房屋建筑结构设计中优化技术的应用

王 哲

（河北拓朴建筑设计有限公司，河北 石家庄 050000）

随着我国创新战略的提出，各行业都应紧跟时代发展的步伐，房屋建筑行业也不例外。人们生活质量的提高，使得人们对于日常居住环境的要求也越来越高。为了使得国民对于居住的要求可以得到满足，国家也对建筑行业提出了新时代的要求，以便于尽快解决人民对于美好生活需求的问题。为了保持房屋建筑的安全持久性，保证建筑的功能特点，在房屋建筑设计中应充分运用各种优化技术，其目的是在保证其功能完备的基础上，不断提升其经济效益，同时充分节省其占地面积。如今已经进入计算机时代，对各行各业都有深远的影响，建筑行业也不例外，所以掌握相关的计算机技术就显得尤为重要，只有这样才能更好地解决在优化设计中出现的各种计算问题。

1 房屋结构设计优化的意义及设计中常见的问题

1.1 房屋结构设计中优化技术的应用意义

我国的社会经济水平不断提高，国民的生活水平有了质的飞跃，人们对于日常居住的要求和房屋设计结构的要求也有了很大的提升，不只是要满足人们对于居住的基本需要，房屋的安全性能也是非常重要的部分。所以，在考虑房屋的建造时，必须首先对建筑的结构方案进行合理的优化和设计，运用相关的技术来改造和提高建筑的相关性能，使得所建筑的房屋可以更好地满足人们对于居住的基本需要。近年来，我国的各种权威机构对于房屋建筑的结构优化技术进行了调查和统计，结果表明，在采用建筑优化技术后，这些企业在建筑房屋时，减少了大概1/3的成本，并且他们将节省下来的这一部分资金投入房屋优化技术的研发和使用之中，使得这些企业在市场上占有一席之地。房屋建筑结构优化技术不但使得企业的经济效益有了很大的提升，也使得这些企业得到了更加广阔的发展空间。由于社会经济水平不断地提高，在建筑的功能性方面，人们的需要也越来越高，传统的建筑结构依然无法满足人们对于居住环境的高要求，所以必须使用房屋建筑结构优化技术，更好地实现建筑功能性的要求，使其获得更好的居住体验。

1.2 房屋结构设计中常见的问题

（1）上部结构的潜在问题。在房屋的结构体系之中，最为重要的一部分就是其上部结构，其中包含了梁、板、柱、墙等重要的部分，然而在这些结构中又往往存在着许多潜在问题。首先，一些框剪结构中对连梁的设计做得并不是很合理，其主要原因是有关方面没有投入足够的重视，还有就是对实际施工顺序的认识不足。其次，很多的设计人员在对楼板进行计算和设计的时候，经常忘记考虑楼板的实际受力状态，未进行合理的分析，长时间下来，楼板就会因为受力问题而出现十分明显的裂缝。除此之外，上层结构还会出现其他各种问题，都需要设计人员考虑。

（2）地基基础设计问题。在对建筑的实际设计过程中，设计人员往往会遇到各种层数的建筑和各种地质的场地，所以在开展工作之前，设计人员应该认真仔细地进行观察和分析。但是在现实工作中，设计师常常是通过口头转述或者简单地通过一些参考图进行模仿，未进行详细的对比及可行性研究，最终的设计成果就不可能达到要求。与此同时，地基基础的设计也经常会出现各种不合理的情况，并且会带来许多无法想象的经济损失，这样一来，就无法保证优化结构、优化技术带来的经济性优势了。最后，设计人员往往在地基基础设计的时候忽略沉降问题，只是按照以往的经验考虑，从而造成各种严重的后果，对房屋建筑的安全产生一定的威胁，整体建筑质量也会受到一定的影响。

2 房屋建筑结构设计中优化技术的应用

2.1 房屋建筑钢结构设计

如今，随着建筑设计的不断发展，人们深刻意识到建筑材料对于建筑整体的影响。随着钢结构的不断开发，钢结构已成为大多数房屋建筑设计的必要成分。设计人员在进行房屋建筑钢结构设计的过程中，需要考虑各方面的问题，首要的就是对施工地点进行严格的考察，结合用户的要求，考虑到钢结构本身的优点和缺点，合理采用钢结构。并不是所有的房屋建筑设计都可以将钢结构的效果发挥到最佳，如果施工的地点不是很适用钢结构，或者是用户要求不采用钢结构，这就需要进行其他结构形式的设计，所以需要设计人员进行进一步的讨论。如果在房屋建筑设计过程中，决定采用钢结构，设计者应该考虑到如何利用现有的先进技术，将房屋建筑钢结构的效果完全发挥出来，对钢结构进行进一步的优化和改善，保证人们的居住安全。

