侯新意

（濟寧市規(guī)劃設(shè)計研究院，山東 濟寧 272100）

近年來，我國的經(jīng)濟得到了快速的發(fā)展，與此同時，人們的生活水平也有了很大的提升，而人們對于生活質(zhì)量、居住環(huán)境也有了更高的要求，針對房屋建筑各種性能，如經(jīng)濟實惠、實用有效、安全美觀等提出了更高的要求。所以，房屋建筑設(shè)計人員在進行結(jié)構(gòu)設(shè)計的時候，要將這些性能全部考慮進去，要不斷進行房屋建筑的結(jié)構(gòu)優(yōu)化，在最大限度上滿足人們的要求。

1 房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化意義

房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計的最終目標應(yīng)該是設(shè)計出造型美觀、功能齊全，同時經(jīng)濟成本又較低的房屋建筑，同時還要考慮到對于周圍環(huán)境的保護。實際上，這給房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計者的工作提出了非常高的要求，因此，房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計者在進行設(shè)計的過程中，要不斷進行結(jié)構(gòu)優(yōu)化，利用自己本身所具備的專業(yè)知識，不斷進行調(diào)整，最終實現(xiàn)房屋建筑的整體效益。對于建筑商來說，在房屋安全使用性能得到保障的同時，還要盡最大可能地減少成本支出才是終極目標。而對于用戶來說，房屋的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，能夠長期使用同時外形也要美觀是最終目標。所以，房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計者要充分考慮這些因素，充分利用原材料，合理分配現(xiàn)場資源，選擇科學(xué)合理的設(shè)計方法，制定出完善的設(shè)計方案。這不僅能夠保證房屋建筑的質(zhì)量，同時，還能夠在一定程度上充分利用土地資源。

2 BIM技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的難點分析

工作人員在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計工作中應(yīng)用BIM技術(shù)時，應(yīng)注意以下幾點難點：①把控好模型空間結(jié)構(gòu)的重視度，這樣可以有效的保證工作人員能夠?qū)IM技術(shù)在此過程中彰顯動態(tài)施工圖和結(jié)構(gòu)模型。②重視對建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件的合理選擇。這是因為工作人員在進行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計時，為了保證建筑結(jié)構(gòu)的安全性能夠達到相關(guān)要求。而建筑施工材料的質(zhì)量往往會對建筑結(jié)構(gòu)性能造成極大的影響，因此，工作人員應(yīng)通過BIM模型來對建筑結(jié)構(gòu)的各項復(fù)雜參數(shù)進行具體分析。這就要求工作人員應(yīng)在實際工作中，能夠盡量選擇較為標準的或是較為簡單的建筑結(jié)構(gòu)鋼構(gòu)件，以實現(xiàn)對建筑結(jié)構(gòu)分析模型、物理模型與施工圖文檔完全數(shù)據(jù)模型的無縫連接，以避免造成數(shù)據(jù)丟失的情況。

3 房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化策略

（1）房屋結(jié)構(gòu)的整體優(yōu)化。對房屋建筑的部分構(gòu)造和整體構(gòu)造分別進行優(yōu)化，是房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化中非常重要的環(huán)節(jié)。針對房屋建筑的部分構(gòu)造的優(yōu)化，可以進行維護和屋頂?shù)膬?yōu)化，在這個過程中不僅要考慮實際功用同時還要考慮到經(jīng)濟成本的問題。房屋設(shè)計者在進行結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化之前，先去建筑工地進行考察，要考慮周圍的環(huán)境，根據(jù)實際情況來進行設(shè)計?？偠灾?，進行房屋結(jié)構(gòu)的整體優(yōu)化的時候，考慮的首要問題應(yīng)該是整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性，能否在危機的情況下，最大限度地降低人們的損失。在選擇材料的時候，不能一味地只考慮到價格，應(yīng)該首先考慮質(zhì)量，在保證高質(zhì)量的情況下再選取價格比較優(yōu)惠的。

（2）基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的設(shè)計優(yōu)化。對于整個房屋結(jié)構(gòu)來說，基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)至關(guān)重要。如果房屋的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)問題，那么整個房屋的質(zhì)量和性能都沒辦法得到保障。因此，房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計在進行設(shè)計優(yōu)化的時候，一定要充分考慮到基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，在進行優(yōu)化的時候要全方位地考慮整個房屋結(jié)構(gòu)，然后制定出合理的優(yōu)化方案?；A(chǔ)結(jié)構(gòu)一般包括基礎(chǔ)構(gòu)造、地質(zhì)、樁基等，設(shè)計師在設(shè)計優(yōu)化的時候要全面考慮這些基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，做好基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)優(yōu)化工作。

（3）優(yōu)化排水系統(tǒng)。在房屋結(jié)構(gòu)的設(shè)計過程中有一個非常關(guān)鍵的地方就是排水系統(tǒng)。排水系統(tǒng)直接關(guān)系著整個房屋建筑的整體質(zhì)量，它在人們的生活中占據(jù)非常關(guān)鍵的位置。相關(guān)工作人員在進行房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化的時候，一定要將排水系統(tǒng)考慮進去，優(yōu)化排水系統(tǒng)的設(shè)計。同時，在進行設(shè)備的選擇的時候也要考慮到質(zhì)量要求，盡可能在保證質(zhì)量合格的情況下，選擇價格較低的設(shè)備。除此之外，還要注意排水管道的安裝問題，要保證所保留的尺寸和管道的尺寸相符，同時注意排水管道一般是安裝在地下室中，還要進行樓板的加固。

