文/萬小艷、馮旭 中鐵第一勘察設(shè)計院集團有限公司 陜西西安 710000

房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的重要環(huán)節(jié)，選擇最佳的結(jié)構(gòu)設(shè)計方案，將先進(jìn)的施工技術(shù)融入到設(shè)計之中，使得建筑更科學(xué)，同時能夠有效降低建設(shè)成本，提高房屋的經(jīng)濟性。

1、結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方式對建筑的重要性

就我國目前的發(fā)展來看，今后房屋建筑設(shè)計主體以超高層與高層建筑為主，那么，怎樣保證這些建筑在結(jié)構(gòu)設(shè)計上既符合百姓的需求，又可以盡量減少資金投入，是我們的共同話題。如果可以對施工技術(shù)進(jìn)行有效應(yīng)用，將它與企業(yè)的經(jīng)濟效益緊密連接起來，讓所有的設(shè)計方案都具備科學(xué)性與規(guī)劃性，基本就可以對建筑企業(yè)的經(jīng)濟收益進(jìn)行保障，也是一種對建筑工程造價的合理控制手段，并且在這個都實現(xiàn)的情況下，還不至于損害到居住者的生命安全利益。所以，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計如何將潛能發(fā)揮到最佳，如何在設(shè)計上更勝以往，為企業(yè)整體獲取最大化利益，還可以對房屋質(zhì)量進(jìn)行加強和提高，為我們的生活帶來保證，是企業(yè)進(jìn)行最大利益創(chuàng)造的重要方式之一，同時也體現(xiàn)出了，結(jié)構(gòu)設(shè)計方式對于房屋建筑優(yōu)化的重要作用。

2、房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法的價值

隨著我國城市化進(jìn)程的不斷加快，當(dāng)前我國的房屋建筑大都以高層或者超高層住房為主，這也是保證節(jié)約空間的重要方式之一。當(dāng)前企業(yè)在追求利益最大化的同時考慮的是怎樣保證房屋的結(jié)構(gòu)設(shè)計符合當(dāng)代人的需求，同時考慮如何減少投入資金。房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計想要符合當(dāng)代人的需求要考慮的是如何對其結(jié)構(gòu)設(shè)計進(jìn)行優(yōu)化。首先建筑施工設(shè)計人員要在保證安全的前提下，對設(shè)計方案進(jìn)行系統(tǒng)的分析。而后根據(jù)系統(tǒng)的分析對工程造價進(jìn)行合理控制。這樣一來能夠保證減少資金投入。在我國當(dāng)前房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中，有關(guān)數(shù)據(jù)顯示，進(jìn)行過優(yōu)化設(shè)計的方法能夠相比未經(jīng)過優(yōu)化的方法節(jié)省10～20%的費用。但也不是說所有的房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計都能夠達(dá)到這樣的水準(zhǔn)，也有因為一些特殊原因?qū)е聼o法達(dá)到。例如設(shè)計人員沒有經(jīng)驗，不能進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計；工程過于追求速度，導(dǎo)致對房屋的設(shè)計效果造成影響等?？偠灾?，對建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計是運用了先進(jìn)的設(shè)備以及設(shè)計思想，與以往的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計相比，其優(yōu)勢不言而喻。在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計能夠有效減少工程造價，為建筑企業(yè)節(jié)省資金。另外，還能根據(jù)當(dāng)代人的住房需求以及安全需求等將房屋結(jié)構(gòu)內(nèi)部進(jìn)行有效整合，提高房屋的質(zhì)量。對房屋的結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理的設(shè)計優(yōu)化是保證房屋適應(yīng)當(dāng)代社會的有效手段之一。

3、優(yōu)化方式的具體應(yīng)用

3.1 整體性與局部性優(yōu)化

任何建筑物在設(shè)計上都會帶有復(fù)雜性和層次性，從層次角度分析，包括安裝系統(tǒng)、建筑整體設(shè)計、結(jié)構(gòu)相關(guān)等眾多體系，每個獨立體系下又可能有許多下屬體系。設(shè)計房屋時，需要對相應(yīng)的下屬系統(tǒng)以及它們之間的橫向性進(jìn)行考慮，完成疊加工藝。而從復(fù)雜性角度來說，內(nèi)容主要就是包絡(luò)一些建筑的零部件，和一些建筑材料等，所以這個時候則需要考慮的是怎樣從整體著手，對整個整體建筑實現(xiàn)設(shè)計上的優(yōu)化工作。

