房屋建筑結構設計中優化技術應用探討

劉云婷

摘? ? 要：房屋建筑結構設計是保證建筑安全的基礎，因而與人們的生命財產安全息息相關，這就對房屋設計師提出了嚴格的要求，需其準守法則，及時發現并解決設計中存在的各類問題。作為一名優秀設計人員應能夠從所有設計中汲取經驗，提升自身的專業水準，從而讓房屋有更高的建筑安全級數。

關鍵詞：房屋建筑;結構設計;優化技術;應用

1? 引言

隨著我國社會主義經濟革新的不停深化改革，導致建筑行業中競爭愈發激勵。基于這種情況，各大建筑企業想要提高在市場中的競爭力，一定要把自身的設計和動工工藝進行不斷改良，以讓完工后的建筑物能夠滿足大眾對現代建筑的要求。建筑結構作為建筑動工中重要部分，設計者一定要重視對設計的優化改良，同時做好對工程結構的管理和控制，以提高工程的總體質量。

2? 建筑結構設計優化的概述和目的

2.1? 概述

房屋建筑在設計結構是需要合理運用有關技術，首先深入了解結構改良設計的相關內容，保證內容可以滿足建筑結構功能和需要。預判和設計過程中會出現的問題，同時確保經濟利益得到保障的前提下。在此過程中，改良設計的內容要給建筑結構選好型，做好受力分析以及構建的布局，并通過優化技術進行分析。通常狀況中，主要內容是：其一，利用房屋建筑的總體結構，當做是設計對象，對其加以優化設計;其二，把房屋分部結構當做是設計對象，加以優化并進行設計;另外將第二部分內容中可以細化，分解成細部結構設計，具體可以分為：圍護結構、下部基礎、屋蓋部分、主體結構等部位的改良設計。

2.2? 目的

將工程造價最大化減少、提升建筑結構經濟性是建筑結構改良主要目標。利用優化技術的運用，能夠節約四分之一的成本，將建筑資源的利用最大限度發揮，提升建筑企業的經濟效益。傳統 的建筑結構理念以不能滿足市場嚴峻的形勢，在房屋結構設計中使用優化技術，可以提高原料的利用率，把安全、功能、經濟、美觀加以調和，真正實現房屋建筑的綜合效益。所以所以建筑優化在房屋結構設計中使用十分重要[1]。

3? 房屋建筑結構設計中存在的問題

（1）房屋建筑結構中，上部結構有：房梁、板、柱等，這類結構都會存在一些問題：首先，本國的很多框剪結構中有缺陷，部分企業不夠重視，對這方面的認識嚴重不足;其次，有關設計人員在樓板進行設計時，只進行簡單的雙向板作用根據計算，況且并未考慮對板的受力情況進行分析，長期當樓板對一個反向作用的力太大且另一方向受力太小將會產生裂縫。最后，在現場作業中，會有承重柱栽面高度設計太小的問題。

（2）地基基礎存在問題。在真實的作業中，我們會遭遇各種各種問題，如無巖土工程，因此在工程正式開展前，需要工作人員對當地土質進行勘察，并撰寫報告，但在實際的工作總有資料不全的情況出現。設計人員單憑口和籠統的信息對附件參照物施工圖紙進行設計，將不能達到預期的效果。

另外地基的設計不合理，會對材料帶來一些不必要的浪費。如：一綜合樓結構是3～4層，柱和柱之間的間距為5.6mx5.7～7.5m。在設計時，若是選擇了直徑大的鉆孔灌注樁，樁長是42m，像這樣的設計顯然是不合理的。另外，在換土墊設計過程中，知識憑借以往經驗去作業，這樣的方式不但有安全隱患，也不夠經濟，直接影響房屋內建筑的質量[2]。

4? 優化技術在房屋建筑結構與設計中的應用

4.1? 局部性和整體性的優化

建筑結構一般有復雜性和層次性的特點，在設計時需要將建筑的安裝體系考慮到。結構的有關體系與整體設計體系等方面。之中每一個體系又會分為幾個下屬分支，設計人員在設計中應該將下屬系統進行改良，把橫向關聯突破，起到疊加的成果：在復雜性上，涉及了建筑零件、材料等，應該從總體入手，從而實現設計優化的目標。

