甘仕偉

摘要：在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，對設(shè)計進(jìn)行合理的優(yōu)化能夠使建筑工程具有更好的性能，并且有利于施工成本控制，獲得更高的經(jīng)濟(jì)效益。在目前的建筑行業(yè)中，市場競爭愈加激烈，為了能夠在市場競爭中獲得良好的發(fā)展，建筑企業(yè)需要在建筑工程設(shè)計中應(yīng)用結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化，在保證建筑工程性能滿足使用要求的前提下，盡量降低施工成本，獲得更高的經(jīng)濟(jì)效益。

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

引言

當(dāng)前，我國倡導(dǎo)全面、健康、可持續(xù)的發(fā)展模式，這就要求每一個建筑商在滿足建筑結(jié)構(gòu)長遠(yuǎn)效益的前提下，盡最大可能的減少建筑結(jié)構(gòu)的近期投資。伴隨著我國住房需求的增大和城市集群建設(shè)步伐的加快，越來越多的人開始關(guān)注如何盡可能地減少投入的資金，實現(xiàn)時代發(fā)展的需求與房屋建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計最大化兼容。

一、房屋建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化技術(shù)的內(nèi)容

最大限度地運用優(yōu)化技術(shù)，首先我們必須要對其中要優(yōu)化的內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)的分析，需要運用優(yōu)化技術(shù)的主要有以下幾項內(nèi)容。進(jìn)行房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中不僅要考慮到結(jié)構(gòu)的性能和設(shè)計的安全性，還需要考慮到在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中的一些潛在問題，我們要選用低成本高效的方式完成這項結(jié)構(gòu)設(shè)計內(nèi)容。其主要內(nèi)容包括以下兩個方面：第一個方面是要全面掌握整個房屋的具體構(gòu)造，在設(shè)計過程中找出最佳設(shè)計方式，對不完善的地方加以優(yōu)化。第二個方面是要將建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的子結(jié)構(gòu)與整理結(jié)構(gòu)分開進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計。在子結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計過程中，要對子結(jié)構(gòu)中的每一個細(xì)節(jié)進(jìn)行詳細(xì)的劃分，以此來使得子結(jié)構(gòu)得到全面的優(yōu)化。

二、關(guān)于房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的重要性闡述

做好建筑構(gòu)件分類工作，往往不同構(gòu)件在房屋建筑施工中的用途也是不同的，因此需根據(jù)房屋建筑施工規(guī)模來選擇合理構(gòu)件材料;嚴(yán)格遵循優(yōu)劣互補(bǔ)原則。房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計前設(shè)計人員需對建筑整體情況有一個細(xì)致考察，通過反復(fù)測量充分掌握建筑結(jié)構(gòu)軟硬程度，一旦建筑結(jié)構(gòu)較軟則非常容易出現(xiàn)變形隱患，并且在外力影響下還會受到嚴(yán)重破壞;層層設(shè)計原則。在進(jìn)行房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計特別是房屋建筑結(jié)構(gòu)的安全性設(shè)計工作時，需能嚴(yán)格按照此原則實施操作確保房屋建筑工程安全性得到大幅度提升。新時代到來背景下，社會大眾對于房屋建筑質(zhì)量重視程度是越來越高，層出不窮的新技術(shù)新工藝也被廣泛應(yīng)用到建筑行業(yè)中，尤其是計算機(jī)技術(shù)的深入發(fā)展，更為建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計起到了十分積極作用。

三、房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化策略

（一）整體優(yōu)化

結(jié)構(gòu)優(yōu)化包含整體構(gòu)造的優(yōu)化與部分構(gòu)造的優(yōu)化兩部分，它們之間相互依賴，缺一不可。在各部分設(shè)計工作中，優(yōu)化涉及到很多內(nèi)容，如模型設(shè)計優(yōu)化、受力構(gòu)件優(yōu)化，基礎(chǔ)優(yōu)化及圍護(hù)結(jié)構(gòu)優(yōu)化、框架部分優(yōu)化。對此，需要設(shè)計人員充分運用自身所學(xué)進(jìn)行深入的思索和分析，在不同的設(shè)計項目當(dāng)中，除了要保證適用性與安全性，還需要做好成本的控制。想要保證設(shè)計的科學(xué)性與嚴(yán)謹(jǐn)性，對設(shè)計人員而言，應(yīng)做好實地考察與論證，盡量掌握齊全的資料，然后在設(shè)計過程中對現(xiàn)場各項條件予以充分考慮，為以后的優(yōu)化奠定良好基礎(chǔ)。例如，選材時，不僅要符合安全性需求，還應(yīng)充分考慮當(dāng)?shù)貙嶋H情況。當(dāng)建筑所在地區(qū)的地質(zhì)條件比較復(fù)雜時，作為設(shè)計人員，需要從實際情況入手，并結(jié)合地勘報告，進(jìn)行基礎(chǔ)方案的設(shè)計。只有這樣才能避免無謂問題的發(fā)生，并實現(xiàn)節(jié)約成本、保證安全的基本目標(biāo)。

