结构设计优化技术在房建结构中的实践应用

结构设计优化技术在房建结构中的实践应用

 马科望

 天津晟源工程勘察设计有限公司  300143

摘要：新时代背景下建筑行业不断发展，现阶段国民的经济情况、生活品质均获得了很明显地改善，而人们在生活居住环境上也有着很多新的要求，加之现代城市土地一直提升价格，所以迫切需要更好地控制施工成本，并以此来大幅增大建筑企业的市场竞争力。为了满足不同住户对房屋舒适度、安全度等需求，建筑业需要不断优化房屋结构设计。另一方面，我国建筑市场竞争激烈，想要在竞争中有一席之地，房屋建筑必须进行改革。本文就优化技术在房屋建筑结构中应用进行探讨，旨在推动建筑业高质量发展。

关键词：结构设计优化；房建结构；实践应用

引言：当前，我国经济快速发展，建筑行业也随之呈现上升趋势，建筑单位为了达到低成本高回报的目标，便要求充分关注房建结构的整体优化设计。为了迎合人们对居住环境和质量的高标准需求，满足建筑各项功能的综合需求，建筑结构优化成为当前重大课题。此外，通过合理优化建筑物结构设计能够节省建筑工程造价，提升其整体效益，促进建筑工程实现更高层次的发展。

一、房屋建筑结构设计中结构设计优化的概念

随着人们的生活越来越富足，对住房需求日益增多，对住房质量的要求愈加严厉。如今，为了满足不同住户对房屋性能、功能的需求，建筑市场房屋类型增多，规模适时扩大。为了能够在功能、智能、美观等多方面符合人们对房屋的要求，建筑业的房屋建筑结构设计在不停地进行着优化。房屋建筑结构优化设计指的是在满足建筑使用功能及住户的条件下，选择经济合理的方案对房屋建筑的功能、审美、安全等方面出现的缺陷进行分析、改进、优化。以此来满足住户对房屋结构的满意度，全面提升房屋的价值。

通常情况下，结构设计被分为两部分，即整体设计、分布结构设计。而房屋结构分布结构设计还可以根据实际情况进行更细一步的优化设计划分：下部基础、中部主体、上部屋盖设计。

二、结构设计优化的意义

对于建筑企业而言，在房屋质量安全的前提条件下，能够用最小的成本来建设建筑。保证质量是优化房屋建筑结构的基础条件，以此来用完善的设计来减少原材料、节约资源与成本。

1.改善整体建筑结构

优化房屋建筑结构在提升建筑结构整体质量的同时还能使建筑物实用性与观赏性得到相应提升，满足当前人们对建筑结构居住和使用的高标准需求。居住、办公等功能是房屋建筑的基本功能，除此之外，房屋建筑的观赏性要求建筑物还需符合大众审美要求。但实际建设过程，大多数房屋建筑设计者会偏重建筑基本使用功能，并没有对房屋结构外形设计加以过多关注。通过优化房屋建筑结构，找到房屋实用性与审美性的平衡点，促进建筑工程高标准发展。

2.提高建筑物安全性

在建筑设计制图之时，有许多待完善的地方，在进行建筑结构优化设计时应该及时发现建筑物设计存在的问题，以及发现设计不合理的地方。比如房屋的承受力不够，房屋方向设计有偏差等，可以做优化设计时进行后补，以此提高建筑的整体安全性，并且使建筑物能够在验收阶段通过验收。

3.提高经济效益

建筑企业优化建筑物结构设计可以满足住户需求，吸引到更多消费者，增加自身的购买力，从中获得更高的利益。改造之后的房屋比改造之前的房屋不管是从性能、功能还是视觉都得到提升。企业通过建筑物结构设计优化可以控制成本。有大量实际数据表明，优化结构能够减少建筑材料使用，节约各项成本，可以更快完工，增加建筑企业的效益。

