韓娜娜 李強

摘要：現(xiàn)代人們對建筑的要求越來越高，不僅追求建筑物的美觀性，還要兼顧建筑物的實用性。因此，本文結(jié)合建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法的含義，就其在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計的中應(yīng)用展開了探討，并闡述了將建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法應(yīng)用于房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)注意的相關(guān)事項，希望可以拓展建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法的使用范圍奠定一定的基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu)；設(shè)計優(yōu)化；應(yīng)用

1、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法含義

建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化是指在滿足建筑房屋施工便利的前提下，充分利用審美學(xué)與藝術(shù)學(xué)的理論優(yōu)勢，將房屋的功能完美的體現(xiàn)出來，并實現(xiàn)節(jié)約建設(shè)成本的目的。建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計方法能夠打破常規(guī)約束條件的束縛，力求以最合理的結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案來提高整個房屋設(shè)計的效果。它的出現(xiàn)，使工程結(jié)構(gòu)設(shè)計由以往被動的安全校核轉(zhuǎn)化為積極主動的選優(yōu)設(shè)計，為實現(xiàn)設(shè)計的最終目標(biāo)--安全和經(jīng)濟提供了有效途徑。在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法需要首先進行正確的計算，對房屋設(shè)計的相關(guān)參數(shù)和指標(biāo)進行確定，提高房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計的科學(xué)性和合理性；然后選擇質(zhì)量高、價格低的材料，花最少的錢辦最多的事，進而實現(xiàn)節(jié)約資本的目的。

2、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法需遵循的原則

2.1舒適性原則

建筑房屋本來就是人們的生活和居住的重要場所，其最終的目的就是滿足用戶的各種需要。因此在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)用建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法，應(yīng)遵循舒適性的原則。將用戶的需求放在房屋設(shè)計的第一位，廣泛的收集和總結(jié)各種用戶對房屋設(shè)計的不同的功能需求，盡可能提高房屋建筑的服務(wù)功能。比如采用大開間的剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)置，以方便用戶日后對房屋進行分隔和改造。

2.2經(jīng)濟性原則

房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計要根據(jù)建設(shè)場地和用戶的需求，確定房屋的層數(shù)、房屋設(shè)計的外觀形狀以及內(nèi)部結(jié)構(gòu)構(gòu)造，并在滿足安全性和舒適性的前提下，采用最佳的結(jié)構(gòu)體系設(shè)計方案，嚴格規(guī)范房屋設(shè)計的相關(guān)標(biāo)準，最大程度的降低材料損失，提高資源的利用率，以實現(xiàn)節(jié)約成本的目的。

2.3綠色環(huán)保性原則

現(xiàn)代社會追求經(jīng)濟建設(shè)與環(huán)境保護的和諧統(tǒng)一，在工程建設(shè)中引入了綠色建筑理念，并以綠色環(huán)保性原則作為各個行業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的重要約束和規(guī)范條件。因此，在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法，應(yīng)始終遵循綠色環(huán)保的原則，選擇環(huán)保型設(shè)計和建設(shè)材料，將保護環(huán)境納入房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計方案中，提高設(shè)計人員的環(huán)保意識，突出環(huán)保設(shè)計的重點，最終實現(xiàn)房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計的綠色環(huán)保目標(biāo)，以促進房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計的可持續(xù)發(fā)展。

3、優(yōu)化設(shè)計技術(shù)在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計上的應(yīng)用

3.1整體、局部優(yōu)化

對一個房屋建筑項目而言，具備層次性、復(fù)雜性特點，其中，層次性一般包括設(shè)計、結(jié)構(gòu)及安裝體系，每個體系都包含多個下屬體系，只有將各個下屬體系進行合理的優(yōu)化，沖破各個布局的橫向關(guān)聯(lián)，疊加工程；對于建筑材料、零部件的選取、購買及結(jié)構(gòu)類型的選取等具有一定的復(fù)雜性，因此，只有從整體和局部分別優(yōu)化，才能切實實現(xiàn)真正意義上的優(yōu)化。

