淺談房屋建筑結構設計中的應用優化技術

許顯怡君

摘要：隨著經濟的不斷發展，人們生活質量的明顯提高，對于建筑結構的要求也越來越詳細，要求也在不斷地提高，基于這種情況，為了滿足人們的高水平生活，他們對房屋建筑的設計也會提出越來越高的要求。這在一定程度上會促進我國建筑行業的不斷發展，使房屋建筑達到更好的社會效益和經濟效益，才能夠更好地促使發展城市化。

關鍵詞：房屋建筑;結構設計;應用;優化技術

1 房屋建筑結構設計中優化設計簡介

1.1房屋建筑結構設計的背景與意義

隨著人口的不斷增加，用地緊張的問題越來越明顯，很多企業總是試圖尋找可以節約土地又可以滿足住房需求的辦法，都認為樓房越高越可以省下用地面積，其實這個是錯誤的觀念，在建筑過程中企業必須要考慮相鄰建筑之間的距離問題，尤其是是在高樓很多的地方，各樓之間必須要保證一定的距離，這樣才可以保證地面對樓層應力的穩定性，還要保證樓層間的采光性能，樓層越高樓與樓之間的間隙就應該越大，因此要找到一個平衡點，合理利用地面面積取得最佳的建筑效果。

1.2房屋建筑結構設計中優化技術的原則

一是建筑結構優化設計必須要根據工程地設計與價值考慮，要盡可能地合理利用建筑材料地性能，要加強協調建筑構件與部分地設計。結構優化設計不僅符合傳統設計方案地規范和安全準則，還具備著一定的價值和審美性，進一步的加強建筑結構設計的質量，可以更有效的協調建筑功能，將工程的造價降到最低。二是必須要以工程實際情況為依據。建筑結構優化設計主要內容是建筑基礎結構、屋蓋結構和維護結構等方面，在這些結構的設計中必須要以工程的實際情況來進行施工，要加強關注工程進度與發展，要適當的控制工程的造價，才可以使結構設計優化符合設計理念，設計出滿足人們需要的設計方案，協調建筑美觀與結構的關系，才可以讓建筑美觀且經濟實用，同時還可以對人們居住的環境有所改善。

1.3房屋建筑結構設計中優化技術變化與創新

一是加強建筑結構局部構建的細節設計。例如在設計現澆板的時候，要盡可能地將異形板劃分為矩形板，讓建筑更加合理地受力，還要避免拐角處出現裂縫。二是利用計算機建立建筑結構優化設計地模型，使用計算機來讓建筑結構設計達到優化地目的。優化設計大型復雜地建筑結構的時候，利用計算機來設計建筑結構有著傳統設計方法無法比擬的精確程度與優勢，所以結構設計人員一定要掌握計算機知識的運用，有效的利用計算機來優化建筑結構的設計。

2房屋建筑結構設計的主要問題

2.1上部結構存在的問題

我國的很多上部結構在設計的環節內做的并不是很好，有的是因為工程師對其的重視程度不夠，有的則是因為知識技術的局限性，認知的不足，有的時候相關的技術人員在設計樓板時只是簡單的將雙向板作用按照單向板的方法進行計算，并沒有很全面的考慮到板的受力狀態，久而久之，樓板的一個方向就會因為受力過大而出現明顯的裂縫，所以務必要注意上部結構存在的問題。

2.2工程師自身的問題

我在實際建筑設計的過程當中，許多工程師并沒有對房屋建筑的場地進行地質情況的詳細現場勘察，都是根據設計單位提供的基礎資料以及以往的經驗來進行施工圖的設計，這存在著一定的盲目性和片面性。所以工程師要進行實地考察，要準確的計算出房屋主體的荷載打消，要對基礎承載能力進行準確的核算，這樣才可以保證施工后房屋的實際質量，不出現“豆腐渣”工程。

3 房屋建筑結構設計中應用優化技術的思路

3.1房屋建筑結構設計模型的優化

優化建筑結構必須要建立結構模型。為了保證建筑結構設計模型的科學性與高效性。在模型測試過程當中一定要控制好各種參數的變化，并按照試驗經驗和數據選取好試驗變量，為了提把起到決定性因素的幾組數據作為主要變量來研究。

