現代建筑房屋結構優化設計方式分析與研究

(蚌埠建筑工程設計院 安徽 蚌埠 233000)

前言：伴隨國內經濟快速發展，城市化建設逐漸深入，房屋建筑工程項目逐漸增多，在現代建筑工程中，房屋結構優化設計具有重要作用，這就需要工作人員認識到結構設計工作的重要性，對房屋建筑結構進行優化設計，確保工程達到規定的要求，增強用戶對建筑工程的滿意度。

一、結構優化設計技術概述

(一)設計原則

結構優化設計主要從實用性和藝術性兩個方面進行考慮，現代房屋建筑工程具有較大的實用性，主要為了讓人們居住，滿足人們生活實際需求，因此，工作人員在設計時要對房屋結構進行優化設計，根據工程實際情況制定合理的方案，提高建筑材料使用性能。房屋結構優化設計是對結構設計進行不斷深化、調整，是對結構進行再加工的過程[1]，對建筑工程質量有著重要影響，不但能夠降低工程成本投入，還能使房屋結構更加安全，從而提高建筑工程使用期限。近年來，人們生活水平顯著提高，對建筑工程提出了更高要求，這就需要工作人員在對現代建筑設計時，要遵循一定美學原則，提高建筑工程的美觀性，進而達到預期的目的，滿足用戶實際需求。

(二)所要遵循的技術要點

首先，科學地遵循結構設計規范。建筑結構設計工作需要工作人員具有較高的專業技能和豐富的實踐經驗，并且對結構規范有一定程度上的了解，這樣才能確保設計的合理性。建筑結構設計是一個復雜的工程，設計到很多方面內容，需要工作人員對各個方面因素進行全面考慮，如果工作人員對條文不夠了解，可能會出現不符合條文規定的設計，這樣不但會影響工程進度，還會給施工單位帶來較大的經濟損失，影響工程經濟效益的提高。其次，結構工程師參與前期工作。在設計之前，建筑師很難對結構體系的受力做出正確的分析，這就需要結構工程師主動參與到前期工作中，為建筑師提供相關理論和信息，這樣不但能夠創新建筑師思維，使其設計出優秀的作品，還能提高工程質量。

二、現代建筑房屋結構優化設計方式的重要性

根據調查結果顯示，高層建筑是現代房屋建筑發展的必然趨勢，由于城市占地面積有限，人口逐漸增多，人們對高層建筑的需求越來越強烈。與普通建筑相比，高層建筑具有較大難度，如果工作人員缺少對房屋結構優化設計的重視，沒有按照規定的要求進行操作，會給工程留下一定程度上的安全隱患，影響人們居住的安全性。這就需要施工單位加強對設計人員的培訓力度，使其認識到結構優化設計方式的重要性，應用先進的技術理念對工程建筑進行系統管理，這樣不但能夠減少工程成本投入，確保資金用到合適的位置，還能提高建筑企業經濟效益。因此，對建筑結構進行優化設計能夠充分發揮機械設備使用性能、提高建筑材料的利用率、確?，F代房屋建筑工程質量，這是傳統設計方式所無法比擬的，在此背景下，設計人員要改變傳統的觀念，加強對結構優化設計的重視，保證用戶居住的安全性，促進建筑行業持續發展。

三、現代建筑房屋結構優化設計方式的應用分析

(一)對結構方案進行合理設計

首先，運用整體理念進行設計。在對房屋結構設計之前，設計人員要先對整體結構有一定程度上的了解，根據工程實際情況設計合理的方案，處理好構件與結構、結構與空間之間的關系，確保構件處于最佳狀態[2]，提高構件的承載力。在設計過程中，設計人員要發揮結構與構件的物理剛度，這樣不但能夠提高結構的延展性，還能對結構進行優化設計，提高房屋結構的安全性。其次，設計人員要充分考慮平面布置構件的抗側力剛度，防止構件受到外界因素的影響，使構件發現形變，降低結構的安全性，給用戶留下一定程度上的安全隱患。這就需要工作人員對結構方案進行合理設計，提高建筑材料利用率，避免房屋結構受到其他因素的影響，從而提高房屋建筑工程質量。

