【摘要】隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人們的生活水平得到了極大的提升，對生活質(zhì)量也有了更高的要求，其中，房屋是人們基本需求中的重要組成部分，在人們對房屋需求量增多的同時(shí)，對房屋的質(zhì)量也有了更高的要求。房屋建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對房屋建筑整體的可靠性、安全性及外觀等具有較大的影響，為進(jìn)一步提升建筑企業(yè)的市場競爭力，設(shè)計(jì)者需要對房屋建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行不斷的優(yōu)化，從而更好地滿足房屋住戶的需求�；诖�，論文對房屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的內(nèi)容、作用和原則進(jìn)行介紹，并分析了房屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)過程中存在的問題和要點(diǎn)。
【關(guān)鍵詞】房屋建筑；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；優(yōu)化技術(shù)
1引言
隨著人們生活水平的提升，人們在選擇房屋時(shí)，不僅注重房屋的實(shí)用性和經(jīng)濟(jì)性，更注重房屋結(jié)構(gòu)的合理性以及安全性。因此，要求設(shè)計(jì)者對房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化，對各種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行不斷的完善與創(chuàng)新，提升房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的整體質(zhì)量，在滿足房屋建筑結(jié)構(gòu)安全性及實(shí)用性的要求基礎(chǔ)上，充分體現(xiàn)房屋建筑的價(jià)值，促進(jìn)房屋建筑行業(yè)得到更高水平的發(fā)展。
2房屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)概述
房屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)，指的是在能夠充分滿足房屋建筑施工便利性的基礎(chǔ)上，有效結(jié)合美學(xué)和藝術(shù)學(xué)的特點(diǎn)及優(yōu)勢，將房屋建筑的功能性更好地展現(xiàn)出來，從而能夠在實(shí)現(xiàn)降低房屋建設(shè)成本的同時(shí)，提升房屋建筑的安全性、實(shí)用性以及美觀性。對房屋建筑的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)，需要打破傳統(tǒng)房屋建筑設(shè)計(jì)方法的約束，制訂更加科學(xué)合理的優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，提升房屋整體的設(shè)計(jì)效果[1]。在設(shè)計(jì)過程中，需要將優(yōu)化設(shè)計(jì)理念貫穿始終，充分體現(xiàn)房屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化的核心內(nèi)涵，具體可注意以下2點(diǎn)：（1）將房屋建筑結(jié)構(gòu)作為維護(hù)基礎(chǔ)，對房屋設(shè)計(jì)進(jìn)行整體優(yōu)化，在把握整體結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上進(jìn)行設(shè)計(jì)創(chuàng)新與改進(jìn)；（2）對房屋建筑的各個(gè)細(xì)節(jié)加強(qiáng)分析與研究，包括建筑的細(xì)節(jié)構(gòu)造、主體結(jié)構(gòu)、屋頂結(jié)構(gòu)、維護(hù)結(jié)構(gòu)以及地基等，實(shí)現(xiàn)對整體房屋建筑結(jié)構(gòu)的合理優(yōu)化與改善。
3房屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的作用
3.1實(shí)用性與創(chuàng)新性
房屋結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)能夠促使設(shè)計(jì)人員對設(shè)計(jì)方案進(jìn)行不斷的創(chuàng)新，在設(shè)計(jì)理念上，將傳統(tǒng)建筑設(shè)計(jì)與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相結(jié)合，提升房屋建筑結(jié)構(gòu)的現(xiàn)代性，注重當(dāng)前市場上房屋建筑住戶的需求以及向往方向，同時(shí)，更加關(guān)注住戶的使用需要，提升房屋建筑的實(shí)用性。
3.2節(jié)約成本，資源優(yōu)化配置
房屋建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)有助于減少原材料浪費(fèi)的問題，節(jié)約建設(shè)成本。另外，能夠確保各項(xiàng)建筑資源得到優(yōu)化配置，提升房屋建筑結(jié)構(gòu)的性能和質(zhì)量，使人們在使用房屋建筑中有更好的安全保障。
4房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的問題
4.1結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)缺乏整體性
房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的整體性體現(xiàn)在房屋建筑的內(nèi)在結(jié)構(gòu)以及建筑工程能否與周邊環(huán)境建立和諧關(guān)系，也是影響建筑企業(yè)經(jīng)濟(jì)、社會效益的一個(gè)重要因素。在一些房屋建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員忽視了整體性的問題，對建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行分散設(shè)計(jì)，導(dǎo)致設(shè)計(jì)工作較為零散，缺乏相關(guān)性，會在一定程度上影響房屋建筑的舒適性與整體性。
4.2細(xì)節(jié)處理缺乏嚴(yán)謹(jǐn)性
