試論房屋建筑結構設計中優化技術應用

甘仕偉

摘要：在建筑結構設計中，對設計進行合理的優化能夠使建筑工程具有更好的性能，并且有利于施工成本控制，獲得更高的經濟效益。在目前的建筑行業中，市場競爭愈加激烈，為了能夠在市場競爭中獲得良好的發展，建筑企業需要在建筑工程設計中應用結構設計優化，在保證建筑工程性能滿足使用要求的前提下，盡量降低施工成本，獲得更高的經濟效益。

關鍵詞：房屋建筑;結構設計;優化技術;應用

引言

當前，我國倡導全面、健康、可持續的發展模式，這就要求每一個建筑商在滿足建筑結構長遠效益的前提下，盡最大可能的減少建筑結構的近期投資。伴隨著我國住房需求的增大和城市集群建設步伐的加快，越來越多的人開始關注如何盡可能地減少投入的資金，實現時代發展的需求與房屋建筑的結構設計最大化兼容。

一、房屋建筑結構的優化技術的內容

最大限度地運用優化技術，首先我們必須要對其中要優化的內容進行詳細的分析，需要運用優化技術的主要有以下幾項內容。進行房屋建筑結構設計過程中不僅要考慮到結構的性能和設計的安全性，還需要考慮到在房屋建筑結構設計過程中的一些潛在問題，我們要選用低成本高效的方式完成這項結構設計內容。其主要內容包括以下兩個方面：第一個方面是要全面掌握整個房屋的具體構造，在設計過程中找出最佳設計方式，對不完善的地方加以優化。第二個方面是要將建筑結構設計中的子結構與整理結構分開進行優化設計。在子結構優化設計過程中，要對子結構中的每一個細節進行詳細的劃分，以此來使得子結構得到全面的優化。

二、關于房屋建筑結構設計的重要性闡述

做好建筑構件分類工作，往往不同構件在房屋建筑施工中的用途也是不同的，因此需根據房屋建筑施工規模來選擇合理構件材料;嚴格遵循優劣互補原則。房屋建筑結構設計前設計人員需對建筑整體情況有一個細致考察，通過反復測量充分掌握建筑結構軟硬程度，一旦建筑結構較軟則非常容易出現變形隱患，并且在外力影響下還會受到嚴重破壞;層層設計原則。在進行房屋結構設計特別是房屋建筑結構的安全性設計工作時，需能嚴格按照此原則實施操作確保房屋建筑工程安全性得到大幅度提升。新時代到來背景下，社會大眾對于房屋建筑質量重視程度是越來越高，層出不窮的新技術新工藝也被廣泛應用到建筑行業中，尤其是計算機技術的深入發展，更為建筑結構設計起到了十分積極作用。

三、房屋建筑結構設計優化策略

（一）整體優化

結構優化包含整體構造的優化與部分構造的優化兩部分，它們之間相互依賴，缺一不可。在各部分設計工作中，優化涉及到很多內容，如模型設計優化、受力構件優化，基礎優化及圍護結構優化、框架部分優化。對此，需要設計人員充分運用自身所學進行深入的思索和分析，在不同的設計項目當中，除了要保證適用性與安全性，還需要做好成本的控制。想要保證設計的科學性與嚴謹性，對設計人員而言，應做好實地考察與論證，盡量掌握齊全的資料，然后在設計過程中對現場各項條件予以充分考慮，為以后的優化奠定良好基礎。例如，選材時，不僅要符合安全性需求，還應充分考慮當地實際情況。當建筑所在地區的地質條件比較復雜時，作為設計人員，需要從實際情況入手，并結合地勘報告，進行基礎方案的設計。只有這樣才能避免無謂問題的發生，并實現節約成本、保證安全的基本目標。

