趙申

摘要：隨著人們生活水平的提高，對建筑的要求也越來越高，要求建筑具備實用價值的同時，還要具備美感和安全性，這樣才可以保證房屋的結(jié)構設計。因此，必須要把握房屋結(jié)構設計中優(yōu)化方法的要點，有效利用空間資源，優(yōu)化房屋結(jié)構。

關鍵字：結(jié)構設計;優(yōu)化方法;民用建筑;應用

成本造價是建筑工程中的重要問題，建筑結(jié)構的設計占據(jù)造價的很大的部分，所以優(yōu)化房屋的結(jié)構設計，就可以快速解決這一問題。因此，房屋建筑工程中必須要做好結(jié)構設計，滿足建筑需求，不斷優(yōu)化結(jié)構設計技術，提高整個建筑工程的質(zhì)量。

一、在民建筑設計中設計優(yōu)化方法的原則

（一）遵循設計規(guī)范

設計人員在民用建筑結(jié)構設計優(yōu)化中必須要具備豐富的經(jīng)驗，可以遵循相關的結(jié)構設計規(guī)范。對于復雜的結(jié)構設計來說，有些結(jié)構設計規(guī)定對于本項目并不適用，所以具體操作過程中必須要做好判斷和優(yōu)化，提高房屋結(jié)構設計質(zhì)量。

（二）加強專業(yè)之間的協(xié)作

作為一個復雜而系統(tǒng)的工作，房屋結(jié)構設計優(yōu)化需要多專業(yè)進行密切協(xié)作。房屋建筑建設過程需要統(tǒng)一建筑設計和結(jié)構設計，大大提高其外觀效果，并有效降低工程造價。對于某些設計為了突出方案新奇而不顧建筑基本力學規(guī)律的情況，其會增加后續(xù)結(jié)構設計中的困難。因此，必須要做好各專業(yè)之間的協(xié)作，實現(xiàn)結(jié)構設計的合理化。

二、結(jié)構設計的優(yōu)化方法在房屋結(jié)構設計中的應用

（一）上部結(jié)構的優(yōu)化設計

對于剪力墻結(jié)構來說，剪力墻的布置需遵循平面布置均勻、對稱的原則，盡量使結(jié)構的重心和剛心位置接近，以減少在風荷載和水平向地震作用下結(jié)構的扭轉(zhuǎn)效應。對于高層剪力墻結(jié)構，由于短肢剪力墻延性較差，應盡量避免設置短肢剪力墻，限制短肢剪力墻所占的面積百分比不超過一定比例，保證高層建筑在地震作用下有足夠的延性。剪力墻結(jié)構布置中應避免將剪力墻布置的短而碎，有條件布置長墻時優(yōu)先選擇布置長墻，這樣可以減少墻肢總數(shù)，減少暗柱的數(shù)量，進而減少鋼筋的用量。剪力墻間距不宜過近，總體位移滿足規(guī)范要求的情況下，盡量優(yōu)化一些不必要位置的剪力墻，如位于結(jié)構中部對整體剛度貢獻較小的墻肢，往往需要反復試算，得出相對較優(yōu)的結(jié)果。

（二）樁基礎的優(yōu)化設計

樁基礎包括灌注樁和預制樁兩種，灌注樁適用于更多土層，樁長可以因地改變，配筋方面，按照工作荷載要布置節(jié)約鋼材，缺點就是樁身質(zhì)量不受控制，容易出現(xiàn)斷樁、縮頸、露筋等現(xiàn)象。預制樁屬于擠土樁，會將周圍的土層擠密，從而提高地基承載力;樁身質(zhì)量易于保證和檢查，施工工序簡單功效高，預制樁單價較灌注樁高，預制樁的配筋與使用荷載相關，同時也與搬運吊裝相關，所以用鋼量較大，接樁也會有相應成本。所以結(jié)合相應工程，選擇合適經(jīng)濟的樁型。

（三）基礎優(yōu)化設計

民用建筑中，在土質(zhì)較好的環(huán)境下，高層優(yōu)先采用筏型基礎，多層采用筏型基礎或梁筏基礎，差別不大。對于地庫，優(yōu)先采用獨立基礎。在土質(zhì)不好的情況下就要結(jié)合場地處理和建筑基礎相互參考來衡量擇優(yōu)選擇。

