趙靜超

摘 要：在社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的大背景下，在建筑業(yè)中應(yīng)用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法是大勢(shì)所趨。它可在對(duì)房屋安全性及實(shí)用性進(jìn)行保證的前提下，使得建筑物的美觀度大大提升，減少原材料的使用數(shù)量，進(jìn)而提高建筑企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。因此，設(shè)計(jì)人員需要采取有效對(duì)策，在房屋建筑中合理利用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法，保證建筑整體性能。

關(guān)鍵詞：房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；優(yōu)化技術(shù)；應(yīng)用

1 房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法淺析

1.1 概況分析

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化指的是對(duì)房屋建筑材料自身的性能充分發(fā)揮，從而實(shí)現(xiàn)各構(gòu)件及各環(huán)節(jié)的相互配合，對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化，可以實(shí)現(xiàn)房屋建筑結(jié)構(gòu)的良好優(yōu)化。相較于以往開展的結(jié)果設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化不僅可保證結(jié)構(gòu)的安全，還能將價(jià)值學(xué)及審美學(xué)的相關(guān)觀點(diǎn)融入其中，對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平不斷提高，使得房屋建筑的整體性得到保證。

1.2 要點(diǎn)分析

1.2.1 協(xié)調(diào)房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)是一項(xiàng)系統(tǒng)性的復(fù)雜的工程，主要是對(duì)房屋建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行美觀化設(shè)計(jì)，而建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要是提高房屋建筑結(jié)構(gòu)的安全性和合理性，因此在實(shí)際工作中，需要將優(yōu)化設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)合起來，使其相互配合，在降低工程整體造價(jià)的前提下，提高房屋建筑結(jié)構(gòu)的實(shí)用性以及美觀性，最終達(dá)到結(jié)構(gòu)的合理化設(shè)計(jì)。

1.2.2 嚴(yán)格遵守結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范

在對(duì)房屋建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)，需要讓具有豐富設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的專業(yè)人員進(jìn)行，并保證在設(shè)計(jì)過程中遵守相關(guān)的設(shè)計(jì)規(guī)范。但是也需要注意，目前我國(guó)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范是針對(duì)所有的建筑工程的，其中一些規(guī)范可能并不適用于房屋建筑，因此在實(shí)際工作中還要根據(jù)房屋建筑結(jié)構(gòu)的實(shí)際情況，具體問題具體分析，從而對(duì)房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行全面而合理的優(yōu)化，以保證建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的質(zhì)量。

3 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的問題

3.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖紙信息表達(dá)不全面

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的圖紙包含了建筑施工所需要的各種信息，是建筑施工的重要依據(jù)，即使設(shè)計(jì)圖紙存在一些看起來微不足道的問題，也必然會(huì)導(dǎo)致建筑的具體施工中存在缺陷或隱患，對(duì)建筑的安全性和功能性極為不利。當(dāng)前很多設(shè)計(jì)人員在出圖時(shí)缺少必要的工作標(biāo)準(zhǔn)，因?yàn)榻?jīng)驗(yàn)不足或工作失誤導(dǎo)致施工中需要用到的一些關(guān)鍵信息沒有得到明確的表達(dá)或遺漏，如結(jié)構(gòu)抗裂等級(jí)、材料屬性、地下地上的建筑標(biāo)高、梁柱編號(hào)等，導(dǎo)致現(xiàn)場(chǎng)施工人員隨意施工，很容易使建筑的質(zhì)量出現(xiàn)較大的隱患。

3.2 過分追求降低施工成本導(dǎo)致建筑存在隱患

建筑施工需要消耗大量的建筑材料，特別是所使用的鋼材料的費(fèi)用在建筑材料成本中占據(jù)著較大的比例。一些單位往往試圖通過降低含鋼材料的使用量來降低建筑的成本，并對(duì)設(shè)計(jì)單位提出要降低鋼特性材料的用量。隨著建筑樣式的多元化，新的建筑結(jié)構(gòu)形式不斷出現(xiàn)，設(shè)計(jì)人員往往通過改進(jìn)結(jié)構(gòu)形式以實(shí)現(xiàn)鋼材料用量的減少。大量使用鋼特性材料是比較成熟的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方式，對(duì)于為了將低成本而大量修改結(jié)構(gòu)形式的做法可能存在一定的安全隱患，也許會(huì)在較長(zhǎng)的一段時(shí)期后暴露出問題。