細(xì)節(jié)問題是影響房屋建筑使用性及安全性的重要因素。在房屋建構(gòu)設(shè)計(jì)中對細(xì)節(jié)問題進(jìn)行有效的處理，能夠極大地提升房屋建筑的質(zhì)量以及安全性。但在當(dāng)前階段的房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，一些設(shè)計(jì)者往往容易忽視細(xì)節(jié)問題[2]，對工程整體的施工質(zhì)量造成十分嚴(yán)重的影響，增加工程返修量以及房屋建筑的成本。
4.3設(shè)計(jì)方案缺乏合理性
設(shè)計(jì)方案是工程建設(shè)施工作業(yè)的一個(gè)重要依據(jù)，方案的合理性與可行性會直接影響建筑工程的整體施工質(zhì)量。但在當(dāng)前部分房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案制訂時(shí)，設(shè)計(jì)者往往并沒有到施工現(xiàn)場進(jìn)行實(shí)地勘測，這就容易導(dǎo)致結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案與實(shí)際施工情況之間存在較大的差異，不能給房屋建筑施工作業(yè)提供依據(jù)與指導(dǎo)，使后期工程施工難度增加，還可能會影響建筑結(jié)構(gòu)的整體質(zhì)量，使房屋的使用價(jià)值降低。
5房屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的原則
5.1安全性
房屋建筑工程建設(shè)中，安全性是非常重要的指標(biāo)。因此，在進(jìn)行房屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)，需要加強(qiáng)對安全性的重視，在充分考慮建筑整體結(jié)構(gòu)安全性的基礎(chǔ)上，對建筑物的功能性及技術(shù)性進(jìn)行優(yōu)化與改進(jìn)。
5.2功能性
在滿足房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全性的基礎(chǔ)上，需要考慮房屋建筑使用者的需求，細(xì)致地了解使用者對房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的功能需求，并總結(jié)梳理，從而提升房屋建筑整體的功能性，確保各項(xiàng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能夠充分滿足用戶的使用要求。另外，還需要關(guān)注房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的實(shí)用性、美觀性以及協(xié)調(diào)性等，通過運(yùn)用優(yōu)化技術(shù)促使整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)功能的統(tǒng)一性。
5.3經(jīng)濟(jì)性
在房屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)中，為提升建筑企業(yè)的經(jīng)濟(jì)與社會效益，需要加強(qiáng)對建筑成本的管理控制。在滿足房屋建筑結(jié)構(gòu)的安全性與功能性后，對整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行完善，在嚴(yán)格遵守房屋設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的條件下，提升建設(shè)的規(guī)范性，進(jìn)而減少建設(shè)材料的損耗，提升資源的利用率以及房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性，從而滿足更多消費(fèi)者對經(jīng)濟(jì)及成本的考量。
6房屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的要點(diǎn)
6.1設(shè)計(jì)理念及方案的優(yōu)化完善
在房屋建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員需要對施工過程中的內(nèi)部環(huán)境以及外部環(huán)境等因素進(jìn)行綜合考量，并進(jìn)行深入分析，在確保安全性與可靠性的基礎(chǔ)上，制定房屋建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)方案[3]。另外，在房屋結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)采用先進(jìn)的技術(shù)、理念與方法，提升房屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的水平。例如，采用概念性的設(shè)計(jì)理念，結(jié)合對施工材料及參數(shù)的多變性特征，根據(jù)施工的具體狀況以及對房屋建筑結(jié)構(gòu)不同功能的需求進(jìn)行靈活的方案調(diào)整，提升設(shè)計(jì)方案的創(chuàng)新性與靈活性，從而提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性，充分滿足房屋建筑的使用功能、安全性以及美觀性，并降低建筑的成本。
6.2整體布局的優(yōu)化
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化是一項(xiàng)專業(yè)性較強(qiáng)、復(fù)雜程度較高的工作，在對房屋建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化時(shí)，需要提升房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的層次性，尤其是在高層建筑的建設(shè)中，其結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)工作具有更高的復(fù)雜程度。房屋建筑樓體的結(jié)構(gòu)層次設(shè)計(jì)中，通常包括設(shè)計(jì)層次以及結(jié)構(gòu)體系。其中，層次優(yōu)化要求對現(xiàn)有結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，促使房屋建筑的整體結(jié)構(gòu)與布局更加合理。房屋建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要包括承重系統(tǒng)、供水系統(tǒng)、供電系統(tǒng)等部分，若建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)缺乏整體性，會直接影響房屋建筑的安全性。因此，對房屋建筑整體布局的優(yōu)化，可以在確保實(shí)用性的同時(shí)，提升房屋建筑的安全性及美觀性。
6.3結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)的優(yōu)化處理
