房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法的應(yīng)用

文/齊跡 中工武大設(shè)計(jì)研究有限公司 湖北武漢 430070

建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)往往在很大程度上體現(xiàn)了一座城市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r，并且可以反映一個(gè)城市或一個(gè)國(guó)家的文化特征和民族特征。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)代表著一座建筑的靈魂，要使建筑行業(yè)得到更廣闊的發(fā)展前景，需要對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化方法進(jìn)行研究。

1、建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的特點(diǎn)及重要性

1.1 房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的背景

隨著人口的不斷增加，用地緊張的問(wèn)題越來(lái)越明顯，很多企業(yè)總是試圖尋找可以節(jié)約土地又可以滿足住房需求的辦法，都認(rèn)為樓房越高越可以省下用地面積，其實(shí)這個(gè)是錯(cuò)誤的觀念，在建筑過(guò)程中企業(yè)必須要考慮相鄰建筑之間的距離問(wèn)題，尤其是是在高樓很多的地方，各樓之間必須要保證一定的距離，這樣才可以保證地面對(duì)樓層應(yīng)力的穩(wěn)定性，還要保證樓層間的采光性能，樓層越高樓與樓之間的間隙就應(yīng)該越大，因此要找到一個(gè)平衡點(diǎn)，合理利用地面面積取得最佳的建筑效果。

1.2 建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的特點(diǎn)

建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)是一項(xiàng)非常復(fù)雜的環(huán)節(jié)，需要建筑設(shè)計(jì)過(guò)程的每個(gè)環(huán)節(jié)都互相協(xié)調(diào)。對(duì)于房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，房屋的外觀和質(zhì)量需要得到有效保證。而建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要是指對(duì)房屋結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和房屋內(nèi)部結(jié)構(gòu)要互相結(jié)合和協(xié)調(diào)，盡量減少施工損耗和施工成本，從而保證房屋結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)質(zhì)量和外觀，實(shí)現(xiàn)其實(shí)用價(jià)值，并使房屋的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)得到科學(xué)合理的優(yōu)化。另外，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)與外觀設(shè)計(jì)相結(jié)合。一些建筑在設(shè)計(jì)中過(guò)于強(qiáng)調(diào)創(chuàng)作的新穎與美觀，沒(méi)有與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行有效的結(jié)合。而建筑物本身承受著巨大自重荷載與活載、扭矩、風(fēng)荷載等作用力，如果沒(méi)有按照建筑的結(jié)構(gòu)受力特征和基本的結(jié)構(gòu)技術(shù)原理進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，會(huì)導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，從而引發(fā)嚴(yán)重的安全事故。

1.3 建筑優(yōu)化設(shè)計(jì)的重要性

優(yōu)秀的建筑設(shè)計(jì)方案可以在保證房屋結(jié)構(gòu)具有實(shí)際使用價(jià)值的同時(shí)，大幅度提高建筑物的環(huán)保價(jià)值和經(jīng)濟(jì)效益。因此，優(yōu)秀的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案不僅可以最大限度地節(jié)約建筑成本，還可以給建設(shè)方帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益，并且不會(huì)破壞周圍環(huán)境，在一定程度上與當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境相融合，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益與自然環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。由此看來(lái)，科學(xué)合理地對(duì)建筑進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)有利于體現(xiàn)建筑的綜合價(jià)值。

2、房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中優(yōu)化技術(shù)的原則

一是建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)必須要根據(jù)工程地設(shè)計(jì)與價(jià)值考慮，要盡可能地合理利用建筑材料地性能，要加強(qiáng)協(xié)調(diào)建筑構(gòu)件與部分地設(shè)計(jì)。結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)不僅符合傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方案地規(guī)范和安全準(zhǔn)則，還具備著一定的價(jià)值和審美性，進(jìn)一步的加強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的質(zhì)量，可以更有效的協(xié)調(diào)建筑功能，將工程的造價(jià)降到最低。二是必須要以工程實(shí)際情況為依據(jù)。建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)主要內(nèi)容是建筑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)、屋蓋結(jié)構(gòu)和維護(hù)結(jié)構(gòu)等方面，在這些結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中必須要以工程的實(shí)際情況來(lái)進(jìn)行施工，要加強(qiáng)關(guān)注工程進(jìn)度與發(fā)展，要適當(dāng)?shù)目刂乒こ痰脑靸r(jià)，才可以使結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化符合設(shè)計(jì)理念，設(shè)計(jì)出滿足人們需要的設(shè)計(jì)方案，協(xié)調(diào)建筑美觀與結(jié)構(gòu)的關(guān)系，才可以讓建筑美觀且經(jīng)濟(jì)實(shí)用，同時(shí)還可以對(duì)人們居住的環(huán)境有所改善。

