徐 娟

(安徽建筑大學(xué)建筑設(shè)計(jì)研究院， 安徽 合肥 230000）

分析建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的運(yùn)用

徐 娟

(安徽建筑大學(xué)建筑設(shè)計(jì)研究院， 安徽 合肥 230000）

如今，伴隨我國(guó)建筑行業(yè)的不斷發(fā)展，相關(guān)單位以及人們已經(jīng)對(duì)房屋設(shè)計(jì)提出了更加嚴(yán)格的要求。在房屋設(shè)計(jì)中，必須呈現(xiàn)多樣化的特點(diǎn)。為此，房屋建筑不僅需要將其實(shí)用價(jià)值體現(xiàn)出來(lái)，同時(shí)還必須確保其外表具有美觀性的特征。而為了能夠達(dá)到這些方面的需求，必須在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中充分的應(yīng)用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法，通過(guò)該方法的應(yīng)用，不僅能夠確保建筑外形的美觀性，同時(shí)還能夠保證房屋結(jié)構(gòu)具有安全性與經(jīng)濟(jì)性的特征，以此不斷的帶動(dòng)我國(guó)建筑行業(yè)的發(fā)展。

設(shè)計(jì)優(yōu)化;建筑結(jié)構(gòu)；方法；房屋結(jié)構(gòu)

伴隨近年來(lái)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷提升，相關(guān)設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)期間，不僅需要對(duì)安全性與實(shí)用性展開(kāi)充分的考慮，同時(shí)還需要全面的考慮建筑的美觀性以及經(jīng)濟(jì)性。而為了能夠達(dá)到這些方面的要求，便需要充分的將建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法應(yīng)用在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)當(dāng)中，通過(guò)該種方法的應(yīng)用，來(lái)提升建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的整體質(zhì)量，并確保建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更加安全、可靠。

1 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法與價(jià)值的體現(xiàn)

（一）建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法，主要從兩個(gè)方面對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化，即理論與經(jīng)驗(yàn)。將建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法作為基礎(chǔ)，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)展開(kāi)全面的分析與認(rèn)知，最終確保能夠使得建筑工程結(jié)構(gòu)得到有效的優(yōu)化，以保證建筑設(shè)計(jì)與建筑工程結(jié)構(gòu)得到相應(yīng)的優(yōu)化與設(shè)計(jì)完善。針對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法而言，相關(guān)企業(yè)必須給予高度重視，重視建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的重點(diǎn)環(huán)節(jié)，如需盡最大努力縮小質(zhì)量中心與剛度中心之間的差異，確保建筑平面結(jié)構(gòu)盡量保持對(duì)稱(chēng)的狀態(tài)。實(shí)際上，要確保建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能夠滿(mǎn)足相關(guān)基本要求，便需要通過(guò)不斷的優(yōu)化方式與評(píng)定方式來(lái)加以支撐[1]。另外，在應(yīng)用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法期間，要求在水平荷載作用之下，建筑物不能夠產(chǎn)生大的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。必須確保在能夠滿(mǎn)足建筑功能基本條件之下，豎直方向布置相應(yīng)的承重構(gòu)件，并確保這些承重構(gòu)件能夠保持上下貫通的狀態(tài)。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)期間，為了能夠最大限度的將結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和分析上的難度縮減，相關(guān)工作人員需要盡量避免應(yīng)用轉(zhuǎn)換成結(jié)構(gòu)。另外，在豎直方向上的剛度也存在著一定的要求，即剛度變化不能是突變的，必須是逐漸變化，否則將會(huì)導(dǎo)致突變地方出現(xiàn)較為嚴(yán)重的應(yīng)力集中，這將會(huì)給建筑結(jié)構(gòu)抵抗水平方向的動(dòng)力荷載作用發(fā)揮帶來(lái)負(fù)面影響。

（二）建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法的價(jià)值體現(xiàn)

對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)施相應(yīng)的優(yōu)化工作，不僅能夠?yàn)榉课萁Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供有力的保障，同時(shí)還能夠滿(mǎn)足在建筑實(shí)用以及美觀性方面的要求，在控制工程造價(jià)方面也擁有著積極意義。對(duì)于建筑商而言，用最少的投資來(lái)獲得最大限度的收益是眾望所歸，可必須要在確保建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)科學(xué)性與可靠性的基礎(chǔ)之上，來(lái)實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。為此，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)展開(kāi)相應(yīng)的優(yōu)化工作極為重要，相關(guān)單位必須給予該方法的應(yīng)用高度重視。

