文/萬進 華藍設(shè)計（集團）有限公司廣州分公司 廣東廣州 510000

房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中優(yōu)化技術(shù)應(yīng)用探討

文/萬進 華藍設(shè)計（集團）有限公司廣州分公司 廣東廣州 510000

隨著人們生活質(zhì)量的改善以及生活水平的提高人們的需求層次也在逐漸的提升，結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用也越來越廣泛，對于各種建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)的需求也越來越大。本文首先分析了建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的概念以及主要的內(nèi)容，然后分析了房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的優(yōu)化技術(shù)應(yīng)用中應(yīng)考慮的問題，最后探討了結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用。

房屋建筑；結(jié)構(gòu)設(shè)計；優(yōu)化技術(shù)應(yīng)用

引言：結(jié)構(gòu)對建筑物起到主要支撐，因此受到設(shè)計部門以及建筑方的高度重視，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計不但全面而協(xié)調(diào)，還對建筑的安全系數(shù)進行滿足。所以，相關(guān)的建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計人員就需要具備相關(guān)的結(jié)構(gòu)設(shè)計理念，以及比較嚴謹?shù)墓ぷ鲬B(tài)度，只有這樣才可以使得建筑物的結(jié)構(gòu)設(shè)計更加的完善。

一、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的概念以及主要的內(nèi)容

1、建筑結(jié)構(gòu)進行設(shè)計的概念

把工程師和建筑師所要表達出來的思想按照結(jié)構(gòu)的語言進行表達，這就是我們所指的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計。建筑結(jié)構(gòu)的語言，就是結(jié)構(gòu)師將設(shè)計圖進行總結(jié)獲得的結(jié)構(gòu)元素。

2、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的重要內(nèi)容

所說的結(jié)構(gòu)元素包含了建筑物的基礎(chǔ)以及墻面和地面，還有就是柱體以及梁等結(jié)構(gòu)，還有就是橫向和豎向的抗力以及承重的體系，把建筑物的載荷運用最為直接的方式去傳到基礎(chǔ)上，就就屬于建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計。

二、房屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)中應(yīng)考慮的問題

1、結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計過程中的問題

應(yīng)用房屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)以達到設(shè)計的最大化效果，將房屋建筑的安全性、功能性、美觀實用性等考慮在內(nèi)，運用優(yōu)化技術(shù)設(shè)計出人們滿意的房屋建筑結(jié)構(gòu)。在整個的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計中，首先應(yīng)對整個的房屋建筑結(jié)構(gòu)進行分析，并運用優(yōu)化技術(shù)對一些結(jié)構(gòu)設(shè)計問題進行優(yōu)化改進；其次將房屋建筑結(jié)構(gòu)中的每個部分進行優(yōu)化分析，并針對每個部分的特點進行改進；最后對房屋結(jié)構(gòu)中的各部分進行細分，對細部結(jié)構(gòu)、主體結(jié)構(gòu)等進行細致化的優(yōu)化分析，使得房屋建筑結(jié)構(gòu)中的每個單位都能得到優(yōu)化改進。

2、基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計中的問題

在進行房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計時，大多數(shù)工程師未對施工現(xiàn)場的地質(zhì)條件有個清楚的認識，只是根據(jù)建筑單位提供的基本地質(zhì)資料和自己的經(jīng)驗進行基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的設(shè)計，從而存在一定的片面性和盲目性。在對地基進行處理時，對于軟弱地基，有些設(shè)計工程師也是憑借自己幾年的工作經(jīng)驗進行施工，而且一般會選擇比較低的施工成本來進行地基的換填工作，為充分考慮地基的承載能力。在進行地基結(jié)構(gòu)設(shè)計時，未對基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的承載能力進行核算，從而導(dǎo)致房屋容易出現(xiàn)坍塌現(xiàn)象。

3、框架結(jié)構(gòu)設(shè)計中存在的問題

大部分房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計人員，在進行框架結(jié)構(gòu)設(shè)計時，對橫向框架的設(shè)計給予了特殊的關(guān)注，從而忽略了縱向框架的結(jié)構(gòu)設(shè)計。實際上，房屋建筑結(jié)構(gòu)的承載力一般來源于水平和垂直兩個方面。尤其是在進行房屋抗震設(shè)計時，框架結(jié)構(gòu)需要分別計算出兩個主軸方向的承載力，但是有些設(shè)計師卻忽略了抗震因素，將縱向承載力按照普通的標準進行設(shè)計，從而導(dǎo)致房屋的承載能力大幅降低，安全性大大降低。

三、優(yōu)化技術(shù)在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的具體應(yīng)用

