房屋结构设计中的建筑结构设计优化研究

房屋结构设计中的建筑结构设计优化研究

昌继胜

中机中联工程有限公司

摘要：房屋建筑结构设计是工程项目建设前期的重要工作，结构设计水平在某方面决定了工程项目建设效果。文章通过对房屋结构设计原则进行分析，探讨结构设计优化措施。

关键词：房屋结构；结构设计；设计优化；结构优化

引言

针对高层住宅建设结构，合理的抗震设计尤为关键，其直接影响建筑结构的施工效果。此时要从建筑结构入手，做好抗震优化设计工作，形成完整的抗震体系，为建筑物的稳定使用提供支持。

1在房屋结构设计当中建筑结构设计优化方法的必要性分析

从当前我国房地产行业大的发展趋势来看，房屋施工建筑主要以高层和超高层住宅为主，所以在设计上要充分地考虑现代人的需求，考虑时代的进步，而如何在结构设计当中做好设计与成本的协调，如何减少资金的投入，成为了各房地产行业高度关注地问题。在房屋结构设计当中，建筑结构设计的优化，是要在保证安全施工的前提之下，也就是要综合地考虑各方面的因素，利用现代化设计理念及技术，在结构设计以及成本管控上进行优化。从相关数据调查中得知，经过对房屋建筑结构的优化设计，成本可以实现15%左右的缩减。但实际上结构优化设计存在一定的难度，这主要是由于受限因素比较多，很多技术方式难以实施。比如，在房屋建筑中，部分企业为了早日完工，对于工期的要求是非常高的，在施工中发现了设计不当的问题也会选择熟视无睹，继续施工。而在施工设计方面有部分工作人员缺乏现场实践的经验，他们是无法对结构设计进行优化。还有一部分工作人员在设计中对于建筑的某些部位相对关注，对于整个建筑结构相对忽视，进而影响到了工程的整体造价。可见，结构设计人员必须将各方面因素全部考虑到位，将施工技术的应用，成本控制，效益提升等结合到一起，这样设计出的方案才能够在利益以及质量上实现最大化。此外，在建筑结构设计优化方法的实施过程中，还要充分地考虑机械设备的作用、性能，做好与以往建筑结构之间的对比，分析技术方式的优势等。这样做，可以在很大程度上降低整个工程项目的成本，为企业获取更多的经济利益。而且对机械设备的适用性能进行优化，对房屋结构的各个单元进行整合，对于施工质量、施工安全的提升具有非常重要的意义。

2优化设计原则

优化设计原则主要包括三部分内容：第一，安全性。由于建筑设计会直接关系到建筑用户使用安全，是用户财产安全和生命安全的重要保障，所以在进行优化设计时，需要将设计安全放在首位，要以此为中心，展开结构优化设计；第二，功能性。在进行优化设计过程中，需要通过对不当结构进行删减、对建筑功能性进行增加的方式，提高建筑整体功能性水平，增加建筑空间舒适程度，以便将建筑实际价值和作用最大限度发挥出来；第三，经济性。对建筑材料使用展开优化，保证整体建筑成本投入的合理性，是保障工程参建各方经济收益的重要举措，也是优化设计技术应用的主要目标。设计人员需要在进行优化设计过程中，将经济性内容考虑到其中，以防出现预算过高问题，但一切要以保证建筑质量和功能性为基础，不可因为经济效益而出现盲目节省的状况。

3房屋结构设计中的建筑结构设计优化策略

3.1对建筑结构上部的优化

在建筑结构设计当中刚度，强度与抗震性地都是要重点考虑的问题，剪力墙结构在这方面发挥了比较重要的作用，并且实现了广泛地应用。因此，在房屋建筑结构优化设计中要利用好剪力墙结构，减少事故发生的可能性，尤其是在自然灾害方面所取得的作用更加地明显，极大地稳定了人心，给人们提供了安全的居住环境。此外，在结构设计优化方法当中如何对剪力墙进行科学地设计是关键的一部分，要保证剪力墙的重量可以均匀地分布，并且所有楼层的结构重点以及平面的刚度等都要保持一致性。而且在结构设计的过程中，还需要对剪力墙的程中如何，剪力墙的水平方向等问题进行重视，对平衡与纵向之间的角度平衡性问题进行考虑，但如果在施工过程中出现了比较特殊的情况，导致剪力墙的承受能力降低，致使剪力墙的延展性不够，根据工程项目的实际情况对相关数据进行科学地计算，更好地满足工程项目的实际需求，尽最大可能地降低自然环境对于房屋建筑的不良影响。

