房屋建筑结构设计中优化技术应用探讨

刘云婷

摘    要：房屋建筑结构设计是保证建筑安全的基础，因而与人们的生命财产安全息息相关，这就对房屋设计师提出了严格的要求，需其准守法则，及时发现并解决设计中存在的各类问题。作为一名优秀设计人员应能够从所有设计中汲取经验，提升自身的专业水准，从而让房屋有更高的建筑安全级数。

关键词：房屋建筑;结构设计;优化技术;应用

1  引言

随着我国社会主义经济革新的不停深化改革，导致建筑行业中竞争愈发激励。基于这种情况，各大建筑企业想要提高在市场中的竞争力，一定要把自身的设计和动工工艺进行不断改良，以让完工后的建筑物能够满足大众对现代建筑的要求。建筑结构作为建筑动工中重要部分，设计者一定要重视对设计的优化改良，同时做好对工程结构的管理和控制，以提高工程的总体质量。

2  建筑结构设计优化的概述和目的

2.1  概述

房屋建筑在设计结构是需要合理运用有关技术，首先深入了解结构改良设计的相关内容，保证内容可以满足建筑结构功能和需要。预判和设计过程中会出现的问题，同时确保经济利益得到保障的前提下。在此过程中，改良设计的内容要给建筑结构选好型，做好受力分析以及构建的布局，并通过优化技术进行分析。通常状况中，主要内容是：其一，利用房屋建筑的总体结构，当做是设计对象，对其加以优化设计;其二，把房屋分部结构当做是设计对象，加以优化并进行设计;另外将第二部分内容中可以细化，分解成细部结构设计，具体可以分为：围护结构、下部基础、屋盖部分、主体结构等部位的改良设计。

2.2  目的

将工程造价最大化减少、提升建筑结构经济性是建筑结构改良主要目标。利用优化技术的运用，能够节约四分之一的成本，将建筑资源的利用最大限度发挥，提升建筑企业的经济效益。传统 的建筑结构理念以不能满足市场严峻的形势，在房屋结构设计中使用优化技术，可以提高原料的利用率，把安全、功能、经济、美观加以调和，真正实现房屋建筑的综合效益。所以所以建筑优化在房屋结构设计中使用十分重要[1]。

3  房屋建筑结构设计中存在的问题

（1）房屋建筑结构中，上部结构有：房梁、板、柱等，这类结构都会存在一些问题：首先，本国的很多框剪结构中有缺陷，部分企业不够重视，对这方面的认识严重不足;其次，有关设计人员在楼板进行设计时，只进行简单的双向板作用根据计算，况且并未考虑对板的受力情况进行分析，长期当楼板对一个反向作用的力太大且另一方向受力太小将会产生裂缝。最后，在现场作业中，会有承重柱栽面高度设计太小的问题。

（2）地基基础存在问题。在真实的作业中，我们会遭遇各种各种问题，如无岩土工程，因此在工程正式开展前，需要工作人员对当地土质进行勘察，并撰写报告，但在实际的工作总有资料不全的情况出现。设计人员单凭口和笼统的信息对附件参照物施工图纸进行设计，将不能达到预期的效果。

另外地基的设计不合理，会对材料带来一些不必要的浪费。如：一综合楼结构是3～4层，柱和柱之间的间距为5.6mx5.7～7.5m。在设计时，若是选择了直径大的钻孔灌注桩，桩长是42m，像这样的设计显然是不合理的。另外，在换土垫设计过程中，知识凭借以往经验去作业，这样的方式不但有安全隐患，也不够经济，直接影响房屋内建筑的质量[2]。

4  优化技术在房屋建筑结构与设计中的应用

4.1  局部性和整体性的优化

建筑結构一般有复杂性和层次性的特点，在设计时需要将建筑的安装体系考虑到。结构的有关体系与整体设计体系等方面。之中每一个体系又会分为几个下属分支，设计人员在设计中应该将下属系统进行改良，把横向关联突破，起到叠加的成果：在复杂性上，涉及了建筑零件、材料等，应该从总体入手，从而实现设计优化的目标。

