结构设计优化在房屋建筑结构设计中的应用

结构设计优化在房屋建筑结构设计中的应用

魏怡洁

身份证件号： 6528271988****0318 乌鲁木齐市 430000

摘要：随着我国经济的快速发展和生活水平的不断提高，人们对建筑的要求不断提升。建筑结构设计在满足安全性、耐久性的前提下，还需充分考虑民众对建筑功能性、美观性、经济性的需求。房屋建筑结构设计变得愈发复杂，而对建筑结构进行优化设计不仅能保证建筑的安全性，更能提升建筑的经济性，让住户有一个良好舒适的居住体验。

关键词：结构设计；房屋建筑；应用

1建筑结构优化设计的内涵

建筑结构优化设计不仅能提升房屋的抗震性能和受力性能，还可节约资源，提升经济效益，具有重要的现实意义和经济价值。建筑结构优化设计应以原建筑方案为基础，兼顾建设现状以及经济成本进行合理优化，以主体结构和围护结构方案为内容，建立结构优化设计模型，通过科学计算，最终得出结构优化方案。建筑结构优化设计根据建筑的构成可分为：(1)主体结构的优化设计；(2)基础结构的优化设计；(3)房屋建筑细部结构的优化设计；(4)建筑围护结构的优化设计。建筑结构优化设计需综合考虑舒适性、功能性等因素，并立足于经济性进行造价控制，尽可能做到建筑结构造价的合理缩减。

2建筑结构设计中存在的不足之处

2.1建筑结构设计的抗震性能交叉

对建设项目安全影响最大的是地震问题。但由于我国的地形地貌，一些地区地震频发，相应地区大部分建筑的抗震设计不符合要求，导致建筑物倒塌，对人民群众的生命安全和财产安全造成很大影响，也制约了建筑业的发展建筑业与经济建设。加强建筑的安全势在必行，首要的措施是改进建筑结构抗震基础。地震线对于建筑物的安全是一次性的，如果发生事故，是不可逆转的，根本无法保证人民生命财产的安全。建筑结构的抗震性能取决于许多因素，一般在建筑材料和建筑结构设计中。这些方面与建设项目的资金成本密切相关，共同决定着抗震性能的优劣。建筑材料在决定建筑抗震性能中占有很大比重，建筑结构的抗震性能在很大程度上决定了建筑结构的安全性。

2.2建筑结构设计规划周期

建筑工程结构设计是建筑工程建设的重要内容之一。建筑工程结构设计不合理，将影响整个建筑工程的安全和质量。特别是对于目前众多的建筑结构设计，在早期的设计过程中，很多专业技术人员需要参考大量的设计内容进行规划设计，导致长期参与整个建设项目，从而延长了建设项目的工期。另一方面，目前很多建筑企业忽视了建筑工程本身的结构设计缺陷，导致很多建筑结构不符合相关施工标准。如果继续施工，可能存在安全隐患，甚至影响后续施工的安全和质量。

2.3现行建筑结构设计中的建筑材料

对于当前的建筑结构设计来说，建筑材料的安全设计是一个比较严重的问题。目前，许多建筑结构设计人员只关心整个建筑的经济行为。为了节约工程造价，他们忽视了建筑材料的安全设计。在后期的施工过程中，很多都是由于建筑材料质量差，从而导致工程整体质量出现问题。

3房屋建筑结构优化设计对策

3.1重视参与建筑方案

建筑方案设计是建筑设计的最初阶段，为初步设计、施工图设计奠定基础。但大部分建筑方案设计仅注重平面使用功能、外立面效果，有的为了在建筑方案投标过程中吸引业主注意，在外立面增加一些生搬硬套的国外建筑元素。这种设计方案给后期初步设计、施工图设计埋下了很多隐患，甚至影响方案实现的可行性。因此，在建筑方案阶段，应对建筑方案认真推敲，对不合理之处及时提出。通过与建筑专业充分沟通，对建筑的平面布置、立面造型、柱网布置等提出合理化建议和要求，将结构的高度、复杂程度、不规则程度等均控制在合理范围内。要尽可能进行结构验算，给方案提供明确的意见，为后期的工作提供保障。建筑结构优化设计人员参与建筑方案阶段的设计工作，不仅能保障项目顺利进行、避免错误，更能节省人力物力。