2 在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法的具體應(yīng)用

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的具體應(yīng)用主要體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)，即：

第一，在整體和局部上的優(yōu)化。對(duì)于建筑項(xiàng)目設(shè)計(jì)而言，通常都包含兩類(lèi)特點(diǎn)，即復(fù)雜性與層次性特征。其中，復(fù)雜性特征包括：在零部件選取、建筑原料選取與結(jié)構(gòu)類(lèi)型選取等幾個(gè)方面；層次性特征主要在建筑設(shè)計(jì)體系、建筑結(jié)構(gòu)體系與安裝設(shè)計(jì)體系這幾個(gè)方面有著充分的體現(xiàn)[2]。在這之中，每個(gè)獨(dú)立的提下都包含較多的、具有差異性特征的下屬體系，將橫向關(guān)聯(lián)沖破，來(lái)達(dá)到工程疊加的目標(biāo)。房屋建筑需要實(shí)施局部?jī)?yōu)化操作，在此期間必須注重整體全面優(yōu)化工作實(shí)施，只有這樣，才能夠確保實(shí)現(xiàn)房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化等方面的目標(biāo)。

第二，在壽命和分階段方面的優(yōu)化。對(duì)于固定的使用年限而言，建筑工程項(xiàng)目各個(gè)環(huán)節(jié)都存在著較多的可選擇的設(shè)計(jì)方案，換言之，在工程的任意一個(gè)階段都能夠開(kāi)展相應(yīng)的優(yōu)化工作。相關(guān)設(shè)計(jì)人員可以依據(jù)每階段的不同性質(zhì)，將優(yōu)化方案確定下來(lái)，從而確保工程壽命得到一定的優(yōu)化。對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化的益處在于，不僅能夠使得建筑工程施工質(zhì)量得到相應(yīng)的保證，同時(shí)還能夠在一定程度上增加相關(guān)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)收益。

第三，在樁基礎(chǔ)方面實(shí)施優(yōu)化。一般而言，預(yù)制樁和灌注樁這兩類(lèi)共同組成了建筑結(jié)構(gòu)樁基。由于在建筑施工期間，灌注樁的質(zhì)量控制工作實(shí)施比較困難，并且往往會(huì)耗費(fèi)較長(zhǎng)的時(shí)間，操作起來(lái)比較復(fù)雜等。為此，必須在確保與規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)要求相符合的基礎(chǔ)之上，施工中需優(yōu)先選擇預(yù)制樁。與此同時(shí)，通常樁基越深，那么樁身和土壤之間便會(huì)產(chǎn)生比較大的摩擦力和作用力。為此，在攢則預(yù)制樁期間，還必須盡量選擇較大長(zhǎng)度的預(yù)制樁。同時(shí)，還需要對(duì)下部地基基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)實(shí)施設(shè)計(jì)優(yōu)化操作。地基基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的確定，需要依據(jù)建筑是高層還是多層的給予確定，由于基礎(chǔ)造價(jià)占結(jié)構(gòu)造價(jià)比重最大，為此，相關(guān)工作人員必須選擇最為合適的優(yōu)化方案，例如按照工地的地質(zhì)條件選擇相應(yīng)的樁基類(lèi)型，在選擇期間，盡量減少工程造價(jià)投入。另外，還需對(duì)建筑上部結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化。在對(duì)房屋上部展開(kāi)結(jié)構(gòu)優(yōu)化與建立模型工程期間，布置剪力墻，實(shí)施相關(guān)的設(shè)計(jì)工作極為重要。相關(guān)工作人員必須確保剪力墻的質(zhì)量能夠保持均勻性的也正，以此實(shí)現(xiàn)樓層結(jié)構(gòu)中心和平面中心點(diǎn)能偶實(shí)現(xiàn)重合的目標(biāo)，以此削弱風(fēng)力，并減少地震等外力因素的影響。如果房屋類(lèi)型允許，需盡量應(yīng)用剪力墻大開(kāi)間構(gòu)造，不斷增加墻肢的長(zhǎng)度，這不僅能夠有效的實(shí)現(xiàn)墻肢數(shù)量縮減的目標(biāo)，同時(shí)還能夠在確保剛度符合規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)要求的前提之下，有效降低混凝土量的使用。除此之外，剪力墻通常使用鋼材作為暗柱材料，因此利用剪力墻的大開(kāi)間結(jié)構(gòu)，便能夠有效的實(shí)現(xiàn)縮減鋼筋使用數(shù)量的目標(biāo)?？梢坏┙ㄖ陨砣鄙傧鄳?yīng)的條件，同時(shí)在建筑物抗震方面存在較高的要求，則不可以應(yīng)用該類(lèi)型的剪力墻，否則將會(huì)給整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)質(zhì)量帶來(lái)負(fù)面的影響。

