建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的实现

钱叶瑶

【摘要】经济的发展促使人们开始关注房屋质量、舒适程度以及美观性，而消费者需求的多样化势必会导致房屋建筑的投资相对加大，房地产商为了更好地实现自身的经营目标和企业自身的经济效益，他们逐渐将建筑结构设计优化方法适用于房屋结构的设计之中，越来越关注在房屋建筑结构设计方面的优化。据有关资料显示，对房屋建筑结构设计的优化不仅能保证房屋建筑的质量和安全，同时也能符合消费者在房屋外观美观以及房屋使用经济等方面的多样化需求，因此在房屋建筑结构设计领域应用建筑结构设计优化方法是不能忽视的。本文首先对建筑结构设计优化方法进行界定以及浅析其特点，进而对建筑结构设计优化方法在房屋建筑结构设计中的应用必要性以及有效途径进行分析。

【关键词】建筑结构设计；优化方法；房屋结构设计；应用分析

随着经济的快速发展和科学技术的日新月异，广大人民群众更加关注房屋的质量是否有保证以及房屋内外的设计是否美观，地产商为了迎合社会公众的上述需求必须要对房屋建筑加大投入，然而成本超出预算必然会为建造者的最终受益带来消极影响，因此通过建筑结构设计优化方法的应用来降低房屋建筑结构设计的造价受到青睐，以确保房屋建筑能实现经济效益的同时保证广大消费者在房屋质量与美观性方面的需求[1]。

1.建筑结构设计优化方法的界定及其特点分析

建筑结构设计优化方法在目前的建筑领域被广泛采用，其进行结构优化的时候不仅要考虑到施工整体的便利性，同时还要关注建筑外观的美观性和实用性，因此建筑结构设计优化方法可谓是通过整合众多专业技术领域之后将建筑功能和使用目标全部包含在内的一种综合的结构设计模式，经过优化的建筑设计方案显然能满足住户需求的同时达到节约成本造价的目的。我国的建筑结构设计优化方法存在如下特点：

（1）结构设计优化方法涉及众多学科领域，其中包括数学、美学以及艺术学等，体现了一种学科的关联性和融合性。

（2）结构设计优化方法是为了满足广大住户的审美需求应运而生，所以经过优化的设计方案往往具有很强的美感，而且其在保证美观性的基础之上又能保证建筑施工的便利性和可操作性，因此具有美观性、实用性和便利性。

（3）结构设计优化方法的具体应用是在遵循一定原则和标准的前提下进行的，其强调优化方法的科学合理性和经济性，因为其设计的初衷之一就是为了实现造价控制，而且为了顺应科学发展观和可持续发展理念的精神，优化设计方法通常也要考虑到对环境的影响和能源的消耗，因此其具有科学性、经济性和环保性的特点[2]。

2.建筑结构设计优化方法在房屋建筑设计中的实现途径

在传统的房屋建筑设计之中，由于其过分强调对建筑质量的高要求和高标准，进而导致房屋建筑工程的造价成本经常会超出预算，而且每个施工阶段的造价预算也会相应的增加5%左右，甚至高的时候会增加9%，这样显然不利于建筑企业经营目标的实现。与此同时，传统的结构设计方法对于外观的审美需求较低，常常只注重其实用性而忽视其美观性，有些房屋建筑的风格和设计模式趋同，缺乏创新性，难以符合现代人，尤其是年轻群体的审美需求和个性要求。然而，在房屋建筑结构设计中恰当引进建筑结构设计优化方法，不仅能将房屋建筑的整体设计更加趋于实用，而且也能将美观性与环保性均融入其中，在有效控制工程造价的基础上，进一步保证建筑的质量安全以及满足住户的个性需求。据有关资料显示，房屋结构设计应用建筑结构设计优化方法之后大约可以节省四分之一的成本造价，充分实现建筑企业的资源配置，因此将建筑结构设计优化方法应用与房屋结构设计具有一定的必要性和紧迫性[3]。具体而言，建筑企业在房屋建筑结构设计中应用建筑结构设计优化方法可以从以下几个方面进行努力：

