關于建筑結構設計優化法在房屋結構設計中的應用探究

劉沂川

摘 要：在市場經濟不斷發展的今天，建筑市場的競爭也不斷加大，企業為了能夠在這樣激烈的競爭下依然穩步的發展，就要不斷的進行革新，對施工設計及方法進行深入探究，相關的建筑設計人員就要不斷提高自身的專業水平，運用新的技術，設計合理的方案，優化建筑結構設計，建設安全經濟的房屋，才能在市場經濟的機制下立于不敗之地。文章從結構優化方法的重要性和應用兩個方面對建筑結構設計優化法在房屋結構設計中的應用進行了探討，希望能夠對相關工作者的工作有所幫助。

關鍵詞：建筑結構；優化法；房屋結構；設計應用

在市場經濟不斷發展的今天，建筑市場的競爭也不斷加大，企業為了能夠在這樣激烈的競爭下依然穩步的發展，就要不斷的進行革新，對施工設計及方法進行深入探究，建設出既美觀又安全的建筑，滿足人們的需求，才能在市場經濟的機制下立于不敗之地。在建筑建設時投入較大的部分是建筑結構方面的資金投入，為了減少這部分的投入需要不斷的優化結構設計，在確保建筑質量安全的基礎上，對房屋建筑設計進行規劃，制定建設方案，合理的安排施工項目，把控施工的整體結構，增加企業經濟收益。下面即是從結構優化方法的重要性和應用兩個方面入手，對建筑結構設計優化方法房屋結構設計進行分析和討論，借此為相關工作者提高參考。

1 房屋建筑結構優化方法的重要性

如今，隨著城市化進程的不斷加快，城市建筑土地資源越來越緊缺，因此高層或超高層住房將成為城市住宅的發展方向，相較于傳統的建筑模式，高層建筑等新型建筑的建設具有更大的難度，這就要求相關的施工建設人員應該重視房屋結構優化問題，在減少資金投入的同時，進行細致的建筑設計方案規劃，運用新技術和新理念，建設出既安全又經濟的建筑。根據相關數據可以看出合理的房屋結構設計可以減少建設資金投入，與沒有進行設計優化的建筑相比采用優化法進行優化后的建筑能夠節省10%～20%的建設費用。不過，在實際的施工建設過程中，優化設計的實施往往不是一帆風順的，可能因為多方面的限制而難以進行。首先，很多施工單位都會因為趕工程進度，而不顧施工質量，對于房屋設計的缺陷不予及時的優化處理，而對最后的建筑質量造成影響。其次，還有一些施工建設人員自身經驗不足、專業素質不高，無法進行建筑設計優化。最后，還因為一些施工建設人員和設計人員只注重建筑的部分建設，而忽視建筑的整體設計，不能準確的制定工程預案，影響建筑整體的造價。對建筑的結構進行設計優化能夠合理的規劃建筑設計，減少工程資金投入，房屋結構各個方面整合起來，保證建筑質量，為人們提供經濟安全的住房。

2 房屋建筑結構設計優化方法的應用

2.1 整體優化和局部優化

建筑設計都有一定的層次和復雜性，首先從層次性方面來說，其一般包含建筑的設計體系、結構體系及安裝設計體系等，而每一個體系內還有很多分支體系。相關的設計人員在設計建筑時，要根據實際情況參照不同分支體現的特點進行優化，逐步攻克難關，完成整個工程；其次從復雜性方面來說，其一般包含建筑原料選取、零部件選取、結構類型選取等內容。因此，無論是什么樣的房屋建筑，都可以從整體分層、細化的進行優化，實現設計優化的目標。

2.2 分階段優化

在一個工程項目中每一環的建設都是相互關聯的，每一個環節都有自己的優化設計方案，在進行工程建設時對這些環節進行分階段的優化有利于整體工程的優化設計，有效的保證建筑的施工質量，增加企業經濟收益。

2.3 樁基礎優化

灌注樁和預制樁是樁基礎的兩種類型。灌注樁是施工的重點項目之一，其施工時過程復雜，工期較長，難以把控質量。所以，在沉降符合相關標準的基礎上，可以進行預制樁施工法，結合深層樁基，加大土壤對樁身的摩擦，并選用長度的預制樁。

2.4 上部結構優化

對房屋建筑上部結構進行優化，首先需要將剪力墻進行合理布置。具體做法是讓剪力墻質量保持均勻，使得對稱樓層平面中心和同樓層結構重心重疊在一起，減小地震、勁風等外部作用力的影響。在房屋類型達到標準的情況下，要應用大開間的剪力墻構造，適當的增長剪力墻墻肢，減少墻肢數量，降低混凝土應用。其次因為剪力墻的暗柱通常都采用的是鋼筋，這樣就可以應用大開間剪力墻來減少鋼筋的數量。不過，在建筑場地地質復雜或較差的情況下，不能削減鋼筋數量，這時就不適合運用大開間剪力墻構造。

2.5 建筑結構協調優化

房屋建筑設計還要在確保建筑結構不受影響的情形下和整體平面保持緊密配合，真正的實現美觀、安全。建筑柱及墻布置，需要和房屋建筑平面的基本功能需求相一致，統一各個房間進深以及開間大小。簡化建筑系統，避免出現墻與柱錯位的現象，保持每一層的高度和截面面積相同。還要注意的是在進行樓體或電梯設計的時候，一定要在一些應力集中或受力方向較多的轉角區域進行加固，采用承重能力較強的建筑材料，而在一些非承重構建結構中運用材質相對較輕的建筑材料，合理布局整體的建筑結構，減輕其自重，保證重心、剛心及質心交疊，避免扭轉情況的出現，保障整體建筑在合理布局的規劃下進行施工建設。

2.6 排水結構協調優化

在工程建設中建筑的給排水專用房里面往往會有很多機械設備，這樣會加大其負荷量，因此需要盡量把水泵安置于地下室中。值得注意的是排水房間中的管道數量較多，且大小不一、粗細不同，所以要在樓板上加固穿孔位，預留符合標準的孔洞，盡量不要設置會影響水平方向管線貫穿柱和建筑梁結構的孔洞。如果管道貫穿的是房屋的承重墻，還應該注意對墻體進行加固和維護。盡可能確保結構的布設同管網體系相協調，避免出現管道繞柱或梁的狀況。

2.7 結構同電氣的協調優化

如果用導線的形式將電氣的管線安裝于金屬管外部或墻體、樓板處，那么就會加大施工難度。因此，在管線貫穿建筑梁的情況下，需要在保證墻體厚度的同時在建筑梁上打孔，并要保證墻體一側平面和建筑梁齊平，不能讓管線暴露在墻體外。

3 結束語

總的來說，對建筑的結構進行設計優化，不但能夠減少工程預算，而且可以確保建筑自身的功能。同時，需要注意的是建筑企業及開發商絕對不能只追求經濟利益而不顧建筑質量，不能為了使結構設計優化實現經濟最大化而削弱技術性能、縮減建材的質量。需要明確房屋結構的設計優化的最終目的是在保障建筑的功能和質量基礎上增加企業收益，因此相關的建筑設計人員就要不斷提高自身的專業水平，運用新的技術，設計合理的方案，優化建筑結構設計，建設安全經濟的房屋。

參考文獻

[1]黃海濤，黃慎江.結構設計中概念設計方法應用的探討[J].工程與建設，2010（04）.