房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法及應(yīng)用

潘紅艷

山西路晨建筑設(shè)計有限公司（043000）

在現(xiàn)階段房屋建筑工程項目規(guī)劃設(shè)計中，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計是比較核心的關(guān)鍵任務(wù)。如果房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理，不僅僅會影響到后續(xù)房屋建筑工程項目的使用安全，還會對其功能價值產(chǎn)生危害，甚至直接造成施工建設(shè)不當，出現(xiàn)工程變更以及質(zhì)量病害。因此，針對房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)化非常必要。設(shè)計人員應(yīng)該采取適宜合理的優(yōu)化方法，及時處理以往房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中常見的各類問題，保障相應(yīng)設(shè)計方案具備更強的可行性和優(yōu)化效果，規(guī)避房屋建筑結(jié)構(gòu)方面出現(xiàn)的隱患。

1 房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化目標

1.1 安全性

房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化工作應(yīng)該首先高度關(guān)注整體結(jié)構(gòu)的安全性效果，規(guī)避在后續(xù)房屋建筑結(jié)構(gòu)施工或者是長期應(yīng)用過程中出現(xiàn)明顯安全隱患。基于此，房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化應(yīng)該全方位分析整個結(jié)構(gòu)體系中可能存在的各類安全風險和影響因素，進而明確其作用機制，有效采取相匹配的策略進行優(yōu)化處理，最終確保相應(yīng)設(shè)計方案的安全[1]。比如，當前房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方案中最為常見的一類安全隱患就是受力體系不當，存在著較為明顯的失穩(wěn)風險，在自身長期應(yīng)用或者是受到輕微外部作用力時，就容易出現(xiàn)結(jié)構(gòu)變形或者是坍塌問題，最終難以形成理想的安全保障效果。這就需要設(shè)計人員以此作為重要著眼點，促使優(yōu)化方法的應(yīng)用，關(guān)注整體結(jié)構(gòu)受力體系，確保其相對均衡可靠。對于荷載不均勻或者是相對混亂的部位，也需要及時調(diào)整，最終體現(xiàn)更強房屋建筑結(jié)構(gòu)安全保障效果。

1.2 經(jīng)濟性

房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化還需要考慮到經(jīng)濟性要求，設(shè)計人員應(yīng)該重點考慮工程造價控制任務(wù)，進而將其落實到設(shè)計環(huán)節(jié)，滿足全過程工程造價控制理念應(yīng)用需求，同時進一步提升房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方案的應(yīng)用價值。設(shè)計人員如果能夠在合理條件下，對原有房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方案進行優(yōu)化，則必然會明顯降低工程造價，有些項目甚至可以降低15%，形成較為理想的經(jīng)濟效益。設(shè)計人員還可以表現(xiàn)出較強的經(jīng)濟意識，能夠準確分析評估相應(yīng)房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方案中是否存在一些不必要的因素，以便及時調(diào)整，更好地實現(xiàn)對相應(yīng)設(shè)計方案的優(yōu)化處理[2]。當然，設(shè)計人員同樣也需要準確把握好度，避免過度在該環(huán)節(jié)進行造價控制，影響到房屋建筑結(jié)構(gòu)的安全性或者功能性價值。

1.3 可行性

房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化同樣也需要積極關(guān)注其可行性效果，以此有效規(guī)避后續(xù)房屋建筑結(jié)構(gòu)施工中出現(xiàn)的工程變更問題，減少后續(xù)施工麻煩，促使相應(yīng)房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方案具備更強的施工指導作用。圍繞著房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方案的可行性，設(shè)計人員往往需要從多個角度入手，綜合掌握房屋建筑工程項目所處區(qū)域的基本狀況及后續(xù)應(yīng)用要求，進而為相應(yīng)房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化工作指明方向，盡量避免可能出現(xiàn)的不可行因素。設(shè)計人員要規(guī)避過度關(guān)注理論和標準規(guī)范的問題，能夠立足于實際，探討如何在工程項目所處區(qū)域內(nèi)，合理構(gòu)建房屋建筑結(jié)構(gòu)體系，體現(xiàn)出較強的適應(yīng)性及協(xié)調(diào)性。這種可行性優(yōu)化工作還需要重點關(guān)注于其他方面的限制因素，如成本、工期以及技術(shù)等因素，也需要予以綜合考慮，避免相應(yīng)房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方案出現(xiàn)任何層面的不可行問題[3]。

2 房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法

2.1 注重前期準備優(yōu)化

房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化應(yīng)該首先從前期準備階段著手，以便更好為后續(xù)結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化工作提供可靠參考依據(jù)，避免相應(yīng)工作開展中出現(xiàn)明顯混亂問題。基于房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化的最終目標來看，前期準備工作應(yīng)該首先考慮到結(jié)構(gòu)布置要求。除了要關(guān)注相關(guān)標準和規(guī)范，還應(yīng)該重點考慮到該房屋建筑工程項目的后續(xù)應(yīng)用狀況，對于各項功能予以準確掌握，以此明確結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化目標，避免在后續(xù)施工建設(shè)及應(yīng)用中出現(xiàn)各類問題。

