房屋结构设计中建筑结构设计优化方法的应用

邢 华

（山西省建筑设计研究院，山西 太原 030013）

随着人们物质生活水平的不断提升，也对居住环境和居住条件提出更高要求，在近年来发展过程中，建筑成本开始呈逐年上升趋势，一般体现在建筑安装和建筑用地方面，由此也对建筑行业的健康稳定发展产生一定阻碍。鉴于上述情况，结构优化设计逐渐开始在房屋建筑结构设计工作中进行应用，不仅实现了对现有资源的优化利用，同时也进一步提升了房屋建筑质量，为建筑行业经济效益和社会效益的稳步提升奠定了良好基础。

1 结构优化设计在房屋建筑结构设计中的应用价值

1.1 提升房屋建筑安全性

在设计房屋建筑结构的过程中，为确保建筑安全性，一般可对结构优化设计进行应用。通过该技术的实际应用，不仅能够最大限度提升房屋结构安全性，同时还能进一步提升房屋建筑质量，满足现代人们对于建筑的实际需求[1]。

1.2 对建筑功能进行完善

在房屋建筑工程施工过程中，若想提升工程建设质量，需要同步提升房屋建筑的美观性、协调性以及实用性。若想达到上述目标，要求相关施工企业妥善做好房屋建筑结构设计工作，同时还要对结构优化设计技术进行积极应用，以此实现对房屋建筑功能的有效完善，提升建筑合理性以及安全性，从而为人们提供更加安全、优质舒适的居住环境。

1.3 节约建筑成本

据相关数据调查显示，在建筑结构设计工作中，通过对结构设计优化方法的实践应用，可大幅度节约设计成本，同时也能节约很多施工成本。由此可见，将结构设计优化技术应用于房屋建筑结构设计工作中，可最大限度提升建筑经济性[2]。

2 房屋结构设计中建筑结构设计优化方法的应用现状

房屋结构设计属于系统性、综合性的工程，因此必须要对结构设计优化技术进行实践应用。但纵观当前实际发展现状，发现在对结构设计优化技术进行实践的过程中，由于相关设计人员缺乏对该技术的综合性学习与研究，仅满足个别目标的实际要求，未能实现对整体效益的全面考虑，且个别工作人员在具体工作过程中，虽然会借助计算机软件设计房屋结构，但却忽视了软件技术的局限性，未能将建筑功能、结构、设计、进度等内容作为重点考虑因素，因而直接限制了房屋结构设计优化技术作用的充分发挥，同时也很难满足房屋建筑需求。此外，个别设计人员在开展设计工作的过程中，经常会习惯于从小方面入手，未能立足于建筑整体对问题进行考虑，通常都是按照结构构件截面、尺寸等要求开展设计工作，未能深入分析上述因素对于房屋建筑结构产生的影响，由此也对设计质量产生了直接影响，同时也限制了结构设计优化技术作用的充分发挥[3]。

3 房屋结构设计中建筑结构设计优化方法的实际应用

3.1 妥善做好前期规划工作

在房屋建筑工程领域中，在对房屋结构进行设计规划的过程中，要求相关设计人员深入到施工现场，详细了解实际情况，同时也包括具体的施工要求、施工环境等等，如此才更加有助于根据房屋建筑施工方案提出合理的结构设计方案。与此同时，在开展设计优化工作的过程中，还要根据之前所掌握的具体要求和实际情况以及自身的工作经验，按要求对相关工程结构进行合理布局，实现概念设计与结构优化的有效融合，并将其落实至具体的设计环节当中。对于数值不够充分的细节处理，一般可通过概念设计来进行，从而进一步提升设计方案合理性[4]。

3.2 对建筑主体进行全面优化

建筑主体与房屋建筑的可靠性和安全性息息相关，因此在对房屋结构进行设计的过程中，要求设计人员建立模型，并结合实际情况对其进行优化。例如，在设置剪力墙的过程中，首先要确保其质量均匀，结构中心与刚度中心重合，以提升建筑对狂风、暴雨、地震等的抵抗能力。在设计工作中，若现实条件允许，还要尽可能延长剪力墙长度，并缩减其数量，如此更加有助于提升剪力墙牢固性，同时减少对混凝土材料的损耗。此外，还可将钢材暗柱设置在剪力墙中，若所设计剪力墙过大，则可适当减少对钢筋材料的使用，以达到节约成本的目的。但若对建筑抗震抗压的能力要求较高或其自身无法满足较大剪力墙施工的现实条件，此时便禁止对较大剪力墙进行设计[5]。

3.3 排水系统的优化设计

排水系统所处的房间，一般要进行机械设备等的存放，由于荷载较强且荷载能力较大，因此在设计过程中，通常可在地下室房间设置排水系统，并严格遵循国家相关规定和标准，对管道的预留深度和预留尺寸进行设计，同时做好楼板钻孔的固定工作。水平管线也要作为重点考虑对象，并尽可能避免管线穿过承重墙，若因现实情况需要无法对上述情况进行避免，工作人员可重新加固承重件。

3.4 对结构设计模型进行优化

在优化建筑结构模型的过程中，一般应注意以下问题，第一，变量选取，正常情况下，在建筑工程设计方案中，设计人员占据着10分关键的地位，其在开展设计工作的过程中，需要对相关参数进行重点考虑，从而为建筑结构设计以及编程等工作的开展提供便利条件，同时也能够及时找到与实际需求相符合的资源和数据。第二，函数确定，在设计工作中所选定的函数，一定要以房屋结构尺寸、配筋率等相符合，如此可最大限度节约成本。第三，对施工条件进行衡量，若想最大限度提升建筑结构稳定性，首先便是对房屋建筑结构稳定性、受力限度以及结构裂缝限度等情况进行重点考虑。与此同时，在具体设计工作中，还要立足于房屋现有施工条件，并结合具体的施工方案，对于其中存在的问题进行深入研究，从而最大限度提升建筑结构设计的合理性以及精准性[6]。

不同的建筑物具有不同的年限要求，为最大限度延长建筑物应有年限，在设计房屋结构的过程中，还要注重对各阶段设计方案进行全面优化，如此便要求设计人员严格考察和把控设计环节，之后结合实际情况对设计方案进行调整和优化，从而达到延长建筑物应用年限的目的。

4 结语

综上所述，在对建筑房屋结构进行设计的过程中，相关工作人员一定要提升对建筑设计优化技术的重视程度，以此提升建筑质量，帮助企业实现经济效益最大化的发展目标。具体实践中，设计人员首先要做好前期规划工作，之后对建筑主体、排水系统等进行全面优化，之后再优化建筑结构设计模型，将安全工作妥善落实到位，从而最大限度提升房屋建筑结构的经济水平、安全水平，为住户提供一个健康、优质的居住环境，促进我国房屋建筑设计行业的可持续稳定发展。