房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中優(yōu)化技術(shù)研究

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前言

在房屋建筑施工過程中，占成本投入比例最大的就是建筑結(jié)構(gòu)部分的造價。因此，在確保建筑擁有自身特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，就要不斷優(yōu)化設(shè)計(jì)工作，加強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)的安全性能與使用性能，同時還要增加建筑結(jié)構(gòu)美觀度與適用性。

一、房屋結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)的內(nèi)容

優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)技術(shù)，就要先掌握房屋建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)內(nèi)容，在保證房屋建筑結(jié)構(gòu)安全的基礎(chǔ)上，充分考慮既有的問題。在優(yōu)化房屋建筑結(jié)構(gòu)技術(shù)上，要綜合考慮房屋設(shè)計(jì)中既有的問題，選取科學(xué)合理的設(shè)計(jì)方案實(shí)現(xiàn)優(yōu)化設(shè)計(jì)。一般來說，房屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)可以從以下方面進(jìn)行。

(一)明確房屋建筑的基本結(jié)構(gòu)，優(yōu)化整個過程的設(shè)計(jì)工作，在發(fā)現(xiàn)問題時要進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。

(二)在房屋建筑結(jié)構(gòu)中，要注重對于子結(jié)構(gòu)的優(yōu)化與改進(jìn)工作。在對子結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化與改進(jìn)的過程中，要進(jìn)行詳細(xì)的分析，并分出建筑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)之間的結(jié)構(gòu)，其中包含了對于主體結(jié)構(gòu)、細(xì)部構(gòu)造等等基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。

二、房屋建筑與經(jīng)濟(jì)性的關(guān)系

(一)緩解房屋建筑中層數(shù)與占地面積之間的關(guān)系

現(xiàn)如今高層建筑物開始不斷涌現(xiàn)，人們普遍認(rèn)為，高層建筑只是樓層的數(shù)量在不斷增高，而占地面積卻還是固定的。在實(shí)際中，隨著建筑的樓層在不斷增高，建筑物的總體高度也在不斷增高，要確保建筑物的光線問題，就要在設(shè)計(jì)過程中增加建筑物與建筑物之間的距離，這樣也就會增加建筑的占地面積。所以在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中要優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，協(xié)調(diào)建筑物高度與占地面積之間的關(guān)系。

(二)緩解房屋建筑子結(jié)構(gòu)部分與建筑層數(shù)之間地矛盾

一棟建筑物只需要一個屋蓋，所以對于房屋建筑的屋蓋問題，成本投入也會隨著建筑物層數(shù)的增多而減少。但是對于建筑物的子結(jié)構(gòu)來說，又有著不同的影響。一棟建筑物基礎(chǔ)部分是屬于公共使用的，隨著建筑物層數(shù)的增加，基礎(chǔ)部分的荷載也在增加，受到此種因素的影響，在設(shè)計(jì)上，此部分就增加了一定的成本。所以建筑物層數(shù)不斷地增多，對于建筑物的基礎(chǔ)部分的成本投入也就在不斷地增多，而這些基礎(chǔ)部位的構(gòu)建也需要增加承載能力。

(三)緩解房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與建筑設(shè)備之間地矛盾

房屋建筑為了提高利用效率，需要增加排水與電氣節(jié)能設(shè)備。隨著建筑物的不斷增高，排水系統(tǒng)與電氣節(jié)能設(shè)備也會相應(yīng)地增加。

(四)緩解房屋建筑的外觀與經(jīng)濟(jì)上地矛盾

面對有限的土地資源，如果將建筑的平面形狀改變成為圓形，就可以有效地減少所建造的墻體面積，這樣在成本的投入上也會相應(yīng)地減少。所以在設(shè)計(jì)的過程中要根據(jù)實(shí)際情況適當(dāng)?shù)馗淖兘ㄖ矫娴男螤睿詼p少成本的投入。

三、房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)

(一)重視概念設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)

