探析建筑结构设计优化设计方案

摘 要：随着我国城市化的进行,各地方的土地不断上升,人们对于生活环境和建筑物的要求也越来越高,这就要求建筑物的品质不断提高,这样才能满足社会和人民的需求.因此我们就可以充分利用优化建筑结构设计的方法,令建筑物更迎合社会发展的要求.

关 键 词：建筑结构设计；优化方案；应用

中图分类号：TU2文献标识号：A文章编号：2306-1499（2014）10-

1.建筑结构设计的概念及其主要内容

1.1建筑结构设计的概念

能够利用结构语言把建筑师和工程师想要阐述的意思表达出来,这就是建筑结构设计.所谓的结构语言,就是结构师把设计图归纳、总结得出的结构元素.

1.2建筑结构设计的主要内容

结构元素包括了建筑物的基础、地面、墙面、梁、柱体等结构,加上竖向、横向的承重和抗力体系,把建筑物的载荷以最简单的方式传到基础上,就称为建筑结构设计.主要可以分为以下三大内容：建筑物的基础、上部结构和细部结构.

2.建筑结构设计的优化目的

建筑物除了其本身的使用功能外,其外形设计也能够让人们赏心悦目的欣赏.所以建筑师在设计建筑物的时候,不仅仅要考虑到建筑物的使用功能,还要考虑到建筑物的外形设计.这就要求结构设计和建筑的施工技术能够相互协调、配合.在进行建筑结构设计的时候,其主要目标是安全、适用、经济、美观和施工简单.而所谓的建筑结构优化设计,就是在原有的建筑物工程结构满足施工约束条件下,按照预设的目标寻找出最适合、最经济的施工方案的设计方法.优化建筑结构设计不仅可以满足人们对于建筑外形的美观要求,还可以令建筑结构设计满足经济适用建筑的条件,例如令建筑物的设计变得合理、提高建筑物的安全性能、降低建筑物的施工成本等等.一般来说,优化建筑结构设计的主要内容主要是优化建筑物工程的总体结构和建筑物工程的部分结构.此外,在进行建筑物结构设计优化的过程中,应该要以符合设计规范和建筑物使用要求的前提下,一切设计以实际情况为基准,以最大程度提高建筑物的综合效益为目标.

3.建筑结构设计方案优化的主要内容

3.1建筑物结构周期性的折减系数

对建筑物的框架结构和顶盖等结构的设计中,计算周期一般会比实际周期大,因为在施工时,由于填充墙体的存在会导致结构的实际表现刚度大于设计刚度.所以一旦计算出建筑物的结构剪力偏小,会导致建筑物的部分结构安全性能降低,这时候就需要对建筑物的结构进行适当的周期性折减计算.但对于建筑物的框架结构是不适合进行折减计算或把折减系数取小的.

3.2优化建筑物耐久性设计

在很多混凝土的结构设计中都没有全面、综合地考虑到建筑物的耐久性,从而导致有许多建筑设计都未能达到当初的设计目标.当建筑物的设计者遇到建筑物的其他使用功能要求或是施工技术指标上升为设计建筑物的主要矛盾时,设计师就要放弃建筑物对经济的单纯追求,这时候往往需要根据建筑物设计所需要解决的重要性问题,挑选出适合的目标来进行优化,才能达到满意的优化建筑结构设计方案的效果和目的.

4.关于建筑结构设计优化方案的分析

一般人对于优化建筑结构设计方案来说有很多误解,例如对设计方案挑毛病、妨碍施工进行等.但实际上对建筑结构设计方案进行优化是有利而无害的.下面作者将会简单列出对建筑结构设计方案进行优化的好处.

4.1把原有的建筑结构设计进一步完善

通过集体对建筑结构设计方案进行讨论、沟通,找出更加经济合适的设计方案,才能满足现代社会对于建筑物日益提高的要求.其中主要的优化内容是建筑物的结构、水电和暖通设施以及通风等各种设计,所以要求各专业的设计人员要集中在一起进行讨论和商议.当然,在对建筑结构设计方案进行优化的前提是要充分尊重原有的设计方案,在讨论和沟通的过程中相互学习,相互帮助,这对于双方的技术水平的提高都有一定的好处和帮助.

作者在上文提到过,对建筑结构设计方案进行优化的主要目标是安全、适用、经济、美观和施工简单.所以优化建筑结构设计可以令建筑物的设计变得合理、提高建筑物的安全性能、降低建筑物的施工成本等等.所以说,优化建筑结构设计方案是对原有的设计方案进一步完善,令建筑的功能结构更完善,节省施工成本,减少原有设计方案的错误,求取最大程度的经济效益.

优化建筑结构设计方案包括对建筑物结构总体进行优化优化建筑结构设计的主要内容主要是优化建筑物工程的总体结构和建筑物工程的部分结构.因此,对建筑结构设计方案进行优化不仅仅是建筑物的内部和外部结构,还包括建筑物的地基、基础的结构进行优化.要根据现场施工的地质条件来选择最适合的基础类型,才可以在确保建筑物的安全使用的前提下最大限度地降低建筑物的工程造价.

4.2优化建筑结构设计方案并不会影响工程的施工进度

要对原有的结构设计方案进行优化的原因主要有：原设计的施工工艺难度较大、建筑物的使用功能要改变以及在进行工程造价预算后,该工程的造价超出了甲方的投资预算.一般来说,原结构设计方案的设计图纸生成之后才会对建筑结构设计方案进行优化,因此,优化设计方案是可以和工程的施工进度同时进行的,而且还可以按照施工阶段的要求分段进行.

4.3优化原有的结构设计方案会对工程总造价造成影响

由于建筑物层数与总建筑面积成正比,因此对于高层或多层建筑物来说,单位建筑面积和建筑物所占的土地面积的比值也变大,在一定程度上极大地提高了土地的利用价值.但另一方面,当建筑物的总高度不断变大,高层建筑与高层建筑之间的距离也要随之而变大,这使得土地的使用价值不会随之而提高.这时候,就可以通过对建筑物的基础部分、承重结构等部分进行优化,进行优化后将会对建筑物的工程总造价造成一定的影响.

5.结语

对建筑设计方案进行优化可以为建筑工程带来一定的经济效益.而对于提出最优的设计方案往往需要解决复杂的施工难题和克服各种施工条件.本文对建筑结构设计优化方案进行简单的分析和研究,以期参考.