房屋建筑結構設計中優化技術應用探討

鄭波波

（河北 邯鄲 057150）

隨著我國改革開放的不斷深入，社會經濟水平不僅得到了明顯提升，同時科學技術水平也呈現出不斷上升的趨勢，人們在追求物質生活之余也越來越重視對精神世界的追求，尤其是在住房的選擇上，對于廣大人民群眾而言，房屋不僅是一個簡單的居住空間，而是更加關注房屋的質量是否有保證以及房屋內外的設計是否美觀，故而地產商為了迎合社會公眾的上述需求必須要對房屋建筑加大投入，然而追求經濟效益最大化作為他們的終極目標，成本超出預算必然會為建造者的最終收益帶來消極影響，因此對房屋建筑設計中最耗費人力、物力資源的結構設計上應該更加傾向通過技術的優化應用來降低房屋建筑結構設計的造價，以確保房屋建筑能實現經濟效益的同時保證廣大消費者在房屋質量與美觀性方面的需求。并且隨著我國社會經濟的快速發展，加之改革開放程度也逐漸深入，建筑行業處于這種環境背景中，其要想得到更好的發展，必須將建筑結構設計先進技術應用到建筑行業中，并對現有的施工方式和施工工藝加以創新和完善，最終利用這種方式，為現代化建筑增添更多的美觀和功能。對于建筑設計工程施工而言，其所具備的作用十分明顯，從設計人員角度分析，需要提高對建筑結構優化設計工作的重視程度，并對設計過程中加以控制，這樣不僅能為項目整體施工進度提供保障，同時也能將建筑項目整體施工質量提升上來，并保證施工成本最小化，最終實現了建筑企業經濟效益。

一、房屋建筑結構設計優化技術應用的主要內容

隨著我國市場經濟的快速發展，建筑行業的競爭愈加激烈，在此背景下，建筑企業要想在這激烈的競爭中留有一席之地，必須要將客戶需求和造價控制進行有效銜接，并找出最佳的銜接點，這樣不但能達到客戶提出的種種需求，同時還能提升自身經濟效益。此外，在建筑造價中，房屋建筑結構設計占據著至關重要的作用，不僅如此，建筑結構設計也對建筑企業的收益大小起著決定性作用，所以，各個建筑企業和單位為了實現雙贏的局面就越來越關注對房屋建筑結構設計的技術優化[1]。然而，要想實現房屋建筑結構優化設計就必須要全面了解房屋建筑結構的整體設計，只有這樣才能夠對建筑結構設計、施工流程等方面做到心中有數，才能對建筑結構設計作出較為客觀地判斷，并對其中的問題進行分析總結，找到其中存在的問題，并提出相應的優化方案，并保證方案的科學性與可實施性。對于建筑結構設計技術優化而言，其中涵蓋的內容較廣，房屋建筑主體結構與子結構的優化作為其中的主要內容，其主要原因在于房屋建筑的框架受到房屋主體結構的影響，一旦房屋主體結構設計存在問題，就會導致整個建筑的安全系數降低，由此可見要想提升建筑的安全性就必須要對房屋主體結構技術進行優化，同時要想保證主體結構的安全性、協調性以及平穩性就必須要及時優化房屋子結構。此外，房屋建筑結構的類型選擇、房屋建筑的受理情況分析、房屋建筑內部與外部各個部件的布置情況、屋頂設計方案以及圍欄等配套基礎結構的設計都是可以進行技術優化的重要內容和環節。

二、優化建筑結構設計的意義

今年，我國進行了規模宏大的基礎工程建設，取得巨大成就的同時也造成了極大的資源浪費。優化建筑結構設計能夠節約資源、提高經濟效益，這是在滿足現行規范要求、保證結構安全和建筑功能需求的前提下，通過科學的計算、合理的結構布置及適量的構造措施，來達到充分發揮材料性能、合理提高建筑的經濟性能的目的。根據數據表明結構優化設計能夠有效地降低建筑工程的成本造價，而且還能更為合理地使用建筑材料，讓不同建設單位的建筑工程結構更為協調一致，促進建設工程中結構設計的健康發展。

三、結構設計優化技術的運用

（一）植入概念性設計理念.

在房屋建筑施工過程中，一些無法用詳細數據展開施工的情況則需要嵌入概念設計理念，對不同的結構設計采用不同的分析方法，確定結構設計根據材料的不同、參數不同而進行不同角度的分析。分析的方法是多樣性的，然后再進行擇優，從中得出最好的設計方案[2]。而對于已經確定好的結局布置需要從不同的角度分析整體結構櫥架的陌生情況，并且對于不同的建筑材料、設計參數標準進行多組合的形式搭配，最終實現經濟價值與安全程度都達到最優的組合。

（二）結構工程師要參與建筑方案規劃

在建筑方案階段，結構布置的合理性往往被忽視，而結構設計是在建筑設計之后進行的，受建筑設計的制約，往往要犧牲－定的經濟性或者安全儲備來實現建筑設計的要求。這就建議結構工程師能在方案階段參與進去，力保在滿足建筑功能及外觀需求的前提下，使建筑物盡可能地平面規則、豎向剛度連續。建筑結構工程師需要積極參與到早期的項目計劃中，對于整體的項目進行全面地了解，否則在實際的建筑中，建筑師很難正確地分析系統的結構，幫助建筑師做好創新，使建筑的功能優化全面展現。