（4）優(yōu)化電氣結(jié)構(gòu)。電氣本身存在很大的安全隱患，因此在進行電氣結(jié)構(gòu)的優(yōu)化的過程，相關(guān)工作人員一定要加強安全意識。電氣結(jié)構(gòu)的優(yōu)化必須嚴格依照相關(guān)標準來進行，以保證在最大限度上減少問題的可能性，保證施工人員的生命安全。在實際進行安裝的時候，也要考慮各方面的影響因素，排除安全隱患。一旦在進行電氣結(jié)構(gòu)安裝的時候出現(xiàn)問題，必須馬上停止作業(yè)，開始設(shè)計墻體，使得墻體的一面與梁體的一面平齊?？傊O(shè)計人員要綜合考慮各方面因素，不斷進行設(shè)計方案的優(yōu)化改進，保證設(shè)計施工安全。

（5）優(yōu)化設(shè)計剪力墻。剪力墻的優(yōu)化設(shè)計對于房屋結(jié)構(gòu)的設(shè)計優(yōu)化也是非常重要的，它通過框架結(jié)構(gòu)內(nèi)添加具有抵抗水平剪刀力的墻體來提升結(jié)構(gòu)的牢固性。在進行剪力墻優(yōu)化設(shè)計的時候，要在最大限度上體現(xiàn)出整體的均勻性，保證整體結(jié)構(gòu)的中心能夠與樓層平面的鋼度中心相互重合，這在降低外界環(huán)境的影響方面具有重要作用。

（6）在節(jié)能結(jié)構(gòu)設(shè)計上優(yōu)化建筑。在建筑節(jié)能上，對于一個房屋來說需具備好的采光性，這不僅是建筑標準和消費者的需求，也是在節(jié)能方面優(yōu)化設(shè)計的原則，首先，在項目施工上要根據(jù)該地區(qū)的地理位置和規(guī)劃需求來實現(xiàn)建筑物的朝向；南北通透、合理的陽光照射是保障房屋使用度上的一個具備條件，在美觀上而言，也是避免因為天氣的影響導(dǎo)致垂直現(xiàn)象，審美的效果就會大打折扣。另一層意義就是采光好的地段，節(jié)能方面的效果也是無可質(zhì)疑的，從而降低熱量的損耗；同時于建筑門窗來說，可以直接面對陽光的一面，在整個空氣面積上就會不斷的擴大，整個視覺感和審美觀也有不一樣的效果。

（7）應(yīng)用建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化-上部。房屋結(jié)構(gòu)的上部優(yōu)化過程中，應(yīng)當(dāng)合理規(guī)劃剪力墻的設(shè)置，從而使剪力墻具有均勻的質(zhì)量。例如在同一樓層內(nèi)的幾何中心與剛度中心能夠重合，這樣可以便于提高結(jié)構(gòu)的抗震和抗風(fēng)力，使得這些不利因素降到可以控制的最低水平，最終保障房屋建筑的工程質(zhì)量。假設(shè)房屋類型較為適宜，應(yīng)當(dāng)增加剪力墻的肢長，使房屋的使用空間得到優(yōu)化，從而減少墻肢的數(shù)量，保證房屋室內(nèi)美觀的同時，也減少了建筑材料的使用。這樣的優(yōu)化方法不僅能夠保證房屋質(zhì)量，而且能夠?qū)崿F(xiàn)建筑資源的節(jié)約，在現(xiàn)代建筑上上部建筑的使用度比較高。

（8）下部地基基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計。在建筑結(jié)構(gòu)上地基基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)優(yōu)化主要是通過四個方面進行的，主要從地基、基礎(chǔ)及持力層和基礎(chǔ)埋深上，要想得到優(yōu)化，設(shè)計人員要選擇適合該區(qū)域的規(guī)劃進行設(shè)計方案，例如，在基礎(chǔ)剛度較大的地基上，地基反力近似于地形分布，堅硬和基礎(chǔ)剛度越小，荷載與地基的內(nèi)力也會變小，這樣對施工的造價也會降低，對集中優(yōu)化設(shè)計方案進行合理的對比，在最佳的方式和最優(yōu)化的方案選出來。從地基建筑工程上講，地基抵抗變形能力的增強，考慮地基基礎(chǔ)和整體結(jié)構(gòu)的意義也相應(yīng)降低，這樣的設(shè)計施工方法簡單，施工時間比較短。

（9）房屋建筑配筋及構(gòu)造的優(yōu)化設(shè)計。第一，墻體配筋。要求墻體的水平鋼筋在外側(cè)，豎向的鋼筋在內(nèi)側(cè)。配筋的比例必須按照規(guī)定的構(gòu)造設(shè)計，選取滿足規(guī)范的最小配筋率即可。第二，對于連梁高跨比大于5的剪力墻，要求其連梁高度要按照規(guī)定通過樓面和屋面進行洞頂打開，對于窗臺部門還要進行飄窗設(shè)計，在飄窗設(shè)計上為了增加安全度，要進行砌筑填充，同時還要再加一根梁，保證飄窗的安全性能；另外，在連梁配筋應(yīng)對稱配置，腰筋同墻體水平筋。

4 結(jié)語

房屋結(jié)構(gòu)的設(shè)計優(yōu)化對于房屋的整體結(jié)構(gòu)的質(zhì)量、穩(wěn)固性、安全性、經(jīng)濟實用性等都是非常重要的，它所涉及到的東西也是非常的多、領(lǐng)域也非常廣泛，對于設(shè)計師的能力要求非常高。為了滿足用戶的要求，房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計者要綜合考慮所有可能涉及到的因素，設(shè)計出一個科學(xué)合理、綜合效益良好的方案。同時，還要盡最大限度在滿足上述要求之后，做到一定程度上的技術(shù)創(chuàng)新。

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