關于房屋建筑結構設計的優化分析

王冠通?陳超群

摘要：在經濟社會快速發展的今天，人們的生活質量在不斷提高，同時也對房屋建筑提出了更高的要求。在房屋建筑結構設計優化的過程中，為了滿足人們對房屋建筑的要求，提高房屋建筑質量，應綜合性的考慮多方面內容，體現房屋結構優化設計的效果，以此實現美觀化、安全化房屋結構設計的目的。

關鍵詞：房屋建筑;結構;設計;優化

1 房屋建筑結構優化設計原則

1.1 安全性設計原則

嚴格遵循安全設計原則進行房屋建筑結構優化設計，不僅僅可以有效降低房建工程施工需要花費的資金成本，還能夠使房建工程的安全性得到有效提高，杜絕安全隱患，為人們的生命財產安全提供更為強有力的保障。假如在進行優化設計的時候，設計師只關注施工成本而忽視安全性要求的話，會有極大可能導致安全隱患的埋藏，甚至直接引發嚴重的安全事故，威脅到人們的生命安全。所以，設計師在進行房建結構優化設計的時候，必須嚴格遵守安全性原則^[1]。

1.2 功能性設計原則

通過科學合理的優化設計可以將房屋建筑結構的各項功能都更大程度的展現出來，為人們提供功能更為全面的工作生活空間。同時，隨著時代的快速發展，人們對房屋建筑的功能性要求也出現了極大程度的提高，只有嚴格按照功能性設計原則展開工作才可以有效提升用戶的滿意度。

1.3 經濟性設計原則

通過對實際情況進行分析可以看出，房建工程結構非常復雜。并且隨著建筑規模的提升，所投入的資金量也越來越大，各種材料的使用量也隨之出現了顯著提高。要想更好的節約施工成本，設計人員必須嚴格按照經濟性原則展開設計工作，選擇性價比更為優秀的材料，這樣才可以在保證工程質量不出現問題的同時，幫助施工企業獲得更多的經濟效益。

2 房屋建筑結構設計優化的作用

2.1 提高房屋安全系數

建筑工程通常規模較大，尤其是隨著高層建筑的興起，建筑結構的合理性關乎著建筑的穩定性。在建設結構設計階段，要充分考慮到建筑的安全性能。一旦建筑因結果不穩定發生安全事故，會造成嚴重的災難，對使用者的生命財產安全造成極大的破壞。

2.2 優化建筑的功能

在房屋建筑設計中，為了更好地提升工程的建設質量，增強建筑的實用性、美觀性和協調性，需采取有效措施改進房屋建筑結構設計，合理應用設計優化對房屋建筑的多個部分予以適度的控制和調整，完善建筑結構的性能，為住戶提供質量更優的住房。

3 房屋建筑結構技術優化存在的問題

3.1 房屋建筑傳統結構設計存在的問題

房屋建筑傳統的結構設計存在一定問題，一般是根據具體的設計要求，制定出設計方案，然后設計人員根據其設計經驗，為房屋建筑的堅硬性和穩定性設計標準，使其尺寸和大小滿足規范標準^[2]。這些結構設計可以制定一些參數，要求設計根據方案要求改變而變化、調整。但是在傳統的建筑結構設計中，設計人員一般是依靠自己的設計經驗來完成設計，確定設計方案，包括計算出建筑結構的堅硬性、剛度和承受力度等參數，計算結果不要求精準，只要求在合適的范圍內即可，因此，有時也可能出現設計數據不準確的現象，這些都是傳統的建筑結構出現的弊端，即使保證了一定的安全性能，但是并不是最優方案，最優方案需要在諸多的設計方案中找出最適合房屋建筑施工的方案。

3.2 房屋建筑的基礎設計問題

房屋建筑的結構設計關系著房屋建筑的穩定性，由于一些設計人員在設計中缺乏重視程度，沒有在施工之前做好現場勘察工作，僅依靠過去工作的經驗和歷史數據資料進行房屋建筑的結構設計，使得房屋建筑的設計實際情況與方案設計存在差距，結構設計不規范，缺乏科學性，這就忽視了建筑工程的內部質量。

