結構設計優化技術以及在工程實際中的具體應用

黃瑞芳

摘 要：近年來，隨著我國計劃生育的政策改變，全國“二孩”政策逐漸放開，我國人口數量不斷上升，住房問題不得不為人們所重視。而結構設計優化技術在此時將起到不可估量的作用。現如今，房屋等建筑的施工質量也在隨著社會的發展而不斷進步，人們對于住房的要求已不同于以往，僅能保障住房安全已不能滿足現代人們的需求。如今的住房，不僅要能保障住房安全，還要美觀、經濟、適用。結構設計優化技術在此種條件下將能夠充分發揮它的積極作用，滿足人們的各種需求。

關鍵詞：結構設計；優化技術；實際工程；具體應用

在實際工程建造過程中，結構設計優化技術將為房屋的建造帶來諸多好處，它不僅能夠滿足房屋建造過程中的美觀、實用問題，還可以降低造價，節省人力物力。結構設計優化技術已成為未來我國建筑行業的一大發展趨勢，要更好的適應這一發展趨勢，就要知其然，并知其所以然。以下將就結構設計優化技術基本原則、具體應用、實際意義三大方面對這一技術進行相關闡述。

1 結構設計優化技術的原則

1.1 安全性原則

自古以來，人們為了刮風不被吹到下雨不被淋到選擇了建造房屋。由此看來，為人們遮風擋雨是房屋的使命。房屋應是人們的避難所而不是讓人失去性命的地方。因此，在建造房屋時安全性問題首屈一指。這就要求在設計房屋建造圖紙時，第一步優先選擇平坦夯實的地皮上打地基，還要在建造之前對此地進行防震指數預測，要觀察即將建造的建筑的周遭環境，盡量遠離高山等易發生水土流失、山體滑坡的多山地區，也要遠離海嘯多發之地。在容易發生地震的地方搭建簡易輕便的抗震房屋，一切以人們的性命優先。

1.2 環保性原則

近年來，我國經濟及科技不斷發展進步，環境卻為此付出了巨大的代價。如今，大氣污染問題、水環境污染問題、垃圾處理問題、土地沙漠化問題日益嚴重。不能再在建造房屋時引發諸多污染問題，給周遭環境帶來不必要的負擔。在建筑建成過程中，需要的資源方方面面，有的需要木材，有的需要沙土，過量采伐樹木更會加劇土地荒漠化。為減少此現象的發生，可研發使用可持續使用環保型建筑材料，也可將以前剩下的材料回收利用，這一做法也符合“節能減排、低碳環保”這一原則。

1.3 提高舒適度原則

隨著人們生活的日益富裕，精神方面的需要日益提高，房屋的舒適度也越來越為人們所重視。生活富裕，每個人都想吃的好住得好，因此，房租舒適度問題也要逐步重視起來。房屋內的景觀設置、排水、空調、燃氣的設置也要相對合理才行。建筑工程作為人類基礎生存環境，對建筑進行優化設計，就要從多方面進行考慮。除了要滿足基本的遮風避雨功能外，還要有一定的保暖設施，要從美觀性、舒適性等多角度進行設計規劃。

2 結構設計優化技術的具體應用

2.1 合理安排地下室設置

眾所周知，建造一棟大樓，地下室往往是根基。且建造過程中，地下室結構所占的結構成本很大，需要注意的問題相對來說較多。因此做好地下室的結構優化設計對于整個建造過程來說相當重要。第一，在建造地下室之前，要優先考慮地下室的所有占地面積如何劃分、如何應用，盡量讓每一寸土地都得到最大程度的利用。第二，要把握好地下室建造過程中的開支消費程度，在滿足地下室水壓、頂部覆土厚度、景觀設置、地下管線等的設計情況下，還要對相關工作人員進行精細分工。第三，設計多份可實施方案，通過對比選出最適宜的一份。

2.2 控制層高、樓板厚度

在滿足建筑立面和使用凈高的前提條件下，減少層高不僅可以減少基礎運營成本，還可降低豎向構件的長度和體積。而控制樓板厚度的原因，即在于樓板厚度直接影響著樓層的負重問題，樓層厚度增大，荷載也就隨之增大，相應的建造成本也會隨之增加。同時，對于樓層數目較少的工程來講，配筋均按最小配筋率來要求。由此可見，樓層厚度的控制在實際建造過程中也是一個不可忽略的重要因素。

2.3 房屋建造過程中混凝土的選擇

在房屋建造過程中，對混凝土的選擇也十分重要。使用質量越好的混凝土，樓板開裂的幾率就越小。但由于此種混凝土的價格較高，相對考慮來說選擇最合適的混凝土進行施工才是最好的選擇。一般情況下，混凝土標號每增加一級，單價就提高約5%～8%。高標號混凝土一般較適用于柱子等地方，而低標號混凝土一般較適用于梁的建造。工程設計時通常將墻柱混凝土標號高于梁板混凝土標號12個等級，將混凝土承載能力最大化。

2.4 后期結構設計優化技術注意要點

首先，細部結構構件的構造要合理，包括地下室配筋詳細圖的設計、大梁的建造、地下電線的安裝安排等等。其次，建造過程中各方面所需要的材料要根據計算結果合理分配，重要部位可放大配置，次要部位可嚴格根據計算結果進行分配，孰重孰輕 ，做到心中有數。

3 結構設計優化技術的現實意義

3.1 “物美價廉”

對房屋建造過程實施結構設計優化技術，相關工作人員即可在商議確定方案時將在建造過程中可能出現的種種問題提前做好預測，避免不必要的損失，還可商討出實現資源利用最大化的方案，此舉不但能夠詳細解決施工過程中人員分配問題、工程進度問題，還可最大限度的降低施工所需成本，還可提高工作效率，豈不“一舉三得”！

3.2 可提高建筑結構實用性

采用結構設計優化技術，可以在最合理的利用材料的基礎上，使得各部件間協調作用。如此，不僅可以節省造價，還可使建得的建筑造型美觀、經濟適用，由此也就都達到了建筑管理方面對建造房屋“經濟、美觀、適用”的要求。不僅如此，還滿足了人們多方面的需求。

4 結語

結構設計優化技術是近年來新興的一種科學技術，與傳統的建筑建造設計相比，結構設計優化技術能夠引導設計者自主創新，讓他們在與同行工作人員的積極商討中迸發出思想碰撞的火花，也實現了他們從被動接受到主動設計的轉變。當今社會，隨著我國經濟全球化的提出和海上絲綢之路的進行，經濟增長速度加快的同時也推動著房地產產業的進一步發展。結構設計優化技術正好應該用于此，建筑設計相關部門和相關設計人員要相互監督，共同在實踐過程中多發現、多探索，以最低的造價實現最高的經濟效益。

參考文獻：

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