建筑結構設計優化方法在房屋結構設計中的應用研究

馬琳

廣東建筑藝術設計院有限公司菏澤分公司 山東菏澤 274000

1 建筑結構優化設計應用意義

1.1 提升建筑工程整體效益

建筑工程整體效益受到多方面因素影響，其中質量與造價屬于兩個重要因素，通過建筑結構優化設計可以有效提升建筑結構質量與降低建筑造價，實現建筑工程整體效益提升。首先，建筑優化設計便于施工人員提升建筑工程整體建設質量。相關施工人員可以按照建筑優化設計方案進行施工，確保施工全程盡可能地與設計圖紙一致，保證建筑工程質量。其次，通過優化設計，施工人員可以精細化計算具體建筑工程建設所需要的施工量等，通過調整施工量實現對建筑成本管控。相關施工企業可以根據施工要求與工程合同要求，盡可能地減少非必要建筑結構搭建，并針對每一處建筑結構細節位置進行優化，盡可能地減少各建筑結構具體所需施工量，幫助施工企業減少施工時間、施工勞動量、施工材料量等，在一定程度上降低工程造價。

1.2 優化整體建筑結構

通過建筑結構優化設計可以提升整體建筑結構質量，使得建筑結構兼具美麗外表與實用內在。一般房屋建筑主要功能為生活場所，其基本功能包括居住、使用等，同時建筑作為重要建筑物，還需要具備一定審美性，需要符合大眾審美，而要想確保建筑對大眾具有足夠吸引力，就需要同時滿足以上兩點。但在實際的房屋建筑過程中，常常會偏重于其中一點，大多數情況建筑設計人員會放棄外形，選擇確保建筑基本使用功能，在一定程度上降低了建筑綜合效益。針對此種情況，設計人員可以通過優化結構設計的方式，找到建筑外形與內在的平衡點，提升建筑結構整體質量，全面滿足用戶需求，促進建筑行業良性發展。另外，通過建筑結構優化設計，可以進一步提升建筑結構穩定性與安全性[1]。

2 如何在建筑結構設計中運用優化方法

2.1 整體設計方案的優化

在建筑結構設計優化方法的實施過程中，對方案進行科學地設計是前提，重點可以從以下幾個方面入手。首先，對于具體方法的設計需要對各項因素進行統籌分析，之后做好全方面地定位，從建筑整體的角度出發，對各項資源，各項技術進行統籌規劃，以此來保證建筑結構設計優化方法符合相關要求。其次，在原材料質量的控制上要嚴抓嚴打。在這個過程中要保證所有部件的質量，并保證所有零部件功能的充分發揮，促進零部件在不同的結構中發揮不同的作用，促進建筑材料功能的高效發揮。再次，對于建筑結構設計的外部影響因素進行充分地考慮，盡可能地控制人力物力等方面的不良影響，控制建筑結構設計優化中可能存在的風險隱患。最后，對內部結構進行簡化。建筑內部結構是非常繁瑣的，而承載能力的不斷提升，很容易導致計算誤差的出現，造成工程成本的增加，加大工程項目的施工成本。所以對內部因素進行控制，對內部結構設計方案進行精簡，是設計優化方法之一。

2.2 做好地基優化設計

在建筑結構設計當中地基發揮著基礎性的作用，其也是整個工程項目的基礎和前提，所以在設計過程中地基優化設計是必須考慮的。在具體的設計之前需要對地基的實際情況進行充分考慮，對相關的地質進行勘測，對地質承受能力進行分析，將安全問題作為地基優化設計考慮的重中之重，以此來確保整個工程項目的安全實施。此外，項目的負責人還必須對影響地基結構設計的因素進行充分地考慮，根據這些因素做出詳細預案，將地基設計中可能會遇到的風險隱患全部考慮清楚，將安全問題凸顯出來。而在工程現場還可以設置一些防護性的裝置設備，對地基與環境之間的聯合進行強化，確保整個建筑項目結構設計的優化。

2.3 對建筑結構上部的優化

在建筑結構設計當中剛度，強度與抗震性地都是要重點考慮的問題，剪力墻結構在這方面發揮了比較重要的作用，并且實現了廣泛地應用。因此，在建筑結構優化設計中要利用好剪力墻結構，減少事故發生的可能性，尤其是在自然災害方面所取得的作用更加地明顯，極大地穩定了人心，給人們提供了安全的居住環境。此外，在結構設計優化方法當中如何對剪力墻進行科學地設計是關鍵的一部分，要保證剪力墻的重量可以均勻地分布，并且所有樓層的結構重點以及平面的剛度等都要保持一致性。而且在結構設計的過程中，還需要對剪力墻的程中如何，剪力墻的水平方向等問題進行重視，對平衡與縱向之間的角度平衡性問題進行考慮，但如果在施工過程中出現了比較特殊的情況，導致剪力墻的承受能力降低，致使剪力墻的延展性不夠，根據工程項目的實際情況對相關數據進行科學地計算，更好地滿足工程項目的實際需求，盡最大可能地降低自然環境對于建筑的不良影響[2]。

2.4 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[3]。

3 結語

綜上所述，建筑結構設計中優化技術種類較多，在具體優化方面相關設計人員需要結合工程具體情況，進行建筑實地勘查，制定初步建筑結構設計方案，并在優化上充分利用多種技術，盡可能地保障工程質量的同時，達到結構優化目的。建筑設計人員可以根據建筑結構不同，適當制定相應建筑結構優化設計方案，全面提升優化質量，促進建筑工程綜合效益提升。