房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化策略

牛 吉

（山西大同大學(xué)建筑與測繪工程學(xué)院， 山西 大同 037000）

0 前言

國內(nèi)的社會不斷進(jìn)步，建筑業(yè)迎來發(fā)展的契機(jī)，但是建筑業(yè)一方面高速發(fā)展的趨勢有目共睹，另一方面諸多發(fā)展問題也是暴露出來。目前在結(jié)構(gòu)設(shè)計方面，無論是設(shè)計的理念還是個人能力，都是需要強(qiáng)化的，對結(jié)構(gòu)設(shè)計進(jìn)行完善，推動城市化的不斷發(fā)展。這就需要明確對房屋的結(jié)構(gòu)設(shè)計進(jìn)行優(yōu)化的意義以及策略，讓房屋建筑的整體質(zhì)量得到提升。

1 房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化的意義

通常在房屋常規(guī)設(shè)計中，對質(zhì)量安全非常重視，但是很多時候結(jié)構(gòu)設(shè)計滿足了質(zhì)量安全方面的要求，卻是忽視了成本投入的問題，導(dǎo)致造價超出預(yù)期。另外就是以現(xiàn)代審美的角度來看。在關(guān)注質(zhì)量安全的時候，往往設(shè)計出來的房屋建筑不具備足夠的觀賞性[1]。對現(xiàn)代的房屋建筑件設(shè)計考察，多數(shù)的保守型結(jié)構(gòu)設(shè)計中，傳統(tǒng)的風(fēng)格還是比較中規(guī)中矩的，這就導(dǎo)致無法滿足城市建設(shè)在欣賞元素方面的諸多要求。這體現(xiàn)的其實就是設(shè)計理念上的陳舊，未能緊跟時代的步伐，也并未達(dá)到現(xiàn)代審美對房屋設(shè)計的預(yù)期。

建筑領(lǐng)域與人們生活息息相關(guān)，無疑也是需要與時俱進(jìn)，為了滿足當(dāng)下時代對房屋建筑的諸多要求，結(jié)構(gòu)設(shè)計方面的一些優(yōu)化方法可以運(yùn)用在房屋建筑的設(shè)計中，這一點(diǎn)是非常關(guān)鍵的。如何盡可能節(jié)約建筑各類材料，讓工程造價得到合理的控制，同時提升房屋建筑的整體結(jié)構(gòu)價值。同時在運(yùn)用了優(yōu)化的方法后，讓實際的建設(shè)成本低于原有的成本[2]。讓優(yōu)化后的房屋建筑更注重優(yōu)化資源配置，讓建筑企業(yè)的利潤更高。由于在設(shè)計中注重了資源優(yōu)化，降低了污染排放促進(jìn)環(huán)保，因此結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)化具有經(jīng)濟(jì)性、環(huán)保性以及美化性的重要作用。

2 房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化策略

2.1 結(jié)構(gòu)模型的優(yōu)化設(shè)計

在結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)化中，需要遵循一定的建設(shè)原則。實現(xiàn)就是對單位變量進(jìn)行優(yōu)化選擇，對房屋建筑各個構(gòu)成環(huán)節(jié)的具體數(shù)值進(jìn)行深入地計算以及分析，并保證結(jié)構(gòu)設(shè)計的精準(zhǔn)化。這其中涉及到諸多建筑項目的目標(biāo)參數(shù)[3]。例如預(yù)期的損失參數(shù)，房屋建筑價格的變化參數(shù)，整體架構(gòu)的可靠性參數(shù)等。通過對各類性能參數(shù)進(jìn)行深入的分析以及思考，可以對房屋的結(jié)構(gòu)設(shè)計實施整體性的分析，降低整體結(jié)構(gòu)的設(shè)計難度以及諸多模塊的實際工作難度。