（二）重視前期規劃

房屋建筑工程施工設計人員在對房屋結構進行規劃設計時，應該進入施工現場對具體的施工環境和實際的施工要求進行深入的認識和了解，以便于結合房屋建筑工程施工方案對房屋建筑結構進行更為合理的設計，從而推動建筑施工的有序進行。同時，設計人員在進行設計優化時，需要結合之前了解到的實際情況和具體要求，根據自身的經驗針對不同的工程機構布局要求設計出不同的效果，并將細部結構優化與概念設計有效的結合起來，落實到設計過程的各個環節之中。而對于缺少相應數值的細部處理可以采用概念設計來進行，以實現對方案設計效果的進一步提升。

（三）房屋建筑鋼結構設計優化

鋼結構是房屋建筑結構設計中，必然存在的一項內容，主要是保證房屋建筑工程的安全性和穩定性，那么具體的設計優化內容如下：一是在房屋建筑鋼結構設計優化的工程中，一定將新的設計技術，與傳統的設計技術相對比，并且對兩者存的優勢和劣勢進行總結，這樣可以保證設計優化具有一定的針對性，避免設計中產生不必要的誤差。二是鋼結構主要是以鋼筋材料為主，因此在房屋建筑鋼結構設計的過程中，鋼筋材料的質量是非常重要的，一定要對鋼筋材料進行全面的檢驗，只有檢驗標準達到相關標準參數，才能正式的進入施工現場。另外，在設計優化中，對鋼筋材料的放置也要進行詳細的標準，應當遠離水源，主要是避免鋼筋材料發生腐蝕、生銹的現象，保證了工程的施工質量。三是根據房屋建筑工程的使用年限，設計目標，以及實際情況等方面，對各項結構進行重新的規劃，并且對各項結構進行不斷的深化，提升各個結構的承載力。另外，在設計優化的過程中，可以利用現澆的設計方式，保證結構受力的合理性，從而實現房屋建筑鋼結構設計優化的預期目標。

（四）加強房屋建筑防震安全結構設計

不論何時何地，對建筑結構設計的最基本要求就是其安全性能。在房屋日常使用過程中，往往會遇到諸多不可抗拒的外力因素，特別是沒有規律可循的地震。所以在實際設計中，必須充分考慮房屋的安全性，采取合理的措施，提升其結構設計或是構造等層面的抗震性能。我國在建筑業的發展歷程中，在抗震設計方面，積累了一套較為有效的設計方案。比如，確保建筑物結構的對稱性、采用延性建筑房屋結構等。將這些經過實踐的經驗方案充分應用到建筑物結構優化設計中具有極其重要的意義。

（五）經驗設計與細部結構優化設計

經驗設計用于某些無法精確計算的部位，會采用一些約定俗成的方法，比如某某構件做多大就可以了，沒有理論計算的依據，這樣的規定和設計會有一定的不確定性。對于地震的設防烈度來講，由于也具有不確定性，因此在優化計算時計算出來的結果可能會與現實中有較大的差異，因此對于這種情況需要設計人員靈活地運用結構設計優化的方法考慮多方面因素進行計算與研究，以達到最切合實際的效果。另外在優化設計的過程中也要特別注意細部結構的設計優化，比如在設計中要注意異形板拐角處容易出現斜向裂縫，則可以加一道過梁，將其分割為幾塊矩形板，在設計時也要考慮到材料的選擇，比如在選擇配筋時，Ⅰ級鋼與冷軋帶肋鋼筋極限抗拉能力相差較大，但是市場價格是差不多的，所以當計算結果表明塑性滿足要求的時候，現澆板內的受力鋼筋可以選擇冷軋帶肋鋼筋，在做內部的細部結構設計時，選擇選跳板的配筋時，只要能夠滿足規范的規定即可，達到在保證安全的情況下，節省建設費用的目的。

結束語

總而言之，建筑物的結構是建筑的靈魂所在，是建筑設計的核心內容。在建筑結構設計不斷發展的過程中，既要求設計人員不斷深化專業知識的學習、加強創新設計，也要求與建筑結構設計相關的技術不斷得到優化。通過科學的技術手段對房屋建筑結構進行設計優化，不僅可以提高建筑物的安全性、可靠性和美觀性，還可以有效的減少建材消耗，提高空間利用率，降低建設成本。但是降低成本必須以保證質量為前提，否則就違背了建筑結構優化設計的初衷。

參考文獻

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