3.2提高民用建筑结构与外观的协调性

民用建筑结构设计与其外观设计有着一定关联。通常在建筑结构设计过程中,很难避免出现建筑结构设计和外观设计相冲突的问题,如若不能共同兼顾,其设计方或是施工部门要退而求其次,选择其一项作为整个设计的主要队形。伴随着人们对于建筑结构质量要求的不断提升,建筑结构功能不再局限于满足人们生活需求,而在建筑外观上给予其更完美的享受。所以,在民用建筑结构设计中有关设计人员应引入新型设计工作理念,并添加现代流行元素,使其两者可以兼顾,并做好建筑结构与外观的后期处理,强化两者之间的协调。

3.3加强对于建筑抗震设计的维修加固

对于建筑结构设计之后的施工过程来说，必须定期对建筑整体的抗震性能以及定性进行检查加固。由于建筑结构的抗震性能是评定建筑物设计质量的重要标准，因此在后续的施工过程中，施工人员要定期对建筑结构进行维修并加固，以此来确保整体结构的稳定性，全面提升建筑设计的安全质量。

3.4重视材料的选择

建筑材料的单价和用量很大程度上决定了建筑工程的成本，对建筑材料的优化选择是建筑结构优化设计最直接的方向。对于非结构构件材料的选择，由于自重对结构受力影响较大，非结构构件如填充墙、隔墙等应尽量选用轻质材料，可显著减轻自重，减小结构构件的荷载，降低结构构件的材料用量。对结构构件材料的选择，应充分考虑材料的力学特性和经济性，尽可能做到经济合理。混凝土抗压强度高、抗拉强度低，适用于墙、柱等受压构件；钢材抗拉强度高、抗压性能差，适用于网架杆件、拉索等受拉构件。混凝土价格相对较低，钢筋价格相对较高，在钢筋混凝土结构中可适当提高混凝土强度等级或者增大截面，以减少钢筋用量。高强度等级的钢筋价格会高于低强度等级的钢筋，钢筋混凝土构件中的受力钢筋应尽量采用高强度等级钢筋，构件中的构造钢筋可以采用低强度钢筋。钢筋混凝土自重大、单位效率低，钢结构自重小、单位效率高，对于大跨度楼盖或者屋面应尽量采用钢结构。从建筑材料出发进行优化，不仅能节省建筑材料的用量，还能节省人力成本，降低工程造价。当然，建筑材料的优化选择必须结合建筑结构的特征及其相应的功能进行正确选择，且须符合国家相关规范和标准要求，切不可为了获取眼前利益而选择劣质材料以次充好，牺牲结构的安全性。

3.5加强对于现代信息化技术的应用

对于建筑结构的设计来说，可以通过应用数字化的信息技术来提升其设计的安全性，通过应用数字画信息技术来全面提升建筑结构的设计性感，以用户的需求为基础，合理调整相应的设计方案，对建筑整体的抗震比例及相关的设计系数进行计算分析。目前随着我国信息技术的快速发展，数字化信息技术并被广泛的应用于建筑设计行业中。因此，要加强对于信息化技术的重视，通过利用信息技术来不断完善建筑结构的设计。

结论

总之,在当前民用建筑工程结构设计中,其复杂的设计技术和设计质量、建筑物整体质量相关联。所以,在基础工程实际设计过程,设计人员要高度关注有关设计工作,并不断探索建筑结构设计基本要求,同时还应充分考虑各类因素对整个民用建筑结构设计的影响,提出有效的解决措施,提高我国民用建筑结构整体质量,保护人们的生命财产安全,促进我国建筑行业的长足发展。

参考文献：

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[3]周孝勇.房屋建筑结构设计中优化技术探讨[J].工程建设与设计,2019(7):73-75.