房屋結構設計中建筑結構設計優化方法的應用

劉成龍

莒南縣廣宇設計咨詢服務中心 山東臨沂 276600

房屋建筑是人們生產和生活的重要場所，其結構設計工作受到普遍關注。因而，若對房屋建筑結構進行設計優化并加以應用，可有效提升其設計質量，進一步滿足人們的生活和生產需求，這同時也是當前所有的房屋建筑結構設計單位需要重點考慮的問題。本文根據房屋建筑工程的特點，從其與經濟效益之間的關系出發，結合工程結構設計實踐，探討房屋建筑結構設計優化相關方法，同時基于某一實際工程案例，淺析房屋建筑結構設計優化的實際應用，以驗證結構設計優化的實踐效果，體現房屋建筑結構設計優化方法及其應用的實際價值[1]。

1 房屋建筑結構的優化設計內容

對我國房屋建筑結構進行全面分析，可以得知其建筑優化的內容可以先遵循“設計規范”以及相關的“使用要求”為前提，考慮到房屋建筑在設計過程當中遇到的實際情況以及實際因素，在實現經濟整體合理性為緣由過程當中，實現一定層次的建設。此建設過程通稱為“優化設計”。優化設計對于建筑結構自有的構建、布局等實現了有效排列，減輕結構的受力情況，優化設計結構。首先，優化設計可以以“結構”為主體，對相關樓層的圍護欄結構實現細化。此外，可以基于房屋的基礎部分進行優化，完成屋蓋結構等提升。

2 對建筑結構設計優化的意義研究

2.1 房屋結構設計優化的作用

在現代化的建筑工程領域，越發注重對建筑質量的要求，這樣既能保障在房屋建筑施工時的安全性，同時也可以順利推進建筑施工，保障建筑體的質量要求。因此在建筑行業將重心放在了對建筑結構設計的優化中，通過針對房屋結構的社會優化，能夠很好的提高建筑整體結構的穩定性與安全性，大大增強房屋的質量與安全性。最為關鍵的時，針對建筑結構的設計優化能夠在保障建筑體結構性能的同時最大程度節約建筑的施工成本。如針對建筑結構進行合理、科學化調整，能夠有效節約施工的材料、降低人力資源的投入，對于后期質量的監管也更容易等。房屋結構設計優化前后對比明顯，基于更加科學完善的優化技術，使得建筑材料的使用率被大大提高，同時降低了房屋的整體重量，使得材料需求降低，同時建筑力學性能得到有效提高，更加科學、合理化的建筑室內布局，能夠給人們提供更加美觀、多功能化的住房舒適體驗，因此房屋結構設計的優化既符合建筑的使用價值，也符合建筑的經濟性價值與美觀性價值，并提升建筑的整體質量要求[2]。

2.2 房屋結構設計優化原則

整個房屋建筑設計優化是一項技術含量很高的工作內容，其相關設計人員既要充分對房屋建筑周邊的地理、水文參數有一個詳細了解，同時需要專業化、系統化的建筑結構設計知識，在眾多設計優化方案中選擇最佳、符合各項要求的方案，其中對房屋結構的優化將涉及到如對建筑整體框架結構的優化、房屋屋頂的結構的設計優化、圍護結構以及屋內細節結構的優化等，同時在設計優化環節還要考慮房屋建筑的整體功能布局要求，對房屋受力性、穩定性做全面性優化，在保障質量的同時，還需要在豎直方向對房屋承重結構進行設計，避免轉換層結構的使用。后續還要增加房屋環節布局的優化方案，通過合理對環境生態的保護與布局，使得整個建筑更具有美觀性，能夠在舒適性、安全性、穩定性等方面符合居住人的條件與要求。

3 房屋建筑結構設計優化方法

3.1 房屋建筑結構的優化技術應用

目前，在我國房屋優化設計當中，其整體項目自身擁有巨大的影響。因此，必須進行高度重視，保證房屋結構優化可以參與到前期方案當中。目前，我國房屋的建筑方案未能考量到綜合優化技術，必須根據房屋的自有結構，實現全面優化，保證優化技術有效貫穿。在前期方案優化當中，出于總成本的預估，可以給整體的設計帶來一定的啟發價值，保證相關的優化技術，可以解決結構性問題，節約相關成本。

3.2 科學構建房屋建筑設計的模型

在具體的房屋結構設計優化中，需要精準科學化的對房主建筑結構進行模型建構。首先，就是需要科學選擇變量。變量就是在房屋建筑設計中可以用來進一步優化的參數值，通常而言在設計優化前需要整體性分析建筑結構的各項性能，認真了解需要優化的內容點以及關鍵點，從而對整體的設計方案能有全面的掌握認識，同時也要考慮建筑建設中其他因素的影響。從具體的結構優化環節來看，特別是相關工程涉及到的細節參數，需要作為優化的理論依據，在選擇最佳方案時在其中做合理的取舍，參考房屋工程建設的參數，明確數據目標，最大限度降低對建筑的直接性影響，同時降低設計優化所帶來的偏差；然后是科學化選擇優化函數，在以實用性跟穩定性的前提下，既要做好成本控制，同時對房屋整體結構、尺寸、用料等進行合理選擇，保障穩定，再結合具體施工的條件，最終合理施工[3]。

3.3 結合相關參數進行結構設計優化

房屋建筑結構設計優化工作具體過程可通過建立結構設計優化模型、計算方案選擇、程序創新及結果分析幾個方面進行具體實施。具體而言，在結構設計優化時，可建立相關函數模型，以提高結構設計優化的有效性。對于鋼結構的優化設計，可通過函數模型中分析其截面尺寸等參數，從而實現對鋼結構施工成本的控制。此外，對于結構的穩定性和耐久性，設計人員可從房屋的尺寸、結構的牢固性等多方面加以考慮，從而實現設計優化。

4 結語

綜上所述，在房屋建筑結構優化設計當中，對于房屋建筑設計人員而言，進行優化設計不僅可以保證其自有建設的有效性，更是可以對我國居民的生命安全產生重要的保證作用。在我國后續的發展過程當中，為了保證房屋建筑的實用性，就必須將優化技術進行全面融合。因此，對于優化技術自身的開展工作而言，其具有非常優良的應用前景，可以實現有效增長。