4.2  阶段性优化

在建筑工程没有超出年限时，房屋设计者需要根据不同时期的特征，结合工程实际情况来决定优化的方法，实行阶段性优化，延长建筑物的使用期限，基于保证质量的基础上增加经济利益。对预制桩和灌注桩进行动工过程中，由于灌注桩较为复杂，质量控制难度很高，花费时间长，因此，当满足了沉降标准的情况中，可以与预制桩相融合起来，从而将工序最大化减少，从而可以采用长度适合的预制桩。

4.3  协助建筑优化与结构优化

在建筑结构优化中，需要让将建筑的总体平面以及整体结构密切结合再一起。制造出简洁的建筑体型，同时保持支柱和墙体不会发生错位的情况，让截面的面积与高度保持一致。在对楼梯进行设计时，因转角区域受力很多，需要选取具有很高强的材料作为用于承受重量材料，以便有降低自重的效果。保证建筑质心、刚心和重心的交叠正确，防止有扭转的情况出现。

4.4  在钢结构中的应用

在房屋钢结构设计汇总，必须将建筑材料质量在结构性能的影响考虑到。在进行优化中，需要设计人员从下列几点进行思考：钢结构在这次工程中的优势有哪些;钢结构在项目中的具体内容，其中有的优化项目;按照可能存在的优化项目，给出关于结构设计的讨论，且利用头脑风暴，议论采取哪种措施更为可行;依靠计算机和新媒介，探讨技术的可行性，同时生成技术模型;对模型进行分析，评断技术标准在动工中的应用成果;生成房屋建筑钢结构优化报告，提出适宜的技术对策。

4.5  计算机技术的应用

科学技术迅猛发展，在我们日常生活和工作中获得了广泛使用，计算机处理了人力很难做到的事情。当前因为各行各业都不能离开计算机，因其高效性和准确性，在房屋修建的结构设计中使用计算机技术，可以实现优化改良的作用。计算机可以将人脑难以快速计算的数据，及时且准确给出优化效果。并且有模拟作用，给设计和造价人员更为清楚认识优化的作用。

4.6  节能和细部设计技术的应用

（1）对结构进行优化改良的作用是建立在减低造价的基础上的，再去提升整体的效益。为此需从能源利用上探讨，可以选用节能系数高的结构作为设计方案。房屋结构一般有3中形式：第一，是短肢剪力墙粘结构，这种结构设计有很好的抗震性，因此使用的材料不普遍;第二，是框架结构，这样的结构设计柱截面很大，可以直接影响房屋的布局设计;第三种是框架和剪力相结合的构造，具有很好的综合使用能力，抗争和抗侧效果较好[3]。所以在选用优化方案时应该权衡这三种不同结构的优点和缺点，依据房屋实际状况考虑建筑造价和真实效益，之后选择出最适合的房屋建筑构造设计方案。

（2）房屋细部结构设计。细部的设计直接决定了房屋建筑的质量，在设计阶段因为没有可以参考的实际数据，极易导致设计与结果产生差离[4]。这是由于设计师在众多不确定因素中，受到了干扰，并未作出正确判断。若是出现了这样的状况，房屋建筑质量不然不能保证，同时随之而来的是各种不可部门的损失。

5  结束语

房屋建筑结构设计的优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观效果。因此设计人员要把优化技术充分利用到房屋建筑设计中，综合选用设计方案，从而起到降低成本的效果。科学技术的不断深入发展，使得设计需要结合直觉优化技术，增加建筑体的结构的安全性，让经济利益最大化。

参考文献：

[1] 甘桂其，聂凤玲.房屋建筑结构设计中优化技术的应用探讨[J].现代企业教育，2015（2）：496.

[2] 胡自然，姜民，朱磊.房屋建筑结构设计中优化技术的应用研究[J].华东科技：学术版，2017（10）：33.

[3] 卞路路，刘晶晶.房屋建筑结构设计中优化技术应用探讨[J].低碳世界， 2016（9）：146～147.

[4] 王永辉.房屋建筑结构设计中优化技术应用探讨[J].神州，2016（23）：27.