三、房建结构设计优化的实践应用

1.完善设计理念

建筑设计师对待原有的设计理念应该保留精彩部分，进一步进行完善和补充，对建筑物结构的优化，首先就要考虑到建筑物的结构是否可靠，要将建筑稳定性作为结构的优化设计最重要的一部分。可以运用拉氏乘子等方式来优化设计工作，对部分数据进行最新转化，将在实际的优化设计中容易受影响的约束性因素变成非约束性。对房屋进行结构优化设计时，还应当考虑到房屋结构的受力情况，建筑设计师应当将房屋质量安全作为主要分析受力，以此来进行优化以及调整。因此，房屋结构优化不仅是对房屋的风格、功能进行调整，还需要保证房屋的稳定与安全性。

2.房屋建筑安全结构优化设计

建筑工程项目往往会受到气候条件、地质条件等多种因素的影响。因此，在建筑工程施工之前的勘测工作显得至关重要。通过地质勘测工作可以为房屋建筑结构设计提供强大数据支持，从而保证设计方案的科学性与合理性。除此之外，建筑结构本身的稳定性也是设计过程中应该着重考虑的因素。地震、台风等不可抗力的自然灾害会对建筑结构的安全性带来破坏，在前期设计工作中就需要充分考虑复杂环境的影响，在优化设计过程中着重思考如何提高建筑物自身的抵抗能力。

3.剪力墙优化

在结构设计中，要求设置好剪力墙，以改善整体的均匀性效果，尽量控制楼层平面整体刚度中心点与楼层结构的具体重心充分重合。这样便能够减轻地震或自然风力所引起的破坏。另此，一旦条件允许的话，还要大力控制好剪力墙的整体质量。在设计剪力墙暗柱方面的结构中，需要控制在我国标准规范所要求的范围以内，并适当降低钢筋含量，以达到最小配筋率方面的需要。需要注意的是，考虑到本建筑项目在竖向构件的标准轴压比上有着很明确的要求，因此，便要求严格控制好剪力墙的基本构造尺寸，以实现预期稳定效果。

4.优化建筑房屋细节
在建筑竞争激烈的今天，建筑企业想要赢得更多消费者的青睐，就需要提高房屋的美观性。在结构优化设计时需要着手于细节，将不同住户对于房屋的要求设计到优化方案中，对房屋细节进行优化处理。如在阳台设计应当考虑住户人多，有老人儿童的因素，应当增加阳台的高度。相关设计人员在结构优化设计运用时应当注意到房屋建筑大大小小的细节，进行仔细考虑，为住户带来便捷生活。
5.优化排水结构
为了充分协调房屋结构和整个排水体系，就要求优化设计从业者针对排水体系的专用房间，着重控制好含有大量机械设备或具有很大荷载强度要求地方的结构设计。现代房屋建筑为排水设置专用房，其中会运用到许多的器械设备，一定程度增加了建筑负荷量。建筑设计师可以将BIM技术应用到排水管道优化中，可以提前进行碰撞检测，提高其优化质量。
6.信息优化科技
在优化技术的具体应用中，还应增大电脑等数字信息科技的使用效率。通过计算机，可以提供给房建结构整体优化设计必要的工具条件。例如，基于模拟信息数据模型，来得到结构设计优化后的结果。通常来讲，BIM技术专业优化人员便基于该原理，利用房建结构基本数据模型模拟，来改善项目质量。针对计算机技术，除了可以用于优化房建结构整体设计外，还能模拟研究施工原材料配比、系统承载力等，进而按照计算机技术和设计经验的融合，来得到最理想的房建结构具体优化方案。
7.优化效果分析
基于以上的优化技术有效应用，便可以有效控制高层建筑的复杂结构环境条件，从而达到宜居环境方面的舒适性、可靠性和安全性要求。所以，房建结构领域的设计人员需要基于以上的设计工作基础经验，来优化后续设计的建筑结构、促进建筑业健康长足发展。
结语：

总而言之，当前人们对房屋建筑结构设计的要求日益提升。针对这种情况，相关设计人员需充分考量房屋建筑安全性、功能性以及经济性等各方面因素，将建筑结构设计优化贯穿整个建筑工程各个环节，可以更好地满足住户需求还是建筑企业开源节流，降低成本。工作人员需要在建筑结构优化过程中运用现代化技术，结合建筑工程实际，最大程度上为房屋建筑结构提供科学合理的优化技术保障。

参考文献：

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