探究房屋建筑結構設計優化方法及應用

黃少鵬

（運城市建筑設計研究院，山西 運城 044000）

0 引言

房屋建筑是人們生產和生活的重要場所，其結構設計工作受到廣泛關注。因此，如果對建筑結構設計進行優化和應用，可以有效提高設計質量，更加滿足人們的生活和生產需求，這也是目前所有建筑結構設計單位都要考慮的問題。

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

從目前我國房地產業的發展趨勢來看，房屋建設主要是超高層和高層住宅建筑，因此設計時應充分考慮現代人的需求，并考慮時代的進步。好的設計和成本的協調，如何減少資本投資已成為房地產行業的一大關注點。在房屋結構設計中，優化建筑結構設計是為了確保安全施工。即，綜合考慮各種因素，并使用現代設計概念和技術來優化結構設計和成本管理。眾所周知，通過對相關數據的研究，可以在對建筑結構進行優化設計后將成本降低約15%。然而，實際上，結構優化設計是困難的，主要是因為存在許多限制因素和許多技術方法難以實施。例如，在住宅建筑中，一些公司對建筑的持續時間有很高的要求，以便盡快完成建筑；如果建筑發現設計不當，則會忽略它并繼續進行。在建筑設計方面，由于缺乏現場經驗，一些運營商無法優化結構設計。還有一些員工在設計中相對關注建筑物的某些部分，而相對忽略整個建筑物的結構，這會影響項目的總體成本。結構設計師可以看到，必須考慮所有因素，并且必須結合施工技術，成本控制和利潤改善的應用，以確保設計的計劃可以使利潤和質量最大化。此外，在實施建筑結構設計優化方法的過程中，有必要充分考慮機械設備的作用和性能，并分析該技術方法與以前的建筑結構相比的優勢。這樣就可以大大降低整個項目的成本，并為企業帶來更多的經濟利益。此外，優化機械設備的適用性能并整合房屋結構的各個單元對于提高建筑質量和建筑安全性也具有重要意義。

2 房屋建筑結構設計現狀

2.1 抗震設計問題

在現代建筑的設計中應注意抗震的重要性，因為必須確保穩定性，以便自然災害不會對建筑物的結構產生不利影響，因為它們具有不同的高度特征，例如高層建筑設計。然而在該建筑項目的結構設計中并未進行全面考慮，可能承重柱的橫截面太小，當建筑物受到外力作用時結構穩定性降低，從而導致倒塌。此外，在抗震設計方面，國家明確定義了抗震等級，但在設計期間不應將抗震等級視為主要設計指標。原因是建設項目和地理環境也不同，并且由于理論和現實不一致，潛在的安全風險增加。

2.2 建筑結構設計圖紙不夠詳細

圖紙是建筑項目施工中最基本的元素之一，它也是建筑項目中必不可少的關鍵元素。整個施工過程的相關工作應以圖紙為基礎。它必須設計科學、完整的建筑結構圖，可以簡化施工過程，并避免在后期進行不必要的更改。但是一些建筑公司提供的建筑結構設計圖不完整，圖紙的細節還不夠詳細。通常會出現諸如結構類型不清晰、抗震等級要求低以及墻壁材料不清晰之類的問題。另外，一些圖紙缺乏專業知識，并且沒有嚴格按照相關標準繪制符號。這樣的非標準設計圖會對施工產生很大的負面影響，甚至使場地的施工處于混亂狀態，最終導致施工安全事故。

2.3 基礎選型缺乏科學性

對于房屋建筑，毫無疑問，所使用功能的重要性，但安全性也非常重要，建筑物的安全水平在很大程度上取決于建筑結構設計的合理性。建筑結構的選擇是否科學、使用的材料是否符合標準要求、承重性能是否符合標準、抗震等級是否合理等，直接影響到建設項目的總體安全水平。由于目前的現象，我國的建筑業存在許多建筑物結構選擇不合理的問題，例如建筑物的低承載能力和不良的建筑地基，這可能導致后期建筑物的不均勻沉降，從而產生各種安全隱患。

3 房屋建筑結構設計優化方法

3.1 優化計算方法

在建筑結構優化的某些階段，首先必須準確計算各種變量，有許多計算方法。在選擇一種計算方法時，您需要選擇一種簡單而有效的計算，而不會引起煩瑣的工作，此外，結構設計的優化必須滿足功能和使用的要求，以便相關的設計優化參數同時高速運行，并對最終設計程序結構設計的優化產生重大影響。因此，設計人員應注意優化中程序的選擇。在對各種可變數據進行計算和仿真后，設計人員對相關數據的統計結果進行匯總和研究，找出計劃的優缺點，平衡各方參數，綜合經濟效益、技術含量。要對設計特征的布局要求進行全面研究，最后確定更加科學合理的參數優化方案。