3.3 框架設計問題

在建筑結構中，框架設計的內容可以分為橫向設計與縱向設計，這兩種設計同樣重要，但一些設計人員在進行設計時，往往會忽略其中一種設計，使得建筑的框架結構承載力不足，重力不穩，尤其是當發生自然災害時，將會使房屋建筑承受較大的壓力，使得整個房屋建筑失去穩定性，從而危害人們的生命財產安全。

4 房屋建筑結構設計的優化

4.1 優化房屋整體結構體系

對于現代房屋建筑，其不僅功能性較強，而且造型也非常復雜。所以，優化房屋建筑整體結構體系時，要在滿足房屋建筑的功能性要求、規范要求以及造型要求的基礎上，通過設計合理的結構布局，有效降低工程造價。同時，房屋整體結構體系也會直接影響工程造價，因此，應加強對這方面工作的重視程度，結合房屋建筑的功能，合理對房屋結構體系進行優化，以此提高房屋結構優化設計的整體效果。

4.2 優化樁基礎設計

樁基礎是整個建筑的根本。樁基礎的作用是承載整個建筑，并將自身承受的荷載傳遞到周圍的土層中。通常情況下，房屋建筑結構的樁基礎有預制樁和灌注樁2種形式。對樁基礎的優化設計，主要指的是在確保施工質量不受到影響的前提條件下，科學、合理地降低工程成本。對樁基礎進行優化設計時，應綜合考慮房屋建筑上部結構的荷載與地質條件，選擇最為合適的樁基礎類型。確定樁基礎的類型后，應通過優化設計提高樁基的承載力，比如，提高樁周圍土體的承載能力以及擴大樁柱的尺寸等。布置樁基時，應合理利用樁基材料的固有強度，確保樁基礎可以均勻受力。

4.3 優化地下室結構

進行地下室結構優化設計時，應從2個方面進行：（1）應在滿足房屋建筑使用要求的基礎上，合理降低地下室的層高，不僅可以有效降低房屋建筑施工中鋼筋、混凝土等材料的使用量，還可以減少施工過程中土方的挖掘量，進而減少維護、維修等費用的支出;（2）因為地下室結構受到的地下水的浮力以及土壓力較大，需要使用大量的鋼筋，所以，設計工作人員在進行優化設計時，需要對結構構件的實際受力狀態進行全面、細致的分析。在確保其能夠滿足規范計算的基礎上，實現分段配筋，一般情況下，受力比較大的位置需要進行局部加強。

4.4 優化計算方案

在當前這個新的發展時代，要想更加高效的完成房屋建筑設計優化工作，提升優化結果的科學性。設計師應該以建筑結構的可靠性為基礎，對優化設計里面存在的非線性、約束性優化問題以及對應的變量參數進行全面的考量分析，從而順利完成無約束以及約束優化問題的轉化工作^[3]。除此之外，設計人員該應該綜合考慮工程實際情況選擇更為科學合理的計算方法，進而使計算結果的精確度得到更大程度提升，為設計方案的優化工作提供更為真實可靠的數據支持。

4.5 防震安全結構優化設計

近幾年來，地質災害問題頻繁發生，這些災害問題無時不刻都在威脅著人們的人身財產安全，因此，房屋建筑結構設計者在進行設計工作時，必須有足夠安全儲備，要通過房屋建筑結構的科學設計加強房屋建筑的抗震能力。目前，通過抗震，減震，隔震來保障結構的安全。所以，在房屋內部結構的承重墻設計上，設計者首小要盡可能將承重墻均勻的分布在建筑內部。保障房屋在受到地質災害的侵襲時，各個承重墻可以承受住壓力，在任何一種體系中房屋建筑均滿足其使用狀態。

5 結語

房屋建筑規模越大，施工涉及到的技術越復雜、難度越大，為了保障施工的順利開展，要積極應用優化技術，有效應對施工過程中可能出現的各類問題，全面提高房屋建筑結構設計的科學性，從而促進整個建筑行業的發展。

參考文獻：

[1]付明陽.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（02）：76+79.

[2]羅建崗.房屋結構設計中的建筑結構設計優化策略[J].住宅與房地產，2017（03）：70.

[3]周游.房屋建筑結構設計的相關優化方式[J].技術與市場，2016，23（12）：131.