3.2 階段性優(yōu)化、樁基礎(chǔ)優(yōu)化

設(shè)計人員按照階段的不同特點及工程實際情況，對優(yōu)化方式進(jìn)行確定，開展階段性優(yōu)化，對建筑整體壽命進(jìn)行延長。在對建筑質(zhì)量進(jìn)行保證時，還應(yīng)考慮到增加經(jīng)濟效益的問題。預(yù)制樁與灌注樁都是建筑樁基礎(chǔ)，在整體施工中，灌注樁涉及到的操作技巧十分復(fù)雜，對質(zhì)量難以很好控制，耗費時間較長，因此在土層符合預(yù)制樁條件下，應(yīng)充分結(jié)合預(yù)制樁施工，簡化工序。

3.3 合理設(shè)置剪力墻

合理設(shè)置剪力墻是對建筑主體上部結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化的重要方式。剪力墻在整個結(jié)構(gòu)的設(shè)計中其質(zhì)量要保持均勻，這樣一來對于成品房屋抗震以及抗風(fēng)都有一定優(yōu)勢。在剪力墻的設(shè)置中需要注意的是最好對剪力墻進(jìn)行大開間構(gòu)造，這樣一來能夠減少墻肢的數(shù)量，減少鋼筋的使用數(shù)量同時減少混凝土的使用，是節(jié)省工程資金的重要方式。

3.4 協(xié)調(diào)建筑優(yōu)化與結(jié)構(gòu)優(yōu)化

在結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計過程中，需要對建筑物整體平面與結(jié)構(gòu)之間的配合進(jìn)行保證。建筑物施工需要實現(xiàn)簡潔性的建筑系統(tǒng)，支柱與墻體要良好對接，截面面積與高度都要保持相同。在對樓體進(jìn)行設(shè)計時，由于轉(zhuǎn)角區(qū)域自身承受力的作用較多，因此需要將承重材料轉(zhuǎn)變?yōu)楦邚姴牧?，實現(xiàn)對自重的降低。保證建筑物整體的質(zhì)心與剛心的重合，防止出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)。

3.5 排水系統(tǒng)與電氣系統(tǒng)的優(yōu)化

排水系統(tǒng)眾所周知要將其設(shè)置在地下室，并且要在預(yù)留空間上保證管道的可用性。另外要注意的是在水平方向的管道可能會出現(xiàn)貫穿柱或梁的情況，這個時候就要盡可能降低這種現(xiàn)象的發(fā)生。如果排水管道穿過了承重墻就必須對承重墻的墻體進(jìn)行合理的加固。排水管道在使用的過程中會對墻體產(chǎn)生壓力，所以進(jìn)行加固是十分有必要的。電氣管線的安裝需要注意的是首先要在梁體上預(yù)留相應(yīng)的孔洞，同時保持梁體與墻體寬度相同。這樣是保證在電氣管線安裝的過程中不會給預(yù)制結(jié)構(gòu)造成施工困難。在電氣管線的安裝過程中，需要格外注意的是不要讓管線暴露在墻體的表面。此外，對于高層建筑，電梯的使用頻率較大，其孔洞較多且建筑構(gòu)件較多，對電梯進(jìn)行單獨的合理分析與計算也是保證施工質(zhì)量的關(guān)鍵。

3.6 樓梯以及電梯設(shè)計

設(shè)計樓梯以及電梯時，盡量保證樓梯、電梯等均勻布置在結(jié)構(gòu)中部，尤其對于側(cè)向剛度較小的框架結(jié)構(gòu)，需要充分考慮樓梯對于整體結(jié)構(gòu)的影響。從而保證建筑物整體質(zhì)心、剛心的重合，避免出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)狀況。

結(jié)語：

自改革開放以來，我國社會經(jīng)濟發(fā)展迅速，市場競爭日趨激烈，建筑行業(yè)作為事關(guān)國民經(jīng)濟的核心型產(chǎn)業(yè)，是關(guān)系到國計民生的重要問題。就目前來看，人們對建筑物的要求不僅體現(xiàn)在建筑物質(zhì)量及穩(wěn)定性上，建筑物的美觀及結(jié)構(gòu)也是其關(guān)注的重點，且是衡量整體實力的關(guān)鍵指標(biāo)。因此，對于我國建筑業(yè)來說，為了提升自身的核心競爭力，需要對房屋結(jié)構(gòu)深入研究，探索出科學(xué)的設(shè)計方法，對其質(zhì)量結(jié)構(gòu)進(jìn)行不斷優(yōu)化，在對建筑物安全性進(jìn)行保證的基礎(chǔ)上，保證建筑物的美觀度。