3.2房屋建筑結構計算方案的優化

對房屋建筑結構設計方案進行優化有利于提高設計模型的科學性與高效性。在房屋建筑結構設計方案優化當中影響房屋建筑結構優化設計方案的因素有很多。所以，利用數學分析模式對原有的計算方案當中的不良因素進行分析與實踐，制定出一套完善的計算方案，不僅可以把影響房屋建筑結構計算結果的失誤率降到最低，而且還能夠提高房屋建筑結構計算方案的科學性與合理性。

4 優化設計技術在房屋建筑結構設計上的應用

以一套36層建筑為例（含地下一層），這個項目采用的是鋼結構框架剪力墻，那么通過綜合考慮，確定用結構優化設計技術來代替傳統的結構設計，并借助計算機軟件技術，對該建筑的每個施工階段和施工環節進行優化，方案經過優化設計，不僅降低了工程造價而且還促進了工程經濟效益的提升。

4.1整體、局部優化

房屋建筑工程具有層次性與復雜性的特點。其中，層次性包括三個體系即，設計、結構與安裝。這三個體系所涵蓋的下屬體系較多，所以合理優化這些下屬體系，打破布局的橫向關聯與疊加工程，才不會對建筑在材料使用、零部件選擇以及使用何種結構類型等產生較為復雜的影響，也就是說分別從整體與布局對房屋建筑進行優化，才是優化設計技術在房屋建筑結構設計當中應用的真正意義。

4.2重視前期規劃

施工設計人員在對房屋建筑結構進行規劃設計時應深入到對方案設計的前期規劃當中，通過對工程施工現場的考察與了解，科學合理的制定好工程施工方案，進而為房屋建筑工程施工的順利進行提供有價值的參考和依據。

4.3 對樁基礎及上部結構進行優化

就樁基礎來講，灌注樁在房屋建筑施工當中是很難控制的。選擇長度的大預制樁，可以減少土壤對樁身的摩擦力。在放置預制樁前先把設計好的預制樁中心點位的坐標用相關的一起投放到施工場地當中，其流程為;核對坐標、架設儀器、輸入坐標、放點。然后，對樁基礎及其上部結構進行優化，首先對灌注樁上部結構進行建模優化，合理布置剪力墻，確保樓層剛度中心與同樓層重心結構的重合，以此來減少外部荷載作用對于建筑結構扭轉造成的影響。

4.4 協調優化設計

首先，施工設計人員在對房屋建筑結構進行優化設計時，應以房屋建筑結構合理、造型典雅為原則，確保房屋結構設計與房屋建筑結構整體平面能夠保持一個緊密配合的狀態。其次，設計人員在對柱與墻進行設計時，應避免柱與墻出現錯位問題，要保證房建平面功能的一致性，保證房間開間進深的統一，每個樓層的截面與高度要達成一致不有明顯的誤差。第三，在對樓梯進行設計時，樓梯承重構件材料一定要選擇使用高強度的建材材料，因為高強度建材材料材質輕便，重量偏低，所以樓梯應力會集中在轉角區域，對此設計人員在對樓梯進行整體設計時要保證鋼芯、重心的交疊避免其出現扭轉現象。另外，電梯房當中會有很多孔洞，所以電梯房需要預埋的構件會比較多，設計人員在進行預埋構件時，應對電梯房所能夠承受的強度要進行準確的計算，為設計人員更好的設計電梯房提供準確有效的數據。第四，房屋建筑給排水所占用的空間是很大的并且是專用的，在這個專用空間當中不僅會涉及到大量的機械設備包括管線管道而且也會承受較大的載荷強度。

5 結論

隨著人們生活水平進一步提高，人們對房屋結構提出更高的要求，在房屋建筑結構設計中積極應用優化技術，能有效滿足人們對房屋建筑的基本需求，并賦予房屋建筑更完善的功能.因此筆者結合自身工作實踐，就房屋建筑結構設計中的優化技術應用談談個人的一些看法，僅供參考.

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