（四）結(jié)構和建筑協(xié)調(diào)的優(yōu)化設計

民用建筑設計時建筑結(jié)構要與建筑平面統(tǒng)一，達到美觀實用和結(jié)構合理的目標。因此，想要準確的對經(jīng)濟型指標進行控制，在建筑墻柱中要滿足建筑物中平面功能的要求 ， 前提就要盡量標準化，最有效的方法就是統(tǒng)一在各個房間開間進深。建筑體系盡量不設置夾層結(jié)構，樓梯與電梯不能布置在應力集中或受力復雜的轉(zhuǎn)角部位，在非承重的構件中盡量使用輕質(zhì)材料，避免出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)效應。

（五）結(jié)構以及給排水的優(yōu)化設計

水泵間要盡量設置在半地下室或地下室內(nèi)，與其他房間相比，給排水的專用房間有更大荷載。給排水的房間內(nèi)管道的粗細不均，數(shù)量眾多，結(jié)構設計前期就要求準確把握預埋件和預留孔洞的位置與尺寸，減少不必要的孔洞開設。同時盡量避免水平管道將梁柱穿過的現(xiàn)象，在管道穿過承重墻時采取加固措施，并做好結(jié)構布置，保證管網(wǎng)系統(tǒng)。在民用建筑必須要重點考慮結(jié)構設計整個過程中該類房間內(nèi)的樓面荷載，防止房間出現(xiàn)超載現(xiàn)象。

（六）結(jié)構和電氣的優(yōu)化設計

在金屬管外部、樓板和墻體處安裝電氣管線易導線形式，預制結(jié)構的施工難度就會增加。建筑梁在梁預制時需要事先留下孔洞，使得墻體厚度與梁寬度一樣，并保證墻體一側(cè)的平面與梁側(cè)平面相平，防止管線外露在墻體外面。房屋建筑內(nèi)部電梯房通常包含很多空洞和預埋構件，所以電梯房的強度要單獨計算，保證施工質(zhì)量的安全。

（七）結(jié)構設計的自身優(yōu)化

在結(jié)構設計施工圖部分，設計人員應因項目性質(zhì)，合理對項目的各個部位進行配筋設計，需要加強的部位絕不疏忽和遺漏，次要部位也不必無緣故增加配筋，使材料成本增加。

（八）壽命期內(nèi)的分段優(yōu)化設計

每一個階段都有其具體的優(yōu)化方案，其限定的使用期限內(nèi)，每一項目工程每一環(huán)節(jié)也有很多可供選擇的設計方案。因此，相關設計人員選擇優(yōu)化方法時，必須要根據(jù)每個階段的性質(zhì)進行，這也就是優(yōu)化工程的壽命期，保證每個階段的經(jīng)濟效益，這樣房屋建筑施工質(zhì)量有所保證的前提，也可以大大提升項目和企業(yè)的經(jīng)濟效益。

三、結(jié)語：

近年來，建筑工程中建設理念開始趨向藝術化，房屋建筑在具備過硬的使用價值的同時，還需要具備一定的藝術美感。房屋的質(zhì)量和各種參數(shù)受到了房屋結(jié)構的影響，所以建筑企業(yè)必須要全面優(yōu)化房屋結(jié)構。在房屋結(jié)構優(yōu)化設計時，要綜合考慮房屋結(jié)構的計算、重構等各種變量因素，提升建筑的整體水平，實現(xiàn)房屋使用感受和外觀形態(tài)的統(tǒng)一。因此，建筑企業(yè)必須要認識到建筑結(jié)構優(yōu)化設計的重要性，加強結(jié)構設計方法的應用，提升企業(yè)的競爭力，提高其經(jīng)濟效益，最終促進企業(yè)的長遠發(fā)展。

參考文獻：

[1]顧振德，陳相華，徐建平.簡析建筑結(jié)構設計優(yōu)化在房屋結(jié)構設計中的應用[J].中國高新區(qū)，2017（8）：116.

[2]王遠強.結(jié)構設計優(yōu)化在房屋結(jié)構設計中的應用[J].四川建筑，2015（3）：162.

[3]李秀芬.建筑結(jié)構設計優(yōu)化方法在房屋結(jié)構設計中的應用分析[J].建筑技術開發(fā)，2018（6）：9-10.