劉羽翔

摘要：現(xiàn)代化建筑工程不僅要具有使用價值，并且在美觀上也應(yīng)當(dāng)具有一定的價值。因此，根據(jù)這樣的理念，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程中，一定要從五個基本問題進行考慮，其中主要包括有：施工便利、安全、經(jīng)濟、美觀、實用等方面，這樣也要求在設(shè)計建筑工程時，一定要盡最大程度上保證房屋建筑工程的安全性和穩(wěn)定性，這樣才能保證建筑工程結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。另外，采取適當(dāng)?shù)膬?yōu)化設(shè)計方式，對房屋建筑工程外觀性，也有著一定的提升，為人們帶來了良好的視覺效果。

關(guān)鍵詞：土木工程；房屋建筑；結(jié)構(gòu)設(shè)計；常見問題

引言

從建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的角度來說，通過合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化不僅可以促進建筑物造型、外觀以及功能的提升，同時還能有效提高結(jié)構(gòu)的受力性能，節(jié)省施工材料的同時，降低施工的成本。在進行建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計的同時需要采取適當(dāng)?shù)牟呗詫Y(jié)構(gòu)進行優(yōu)化設(shè)計，在保證建筑物功能的基礎(chǔ)上，保證建筑物的各項性能和指標(biāo)都達到設(shè)計要求，同時提高建筑物的穩(wěn)定性和安全性。

1、土木工程建設(shè)中房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計分析

1.1鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計

當(dāng)下，在土木工程建設(shè)中，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是最常用的一種建筑結(jié)構(gòu)形式，通過鋼筋與混凝土的完美融合達到建筑工程的整體穩(wěn)定效果.在使用時，需要對鋼筋質(zhì)量和混凝土質(zhì)量加以控制，確保其性能能夠滿足設(shè)計、施工要求。如果材料選擇出現(xiàn)問題，勢必會造成土木工程結(jié)構(gòu)的不穩(wěn)定，影響建筑質(zhì)量和施工進度，甚至造成成本費用的增加。工作人員在進行鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工過程中，必須確保結(jié)構(gòu)的整體質(zhì)量，嚴(yán)格按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范進行操作，控制好鋼筋混凝土的配置條件，最大限度提升鋼筋混凝土整體質(zhì)量。在施工中，工作人員進行原材料的采購時，應(yīng)該提高對混凝土原材料的使用，對于混凝土當(dāng)中的水泥、礫石、骨料、配比等都要嚴(yán)格控制，通過科學(xué)的實驗結(jié)果進行合理的混凝土拌制。在鋼筋選擇時，根據(jù)施工需要對鋼筋的柔性和剛性做好判斷。確保鋼筋混凝土材料都滿足合格標(biāo)準(zhǔn)，提升土木工程結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。

1.2剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計

①我們應(yīng)該加強對剪力墻的平面布置。我們在對剪力墻進行平面布置的時候，應(yīng)該要盡量得遵循一些均勻和對稱性的原則，從而有效的對墻面結(jié)構(gòu)自身的剛度和質(zhì)量進行平衡控制，這樣才能使其更好的滿足抗震設(shè)計的要求。②我們還要加強對邊緣構(gòu)件的約束管理。在實際的施工過程中，我們經(jīng)常會將邊緣構(gòu)件分為有約束和無約束兩種邊緣構(gòu)件。這兩種構(gòu)件相比較而言，沒有約束邊緣的矩形截面積的極限承載力大大的降低了40%，而極限的位移的角度也較少了很多，這樣都會對整個墻外的穩(wěn)定性造成很大的阻礙和影響，。為此，我們在是實際的設(shè)計過程中，應(yīng)該嚴(yán)格的按照不同的級別類型來對剪力墻的尺寸比例進行有效的分析和比較，從而選擇最為合適的邊緣構(gòu)件。③我們還要對剪力墻強身的鋼筋進行合理的分析和設(shè)計。例如：我們對鄉(xiāng)鎮(zhèn)一二級抗震建筑物的設(shè)計應(yīng)該在0.25%以下，不是抗震建筑或者四級抗震建筑的設(shè)計應(yīng)該在0.2%左右。

2、土木工程建設(shè)中房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計常見問題

2.1圖紙設(shè)計問題

由于時間的限制和其他因素的影響，一些建筑企業(yè)為了完成總體住房建設(shè)盡快施工，圖紙都沒有給予太多的關(guān)注，在建筑環(huán)境設(shè)計中不是具體的房屋進行實地考察，準(zhǔn)確收集相關(guān)信息的情況下匆忙開始設(shè)計圖紙。由于設(shè)計者對每層混凝土梁柱結(jié)構(gòu)的房屋構(gòu)造缺乏足夠的了解，所以建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計圖紙不夠合理和科學(xué)，不僅直接影響后續(xù)房屋的施工，而且對施工的整體質(zhì)量也有不利的影響。

