結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計在建筑工程設(shè)計中的意義和應(yīng)用

伍后勝

摘要：隨著時代的進步，建筑行業(yè)也蓬勃發(fā)展起來。現(xiàn)代化建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計工作中，設(shè)計人員應(yīng)積極應(yīng)用先進的結(jié)構(gòu)設(shè)計理念以及設(shè)計方法，對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方案進行技術(shù)優(yōu)化，以提高建筑工程整體結(jié)構(gòu)設(shè)計科學(xué)性和經(jīng)濟性。設(shè)計人員應(yīng)不斷優(yōu)化建筑平面結(jié)構(gòu)布局以及細(xì)部結(jié)構(gòu)，確保建筑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)以及承重結(jié)構(gòu)受力平衡，從而在保證建筑結(jié)構(gòu)安全的基礎(chǔ)上減少對資源的消耗，合理控制建筑工程造價，完善建筑功能。

關(guān)鍵詞：結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計;建筑工程設(shè)計;意義;應(yīng)用

1結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的意義

1.1結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計有利于提高建筑的安全性

不管是民用建筑還是工業(yè)建筑，建筑的安全性都直接關(guān)乎著使用者的人身安全和財產(chǎn)安全，所以，建筑的安全性也從來都是結(jié)構(gòu)設(shè)計需要守住的最底線。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，安全性是設(shè)計人員需要堅持的最基本的原則，在此基礎(chǔ)上綜合考慮各方面的限制因素，提高設(shè)計的其他指標(biāo)，如經(jīng)濟性等。

1.2結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計有利于提高建筑的經(jīng)濟性

結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計能夠提高建筑的經(jīng)濟性是顯而易見的。結(jié)構(gòu)設(shè)計方案直接決定整體項目的總造價。結(jié)構(gòu)設(shè)計方案不僅包含結(jié)構(gòu)體系和構(gòu)件布置，也包含項目實施過程中選取的施工應(yīng)用技術(shù)。目前正在應(yīng)用和不斷發(fā)展的結(jié)構(gòu)體系種類繁多，大的結(jié)構(gòu)門類有鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、混合結(jié)構(gòu)，每種結(jié)構(gòu)大類下又細(xì)分多種不同的結(jié)構(gòu)體系。在實踐中，每種結(jié)構(gòu)體系均有其擅長的應(yīng)用場景，換句話說，每個工程場合都有其適合的結(jié)構(gòu)體系。結(jié)構(gòu)體系之下，構(gòu)件布置影響著結(jié)構(gòu)內(nèi)部質(zhì)量和剛度的分布，影響著的結(jié)構(gòu)構(gòu)件傳力的效率，不合理的構(gòu)件布置會造成結(jié)構(gòu)自身的內(nèi)耗，即造成結(jié)構(gòu)材料的浪費。

2結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計在建筑工程設(shè)計中的應(yīng)用

2.1建筑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化

建筑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計對保證建筑結(jié)構(gòu)的安全穩(wěn)定以及控制工程造價均會產(chǎn)生較大的影響，因此，要對此環(huán)節(jié)進行技術(shù)優(yōu)化。目前，在建筑工程基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計中，樁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)被廣泛應(yīng)用。比較常見的樁基礎(chǔ)主要包括預(yù)制樁以及灌注樁等類型。其中灌注樁雖然能夠較好地滿足建筑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)承載上部荷載、總重控制以及沉降控制要求，但是，其施工工期相對較長。而預(yù)制樁由于可以采用工廠化方式進行批量規(guī)模生產(chǎn)加工，所以其施工效率較高，能夠有效加快施工進度。設(shè)計人員應(yīng)根據(jù)建筑工程的實際情況以及工期要求等優(yōu)化選擇相應(yīng)的樁基結(jié)構(gòu)。同時，為了適應(yīng)建筑深基坑的要求，合理控制作用于樁身以及樁端部分的地基土壓力，設(shè)計人員還應(yīng)優(yōu)化設(shè)計樁身長度，以降低摩擦阻力，提高樁身結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

