房屋建筑結構設計優化方法及應用

潘紅艷

山西路晨建筑設計有限公司（043000）

在現階段房屋建筑工程項目規劃設計中，建筑結構設計是比較核心的關鍵任務。如果房屋建筑結構設計不合理，不僅僅會影響到后續房屋建筑工程項目的使用安全，還會對其功能價值產生危害，甚至直接造成施工建設不當，出現工程變更以及質量病害。因此，針對房屋建筑結構設計的優化非常必要。設計人員應該采取適宜合理的優化方法，及時處理以往房屋建筑結構設計中常見的各類問題，保障相應設計方案具備更強的可行性和優化效果，規避房屋建筑結構方面出現的隱患。

1 房屋建筑結構設計優化目標

1.1 安全性

房屋建筑結構設計優化工作應該首先高度關注整體結構的安全性效果，規避在后續房屋建筑結構施工或者是長期應用過程中出現明顯安全隱患。基于此，房屋建筑結構設計優化應該全方位分析整個結構體系中可能存在的各類安全風險和影響因素，進而明確其作用機制，有效采取相匹配的策略進行優化處理，最終確保相應設計方案的安全[1]。比如，當前房屋建筑結構設計方案中最為常見的一類安全隱患就是受力體系不當，存在著較為明顯的失穩風險，在自身長期應用或者是受到輕微外部作用力時，就容易出現結構變形或者是坍塌問題，最終難以形成理想的安全保障效果。這就需要設計人員以此作為重要著眼點，促使優化方法的應用，關注整體結構受力體系，確保其相對均衡可靠。對于荷載不均勻或者是相對混亂的部位，也需要及時調整，最終體現更強房屋建筑結構安全保障效果。

1.2 經濟性

房屋建筑結構設計優化還需要考慮到經濟性要求，設計人員應該重點考慮工程造價控制任務，進而將其落實到設計環節，滿足全過程工程造價控制理念應用需求，同時進一步提升房屋建筑結構設計方案的應用價值。設計人員如果能夠在合理條件下，對原有房屋建筑結構設計方案進行優化，則必然會明顯降低工程造價，有些項目甚至可以降低15%，形成較為理想的經濟效益。設計人員還可以表現出較強的經濟意識，能夠準確分析評估相應房屋建筑結構設計方案中是否存在一些不必要的因素，以便及時調整，更好地實現對相應設計方案的優化處理[2]。當然，設計人員同樣也需要準確把握好度，避免過度在該環節進行造價控制，影響到房屋建筑結構的安全性或者功能性價值。

1.3 可行性

房屋建筑結構設計優化同樣也需要積極關注其可行性效果，以此有效規避后續房屋建筑結構施工中出現的工程變更問題，減少后續施工麻煩，促使相應房屋建筑結構設計方案具備更強的施工指導作用。圍繞著房屋建筑結構設計方案的可行性，設計人員往往需要從多個角度入手，綜合掌握房屋建筑工程項目所處區域的基本狀況及后續應用要求，進而為相應房屋建筑結構設計優化工作指明方向，盡量避免可能出現的不可行因素。設計人員要規避過度關注理論和標準規范的問題，能夠立足于實際，探討如何在工程項目所處區域內，合理構建房屋建筑結構體系，體現出較強的適應性及協調性。這種可行性優化工作還需要重點關注于其他方面的限制因素，如成本、工期以及技術等因素，也需要予以綜合考慮，避免相應房屋建筑結構設計方案出現任何層面的不可行問題[3]。

2 房屋建筑結構設計優化方法

2.1 注重前期準備優化

房屋建筑結構設計優化應該首先從前期準備階段著手，以便更好為后續結構設計優化工作提供可靠參考依據，避免相應工作開展中出現明顯混亂問題。基于房屋建筑結構設計優化的最終目標來看，前期準備工作應該首先考慮到結構布置要求。除了要關注相關標準和規范，還應該重點考慮到該房屋建筑工程項目的后續應用狀況，對于各項功能予以準確掌握，以此明確結構設計優化目標，避免在后續施工建設及應用中出現各類問題。