3.2重視前期規(guī)劃

設(shè)計人員要參與到前期規(guī)劃中去，對工程的實際情況進行全面的了解，有針對性的對建筑結(jié)構(gòu)進行規(guī)劃和選擇，制定一個行之有效的設(shè)計方案，為后續(xù)施工提供參考和依據(jù)。設(shè)計人員要重視前期的規(guī)劃，結(jié)合工程實際，并依據(jù)自身經(jīng)驗，進行優(yōu)化設(shè)計。采用的結(jié)構(gòu)布局不同，產(chǎn)生的效果就不同，在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計時，要將細部結(jié)構(gòu)優(yōu)化同概念設(shè)計進行有機的融合，貫穿于整個設(shè)計過程，對缺乏相應(yīng)數(shù)值的細部進行有效的處理，采用概念設(shè)計法，將數(shù)值作為一種參考，對結(jié)構(gòu)設(shè)計細節(jié)進行有效把握，提高設(shè)計的效果。分階段優(yōu)化，該工程在限定的使用期限內(nèi)，對每個環(huán)節(jié)都設(shè)定了多個方案，所以，在設(shè)計時，對每個階段的方案都進行了優(yōu)化，確保了工程質(zhì)量，有利于增加經(jīng)濟效益。

3.3對樁基礎(chǔ)及上部結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化

樁基礎(chǔ)：對于房屋建筑而言，樁基礎(chǔ)有兩種類型，其中，灌注樁在施工中的質(zhì)量不好控制，操作比較復(fù)雜，若沉降符合相應(yīng)標(biāo)準，則進行預(yù)制樁施工。為了避免土壤對樁身的摩擦，應(yīng)選取長度較大的預(yù)制樁。上部結(jié)構(gòu)：對該工程上部結(jié)構(gòu)建立了模型，并進行相應(yīng)的優(yōu)化，將剪力墻進行合理的布置，確保質(zhì)量均勻，將樓層剛度中心點重合于同樓層的結(jié)構(gòu)重心，減少外部荷載作用對建筑結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)影響。剪力墻中的暗柱施工應(yīng)采用鋼筋建材，這時可采用大開間的剪力墻構(gòu)造，減少鋼筋的使用數(shù)量。

3.4協(xié)調(diào)優(yōu)化設(shè)計

為了實現(xiàn)造型美觀、結(jié)構(gòu)合理的目標(biāo)，在設(shè)計時，結(jié)構(gòu)要和整體平面緊密配合。布設(shè)柱和墻的過程中，應(yīng)遵循房建平面功能，盡量保持一致，每個房間的開間和進深要保持統(tǒng)一，墻和柱不允許出現(xiàn)錯位現(xiàn)象，每層的截面和高度要保持一致，不允許出現(xiàn)較大誤差；設(shè)計樓梯時，應(yīng)力應(yīng)集中在轉(zhuǎn)角區(qū)域，承重構(gòu)件必須是高強度建材，選擇材質(zhì)較輕的建筑構(gòu)件，降低自重，整體設(shè)計要保證剛心、重心等交疊，防止扭轉(zhuǎn)出現(xiàn)。電梯房存在很多孔洞，需進行預(yù)埋的構(gòu)件較多，因此，要對電梯房的強度進行單獨的計算，確保設(shè)計合理和施工安全。該建筑的給排水專用空間要涉及大量機械設(shè)備，荷載強度較大，因此，可以將水泵設(shè)置在地下室區(qū)域。由于給排水空間的管道多，粗細情況不盡相同，在設(shè)計時，預(yù)留孔徑深度及尺寸均要符合標(biāo)準要求，加固樓板的穿孔位置。盡量避免管道貫穿梁柱，若有貫穿的現(xiàn)象，就要進行加固處理，并及時維護，使管道布設(shè)同管道體系相協(xié)調(diào)。

總之，只有進行合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化才能夠保證房屋建筑更加穩(wěn)定、質(zhì)量更高。優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計還能夠進一步的降低成本，通過優(yōu)化結(jié)構(gòu)選型、運用計算機優(yōu)化技術(shù)、進行功能優(yōu)化等提升結(jié)構(gòu)，確保建筑功能性，提升整體效益。

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