房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法的應(yīng)用探討

1、房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法的應(yīng)用探討 【摘要】建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計對房屋建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計來說是非常重要的，不僅能夠降低工程造價，還能滿足人們的需求，提供給居民經(jīng)濟(jì)實用，安全美觀的住房。文章簡述了屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法的重要性及其作用，對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用進(jìn)行了探討分析。 【關(guān)鍵詞】房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計；建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法；重要性；應(yīng)用 房屋建筑企業(yè)應(yīng)該應(yīng)用合理的建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計，實現(xiàn)公司利潤的最大化，從而提高公司的綜合競爭力。總而言之，房屋建筑設(shè)計師充分做好房屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計能夠?qū)崿F(xiàn)企業(yè)與客戶的雙贏。 1.房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法的重要性及其作用 1.1

2、房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法的重要性 對房屋建筑的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，施工人員應(yīng)在確保房屋建筑質(zhì)量安全的前提下，對設(shè)計方案進(jìn)行細(xì)致分析，應(yīng)用先進(jìn)的設(shè)計觀念及技術(shù)，從而對工程造價進(jìn)行控制。根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)分析，房屋的結(jié)構(gòu)如果經(jīng)過設(shè)計優(yōu)化，同未經(jīng)設(shè)計優(yōu)化的房屋建筑相比可以縮減10%20%的費用。但是，在現(xiàn)實的施工設(shè)計優(yōu)化中，因為受到多方面條件的限制，實施起來十分困難，無法充分發(fā)揮其優(yōu)越性。例如：一些施工企業(yè)過于追趕工程進(jìn)度，從而導(dǎo)致對房屋的設(shè)計效果造成影響；很多年輕的項目設(shè)計人員因為缺少工作經(jīng)驗，無法進(jìn)行設(shè)計優(yōu)化；還有的設(shè)計人員因為對房屋建筑部分的過分關(guān)注，從而對整體房屋建筑的設(shè)計預(yù)案造成忽略，影響了整體

3、造價。從中可以看出，房屋建筑項目的設(shè)計人員應(yīng)把施工技術(shù)同經(jīng)濟(jì)收益緊密的聯(lián)系起來，唯有規(guī)劃出切實可行、效果良好的設(shè)計預(yù)案才可以保證企業(yè)獲取最大收益。 1.2建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法的作用 （1）對房屋建筑的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計優(yōu)化可以全面發(fā)揮機(jī)械設(shè)備及建材的性能，同以往的結(jié)構(gòu)設(shè)計相比，更具優(yōu)勢。對房屋建筑的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計優(yōu)化可以降低工程造價的資金投入，為企業(yè)贏取更高的收益。同時，還能夠把房屋結(jié)構(gòu)中的各個單元進(jìn)行有機(jī)整合，提高房屋建筑的質(zhì)量，保證人們的居住安全。所以，對房屋的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計優(yōu)化是保證民用房屋經(jīng)濟(jì)性更好、適用性更強(qiáng)的重要方法之一。（2）提升房屋建筑的安全性。通過對房屋結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計，可以對原有設(shè)計方

4、案中的不足和缺陷進(jìn)行彌補，從而提升房屋結(jié)構(gòu)的合理性和安全性，在保證房屋建筑整體質(zhì)量的基礎(chǔ)上，節(jié)省房屋建筑材料，提升房屋建筑的穩(wěn)定性和相應(yīng)的受力性能，確保房屋建筑的使用安全。（3）減低工程造價。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，運用建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計后，與原設(shè)計方案相比，房屋建筑工程的成本可以節(jié)約10%-30%左右，成本大大降低。同時，通過建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計，還可以充分發(fā)揮原材料的性能，確保房屋結(jié)構(gòu)各個單元之間的緊密聯(lián)系，提升房屋建筑工程的經(jīng)濟(jì)性。 2.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用分析 2.1結(jié)構(gòu)同房屋建筑的協(xié)調(diào)優(yōu)化 在進(jìn)行設(shè)計時，應(yīng)盡可能保證房屋建筑的結(jié)構(gòu)同整體平面的配合緊密，從而實現(xiàn)造型美觀、結(jié)構(gòu)合

5、理的效果。在進(jìn)行房屋建筑柱及墻的布設(shè)時，應(yīng)同房建平面的功能需求相一致，每個房間的進(jìn)深、開間都應(yīng)保持統(tǒng)一。房屋建筑系統(tǒng)盡可能簡潔，墻與柱不可以出現(xiàn)錯位情況，每一層的高度及截面面積應(yīng)相同。進(jìn)行樓體或電梯的設(shè)計時，其應(yīng)力集中或受力方向較多的轉(zhuǎn)角區(qū)域，承重構(gòu)件應(yīng)盡可能選取高強(qiáng)建材，從而降低自重，而非承重的構(gòu)建應(yīng)選用質(zhì)量較輕的建材。整體房屋建筑在布局方面應(yīng)保證重心、剛心及質(zhì)心交疊，預(yù)防出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)情況。 2.2整體優(yōu)化和局部優(yōu)化 任一項目房屋建筑的設(shè)計都具備層次性及復(fù)雜性兩方面的特點。以層次性看來，其一般包含房屋建筑的設(shè)計體系、結(jié)構(gòu)體系及安裝設(shè)計體系等，每一個體系內(nèi)又囊括了多個下屬體系。進(jìn)行房屋建筑設(shè)計時，

