房屋结构设计中的建筑结构设计优化

房屋结构设计中的建筑结构设计优化

作者姓名：苏鑫

单位名称：成都海贝建筑设计有限公司

单位省市：四川省成都市

单位邮编：610000

摘要：房屋结构设计中的建筑结构设计优化是一门综合技术，通过将结构工程、经济学方法以及管理科学方法结合起来，从而优化建筑结构设计，以达到成本优化、质量优化的目的。

关键词：建筑工程；房屋结构；设计优化

1房屋结构设计优化的作用

在现代化的建筑工程领域，越发注重对建筑质量的要求，这样既能保障在房屋建筑施工时的安全性，同时也可以顺利推进建筑施工，保障建筑体的质量要求。因此在建筑行业将重心放在了对建筑结构设计的优化中，通过针对房屋结构的设计优化，能够很好地提高建筑整体结构的稳定性与安全性，大大提高房屋的质量与安全性。最为关键的是，针对建筑结构的设计优化能够在保障建筑体结构性能的同时最大程度节约建筑的施工成本。如针对建筑结构进行合理、科学化调整，能够有效节约施工的材料、降低人力资源的投入，对于后期质量的监管也更容易等。房屋结构设计优化前后对比明显，基于更加科学完善的优化技术，使得建筑材料的使用率被大大提高，同时降低了房屋的整体重量，使得材料需求降低，同时建筑力学性能得到有效提高，更加科学、合理化的建筑室内布局，能够给人们提供更加美观、多功能化的住房舒适体验，因此房屋结构设计的优化既符合建筑的使用价值，也符合建筑的经济性价值与美观性价值，并提升建筑的整体质量要求。

2建筑结构设计优化方法遵循的原则分析

①功能性原则。房屋建筑除了要满足人们居住的需求以外，还要具备其他功能，且随着人们对物质、文化和精神的需求越来越高，其对房屋功能的要求也在与日俱增，因此，在具体的建筑结构设计优化方法中，必须满足功能性这一原则，为业主提供更好的居住体验。②经济性原则。建筑结构设计内容较广，包括建筑用的原料、施工技术等等。因此，在设计过程中，只有最大限度优化建筑结构设计方法，方能够节约资本，减少或避免浪费。但具体设计、施工过程中不确定因素较多，因此很容易因为成本而产生很多矛盾，满足不了建筑项目的所有条件。这就要求设计人员在设计建筑结构时，综合多方面的因素，最大限度管控建筑成本，方能确保工期如期完成。

3建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用

3.1构建房屋设计模型，科学选择变量

为在短时间内检验不同类型设计方案的合理性，找对优化方向，必须利用数字化软件搭建建筑模型，选择贴近实际的建筑内部参数变量，为建筑结构设计的进一步优化打好基础，在搭建数据模型、优化设计方案之前，建筑设计师可立足整体性角度分析某一建造方案中建筑的各项基本性能，把握后期结构优化的切入点与关键点，对影响整体方案应用效果的关键因素有准确的认识，例如地基土层的厚度、承载力以及空气湿度等，将建筑工程所涉及的各类参数引入建筑结构模型之中，让结构设计优化工作获得可靠的数据支持，建筑设计者必须基于数字化建筑模型，分析各类因素与环境条件对建筑使用性能所产生的负面、正面影响，控制后期结构优化工作给建筑设计方案精确度带来的偏差，选择能够提升优化效果的函数与计量标准，在保证现代建筑的安全性、实用性的前提下，突出房屋结构优化设计工作的经济性，压低建筑工程成本，合理选择较为适宜的房屋建造结构、技术器材使用方式、建筑材料，结合具体环境条件，调整施工工艺，全面提升建筑建造效率。建筑设计师可基于数字化模型对各类变量进行精确计算，选择经过实践验证有效的计算方法，根据建筑的整体功能与住户所提出的质量要求，设计配套的数据分析标准，对主要的变量数据进行模拟运算，整合并深入研究基于模型和函数进行的数字化模拟活动的统计结果，发现建筑设计方案的潜在缺陷与固有优势，平衡能够对建筑质量产生影响的主要变量，把握各个建筑设计方案的技术含量、经济效益大小，对建筑的设计功能布局进行研究。

