（清遠市城鄉(xiāng)規(guī)劃設(shè)計院， 廣東 清遠 511500）

一、建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的必要性

作為設(shè)計師應(yīng)當(dāng)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計領(lǐng)域充分展現(xiàn)優(yōu)化技術(shù)的實質(zhì)內(nèi)容，如此建筑工程質(zhì)量才能夠不斷地提高，此外也會帶動企業(yè)與社會效益的同時增長。截止至今，國內(nèi)鼓勵市場一貫將效益的最大化作為首要任務(wù)，這使得建筑企業(yè)面臨的挑戰(zhàn)變得更為嚴(yán)峻。要想獲得建筑結(jié)構(gòu)的可持續(xù)發(fā)展，就必須確保建筑結(jié)構(gòu)短期內(nèi)的投資降低。針對以往的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計而言，持續(xù)完善優(yōu)化設(shè)計方式，能夠在實質(zhì)上實現(xiàn)成本的有效控制，如此優(yōu)化技術(shù)就能夠獲得提升。隨著時代的改變，高層建筑大量涌現(xiàn)，人們對建筑領(lǐng)域投入的精力越來越多。所以對于建筑設(shè)計結(jié)構(gòu)的優(yōu)化可讓機械設(shè)施與建材功能得以展現(xiàn)，促進人們注重建筑問題。針對造價而言，通過優(yōu)化設(shè)計可以在成本上消耗更低，可以實現(xiàn)利益的最大化。

二、建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計規(guī)則

1.確保建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的功能需求得以滿足

設(shè)計師在優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計之前應(yīng)當(dāng)確保建筑與結(jié)構(gòu)使用功能得以滿足，不能因為優(yōu)化放棄了這個規(guī)范。比如建筑所針對的是銀行機構(gòu)，對于金庫的使用有硬性的需求。如此在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計之前應(yīng)當(dāng)確保其功能性的出入通道、位置等需求，之后需要考慮的才是核算荷載，所以優(yōu)化必須建立在不影響使用的基礎(chǔ)上進行。

2.遵守環(huán)保的規(guī)則

隨著人民生活水平的不斷提升，人們對于環(huán)保等方面投入的精力正在持續(xù)增加。并在《中共中央國務(wù)院關(guān)于進一步加強城市規(guī)劃建設(shè)管理工作的若干意見》的文件中指出，確保裝配式建筑占據(jù)新建建筑的比重為 30%，這與國家對建筑領(lǐng)域規(guī)定的環(huán)保等規(guī)范相得益彰。對于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)化過程應(yīng)當(dāng)選擇綠色環(huán)保的材料，降低在施工環(huán)節(jié)內(nèi)對環(huán)境造成的污染水平，此外還應(yīng)當(dāng)重視建筑垃圾對環(huán)境造成的重復(fù)污染。

3.遵守建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的可靠性規(guī)則

針對建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計環(huán)節(jié)內(nèi)，可靠性是十分重要的。國內(nèi)曾經(jīng)推行了《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》(GB50011－2001)，此文件中規(guī)定了一些關(guān)于抗震的設(shè)計規(guī)范，即“小震不壞，中震可修，大震不倒”。假如一個項目中包含 99%的結(jié)構(gòu)在大震情況下不受破壞，那么剩余的部分結(jié)構(gòu)即便在小震出現(xiàn)時，收到破壞，致使建筑結(jié)構(gòu)整體坍塌，如此此項目的結(jié)構(gòu)必然是不合規(guī)范的。因此結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計需要站在整體的角度上顧及到所有的小部分，讓結(jié)構(gòu)系統(tǒng)中的所有元素都具備充足的可靠性，確保結(jié)構(gòu)系統(tǒng)整體的安全性，保證達到結(jié)構(gòu)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)中的硬性規(guī)定，實現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)兼可靠與低成本于一身的實質(zhì)目標(biāo)。此為結(jié)構(gòu)設(shè)計需要遵守的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的可靠性規(guī)則。

