張爽

大連先鋒建筑設(shè)計(jì)咨詢(xún)有限公司 遼寧大連 116000

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)建筑成本有著非常大的影響，對(duì)于住宅建筑而言更應(yīng)該優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，這是開(kāi)啟新型住宅建筑的必經(jīng)之路。

1 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化的意義

新型住宅建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化的意義主要體現(xiàn)在三個(gè)方面，具體如下：

1.1 保障住宅安全性

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如果不夠深入，就容易被人誤認(rèn)為是“抽鋼筋”，影響建筑本身的安全性。但若經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)優(yōu)化，完成設(shè)計(jì)之后再進(jìn)行加工，則可以減少設(shè)計(jì)過(guò)程中錯(cuò)誤出現(xiàn)的可能性，進(jìn)而節(jié)省材料使用，確保建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)置更加合理和安全[1]。

因此，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)首先需要考慮的就是建筑的安全屬性，如果不能夠同時(shí)滿(mǎn)足建筑結(jié)構(gòu)的實(shí)用性和安全效應(yīng)，自然無(wú)法保障建筑本身的價(jià)值和功能。

1.2 實(shí)現(xiàn)住宅經(jīng)濟(jì)性

對(duì)于中國(guó)當(dāng)下的房地產(chǎn)行業(yè)而言，其存在是十分復(fù)雜和尷尬的，極高的成本導(dǎo)致了較高的房產(chǎn)價(jià)格，也促使真正意義上能夠接受其價(jià)格的絕非大多數(shù)，房子賣(mài)不動(dòng)已經(jīng)成為一種常態(tài)。

因此，對(duì)于房產(chǎn)企業(yè)而言，發(fā)展的關(guān)鍵還是要考慮如何降低開(kāi)發(fā)成本、提高經(jīng)營(yíng)利潤(rùn)。建筑的經(jīng)濟(jì)性是投資者考慮的重點(diǎn)，也就是說(shuō)只有控制成本，才能確保房地產(chǎn)企業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展[2]。從住宅的結(jié)構(gòu)分布、用地面積、層數(shù)和建筑設(shè)備、結(jié)構(gòu)外觀等多方面因素來(lái)看，住宅建筑往往只是一棟拔地而起的建筑，樓層數(shù)越多、越需要考慮其承重效果。但基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的承載力必須適應(yīng)建筑本身的重量，而要實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)必然會(huì)加大成本；同時(shí)考慮到建筑采光等一系列因素，故而高度越高、相應(yīng)的布局就應(yīng)該做出調(diào)整，如此用地面積也會(huì)增加，后續(xù)電氣供應(yīng)、排水等基礎(chǔ)設(shè)施也要做出調(diào)整。當(dāng)建筑結(jié)構(gòu)的安全性能夠得到充分保證時(shí)，就必須對(duì)結(jié)構(gòu)的外觀展開(kāi)調(diào)整，例如可以將方形的建筑結(jié)構(gòu)調(diào)整為圓形，這樣既能夠減小建筑的占地面積，還能降低后續(xù)外形裝飾所需的建筑成本。

2 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要優(yōu)化技術(shù)

2.1 工作重點(diǎn)

（1）在項(xiàng)目建設(shè)初期，必須考慮項(xiàng)目所在區(qū)域的土地性質(zhì)，判斷其是否存在調(diào)整的可能性。圍繞項(xiàng)目周邊情況做好調(diào)研，并切實(shí)做好成本估算及用地分析，然后根據(jù)生成的多個(gè)建筑方案進(jìn)行對(duì)比。在此基礎(chǔ)之上進(jìn)一步分析客戶(hù)的實(shí)際需求，尋找到其痛點(diǎn)和盲點(diǎn)，進(jìn)行精準(zhǔn)的成本控制，切實(shí)提高建筑的可售面積，把握諸如容積率、建筑密度等一系列數(shù)據(jù)和要素，提升土地的使用價(jià)值[3]。

（2）進(jìn)行實(shí)地勘察，然后根據(jù)勘察報(bào)告考慮建筑的地基承載能力，對(duì)不良地質(zhì)、周邊管線、地下水位展開(kāi)綜合分析，充分考慮巖土工程的設(shè)計(jì)控制，確保風(fēng)險(xiǎn)最低化。

（3）根據(jù)結(jié)構(gòu)比例確定結(jié)構(gòu)和空間之間的關(guān)系，對(duì)布置建筑荷載進(jìn)行優(yōu)化，然后通過(guò)計(jì)算的方式對(duì)建筑荷載進(jìn)行優(yōu)化，并保證構(gòu)造筋配的最佳控制。

