关于房屋建筑结构设计中优化技术应用的探讨陈泽楚

关于房屋建筑结构设计中优化技术应用的探讨陈泽楚

陈泽楚

中山市第二建筑设计院有限公司528400

摘要：随着近几年来我国的经济发展迅速,人民的生活水平不断提高,对房屋建筑的要求也不断提升,对商品房的结构设计质量也尤为关注。因此在房屋的建筑结构设计环节,需要不断总结以往设计中的不足,不断进行完善和改进,在设计中积极应用新技术和新工艺,以从设计层面提高房屋建筑的质量。本文阐述了如何应用优化技术,主要包括三部分,房屋建筑结构设计中前期的准备工作,房屋建筑结构设计进行过程中的要求,以及房屋建筑完成后需要注意的一些问题。

关键词：房屋建筑结构；结构设计；优化技术应用；

引言

在现代化经济不断发展下,社会大众对于房屋建筑提出的需求量也是越来越大,相应的对房屋建筑结构设计质量也纷纷加强了重视程度,这不仅仅因为房屋建筑结构设计决定着建筑整体安全性,还能通过经济性和美观性的强化,帮助建筑企业获得更高经济收益。在房屋建筑设计中如何在保证房屋建筑质量的基础上尽量保证房屋结构设计的美观和经济性是当下房屋建筑领域各个企业所追求的目标之一,各个建筑企业都在探索能够降低造价的有效措施,据有关资料显示,对房屋建筑结构设计的技术应用进行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,因此在今后的房屋建筑结构设计领域应用优化技术是不能忽视的。本文首先对房屋建筑结构设计的主要内容进行简要介绍,进而对房屋建筑结构设计中的技术应用优化的必要性以及有效途径进行分析。

1建筑结构设计优化方法的重要性

1.1符合可持续发展观

当前，我国正提倡可持续发展观，要促进建筑行业的长远发展，以及促进房屋建筑的可持续发展就需要采用可长远利用的房屋结构，以便于房屋建筑结构可以根据后续的需求进行相应的改动，从而降低房屋建筑的短期投资。在我国的房屋建筑造价的统计中指出，采用建筑结构设计优化方法，可以降低房屋建筑工程造价的7%以上。通过建筑结构设计优化，可以提升房屋结构的利用率及经济效益。因此，建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中具有重要的作用。

1.2符合建筑行业发展的需求

从我国目前的房屋建筑工程发展情况来看，建筑的体量将会不断上升。因此，需要思考如何降低房屋建筑的成本，同时保证房屋建筑后续的利用，满足房屋建筑后续的使用需求。使用建筑结构设计优化方法，可以更好的发挥建筑材料的性能，使建筑结构更具合理性，安全性得到了提高。并且，房屋建筑在优化设计之后，可以在一定程度上节省材料，减少成本投入，提高房屋建筑的经济效益，符合建筑发展现状。在采用建筑结构设计优化方法时，可以使各房屋单位的布局得到优化，提升房屋的安全适用性以及美观性，符合房屋建筑工程的需求。

2建筑结构设计优化方法的应用

2.1对建筑结构整体与局部的优化

在房屋建筑结构的优化设计中，包含着复杂性与层次性这两个特点。从建筑结构设计的复杂性来说，设计的内容包括建筑材料的选择以及建筑结构类型的选择等。从建筑结构设计的层次性来说，建筑结构设计优化的内容包括建筑整体的设计，建筑局部的结构设计，建筑的设备、电气设计及安装体系等。在这些体系下，还有许多子体系，通过子体系的联结，可以形成一个大的结构体系。通过整体结构设计与局部结构设计的共同优化，可以在很大程度上提升房屋建筑的安全性、合理性，降低工程建设的成本。在建筑结构设计优化的过程中，需要考虑到建筑整体平面与建筑结构的协调，通过对建筑整体平面与建筑结构的协调设计，可以在很大程度上提升建筑的美观性。保证建筑结构整体上的协调优化，需要坚持简洁原则，尽量避免墙柱错位的情况发生。建筑的截面面积需要与建筑的高度相协调，保证两者的比例处于最佳的范围。在建筑电梯或楼梯的结构优化时，需要尽量降低其自重，选择承重能力强的材料，保证电梯或楼梯的稳固性。建筑在整体结构设计优化中，需要采用简洁的几何结构，在保证建筑稳定性的同时，也提高了建筑的美观性。整体结构可以通过选择合理的结构方案，实现整体结构的优化提升。建筑的局部结构使的优化提升可以逐渐累积，实现对建筑整体的优化提升。设计人员在优化设计的过程中，可以选择最优的局部结构设计方案，每一个局部结构设计的优化可以带动建筑整体结构设计的优化。

