淺談建筑結構設計優化方法在房屋結構設計中的應用

賓縣建筑設計院 黑龍江省賓縣

摘要：建筑結構的穩定性是保證建筑質量的基礎，現如今，人們不僅對建筑的使用功能有所要求，同時對建筑的外觀設計上也有著一定的要求，因此建筑結構的設計優化在房屋結構設計中的應用也成了人們重點關注的內容。本文主要對建筑結構優化設計方法在房屋結構設計中的具體應用進行了詳細的論述說明，以供參考。

關鍵詞：房屋建筑；建筑結構設計；優化方法

隨著建筑行業的不斷發展成熟，建筑企業之間的市場競爭也越來越激烈，企業為了更好的提高自身的市場競爭力，就需要建設處高性能、高質量的房屋建筑，這樣對于建筑結構設計也就提出了新的要求。通過對建筑結構設計的優化，不僅能夠有效的保證建筑的整體質量，同時也能夠有效的降低建筑的成本投入，從而有效的提高企業的經濟效益。因此，對于建筑結構設計的優化方法的研究不僅有著一定的實際意義，同時也關系著我國建筑行業的長遠發展，對我國建筑事業的發展也會產生重要的影響。

1建筑結構設計優化的意義

我國目前的建筑行業中大多都是以發展高層建筑為主要方向，在高層建筑發展的過程中，如何最大限度的保證建筑的質量并且有效的降低成本的投入也是目前建筑企業最為關注的內容。而對建筑結構設計優化也是保證建筑質量和提高企業經濟效益的重要手段，施工人員必須要在確保建筑質量和施工安全的同時，對設計方案進行有效的分析，并且采用先進的設計理念和技術來最大限度的提高建筑結構的穩定性并且有效的控制好工程的造價成本。而按照我國對建筑行業相關數據的統計也可以看出，建筑房屋結構在經過優化后，無論是在穩定性上還是建筑費用支出上相比以往都有著很大的優勢，其中建筑施工設計優化中在實際操作過程中還存在著一定的限制，并且也有著一定困難，這也是我們需要注意的地方。比如很多企業在施工過程中為了保證工期，對于房屋設計效果并沒有足夠的重視。一些建筑設計人員在設計過程中缺乏足夠的設計經驗，難以完成高質量的優化設計。并且很多設計人員在設計過程中對于建筑的部分關注過多，這樣也會直接影響到工程設計的費用支出，從而造成很大程度的浪費。因此，建筑工程項目中，我們不僅要將施工技術以及施工設計將企業的經濟效益結合在一起，還要切實可行的做好設計方案，并且失效最大效果的優化，這樣才能夠有效的保證建筑的整體質量，對于提高企業的經濟效益也有著非常重要的作用。

建筑結構設計優化后，建筑施工過程中機械設備以及建材的性能也能夠發揮到極限，這樣就可以最大限度的利用建筑資源，同時建筑結構的設計優化也可以最大限度的降低資金的投入，對于控制工程成本和提高經濟效益都有著非常好的效果。而在房屋結構設計中，設計優化也可以將房屋的不同單元進行有機的整合，這樣建筑的整體質量就能夠更好的得到保證，從而提高人們居住的舒適度。因此，建筑結構的優化設計對于我國建筑事業的發展也將有著非常重要的意義。

2結構設計優化方法的應用

2.1整體優化和局部優化

在建筑工程項目中，不同的建筑工程設計中都存在著復雜性和層次性的特點，因此在建筑的整個設計體系當中，為了更好的體現出建筑的層次性，還需要對結構體系進行分類，其中包括了設計體系、結構體系以及安裝體系等內容，而每個部分中也包含著不同的下屬體系。設計人員不僅要對房屋的整體結構進行優化，還要注重對個體結構的優化，其中包括了橫縱向的空間布局以及疊加工程等。而從結構設計的復雜性來看，建筑中的原料選取、零部件的選取以及結構類型的選取也是非常重要的部分，對于整個建筑結構也有著直接的影響，因此每個部分都需要加以高度重視，這樣才能夠更好的實現建筑結構的設計優化。

2.2壽命優化和分階段優化

每一個項目工程在限定的使用期限中，每一環節都有多種設計方案供以挑選，也就是每個階段都可以進行方案優化。房屋設計人員應該依據各個階段的性質對優化方法進行確定，從而對整體工程的壽命進行優化，保證建筑的施工質量，增加企業經濟收益。

2.3樁基礎優化

樁基礎可以劃分為灌注樁及預制樁兩種樁型。因為灌注樁在施工時質量較難控制，并且操作復雜，時間較長。所以，如果在沉降符合相關標準的基礎上，應利用預制樁進行施工。另外，因為在普通狀況下，伴隨著樁基的不斷深入，土壤對樁身的作用及摩擦也隨之增大，所以，應盡量選取長度較大的預制樁。

2.4對上部結構進行優化

想要對房屋建筑上部結構進行模型建立及優化，首先應合理布設剪力墻。保證剪力墻的質量均勻，使對稱樓層的平面剛度中心點同樓層的結構重心相重合，從而削減地震、風力等外部荷載作用的扭轉影響。假如房屋類型允許，盡可能應用大開間的剪力墻構造，同時增加剪力墻的墻肢長，這樣，不但可以縮減墻肢的數量，同時還能夠在保證剛度符合標準的基礎上降低混凝土使用數量。另外，因為剪力墻中的暗柱一般應用鋼筋，如果應用大開間的剪力墻構造能夠縮減鋼筋的使用數量。然而，如果工程所在地區的地質情況較差，而建筑對抗震性能的要求較高，那么，就不應采用大開間的剪力墻構造。

2.5結構同建筑的協調優化

在進行設計時，應盡可能保證建筑的結構同整體平面的配合緊密，從而實現造型美觀、結構合理的效果。在進行建筑柱及墻的布設時，應同房建平面的功能需求相一致，每個房間的進深、開間都應保持統一。建筑系統盡可能簡潔，墻與柱不可以出現錯位情況，每一層的高度及截面面積應相同。進行樓體或電梯的設計時，其應力集中或受力方向較多的轉角區域，承重構件應盡可能選取高強材料，從而降低自重，而非承重的構建應選用質量較輕的材料。整體建筑在布局方面應保證重心、剛心及質心交疊，盡量減小出現扭轉情況。

3結語

綜上所述，利用對建筑結構進行設計優化，不僅可以保證建筑自身的功能，還可以控制工程資金投入。另外，建筑企業及開發商不應過于重視結構設計優化的經濟效益，利用縮減材料、降低質量標準、削弱技術性能等方法來追求利益，但是也不可以一味的關注技術而忽視經濟效益。房屋結構的設計優化其最終的目的在于保證建筑的功能、提高建筑的質量、提升環保性能，增加企業收益。為此，設計人員應不斷提高自身水平，緊跟時代步伐，勇于開拓創新，為人民的居住及生活提供安全保障。

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