房屋結構設計中建筑結構設計優化方法的應用

邢 華

（山西省建筑設計研究院，山西 太原 030013）

隨著人們物質生活水平的不斷提升，也對居住環境和居住條件提出更高要求，在近年來發展過程中，建筑成本開始呈逐年上升趨勢，一般體現在建筑安裝和建筑用地方面，由此也對建筑行業的健康穩定發展產生一定阻礙。鑒于上述情況，結構優化設計逐漸開始在房屋建筑結構設計工作中進行應用，不僅實現了對現有資源的優化利用，同時也進一步提升了房屋建筑質量，為建筑行業經濟效益和社會效益的穩步提升奠定了良好基礎。

1 結構優化設計在房屋建筑結構設計中的應用價值

1.1 提升房屋建筑安全性

在設計房屋建筑結構的過程中，為確保建筑安全性，一般可對結構優化設計進行應用。通過該技術的實際應用，不僅能夠最大限度提升房屋結構安全性，同時還能進一步提升房屋建筑質量，滿足現代人們對于建筑的實際需求[1]。

1.2 對建筑功能進行完善

在房屋建筑工程施工過程中，若想提升工程建設質量，需要同步提升房屋建筑的美觀性、協調性以及實用性。若想達到上述目標，要求相關施工企業妥善做好房屋建筑結構設計工作，同時還要對結構優化設計技術進行積極應用，以此實現對房屋建筑功能的有效完善，提升建筑合理性以及安全性，從而為人們提供更加安全、優質舒適的居住環境。

1.3 節約建筑成本

據相關數據調查顯示，在建筑結構設計工作中，通過對結構設計優化方法的實踐應用，可大幅度節約設計成本，同時也能節約很多施工成本。由此可見，將結構設計優化技術應用于房屋建筑結構設計工作中，可最大限度提升建筑經濟性[2]。

2 房屋結構設計中建筑結構設計優化方法的應用現狀

房屋結構設計屬于系統性、綜合性的工程，因此必須要對結構設計優化技術進行實踐應用。但縱觀當前實際發展現狀，發現在對結構設計優化技術進行實踐的過程中，由于相關設計人員缺乏對該技術的綜合性學習與研究，僅滿足個別目標的實際要求，未能實現對整體效益的全面考慮，且個別工作人員在具體工作過程中，雖然會借助計算機軟件設計房屋結構，但卻忽視了軟件技術的局限性，未能將建筑功能、結構、設計、進度等內容作為重點考慮因素，因而直接限制了房屋結構設計優化技術作用的充分發揮，同時也很難滿足房屋建筑需求。此外，個別設計人員在開展設計工作的過程中，經常會習慣于從小方面入手，未能立足于建筑整體對問題進行考慮，通常都是按照結構構件截面、尺寸等要求開展設計工作，未能深入分析上述因素對于房屋建筑結構產生的影響，由此也對設計質量產生了直接影響，同時也限制了結構設計優化技術作用的充分發揮[3]。

3 房屋結構設計中建筑結構設計優化方法的實際應用

3.1 妥善做好前期規劃工作

在房屋建筑工程領域中，在對房屋結構進行設計規劃的過程中，要求相關設計人員深入到施工現場，詳細了解實際情況，同時也包括具體的施工要求、施工環境等等，如此才更加有助于根據房屋建筑施工方案提出合理的結構設計方案。與此同時，在開展設計優化工作的過程中，還要根據之前所掌握的具體要求和實際情況以及自身的工作經驗，按要求對相關工程結構進行合理布局，實現概念設計與結構優化的有效融合，并將其落實至具體的設計環節當中。對于數值不夠充分的細節處理，一般可通過概念設計來進行，從而進一步提升設計方案合理性[4]。

3.2 對建筑主體進行全面優化

建筑主體與房屋建筑的可靠性和安全性息息相關，因此在對房屋結構進行設計的過程中，要求設計人員建立模型，并結合實際情況對其進行優化。例如，在設置剪力墻的過程中，首先要確保其質量均勻，結構中心與剛度中心重合，以提升建筑對狂風、暴雨、地震等的抵抗能力。在設計工作中，若現實條件允許，還要盡可能延長剪力墻長度，并縮減其數量，如此更加有助于提升剪力墻牢固性，同時減少對混凝土材料的損耗。此外，還可將鋼材暗柱設置在剪力墻中，若所設計剪力墻過大，則可適當減少對鋼筋材料的使用，以達到節約成本的目的。但若對建筑抗震抗壓的能力要求較高或其自身無法滿足較大剪力墻施工的現實條件，此時便禁止對較大剪力墻進行設計[5]。

3.3 排水系統的優化設計

排水系統所處的房間，一般要進行機械設備等的存放，由于荷載較強且荷載能力較大，因此在設計過程中，通常可在地下室房間設置排水系統，并嚴格遵循國家相關規定和標準，對管道的預留深度和預留尺寸進行設計，同時做好樓板鉆孔的固定工作。水平管線也要作為重點考慮對象，并盡可能避免管線穿過承重墻，若因現實情況需要無法對上述情況進行避免，工作人員可重新加固承重件。

3.4 對結構設計模型進行優化

在優化建筑結構模型的過程中，一般應注意以下問題，第一，變量選取，正常情況下，在建筑工程設計方案中，設計人員占據著10分關鍵的地位，其在開展設計工作的過程中，需要對相關參數進行重點考慮，從而為建筑結構設計以及編程等工作的開展提供便利條件，同時也能夠及時找到與實際需求相符合的資源和數據。第二，函數確定，在設計工作中所選定的函數，一定要以房屋結構尺寸、配筋率等相符合，如此可最大限度節約成本。第三，對施工條件進行衡量，若想最大限度提升建筑結構穩定性，首先便是對房屋建筑結構穩定性、受力限度以及結構裂縫限度等情況進行重點考慮。與此同時，在具體設計工作中，還要立足于房屋現有施工條件，并結合具體的施工方案，對于其中存在的問題進行深入研究，從而最大限度提升建筑結構設計的合理性以及精準性[6]。

不同的建筑物具有不同的年限要求，為最大限度延長建筑物應有年限，在設計房屋結構的過程中，還要注重對各階段設計方案進行全面優化，如此便要求設計人員嚴格考察和把控設計環節，之后結合實際情況對設計方案進行調整和優化，從而達到延長建筑物應用年限的目的。

4 結語

綜上所述，在對建筑房屋結構進行設計的過程中，相關工作人員一定要提升對建筑設計優化技術的重視程度，以此提升建筑質量，幫助企業實現經濟效益最大化的發展目標。具體實踐中，設計人員首先要做好前期規劃工作，之后對建筑主體、排水系統等進行全面優化，之后再優化建筑結構設計模型，將安全工作妥善落實到位，從而最大限度提升房屋建筑結構的經濟水平、安全水平，為住戶提供一個健康、優質的居住環境，促進我國房屋建筑設計行業的可持續穩定發展。