（三）對整體以及局部實施優化

對于建筑項目而言，一般都具備層次性以及復雜性等特點，其中涵蓋了建筑過程中零部件的選擇、原材料的選擇以及結構內容等方面的選擇等，此外還包括了建筑過程中所涉及的設計體系、安全體系以及結構體系等多個方面，其中以上所有體系中還包括了諸多附屬體系。要先實現優化設計就必須要多以上所有體系的內容以及細節進行完善與優化，做到從整體到局部。

（四）分階段實施優化

在指定的使用期限內，任何項目工程都具備諸多可以選擇的方案，也就是說，任何環節都能夠對實施的方案進行優化和完善。因此，相關工作人員應根據實際情況來明確最終的方案，由此不但能使總體工程的使用壽命增長，同時還能確保建筑的施工質量，致使企業經濟效益最大化。

（五）對基礎方案實施優化

對于基礎投資而言，在總投資當中的占比一般為30%左右，如果所選擇的基礎方案具備合理性，就能夠最大程度上控制建筑工程造價，由此可見基礎方案的選擇對造價起到重要的影響。此外，在進行基礎方案設計時要結合當地地質情況特點，設計出多種基礎方案，然后選取最有力的基礎方式。

（六）對上部結構實施優化

現階段，要想不斷優化房屋建設的上部結構，應先將剪力墻進行合理布置，在此需要注意的是，剪力墻的質量必須要達到最佳，這樣才能使結構的中心點和對稱樓層的平面剛度中心點保持一致，以此來減少各種荷載作用的影響，比如地震和外部風力等。此外，相關工作人員還應利用剪力墻的優勢進行溝通，同時將墻肢長增加，這樣不但能減少混凝土的使用數量，還能確保剛度的基礎，減少墻肢的數量。

（七）結構同建筑的協調優化

工作人員在設計過程中，為達到結構合理、造型美觀的目標，應最大限度地確保建筑整體結構的配合度，同時在設計期間，還要確保其與功能需求的標準不出現偏差，也就是說，所有房間的標準不能夠出現任何差異，應保持一致，不僅如此，其還要確保層與層之間的高度與截面積保持一致，建筑系統的墻和柱保持整齊性。此外，相關工作人員在設計電梯類或樓梯時，還應對受力方向較多的轉角區域加以注重，同時為減輕重量，工作者應采用高強的建材來作為承重的構件。

四、建筑結構設計優化技術應用中的注意事項

（一）結構設計結果的優化

對于結構優化而言，通常被視為一種審查工作，審查內容主要包括建筑設備以及建筑結構等專業設計的相關文檔，在審查過程中如果發現文檔中存在問題要及時與設計企業交流溝通，經過溝通后做出最終優化意見的確定，對大程度上保證結構設計結果優化的科學性與合理性，同時要確保優化的可實施性。

（二）過程優化

在總體工作期間，結構優化是一項核心內容，但該項內容經常受到多方面因素的影響，比如時間、前期方案等，導致優化工作在工作期間落實不到位[3]。對此，要想將此類問題有效解決，相關工作人員應在項目設計最初明確應對方案，并做好相關督促、檢查工作。

（三）提高施工人員的專業化

對于建筑施工項目中的施工人員而言，通常人員素質與專業性普遍不高，要想提升施工人員的專業性就必須要結合施工人員的特點以及不足制定相應的培訓內容定期開展專業技能方面的培訓，總根本上提升施工人員專業方面的技能以及綜合素養。此外，在培訓結束后要對施工人員進行考核，檢驗施工人員的專業水平，從而從根本上保證專業技術的提升。

（四）結合科學技術

對于現階段建筑而言，科學技術的使用以及得到了普及，在進行結構設計的過程中就使用到了計算機軟件技術，他能夠提升結構設計優化的時間與過程，同時使計算結果更加準確。同時使得建筑結構設計過程中的安全性得到了有效保證，在實施設計過程中認為設計中如果存在缺陷，可以通過計算機軟件進行排查并提出更為合理的優化方案，以此來確保建筑結構的可實施性。

結語

綜上所述，生活質量的提高讓消費者更加注重對房屋經濟性與美觀性的追求，其中房屋建筑結構設計對于房屋建筑成本的影響較大，因此對房屋建筑進行優化技術應用能在保證房屋建筑高質量的基礎上滿足消費者的各種需求，進而達到實現經濟效益與滿足客戶需求的完美結合，而且除了.上述優化途徑之外，設計人員對細節以及微小部件的技術優化同樣不可忽視，因為細節的忽視同樣會給房屋建筑的整體設計產生消極影響。然而，房屋建筑結構設計中的技術應用優化并不是沒有限制或者標準的，在對房屋建筑結構設計的優化中建筑商不能為了最大程度地降低造價而無限制的對相關的設計進行改變，相關設計單位及其工作人員必須樹立正確的技術優化理念，必須通過科學合理的方式優化技術應用，從而實現節約造價成本以及最大程度保證房屋建筑的居住安全和質量。因此在今后的房屋建筑結構設計技術優化的過程中要對建筑結構的設計多角度進行分析，綜合考慮各種影響因素以及實現人力與技術的平衡。