，如果經(jīng)濟(jì)條件較為寬裕，設(shè)計(jì)人員可以對(duì)剪力墻進(jìn)行改造，加長剪力墻的墻肢長度，這樣不但能夠減少對(duì)混凝土的使用，還能降低施工成本。

其次，柱子的載面對(duì)工程造價(jià)有一定程度上的影響，這就需要設(shè)計(jì)人員控制好柱子之間的距離，提高柱子承載力，進(jìn)而提高房屋結(jié)構(gòu)的安全性。設(shè)計(jì)人員對(duì)梁進(jìn)行設(shè)計(jì)，主要提高對(duì)建筑材料的利用率，避免發(fā)生浪費(fèi)現(xiàn)象，增加工程成本投入，因此，設(shè)計(jì)人員可以使用平面架代替?zhèn)鹘y(tǒng)的矩形架，這樣不但增強(qiáng)了梁的穩(wěn)固性，并且所花費(fèi)的成本較低，提高了工程經(jīng)濟(jì)效益。鋼筋也是主體結(jié)構(gòu)中重要組成部分，工作人員對(duì)鋼筋進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，需要根據(jù)工程實(shí)際情況選擇合適的鋼筋型號(hào)，如果工作人員購買的鋼筋型號(hào)與工程不符，不但會(huì)浪費(fèi)較多的時(shí)間，還會(huì)影響工程進(jìn)度，不利于建筑企業(yè)長遠(yuǎn)發(fā)展。

(四)優(yōu)化房屋結(jié)構(gòu)抗震性

由于高層建筑逐漸增多，在對(duì)房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，工作人員必須充分考慮房屋結(jié)構(gòu)的抗震性，采取相應(yīng)的措施提高房屋結(jié)構(gòu)安全性，增強(qiáng)對(duì)地震的抵抗力。工作人員可以設(shè)置多層抗震防線，一旦發(fā)生地震，外力突破第一道防線，還有第二、第三道防線進(jìn)行防守[3]，從而確保房屋結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，達(dá)到防震目的。尤其在地震高頻地區(qū)，優(yōu)化房屋結(jié)構(gòu)抗震性具有重要作用，這就需要工作人員加強(qiáng)對(duì)抗震結(jié)構(gòu)的重視，對(duì)潛在隱患進(jìn)行充分考慮，設(shè)計(jì)合理的方案，提高房屋結(jié)構(gòu)的安全性。工作人員可以選擇框架剪力墻結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)具有較強(qiáng)的抗震性能，能夠提高房屋結(jié)構(gòu)承受能力。

結(jié)語：在現(xiàn)代建筑工程中，房屋結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)方式具有重要作用，因此，設(shè)計(jì)人員要先制定合理的結(jié)構(gòu)方案，對(duì)地下結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，避免地下室受到雨水的侵染，發(fā)生滲漏現(xiàn)象，影響用戶正常生活，這就需要設(shè)計(jì)人員按照規(guī)定的要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，從而提高工程質(zhì)量。

[1]范國興.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用研究[J].雞西大學(xué)學(xué)報(bào),2014,14(08):23-25.

[2]徐龍坤.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用研究[J].江西建材,2017(23):13+20.

[3]劉媛,陳功,劉毅.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用研究[J].建筑知識(shí),2017,37(09):21+31.