（4）優(yōu)化場(chǎng)地總平面設(shè)計(jì)，做好道路、豎向和管線設(shè)計(jì)。

（5）優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的相關(guān)參數(shù)，包括鋼筋用量、抗震設(shè)防烈度、混凝土材料（強(qiáng)度等級(jí)和用量）以及結(jié)構(gòu)體形（長(zhǎng)、寬、高、層數(shù)）等。

2.2 工作思路

當(dāng)相關(guān)人員接到具體的設(shè)計(jì)任務(wù)時(shí)，首先需要考慮建筑結(jié)構(gòu)的定義和選型，分析建筑載荷，確定載荷取值，然后通過(guò)計(jì)算了解建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。然后在此基礎(chǔ)上進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)的分解，設(shè)計(jì)細(xì)部構(gòu)件、全面落實(shí)構(gòu)件的配筋、尺寸，對(duì)其經(jīng)濟(jì)性展開(kāi)全面評(píng)估，最終得出可行性數(shù)據(jù)。再?gòu)慕Y(jié)構(gòu)的整體性出發(fā)，借助有效的材料分布，來(lái)對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)展開(kāi)優(yōu)化。比如這樣一則案例：

已知剪力墻結(jié)構(gòu)在抗側(cè)力和結(jié)構(gòu)承載力方面具有優(yōu)勢(shì)，較之傳統(tǒng)的梁柱結(jié)構(gòu)更具空間利用率方面的優(yōu)勢(shì)，但其總體造價(jià)相對(duì)較高。

針對(duì)這樣一起案例，可以從這樣幾個(gè)方面做出突破和調(diào)整：

首先，明確剪力墻的整體布局。通常情況下剪力墻的整體布局，需要維持向壓力程度和雙向布置、保留洞口、注意加固，保證連續(xù)的豎向布置。只有保證質(zhì)量中心和剛度盡可能的相近，才能在一定程度上確?？拐鹦Ч?。所以要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，就要保證剪力墻在中軸線兩側(cè)均勻分布。布置具體格局時(shí)，多會(huì)選擇L型或者T型，只是因?yàn)榧袅σ话闱闆r下本身的重量較大、需要適當(dāng)調(diào)整[4]。

其次，保障剪力墻的延展性?？梢钥紤]在剪力墻的長(zhǎng)度上做文章，通常情況下細(xì)長(zhǎng)的剪力墻延展性都比較理想，可以有效防止結(jié)構(gòu)剪切破壞，但最好也不要超過(guò)8米。假設(shè)實(shí)際情況超過(guò)了8米，則可以通過(guò)開(kāi)洞口、將均勻分布的洞口做成連肢墻，再用約束彎曲小的弱連梁分割墻體。在厚度方面，如果一般填充墻為200毫米，那么剪力墻的厚度絕對(duì)不能低于這個(gè)數(shù)值，否則就無(wú)法保證其剛度。

再次，連梁。連梁在剪力墻結(jié)構(gòu)當(dāng)中，主要起到的作用是連接強(qiáng)肢、提高結(jié)構(gòu)剛度，如果墻肢出現(xiàn)變形甚至發(fā)生斷裂，多半是連梁設(shè)計(jì)存在問(wèn)題。在具體設(shè)計(jì)過(guò)程中，連梁大多遵循“強(qiáng)墻弱梁”的基本原則，有助于增強(qiáng)連梁的延展性，降低墻體被破壞的可能性。

最后，換層或過(guò)度層設(shè)計(jì)。在一些特定的剪力墻結(jié)構(gòu)當(dāng)中，需要進(jìn)行換層或設(shè)計(jì)過(guò)度層，在具體設(shè)計(jì)時(shí)，需要按照建筑結(jié)構(gòu)的整體確保相應(yīng)參數(shù)的合理性。但是需要注意的是，對(duì)于過(guò)度層的抗震性能絕對(duì)不能高估。畢竟在反復(fù)的作用力之下，過(guò)度層的墻體抗震性能較之一般情況下的墻體低至兩至三倍，因此并沒(méi)有辦法按照正常的墻體承受能力的方式來(lái)進(jìn)行計(jì)算。

優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)具有十分重要的作用，其不意味著對(duì)工程量的精確落實(shí)，而是在滿(mǎn)足用戶(hù)需求的情況下，規(guī)范設(shè)計(jì)需求，確保住宅建筑結(jié)構(gòu)的安全和經(jīng)濟(jì)。隨著信息科技的快速發(fā)展，隨著我國(guó)建筑行業(yè)水平的整體性提升，新型住宅建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)尤其存在的意義和必然性，需要相關(guān)工作人員在日常設(shè)計(jì)和工作過(guò)程中引起足夠的重視和關(guān)注。