房屋建筑的結(jié)構(gòu)在布置上要設(shè)計(jì)出多種方案，對于同一棟建筑結(jié)構(gòu)來說，也有多種方案可供選擇。在房屋建筑結(jié)構(gòu)的布置上，也有多種選擇方案。由于建筑結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)上具有多樣性，使得對于結(jié)構(gòu)的分析方法也具有多樣性，這就造成了所選用的設(shè)計(jì)參數(shù)與建筑材料的標(biāo)準(zhǔn)也會存在一定的差別。因此，在建筑結(jié)構(gòu)地設(shè)計(jì)上，不能夠只通過計(jì)算機(jī)來進(jìn)行，更應(yīng)當(dāng)要注重的是要依靠設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)理念來進(jìn)行。

(二)對房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中復(fù)雜問題的解決

在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中融入概念化的設(shè)計(jì)技術(shù)其實(shí)從本質(zhì)上來講就是優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)，以此來提高房屋建筑抵抗外界作用因素的能力。在外界因素的影響下，房屋建筑的功能與使用壽命都不會受到太大的影響。所以現(xiàn)階段在房屋建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)上，優(yōu)化設(shè)計(jì)方案是最主要的內(nèi)容之一。在外界因素影響中，地震所造成的影響尤為嚴(yán)重，這是由于地震發(fā)生的時間與地點(diǎn)、強(qiáng)度都是無法通過預(yù)測就能預(yù)防的，地震發(fā)生的規(guī)律也無跡可尋。一旦發(fā)生強(qiáng)震，對于建筑物的破壞將會是毀滅性的。基于此，在房屋建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)上，根據(jù)地震的這一特性就要充分考慮地震的荷載作用，減小地震對于建筑物的破壞程度。

四、房屋建設(shè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化中需注意的問題

(一)在建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)初期就要優(yōu)化技術(shù)

在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的初期階段就要將優(yōu)化技術(shù)考慮到設(shè)計(jì)方案中，只有這樣才能夠減少成本的投入。在房屋建筑的設(shè)計(jì)前期，由于建筑的成本投入與設(shè)計(jì)方案直接相關(guān)，一旦在設(shè)計(jì)前期不采用優(yōu)化設(shè)計(jì)工作，就很容易使房屋建筑的前期設(shè)計(jì)存在隱患，這樣在無形中也會增加成本的投入。所以在房屋建筑的前期結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上就要融入優(yōu)化設(shè)計(jì)工作，以節(jié)約房屋建筑的成本。如在優(yōu)化剪力墻結(jié)構(gòu)的過程中，要選擇好施工材料，確保剪力墻結(jié)構(gòu)與構(gòu)建相互對應(yīng)，保證建筑材料的質(zhì)量。對于層數(shù)較少的剪力墻結(jié)構(gòu)來說，要適當(dāng)?shù)募舳碳袅Φ慕Y(jié)構(gòu)體系，在合理的范圍內(nèi)解決墻肢的軸壓比，增強(qiáng)整個建筑工程的承載能力，減少成本的投入。對于層數(shù)較多的樓層來說，要采用傳統(tǒng)的剪力墻結(jié)構(gòu)體系，就可以有效避免發(fā)生房屋建筑結(jié)構(gòu)不安全等問題。

(二)優(yōu)化子構(gòu)件

在房屋建筑地優(yōu)化設(shè)計(jì)上，不僅要優(yōu)化結(jié)構(gòu)技術(shù)，還應(yīng)當(dāng)要注重子構(gòu)件的優(yōu)化，它可以有效避免后續(xù)的一些問題出現(xiàn)。其次在優(yōu)化子構(gòu)件過程中可以融入計(jì)算機(jī)技術(shù)與理論，讓房屋建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)真正達(dá)到科學(xué)合理。對于設(shè)計(jì)者來說，也要加強(qiáng)對于相關(guān)知識的培訓(xùn)工作，將計(jì)算機(jī)優(yōu)化技術(shù)更好地運(yùn)用到房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上。

五、結(jié)語

綜上所述，在房屋建筑的設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)上，要結(jié)合房屋建筑的實(shí)際情況與經(jīng)濟(jì)條件。在確保房屋建筑的質(zhì)量安全、使用性能與使用壽命的前提下，最大限度地進(jìn)行優(yōu)化，減少成本的投入，延長房屋建筑的使用年限。

作者：程文剛 單位：中南建筑設(shè)計(jì)院股份有限公司