（二）重視前期規(guī)劃

房屋建筑工程施工設(shè)計人員在對房屋結(jié)構(gòu)進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計時，應(yīng)該進(jìn)入施工現(xiàn)場對具體的施工環(huán)境和實際的施工要求進(jìn)行深入的認(rèn)識和了解，以便于結(jié)合房屋建筑工程施工方案對房屋建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行更為合理的設(shè)計，從而推動建筑施工的有序進(jìn)行。同時，設(shè)計人員在進(jìn)行設(shè)計優(yōu)化時，需要結(jié)合之前了解到的實際情況和具體要求，根據(jù)自身的經(jīng)驗針對不同的工程機(jī)構(gòu)布局要求設(shè)計出不同的效果，并將細(xì)部結(jié)構(gòu)優(yōu)化與概念設(shè)計有效的結(jié)合起來，落實到設(shè)計過程的各個環(huán)節(jié)之中。而對于缺少相應(yīng)數(shù)值的細(xì)部處理可以采用概念設(shè)計來進(jìn)行，以實現(xiàn)對方案設(shè)計效果的進(jìn)一步提升。

（三）房屋建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化

鋼結(jié)構(gòu)是房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，必然存在的一項內(nèi)容，主要是保證房屋建筑工程的安全性和穩(wěn)定性，那么具體的設(shè)計優(yōu)化內(nèi)容如下：一是在房屋建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化的工程中，一定將新的設(shè)計技術(shù)，與傳統(tǒng)的設(shè)計技術(shù)相對比，并且對兩者存的優(yōu)勢和劣勢進(jìn)行總結(jié)，這樣可以保證設(shè)計優(yōu)化具有一定的針對性，避免設(shè)計中產(chǎn)生不必要的誤差。二是鋼結(jié)構(gòu)主要是以鋼筋材料為主，因此在房屋建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程中，鋼筋材料的質(zhì)量是非常重要的，一定要對鋼筋材料進(jìn)行全面的檢驗，只有檢驗標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)，才能正式的進(jìn)入施工現(xiàn)場。另外，在設(shè)計優(yōu)化中，對鋼筋材料的放置也要進(jìn)行詳細(xì)的標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)當(dāng)遠(yuǎn)離水源，主要是避免鋼筋材料發(fā)生腐蝕、生銹的現(xiàn)象，保證了工程的施工質(zhì)量。三是根據(jù)房屋建筑工程的使用年限，設(shè)計目標(biāo)，以及實際情況等方面，對各項結(jié)構(gòu)進(jìn)行重新的規(guī)劃，并且對各項結(jié)構(gòu)進(jìn)行不斷的深化，提升各個結(jié)構(gòu)的承載力。另外，在設(shè)計優(yōu)化的過程中，可以利用現(xiàn)澆的設(shè)計方式，保證結(jié)構(gòu)受力的合理性，從而實現(xiàn)房屋建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化的預(yù)期目標(biāo)。

（四）加強(qiáng)房屋建筑防震安全結(jié)構(gòu)設(shè)計

不論何時何地，對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的最基本要求就是其安全性能。在房屋日常使用過程中，往往會遇到諸多不可抗拒的外力因素，特別是沒有規(guī)律可循的地震。所以在實際設(shè)計中，必須充分考慮房屋的安全性，采取合理的措施，提升其結(jié)構(gòu)設(shè)計或是構(gòu)造等層面的抗震性能。我國在建筑業(yè)的發(fā)展歷程中，在抗震設(shè)計方面，積累了一套較為有效的設(shè)計方案。比如，確保建筑物結(jié)構(gòu)的對稱性、采用延性建筑房屋結(jié)構(gòu)等。將這些經(jīng)過實踐的經(jīng)驗方案充分應(yīng)用到建筑物結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計中具有極其重要的意義。

（五）經(jīng)驗設(shè)計與細(xì)部結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計

經(jīng)驗設(shè)計用于某些無法精確計算的部位，會采用一些約定俗成的方法，比如某某構(gòu)件做多大就可以了，沒有理論計算的依據(jù)，這樣的規(guī)定和設(shè)計會有一定的不確定性。對于地震的設(shè)防烈度來講，由于也具有不確定性，因此在優(yōu)化計算時計算出來的結(jié)果可能會與現(xiàn)實中有較大的差異，因此對于這種情況需要設(shè)計人員靈活地運用結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化的方法考慮多方面因素進(jìn)行計算與研究，以達(dá)到最切合實際的效果。另外在優(yōu)化設(shè)計的過程中也要特別注意細(xì)部結(jié)構(gòu)的設(shè)計優(yōu)化，比如在設(shè)計中要注意異形板拐角處容易出現(xiàn)斜向裂縫，則可以加一道過梁，將其分割為幾塊矩形板，在設(shè)計時也要考慮到材料的選擇，比如在選擇配筋時，Ⅰ級鋼與冷軋帶肋鋼筋極限抗拉能力相差較大，但是市場價格是差不多的，所以當(dāng)計算結(jié)果表明塑性滿足要求的時候，現(xiàn)澆板內(nèi)的受力鋼筋可以選擇冷軋帶肋鋼筋，在做內(nèi)部的細(xì)部結(jié)構(gòu)設(shè)計時，選擇選跳板的配筋時，只要能夠滿足規(guī)范的規(guī)定即可，達(dá)到在保證安全的情況下，節(jié)省建設(shè)費用的目的。

結(jié)束語

總而言之，建筑物的結(jié)構(gòu)是建筑的靈魂所在，是建筑設(shè)計的核心內(nèi)容。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計不斷發(fā)展的過程中，既要求設(shè)計人員不斷深化專業(yè)知識的學(xué)習(xí)、加強(qiáng)創(chuàng)新設(shè)計，也要求與建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計相關(guān)的技術(shù)不斷得到優(yōu)化。通過科學(xué)的技術(shù)手段對房屋建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計優(yōu)化，不僅可以提高建筑物的安全性、可靠性和美觀性，還可以有效的減少建材消耗，提高空間利用率，降低建設(shè)成本。但是降低成本必須以保證質(zhì)量為前提，否則就違背了建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的初衷。

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