論房屋建筑結構設計中的優化技術應用

周俊

南通同創建筑設計有限公司 江蘇 南通 226600

我國城市化進程的不斷加快，促使諸多房屋建筑工程項目相繼投入到建設中。同時社會大眾生活質量的提升，對房屋建筑工程也提出了更高的要求。房屋建筑結構設計對房屋建筑工程的最終使用功能和使用效果有決定性影響，但在實際設計過程中，由于各方面因素的影響，建筑結構設計效果不可避免地會存在一些不足之處，這就要求設計人員必須采取一定的優化技術對房屋建筑結構設計進行優化，以獲得最優設計方案。

1 房屋建筑結構設計優化的對象

1.1 建筑層數與分部部分

房屋建筑結構的分部部分支撐和承載著建筑物主體部分的絕大部分負荷，并且其所承載的負荷會隨著建筑物層數的增加而不斷加大。為充分確保房屋建筑的安全性，設計人員應高度關注分部部件的實際質量，這會相應增加房屋建筑建設的成本支出。所以，在設計房屋建筑結構的過程中，設計人員必須綜合考慮建筑物的層數以及各分部部件的承載能力，不但要降低房屋建筑建設成本，還要充分保證房屋建筑的安全。

1.2 結構設計與建筑設施設備

房屋建筑工程建設過程中，電力設備以及排水管道等建筑設施設備的安裝是必不可少的。尤其是高層建筑，其所需建筑設施設備的數量也更多，高層建筑層數的增加，其所付出的建設成本就會相應增高。

1.3 造型設計與經濟性

在房屋建筑面積一樣的情況下，圓形建筑結構或方形建筑結構能夠最大程度地利用建筑空間，同時還能將房屋建筑的墻體部分以及設施設備的安裝成本有效降低，并且建筑內部構件的受力狀況也更加穩定[1]。

2 房屋建筑結構設計中優化技術的具體應用措施

2.1 優化結構模型

從整體上優化房屋建筑架構設計，主要內容包含科學選擇設計變量、合理確定目標數據以及有效明確相關要求等。對建筑結構模型進行優化，其目的是從房屋建筑具體施工情況出發，預先設定設計方案中的相關參數，然后確定最佳目標數據，最后明確制定房屋建筑施工要求，以此達到優化房屋建筑結構設計模型的目的。

2.2 優化結構設計計算方式

在設計房屋建筑結構的過程中，很多數據的變量十分復雜，并且存在大量的約束條件。這就要求設計人員在具體計算時，必須優化房屋建筑結構設計計算方法。設計人員可采用Powell計算法或復合形法等多種現代計算方法，把較為復雜的約束條件下的優化轉變為沒有約束條件的優化，不斷加大研究深度，以保證建筑設計計算結果與實際情況一致，從而為房屋建筑施工提供有效的數據支持。

2.3 制定結構設計優化計算流程

制定結構設計優化計算流程是指以計算方法方案以及建筑結構模型兩個方面的優化工作為基礎，制定功能多、數據全以及運算快的綜合性計算流程，以有效減少設計人員的任務量，從而提高房屋建筑結構設計的工作效率。

2.4 優化細部設計

在優化房屋建筑結構設計過程中，設計人員應將細部優化與概念設計有效結合起來，應實現良好的應用效果。所以，一定要深刻認知到細部優化的重要作用。房屋建筑結構設計中，要高度關注防震強度等具體數值的變化，這部分數值在實際設計過程中會出現較大差異。

細部設計優化可從下面幾點著手：第一點，加強對現澆板的應用設計工作，例如對異形板拐角裂縫的處理和控制。第二點，合理選擇鋼筋材料，應立足于房屋建筑工程實際要求，選擇拉抗力較強并且結合合適的鋼筋材料。第三點，在設計外立面時，應選擇適當的挑板和配筋。這些優化措施的應用，不僅能滿足房屋建筑施工的基本要求，還能保證房屋建筑的安全性與經濟性。

2.5 優化基礎結構設計

在優化房屋建筑結構設計過程中，建筑基地基礎結構設計的優化也是非常重要的優化內容。在具體的地基基礎結構設計優化工作中，第一步就是要制定合理的優化方案，若房屋建筑地基采用的是樁基礎，設計人員應結合工程現場的地質條件選擇合適的樁基類別，盡可能減少基礎工程造價。樁端持力層在很大程度上決定了樁的長度[2]。

2.6 綜合分析

房屋建筑結構設計的優化，必須對房屋建筑的用途、藝術形式及其與周邊環境的結合狀況等多個方面進行綜合分析。在對這些繁多因素綜合分析的基礎上，合理規劃房屋建筑布局、合理組合房屋建筑空間與平面，有效處理房屋建筑立面，選擇最優結構形式，預定最佳環境條件，從而達到優化房屋建筑結構設計的目的。

3 房屋建筑結構設計優化需要注意的事項

3.1 合理選用設計人員

對于同一個房屋建筑工程建設方案，結構設計方式的不同，其最終的實現效果也存在一定差異。在選擇結構設計方式過程中，主要靠設計人員來選取設計參數以及分析方法。所以，經驗更加豐富的設計人員，其考慮問題也更加全面，設計人員的選用會對最終設計方案有決定性影響。

3.2 重視前期參與

前期方案對房屋建筑工程資金投入總量有至關重要的影響，但不少建筑設計人員并未重視前期參與方面，從而導致房屋建筑結構設計存在一定問題，最終影響到設計結果和后續施工。所以房屋建筑設計人員一定要高度重視前期參與，保證房屋建筑結構設計的可行性，減小設計難度，降低建筑結構設計成本，從而制定出最佳設計方案，為房屋建筑工程施工提供有效指導[3]。

4 結束語

總之，房屋建筑結構設計優化技術的應用，對建筑結構設計水平的提升，以及建筑結構最佳設計效果的實現，都有著十分重要的現實意義。因此，設計人員必須充分了解房屋建筑結構設計優化的內容，從建筑結構模型、結構設計計算方案、結構設計優化計算方案、細部優化等多個方面著手，對房屋建筑結構設計進行全方位優化，從而促使結構設計方案的最優化。