3.2 結構縫科學設計

全面提高結構節點的設計水平可以確保房屋的穩定性，并延長房屋的使用壽命。根據該地區的自然條件和地理因素，可以設計合理的結構接縫并提高房屋的安全性。結構節的設計是保障家庭安全的關鍵，我們需要致力于結構節的設計，對結構節的設計進行重點研究，提高設計水平和能力。因此，相關的建筑公司必須根據質量提高綜合實力，以確保設計效果。因此，在實際的設計工作中，公司必須全額投資，無法集中精力。為了有效地保證房屋的穩定性，有必要保證房屋的質量，提高結構接縫的設計能力，并避免房屋建筑項目遭到破壞。相關設計師應以現場為指導，深入施工現場，審查各種數據，進行相應的調查分析，了解工程量，并在獲取大量科學數據的前提下做好。結構聯合設計工作。例如，現澆板在當前房屋中有許多應用，在設計時必須充分考慮應力問題，并且必須首先分析現澆板的應力面，以便設計條件可以充分掌握現澆板的結構，需要合理地使用材料，管理有利的施工條件，并進一步提高建筑結構的承載能力。通過合理布局結構接縫，不斷優化現澆板的設計思路，闡明設計目標，確保間隙，并有效改善房屋，確保結構的穩定性和安全性。

3.3 重視抗震設計

可以采取三種措施來滿足高層建筑結構的抗震要求：①根據高層建筑的結構特征，合理放置抗側向力分量和水平分量。高層建筑的內部合理布置，以在水平方向上形成應力分布系統，并提高高層建筑結構強度的連續性和均勻性；②提高基礎的抗震能力。可以增加高層建筑中樁基的深度，以提高建筑物的抗傾覆性和地基的穩定性；③它優化了建筑物的承重結構，并采用了框架剪力墻結構。在地震災難中，可以首先吸收從下層結構傳遞來的地震能量來破壞剪力墻。框架結構可以繼續支撐上部結構，形成抗地震的第二道防線，從而有效減少建筑物被破壞。另外，有必要適當提高高層建筑物內的墻壁和樓板的剛度，以有效地防止建筑物運動的問題。

4 建筑結構設計優化方在房屋建筑結構設計中的應用

4.1 計算機技術的有效運用

隨著我國科學技術的不斷發展，有必要將最佳的房屋結構設計與計算機技術充分融合，以利用計算機的性能來改善最佳設計的總體設計。例如，在模型構建過程中，可以基于BIM 技術在三個維度上構建建筑結構，并且可以使用該模型來確定相關的建筑人員如何有效匹配。BIM 技術可以處理相關數據，生成可變的三維模型，并完成最佳的家居設計。使用數據確定物料混合并完成優化。此外，可以使用計算機測量材料和承重應力之間的關系，以優化計劃數據，以確保有效模擬房屋的整體結構。同時，計算機生成的電子統計圖可以防止后續項目的損失或損壞。有關承包商可以在施工過程中按照施工圖紙中的全部說明進行操作，將其保存在電話中并找到最佳的匹配點。電子建筑圖紙會根據項目的意外情況隨時間變化，從而確保其功能的正確性。在設計過程中，相關施工人員應根據施工圖的有效性和實用性進行綜合觀察，根據相關設計工作進行綜合推廣，減少相關設計偏差，并完成有效價值的提高。

4.2 房屋建筑結構的模型設計方面的應用

在初始建設和生產中丟失的數據參數，結構設計中的目標參數，房屋價格參數以及建筑設計中的結構可靠性參數等都是變量的重要指標。另外，有必要綜合考慮影響房屋建筑結構設計的因素，并將其反映在房屋建筑結構設計模型中。建筑結構設計人員將使用考慮因素少、變化少的數據指標作為關鍵指標，這將大大減少建筑結構設計的優化設計和應用的難度，并減少工作的難度。如果被拒絕，建筑結構設計師可以設計出最佳的結構設計方案。另外，設計特征是建筑結構設計師確定相關設計特征的主要關注點。設計師在許多功能中需要選擇一組最適合房屋建筑結構尺寸和橫截面積的功能指標，并分析每組功能的特征。最后，根據建筑結構設計條件，根據建筑結構特征，建筑結構設計者必須執行房屋結構的穩定性及外觀房屋平面圖，房屋結構的剛度，房屋的局部強度，房屋的整體結構等。研究和研究房屋結構設計中的各種條件。實際上，有必要考慮房屋建筑的實際情況，分析和比較約束對象的條件，以便將結構優化設計更好地應用于房屋的結構設計中。

5 結語

優化房屋建筑結構設計將是未來韓國房屋建筑工程結構設計領域的重要發展方向，這將大大提高房屋建筑工程的應用價值。在住宅建設項目的結構設計優化應用實踐中，設計單位應根據各種住宅建設項目的實際情況，即建設目標、結構特點、施工情況，加強結構設計優化思想，引入概念設計思想。借助現代計算機技術，創新的結構設計優化方法及相關技術，如經濟條件等，促進房屋結構設計優化的有效實現，促進結構設計優化工作的應用，提高安全性，家庭建筑工程結構的適用性和經濟性。