建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用研究

马琳

广东建筑艺术设计院有限公司菏泽分公司 山东菏泽 274000

1 建筑结构优化设计应用意义

1.1 提升建筑工程整体效益

建筑工程整体效益受到多方面因素影响，其中质量与造价属于两个重要因素，通过建筑结构优化设计可以有效提升建筑结构质量与降低建筑造价，实现建筑工程整体效益提升。首先，建筑优化设计便于施工人员提升建筑工程整体建设质量。相关施工人员可以按照建筑优化设计方案进行施工，确保施工全程尽可能地与设计图纸一致，保证建筑工程质量。其次，通过优化设计，施工人员可以精细化计算具体建筑工程建设所需要的施工量等，通过调整施工量实现对建筑成本管控。相关施工企业可以根据施工要求与工程合同要求，尽可能地减少非必要建筑结构搭建，并针对每一处建筑结构细节位置进行优化，尽可能地减少各建筑结构具体所需施工量，帮助施工企业减少施工时间、施工劳动量、施工材料量等，在一定程度上降低工程造价。

1.2 优化整体建筑结构

通过建筑结构优化设计可以提升整体建筑结构质量，使得建筑结构兼具美丽外表与实用内在。一般房屋建筑主要功能为生活场所，其基本功能包括居住、使用等，同时建筑作为重要建筑物，还需要具备一定审美性，需要符合大众审美，而要想确保建筑对大众具有足够吸引力，就需要同时满足以上两点。但在实际的房屋建筑过程中，常常会偏重于其中一点，大多数情况建筑设计人员会放弃外形，选择确保建筑基本使用功能，在一定程度上降低了建筑综合效益。针对此种情况，设计人员可以通过优化结构设计的方式，找到建筑外形与内在的平衡点，提升建筑结构整体质量，全面满足用户需求，促进建筑行业良性发展。另外，通过建筑结构优化设计，可以进一步提升建筑结构稳定性与安全性[1]。

2 如何在建筑结构设计中运用优化方法

2.1 整体设计方案的优化

在建筑结构设计优化方法的实施过程中，对方案进行科学地设计是前提，重点可以从以下几个方面入手。首先，对于具体方法的设计需要对各项因素进行统筹分析，之后做好全方面地定位，从建筑整体的角度出发，对各项资源，各项技术进行统筹规划，以此来保证建筑结构设计优化方法符合相关要求。其次，在原材料质量的控制上要严抓严打。在这个过程中要保证所有部件的质量，并保证所有零部件功能的充分发挥，促进零部件在不同的结构中发挥不同的作用，促进建筑材料功能的高效发挥。再次，对于建筑结构设计的外部影响因素进行充分地考虑，尽可能地控制人力物力等方面的不良影响，控制建筑结构设计优化中可能存在的风险隐患。最后，对内部结构进行简化。建筑内部结构是非常繁琐的，而承载能力的不断提升，很容易导致计算误差的出现，造成工程成本的增加，加大工程项目的施工成本。所以对内部因素进行控制，对内部结构设计方案进行精简，是设计优化方法之一。

2.2 做好地基优化设计

在建筑结构设计当中地基发挥着基础性的作用，其也是整个工程项目的基础和前提，所以在设计过程中地基优化设计是必须考虑的。在具体的设计之前需要对地基的实际情况进行充分考虑，对相关的地质进行勘测，对地质承受能力进行分析，将安全问题作为地基优化设计考虑的重中之重，以此来确保整个工程项目的安全实施。此外，项目的负责人还必须对影响地基结构设计的因素进行充分地考虑，根据这些因素做出详细预案，将地基设计中可能会遇到的风险隐患全部考虑清楚，将安全问题凸显出来。而在工程现场还可以设置一些防护性的装置设备，对地基与环境之间的联合进行强化，确保整个建筑项目结构设计的优化。

2.3 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建筑的不良影响[2]。

2.4 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[3]。

3 结语

综上所述，建筑结构设计中优化技术种类较多，在具体优化方面相关设计人员需要结合工程具体情况，进行建筑实地勘查，制定初步建筑结构设计方案，并在优化上充分利用多种技术，尽可能地保障工程质量的同时，达到结构优化目的。建筑设计人员可以根据建筑结构不同，适当制定相应建筑结构优化设计方案，全面提升优化质量，促进建筑工程综合效益提升。