第四，對(duì)結(jié)構(gòu)與建筑保持協(xié)調(diào)優(yōu)化。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)期間，必須要盡最大努力來(lái)確保建筑整體平面與整體結(jié)構(gòu)可以緊密配合，從而確保能夠達(dá)到結(jié)構(gòu)合理與造型美觀的目標(biāo)。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，需盡量確保建筑系統(tǒng)能夠保持間潔特征，不能發(fā)生墻和柱錯(cuò)位等問(wèn)題，同時(shí)還需要保證每一層的截面面積與高度保持相同的狀態(tài)。在對(duì)建筑內(nèi)部電梯與樓梯設(shè)計(jì)期間，需選擇具有高強(qiáng)特征的建材作為相應(yīng)的承重構(gòu)件，以達(dá)到降低自重的目標(biāo)。對(duì)于建筑的整體布局，其重心、質(zhì)量和剛心必須確保能夠交疊，以此來(lái)有效的避免出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)問(wèn)題。

第五，對(duì)結(jié)構(gòu)與電氣保持協(xié)調(diào)方面的優(yōu)化。對(duì)于電氣的管線(xiàn)在安裝期間，如果以導(dǎo)線(xiàn)形式在金屬管的外部或者樓板處進(jìn)行安裝，那么便需要在梁預(yù)制前留下相應(yīng)的孔洞，同時(shí)還需要確保墻體的厚度和梁寬處于相同的狀態(tài)，如果無(wú)法達(dá)到梁寬和墻體厚度相同效果，便需要確保梁的側(cè)面和墻體一側(cè)保持齊平的狀態(tài)[3]，從而保證管線(xiàn)不在墻體外裸露。房屋建筑設(shè)計(jì)期間，電梯處往往存在較多的孔洞與，同時(shí)也預(yù)埋了一定的構(gòu)件。為此，在對(duì)電梯房強(qiáng)度進(jìn)行計(jì)算期間，必須要確保對(duì)其單獨(dú)進(jìn)行計(jì)算與分析，從而確保能夠合理的進(jìn)行設(shè)計(jì)，并保障施工質(zhì)量與施工安全。

3 總結(jié)

在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)期間，合理的選擇建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，不僅能夠確保建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能夠達(dá)到相應(yīng)的技術(shù)要求，同時(shí)還能夠減少材料的耗費(fèi)量，在保證其經(jīng)濟(jì)效益方面有著積極意義。而建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中占據(jù)著極為重要的地位，該方法的應(yīng)用，不僅能夠保證建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)具有合理性特征，同時(shí)還能夠不斷的提升建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的整體質(zhì)量，在保證其安全、可靠方面有著積極意義。為此，相關(guān)建筑單位必須給予該優(yōu)化方法高度重視，并在應(yīng)用期間將其作用充分的發(fā)揮出來(lái)，最終實(shí)現(xiàn)不斷推動(dòng)建筑行業(yè)發(fā)展的目標(biāo)。

[1]王也.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].中華民居,2013,(9)：81-82.

[2]范國(guó)興.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用研究[J].雞西大學(xué)學(xué)報(bào),2014,(8)：23-25.

[3]周漢杰.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].中華民居,2014,(3)：117-117.

TU7

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1007-6344（2017）09-0086-01

徐娟 女 1986~3 工程師 本科學(xué)歷 主要從事結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作，身份證號(hào)碼：34082219860318116X