房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法的應(yīng)用分析

紀(jì)寧芳

摘要：現(xiàn)階段，在高房價(jià)的促進(jìn)下，房屋建筑的美觀、經(jīng)濟(jì)與安全備受人們關(guān)注。為了快速適應(yīng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化的形勢，應(yīng)在設(shè)計(jì)房屋建筑領(lǐng)域不斷豐富結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)。在優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)中，設(shè)計(jì)人員要從建筑環(huán)境、市場等出發(fā)，使用符合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求的優(yōu)化技術(shù)來保障房屋的科學(xué)與合理度，并以此贏得市場與客戶。

關(guān)鍵詞：房屋建筑;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);優(yōu)化方法;應(yīng)用

1重要作用

1.1改善房屋質(zhì)量

優(yōu)化設(shè)計(jì)房建結(jié)構(gòu)，能夠大幅改善房屋質(zhì)量，使房屋結(jié)構(gòu)安全、穩(wěn)定。據(jù)實(shí)踐研究顯示，在房建工程中，相關(guān)單位必須高度重視質(zhì)量問題，以免影響承建單位的經(jīng)濟(jì)效益。通過優(yōu)化技術(shù)，處理房屋結(jié)構(gòu)質(zhì)量專業(yè)問題，能夠有效防止施工質(zhì)量出現(xiàn)問題，并穩(wěn)定房屋結(jié)構(gòu)。因此，在設(shè)計(jì)實(shí)踐中，有關(guān)設(shè)計(jì)人員需要大力改善、優(yōu)化既有結(jié)構(gòu)，并不斷提升優(yōu)化技術(shù)的整體應(yīng)用水平，通過現(xiàn)代化的設(shè)計(jì)理念及優(yōu)化技術(shù)適當(dāng)調(diào)整房屋結(jié)構(gòu)方案，進(jìn)一步增強(qiáng)房屋投入使用后的安全性與穩(wěn)定性。同時(shí)，還應(yīng)提升房屋設(shè)計(jì)要求標(biāo)準(zhǔn)，以順應(yīng)新時(shí)代建筑業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展，進(jìn)而貫徹好質(zhì)控方案。

1.2節(jié)省造價(jià)成本

在設(shè)計(jì)房屋結(jié)構(gòu)中，優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能夠節(jié)省造價(jià)成本，增加建設(shè)企業(yè)的綜合經(jīng)濟(jì)收益。例如，在某裝配式房屋中，設(shè)計(jì)人員從造價(jià)管理出發(fā)，嚴(yán)格管控各項(xiàng)要素，并引入優(yōu)化技術(shù)來調(diào)整設(shè)計(jì)方案，進(jìn)而節(jié)省了約18%的總造價(jià);基于工作人員、器具、原材料、優(yōu)化技術(shù)等，有效控制了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的各項(xiàng)影響因素，進(jìn)而提升了項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)效益。另外，在工作實(shí)踐中，基于優(yōu)化技術(shù)的設(shè)計(jì)方案還能管理、指導(dǎo)建筑工程的實(shí)施內(nèi)容，貫徹落實(shí)房屋成本管理有效措施，以進(jìn)一步節(jié)省房屋成本投入。

1.3改善美觀性

有效優(yōu)化服務(wù)結(jié)構(gòu)后，設(shè)計(jì)人員還應(yīng)進(jìn)一步美化房屋。當(dāng)前，房屋的設(shè)計(jì)目標(biāo)不再只是提供用戶一個(gè)安全、舒適的地方，還應(yīng)改善用戶的視覺體驗(yàn)，賦予整個(gè)房屋一定的美感。在具體的設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員除了應(yīng)滿足大眾化審美要求，還應(yīng)注意部分群體的個(gè)性化追求，并適當(dāng)引進(jìn)地域性元素。要在控制房屋結(jié)構(gòu)經(jīng)濟(jì)、實(shí)用、安全的基礎(chǔ)上，創(chuàng)新既有房屋結(jié)構(gòu)，基于優(yōu)化技術(shù)，融合房屋結(jié)構(gòu)的整體美感和藝術(shù)新元素，進(jìn)而使房屋更加美觀、新穎。