(二)優化地下結構

地下結構是工程中含鋼量和混凝土方量最大的部分，對于工程質量有著重要影響，設計人員在對地下結構設計時，要盡可能減少基坑深度，如果基坑深度加大，會花費較多的人力、物力，增加工程成本投入，還會給結構承載力帶來較大影響。因此，設計人員要以工程實際情況為出發點，對地下結構進行合理設計，減少地下室頂板覆土厚度，提高地下室整體質量，一旦出現雨雪天氣，避免地下室發生滲漏現象，給企業帶來較大的損失。近年來，現代建筑中多層地下室較為普遍，這對設計人員提出了較高要求，這就需要施工單位加強對設計人員的培訓力度，聘請高素質的人才進行設計，確保地下室質量，從而提高用戶對建筑工程的滿意度。

(三)優化主體結構

設計人員在對房屋結構設計時，要遵循規則結構效應的原則，這樣有利于降低工程造價，提高工程經濟效益。樓板、墻、柱等是建筑工程主要構成部分，在優化設計過程中，設計人員要對截面尺寸進行有效控制，確保設計的合理性，從而為接下來的施工打下堅實的基礎。首先，設計人員在對房屋建筑上部結構設計時，要合理設置剪力墻，確保剪力墻質量達到規定的標準，這樣能夠降低惡劣天氣對房屋結構的破壞，如果經濟條件較為寬裕，設計人員可以對剪力墻進行改造，加長剪力墻的墻肢長度，這樣不但能夠減少對混凝土的使用，還能降低施工成本。

其次，柱子的載面對工程造價有一定程度上的影響，這就需要設計人員控制好柱子之間的距離，提高柱子承載力，進而提高房屋結構的安全性。設計人員對梁進行設計，主要提高對建筑材料的利用率，避免發生浪費現象，增加工程成本投入，因此，設計人員可以使用平面架代替傳統的矩形架，這樣不但增強了梁的穩固性，并且所花費的成本較低，提高了工程經濟效益。鋼筋也是主體結構中重要組成部分，工作人員對鋼筋進行優化設計，需要根據工程實際情況選擇合適的鋼筋型號，如果工作人員購買的鋼筋型號與工程不符，不但會浪費較多的時間，還會影響工程進度，不利于建筑企業長遠發展。

(四)優化房屋結構抗震性

由于高層建筑逐漸增多，在對房屋結構設計時，工作人員必須充分考慮房屋結構的抗震性，采取相應的措施提高房屋結構安全性，增強對地震的抵抗力。工作人員可以設置多層抗震防線，一旦發生地震，外力突破第一道防線，還有第二、第三道防線進行防守[3]，從而確保房屋結構的穩定性，達到防震目的。尤其在地震高頻地區，優化房屋結構抗震性具有重要作用，這就需要工作人員加強對抗震結構的重視，對潛在隱患進行充分考慮，設計合理的方案，提高房屋結構的安全性。工作人員可以選擇框架剪力墻結構，其結構具有較強的抗震性能，能夠提高房屋結構承受能力。

結語：在現代建筑工程中，房屋結構優化設計方式具有重要作用，因此，設計人員要先制定合理的結構方案，對地下結構進行優化設計，避免地下室受到雨水的侵染，發生滲漏現象，影響用戶正常生活，這就需要設計人員按照規定的要求進行設計，從而提高工程質量。

[1]范國興.建筑結構設計優化方法在房屋結構設計中的應用研究[J].雞西大學學報,2014,14(08):23-25.

[2]徐龍坤.建筑結構設計優化方法在房屋結構設計中的應用研究[J].江西建材,2017(23):13+20.

[3]劉媛,陳功,劉毅.建筑結構設計優化方法在房屋結構設計中的應用研究[J].建筑知識,2017,37(09):21+31.