設計人員還需要重點考慮到結構體系相關的其他系統，明確這些系統對房屋建筑結構體系的要求，作為結構設計優化的目標和著眼點[4]。針對當前越來越復雜的給排水系統、暖通系統以及電氣系統等，都會和房屋建筑結構密切關聯，進而也就需要在前期予以充分考慮，以便更好明確相應房屋建筑結構設計優化要求，避免在后續出現較為嚴重的相互沖突和干擾問題。如當前房屋建筑中的暖通系統及電氣系統等都存在著較多的穿墻管道，這些穿墻管道也就需要在房屋建筑結構設計中予以充分考慮，以便更好實現最終設計方案的優化，促使相應房屋建筑結構為這些系統管道的布設提供理想條件。為了更好促使前期準備工作中的所有參考資料得到優化運用，往往還需要各專業設計人員進行充分溝通交流，促使相應房屋建筑結構設計方案得到更為理想的優化。各個信息化設計平臺的應用，更應該引起高度關注，保障房屋建筑結構設計方案也可以在其他專業設計人員的輔助下，完成理想優化處理[5]。

2.2 基礎結構優化

房屋建筑結構設計優化還需要重點考慮基礎結構，基礎結構設計方案如果出現了較為明顯的偏差問題，勢必會影響到整個房屋建筑結構的穩定性，導致后續難以形成理想安全條件。在房屋建筑基礎結構設計優化中，設計人員應該充分綜合分析房屋建筑工程項目所處區域的基本狀況，對地形條件及水文地質狀況予以全面分析，進而明確基礎結構設計所面臨的外部環境條件，促使相應設計方案表現出更強的可行性和適應性，及時處理基礎結構設計方案中存在的一些問題。設計人員應綜合計算分析該基礎結構的承載能力，評估其是否可以有效承擔房屋建筑工程項目的上部結構，及時優化處理可能出現的基礎結構沉降或者是變形風險。當然，房屋建筑基礎結構設計方案的選型及技術要求同樣也需要綜合評估分析，進而更大程度上提高基礎結構設計方案的可行性效果[6]。

2.3 抗震性能優化

從整個房屋建筑結構體系入手，為了形成良好的設計優化效果，設計人員除了考慮到基礎結構的穩定性外，還應該圍繞整體結構抗震性能進行把關，力求明確影響結構抗震性能的各個因素，進而從具體指標入手予以優化處理，以便形成更為理想的抗震性能保障效果。設計人員同樣也需要切實做好力學分析工作，力求圍繞房屋建筑結構進行系統的全面分析，了解各個節點是否存在受力不均衡問題，評估判斷其所能承受的外部作用力大小，進而更好實現各個隱患問題的糾正處理，最終不斷提高房屋建筑結構抗震性能。為了達到更為理想的抗震性能分析優化效果，設計人員可以借助一些先進軟件予以綜合分析，比如BIM技術不僅僅可以輔助設計人員評估各個結構位置的抗震效果，還能夠實現準確計算分析，進而有效處理各個故障點，降低優化難度。

2.4 細部優化

房屋建筑結構設計優化工作除了要從宏觀入手全面把關外，往往還需要關注各個細節，切實做好細部優化工作，以便有效解決可能出現的細微隱患和偏差問題。如對于房屋建筑結構中的各個異形板拐角，就需要設計人員高度關注，評估其應用效果，及時排除不合理因素。針對房屋建筑結構中的各個構件，也應該予以精細化把關，確保自身強度，進而更好維系整個結構體系的安全性。

3 結語

房屋建筑結構設計優化的必要性較為突出，但是該項工作的難度也相對較大，需要重點圍繞房屋建筑結構體系的各個組成部分進行全面分析，最終確保設計方案更具可行性和合理性。