2.2建筑承重結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化

承重墻是建筑結(jié)構(gòu)中的重要組成部分，其結(jié)構(gòu)規(guī)模以及設(shè)置數(shù)量的合理性將對建筑工程整體結(jié)構(gòu)的安全性、穩(wěn)定性以及建筑空間的利用率等產(chǎn)生較大的影響，因此，需要對建筑承重墻結(jié)構(gòu)設(shè)計進行技術(shù)優(yōu)化。在建筑承重墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計實踐中，應(yīng)采用具有及較高穩(wěn)定性和強度的建筑材料提高承重墻結(jié)構(gòu)的抗壓能力以及抗震能力。同時應(yīng)優(yōu)化承重墻的設(shè)置數(shù)量以及結(jié)構(gòu)規(guī)模，雖然較大較多的承重墻設(shè)計能夠提高建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性，但是會影響建筑室內(nèi)空間利用率，且較不美觀，不符合現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計理念，所以在設(shè)計實踐中應(yīng)在保證建筑結(jié)構(gòu)安全穩(wěn)定的基礎(chǔ)上將其結(jié)構(gòu)規(guī)模適當(dāng)減小，并提高墻體結(jié)構(gòu)的抗剪能力，從而兼顧建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計在穩(wěn)定性以及美觀性等方面的要求，達(dá)到技術(shù)優(yōu)化的目的。

2.3建筑細(xì)部結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化

建筑工程的關(guān)鍵設(shè)計細(xì)節(jié)應(yīng)當(dāng)體現(xiàn)在建筑抗震性能設(shè)計、承重結(jié)構(gòu)體系設(shè)計、建筑物的隱蔽部位空間規(guī)劃設(shè)計等。工程建筑的設(shè)計規(guī)劃人員對于建筑物的各個層面規(guī)劃設(shè)計細(xì)節(jié)都要給予充分關(guān)注，防止存在土木建筑物的細(xì)節(jié)設(shè)計錯誤現(xiàn)象。工程設(shè)計人員必須做到準(zhǔn)確驗證建筑物的各個區(qū)域結(jié)構(gòu)荷載強度參數(shù)，并且還要嚴(yán)格保證滿足最基本的建筑抗震等級要求。建筑工程的設(shè)計人員針對工程成本因素必須給予全面考量，進而運用科學(xué)手段來節(jié)約利用現(xiàn)有的建筑工程資源。在目前開展實施的建筑工程施工項目進程中，項目設(shè)計人員針對工程定額如果能夠進行科學(xué)合理的確定，那么有益于項目設(shè)計單位企業(yè)給出更加完整科學(xué)的工程量編制清單。因此在實踐工作中，作為建筑工程設(shè)計的負(fù)責(zé)人員應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格確保現(xiàn)有的建筑工程量清單能夠完整容納各項工程成本定額數(shù)據(jù)，據(jù)此形成體系化的項目成本管控實施方案。建筑工程設(shè)計的相關(guān)負(fù)責(zé)人員應(yīng)當(dāng)全面判斷與審查項目工程量的編制清單，防止出現(xiàn)遺漏建筑工程項目關(guān)鍵成本指標(biāo)數(shù)據(jù)的后果。

2.4根據(jù)建筑給排水技術(shù)要求優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計

給排水系統(tǒng)是現(xiàn)代建筑工程中不可或缺的組成部分，因此在對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計進行技術(shù)優(yōu)化時，應(yīng)充分考慮建筑給排水系統(tǒng)的技術(shù)要求。給排水系統(tǒng)往往需要使用較多的機械設(shè)備以及管網(wǎng)設(shè)施，這些設(shè)備客觀上加大了建筑結(jié)構(gòu)的荷載，其在施工時經(jīng)常會對建筑梁柱結(jié)構(gòu)造成破壞。為了保證建筑結(jié)構(gòu)的安全性和穩(wěn)定性，并確保給排水系統(tǒng)能夠正常運行，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)優(yōu)化給排水設(shè)施的布設(shè)位置，并科學(xué)布設(shè)預(yù)留孔洞以及預(yù)留空間，盡量避免在后期施工時給排水管線貫穿對建筑梁柱結(jié)構(gòu)的影響。對預(yù)留孔洞以及貫穿墻體應(yīng)采取必要的加固處理，以確保建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

結(jié)語

在現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計工作中，應(yīng)運用現(xiàn)代化的結(jié)構(gòu)設(shè)計理念以及先進的技術(shù)手段對建筑結(jié)構(gòu)主體、平面、細(xì)部以及各相關(guān)結(jié)構(gòu)設(shè)計環(huán)節(jié)進行優(yōu)化。同時，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中還應(yīng)結(jié)合現(xiàn)代電氣系統(tǒng)技術(shù)要求、給排水系統(tǒng)技術(shù)要求等優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方案，完善建筑功能。此外，現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計還應(yīng)充分考慮建筑外觀美觀性要求等要素，通過對設(shè)計方案的技術(shù)優(yōu)化全面提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的水平和質(zhì)量，使建筑工程更加安全、穩(wěn)定、美觀且具有較高的經(jīng)濟性和美觀性，從而推動我國建筑行業(yè)的現(xiàn)代化發(fā)展。

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