建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用研究

繆利剛

摘 要：隨著生活質(zhì)量水平的提高，居民對(duì)住房的要求也越來(lái)越高。本文首先介紹了建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法的必要性，然后就建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)用著重進(jìn)行了分析和研究，以求為讀者提供一定的參考價(jià)值。

關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；優(yōu)化方法；房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；應(yīng)用研究

1、引言

我國(guó)居民對(duì)住宅的要求隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展而日漸提高，不僅重視房屋的經(jīng)濟(jì)性和適用性，也逐漸的重視起房屋建設(shè)的美觀和安全性。由于現(xiàn)在的房屋建設(shè)工程較大，施工的難度較也相比以往來(lái)說(shuō)困難的多，施工持續(xù)的時(shí)間周期也較長(zhǎng)，所以利用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化法去設(shè)計(jì)房屋結(jié)構(gòu)，不僅可以便利了施工條件，而且也使房屋的結(jié)構(gòu)得以優(yōu)化，從而具有很高的性價(jià)度。

2、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法的必要性

2.1順應(yīng)了時(shí)代發(fā)展的要求

我國(guó)正處于社會(huì)主義發(fā)展時(shí)期，并大力提倡可持續(xù)發(fā)展的價(jià)值觀，為了使得建筑行業(yè)能長(zhǎng)久的發(fā)展下去，那么建筑行業(yè)就需要在此基礎(chǔ)上做一些改革。而建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的應(yīng)用正順應(yīng)了可持續(xù)發(fā)展的要求的同時(shí)，也為自家行業(yè)帶來(lái)了一定程度上的便利。根據(jù)國(guó)內(nèi)的房屋建筑造價(jià)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法有助于工程造價(jià)的明顯降低，房屋結(jié)構(gòu)利用率以及經(jīng)濟(jì)效益也都將大大提高[1]。所以說(shuō)，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法在房屋結(jié)構(gòu)中的使用已是時(shí)代發(fā)展必然的結(jié)果。

2.2順應(yīng)了建筑行業(yè)的發(fā)展需求

現(xiàn)如今，房屋建設(shè)是一項(xiàng)浩大的工程，不僅需要大量的成本，而且還耗費(fèi)了更多的時(shí)間和施工工作人員的精力。那么，在房屋建設(shè)的過(guò)程中，如何控制好成本費(fèi)用和管理利用好時(shí)間是整個(gè)建筑行業(yè)所面臨的兩大難題。而建筑優(yōu)化設(shè)計(jì)方法在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用正好可以解決這兩大難題。在房屋建設(shè)施工前，將房屋結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化，不僅可以提高施工過(guò)程的效率，而且也可以縮短施工的周期，同時(shí)還可以為房屋的質(zhì)量提供相應(yīng)的保障，這一系列的“連鎖反應(yīng)”使得建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，是建筑行業(yè)發(fā)展需求的必要結(jié)果。

3.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法的應(yīng)用

3.1優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)的整體與局部

對(duì)房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化方法的使用時(shí)，可以先從兩部分著手，即建筑結(jié)構(gòu)整體的優(yōu)化和建筑結(jié)構(gòu)局部?jī)?yōu)化。這樣做不僅可以實(shí)現(xiàn)共同優(yōu)化的目的，而且還可以為房屋建筑的質(zhì)量安全問(wèn)題提供了保障，使得房屋建筑更加的合理化。對(duì)房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化，應(yīng)考慮整個(gè)建筑的平面效果、各個(gè)建筑間的聯(lián)系，同時(shí)還要考慮整體與局部的協(xié)調(diào)關(guān)系。只有將這些因素考慮到了，那么房屋建筑的外形也將會(huì)變得更加的美觀。若想確保建筑結(jié)構(gòu)整體得以協(xié)調(diào)優(yōu)化，那就需要將其簡(jiǎn)潔化，比如：廈門中建北院江蘇分公司在進(jìn)行房屋建造時(shí)，使用幾何結(jié)構(gòu)，不但美化了外觀，也使得房屋結(jié)構(gòu)更加的穩(wěn)固，使其在行業(yè)里取得了可觀的效益。在優(yōu)化房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量避免顯現(xiàn)墻柱之間的錯(cuò)位。在進(jìn)行房屋局部結(jié)構(gòu)優(yōu)化時(shí)，則可以使用“累計(jì)疊加”的方法，也就是說(shuō)按照設(shè)計(jì)步驟的進(jìn)展一步一步的進(jìn)行，從而實(shí)現(xiàn)局部到整體的協(xié)調(diào)優(yōu)化。

3.2優(yōu)化建筑上部結(jié)構(gòu)

房屋結(jié)構(gòu)上部的結(jié)構(gòu)具有多樣化的特征，典型的主要有磚混結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)和框架結(jié)構(gòu)[2]。對(duì)房屋建筑上部結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)優(yōu)化，則需要根據(jù)不同的類型采取不同優(yōu)化方案設(shè)計(jì)的方法，從而使其具有一定的針對(duì)性。

