淺議結構設計優化在房屋建筑結構設計中的應用

舒佳建

摘 要 近年來，我國的房屋建筑工程建設有了很大進展，其結構設計工作也越來越受到重視。各企業在房屋建筑方面的投資比重也越來越大，國民對于生活居住環境的要求也不斷提高，就目前而言，越來越多的人開始關注和重視房屋建筑結構的優化設計。在房屋建筑的優化設計中，必須保證建筑的安全，通過對房屋建筑結構設計的多方面共同優化，方能更好地降低綜合成本，提高居住感受。

關鍵詞 房屋建筑;結構設計;優化技術

引言

隨著社會經濟的迅速發展，如今，人們的經濟條件、生活質量與生活水平得到了明顯的提高，從而對生活環境也提出了更高的要求。基于時代進步及社會發展要求，如今房屋建筑結構設計中，往往會在確保質量、安全的基礎上，開展結構優化設計，以實現成本降低、節能減排及建筑物使用功能的提高。

1房屋建筑結構設計優化的概述與實際意義

在房屋建筑結構設計優化中，要同時考慮到建筑審美、建筑便捷性以及建筑材料的本身性能等，實現以上內容的有機結合，才發揮出房屋建筑的最大優勢。基于這一要求的房屋建筑結構設計優化，要同時體現建筑的功能和建筑的目的，然后再開展具體的優化工作，確保優化方案經濟美觀、方便實用又具有可操作性。因此，可以大致將房屋建筑結構設計優化的優點總結為以下幾點：①房屋建筑結構設計優化涉及方面廣泛，是眾多學科的精華集合，并且具有較大的聯合性。②相對于優化之前，房屋建筑結構設計優化，能夠極大地提高房屋建筑的外觀，提高房屋。③房屋建筑結構設計優化是一次質量與安全的飛躍，能夠同時提高房屋建筑的質量和安全性。④與優化之前的房屋建筑對比，房屋建筑結構設計優化的優勢還在于能夠極大程度地提高房屋建筑的實用性。⑤房屋建筑結構設計優化在實施時，也能夠起到環保節能的作用，既合理利用了資源也提高了房屋建筑的經濟性。⑥從現場施工角度出發，相比于優化之前，房屋建筑結構設計優化更有利于提高施工現場的管理，以此來達到綜合提高建筑施工的目的，以施工現場管理為中心，同時向節省成本、提高安全、增強質量等多角度延伸。⑦房屋建筑結構設計優化的第一要義仍是安全性，對此從過往工作經驗來看，相關人員通常會在確保安全的前提下，進行大膽創新，能夠促進房屋建筑的多元化發展，更精準地對焦不同人的不同需求[1]。

2房屋結構設計中常見的問題

①上部結構的潛在問題。在房屋的結構體系之中，最為重要的一部分就是其上部結構，其中包含了梁、板、柱、墻等重要的部分，然而在這些結構中又往往存在著許多潛在問題。首先，一些框剪結構中對連梁的設計做得并不是很合理，其主要原因是有關方面沒有投入足夠的重視，還有就是對實際施工順序的認識不足。其次，很多的設計人員在對樓板進行計算和設計的時候，經常忘記考慮樓板的實際受力狀態，未進行合理的分析，長時間下來，樓板就會因為受力問題而出現十分明顯的裂縫。②地基基礎設計問題。在對建筑的實際設計過程中，設計人員往往會遇到各種層數的建筑和各種地質的場地，所以在開展工作之前，設計人員應該認真仔細地進行觀察和分析。但是在現實工作中，設計師常常是通過口頭轉述或者簡單地通過一些參考圖進行模仿，未進行詳細的對比及可行性研究，最終的設計成果就不可能達到要求。最后，設計人員往往在地基基礎設計的時候忽略沉降問題，只是按照以往的經驗考慮，從而造成各種嚴重的后果，對房屋建筑的安全產生一定的威脅，整體建筑質量也會受到一定的影響[2]。

3房屋建筑結構設計中優化技術的應用

（1）建筑結構模型的優化。房屋建筑結構設計中，對結構設計優化進行應用的時候，應優化建筑結構模型。在對建筑結構模型進行優化的時候，可以從確定約束條件、計算函數、選擇變量三個方面開展。創建、使用建筑結構模型的過程中，應對不同變量的選擇進行高度重視。對不同變量進行設置、選擇的時候，必須充分考慮房屋建筑物的實際情況，并結合當地情況，全面分析可能會給房屋建筑結構設計產生影響的所有因素，并用預定參數來對這些因素進行表示，在房屋建筑結構設計中表現出來。

（2）提高建筑結構與外觀的協調性。建筑結構設計與建筑外觀設計始終是一對不可拆分的話題。在一般的建筑結構中，不可避免地會發生建筑結構與外觀相沖突的現象，如果不能同時進行兼顧，那么設計方或施工單位會退而求其次，選擇其中的一項作為主要設計對象。隨著人們對于房屋建筑結構的整體性要求逐漸提高，房屋建筑的功能不再局限于僅滿足居住者的日常生活需求，同時也要在房屋外觀上給予居住者一種享受。因此設計者要在設計房屋結構的過程中，引入先進的設計理念，添加一些流行元素，使二者得以兼顧，同時要做好房屋外觀與結構的后期處理，以加強二者的協調性。

（3）房屋建筑安全結構設計。建筑的設計優化問題和結構設計密不可分，任何建筑物在設計時都必須遵循安全的原則。由于近年來自然環境發生了顯著的變化，許多不可抗力的自然災害隨時都有可能發生，比如地震、暴雨等。因此，建筑房屋的結構優化技術對居住者的人身安全尤為重要。在建筑的設計之中，必須首先考慮其安全問題，如抗震、防水等安全方面的問題。總結以往的設計經驗，可以通過將建筑物設計成較規則的結構布置來提高建筑物的安全性能，從而有效地提高建筑物的安全等級[3]。

4結束語

綜上所述，房屋建筑結構設計中，開展結構設計優化的時候，應對建筑結構模型、建筑主體結構的、房屋建筑細節、排水管道系統等進行優化設計，并要把握好設計理念優化、最優方法選擇、結構模型設計等關鍵點，從而提高房屋建筑結構設計質量。隨著科學技術的迅速發展，房屋建筑結構設計中也要加大對BIM等技術的應用，充分發揮技術優勢，實現房屋建筑結構設計的改進與優化，不斷提高房屋建筑結構設計水平，建設實用性、美觀性兼具的房屋建筑，為人們提供更加優質、舒適的生活環境。

參考文獻

[1] 張瑞.房屋建筑結構優化設計研究[J].工程建設與設計，2020（6）：5-6.

[2] 侯登科.房屋結構設計中建筑結構設計優化方法的應用[J].居舍，2020（1）：86.

[3] 黃修月.優化建筑結構設計方案的新方法研究[J].中國標準化，2019（24）：74-5.