2.2建筑選址問題

根據(jù)我國的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的相關(guān)要求，在地形建筑結(jié)構(gòu)選型應(yīng)避免非巖質(zhì)邊坡，或比較大的山丘和基礎(chǔ)的高度差是相對薄弱的河坡和地下水相對發(fā)達地區(qū)。如果要在這樣的地形上建房子，就要選擇密度比較大、比較均勻的硬土場地，避免緊急疏散通道和相關(guān)場所的土地。

2.3結(jié)構(gòu)關(guān)系問題

在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計和布局設(shè)計過程中，設(shè)計者需要結(jié)合周圍街道的寬度，并在此基礎(chǔ)上設(shè)計具體的建筑規(guī)模。在建筑頂部，裙子的位置也需要相互平衡，使整個建筑結(jié)構(gòu)具有良好的美感和平衡感。但我發(fā)現(xiàn)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的一部分，平面深度只有約11m，高寬比大于9，與結(jié)構(gòu)樓層位移比是完全不符合規(guī)格的線。因此，有必要對住宅結(jié)構(gòu)進行再設(shè)計。

3、設(shè)計優(yōu)化方法在房屋建筑結(jié)構(gòu)中的具體運用

3.1空間整體布局的優(yōu)化

（1）設(shè)計人員一定要整體性和前瞻性的設(shè)計意識，從整體逐漸向細節(jié)深入。同時，在設(shè)計優(yōu)化的過程中，通過對整體結(jié)構(gòu)與選擇材料和構(gòu)建合理布置，以及良好的配合，達到房屋建筑結(jié)構(gòu)中最大的承載能力、穩(wěn)定性和安全性，保證了房屋建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計的質(zhì)量。（2）一定要嚴(yán)格遵循著我國規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，進行房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計，對各項參數(shù)存在的誤差，進行嚴(yán)格的控制。另外，在空間規(guī)劃的過程中，對光線的采光性，一定要作為重點考慮的對象。同時，在朝向方面，一般都是選擇雙陽或者南北的格局，這樣可以在一定程度上保證采光的穩(wěn)定性，也降低了能源的大量消耗。例如：在我國某在建筑工程空間結(jié)構(gòu)優(yōu)化的過程中，為了保證良好的采光度，以“南北設(shè)計”為主，使其空間在大部分的時間內(nèi)，可以感受到外界的陽光，也為人們提供了良好的居住環(huán)境。

3.2結(jié)構(gòu)計算參數(shù)的優(yōu)化

房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計是一項非常繁瑣的工作，所包含的參數(shù)有很多，若是任何一個參數(shù)存在著較大的誤差，都會影響建筑工程結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、安全性以及舒適性。因此，在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化的過程中，一定要對各項計算參數(shù)作為重點的優(yōu)化對象，可以利用計算機對各項數(shù)據(jù)進行相應(yīng)的判斷，提升各項數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。同時，在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化的過程中，一定要保證輸入構(gòu)件尺寸、幾何圖運行和結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，避免出現(xiàn)計量誤差。另外，在選擇計算參數(shù)的時候，一定要根據(jù)建筑工程結(jié)構(gòu)的實際情況，進行計算機相應(yīng)的編程工作，這樣可以在一定程度上保證各項設(shè)計結(jié)果的準(zhǔn)確性。但是，在設(shè)計的過程中，也不能一味依靠計算機技術(shù)，還要根據(jù)計算模型以及設(shè)計人員自身的經(jīng)驗，保證房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化的可靠性。

3.3結(jié)構(gòu)形式的合理選擇

結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計中，進行結(jié)構(gòu)的選型是非常重要的。結(jié)構(gòu)的選型需要和建筑物的用途、功能、環(huán)境、安全性、穩(wěn)定性等各個方面的因素都結(jié)合在一起進行充分考慮，在進行結(jié)構(gòu)形式的選擇時還需要因地制宜進行充分考慮。對于高層建筑來說，一般采取的主要結(jié)構(gòu)形式包括框架結(jié)構(gòu)、框剪結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)等。不同的結(jié)構(gòu)形式有不同的結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案，比如說對于剪力墻結(jié)構(gòu)，在進行優(yōu)化設(shè)計的時候就可以針對連梁進行優(yōu)化設(shè)計，增大連梁的界面剛度是可以有效提高整個結(jié)構(gòu)的抗震性能的，由于剛度的增加，連梁分配到的彎矩就會增大，構(gòu)件的配筋量就會增加，采用這樣的設(shè)計方案顯然是會造成材料的浪費的。如果大范圍采用剪力墻結(jié)構(gòu)，雖然整個結(jié)構(gòu)的抗側(cè)剛度會增加，對應(yīng)的結(jié)構(gòu)位移也會減少，但是地震作用也會隨著抗側(cè)剛度的增加而增加，整個結(jié)構(gòu)的造價就會受到影響。

4、結(jié)束語

綜合上面的分析，在進行土木工程房屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計是不僅需要對項目的成本進行合理的優(yōu)化和降低，同時還需要關(guān)注建筑物的功能型以及產(chǎn)生的社會價值，在對土地資源進行合理運用的基礎(chǔ)上有效控制對應(yīng)的資金投入，使得建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化的優(yōu)勢和特點得到充分發(fā)揮。

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