2.2 房屋建筑概念优化设计

目前，大部分的房屋建筑优化技术都依赖计算机软件才能进行，带来便利的同时也有很大的弊端。如果在应用房屋结构优化技术时完全地依赖计算机软件，就会出现很多问题无法及时地发现，所以，软件计算和概念设计一定要合理搭配，使得设计人员在整体方向正确前提下充分利用计算机技术带来的便利，更好地提高房屋结构优化技术的效率。随着计算机信息时代的到来，应该在房屋建筑概念优化设计阶段应用计算机技术，将其中的问题转化成数学问题，逐一解决。房屋建筑最基本的部分就是要保证安全，要保证建筑物的整体质量，在对建筑的结构形式以及布置方式进行对比分析的时候，要考虑到结构形式的抗震性，对其进行合理的分析，提高建筑物的抗震能力，提高安全性。例如，可以将其设计成两边对称的结构，使得建筑物具有更好的稳定性，通过使用这种方法，可以大大增强建筑物的抵抗扭转的能力，使其具有很好的抗震性。

2.3 房屋建筑安全结构设计

建筑的设计优化问题和结构设计密不可分，任何建筑物在设计时都必须遵循安全的原则。由于近年来自然环境发生了显著的变化，许多不可抗力的自然灾害随时都有可能发生，比如地震、暴雨等。一旦出现这些自然灾害，就是对建筑物安全的严峻考验。结构布置合理、受力形式较好才能为居住者的安全提供保证。因此，建筑房屋的结构优化技术对居住者的人身安全尤为重要。在建筑的设计之中，必须首先考虑其安全问题，如抗震、防水等安全方面的问题。总结以往的设计经验，可以通过将建筑物设计成较规则的结构布置来提高建筑物的安全性能，从而有效地提高建筑物的安全等级。另外，结构体系采用的多道防线设计，可以使得房屋在遭受不可抗力的自然灾害时，大大减少其所受到的损失和伤害，在一定程度上确保建筑物的安全。与此同时，施工过程也是非常重要的一部分，例如安全合格材料的使用和必要的施工措施，都可以在一定程度上保证建筑后期的安全使用，提高建筑的安全性。

2.4 建筑主体优化设计

建筑主体优化设计技术也是优化技术在房屋建筑结构设计中的一项比较重要的应用，其就是要对建筑整体进行进一步的精确，在优化的过程中，通过利用计算机技术，结合3D技术，建立一个模型，使施工人员对其建筑有一个更加直观的观察，而且可以通过这个模型对建筑主体的各种参数进行进一步的确定，如果发现有任何不合理的地方，可以进一步改正，避免在施工的过程中出现错误。通过这种优化，可以进一步地节省材料，比如在进行优化的过程中对墙体进行计算，减少不需要的墙体，使其空间更加开阔，对剪力墙的墙肢的长短进行优化，可以适当减短墙体长度，更好地节省建筑材料，降低建筑成本，而且在对建筑整体优化设计的过程中，可以采用多种技术相结合，提高其整体的稳定性。如今混凝土仍是建筑主体施工的一项最为常见的施工材料，建筑物坚固与否，取决于混凝土中各成分的比例，所以在进行建筑主体优化设计的过程中，需要对混凝土材料的配比进行进一步精确，对混凝土施工、养护方案进行确定，确定混凝土施工的每一个步骤，确保其在混凝土施工的过程中没有差错，因为如果在混凝土施工的过程中出现差错，是无法更改的，所以设计人员需要重视这一点。目前在施工的过程中出现了很多施工人员素质不过关的问题，导致施工质量受到了严重的影响。所以在建筑整体优化设计的过程中，需要聘用专业人员进行设计，对混凝土各成分的配比进行相关的计算，科学地确定混凝土中各成分的配比，保证混凝土的强度硬度，从而确保建筑主体施工的质量。而且在混凝土浇筑完成之后，需要对混凝土主体进行进一步的护理，从而保证混凝土主体的质量，确保居住的安全性。

3 结束语

社会经济的飞速发展使得人们对于居住环境有了新的要求。人们在考虑居住环境的舒适性的同时，也同样要重视其安全性能。然而，建筑企业往往资金有限，虽然会保证建筑物的整体质量，但是其舒适性就会大打折扣，如果要进一步提高建筑的美观和舒适性，那就会使得建筑的安全设计困难加大，因此，对于建筑结构的优化设计就显得尤为重要。在实际优化过程中，需要设计人员总结经验，合理分析，慎重考虑，才能保证建筑物具有好的安全性和舒适性，并能有效降低成本。希望本篇文章可以对相关的设计人员提供有效的参考和帮助。