對房屋建筑進(jìn)行選型優(yōu)化時(shí)，首先，需要選取合適的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)類型�；A(chǔ)結(jié)構(gòu)是高層房屋建筑的重要組成部分，承載著建筑物上部結(jié)構(gòu)荷載，為提升房屋建筑的安全性與使用性提供保證。設(shè)計(jì)者需要在綜合分析地質(zhì)勘測資料以及建筑上部結(jié)構(gòu)荷載的基礎(chǔ)上，選擇最適宜的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。針對房屋建筑層數(shù)比較少，地基土質(zhì)比較更好的情況，可以選擇使用獨(dú)立基礎(chǔ)或條形基礎(chǔ)，從而降低施工的難度與成本；而層數(shù)比較多、地基基礎(chǔ)比較差的房屋建筑，可以選擇樁基礎(chǔ)，以保證整體建筑結(jié)構(gòu)的安全性。其次，需要選擇合適的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)。在高層或超高層房屋建筑中，抗震性是混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一個(gè)重點(diǎn)及難點(diǎn)問題，為進(jìn)一步提升房屋建筑整體的抗震性能，需要設(shè)計(jì)者進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)采用合理的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)高度低于50m的高層房屋建筑，可選擇框架結(jié)構(gòu)為抗震體系，具有更高的靈活性；結(jié)構(gòu)高度在50~100m的高層房屋建筑，可選擇剪力墻結(jié)構(gòu)，剛度比較大，且位移��；高度在100m以上的結(jié)構(gòu)可以采用抗震墻結(jié)構(gòu)，框架核心筒結(jié)構(gòu)、同種同結(jié)構(gòu)以及部分框支抗震墻結(jié)構(gòu)等。而結(jié)構(gòu)高度超高的房屋建筑，一般將框剪結(jié)構(gòu)及框筒結(jié)構(gòu)為抗震體系。在對房屋建筑結(jié)構(gòu)的平面布置中，建筑結(jié)構(gòu)平面布置的精確性及合理性會在一定程度上影響建筑的安全性。高層房屋建筑結(jié)構(gòu)布局與預(yù)期抗震性能之間存在著一定的關(guān)聯(lián)，因此，要求設(shè)計(jì)者在平面設(shè)計(jì)時(shí)，盡量降低扭轉(zhuǎn)效應(yīng)，考慮地震發(fā)生時(shí)的偶然偏心，對高層建筑的水平位移以及層間位移進(jìn)行綜合評估。另外，在平面結(jié)構(gòu)布局中，綜合考慮房屋建筑整體的抗震性，盡量采用規(guī)則、簡單、對稱的布局方式，從而確保房屋建筑的抗震性能，提升房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全性與可靠性。在建筑結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)優(yōu)化中，還應(yīng)注意薄弱層設(shè)計(jì)的規(guī)范化。混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，薄弱層非常容易受到外界的影響而產(chǎn)生變形，從而影響建筑整體的穩(wěn)定性。隨著近幾年房屋建筑建設(shè)高度的不斷增加，為進(jìn)一步提升房屋建設(shè)的安全性和穩(wěn)定性，需要設(shè)計(jì)者加強(qiáng)對薄弱層設(shè)計(jì)的重視。若結(jié)構(gòu)中的豎向結(jié)構(gòu)剛度不連續(xù)、抗側(cè)力結(jié)構(gòu)受剪承載力突變，說明存在薄弱層，設(shè)計(jì)者針對這一問題，應(yīng)當(dāng)根據(jù)地震荷載、調(diào)整系數(shù)進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)的計(jì)算評估，調(diào)整房屋結(jié)構(gòu)抗側(cè)力，實(shí)現(xiàn)對薄弱層構(gòu)件的優(yōu)化設(shè)計(jì)，從而提升房屋建筑整體的安全性。
6.4提高設(shè)計(jì)人員的專業(yè)性
在房屋結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)中，需要提升房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員的專業(yè)性，對其進(jìn)行系統(tǒng)化的培訓(xùn)，構(gòu)建系統(tǒng)性的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，從而有效協(xié)調(diào)在房屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的問題。另外，提高設(shè)計(jì)人員的專業(yè)性，能夠促使更多新型房屋建筑電子設(shè)備、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用，促使房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的現(xiàn)代化，同時(shí)，提升建筑設(shè)計(jì)工作者的工作效率，在提升房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量的同時(shí)，提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的現(xiàn)代性。
7結(jié)語
綜上所述，隨著人們生活質(zhì)量的提升，對房屋建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)有了更高的要求，在當(dāng)前市場環(huán)境下，為了進(jìn)一步提升建筑企業(yè)的競爭力，需要在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中合理優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，從而滿足市場及住戶的需求，在確保房屋建筑結(jié)構(gòu)整體合理性、安全性與可靠性的基礎(chǔ)上，提升房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的功能性與美觀性，促進(jìn)建筑行業(yè)發(fā)展目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。
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