運(yùn)用函數(shù)來確定模塊，在整個結(jié)構(gòu)設(shè)計中都是非常關(guān)鍵的部分。在這個過程里，設(shè)計人員需要適當(dāng)選擇函數(shù)，對房屋的橫截面積、鋼筋尺寸等面積數(shù)進(jìn)行優(yōu)化選取，并對不同的函數(shù)進(jìn)行組合性質(zhì)探討。這樣才能讓房屋的整體建造成本盡可能降低。為了對結(jié)構(gòu)設(shè)計的模塊進(jìn)行優(yōu)化，需要優(yōu)化條件衡量的模塊，讓房屋結(jié)構(gòu)具備更強(qiáng)的穩(wěn)定性以及實用性。對房屋設(shè)計的諸多約束指標(biāo)進(jìn)行分析，設(shè)計到架構(gòu)的穩(wěn)定性、受理限度以及架構(gòu)體系的具體規(guī)格這些重要的環(huán)節(jié)。在工作設(shè)計的模塊中國，需要對房屋建設(shè)的施工情況進(jìn)行分析，對施工環(huán)節(jié)的約束條件實施分析，讓設(shè)計的效果達(dá)到最理想的狀態(tài)。

2.2 信息技術(shù)的優(yōu)化設(shè)計

為了對房屋結(jié)構(gòu)的設(shè)計進(jìn)行優(yōu)化，如今的建筑業(yè)離不開信息技術(shù)的強(qiáng)力支持。可以說信息技術(shù)正處于高度進(jìn)步的階段，在各行各業(yè)的影響力都是非常大的，在建筑業(yè)也是發(fā)揮了極大的作用。這其中設(shè)計到諸多參數(shù)定義的計算機(jī)軟件，這些軟件的運(yùn)用，可以讓材料的使用量得到更好的優(yōu)化配置，主要目標(biāo)就是用盡可能少的建筑材料，取得效果最佳的結(jié)構(gòu)性能，要想達(dá)到這樣的目標(biāo)，軟件的作用是不可忽視的。如今這方面軟件的性能已經(jīng)非常優(yōu)越，其運(yùn)用可以讓工作效率大幅度提升。要想實現(xiàn)在不同的結(jié)構(gòu)設(shè)計中對各個構(gòu)件進(jìn)行強(qiáng)度上的優(yōu)化，讓構(gòu)件中鋼材料的使用數(shù)量以及斷面的大小得到合理的調(diào)整，信息技術(shù)的運(yùn)用是必不可少的，這樣才能掌握好質(zhì)量與造價之間的關(guān)系，實現(xiàn)成本與質(zhì)量安全之間的完美結(jié)合。

2.3 節(jié)能結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計

如今在建筑業(yè)綠色建筑的理念已經(jīng)興起，這與人們逐漸普及的環(huán)保理念是息息相關(guān)的。一方面是大環(huán)境的要求，另一方面也是需求與市場需求。人們更希望在保證建筑實用性、功能性以及美觀性的同時，盡可能做到環(huán)保節(jié)能。那么在房屋設(shè)計的設(shè)計中也要體現(xiàn)這樣的要求，所以環(huán)保節(jié)能的優(yōu)化方案正在被應(yīng)用。在節(jié)能環(huán)保型的結(jié)構(gòu)設(shè)計中，要對房屋建筑的總體布局以及表面形態(tài)實施優(yōu)化，盡可能減少熱能方面的消耗。房屋建筑的外圍不要直接接受到冷風(fēng)的朝向，對門窗以及屋頂方面的結(jié)構(gòu)設(shè)計要做好有優(yōu)化設(shè)計的工作。另外就是對保溫材料的廣泛使用，也是目前房屋結(jié)構(gòu)的設(shè)計優(yōu)化方面比較重要的實踐。

