房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法的應(yīng)用

王超

沈陽城市測繪有限公司 遼寧沈陽 110000

近些年，人們對生活質(zhì)量和居住條件的要求不斷提升，相應(yīng)地，對建筑工程的綜合品質(zhì)也提出了更高的要求。與此同時，國家也出臺了相關(guān)政策呼吁建筑的節(jié)能化、高效化發(fā)展，這就要求建筑企業(yè)積極運用結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法，使有限的空間與資源的價值得到最大化發(fā)揮，進而促進建筑工程實用性、經(jīng)濟性發(fā)展目標的實現(xiàn)，這對我國整個建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展來說也是大有好處的。

1 對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化的意義研究

1.1 優(yōu)化整體建筑結(jié)構(gòu)

通過房屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計可以提升整體建筑結(jié)構(gòu)質(zhì)量，使得建筑結(jié)構(gòu)兼具美麗外表與實用內(nèi)在。一般房屋建筑主要功能為生活場所，其基本功能包括居住、使用等，同時房屋建筑作為重要建筑物，還需要具備一定審美性，需要符合大眾審美，而要想確保房屋建筑對大眾具有足夠吸引力，就需要同時滿足以上兩點。但在實際的房屋建筑過程中，常常會偏重于其中一點，大多數(shù)情況建筑設(shè)計人員會放棄外形，選擇確保建筑基本使用功能，在一定程度上降低了建筑綜合效益。針對此種情況，設(shè)計人員可以通過優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計的方式，找到建筑外形與內(nèi)在的平衡點，提升建筑結(jié)構(gòu)整體質(zhì)量，全面滿足用戶需求，促進建筑行業(yè)良性發(fā)展。

1.2 有利于提高建筑結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟性

建筑的層高越高，其墻體面積和柱體積也會相應(yīng)地增加，進而致使結(jié)構(gòu)的自重增大，各類水電管線也會加長。反之，若層高較低，便可大大節(jié)省材料，同時也能增強建筑的抗震性能，與此同時，建筑的總高度也會隨之下降，兩棟建筑之間的日照距離也會因此而縮短，這就間接節(jié)省了用地面積。在建筑面積相同的條件下，若選擇圓形或接近于方形的平面形狀，建筑外墻的周長系數(shù)相對來說較小，與此同時，建筑基礎(chǔ)以及內(nèi)外表面裝修也會隨之減少，這樣就能有效提高建筑的經(jīng)濟性能。從以往的工程實踐中可以看出，采用結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計方法可使建筑工程的總造價降低6%-30%，從而使整個建筑工程的經(jīng)濟效益更為可觀。

2 房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法的應(yīng)用

2.1 科學(xué)構(gòu)建房屋建筑設(shè)計的模型

在具體的房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化中，需要精準科學(xué)化的對房主建筑結(jié)構(gòu)進行模型建構(gòu)。首先，就是需要科學(xué)選擇變量。變量就是在房屋建筑設(shè)計中可以用來進一步優(yōu)化的參數(shù)值，通常而言在設(shè)計優(yōu)化前需要整體性分析建筑結(jié)構(gòu)的各項性能，認真了解需要優(yōu)化的內(nèi)容點以及關(guān)鍵點，從而對整體的設(shè)計方案能有全面的掌握認識，同時也要考慮建筑建設(shè)中其他因素的影響。從具體的結(jié)構(gòu)優(yōu)化環(huán)節(jié)來看，特別是相關(guān)工程涉及到的細節(jié)參數(shù)，需要作為優(yōu)化的理論依據(jù)，在選擇最佳方案時在其中做合理的取舍，參考房屋工程建設(shè)的參數(shù)，明確數(shù)據(jù)目標，最大限度降低對建筑的直接性影響，同時降低設(shè)計優(yōu)化所帶來的偏差;然后是科學(xué)化選擇優(yōu)化函數(shù)，在以實用性跟穩(wěn)定性的前提下，既要做好成本控制，同時對房屋整體結(jié)構(gòu)、尺寸、用料等進行合理選擇，保障穩(wěn)定，再結(jié)合具體施工的條件，最終合理施工。