2.2对建筑上部结构的优化设计

在建筑的上部结构采用的结构类型多种多样，常见的有砖混结构、剪力墙结构、框架结构、钢结构等等。对建筑上部结构的设计优化，需要根据结构类型的不同，采取不同的优化措施。

(1)砖混结构的优化措施:在方案设计阶段，对于砖混结构，承重墙上不宜采用较大洞口、错洞等不利情况。另外洞口两侧的墙垛长度、构造柱的设置及相关构造措施均应满足现行规范要求。建筑的层数及层高不宜突破规范的相关要求。且不宜采用混合承重的结构体系，避免出现传力不明确、结构计算不清晰的情况。

(2)剪力墙结构的优化措施:在剪力墙的结构方案布置过程中，宜使结构的重心与建筑平面的形心重合，从而避免结构刚度在平面上分布不均匀。剪力墙墙体宜和建筑隔墙重合，在保证结构计算的安全性的前提下，提高建筑空间的利用率及使用的舒适度。另外避免墙体长度过长或过短保证墙体的稳定性，并且可以减少墙肢的数量，降低施工难度，节约混凝土、钢筋、模板等材料。剪力墙宜从下至上连续设置，避免剪力墙悬空、重叠、错位等不利情况。在剪力墙结构的上部构造配筋的墙体可以考虑减小墙体的厚度从而降低剪力墙的配筋率，提高结构的经济型。

(3)框架结构的优化措施:在框架结构的结构方案布置过程中，宜和结构计算结合起来，确定柱网、柱距，合理的柱网及柱距可以使结构的安全性和经济型得到保障;整体平面布局上宜降低建筑中部的刚度(即减小梁、柱截面)，增大建筑两侧刚度(即增大梁、柱截面)，可避免扭转过大，增强结构的整体抗震性能;框架梁、柱的截面不宜过大或过小，否则会造成材料的浪费，截面过大不但会影响观感，在特殊位置也会影响到空间的使用性;梁、柱中线尽量重合，若梁柱中线距离过大，可考虑梁加腋减少偏心。角柱宜适当增大截面，且楼梯间四角宜设置框柱，增强结构的抗倒塌能力。

(4)钢筋混凝土楼板的优化措施:宜区分双向板、单向板及跨度确定楼板的厚度。楼板过厚容易增加结构自重，造成梁、柱内力过大，导致梁、柱截面及配筋增大，同时，楼板太薄影响使用者的舒适度感受，所以确定合适的板厚不仅能降低造价，也可保证使用的舒适度。对于开间较大的楼板可采用新空心楼盖技术进行设计，经济效益较为显著。

2.3建筑结构建材的优化设计

根据工程造价统计，采用高强度的建材对工程造价的降低是有显著作用的。采用高强度的材料，可以降低结构构件的截面，给结构专业足够的设计空间。另外成品预制构件在工程中占的比重越大，施工的便捷性和经济型也得以保证。

2.4基础设计优化

在建筑结构设计过程中，基础作为建筑结构中的重要结构单元，对其进结构设计优化是必要的。在建筑的基础结构中，常见的基础有独立基础，条形基础，筏板基础，桩基础等等。基础结构设计优化，在满足相应的设计、施工标准时，根据不同的结构类型及不同的地质条件的前提下合理选用基础的类型，不仅能保证建筑结构的安全性之外，还能大大缩短施工难度及施工周期，从而降低工程成本的投入。

3结语

随着当前我国基建工程行业的快速发展,关于房屋建筑结构设计中应用的优化技术引起了设计人员及研究人员的重视。目前房屋建筑施工过程中，因施工的机械化，结构构件的工厂预制、加工所占比重较小，大部分施工工序及构件均需现场施工，这样就使得施工周期及施工难度大大提高。因此在房屋建筑结构设计阶段时，可以采用结构设计优化方法，提升建筑工程施工的便利性，同时优化设计结构，增加建筑的稳定性与经济性。建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用，符合可持续发展观以及建筑行业的发展需求，可以提高房屋建筑的安全性与美观性，发挥建筑材料的最优性能，同时还能降低房屋建筑工程的成本，提高房屋建筑的经济效益。

参考文献

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［2］李侠．试论建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的实际应用［J］．现代工业经济和信息化，2015(19):63－64．

［3］刘沂川．关于建筑结构设计优化法在房屋结构设计中的应用探究［J］．科技创新与应用，2014(13):220，52．