設(shè)計人員還需要重點考慮到結(jié)構(gòu)體系相關(guān)的其他系統(tǒng)，明確這些系統(tǒng)對房屋建筑結(jié)構(gòu)體系的要求，作為結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化的目標和著眼點[4]。針對當前越來越復雜的給排水系統(tǒng)、暖通系統(tǒng)以及電氣系統(tǒng)等，都會和房屋建筑結(jié)構(gòu)密切關(guān)聯(lián)，進而也就需要在前期予以充分考慮，以便更好明確相應(yīng)房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化要求，避免在后續(xù)出現(xiàn)較為嚴重的相互沖突和干擾問題。如當前房屋建筑中的暖通系統(tǒng)及電氣系統(tǒng)等都存在著較多的穿墻管道，這些穿墻管道也就需要在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中予以充分考慮，以便更好實現(xiàn)最終設(shè)計方案的優(yōu)化，促使相應(yīng)房屋建筑結(jié)構(gòu)為這些系統(tǒng)管道的布設(shè)提供理想條件。為了更好促使前期準備工作中的所有參考資料得到優(yōu)化運用，往往還需要各專業(yè)設(shè)計人員進行充分溝通交流，促使相應(yīng)房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方案得到更為理想的優(yōu)化。各個信息化設(shè)計平臺的應(yīng)用，更應(yīng)該引起高度關(guān)注，保障房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方案也可以在其他專業(yè)設(shè)計人員的輔助下，完成理想優(yōu)化處理[5]。

2.2 基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)優(yōu)化

房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化還需要重點考慮基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計方案如果出現(xiàn)了較為明顯的偏差問題，勢必會影響到整個房屋建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，導致后續(xù)難以形成理想安全條件。在房屋建筑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化中，設(shè)計人員應(yīng)該充分綜合分析房屋建筑工程項目所處區(qū)域的基本狀況，對地形條件及水文地質(zhì)狀況予以全面分析，進而明確基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計所面臨的外部環(huán)境條件，促使相應(yīng)設(shè)計方案表現(xiàn)出更強的可行性和適應(yīng)性，及時處理基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計方案中存在的一些問題。設(shè)計人員應(yīng)綜合計算分析該基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的承載能力，評估其是否可以有效承擔房屋建筑工程項目的上部結(jié)構(gòu)，及時優(yōu)化處理可能出現(xiàn)的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)沉降或者是變形風險。當然，房屋建筑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計方案的選型及技術(shù)要求同樣也需要綜合評估分析，進而更大程度上提高基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計方案的可行性效果[6]。

2.3 抗震性能優(yōu)化

從整個房屋建筑結(jié)構(gòu)體系入手，為了形成良好的設(shè)計優(yōu)化效果，設(shè)計人員除了考慮到基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性外，還應(yīng)該圍繞整體結(jié)構(gòu)抗震性能進行把關(guān)，力求明確影響結(jié)構(gòu)抗震性能的各個因素，進而從具體指標入手予以優(yōu)化處理，以便形成更為理想的抗震性能保障效果。設(shè)計人員同樣也需要切實做好力學分析工作，力求圍繞房屋建筑結(jié)構(gòu)進行系統(tǒng)的全面分析，了解各個節(jié)點是否存在受力不均衡問題，評估判斷其所能承受的外部作用力大小，進而更好實現(xiàn)各個隱患問題的糾正處理，最終不斷提高房屋建筑結(jié)構(gòu)抗震性能。為了達到更為理想的抗震性能分析優(yōu)化效果，設(shè)計人員可以借助一些先進軟件予以綜合分析，比如BIM技術(shù)不僅僅可以輔助設(shè)計人員評估各個結(jié)構(gòu)位置的抗震效果，還能夠?qū)崿F(xiàn)準確計算分析，進而有效處理各個故障點，降低優(yōu)化難度。

2.4 細部優(yōu)化

房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化工作除了要從宏觀入手全面把關(guān)外，往往還需要關(guān)注各個細節(jié)，切實做好細部優(yōu)化工作，以便有效解決可能出現(xiàn)的細微隱患和偏差問題。如對于房屋建筑結(jié)構(gòu)中的各個異形板拐角，就需要設(shè)計人員高度關(guān)注，評估其應(yīng)用效果，及時排除不合理因素。針對房屋建筑結(jié)構(gòu)中的各個構(gòu)件，也應(yīng)該予以精細化把關(guān)，確保自身強度，進而更好維系整個結(jié)構(gòu)體系的安全性。

3 結(jié)語

房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化的必要性較為突出，但是該項工作的難度也相對較大，需要重點圍繞房屋建筑結(jié)構(gòu)體系的各個組成部分進行全面分析，最終確保設(shè)計方案更具可行性和合理性。