房屋结构设计中的建筑结构设计优化杨文庄

房屋结构设计中的建筑结构设计优化杨文庄

杨文庄

杨文庄

云南省临沧市永德县建筑设计室

摘要：近些年来，随着我国经济快速发展，我国建筑行业也取得了一定的进步，其对建筑结构设计也有了更高要求，因此，本文将主要探讨房屋结构设计中的建筑结构设计优化，从而提升结构设计的科学性。

关键词：房屋结构设计；建筑结构设计；优化

前言

房屋结构设计中优化结构优化技术是非常关键的，其能够在一定程度上提升房屋性能，改善居住环境，为居住者提供更加舒适的居住空间。

1.房屋建筑结构设计中优化技术的意义

房屋建筑结构设计优化具有诸多方面的意义，其主要有以下3点：第一，完善功能性。利用建筑结构设计优化法对建筑结构设计进行优化不仅能够有效的发挥出建筑物的功能性，满足人们对于建筑物的实际需要，而且还能够增加建筑物的安全性、舒适性以及提高建筑的欣赏价值。第二，提升安全性。对于房屋建筑来讲，房屋建筑结构设计的安全性是否达到要求直接关系到整个房屋建筑的质量和安全。所以设计人员要想提高建筑结构的安全性，就必须要对设计方案当中存在的安全隐患进行优化，确保建筑结构受力的合理性，从根本上解决建筑结构可能出现的质量问题。第三，提高经济性。建筑结构设计优化法在建筑结构设计当中的应用能够帮助施工企业减少在实际施工当中的成本投入和最大化的发挥原材料在使用上的潜能为施工企业创造更多的经济效益。所以建筑结构设计优化法在提升建筑的经济性上具有不可替代的作用。

2.建筑结构设计优化理念及原则

房屋结构设计是一项技术含量很高的专业活动，在设计特定的房屋结构时，设计者应考虑建筑物的各种性能指标，包括使用价值指标和美学价值指标。建筑的功能性价值是指建筑物必须具备的基本功能，它是人们躲避风雨、抵御温度变化等的一种屏障；建筑的审美价值是指建筑外观美观，结构协调，其主要作用在于带给人们一种美的感受与享受。

在具体的设计中，为保证设计质量，设计师不仅要考虑房屋的基本性能，还要同时考虑房屋的结构和审美价值，在这样的设计理念的指导下，设计师就必须从各种拟定的方案中选择最佳方案，才能实现住宅设计的总体目标。对此，可以用一种科学的方法来表达这个方案筛选过程，即利用体系结构和相关的数学知识，在许多设计方案中选择一种最能满足居住者需要的设计方案，以实现建筑结构的优化设计。

具体而言，建筑结构设计的优化包括建筑各部分结构设计的优化和建筑总体设计结构的优化两部分。其中，建筑整体结构的优化相较于细节优化更为重要，因为整体是所有部件的综合，在改善房屋功能方面起着更大的作用。在实际的建筑结构设计中，设计人员需要紧密结合施工项目的实际情况，力求达到建筑施工的经济效益、社会效益和环境效益。与此同时，为进一步提升设计效率和设计质量，设计者在保证房屋结构稳定运行的前提下，还必须大胆创新，勇于探索新型结构，在满足建筑施工人员需求的基础上，寻求房屋结构布局的新方法。

3.房层结构设计中的建筑结构设计优化策略

3.1加大对设计理念概论的重视程度

建筑设计结构的形式方法复杂多样，所选择的范围也比较广泛，所以说，针对同一种建筑的结构布置方案来说，其中也必然存在着不用的结构分析和设计方式。由于设计方案的多样性和复杂性，以及建筑本体所存在分析上的差异性，所以在对建筑物进行建筑设计的过程中，要从选取的材料数据入手，不能仅仅只依靠机器去完成，有些地方也要标注自己的设计理念。所以说在针对一些问题的处理上，相关人员要有自己的经验判断。对于所遇到的问题作出合理的解释和规划方案的设计。从根本上分析这应该是属于概念化的设计，而与此同时的这种设计理念往往对设计人员电脑综合能力都具有一定程度的极高要求。他们都需要根据自身所掌握的丰富经验来对所存在的问题给予最为合理规范的判断和分析探讨，提出最佳的解决方案，从而促进建筑物结构本身的优化设计。