3.2.1磚混結(jié)構(gòu)的優(yōu)化。向針對(duì)磚混結(jié)構(gòu)類型的房屋建筑上部的優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)，則需要考慮像洞口這樣的因素在承重墻上所開(kāi)鑿的位置以及大小問(wèn)題。同時(shí)，還要依據(jù)國(guó)家或者是行業(yè)里頒布的條例、法規(guī)來(lái)設(shè)置墻垛的長(zhǎng)度、厚度、構(gòu)造柱的使用規(guī)格以及施工前需要做的相關(guān)準(zhǔn)備和措施。此外，房屋樓層的高度以及層數(shù)都需要進(jìn)行合理的計(jì)算，計(jì)算使用材料所能承重的范圍，然后按照計(jì)算的結(jié)果進(jìn)行規(guī)范施工。在設(shè)計(jì)時(shí)，最好避免混合承重情況的出現(xiàn)，以防止施工過(guò)程無(wú)法掌控承重的空間，出現(xiàn)房屋結(jié)構(gòu)偏塌。

3.2.2剪力墻結(jié)構(gòu)優(yōu)化。針對(duì)剪力墻結(jié)構(gòu)房屋建筑上部的優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，應(yīng)要注意結(jié)構(gòu)重心的問(wèn)題，即使結(jié)構(gòu)的重心與建筑平面的重心進(jìn)行重合[3]。這樣做的目的是房屋的上部結(jié)構(gòu)整體受力分布均勻，不會(huì)出現(xiàn)傾塌的現(xiàn)象。在進(jìn)行剪力墻設(shè)計(jì)的時(shí)候也要運(yùn)用到計(jì)算的方法，比如說(shuō)，剪力墻墻體與建筑隔體之間重合度的計(jì)算，而且要確保這個(gè)計(jì)算的結(jié)果是正確可靠的，這樣就會(huì)使得建筑的空間能夠合理的得以利用。

3.2.3框架結(jié)構(gòu)優(yōu)化。在進(jìn)行這類結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)，要結(jié)合著使用科學(xué)合理的計(jì)算方法確定各柱之間的距離，以使得房屋結(jié)構(gòu)的安全經(jīng)濟(jì)性。對(duì)于整體平面的設(shè)計(jì)應(yīng)要降低建筑中層的剛度，增大建筑房屋兩側(cè)的剛度，從而避免房屋結(jié)構(gòu)之間扭轉(zhuǎn)過(guò)大的現(xiàn)象，使得建構(gòu)結(jié)構(gòu)更加的牢靠、穩(wěn)固，從而具有很強(qiáng)的抗震性。要充分考慮框架梁和柱的使用大小，避免出現(xiàn)浪費(fèi)的情況，從而控制好成本的支出。除此之外，還要考慮框架梁、柱子中線以及角柱截面的問(wèn)題，中線之間的重合距離不易相離的過(guò)大，以防止出現(xiàn)重心偏移的情況；角柱截面應(yīng)盡可能的大，并使其靠向四角，這將會(huì)使得房屋結(jié)構(gòu)不會(huì)輕易的出現(xiàn)坍塌的問(wèn)題。

3.3優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)建材

房屋建筑結(jié)構(gòu)中，建筑材料的使用是一項(xiàng)很重要的內(nèi)容。在優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)材料時(shí)，不僅要考慮到建筑材料的成本問(wèn)題，還要考慮其質(zhì)量安全問(wèn)題。有數(shù)據(jù)資料表明要想降低造價(jià)的成本就要應(yīng)用高強(qiáng)度的建材。使用這樣的材料不僅可以降低結(jié)構(gòu)構(gòu)件的截面，還可以留余設(shè)計(jì)空間。此外，產(chǎn)品的提前預(yù)制可以節(jié)省施工時(shí)間，并提高施工的效率。

3.4優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)

房屋建造結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中一個(gè)重要的組成部分，沒(méi)有基礎(chǔ)就沒(méi)有點(diǎn)、立、面的形成。對(duì)房屋建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)進(jìn)行優(yōu)化時(shí)，則需要考慮到設(shè)計(jì)、施工標(biāo)準(zhǔn)，以及房屋結(jié)構(gòu)建筑的類型、所處的地理環(huán)境和地質(zhì)條件等問(wèn)題，然后在進(jìn)行合理的取舍。這樣做不僅減少了不必要的資金支出，而且也大大地節(jié)省了時(shí)間，從而使得人、財(cái)、物都得以合理、充分、適當(dāng)?shù)乩谩?/p>

4.結(jié)語(yǔ)

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中運(yùn)用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法是一項(xiàng)極其重要的舉措。優(yōu)化設(shè)計(jì)方法的使用可以使相應(yīng)的技術(shù)要求合格化，也能避免人、財(cái)、力等資源的浪費(fèi)。但是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法不是一個(gè)簡(jiǎn)單的方法，而是一個(gè)復(fù)雜、綜合性較強(qiáng)的的系統(tǒng)，因此，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中建筑優(yōu)化方法的應(yīng)用還需要不斷地進(jìn)行分析與研究，從而為建筑行業(yè)提供更多的價(jià)值參考。

參考文獻(xiàn)：

[1]李煒，章保勝.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的實(shí)際應(yīng)用[J].城市建設(shè)理論研究：電子版， 2014（16）

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[3]徐峰.房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法的應(yīng)用探討[J].門窗， 2015（3）endprint