3.2注重钢结构设计

在使用优化技术进行结构设计的过程中，需要重点加大对钢结构部分设计的关注力度。设计人员不仅要对客户实际需求以及房屋建筑标准等信息展开详细分析，做好建筑用料以及设备选择，同时还要对钢结构材料优缺点展开全面分析，选出最为适合的材料与规格，保证最终钢结构部分施工质量。为保证结构施工质量，设计人员一方面需要确定施工注意事项与重点工艺施工的具体流程，找到可以优化的环节，对其展开调整；另一方面要在完成方案制定后，和多方人员进行探讨，预估出在施工中可能会出现的各种问题，并要依照问题制定出配套的解决方案，确保在问题发生时可以及时做出应对，将相关问题所引发的损失控制在最小，进而达到理想化钢结构施工效果。

3.3借助节能环保技术的优势

可再生能源的设计是环保理念的重要体现，在房屋设计时，首先要将这种理念贯穿到设计的过程中。可以根据我国不同地域城市的特点和当地气候特点，设计风力发电或者太阳能发电设备。利用自然的风力或者太阳能进行发电，既能够满足房屋的用电需求，又贯彻了环保的理念。譬如在北方的冬季，从内蒙古吹来大量的西伯利亚冷空气会经过东北地区，这种强劲的风力能够转化为电力，降低发电用煤炭消耗量。在太阳照射条件良好的区域，采用光电转换或光热转换方式充分利用太阳能，在每栋楼顶及阳台外墙安装太阳能电池板，利用太阳能进行发电或供热水，这种发电主要应用于电梯楼道的照明等一些公共区域的用电需求，单户有效日照面积较大的房屋，发电量较大时，可以通过双向电能计量表与电力系统并网，采用光电转换发电富裕的电能逆向并入电力系统，等于按同等用电价格获益。风能和太阳能的利用一方面进行了合理的能源开发，另一方面，又贯彻了国家的发展战略，减轻了社会的物业负担。

3.4结合相关参数进行结构设计优化

房屋建筑结构设计优化工作具体过程可通过建立结构设计优化模型、计算方案选择、程序创新及结果分析几个方面进行具体实施。具体而言，在结构设计优化时，可建立相关函数模型，以提高结构设计优化的有效性。对于钢结构的优化设计，可通过函数模型中分析其截面尺寸等参数，从而实现对钢结构施工成本的控制。此外，对于结构的稳定性和耐久性，设计人员可从房屋的尺寸、结构的牢固性等多方面加以考虑，从而实现设计优化。与此同时，设计单位应加强现代计算机技术在房屋建筑结构设计优化工作中的有效应用。计算机技术在结构优化设计工作中，具有较多的优势，但同时也存在一定的缺陷，如存在无法对多方面的主客观因素进行充分考虑，人性化水平需进一步提高等问题。

结语

综上所述，在建筑工程建筑结构设计工作中，合理应用信息建筑模型技术的发展可以显著提高建筑结构设计的有效性，并提高质量、效率和完整性。对建筑结构设计工作的显著改进，同时还能够最大程度地减少和控制结构设计错误的可能性，从而减轻了设计师的设计工作量。对此设计单位还需要重视结构优化设计，从安全性、经济性等多方面入手，提高结构安全水平，保证房屋建筑设计的科学发展。

参考文献

[1]申晓宝.房屋结构设计中建筑结构设计优化方法的应用[J].工程建设与设计，2020，(19):29－30，33.

[2]张凯月.建筑结构优化设计方法在房屋结构设计中的应用[J].工程建设与设计，2020，(16):37－38.

[3]赵志强.房屋建筑结构设计中优化技术的应用分析[J].工程建设与设计，2020，(14):42－43.