6、設(shè)計人員應(yīng)對各個下屬系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，將各個布局間的橫向關(guān)聯(lián)沖破，疊加工程；以復(fù)雜性看來，其一般包含房屋建筑原料選取、零部件選取、結(jié)構(gòu)類型選取等內(nèi)容。所以，對于任一房屋建筑來講，就應(yīng)從整體進(jìn)行優(yōu)化，方可真正實現(xiàn)設(shè)計優(yōu)化。 2.3優(yōu)化設(shè)計規(guī)范 在對房屋建筑工程進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的過程中，設(shè)計人員嚴(yán)格遵循了相應(yīng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范，不僅充分了解了結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范中的相關(guān)條例，而且結(jié)合房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計的實際情況，對建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的方案進(jìn)行了合理應(yīng)用。同時，針對結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范中存在的不足，如安全性較差、要求過于寬松等，設(shè)計人員結(jié)合實際情況進(jìn)行了適當(dāng)?shù)娜∩?，從而切實保證了設(shè)計成果的最優(yōu)化。 2.4概念設(shè)計優(yōu)化 技術(shù)與房

7、屋結(jié)構(gòu)設(shè)計對于同一房屋建筑方案，可以有許多不同的結(jié)構(gòu)布置設(shè)計；確定了結(jié)構(gòu)布置的房屋建筑物，即使在同種荷載情況下也存在不同的分析方法；分析過程中設(shè)計參數(shù)、材料、荷載的取值也不是惟一的：房屋建筑物細(xì)部的處理更是不盡相同，這些問題是計算機(jī)無法完全解決的，都需要設(shè)計人員自己作出判斷。而判斷只能在結(jié)構(gòu)設(shè)計的一般規(guī)律指導(dǎo)下，根據(jù)工程實踐經(jīng)驗進(jìn)行，這便是前面所說的概念設(shè)計。因此，概念設(shè)計存在于設(shè)計師對多種備選方案進(jìn)行選擇的過程中。此外，分析如何應(yīng)付房屋建筑物可能遭遇的各種不確定因素成為概念設(shè)計的重要內(nèi)容。其中，地震作用最為難以琢磨，破壞性也最大。故而，房屋建筑設(shè)計過程中就應(yīng)該未雨綢繆，從計算及構(gòu)造等各個方面

8、都要采取一些有助于提高抗震能力的措施，不利于抗震的作法則應(yīng)盡量避免。剛度均勻、對稱是減小地震在結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生不利影響的重要手段；延性設(shè)計則能有效地防止結(jié)構(gòu)在地震作用下發(fā)生脆性破壞；多道設(shè)防思想能使房屋建筑在特大地震作用下次要的構(gòu)件先破壞，消耗一部分地震能量。這些抗震設(shè)防思想在整個設(shè)計過程中都應(yīng)該作為概念設(shè)計的重要指導(dǎo)思想。 2.5樁基礎(chǔ)優(yōu)化 樁基礎(chǔ)可以劃分為灌注樁及預(yù)制樁兩種樁型。因為灌注樁在施工時質(zhì)量較難控制，并且操作復(fù)雜，時間較長。所以，如果在沉降符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，應(yīng)利用預(yù)制樁進(jìn)行施工。另外，因為在普通狀況下，伴隨著樁基的不斷深入，土壤對樁身的作用及摩擦也隨之增大，所以，應(yīng)盡量選取長度較大

9、的預(yù)制樁。 2.6框架梁、柱箍筋間距的優(yōu)化 對不同抗震等級的框架梁，柱箍筋加密區(qū)的最小箍筋直徑和最大箍筋間距做了明確的規(guī)定。側(cè)重點就是關(guān)于質(zhì)量，比如抗震等級、人防等級、地基處理、承載能力、材料使用等一些相關(guān)因素，同時還包括對設(shè)計圖紙的詳細(xì)了解和掌握，在鋼筋水泥的質(zhì)量要求、地基基礎(chǔ)設(shè)計等級、砌體結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量控制等級，基本雪壓和基本風(fēng)壓，地面粗糙度等等一些基本房屋結(jié)構(gòu)的類型需要，如混凝土的含堿量不得超過3kg/m3、地下水類型及標(biāo)高、防水設(shè)計水位和抗浮設(shè)計水位，地基液化，濕陷及其他不良地質(zhì)作用，地基土凍結(jié)深度、設(shè)計活荷載值、混凝土結(jié)構(gòu)的環(huán)境類別、材料等級、強(qiáng)度等級、材料性能、施工質(zhì)量的特別要求等，是在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中要考慮的要素。 3.結(jié)束語 建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計技術(shù)在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中有著極其重要的作用，推動著城市化的建設(shè)與發(fā)展。房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計在確保安全性與合理性的基礎(chǔ)之上，應(yīng)該加強(qiáng)整個結(jié)構(gòu)的設(shè)計美觀性，以及對方案進(jìn)行不斷的優(yōu)化，促進(jìn)工作的改進(jìn)?，F(xiàn)代化的房屋建筑設(shè)計不僅需要確保其基本的使用價值和功能性，同時針對