房屋结构设计中建筑结构设计优化方法的应用

2019-01-31齐迹中工武大设计研究有限公司湖北武汉430070

中国房地产业 2019年8期

文/齐迹中工武大设计研究有限公司湖北武汉 430070

建筑的结构设计往往在很大程度上体现了一座城市的经济发展状况，并且可以反映一个城市或一个国家的文化特征和民族特征。建筑结构设计代表着一座建筑的灵魂，要使建筑行业得到更广阔的发展前景，需要对建筑结构设计的优化方法进行研究。

1、建筑结构优化设计的特点及重要性

1.1 房屋建筑结构设计的背景

随着人口的不断增加，用地紧张的问题越来越明显，很多企业总是试图寻找可以节约土地又可以满足住房需求的办法，都认为楼房越高越可以省下用地面积，其实这个是错误的观念，在建筑过程中企业必须要考虑相邻建筑之间的距离问题，尤其是是在高楼很多的地方，各楼之间必须要保证一定的距离，这样才可以保证地面对楼层应力的稳定性，还要保证楼层间的采光性能，楼层越高楼与楼之间的间隙就应该越大，因此要找到一个平衡点，合理利用地面面积取得最佳的建筑效果。

1.2 建筑结构优化设计的特点

建筑结构优化设计是一项非常复杂的环节，需要建筑设计过程的每个环节都互相协调。对于房屋结构设计，房屋的外观和质量需要得到有效保证。而建筑结构设计主要是指对房屋结构进行优化设计，建筑结构设计和房屋内部结构要互相结合和协调，尽量减少施工损耗和施工成本，从而保证房屋结构的设计质量和外观，实现其实用价值，并使房屋的建筑结构设计得到科学合理的优化。另外，建筑结构设计应与外观设计相结合。一些建筑在设计中过于强调创作的新颖与美观，没有与结构设计进行有效的结合。而建筑物本身承受着巨大自重荷载与活载、扭矩、风荷载等作用力，如果没有按照建筑的结构受力特征和基本的结构技术原理进行结构设计，会导致建筑结构不稳定，从而引发严重的安全事故。

1.3 建筑优化设计的重要性

优秀的建筑设计方案可以在保证房屋结构具有实际使用价值的同时，大幅度提高建筑物的环保价值和经济效益。因此，优秀的建筑结构设计方案不仅可以最大限度地节约建筑成本，还可以给建设方带来巨大的经济效益，并且不会破坏周围环境，在一定程度上与当地的生态环境相融合，实现经济效益与自然环境的可持续发展。由此看来，科学合理地对建筑进行结构优化设计有利于体现建筑的综合价值。

2、房屋建筑结构设计中优化技术的原则

一是建筑结构优化设计必须要根据工程地设计与价值考虑，要尽可能地合理利用建筑材料地性能，要加强协调建筑构件与部分地设计。结构优化设计不仅符合传统设计方案地规范和安全准则，还具备着一定的价值和审美性，进一步的加强建筑结构设计的质量，可以更有效的协调建筑功能，将工程的造价降到最低。二是必须要以工程实际情况为依据。建筑结构优化设计主要内容是建筑基础结构、屋盖结构和维护结构等方面，在这些结构的设计中必须要以工程的实际情况来进行施工，要加强关注工程进度与发展，要适当的控制工程的造价，才可以使结构设计优化符合设计理念，设计出满足人们需要的设计方案，协调建筑美观与结构的关系，才可以让建筑美观且经济实用，同时还可以对人们居住的环境有所改善。

3、房屋建筑结构设计中优化技术的应用

3.1 整体、局部优化

由于房屋建筑工程项目具有明显的层次性以及复杂性特征，所以在对房屋建筑结构设计运用优化技术时，需要将其层次性特征纳入分析的范畴中，注重对整体、局部的合理优化。而房屋建筑工程的层次性主要体现在设计、结构、安装三个体系，而这三个体系又包含了更多的下属体系。因此，相关设计人员应该对这些因素进行综合性的分析及优化，突破布局的横向关联和叠加工程，分别从整体和局部两个方面对房屋建筑结构进行设计优化，避免对建筑的使用材料、选择零部件以及选择结构类型等方面产生更为复杂的影响，确保设计优化技术的积极作用能够得到充分的发挥。

3.2 重视前期规划

房屋建筑工程施工设计人员在对房屋结构进行规划设计时，应该进入施工现场对具体的施工环境和实际的施工要求进行深入的认识和了解，以便于结合房屋建筑工程施工方案对房屋建筑结构进行更为合理的设计，从而推动建筑施工的有序进行。同时，设计人员在进行设计优化时，需要结合之前了解到的实际情况和具体要求，根据自身的经验针对不同的工程机构布局要求设计出不同的效果，并将细部结构优化与概念设计有效的结合起来，落实到设计过程的各个环节之中。而对于缺少相应数值的细部处理可以采用概念设计来进行，以实现对方案设计效果的进一步提升。

3.3 协调优化设计

在进行房屋建筑结构设计时，施工设计人员应该注重提升房屋建筑结构的合理性以及适用性，确保房屋结构设计能够与房屋结构整体平面具有较高的融合性，促使两者之间处于一个紧密的配合状态。设计人员在对房屋建筑结构中的柱和墙进行设计时，确保柱面和墙面的协调性，避免出现柱与墙的错位问题，促使两者之间具有较强的一致性，同时，还应该注重房间开间进深的统一性，避免楼层的截面与高度出现明显的差异。此外，还需要注重对楼梯方面的设计优化。由于高强度建材较为轻便，致使其作用力会集中在转角区域。因此，房屋建筑结构设计人员在对楼梯进行设计时，在采用高强度建材的同时，还应该避免钢芯、重心交叠出现扭曲的问题，以确保钢芯、重心的交叠。