4.2? 階段性優化

在建筑工程沒有超出年限時，房屋設計者需要根據不同時期的特征，結合工程實際情況來決定優化的方法，實行階段性優化，延長建筑物的使用期限，基于保證質量的基礎上增加經濟利益。對預制樁和灌注樁進行動工過程中，由于灌注樁較為復雜，質量控制難度很高，花費時間長，因此，當滿足了沉降標準的情況中，可以與預制樁相融合起來，從而將工序最大化減少，從而可以采用長度適合的預制樁。

4.3? 協助建筑優化與結構優化

在建筑結構優化中，需要讓將建筑的總體平面以及整體結構密切結合再一起。制造出簡潔的建筑體型，同時保持支柱和墻體不會發生錯位的情況，讓截面的面積與高度保持一致。在對樓梯進行設計時，因轉角區域受力很多，需要選取具有很高強的材料作為用于承受重量材料，以便有降低自重的效果。保證建筑質心、剛心和重心的交疊正確，防止有扭轉的情況出現。

4.4? 在鋼結構中的應用

在房屋鋼結構設計匯總，必須將建筑材料質量在結構性能的影響考慮到。在進行優化中，需要設計人員從下列幾點進行思考：鋼結構在這次工程中的優勢有哪些;鋼結構在項目中的具體內容，其中有的優化項目;按照可能存在的優化項目，給出關于結構設計的討論，且利用頭腦風暴，議論采取哪種措施更為可行;依靠計算機和新媒介，探討技術的可行性，同時生成技術模型;對模型進行分析，評斷技術標準在動工中的應用成果;生成房屋建筑鋼結構優化報告，提出適宜的技術對策。

4.5? 計算機技術的應用

科學技術迅猛發展，在我們日常生活和工作中獲得了廣泛使用，計算機處理了人力很難做到的事情。當前因為各行各業都不能離開計算機，因其高效性和準確性，在房屋修建的結構設計中使用計算機技術，可以實現優化改良的作用。計算機可以將人腦難以快速計算的數據，及時且準確給出優化效果。并且有模擬作用，給設計和造價人員更為清楚認識優化的作用。

4.6? 節能和細部設計技術的應用

（1）對結構進行優化改良的作用是建立在減低造價的基礎上的，再去提升整體的效益。為此需從能源利用上探討，可以選用節能系數高的結構作為設計方案。房屋結構一般有3中形式：第一，是短肢剪力墻粘結構，這種結構設計有很好的抗震性，因此使用的材料不普遍;第二，是框架結構，這樣的結構設計柱截面很大，可以直接影響房屋的布局設計;第三種是框架和剪力相結合的構造，具有很好的綜合使用能力，抗爭和抗側效果較好[3]。所以在選用優化方案時應該權衡這三種不同結構的優點和缺點，依據房屋實際狀況考慮建筑造價和真實效益，之后選擇出最適合的房屋建筑構造設計方案。

（2）房屋細部結構設計。細部的設計直接決定了房屋建筑的質量，在設計階段因為沒有可以參考的實際數據，極易導致設計與結果產生差離[4]。這是由于設計師在眾多不確定因素中，受到了干擾，并未作出正確判斷。若是出現了這樣的狀況，房屋建筑質量不然不能保證，同時隨之而來的是各種不可部門的損失。

5? 結束語

房屋建筑結構設計的優化改良一方面提升了建筑的安全性、使用性以及多功能的需，另一方面增加了建筑的美觀效果。因此設計人員要把優化技術充分利用到房屋建筑設計中，綜合選用設計方案，從而起到降低成本的效果。科學技術的不斷深入發展，使得設計需要結合直覺優化技術，增加建筑體的結構的安全性，讓經濟利益最大化。

參考文獻：

[1] 甘桂其，聶鳳玲.房屋建筑結構設計中優化技術的應用探討[J].現代企業教育，2015（2）：496.

[2] 胡自然，姜民，朱磊.房屋建筑結構設計中優化技術的應用研究[J].華東科技：學術版，2017（10）：33.

[3] 卞路路，劉晶晶.房屋建筑結構設計中優化技術應用探討[J].低碳世界， 2016（9）：146～147.

[4] 王永輝.房屋建筑結構設計中優化技術應用探討[J].神州，2016（23）：27.