建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)思考

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摘要：在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中，安全性，施工便利性，經(jīng)濟(jì)性，實(shí)用性和美觀性是必須考慮的五個(gè)基本問(wèn)題。同時(shí)也要求設(shè)計(jì)人員優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使建筑更合理，更安全，更實(shí)用。為此，本文將介紹幾種具體方法來(lái)優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，以供參考。

關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；優(yōu)化方法

1建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化的必要性

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中，采用合理的優(yōu)化設(shè)計(jì)方案不僅可以提高建筑物的使用價(jià)值，同時(shí)也可以實(shí)現(xiàn)建筑物的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和環(huán)境保護(hù)價(jià)值。在優(yōu)化設(shè)計(jì)中，節(jié)省建設(shè)單位的資金投入，降低建設(shè)成本。與傳統(tǒng)建筑設(shè)計(jì)相比，建筑優(yōu)化設(shè)計(jì)可以為企業(yè)帶來(lái)更好的經(jīng)濟(jì)效益，為用戶提供更好的用戶體驗(yàn)。通過(guò)優(yōu)化建筑施工過(guò)程中各種資源的配置，如建筑材料和結(jié)構(gòu)布局，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)布局的有效結(jié)合，兩座建筑可以共同發(fā)揮更好的作用。通過(guò)建筑設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化，我們可以找到這些因素之間的協(xié)調(diào)點(diǎn)，以達(dá)到最佳的設(shè)計(jì)方案。

2建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化應(yīng)用

2.1對(duì)建筑結(jié)構(gòu)整體與局部的優(yōu)化

在建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)中，包含了這兩個(gè)特點(diǎn)的復(fù)雜性和層次。從建筑設(shè)計(jì)的復(fù)雜性來(lái)看，設(shè)計(jì)內(nèi)容包括建筑材料的選擇和建筑結(jié)構(gòu)類(lèi)型的選擇。從建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)層面來(lái)看，建筑設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化包括建筑總體設(shè)計(jì)，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，施工設(shè)備，電氣設(shè)計(jì)和安裝系統(tǒng)。在這些系統(tǒng)下，有很多子系統(tǒng)，通過(guò)子系統(tǒng)的鏈接，就可以形成一個(gè)龐大的結(jié)構(gòu)體系。通過(guò)整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和局部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的共同優(yōu)化，可以大大提高住宅建設(shè)的安全性，合理性和降低施工成本。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化過(guò)程中，通過(guò)整體建筑平面和建筑結(jié)構(gòu)的協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)，可以大大提高建筑物的外觀。為確保建筑物結(jié)構(gòu)優(yōu)化的整體協(xié)調(diào)，需要堅(jiān)持簡(jiǎn)明的原則，盡量避免錯(cuò)位的柱墻發(fā)生。建筑物的橫截面積需要與建筑物的高度相協(xié)調(diào)，以確保兩者的比例在最佳范圍內(nèi)。在優(yōu)化電梯或樓梯結(jié)構(gòu)時(shí)，要盡量減少自重，選擇承載能力高的材料，保證電梯或樓梯的穩(wěn)定性。建筑在整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化中，需要采用簡(jiǎn)單的幾何結(jié)構(gòu)，同時(shí)保證了建筑物的穩(wěn)定性，同時(shí)也改善了建筑物的外觀。整體結(jié)構(gòu)可以通過(guò)選擇合理的結(jié)構(gòu)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)整體結(jié)構(gòu)的優(yōu)化升級(jí)。建筑的地方結(jié)構(gòu)使優(yōu)化升級(jí)可以逐步積累，實(shí)現(xiàn)建筑物的整體優(yōu)化升級(jí)。

2.2在建筑排水設(shè)施的結(jié)構(gòu)優(yōu)化應(yīng)用

建筑物的排水設(shè)施都是重要的建筑物優(yōu)化方向。排水系統(tǒng)通常用來(lái)完成建筑物的建設(shè)，而且管道種類(lèi)很多，數(shù)量多，而且有很多具體的規(guī)格組成。為管道預(yù)留的所有空間應(yīng)保證適當(dāng)?shù)拇笮?，以便合理布置所有的管道，并在管道穿過(guò)地板的區(qū)域內(nèi)進(jìn)行結(jié)構(gòu)加固措施，以保障安全建筑結(jié)構(gòu)的性能。在優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)多加注意，盡量避免管道穿過(guò)中間的剪力墻，或通過(guò)立柱結(jié)構(gòu)。如果無(wú)法避免穿越剪力墻的情況，必須對(duì)其進(jìn)行再加固，以保證排水設(shè)施的穩(wěn)定性，確保排水系統(tǒng)在房屋結(jié)構(gòu)中的協(xié)調(diào)，最終保證建筑物和建筑物的質(zhì)量和安全。同時(shí)，排水泵的機(jī)械設(shè)備，應(yīng)安置在地下室。一方面，水泵等機(jī)械設(shè)備沉重自重，工作時(shí)間有一定的振動(dòng)，造成較大的噪音，因此，為了不影響居民休息，應(yīng)放置在地下室。另一方面，當(dāng)水泵發(fā)生質(zhì)量問(wèn)題時(shí)，地下室的維修保養(yǎng)可以防止房屋結(jié)構(gòu)的損壞，保證房屋結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和安全。

2.3建筑物下部地基基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)