2建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)現(xiàn)狀與問題

2.1板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問題

建筑結(jié)構(gòu)的主要組成部分之一就是板，是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容。在樓板設(shè)計(jì)過程中，需要考慮板塊的跨度、所處位置及管線分布情況等內(nèi)容。實(shí)際部分板中存在洞口，這些洞口就是板塊的薄弱環(huán)節(jié)，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)需要對這些薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行重點(diǎn)考慮。

2.2建筑結(jié)構(gòu)裂縫問題

現(xiàn)代建筑物大多以鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)為主，混凝土結(jié)構(gòu)在使用時(shí)存在出現(xiàn)結(jié)構(gòu)裂縫的可能，裂縫的出現(xiàn)直接影響建筑物的安全性。造成結(jié)構(gòu)裂縫的原因之一就是荷載，一旦荷載超過最大能承受的量，就會(huì)出現(xiàn)結(jié)構(gòu)裂縫，而且隨著時(shí)間的推移，數(shù)量急劇增加。另外，施工的工藝、環(huán)境、材料等因素也會(huì)導(dǎo)致裂縫問題的產(chǎn)生。

2.3抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理

抗震設(shè)計(jì)一直是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)，但因?yàn)榈卣鸨旧砭痛嬖谳^強(qiáng)的不確定性和破壞性，在無形中增加了設(shè)計(jì)的難度。在地震發(fā)生時(shí)，建筑的弱點(diǎn)會(huì)直接影響其整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，因此在進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)時(shí)，需明確建筑結(jié)構(gòu)體系中的薄弱點(diǎn)，并采取有效的處理措施，提高建筑物的抗震性能。

2.4設(shè)計(jì)人員自身問題

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中廣泛使用計(jì)算機(jī)技術(shù)，借助設(shè)計(jì)軟件完成設(shè)計(jì)方案，利用設(shè)計(jì)軟件降低設(shè)計(jì)工作強(qiáng)度，提高設(shè)計(jì)質(zhì)量與效率。但實(shí)際使用中，部分設(shè)計(jì)人員不熟悉設(shè)計(jì)圖紙，缺少設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，加上對規(guī)范理解不到位，在不了解實(shí)際形式與需求的情況下盲目設(shè)計(jì)，最終造成理論模型與實(shí)際狀況不符，影響建筑物的安全性與耐久性。

3優(yōu)化建筑施工結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的有效方法

3.1優(yōu)化建筑主體上部結(jié)構(gòu)

為了優(yōu)化建筑物的上層建筑設(shè)計(jì)，必須進(jìn)行建模。首先，抗震墻設(shè)計(jì)要科學(xué)，使建筑物的重心與各平面剛體中心一致，可有效提高建筑物的剛度，使墻體質(zhì)量均勻分布;降低地震和風(fēng)對建筑物結(jié)構(gòu)的負(fù)荷。其次，抗震墻的暗柱一般是由普通的柱狀鋼材構(gòu)成。采用大型耐震墻可節(jié)約柱鋼，降低工程造價(jià)。對于建筑耐震性有特殊要求的超大耐震墻，不能隨意使用。

3.2優(yōu)化基礎(chǔ)地基設(shè)計(jì)

地基是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的核心。為了優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，有必要對建筑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。近年來，隨著建筑業(yè)的快速發(fā)展，地基的設(shè)計(jì)根據(jù)所建建筑物的性能和具體形狀的不同，對地基的具體要求也有所不同。在基礎(chǔ)工程設(shè)計(jì)中，應(yīng)根據(jù)建筑物的具體情況，制定合理的基礎(chǔ)勘察方案。對建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格遵循節(jié)約工程造價(jià)的原則。若基礎(chǔ)設(shè)計(jì)以樁基為主，則應(yīng)根據(jù)建筑物的實(shí)際承載能力，充分細(xì)致地勘察、比較各種材料的樁基，選擇最佳的設(shè)計(jì)方案。