首先，对房屋建筑主体结构以及子结构的优化设计尤为重要，因为房屋主体结构决定着房屋建筑的基本框架，如果主体结构的设计出现偏差就会直接对房屋整体的安全性造成威胁，因此必须要重视对房屋整体以及主体结构的技术优化以确保房屋的安全性，同时对房屋子结构也要根据实际情况进行优化调整以确保主体结构的平稳性和协调性。

其次，对房屋建筑结构进行优化设计必须在前期进行而且在整个结构设计过程中也要始终贯穿，在前期设计方案优化中必须要对房屋建筑主体结构以及各个子结构的具体造价评估进行优化以降低成本，其中对于楼层的高度以及楼层间距等问题要在技术方面进行准确试验并确定最后的数据。此外要重视设计变量的计算，将各种变量和影响因素进行分类并经过精密计算设定预定参数，同时还要准确测定目标函数与约束条件，尤其是对于房屋建筑尺寸、裂缝宽度、受力等进行技术改进和优化。

最后，科学技术的发展促使计算机的利用率明显提高，充分利用相关的软件进行房屋结构的设计与优化成为当下流行的趋势，计算机软件的相对精准性能够有效的针对相关问题进行准确的数据计算以及实现对细节方面的改进。但仅通过计算机软件来对房屋结构设计进行优化存在缺陷，因为计算机软件毕竟只是机械的数据计算且不会综合考虑各种客观因素的影响以及没有应对突发状况的应急处理能力，因此在对房屋建筑结构设计进行技术优化还需要发挥设计人员的主观能动性来确保技术优化应用得以顺利实现。

以某地区的房屋建筑工程为例，此房屋建筑属于一栋五层楼高的写字楼，其建筑总面积达6375平方米，长57.1米，宽15.9米，房间的开间为4.7米，走廊的宽度为2.3米，此写字楼的基础持力层均采用细砂且冻土的厚度约为1米，地下水位深3.9米，房屋建筑的抗震烈度为8度。该写字楼由于高度较低可采用最小钢筋使用率，为了保证抗震结构的稳定性要采用最大的拉梁设计，同时由于层数较少可以省略对房屋建筑抗震能力的基础校验活动，对于建筑结构的钢筋结构优化应该通过数学公式的精确计算确定最优级框架结构。除此之外，设计人员在对设计方案选择之初就要对各个结构设计方面进行对比考虑，对方案设计的各项数据以及设计参数都必须进行核对，在方案确定之后也要对该方案中所涉及的一些敏感性问题，如房屋建筑的抗压性等，进行综合考虑，尤其是对于那些地处复杂环境之下的房屋建筑更加要重视对房屋抗外作用力的优化设计，而且在设计方案的整个修改过程中都要对结构的承重性进行优化设计。

3.结束语

综上所述，生活质量的提高让消费者更加注重对房屋经济性与美观性的追求，其中房屋建筑结构设计对于房屋建筑成本的影响较大，因此对房屋建筑结构设计应用建筑结构设计优化方法能在保证房屋建筑高质量的基础上满足消费者的各种需求，进而达到实现经济效益与满足客户需求的完美结合。同时建筑企业进行结构设计优化的同时必须要注意不能以牺牲房屋建筑質量来换取企业利益的实现，结构设计的优化同样要秉持质量第一的施工理念。

参考文献：

[1]陶小林，杨杨.浅谈房屋建筑结构设计中的应用优化技术[J].科技创新与应用，2013，（16）：264.

[2]李能能，董斌.房屋建筑结构设计中优化技术应用探讨[J].建筑技术研究，2013，（12）：73-75.

[3]马魁.论房屋建筑结构设计中应用优化技术[J].现代商贸工业，2013，（5）：193-194.