2.4 計算模式的優(yōu)化設(shè)計

房屋的結(jié)構(gòu)設(shè)計是非常復(fù)雜的系統(tǒng)，在系統(tǒng)的內(nèi)部涉及到各種各樣的計算程序。房屋結(jié)構(gòu)的總體設(shè)計過程，其實就是對各類建設(shè)數(shù)據(jù)的反復(fù)計算過程，在對各類建設(shè)數(shù)據(jù)實施計算的時候設(shè)計人員一定要實施不附帶約束的分析，保證計算出來的結(jié)構(gòu)是實現(xiàn)最優(yōu)化。為了讓實際設(shè)計中的諸多工作需求得到滿足，設(shè)計人員一定要對各類房屋結(jié)構(gòu)的計算模型進(jìn)行運(yùn)用，對這些計算模型的優(yōu)缺點(diǎn)實施分析，結(jié)合實際設(shè)計的需求，對計算模型進(jìn)行最優(yōu)化的選擇，保證工程的實際設(shè)計成本得到降低，也是讓設(shè)計人員不會有過多的工作量，讓工作程序得到盡可能優(yōu)化，進(jìn)而提升整體工作效率。

2.5 設(shè)計模式的優(yōu)化設(shè)計

房屋結(jié)構(gòu)的設(shè)計優(yōu)化開展，需要利用科學(xué)的結(jié)構(gòu)模型，也需要精準(zhǔn)的計算方式。對各個階段的程序進(jìn)行最優(yōu)化選擇，保證整個建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計可以穩(wěn)定運(yùn)行，同時計算模型可以保證高效率的運(yùn)行，具備高性能以及高運(yùn)作性。對不同的模塊進(jìn)行協(xié)調(diào)，才能讓建筑整體的結(jié)構(gòu)設(shè)計效益得到提升。而設(shè)計模塊的優(yōu)化其實是非常關(guān)鍵的，涉及到的問題比較豐富，工作內(nèi)容也更加復(fù)雜，要對各階段的各類模型進(jìn)行確定和優(yōu)化，需要設(shè)計人員具備極高的素質(zhì)。

2.6 統(tǒng)計結(jié)論

分析好各類建設(shè)數(shù)據(jù)后，設(shè)計人員就能得到非常完整的統(tǒng)計結(jié)果，為了讓房屋結(jié)構(gòu)的整體設(shè)計效益得到提升，設(shè)計人員要對統(tǒng)計后的結(jié)果實施深入分析和比較，對各類方案的差異性實施分析，綜合利用好各類判斷的方法，對建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計方案進(jìn)行優(yōu)選。在對設(shè)計方案進(jìn)行分析時，設(shè)計人員一定要站在不同的角度進(jìn)行分析，房屋建設(shè)是復(fù)雜性比較強(qiáng)的工作，內(nèi)部有諸多影響效益的因素，為了讓實際工作中的一些問題得到解決，設(shè)計人員一定要站在宏觀的角度，對各參與方的利益關(guān)系進(jìn)行協(xié)調(diào)和平衡，讓建設(shè)的成本得到最根本的控制，保證設(shè)計方案的合理性。

3 結(jié)論

總之，房屋結(jié)構(gòu)的設(shè)計優(yōu)化至關(guān)重要，如今城市化進(jìn)程正處于關(guān)鍵時期，各個領(lǐng)域都在進(jìn)步，建筑業(yè)從某種程度上來說，其發(fā)展影響力極大，也是城市建設(shè)的最基本環(huán)節(jié)，為了滿足房屋建筑的各方面需求，解決諸多設(shè)計上的問題，就要對結(jié)構(gòu)設(shè)計實施必要的優(yōu)化，采取合理的優(yōu)化措施，讓房屋建筑的整體性能更加優(yōu)越，設(shè)計質(zhì)量更高。

[1]康健.鋼結(jié)構(gòu)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中存在的問題及解決措施[J].甘肅科技縱橫，2018，47(01):34-36.

[2]朱興治.淺談建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中抗震概念設(shè)計的重要性[J].江西建材，2018(03):27-28.

[3]張曉萌.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用[J].住宅與房地產(chǎn)，2018(02):83.