3、房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中優(yōu)化技術(shù)的應(yīng)用

3.1 整體、局部?jī)?yōu)化

由于房屋建筑工程項(xiàng)目具有明顯的層次性以及復(fù)雜性特征，所以在對(duì)房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)運(yùn)用優(yōu)化技術(shù)時(shí)，需要將其層次性特征納入分析的范疇中，注重對(duì)整體、局部的合理優(yōu)化。而房屋建筑工程的層次性主要體現(xiàn)在設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)、安裝三個(gè)體系，而這三個(gè)體系又包含了更多的下屬體系。因此，相關(guān)設(shè)計(jì)人員應(yīng)該對(duì)這些因素進(jìn)行綜合性的分析及優(yōu)化，突破布局的橫向關(guān)聯(lián)和疊加工程，分別從整體和局部?jī)蓚€(gè)方面對(duì)房屋建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化，避免對(duì)建筑的使用材料、選擇零部件以及選擇結(jié)構(gòu)類型等方面產(chǎn)生更為復(fù)雜的影響，確保設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)的積極作用能夠得到充分的發(fā)揮。

3.2 重視前期規(guī)劃

房屋建筑工程施工設(shè)計(jì)人員在對(duì)房屋結(jié)構(gòu)進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)對(duì)具體的施工環(huán)境和實(shí)際的施工要求進(jìn)行深入的認(rèn)識(shí)和了解，以便于結(jié)合房屋建筑工程施工方案對(duì)房屋建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行更為合理的設(shè)計(jì)，從而推動(dòng)建筑施工的有序進(jìn)行。同時(shí)，設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化時(shí)，需要結(jié)合之前了解到的實(shí)際情況和具體要求，根據(jù)自身的經(jīng)驗(yàn)針對(duì)不同的工程機(jī)構(gòu)布局要求設(shè)計(jì)出不同的效果，并將細(xì)部結(jié)構(gòu)優(yōu)化與概念設(shè)計(jì)有效的結(jié)合起來(lái)，落實(shí)到設(shè)計(jì)過(guò)程的各個(gè)環(huán)節(jié)之中。而對(duì)于缺少相應(yīng)數(shù)值的細(xì)部處理可以采用概念設(shè)計(jì)來(lái)進(jìn)行，以實(shí)現(xiàn)對(duì)方案設(shè)計(jì)效果的進(jìn)一步提升。

3.3 協(xié)調(diào)優(yōu)化設(shè)計(jì)

在進(jìn)行房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，施工設(shè)計(jì)人員應(yīng)該注重提升房屋建筑結(jié)構(gòu)的合理性以及適用性，確保房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能夠與房屋結(jié)構(gòu)整體平面具有較高的融合性，促使兩者之間處于一個(gè)緊密的配合狀態(tài)。設(shè)計(jì)人員在對(duì)房屋建筑結(jié)構(gòu)中的柱和墻進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，確保柱面和墻面的協(xié)調(diào)性，避免出現(xiàn)柱與墻的錯(cuò)位問(wèn)題，促使兩者之間具有較強(qiáng)的一致性，同時(shí)，還應(yīng)該注重房間開(kāi)間進(jìn)深的統(tǒng)一性，避免樓層的截面與高度出現(xiàn)明顯的差異。此外，還需要注重對(duì)樓梯方面的設(shè)計(jì)優(yōu)化。由于高強(qiáng)度建材較為輕便，致使其作用力會(huì)集中在轉(zhuǎn)角區(qū)域。因此，房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員在對(duì)樓梯進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，在采用高強(qiáng)度建材的同時(shí)，還應(yīng)該避免鋼芯、重心交疊出現(xiàn)扭曲的問(wèn)題，以確保鋼芯、重心的交疊。

結(jié)語(yǔ)：

目前通過(guò)對(duì)房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化方案的應(yīng)用，已經(jīng)能夠有效地解決房屋建設(shè)目前的難題，根據(jù)發(fā)展的需要，適當(dāng)?shù)貙?duì)設(shè)計(jì)的優(yōu)化方案展開(kāi)深入的探討、分析，不斷的提高房屋的可靠性與方案的可行性。遵循先進(jìn)的建筑設(shè)計(jì)理念，對(duì)房屋的發(fā)展創(chuàng)造出更高的價(jià)值。