3.2地基与框架结构优化

①地基设计优化，地基承载着建筑结构，对于建筑结构稳定性以及安全性十分关键，为了确保设计的合理性，设计师需要结合地质勘查资料，通过现场考察，分析真实的地基情况后，对于地基的地质情况、水文情况、影响因素进行综合考虑，对于房屋结构地基可能存在的风险进行预案，做好安全防护，确保建筑施工以及建筑结构安全；②建筑框架设计优化，房屋建筑结构框架包括纵向框架与横向框架，设计优化时，需要对框架进行综合考虑，分析框架的成立情况，明确纵向框架设计的有效性，横向框架设计的合理性，从而提升设计质量；③上部结构设计优化，上部结构是房屋结构的外部结构，设计优化过程中，需要分析上部结构的水平方向的承受力、横向的平和度等问题，剪力墙结构具有抗震性好、抗侧刚度高等特点，广泛地应用于各种房屋结构设计中，设计优化首先必须考虑剪力墙结构的安全性，确保其能够承受外部的压力，能够抵御自然灾害，保护居住者人身安全，设计优化过程中，需要确保相关参数选用合理、设计结构模型构建科学，符合工程需求。

3.3对房屋建筑外形和截面进行优化

建筑行业随着经济发展和社会进步逐步有了更高标准的要求，这也促使建筑结构设计要不断优化和创新，既实现安全、质量等基础性要求，同时要满足大众对建筑的多元化需求，在视觉和审美上提高价值。即注重对建筑外形结构的设计优化，同时调整内部的结构和形状，在建筑整体结构上达到更优质的表现，促使房屋建筑结构发挥更大价值；在实际优化设计中要以建筑物现实情况为基础，明确具体的标准要求，在确定初步设计方案后再与各个方面的因素结合，借助建筑结构外形优化设计方法对其进行修改。要注意的是，外形结构设计优化中需要遵循一定的标准，比如秆系外形结构设计中，不能忽视建筑物结构的节点坐标，使其作为设计优化的关键因素，从而保证优化设计后的建筑外形结构能够全面符合客观要求。除此之外，细节结构设计影响建筑的稳定性和安全性，这需要设计者准确运算截面数据，保证截面的稳定性，使其设计达到相应的指标，从而延长建筑使用寿命。

3.4优化电气系统、排水系统设计

建筑设计者应当提升对电气系统设计优化活动的重视程度，在施工过程中主动使用耐久性较高、容易进行后期维护的材料建造电气管道，选择合理的导向安装方法，在墙体内部与楼板下方安装电气管线。在现代建筑工程建造活动中，部分电气管道必须穿过横梁，因此建筑设计者必须在设计方案中预留多个孔洞，为后续电气系统的施工工作提供便利，让梁体与墙体的宽度保持完全一致，避免电气管线暴露于墙体之外。排水系统是现代建筑中不可或缺的组成部分，建筑设计师必须根据建筑结构的强度、荷载能力、墙体厚度等因素对排水系统中的各类机械设备进行优化配置，科学设计从楼顶到地下室的排水系统，适当地根据住户要求扩大排水管道的尺寸，延长排水管道的长度，加固被排水管道横穿的楼板连接处，以此提升房屋建筑设计优化活动的实际效果。

结语：

随着社会经济的不断发展，高层建筑的需求逐年增加，人们对于建筑结构的安全稳定性也越来越重视，因此，要提高设计人员的专业技术水平，应用信息化设计技术，不断对房屋建筑的结构设计进行优化，使建筑物的安全性、实用性和美观性不断提高，为房屋建筑事业不断向前发展做出贡献。

参考文献：

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