建筑結構設計優化方法在房屋結構設計中的應用

張璐

摘要：現如今，隨著我國經濟的快速發展，人們對生活質量和居住條件的要求不斷提升，相應地，對建筑工程的綜合品質也提出了更高的要求。與此 同時，國家也出臺了相關政策呼吁建筑的節能化、高效化發展，這就要求建筑企業積極運用結構設計優化方法，使有限的空間與資源的價值得到最大化發 揮，進而促進建筑工程實用性、經濟性發展目標的實現，這對我國整個建筑行業的可持續發展來說也是大有好處的。

關鍵詞：建筑結構設計;優化方法;房屋結構設計;應用

引言

隨著社會經濟的快速發展，人們的生活質量也得到了改善，在此背景 下，對于生活及居住的環境，也有了更嚴格的要求。在開展房屋結構設計 工作的過程中，設計人員需積極采用建筑結構優化設計方法，這樣房屋的 舒適度不但可以得到提高，同時還能將人們的居住需求進行全面的滿足。不僅如此，通過應用建筑結構優化設計方法，其還可在不影響房屋性能及 質量的前提下大幅度降低建設的成本，而這在很大程度上也可提高工程企 業的經濟效益，促進建筑工程產業在我國更好的發展。

1 在房屋結構設計當中建筑結構設計優化方法的必要性分析

從當前我國房地產行業大的發展趨勢來看，房屋施工建筑主要以高層 和超高層住宅為主，所以在設計上要充分地考慮現代人的需求，考慮時代 的進步，而如何在結構設計當中做好設計與成本的協調，如何減少資金的 投入，成為了各房地產行業高度關注地問題。在房屋結構設計當中，建筑 結構設計的優化，是要在保證安全施工的前提之下，也就是要綜合地考慮 各方面的因素，利用現代化設計理念及技術，在結構設計以及成本管控上 進行優化。從相關數據調查中得知，經過對房屋建筑結構的優化設計，成 本可以實現 15%左右的縮減。但實際上結構優化設計存在一定的難度，這 主要是由于受限因素比較多，很多技術方式難以實施。比如，在房屋建筑 中，部分企業為了早日完工，對于工期的要求是非常高的，在施工中發現 了設計不當的問題也會選擇熟視無睹，繼續施工。而在施工設計方面有部 分工作人員缺乏現場實踐的經驗，他們是無法對結構設計進行優化。還有 一部分工作人員在設計中對于建筑的某些部位相對關注，對于整個建筑結 構相對忽視，進而影響到了工程的整體造價。可見，結構設計人員必須將 各方面因素全部考慮到位，將施工技術的應用，成本控制，效益提升等結 合到一起，這樣設計出的方案才能夠在利益以及質量上實現最大化。

2 建筑結構設計優化方法在房屋結構設計中的應用

2.1 整體結構的設計優化方法

建筑整體結構設計優化方法的科學性是最基本的前提條件，具體從以 下方面著手：（1）統籌分析建筑結構的各項因素、資源，以此來保證建筑 結構設計優化方法滿足設計、施工的要求和條件;（2）建筑原材料質量要 從源頭控制，保證所有進入施工現場的零部件、建筑材料質量，進而保證 各類材料能夠發揮其功能，避免材料浪費;（3）建筑結構外部因素必須納 入考慮的范疇內，盡可能減少人力、物力等因素影響到建筑整體結構設計 的優化;（4）簡化內部結構，高層建筑房屋的內部結構十分繁瑣，且承載 的能力較低，一旦出現計算失誤，不僅會增加施工成本，而且還會留下安 全隱患，最終影響工程的整體質量。因此，整體設計過程中，必須精簡內 部結構，最終實現整體設計的優化。

2.2 基礎優化設計

房屋建筑的基礎結構與建筑整體功能的正常發揮及其穩定性有著十分 密切的聯系，所以，在進行建筑基礎結構設計的時候，設計人員必須注重 對結構優化設計方法的運用，盡量實現對地基地質、基礎結構等重點環節 設計工作的全方位把控，在基礎結構設計方案中，應處理好建筑基礎結構 與施工成本、施工技術等的關系，找準三者之間的平衡點。對于框架結構 來說，應根據地質勘察報告對基礎形式進行合理選擇，若施工現場的地基 承載力較好，則最好選擇淺基礎形式;若施工現場的地基承載力較差或者 土質狀況不佳，首先應考慮地基處理方案是否具備可行性，若可行則選用 地基處理方案，若不可行則需采用樁基礎。灌注樁和預制樁是兩類比較常 見的樁基礎形式，其中，灌注樁的施工過程比較復雜，整個施工工期也比較長，且很難對施工質量進行有效控制。因此，在沉降滿足相關標準的前 提下，可采用預制樁施工法，利用深層樁基增大土壤對樁身的摩擦力，并 盡可能選用長度較長的預制樁。

2.3 上部結構的優化

在對房屋建筑的上部結構進行優化的時候，首先應對剪力墻進行科學 設置，具體而言，應讓剪力墻的質量保持一定的均勻性，確保對稱樓層的 平面中心與同樓層的結構重心相重合，盡量降低大風、地震等外部因素帶 來的不良影響。在房屋類型滿足標準要求的前提下，應采用大開間的剪力 墻構造形式，適當增長剪力墻的墻肢，控制墻肢總數，從而節約混凝土使 用量。另外，由于剪力墻的暗柱一般采用的是鋼筋，這樣一來，就可通過 采用大開間剪力墻來降低鋼筋的使用量。但是，在遇到建筑施工現場地質 條件較差或者地質環境比較復雜的情況時，不能減少鋼筋的數量，在這種 情況下也就不適用采用大開間剪力墻的構造形式。

2.4 電氣系統的優化設計

電氣系統在建筑結構設計中具有非常重要的地位，所以在電氣安裝方 面要高度地重視。在具體的應用中，主要以導向的方式在墻體內以及樓板 內進行安裝，保證安裝方式的科學性，促進預制施工工作可以順利地進行 下去。在施工中，電氣安裝還有可能需要從梁體內穿過，所以要做好孔洞 預留工作，墻體與梁體的寬度要相同，如有不同也需要一面梁與外一面墻 體對齊，不要讓管線暴露在墻體之外。此外，房屋建筑結構設計中，電梯 位置處有很多孔洞和建筑構件，所以根據實際情況對電梯部分進行計算也 是非常必要的，這樣才能夠保證電氣系統設計滿足實際的施工需求。

2.5 排水系統的優化設計

排水是建筑結構設計中的一個重要部分，具體的設計過程中根據強度?和載荷力對機械設備進行科學地配置，對地下室結構進行科學地設計，對?管道的預留尺寸以及深度進行科學地分析，對樓板鉆孔位置進行加固，以?此來提升房屋建筑結構的優化設計。同時，在設計方面要對水平方向的管?線多加關注，避免出現貫穿梁的問題，施工中如果必須穿過承重墻，則需?要進行嚴格地加固處理，以此來保證該結構優化與排水管網設計的協調性。

結語

總而言之，在開展房屋建筑結構設計工作的過程中，對建筑結構設計 優化方法進行的應用是極為重要的。在建筑結構設計優化方法的作用下，不論是房屋建筑的安全還是美觀都能得到優化設計，而業主也可進行更安 全、舒適的居住。此外，通過對房屋結構設計進行全面的創新，其不但可 以吸引更多的消費者，還能將人們的居住需求進行有效的滿足，而這在很 大程度上也有利于建筑單位的可持續發展。

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