2.2 提高建筑抗風(fēng)荷載作用的能力

為了使高層建筑抗風(fēng)構(gòu)件與結(jié)構(gòu)設(shè)計的牢固性符合要求，對高層建筑結(jié)構(gòu)進行抗風(fēng)設(shè)計時，必須充分做好以下工作：①優(yōu)化基礎(chǔ)，只有高層建筑的基礎(chǔ)部分穩(wěn)定性較強，才能保證高層建筑上部分結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性。因此，明確混凝土的級配標準成為高層建筑基礎(chǔ)設(shè)計最基本的工作。應(yīng)盡可能購買高級配的砂石，增加基礎(chǔ)持力層厚度，加設(shè)抗拔的錨桿構(gòu)件，加強基礎(chǔ)的牢固性。②通過改變建筑的輪廓設(shè)計、投影面積和高度，改變區(qū)域建筑布局，以及種植綠植等改變風(fēng)荷載的強度和方向等，削弱風(fēng)荷載對建筑的作用。

2.3 優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)部結(jié)構(gòu)

房屋建筑結(jié)構(gòu)根據(jù)建筑本身結(jié)構(gòu)位置關(guān)系，可以分為建筑外結(jié)構(gòu)與建筑內(nèi)結(jié)構(gòu)，建筑內(nèi)結(jié)構(gòu)即所有處于建筑內(nèi)部的建筑結(jié)構(gòu)。由于建筑內(nèi)結(jié)構(gòu)主要分布在建筑內(nèi)部，大多數(shù)建筑設(shè)計人員往往會忽視內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化，使得建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化質(zhì)量提升空間受限。相關(guān)設(shè)計人員可以充分關(guān)注建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)部設(shè)計的優(yōu)化，從施工的每一個細節(jié)之處優(yōu)化建筑，提升建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化質(zhì)量。同時在內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方面，相關(guān)設(shè)計人員要充分考量不同設(shè)計方案所需要的施工量，盡可能地從多角度分析每一個參數(shù)優(yōu)化設(shè)計，提高建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計質(zhì)量。

2.4 加強消防結(jié)構(gòu)設(shè)計

建筑結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，一旦出現(xiàn)火災(zāi)，建筑使用者的人身安全與財產(chǎn)安全會受到嚴重的威脅。為此，必須重視高層建筑的防火設(shè)計。首先，應(yīng)合理設(shè)計防火間距。設(shè)計人員需要依照相關(guān)規(guī)定準確測量建筑物間的實際距離，需要注意的是，相鄰兩建筑之間的最佳防火間距應(yīng)按建筑外墻間的最小距離進行計算，若外墻包含凸出的易燃構(gòu)件，應(yīng)從該構(gòu)件外緣算起。另外，還必須設(shè)計安全疏散通道。通常情況下，需要盡可能多地設(shè)計幾條便于人們疏散的安全通道。為加速煙霧擴散，安全疏散通道必須設(shè)計防煙區(qū)。對此，設(shè)計人員可以采取分割式設(shè)計，以有效控制火勢與煙霧的蔓延速度。

3 結(jié)語

社會現(xiàn)代化的今天，人們對于房屋建筑的功能、設(shè)計要求越來越高，如何有效提高房屋的住房品質(zhì)與安全性要求，就需要從設(shè)計、施工、質(zhì)量檢測各個層面入手，努力對建筑施工的各個環(huán)節(jié)進行優(yōu)化，才能有效提高建筑的品質(zhì)與性能。對于房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)化要注重設(shè)計要求的規(guī)范性，既要保障其具備良好的力學(xué)性能，同時對于其外觀、室內(nèi)布局.建筑風(fēng)格、截面優(yōu)化設(shè)計同樣提出了很高的要求，從而為客戶提供優(yōu)質(zhì)、滿意的住房，促進我國建筑行業(yè)的科學(xué)發(fā)展。