探析房屋建筑结构设计中应用优化技术分析

摘要：结构优化技术在整体房屋建筑中起着至关重要的作用。随着人们对房屋建筑结构的要求的增多，对房屋建筑设计者的技能提出了更高要求，在保证建筑安全性、功能性和实用性都具备的同时，要增加更多的创新优化元素，在确保不增加企业成本的同时还要提高企业的经济效益。在结构优化设计过程中，要满足不同民众的需求，为民众设计合适的房子，增加企业收入。面对这样一个综合系统要求较高且比较复杂的系统，房屋建筑设计者在优化过程中要注重前期的优化技术设计，注重细节，实现整体与部分的统一，以及注重地基基础的建设过程中多下功夫。

关键词：房屋建筑；结构设计；优化技术

一、当前房屋建筑结构设计的现状

目前，我国的房地产业发展迅速，相应的建筑行业也在均衡协调的发展中。但是，近几年来，房价越炒越烈，高额的房价，令平常老百姓望而却步，房奴的数量也在与日俱增。究其原因，除了房地产业的内部操作以外，还有建筑行业自身的因素，如人工劳务费的增加，房屋设计中的不合理等。另外，随着人们生活条件的改善，人们对于房屋的要求不仅仅停留在安全性、功能性等方面，越来越多的人在此基础上追求房屋的美观性和艺术感。然而，目前的房屋建筑大多停留在之前的水平上面，并沒有多大的改进。同时，由于时间的限制，施工单位为了赶进度，对房屋建筑的质量、一些设计上的缺陷未能及时优化处理，再加上员工的技术问题，就直接导致后期的安全问题得不到保障。因此，结构优化技术应用于房屋建筑设计中就具有长远深久的意义。

二、优化技术在房屋建筑结构设计中的意义

1. 减少企业的资金投入，增加经济效益

对于房屋建筑行业来言，最直接的目的就是在确保房屋质量的前提下，为企业带来最大的经济效益。将优化技术投入到房屋建筑设计中，最直接也最明显的优点就是可以减少企业的资金投入，获得最大程度上的经济效益。优化技术，顾名思义就是采取一定措施使其变得优异，去掉不合理的部分，只留下最有用的部分。如今，优化技术被应用于房屋建筑中便是这一原理的体现，它可以化繁为简，优化繁杂的结构，减少不必要的结构设计，进而提高建筑的结构性能，从而达到减少企业资金投入，增加企业经济效益的作用。

2. 房屋建筑结构整体的科学性

一方面，对房屋建筑设计科学的设计方案，建筑结构必须要创新。俗话说，好的开始是成功的一半。科学的设计方案是房屋建筑设计优化的重要组成部分。根据方案，合理设计房屋内的结构设置，对屋内的陈列摆设等各方面都提出了相当高的要求。在注重房屋安全性与实用性的同时，也要体现房屋本身的直观艺术性与美感。另一方面，科学性优化技术，体现在对材料的合理选用上。在进行结构设计时要充分发挥材料本身的优势，物尽其用，如混凝土的抗压性与钢结构抗拉性能，一压一拉就是比较完美的组合。

三、结构设计优化的要点

1. 协调房屋建筑结构设计

结构设计优化需要建筑工程各个环节的相互协作，是一项较为复杂的工作。针对于房屋建筑结构设计，提高房屋的外观，而结构设计是针对房屋建筑内在结构进行优化合理的设计，二者相互结合，互相协作，以降低建筑造价，提高房屋的实用性和经济效益，实现结构设计的合理化。

2. 遵循结构设计规范

结构设计优化需要专业且经验丰富的技术设计人员，在结构设计过程中遵循结构设计规范。然而，结构设计规范是面向所有的建筑工程，有些规范并不适用，也不具备较高的安全性。因此，在对房屋建筑结构进行结构设计时，在遵循结构设计规范的前提下，结合房屋建筑工程的实际情况，具体问题具体分析，做出正确的判断，优化房屋结构设计，提高结构设计质量以及经济效益。

四、房屋建筑结构设计中应用优化技术

1. 注重前期的优化技术设计

对于一个建筑工程来说，前期的设计会直接影响到建筑的成本以及结构施工难度的增加，因此，前期必须要非常重视优化技术的应用，设计人员构建合理的优化设计方案以及结构形式的规划。

2. 注重细节，实现整体与部分的统一

对于庞大的建筑工程来说，细节便显得尤为重要，房屋建筑中的每一个细节都能直接影响到整体建筑。因此在设计优化方案的时候要格外注意到房屋结构中的具体细节。第一，建立系统优化的模型对相应房屋建筑的主体部分进行科学的优化。剪力墙的设置是整个优化过程中的第一步，为减少强大风力或较大地震的破坏，必须要保证剪力墙整体质量的均匀。同时剪力墙中的暗柱是由钢材铸造形成的，因此它的使用可以减少钢筋的使用，进而减少生产成本。第二，在注重细节的基础上，实现整体与部分的统一。结构设计的优化要与建筑物整体的优化相协调，这样才能实现房屋建筑实用性、功能性与美观性和艺术性的完美展现。为实现这一效果，设计者关于结构的设计要紧密结合整体平面与整体建筑结构，在保证建筑系统整洁的同时，要确保截面与高度相通，支柱与墙体不能错位。在必要的地方如转角区域，由于自身受力比较多，因此选择的承重材料必须是高强建材。

