結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用

徐靜

新疆瑞昶設(shè)計院有限公司 新疆烏魯木齊 830000

1 房屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的應(yīng)用意義

首先是提升房屋建筑工程整體效益，房屋建筑工程整體效益受到多方面因素影響，其中質(zhì)量與造價屬于兩個重要因素，通過房屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計可以有效提升房屋建筑結(jié)構(gòu)質(zhì)量與降低房屋建筑造價，實(shí)現(xiàn)房屋建筑工程整體效益提升。其次為優(yōu)化整體建筑結(jié)構(gòu)，通過房屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計可以提升整體建筑結(jié)構(gòu)質(zhì)量，使得建筑結(jié)構(gòu)兼具美麗外表與實(shí)用內(nèi)在。一般房屋建筑主要功能為生活場所，其基本功能包括居住、使用等，同時房屋建筑作為重要建筑物，還需要具備一定審美性，需要符合大眾審美，而要想確保房屋建筑對大眾具有足夠吸引力，就需要同時滿足以上兩點(diǎn)[1]。

2 房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計存在的問題

2.1 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計圖紙不夠詳細(xì)

建筑工程施工中一個最為基礎(chǔ)的要素就是圖紙，這也是必不可少的一大關(guān)鍵要素，整個施工過程相關(guān)工作的開展都需要以圖紙作為基本參照，只有設(shè)計出一個科學(xué)完善的建筑結(jié)構(gòu)圖紙，才能為施工提供方便，避免在后期出現(xiàn)不必要的變更。然而，當(dāng)前部分施工企業(yè)所提供的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計圖紙并不完善，圖紙中的細(xì)節(jié)內(nèi)容不夠詳細(xì)，經(jīng)常出現(xiàn)結(jié)構(gòu)類型不明確、缺乏抗震等級要求、沒有規(guī)定墻體材料類型等問題，另外，還有些圖紙本身設(shè)計不夠?qū)I(yè)，沒有嚴(yán)格按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行圖紙的繪制，圖紙中的內(nèi)容標(biāo)識也不是很清晰，這種不規(guī)范的設(shè)計圖紙對施工造成的不良影響非常大，嚴(yán)重時甚至?xí)率宫F(xiàn)場施工陷入混亂無序的狀態(tài)，最終引發(fā)施工安全事故。

2.2 基礎(chǔ)選型缺乏科學(xué)性

對于房屋建筑來說，使用功能的重要性毋庸置疑，但安全性也是非常重要的，建筑物的安全水平主要是由建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理性決定的。建筑結(jié)構(gòu)的選型是否科學(xué)、使用的材料是否滿足標(biāo)準(zhǔn)要求、承載性能是否達(dá)標(biāo)、抗震等級是否合理等，都會直接影響到建筑工程的整體安全水平。從當(dāng)前的現(xiàn)狀來看，我國建筑行業(yè)經(jīng)常出現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)選型不合理的問題，如建筑承載性能偏低、施工基礎(chǔ)差等，這就極易導(dǎo)致建筑物在后期出現(xiàn)不均勻沉降的問題，最終引發(fā)各種安全隱患[2]。

3 結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用分析

3.1 整體優(yōu)化和局部優(yōu)化

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計表現(xiàn)出明顯的層次性和復(fù)雜性。首先，從層次性上來看，其主要涉及到建筑設(shè)計體系、結(jié)構(gòu)體系和安裝設(shè)計體系等，且上述每個體系之下還包括諸多小的分支體系。設(shè)計人員在開展建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計工作的時候，應(yīng)當(dāng)結(jié)合工程的具體情況以及各個分支的特點(diǎn)加以優(yōu)化，循序漸進(jìn)地解決各環(huán)節(jié)遇到的困難，進(jìn)而確保整個工程的順利完工。其次，站在復(fù)雜性的層面來看，其主要涉及到建筑原材料的選擇、零部件的選擇以及結(jié)構(gòu)類型的確定等內(nèi)容。所以，不管是哪種類型的房屋建筑，都可從整體和局部出發(fā)進(jìn)行優(yōu)化，最終實(shí)現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計水平的最大化提升。