4 房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的優(yōu)化對(duì)策

4.1 對(duì)于建筑整體規(guī)劃實(shí)施優(yōu)化

比如在珠江三角洲這個(gè)區(qū)域，在夏季溫度較高，而且雨量較多，但是冬季溫度適宜，雨熱同期。在房屋的設(shè)計(jì)領(lǐng)域，戶型實(shí)用過程中針對(duì)自然風(fēng)的要求和夏天日照節(jié)能保溫的作用，在對(duì)于房屋整體規(guī)劃設(shè)計(jì)的時(shí)候，應(yīng)當(dāng)顧及到各個(gè)房屋間的互相遮擋對(duì)風(fēng)流動(dòng)性的作用水平，此外在總圖設(shè)計(jì)的時(shí)候，應(yīng)當(dāng)盡可能地降低西側(cè)戶型的設(shè)計(jì)，降低西曬對(duì)節(jié)能的不良作用。比如隨著人民生活水平的不斷提升，汽車成為了人們的代步工具，數(shù)量急劇增加，新建房屋應(yīng)當(dāng)配備相應(yīng)的車位，為實(shí)現(xiàn)車位配置的需要，房屋應(yīng)當(dāng)配備地下室，如此在整體規(guī)劃的過程中，應(yīng)當(dāng)對(duì)車庫(kù)的出入口、各個(gè)塔樓之間的布局和消防車道間的聯(lián)系展開科學(xué)的優(yōu)化。最終統(tǒng)計(jì)整體規(guī)劃優(yōu)化的重點(diǎn)內(nèi)容包含：建筑物規(guī)劃、道路規(guī)劃，排水規(guī)劃和有關(guān)擋土墻、邊坡、土石方填挖量經(jīng)濟(jì)性平衡以及土石方量的總圖調(diào)配等。優(yōu)化的主要包括道路方向、區(qū)域功能布局、地下室布局以及管道方向等。

4.2 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化

4.2.1 選擇參數(shù)變量

在實(shí)際的房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作當(dāng)中，設(shè)計(jì)人員為盡量保證設(shè)計(jì)思想的正確性，會(huì)通過多種手段去盡可能獲取更多的與工程相關(guān)的參數(shù)，并且將這部分參數(shù)視作為變量。比如，在建筑工程當(dāng)中，常被當(dāng)作變量的參數(shù)有房屋價(jià)格參數(shù)、預(yù)期出現(xiàn)的損失參數(shù)等等，在進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化的過程中，設(shè)計(jì)人員則需要對(duì)所收集的參數(shù)進(jìn)行分析，預(yù)判其變化可能對(duì)工程造成的影響，以及由于復(fù)雜程度帶給工程進(jìn)度的影響?；诖朔N情況，在實(shí)際的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化分析階段，倘若設(shè)計(jì)人員將變幅偏小的參數(shù)或者印象因素偏少的參數(shù)選為設(shè)計(jì)指標(biāo)，則會(huì)大大降低設(shè)計(jì)、編程的工作難度，進(jìn)而更為快速地找準(zhǔn)目標(biāo)點(diǎn)，開展設(shè)計(jì)工作。

4.2.2 確定函數(shù)

在具體的房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化工作當(dāng)中，設(shè)計(jì)人員一般會(huì)從眾多相似函數(shù)當(dāng)中去確定目標(biāo)函數(shù)。比如在進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)的施工過程中，設(shè)計(jì)人員針對(duì)房屋橫截面規(guī)格與鋼筋規(guī)格進(jìn)行最優(yōu)化的函數(shù)選擇，并且對(duì)所確定函數(shù)的性質(zhì)進(jìn)行深入細(xì)致地分析，進(jìn)而從施工成本方面予以考慮整個(gè)鋼結(jié)構(gòu)項(xiàng)目的具體設(shè)計(jì)。

4.3 重視結(jié)構(gòu)的精細(xì)部分的優(yōu)化

在房屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)中，除了整體規(guī)范，還需要對(duì)結(jié)構(gòu)局部進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。例如現(xiàn)澆板設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中應(yīng)當(dāng)盡最大水平將異形板分成矩形板，如此不但能夠?qū)崿F(xiàn)均衡受力的目標(biāo)，而且能夠有效預(yù)防拐角裂縫的產(chǎn)生。除此之外，在底部架構(gòu)抗震墻的底框梁箍筋配箍量通常比較大，這時(shí)候如果選擇冷軋帶肋鋼筋當(dāng)作箍筋，就能夠降低箍筋肢數(shù)亦或箍筋直徑，實(shí)現(xiàn)有效控制成本和便于施工的目標(biāo)。與此同時(shí)，為了降低柱構(gòu)件底部截面，選擇高強(qiáng)度的混凝土是非常適合的，然而水平構(gòu)件混凝土能夠在一定程度上降低混凝土的標(biāo)號(hào)，在受力方面也能夠達(dá)到需要，同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了成本的有效控制。

5 結(jié)束語(yǔ)

這些年以來，伴隨社會(huì)的不斷進(jìn)步，建筑領(lǐng)域面臨的挑戰(zhàn)變得越來越嚴(yán)峻。以往的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)早已使人們大失所望，遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到人們需要的功能與美學(xué)理念的更新速度。而且之后出現(xiàn)的新型的公共建筑、玻璃幕墻等的出現(xiàn)，使得建筑設(shè)計(jì)面臨的挑戰(zhàn)更為巨大，設(shè)計(jì)師不得不改善固有的設(shè)計(jì)方式，時(shí)刻汲取成功的經(jīng)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新，選擇科學(xué)的方式來改善建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，提高建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化的標(biāo)準(zhǔn)。本文通過一些經(jīng)驗(yàn)的概括，重點(diǎn)研究了建筑構(gòu)造設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中的優(yōu)化對(duì)策，希望在此領(lǐng)域中能夠起到借鑒的作用。

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