3.2房屋建筑配筋及构造的优化设计

第一，墙体配筋。要求墙体的水平钢筋在外侧，竖向的钢筋在内侧。配筋的比例必须按照规定的构造设计，选取满足规范的最小配筋率即可。第二，对于连梁高跨比大于5的剪力墙，要求其连梁高度要按照规定通过楼面和屋面进行洞顶打开，对于窗台部门还要进行飘窗设计，在飘窗设计上为了增加安全度，要进行砌筑填充，同时还要再加一根梁，保证飘窗的安全性能；另外，在连梁配筋应对称配置，腰筋同墙体水平筋。

3.3房屋结构外套框架结构的优化设计

房屋结构平面框架的优化设计是一个多次及高次超静定问题，框架荷载使用条件是不变的设计因素，因此优化设计上也就剩下梁柱杆件截面尺寸为变量，因此可以通过调整相应的截面尺寸进行优化设计。房屋基本框架中，任何一个梁柱截面积的尺寸发生改变，都会影响整个结构内力分布，然而这种影响仅仅只针对杆件附近内力影响较大的情况。在每次优化设计过程中，对于单个构件截面尺寸发生改变的情况，往往需要重新计算结构内力，这样必然会浪费大量时间。为此，在实际的操作中，就可以近似假定杆件截面尺寸的改变不会影响到框架内力的重新分布，但是需要注意的是这个假定只能够在一次优化中使用，全部杆件优化有获得新的方案就需要放弃假定，对内力进行重新分析，这样才能够逐渐获得最优的方案，之后将最优方案借助常规框架计算进行一次分析即可。

3.4注重结构寿命优化

房屋建筑作为一类较为特殊的产品，应该在具体结构设计优化工作中关注后续房屋建筑的实际应用效果，能够促使其在结构方面具备较强的承载力和耐久性，如此才能够促使其在后续长期应用中具备较强的作用价值，尽量延长房屋建筑的使用寿命。比如对于房屋建筑桩基础结构的设计优化，就需要考虑到使用寿命，确保其能够具备更强的稳定性效果，避免在长期应用中存在受损威胁。

3.5对计算程序进行优化

现阶段要么考虑到的诸多因素，其中最关键的就是建筑房屋的功能性。从这一点来说，就要求设计师们能够从整体功能性的角度去考虑问题所产生的原因和接下来所要应对的情况。对于房屋设计的主体而言，这其中就必须要运用到诸多的设计程序。这就加之要在工程技术上对设计师的各方面管理提出更为广阔更为严格的要求。根据具体情况具体分析，对于所需要工作的内容继而实施最为复杂的计算过程。单从结构分析层面上来说，计算程序就属于优化结构本身。在设计师们进行设计的时候，要求设计师们不断根据现场情况积极调整，最终确立最为合适的设计方案。

3.6优化排水系统

在房屋结构的设计过程中有一个非常关键的地方就是排水系统。排水系统直接关系着整个房屋建筑的整体质量，它在人们的生活中占据非常关键的位置。相关工作人员在进行房屋结构设计优化的时候，一定要将排水系统考虑进去，优化排水系统的设计。同时，在进行设备的选择的时候也要考虑到质量要求，尽可能在保证质量合格的情况下，选择价格较低的设备。除此之外，还要注意排水管道的安装问题，要保证所保留的尺寸和管道的尺寸相符，同时注意排水管道一般是安装在地下室中，还要进行楼板的加固。

4.结束语

总之，在当前时代下，建筑结构设计优化有着极大的必要性，对于房屋的各方面性能均有一定提升意义，因此，必须要从多方面做好建筑结构设计优化工作。

参考文献：

[1]易思伟.房屋结构设计中建筑结构设计优化方法的应用研究[J].建材与装饰，2016（03）：110-111.

[2]刘鹏程，冯玉斌.房屋结构设计中建筑结构设计优化方法的应用[J].江西建材，2016（10）：15+17.

[3]李丹丹.论建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用[J].建材与装饰，2016（17）：123-124.

[4]王佩丹.建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用研究[J].江西建材，2016（16）：51+54.