1、房屋建筑的局部性和整體性優(yōu)化

建筑結(jié)構(gòu)通常都具有復(fù)雜性與層次性的特點，在設(shè)計時需要分別考慮建筑的安裝體系。結(jié)構(gòu)相關(guān)體系和整體設(shè)計體系等，其中每一個體系又會延伸出若干個下屬體系，設(shè)計者在設(shè)計房屋時需要優(yōu)化下屬系統(tǒng)，將橫向關(guān)聯(lián)性沖破，達到疊加工程的效果；在復(fù)雜性方面，涉及到建筑零部件、材料等的選擇，需要從整體著手，實現(xiàn)設(shè)計優(yōu)化的目的。

2、階段性優(yōu)化、建筑壽命與樁基礎(chǔ)的優(yōu)化

當建筑工程未超過使用年限時，房屋設(shè)計者需要根據(jù)不同階段特點，結(jié)合實際情況確定優(yōu)化方式，實施階段性優(yōu)化，延長建筑的整體壽命，在確保建筑質(zhì)量的同時還能增加經(jīng)濟效益。預(yù)制樁與灌注樁都屬于建筑樁基礎(chǔ)，在整體施工時，后者的操作技巧復(fù)雜，質(zhì)量控制難度較大，耗時較長，所以在滿足沉降標準的情況下，可與預(yù)制樁施工相結(jié)合，使工序減少。需要注意的是，在樁基逐漸加深會增大土壤對樁基的摩擦力，所以一定要采用長度足夠的預(yù)制樁。

3、良好協(xié)調(diào)建筑優(yōu)化和結(jié)構(gòu)優(yōu)化

在優(yōu)化設(shè)計建筑結(jié)構(gòu)時，需要實現(xiàn)建筑整體平面和整體結(jié)構(gòu)緊密配合的效果。打造簡潔的建筑系統(tǒng)，支柱和墻體不可發(fā)生錯位等情況，截面面積和高度要相同。設(shè)計樓體時，由于轉(zhuǎn)角區(qū)域自身受力較多，所以需要將承重材料選為高強建材，起到降低自重的效果。確保建筑整體的質(zhì)心、剛心和重心正確交疊，避免發(fā)生扭轉(zhuǎn)。

4、良好協(xié)調(diào)排水系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)優(yōu)化

專門用來管理排水系統(tǒng)的房間中機械設(shè)備很多，有較大的荷載強度與荷載能力。因此最好在地下室放置這些設(shè)備，確保管道預(yù)留深度，預(yù)留尺寸和相應(yīng)標準相符合，加固樓板的鉆孔位置。注意避免梁或柱被水平方向的管線貫穿，妥善加固有管道穿過的墻體，協(xié)調(diào)好管道網(wǎng)與結(jié)構(gòu)設(shè)置，避免管道繞梁或繞柱。

5、良好協(xié)調(diào)電氣優(yōu)化與結(jié)構(gòu)優(yōu)化

在樓板、墻體等地方或金屬管體外部以導(dǎo)線的形式安裝電器管線，會增加預(yù)制結(jié)構(gòu)施工的難度。因此，若想在梁體中穿過管線，需要提前將相應(yīng)的孔洞預(yù)留在梁體上，確保梁體寬度等于有關(guān)墻體的寬度 。設(shè)計者需要單獨分析和計算電梯部分的建筑，提高設(shè)計的安全性及合理性，保證施工質(zhì)量。

6、加強剪力墻結(jié)構(gòu)均衡設(shè)計

在剪力墻建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，設(shè)計人員應(yīng)當采取恰當優(yōu)化措施實現(xiàn)結(jié)構(gòu)受力均衡，不僅能夠提高剪力墻結(jié)構(gòu)安全度，還能夠控制工程的投資造價，設(shè)計人員根據(jù)剪力墻的平面布置情況能夠真正實現(xiàn)剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計優(yōu)化，根據(jù)施工現(xiàn)場條件，制定正確的剪力墻設(shè)計方案，設(shè)計人員加強剪力墻施工質(zhì)量的督查，制定科學(xué)的施工管理機制，強化施工管理人員的安全意識，要求其按照操作流程與設(shè)計圖紙進行施工作業(yè)。

[1]周漢杰.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用[J].中華民居(下旬刊),2014,01:117.

[2]趙良恒.房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的經(jīng)濟性及優(yōu)化技術(shù)應(yīng)用探討[J].建筑,2014,17:62-63.

[3]王鵬.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中的實際應(yīng)用分析[J].中國建材科技,2014,04:162-163.

[4]馬魁,劉慶貴.論房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)用優(yōu)化技術(shù)[J].現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè),2013,05:193-194.

[5]烏蘭格日樂.論房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的優(yōu)化技術(shù)[J].中國建筑金屬結(jié)構(gòu),2013,14:141.

[6]胡飛.結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化技術(shù)及其在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用[J].中國房地產(chǎn)業(yè).2015.9