建筑結構設計優化方法在房屋結構設計中的應用

侯長哲

摘 要：房屋建筑結構設計優化方法就是將房屋結構的美觀、安全、使用功能和價值整合在一起，確保房屋建筑的實用性和價值。本文講述了建筑結構設計優化方法在房屋結構設計中的應用。

關鍵詞：建筑結構設計；優化方法

引言

隨著社會的可持續發展和人民生活質量的不斷提高，房屋建筑的結構設計也要具有實用性和價值。

一、建筑結構設計優化方法的概述

建筑結構優化設計的方法是從理論上和經驗上針對房屋建筑結構進行優化，通過不斷地對比和分析，然后使整體的工程結構得到優化。對于建筑結構設計得優化方案必須采取非常重視的態度，要控制建筑結構設計得重點環節。例如盡量縮小質量中心和剛度中心的差異以及建筑的平面結構盡量對稱與規則，在優化中必須滿足這些條件才符合建筑設計的要求。另外建筑結構設計優化方法還要求在水平負荷作用力下不會導致房屋建筑發生很大的扭曲和變形。

二、建筑結構優化方法的重要性

依據我國的整體國情發展的趨勢來看，在房屋建筑中將會已高層建筑為主。所以，無論怎樣減少資金的投入，只有保障結構設計符合時代需求才是投資人員及建筑企業重視的事情。

所以在房屋建筑施工前，就要對房屋的結構進行優化，施工人員應在確保建筑質量安全的前提下對設計方案進行細致的分析，采用先進的設計觀念和技術，才能對工程造價進行控制。如果一些企業過于追求工程進度，就會導致房屋設計的效果造成影響。再加上設計人員缺乏工作經驗，過分關注建筑的部分項目，導致整體建筑的設計預算出現失誤和偏差，從而影響整體造價。

下圖表是建筑結構優化方法的前后對比：

通過對比，我們可以得知在房屋建筑優化中，結構優化的重要性。此外，在對建筑的結構進行設計優化中只有全面發揮機械設備和建筑的性能，才會具有更大的優勢。在建筑的結構進行設計優化可以降低工程造價的資金投入，才能為企業贏得更高的收益。只有對房屋結構中的各個單元進行有機整合，才能提高工程質量，保證人們的居住安全。

三、房屋建筑結構設計優化的方法

（一）整體優化和局部優化

在任何一個項目工程建設中，只有具備層次性和復雜性兩方面的特點。以層次性來看，包含了建筑的設計體系、結構體系及安裝設計系等，每一個體系內都包含了很多下屬體系。在進行房屋建筑設計時，設計人員應該對各個下屬系統進行結構優化，才能將各個布局間的橫向關聯沖破，疊加工程。從復雜性來看，包含了很多建筑原料選取、零部件選取、結構類型選取等內容。所以，對于任何一個房屋建筑，就應當從整體進行優化，才能真正實現設計的優化。

（二）壽命優化和分階段優化

每一個項目工程都會在限定的使用期中，所以每一個環節都會有很多種的設計方案，所以就需要在每個階段都進行方案優化。房屋設計人員應該根據各個階段的性質對優化方法進行確定，從而對整體工程的壽命進行優化，保證建筑的施工質量，增加企業經濟效益。

（三）樁基礎優化

樁基礎可以對灌注樁以及預制樁兩種樁型。因為灌注樁在施工時質量比較難控制，并且操作復雜，時間較長。所以在沉降符合相關標準的基礎上，應該用于預制樁進行施工。在普通狀況下，伴隨著樁基的不斷深入，加上土壤對樁身的作用及摩擦也逐漸增大，所以應該對預制樁的長度進行優化。

（四）對上部結構進行優化

想要對房屋建筑上部結構進行模型建立以及優化，首先應當合理布設剪力墻。要保證剪力墻的質量均勻，使對稱樓層的平面剛度中心點同樓層的結構中心相結合，從而消減地震、風力等外部荷載作用的扭轉影響。在結構優化中使用大開間的剪力墻構造，不但可以縮減墻肢的數量，還能保證剛度符合標準的基礎上降低混凝土的使用數量。

（五）結構同建筑的協調優化

在進行設計時，應該盡量保證建筑的結構同整體平面的配合緊密，從而實現造型美觀、結構合理的效果。在進行建筑樁及墻的布設時，應該同房屋建筑平面的功能需求相一致，每個房間的進深、開間都應該保持統一。建筑系統要盡可能簡潔，不能出現錯位情況，每一層的高度和面積都應該相等。進行樓梯和電梯的設計時，承重構件應盡可能選取高強建材，從而降低自重，選取質量較輕的材料。

（六）結構同排水的協調優化

因為在建筑中的給排水專業房間包含了大量的機械設備，所以承受負荷載力也越少。所以要將水泵房設立在地下室中。由于給排水房間中的管道較多，粗細不一，所以應該保證預留的孔徑尺寸，預埋的深度符合標準，對樓板的穿孔位置進行加固。如果管道貫穿房屋建筑的承重墻，應該進行加固維護。盡可能確保結構的布設同管網體系相協調，預防管道繞柱或梁的情況。

結語：隨著對房屋建筑結構的不斷優化，為我國房屋建筑帶來了很大的影響。由于設計優化方法是一個復雜的工程，所以在實際中必須進行深入的了解和研究。

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（作者單位：新疆生產建設兵團建工設計研究院）