3.3優(yōu)化房屋建筑整體與局部

在建筑設(shè)計(jì)中，應(yīng)具有層次感和復(fù)雜感。每個(gè)子系統(tǒng)包含多個(gè)從屬系統(tǒng)，包括多角度設(shè)計(jì)、安裝等。建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化應(yīng)全面研究和優(yōu)化各個(gè)從屬系統(tǒng)，把握層次相關(guān)性，建立重疊系統(tǒng)。就復(fù)雜度而言，由于以建材、零件、附屬品等為中心，因此，需要從整體上進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化。

3.4基礎(chǔ)設(shè)計(jì)合理取值

基礎(chǔ)設(shè)計(jì)取值不規(guī)范是設(shè)計(jì)人員經(jīng)常容易忽略的一個(gè)問題。建筑結(jié)構(gòu)師在進(jìn)行基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，計(jì)算數(shù)據(jù)應(yīng)該從多方面角度考慮，不能忽視其中的細(xì)節(jié)問題，比如在上面提到的房屋風(fēng)荷載力的驗(yàn)算，就算低層房屋建造是不用進(jìn)行基礎(chǔ)和地基抗震荷載力計(jì)算，也要分析它的影響，再進(jìn)行設(shè)計(jì)取值。

3.5嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)規(guī)范要求進(jìn)行圖紙?jiān)O(shè)計(jì)，保證設(shè)計(jì)質(zhì)量

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員要有實(shí)事求是的工作態(tài)度，設(shè)計(jì)不能脫離實(shí)際。建筑施工過程中，要嚴(yán)格遵守設(shè)計(jì)規(guī)范選取建筑材料和相關(guān)的設(shè)備，還要進(jìn)行檢測復(fù)查，保證建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)符合建筑施工需求。提高建筑施工的效率和質(zhì)量，達(dá)到高標(biāo)準(zhǔn)、高質(zhì)量的要求。

3.6完善圖紙信息

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖紙包含了建筑施工過程中的主要關(guān)鍵信息，優(yōu)秀建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖可以體現(xiàn)出建筑工程的整個(gè)格局和標(biāo)準(zhǔn)。設(shè)計(jì)人員要設(shè)計(jì)出一份優(yōu)秀的結(jié)構(gòu)圖紙，首先設(shè)計(jì)人員要有豐富的理論知識(shí)和知識(shí)靈活運(yùn)用能力，在進(jìn)行設(shè)計(jì)工作之前，應(yīng)該從基礎(chǔ)建筑設(shè)計(jì)圖紙入手，強(qiáng)化一些細(xì)節(jié)上的設(shè)計(jì)知識(shí)，然后再抓住設(shè)計(jì)的核心內(nèi)容進(jìn)一步完善設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的問題，保證設(shè)計(jì)圖紙的科學(xué)性、合理性、實(shí)用性，以此來確保建筑施工項(xiàng)目建設(shè)的質(zhì)量。

結(jié)束語：

總之，在設(shè)計(jì)房屋建筑體系結(jié)構(gòu)時(shí)，設(shè)計(jì)人員要積極應(yīng)用現(xiàn)代化的優(yōu)化技術(shù)，從結(jié)構(gòu)模型、主體、細(xì)節(jié)、排水體系、電氣布置等方面開展優(yōu)化設(shè)計(jì)，并充分應(yīng)用現(xiàn)代設(shè)計(jì)新理念、規(guī)劃結(jié)構(gòu)模型、選取最優(yōu)方法等，進(jìn)而達(dá)到提升房建結(jié)構(gòu)整體設(shè)計(jì)質(zhì)量的目的。隨著現(xiàn)代科技的飛快進(jìn)步，房建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也應(yīng)積極引入先進(jìn)技術(shù)，充分利用技術(shù)優(yōu)勢來改進(jìn)、優(yōu)化房建結(jié)構(gòu)方面的設(shè)計(jì)，并大幅提升房建結(jié)構(gòu)的專業(yè)設(shè)計(jì)水平，打造出兼具經(jīng)濟(jì)實(shí)用性與美觀度的現(xiàn)代房屋，進(jìn)而營造出一個(gè)更宜人的優(yōu)質(zhì)環(huán)境，并以此有效促進(jìn)房建設(shè)計(jì)行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

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