分析建筑結構設計優化方法在房屋結構設計中的運用

徐 娟

(安徽建筑大學建筑設計研究院， 安徽 合肥 230000）

分析建筑結構設計優化方法在房屋結構設計中的運用

徐 娟

(安徽建筑大學建筑設計研究院， 安徽 合肥 230000）

如今，伴隨我國建筑行業的不斷發展，相關單位以及人們已經對房屋設計提出了更加嚴格的要求。在房屋設計中，必須呈現多樣化的特點。為此，房屋建筑不僅需要將其實用價值體現出來，同時還必須確保其外表具有美觀性的特征。而為了能夠達到這些方面的需求，必須在房屋結構設計中充分的應用建筑結構設計優化方法，通過該方法的應用，不僅能夠確保建筑外形的美觀性，同時還能夠保證房屋結構具有安全性與經濟性的特征，以此不斷的帶動我國建筑行業的發展。

設計優化;建筑結構；方法；房屋結構

伴隨近年來我國經濟的不斷提升，相關設計人員在設計期間，不僅需要對安全性與實用性展開充分的考慮，同時還需要全面的考慮建筑的美觀性以及經濟性。而為了能夠達到這些方面的要求，便需要充分的將建筑結構設計優化方法應用在房屋結構設計當中，通過該種方法的應用，來提升建筑結構設計的整體質量，并確保建筑結構設計更加安全、可靠。

1 建筑結構設計優化方法與價值的體現

（一）建筑結構設計方法

在建筑結構設計中應用建筑結構設計方法，主要從兩個方面對其進行優化，即理論與經驗。將建筑結構設計優化方法作為基礎，對建筑結構展開全面的分析與認知，最終確保能夠使得建筑工程結構得到有效的優化，以保證建筑設計與建筑工程結構得到相應的優化與設計完善。針對建筑結構設計優化方法而言，相關企業必須給予高度重視，重視建筑結構設計中的重點環節，如需盡最大努力縮小質量中心與剛度中心之間的差異，確保建筑平面結構盡量保持對稱的狀態。實際上，要確保建筑結構設計能夠滿足相關基本要求，便需要通過不斷的優化方式與評定方式來加以支撐[1]。另外，在應用建筑結構設計優化方法期間，要求在水平荷載作用之下，建筑物不能夠產生大的扭轉效應。必須確保在能夠滿足建筑功能基本條件之下，豎直方向布置相應的承重構件，并確保這些承重構件能夠保持上下貫通的狀態。結構設計期間，為了能夠最大限度的將結構設計和分析上的難度縮減，相關工作人員需要盡量避免應用轉換成結構。另外，在豎直方向上的剛度也存在著一定的要求，即剛度變化不能是突變的，必須是逐漸變化，否則將會導致突變地方出現較為嚴重的應力集中，這將會給建筑結構抵抗水平方向的動力荷載作用發揮帶來負面影響。

（二）建筑結構設計優化方法的價值體現

對于建筑結構設計實施相應的優化工作，不僅能夠為房屋結構設計提供有力的保障，同時還能夠滿足在建筑實用以及美觀性方面的要求，在控制工程造價方面也擁有著積極意義。對于建筑商而言，用最少的投資來獲得最大限度的收益是眾望所歸，可必須要在確保建筑結構設計科學性與可靠性的基礎之上，來實現這一目標。為此，對建筑結構設計展開相應的優化工作極為重要，相關單位必須給予該方法的應用高度重視。

2 在房屋結構設計中建筑結構設計優化方法的具體應用

建筑結構設計優化方法在房屋結構設計中的具體應用主要體現在以下幾點，即：

第一，在整體和局部上的優化。對于建筑項目設計而言，通常都包含兩類特點，即復雜性與層次性特征。其中，復雜性特征包括：在零部件選取、建筑原料選取與結構類型選取等幾個方面；層次性特征主要在建筑設計體系、建筑結構體系與安裝設計體系這幾個方面有著充分的體現[2]。在這之中，每個獨立的提下都包含較多的、具有差異性特征的下屬體系，將橫向關聯沖破，來達到工程疊加的目標。房屋建筑需要實施局部優化操作，在此期間必須注重整體全面優化工作實施，只有這樣，才能夠確保實現房屋結構設計優化等方面的目標。

第二，在壽命和分階段方面的優化。對于固定的使用年限而言，建筑工程項目各個環節都存在著較多的可選擇的設計方案，換言之，在工程的任意一個階段都能夠開展相應的優化工作。相關設計人員可以依據每階段的不同性質，將優化方案確定下來，從而確保工程壽命得到一定的優化。對其進行優化的益處在于，不僅能夠使得建筑工程施工質量得到相應的保證，同時還能夠在一定程度上增加相關企業的經濟收益。

