淺析房屋建筑設計中結構設計優(yōu)化的應用

賈春亮

【摘要】隨著當前我國建筑行業(yè)的不斷發(fā)展以及人們生活水平的不斷提升，人們對于建筑物要求的提升更進一步促使房屋建筑表現出了較強的應用價值效果，圍繞著這種房屋建筑工程項目的具體施工建設而言，其結構方面的設計必然是比較核心的一個環(huán)節(jié)。房屋建筑的結構設計要想表現出較為理想的積極作用效果，必須要進行不斷優(yōu)化設計，促使其能夠在各個指標方面滿足需求，避免出現任何錯亂偏差問題，這也就體現出了結構設計優(yōu)化的必要性價值。

【關鍵詞】房屋建筑；結構設計；應用

一、房屋建筑結構設計優(yōu)化方法的概況和優(yōu)點

建筑結構設計優(yōu)化指的是通過將房屋建筑材料本身的性能發(fā)揮出來，再把建筑施工的方便性考慮進去，同時，還要把建筑結構設計與審美學、藝術學等相關學術有效地結合在一起，形成一種結構設計方法，它包括房屋功能和建設目的的全部內容，然后再重新對所有預想的結構設計方案進行優(yōu)化選擇，所選的方案一定要符合安全適用、美觀大方、高質量等相關條件，這樣才能讓設計方案更具有經濟性，方便施工。建筑結構設計優(yōu)化的優(yōu)點主要包括以下幾點：（1）建筑結構設計優(yōu)化方法涉及多種學科而且聯合性比較廣闊；（2）建筑結構設計優(yōu)化具有較強的美觀性；（3）建筑結構設計優(yōu)化可以在確保高質量的情況下保證較高的安全性；（4）建筑結構設計優(yōu)化的方法在應用時實用性比較強；（5）建筑結構設計優(yōu)化方案在實施時可起到節(jié)能、環(huán)保的作用，而且它有較強的經濟性；（6）建筑結構設計優(yōu)化方法有利于房屋建設的施工管理，并且具有較強的科學性；（7）設計人員在進行建筑結構設計優(yōu)化時，通常會在保證設計安全的基礎上，大膽嘗試新結構設計，因此它具有較高的創(chuàng)新性。

二、結構設計優(yōu)化方式在房屋建筑設計中的體現

根據現有設計形式和指標要求，建筑在設計上具備相對應的層次性和復雜性，從層次性角度而言，包含建筑的整體設計體系，結構相關關系、安裝體系等，要按照布局要求進行應用。以下將對結構設計優(yōu)化方式在房屋建筑設計中的體現進行分析。

1、進行整體和局部優(yōu)化

建筑在設計方面，要重視層次化和復雜性特點，按照設計要求進行應用。從層次化角度而言，包含建筑設計基本要求，每個單獨的設計涉及到很多下屬體系，在對房屋進行設計的過程中，必須對個體系統(tǒng)進行分析，考慮到關聯橫向性要求，對于復雜系統(tǒng)來說，需要慎重選建筑材料，在結構優(yōu)化設計過程中，需要從整體角度入手，實現最優(yōu)化。

2、實現階段性設計

建筑中的樁基分為灌注樁和預制樁等，在后續(xù)設計過程中，時間比較長，如果沉降符合標準要求，需要提前加入預制樁施工，減少相對應工序。需要注意的是，伴隨著樁基不斷加深，土壤本身對樁機的摩擦逐漸擴大，需要選擇比較長的預制樁。

3、樁基礎具體優(yōu)化

在工程的使用年限內，對于不同設計階段要進行相對應的優(yōu)化。房屋的設計者考慮到各個階段的特點，根據結果進行優(yōu)化。對于房屋建筑的上部結構需要建立相對應的模型，以剪力墻設定為主，必須保證剪力墻整體質量是均勻的，進而保證樓層中平面和剛度重合于整層樓結構中心，避免受到地震或者風力等因素破壞。此外剪力墻的暗樁是拿一般性鋼材鑄造而成的，如果應用比較大的剪力墻可以減少相對鋼筋使用數量，降低成本。樁基礎優(yōu)化流程如圖1：

剪力墻的暗樁是一般性的鋼材，為了減少相對應的成本，如果建筑本身不具備相對應的條件，抗壓要求比較高，不得不構造過大的剪力墻。

4、結構優(yōu)化和建筑優(yōu)化保持一致

對于建筑結構本身而言，為了體現建筑結構的整體性和緊密性，需要考慮到建筑系統(tǒng)美觀性要求，對結構本身進行分析。對于建筑系統(tǒng)本身而言，墻體和支柱不能出現錯位的現象，高度和截面必須相通。例如在樓體設計階段，自身受力比較多，根據轉角區(qū)域設定要求，對于整體來說，要選擇高強度的材料作為基礎，降低自重，將重心、剛心和質心等交疊重合，避免出現扭轉的現象。結構優(yōu)化程序圖如圖2：

5、結構優(yōu)化和排水系統(tǒng)保持一致

在房屋建筑排水系統(tǒng)設計過程中，由于荷載強度比較大，需要將其設置在地下室，保證管道預留尺寸一致，根據預留深度以及設定要求，注意水平方向管線設定要求，降低不良現象的發(fā)生幾率。如果管道在建設階段穿越承重墻，要及時對墻體進行加固，在整體上保證結構的設置和管道網協調，避免出現繞柱或者繞梁的現象。

6、結構優(yōu)化和電氣優(yōu)化保持一致

電氣管線的安裝以導線的形式存在的，在外部或者墻體以及樓板設定過程中，要重視安裝程序，如果存在不合理安裝的現象，則可能給預制的結構施工造成影響，因此需要注意的是為了保證管線穿過梁體，提前在梁體上預留相對應的孔洞，保證梁體寬度和相對應的墻體寬度一致。如果出現不相同的情況，要保證墻體的一面和梁體的一面對齊，不能漏在墻體表面。在整個房屋建筑設計階段，電梯部分會存在很多空洞，埋下的建筑結構構件比較多，設計者要單獨對電梯部分進行分析和極端，保證合計的安全性和合理性。

結束語：

設計人員在對房屋結構進行設計過程中，應該從建筑房屋的實際情況出發(fā)，對其進行深入研究，分析當前房屋結構設計當中存在的不足，并有針對性地應用相應的設計優(yōu)化手段和優(yōu)化方案，在不斷提升房屋建筑優(yōu)化水平的同時縮短設計的周期，控制房屋建筑的造價成本，從而能夠在設計階段將建筑房屋的經濟、社會效益最大化發(fā)揮出來。

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