3.2 基礎(chǔ)優(yōu)化設(shè)計

房屋建筑的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)與建筑整體功能的正常發(fā)揮及其穩(wěn)定性有著十分密切的聯(lián)系，所以，在進(jìn)行建筑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計的時候，設(shè)計人員必須注重對結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計方法的運(yùn)用，盡量實(shí)現(xiàn)對地基地質(zhì)、基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)等重點(diǎn)環(huán)節(jié)設(shè)計工作的全方位把控，在基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計方案中，應(yīng)處理好建筑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)與施工成本、施工技術(shù)等的關(guān)系，找準(zhǔn)三者之間的平衡點(diǎn)。對于框架結(jié)構(gòu)來說，應(yīng)根據(jù)地質(zhì)勘察報告對基礎(chǔ)形式進(jìn)行合理選擇，若施工現(xiàn)場的地基承載力較好，則最好選擇淺基礎(chǔ)形式；若施工現(xiàn)場的地基承載力較差或者土質(zhì)狀況不佳，首先應(yīng)考慮地基處理方案是否具備可行性，若可行則選用地基處理方案，若不可行則需采用樁基礎(chǔ)。灌注樁和預(yù)制樁是兩類比較常見的樁基礎(chǔ)形式，其中，灌注樁的施工過程比較復(fù)雜，整個施工工期也比較長，且很難對施工質(zhì)量進(jìn)行有效控制。因此，在沉降滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的前提下，可采用預(yù)制樁施工法，利用深層樁基增大土壤對樁身的摩擦力，并盡可能選用長度較長的預(yù)制樁。

3.3 分階段優(yōu)化

建筑工程項目各個環(huán)節(jié)的施工都是密切聯(lián)系的，且每一個環(huán)節(jié)都有著自身獨(dú)特的優(yōu)化設(shè)計方法。因此，在實(shí)際開展工程建設(shè)工作的時候，應(yīng)堅持分階段優(yōu)化設(shè)計的原則，首先應(yīng)對建筑施工建設(shè)的階段進(jìn)行合理劃分，然后將不同階段的性質(zhì)作為參考依據(jù)，對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計加以優(yōu)化，同時還要注重對整個工程壽命的優(yōu)化，這樣才能使企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益得到進(jìn)一步提升[3]。

3.4 上部結(jié)構(gòu)的優(yōu)化

在對房屋建筑的上部結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化的時候，首先應(yīng)對剪力墻進(jìn)行科學(xué)設(shè)置，具體而言，應(yīng)讓剪力墻的質(zhì)量保持一定的均勻性，確保對稱樓層的平面中心與同樓層的結(jié)構(gòu)重心相重合，盡量降低大風(fēng)、地震等外部因素帶來的不良影響。在房屋類型滿足標(biāo)準(zhǔn)要求的前提下，應(yīng)采用大開間的剪力墻構(gòu)造形式，適當(dāng)增長剪力墻的墻肢，控制墻肢總數(shù)，從而節(jié)約混凝土使用量。另外，由于剪力墻的暗柱一般采用的是鋼筋，這樣一來，就可通過采用大開間剪力墻來降低鋼筋的使用量。但是，在遇到建筑施工現(xiàn)場地質(zhì)條件較差或者地質(zhì)環(huán)境比較復(fù)雜的情況時，不能減少鋼筋的數(shù)量，在這種情況下也就不適用采用大開間剪力墻的構(gòu)造形式。

4 結(jié)語

房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中優(yōu)化技術(shù)種類較多，在具體優(yōu)化方面相關(guān)設(shè)計人員需要結(jié)合工程具體情況，進(jìn)行房屋建筑實(shí)地勘查，制定初步建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方案，并在優(yōu)化上充分利用多種技術(shù)，盡可能地保障工程質(zhì)量的同時，達(dá)到結(jié)構(gòu)優(yōu)化目的，全面提升優(yōu)化質(zhì)量，促進(jìn)建筑工程綜合效益提升。