第三，在樁基礎方面實施優化。一般而言，預制樁和灌注樁這兩類共同組成了建筑結構樁基。由于在建筑施工期間，灌注樁的質量控制工作實施比較困難，并且往往會耗費較長的時間，操作起來比較復雜等。為此，必須在確保與規定標準要求相符合的基礎之上，施工中需優先選擇預制樁。與此同時，通常樁基越深，那么樁身和土壤之間便會產生比較大的摩擦力和作用力。為此，在攢則預制樁期間，還必須盡量選擇較大長度的預制樁。同時，還需要對下部地基基礎結構實施設計優化操作。地基基礎結構的確定，需要依據建筑是高層還是多層的給予確定，由于基礎造價占結構造價比重最大，為此，相關工作人員必須選擇最為合適的優化方案，例如按照工地的地質條件選擇相應的樁基類型，在選擇期間，盡量減少工程造價投入。另外，還需對建筑上部結構進行優化。在對房屋上部展開結構優化與建立模型工程期間，布置剪力墻，實施相關的設計工作極為重要。相關工作人員必須確保剪力墻的質量能夠保持均勻性的也正，以此實現樓層結構中心和平面中心點能偶實現重合的目標，以此削弱風力，并減少地震等外力因素的影響。如果房屋類型允許，需盡量應用剪力墻大開間構造，不斷增加墻肢的長度，這不僅能夠有效的實現墻肢數量縮減的目標，同時還能夠在確保剛度符合規定標準要求的前提之下，有效降低混凝土量的使用。除此之外，剪力墻通常使用鋼材作為暗柱材料，因此利用剪力墻的大開間結構，便能夠有效的實現縮減鋼筋使用數量的目標。可一旦建筑自身缺少相應的條件，同時在建筑物抗震方面存在較高的要求，則不可以應用該類型的剪力墻，否則將會給整個建筑結構的設計質量帶來負面的影響。

第四，對結構與建筑保持協調優化。在建筑結構設計期間，必須要盡最大努力來確保建筑整體平面與整體結構可以緊密配合，從而確保能夠達到結構合理與造型美觀的目標。在建筑結構設計中，需盡量確保建筑系統能夠保持間潔特征，不能發生墻和柱錯位等問題，同時還需要保證每一層的截面面積與高度保持相同的狀態。在對建筑內部電梯與樓梯設計期間，需選擇具有高強特征的建材作為相應的承重構件，以達到降低自重的目標。對于建筑的整體布局，其重心、質量和剛心必須確保能夠交疊，以此來有效的避免出現扭轉問題。

第五，對結構與電氣保持協調方面的優化。對于電氣的管線在安裝期間，如果以導線形式在金屬管的外部或者樓板處進行安裝，那么便需要在梁預制前留下相應的孔洞，同時還需要確保墻體的厚度和梁寬處于相同的狀態，如果無法達到梁寬和墻體厚度相同效果，便需要確保梁的側面和墻體一側保持齊平的狀態[3]，從而保證管線不在墻體外裸露。房屋建筑設計期間，電梯處往往存在較多的孔洞與，同時也預埋了一定的構件。為此，在對電梯房強度進行計算期間，必須要確保對其單獨進行計算與分析，從而確保能夠合理的進行設計，并保障施工質量與施工安全。

3 總結

在房屋建筑結構設計期間，合理的選擇建筑結構設計方案，不僅能夠確保建筑結構設計能夠達到相應的技術要求，同時還能夠減少材料的耗費量，在保證其經濟效益方面有著積極意義。而建筑結構設計優化方法在建筑結構設計中占據著極為重要的地位，該方法的應用，不僅能夠保證建筑結構設計具有合理性特征，同時還能夠不斷的提升建筑結構設計的整體質量，在保證其安全、可靠方面有著積極意義。為此，相關建筑單位必須給予該優化方法高度重視，并在應用期間將其作用充分的發揮出來，最終實現不斷推動建筑行業發展的目標。

[1]王也.建筑結構設計優化方法在房屋結構設計中的應用[J].中華民居,2013,(9)：81-82.

[2]范國興.建筑結構設計優化方法在房屋結構設計中的應用研究[J].雞西大學學報,2014,(8)：23-25.

[3]周漢杰.建筑結構設計優化方法在房屋結構設計中的應用[J].中華民居,2014,(3)：117-117.

TU7

B

1007-6344（2017）09-0086-01

徐娟 女 1986~3 工程師 本科學歷 主要從事結構設計工作，身份證號碼：34082219860318116X