在優(yōu)化建筑物底層基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員必須選擇最合適的解決方案。例如，根據(jù)實(shí)際施工條件選擇相應(yīng)的樁基類(lèi)型，以盡量減少施工成本。根據(jù)樁端支護(hù)層厚度科學(xué)選擇樁長(zhǎng)，并與集中優(yōu)化設(shè)計(jì)方案進(jìn)行比較，進(jìn)一步篩選出最佳設(shè)計(jì)。例如，建筑結(jié)構(gòu)的原始設(shè)計(jì)使用樁筏基礎(chǔ)，其相對(duì)于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)被優(yōu)化。樁筏基礎(chǔ)改為樁基礎(chǔ)，有兩個(gè)樁帽，三個(gè)樁帽，四個(gè)樁帽和梁帽。在這部分優(yōu)化中，認(rèn)為基礎(chǔ)力的傳遞路徑最短，節(jié)約的材料較多，但前提是保證總體沉降和不均勻沉降。與樁基相比，樁筏基礎(chǔ)增加了整體筏板，將整體力量轉(zhuǎn)化為分力，增加了傳動(dòng)方式，也增加了材料的使用。盡管材料被浪費(fèi)了，結(jié)算也有一定的效果。根據(jù)實(shí)際情況，為了同時(shí)滿足總沉降，不均勻沉降和地基承載力的要求，基于天然地基的經(jīng)濟(jì)性要高于樁基礎(chǔ)，施工更方便，時(shí)間。成本也比較便宜，畢竟是一個(gè)更好的選擇。

2.4針對(duì)建筑使用年限進(jìn)行優(yōu)化的應(yīng)用

建筑工程有工期限制，在這個(gè)限制期間，要考慮質(zhì)量和安全的基礎(chǔ)來(lái)優(yōu)化設(shè)計(jì)，以保證施工質(zhì)量在施工中的安全使用壽命。施工期間，也是分階段進(jìn)行的，那么就需要設(shè)計(jì)一個(gè)單獨(dú)的優(yōu)化方案階段。在選型和優(yōu)化設(shè)計(jì)人員的過(guò)程中，設(shè)計(jì)師應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況，根據(jù)項(xiàng)目各個(gè)階段的實(shí)際工作情況進(jìn)行階段優(yōu)化設(shè)計(jì)。通過(guò)優(yōu)化各個(gè)階段的設(shè)計(jì)，延長(zhǎng)工程的使用壽命，最終達(dá)到施工質(zhì)量的保障，同時(shí)提高施工企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

2.5對(duì)于電力設(shè)施的優(yōu)化應(yīng)用

房屋結(jié)構(gòu)，電力設(shè)施的優(yōu)化設(shè)計(jì)是一個(gè)特別重要的部分，不僅是供電系統(tǒng)的優(yōu)化，還包括居民的日常使用。電梯作為建筑設(shè)備的24h應(yīng)用，其構(gòu)件和電線在建筑物的結(jié)構(gòu)上造成了很多的漏洞，所以在電梯房的設(shè)計(jì)中，我們必須考慮電梯周?chē)鷫Ρ诘膹?qiáng)度，以確保使用安全，保證電梯房的質(zhì)量和安全。大多數(shù)電梯電纜使用金屬芯。在布線設(shè)計(jì)中，應(yīng)在通道上方預(yù)留墻壁以確保導(dǎo)線不露出，電源設(shè)施要達(dá)到安全協(xié)調(diào)。2.6制定科學(xué)的約束條件結(jié)構(gòu)優(yōu)化有非常嚴(yán)格的要求，一方面需要保持整體的完整性，不允許改變，所有的優(yōu)化都必須符合基本約束條件，這些條件包括更廣泛的內(nèi)容，例如在房屋建筑的裂縫寬度，建筑物本身的強(qiáng)度，約束的大小，施工的相關(guān)約束條件等，要優(yōu)化設(shè)計(jì)，必須嚴(yán)格執(zhí)行各種約束條件，實(shí)際完成后設(shè)計(jì)時(shí)還需要認(rèn)真比較條件，防止出現(xiàn)偏差現(xiàn)象，只有這樣才能最大限度地提高整個(gè)建筑工程的質(zhì)量，達(dá)到要求。同時(shí)充分利用“互聯(lián)網(wǎng)+”的信息，將各種約束條件編入計(jì)算機(jī)程序，便于快速核實(shí)是否達(dá)到基本要求。這樣可以提高工作效率，避免延誤拖延。

3結(jié)語(yǔ)

在建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)中，合理選擇結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方案不僅能夠獲得技術(shù)要求，而且大大降低了建設(shè)資金，但這是一項(xiàng)非常復(fù)雜，全面，系統(tǒng)的工作。為了實(shí)現(xiàn)有效的設(shè)計(jì)優(yōu)化，我們必須加大研究力度，深化建筑設(shè)計(jì)的優(yōu)化，通過(guò)設(shè)計(jì)和優(yōu)化建設(shè)用地價(jià)格的手段，今天有效地控制工程造價(jià)，實(shí)現(xiàn)最佳的經(jīng)濟(jì)和建筑質(zhì)量協(xié)調(diào)。并通過(guò)優(yōu)化的細(xì)節(jié)，給用戶帶來(lái)更舒適，貼心的生活體驗(yàn)。

參考文獻(xiàn)

[1]廖海龍.房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中優(yōu)化技術(shù)應(yīng)用之我見(jiàn)[J].低碳世界，2016，31：137～138.

作者:劉艷麗 單位:內(nèi)蒙古交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院建筑工程系