建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用

张璐

摘要：现如今，随着我国经济的快速发展，人们对生活质量和居住条件的要求不断提升，相应地，对建筑工程的综合品质也提出了更高的要求。与此 同时，国家也出台了相关政策呼吁建筑的节能化、高效化发展，这就要求建筑企业积极运用结构设计优化方法，使有限的空间与资源的价值得到最大化发 挥，进而促进建筑工程实用性、经济性发展目标的实现，这对我国整个建筑行业的可持续发展来说也是大有好处的。

关键词：建筑结构设计;优化方法;房屋结构设计;应用

引言

随着社会经济的快速发展，人们的生活质量也得到了改善，在此背景 下，对于生活及居住的环境，也有了更严格的要求。在开展房屋结构设计 工作的过程中，设计人员需积极采用建筑结构优化设计方法，这样房屋的 舒适度不但可以得到提高，同时还能将人们的居住需求进行全面的满足。不仅如此，通过应用建筑结构优化设计方法，其还可在不影响房屋性能及 质量的前提下大幅度降低建设的成本，而这在很大程度上也可提高工程企 业的经济效益，促进建筑工程产业在我国更好的发展。

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，利用現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。

2 建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用

2.1 整体结构的设计优化方法

建筑整体结构设计优化方法的科学性是最基本的前提条件，具体从以 下方面着手：（1）统筹分析建筑结构的各项因素、资源，以此来保证建筑 结构设计优化方法满足设计、施工的要求和条件;（2）建筑原材料质量要 从源头控制，保证所有进入施工现场的零部件、建筑材料质量，进而保证 各类材料能够发挥其功能，避免材料浪费;（3）建筑结构外部因素必须纳 入考虑的范畴内，尽可能减少人力、物力等因素影响到建筑整体结构设计 的优化;（4）简化内部结构，高层建筑房屋的内部结构十分繁琐，且承载 的能力较低，一旦出现计算失误，不仅会增加施工成本，而且还会留下安 全隐患，最终影响工程的整体质量。因此，整体设计过程中，必须精简内 部结构，最终实现整体设计的优化。

2.2 基础优化设计

房屋建筑的基础结构与建筑整体功能的正常发挥及其稳定性有着十分 密切的联系，所以，在进行建筑基础结构设计的时候，设计人员必须注重 对结构优化设计方法的运用，尽量实现对地基地质、基础结构等重点环节 设计工作的全方位把控，在基础结构设计方案中，应处理好建筑基础结构 与施工成本、施工技术等的关系，找准三者之间的平衡点。对于框架结构 来说，应根据地质勘察报告对基础形式进行合理选择，若施工现场的地基 承载力较好，则最好选择浅基础形式;若施工现场的地基承载力较差或者 土质状况不佳，首先应考虑地基处理方案是否具备可行性，若可行则选用 地基处理方案，若不可行则需采用桩基础。灌注桩和预制桩是两类比较常 见的桩基础形式，其中，灌注桩的施工过程比较复杂，整个施工工期也比较长，且很难对施工质量进行有效控制。因此，在沉降满足相关标准的前 提下，可采用预制桩施工法，利用深层桩基增大土壤对桩身的摩擦力，并 尽可能选用长度较长的预制桩。

2.3 上部结构的优化

在对房屋建筑的上部结构进行优化的时候，首先应对剪力墙进行科学 设置，具体而言，应让剪力墙的质量保持一定的均匀性，确保对称楼层的 平面中心与同楼层的结构重心相重合，尽量降低大风、地震等外部因素带 来的不良影响。在房屋类型满足标准要求的前提下，应采用大开间的剪力 墙构造形式，适当增长剪力墙的墙肢，控制墙肢总数，从而节约混凝土使 用量。另外，由于剪力墙的暗柱一般采用的是钢筋，这样一来，就可通过 采用大开间剪力墙来降低钢筋的使用量。但是，在遇到建筑施工现场地质 条件较差或者地质环境比较复杂的情况时，不能减少钢筋的数量，在这种 情况下也就不适用采用大开间剪力墙的构造形式。

2.4 电气系统的优化设计

电气系统在建筑结构设计中具有非常重要的地位，所以在电气安装方 面要高度地重视。在具体的应用中，主要以导向的方式在墙体内以及楼板 内进行安装，保证安装方式的科学性，促进预制施工工作可以顺利地进行 下去。在施工中，电气安装还有可能需要从梁体内穿过，所以要做好孔洞 预留工作，墙体与梁体的宽度要相同，如有不同也需要一面梁与外一面墙 体对齐，不要让管线暴露在墙体之外。此外，房屋建筑结构设计中，电梯 位置处有很多孔洞和建筑构件，所以根据实际情况对电梯部分进行计算也 是非常必要的，这样才能够保证电气系统设计满足实际的施工需求。

2.5 排水系统的优化设计

排水是建筑结构设计中的一个重要部分，具体的设计过程中根据强度 和载荷力对机械设备进行科学地配置，对地下室结构进行科学地设计，对 管道的预留尺寸以及深度进行科学地分析，对楼板钻孔位置进行加固，以 此来提升房屋建筑结构的优化设计。同时，在设计方面要对水平方向的管 线多加关注，避免出现贯穿梁的问题，施工中如果必须穿过承重墙，则需 要进行严格地加固处理，以此来保证该结构优化与排水管网设计的协调性。

结语

总而言之，在开展房屋建筑结构设计工作的过程中，对建筑结构设计 优化方法进行的应用是极为重要的。在建筑结构设计优化方法的作用下，不论是房屋建筑的安全还是美观都能得到优化设计，而业主也可进行更安 全、舒适的居住。此外，通过对房屋结构设计进行全面的创新，其不但可 以吸引更多的消费者，还能将人们的居住需求进行有效的满足，而这在很 大程度上也有利于建筑单位的可持续发展。

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