3. 注重地基基础的建设

为延长建筑整体的寿命，在未超过使用年限时，设计者就得根据不同阶段出现的问题制定不同的优化方案，同时也要格外注重地基的建设。由于地基的施工难度大，操作复杂。因此，地基的建设要考虑多个方面，在进行综合比较中选取最恰当的方案。可以根据地质类型条件选择相应的桩基类型，根据桩端持力层的厚度，合理的选择桩长度。

4. 建筑结构的优化与建筑优化

在优化房屋建筑结构设计的过程中，首先要保证建筑整体结构与整体平面的高效融合，从而实现房屋建筑外形与结构的有效结合。在优化结构设计的同时，严格遵循简洁的房屋建筑原则；例如：保证房屋建筑墙体与建筑支出间不会产生错位现象，时刻保持房屋建筑高度与建筑截面面积的高度适应，达到建筑整体结构与整体平面的配合性目的。并且，房屋建筑结构设计的过程较为复杂化，诸多转交部位的承受性能有待加强。在这一现实要求下，需要进一步加大转交部位的承受力度，在优化设计过程中，增强施工材料的强度值，采用强度值较高的施工材料展开工程建设。此外，要最大程度保证房屋建筑结构的整体刚心与重心力、质心之间交叠的准确性，防止扭转局面的出现。

5. 上部结构优化

在对房屋上部进行结构优化和建立模型的工程中，剪力墙的布置和设计是非常重要的一项因素。剪力墙的质量需要保证其均匀性，从而使得楼层结构的重心与其平面的中心点实现相互重合，实现削弱风力或是地震等外力因素的影响。在房屋类型允许的情况下，应该尽量采用剪力墙的大开间构造，增加其墙肢长度，这样一方面可以实现墙肢数量的缩减，另一方面还可以在刚度达标的前提下实现混凝土量的降低使用。另外，由于剪力墙采用钢材作为暗柱材料，所以通过剪力墙的大开间结构便能够实现钢筋使用数量的缩减，但是，如果建筑本身不具备相应的条件，并且对建筑物的抗震要求较高，则不能采用该类型的剪力墙。

6. 结构同排水保持协调优化

由于在整个建筑中，专门用于给排水的房间有很多机械设施，所以其相比较于普通房屋，荷载强度较大，因此，水泵房应该尽可能设在地下室区域。给排水房间里面的管道较为复杂，长度及粗细都不尽相同，因此，依照相关标准应该预留足够的尺寸和深度，同时加固其穿孔位置。除此之外，水平方向的管道如果贯穿承重墙，则应该及时对其进行维护和加固处理。尽量保证结构优化同排水优化的协调，避免管道绕梁绕柱等情况的发生。

7. 结构和电气专业之间的协调优化

在任何工程项目中，如果沿着墙壁或地板上的金属管中安装建筑电气管线，这样会造成对预制结构的结构障碍，使建筑物的结构设计必须确保预留一定的在梁管道孔，而且这样还确保了光束宽度和墙壁的厚度。如果建筑物的梁宽和墙壁的厚度结构是不一致的，则必须保证墙壁的侧面与梁的一側齐平，它可以有效地保证管线不会裸露在墙的外侧。

五、结束语

总而言之，在建筑结构设计中结构设计的优化起着非常重要的作用，这是因为科学合理的优化结构设计的方法，不仅可以让整个建设项目更能满足人们的需求，也可降低施工项目成本。为此，本文将结合笔者实践经验，对房屋建筑结构设计中应用优化技术进行分析，希望能起到抛砖引玉的作用。

参考文献：

[1] 梁利生. 房屋建筑结构设计中常见问题的剖析与探讨[J]. 中国新技术新产品， 2012（17）：190-190.

[2] 姜伟. 巧借结构设计优化，奠定房屋建筑结构设计基础[J]. 中国建材科技， 2015（1）：115-116.

[3] 关度豪. 试论房屋建筑结构设计的原则与方法[J]. 价值工程， 2010， 29（15）：115-115.

[4] 杨国先. 房屋建筑结构设计基本原则与几个常见问题的探讨[J]. 城市建设理论研究：电子版， 2012（9）.

[5] 张亚光. 房屋建筑结构设计及其优化技术研究[J]. 城市建设理论研究：电子版， 2013（15）.

（作者单位：河南新恒丰工程咨询有限公司）

推荐访问： 探析 结构设计 房屋建筑 优化 分析