4.遵守建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計有效控制成本的規(guī)則

在對建筑結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化之前應(yīng)當(dāng)確保結(jié)構(gòu)設(shè)計可靠性的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)成本的有效控制。由傳統(tǒng)的木石發(fā)展到砼，對于成本的優(yōu)化和創(chuàng)新從始至終從未間斷過。隨著當(dāng)今鋼結(jié)構(gòu)占據(jù)的比重逐漸增加，為了適應(yīng)時代的需要，空間網(wǎng)架就出現(xiàn)了，這種材料的優(yōu)點主要表現(xiàn)為重量輕、承受力大、成本小。例如拱形梁的產(chǎn)生，同樣是經(jīng)濟性設(shè)計的創(chuàng)新，讓建筑物在各個領(lǐng)域中都變得更為完善。

三、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的優(yōu)化對策

1.對于建筑整體規(guī)劃實施優(yōu)化

比如在珠江三角洲這個區(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)計領(lǐng)域，戶型實用過程中針對自然風(fēng)的要求和夏天日照節(jié)能保溫的作用，在對于房屋整體規(guī)劃設(shè)計的時候，應(yīng)當(dāng)顧及到各個房屋間的互相遮擋對風(fēng)流動性的作用水平，此外在總圖設(shè)計的時候，應(yīng)當(dāng)盡可能地降低西側(cè)戶型的設(shè)計，降低西曬對節(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)對車庫的出入口、各個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)計整體規(guī)劃優(yōu)化的重點內(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。

2.重視結(jié)構(gòu)的精細部分的優(yōu)化

除了重視總體規(guī)劃，要強化結(jié)構(gòu)局部構(gòu)建的優(yōu)化設(shè)計。例如現(xiàn)澆板設(shè)計環(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，實現(xiàn)有效控制成本和便于施工的目標(biāo)。與此同時，為了降低柱構(gòu)件底部截面，選擇高強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，在受力方面也能夠達到需要，同時也實現(xiàn)了成本的有效控制。

3.針對建筑材料的篩選過程中的優(yōu)化

伴隨科技的不斷進步，在市場中出現(xiàn)了大量的新型環(huán)保的材料作為篩選的對象。對于設(shè)計師來講，應(yīng)當(dāng)對新型材料具備靈敏的觸覺，可以在設(shè)計環(huán)節(jié)中充分顧及到選擇科學(xué)的新型環(huán)保材料，來實現(xiàn)降低能耗和成本的優(yōu)化目標(biāo)。比如，對于超高層商業(yè)寫字樓的設(shè)計環(huán)節(jié)，在塔樓中低區(qū)的戶型規(guī)劃中，大體上每隔12米柱網(wǎng)設(shè)置一家住戶，樓層高度都是4.2米，柱和核心筒間梁高0.8米，在設(shè)計初期應(yīng)當(dāng)選擇輕質(zhì)內(nèi)隔墻板，容重位于700～750kg/m3之間，75mm厚輕質(zhì)隔墻板的重量是砌體+兩面抹灰墻體重量的1/3～1/5，輕質(zhì)隔墻板的選擇能夠在較大水平上降低結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)成本，同時優(yōu)化梁柱構(gòu)成，此墻板施工效率較高等優(yōu)勢，針對項目來說，經(jīng)濟效益十分可觀。

四、結(jié)語

總而言之，科學(xué)優(yōu)化建筑設(shè)計不僅能夠?qū)崿F(xiàn)有效控制成本的目標(biāo)，而且能夠給社會帶來可觀的效益，并且實現(xiàn)各項資源的合理配置，提升各項資源的利用率。所以，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計環(huán)節(jié)內(nèi)，應(yīng)當(dāng)優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)，強化設(shè)計水平。本文首先對建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化展開了簡單的介紹，然而研究了建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的規(guī)則與對策，最終對建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化對策展開了詳細的分析。期望經(jīng)過此文章的闡述與探究能夠?qū)ㄖY(jié)構(gòu)設(shè)計中的優(yōu)化技術(shù)的不斷完善提供借鑒的作用，為其未來的發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。

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