浅谈房屋建筑结构设计现状与优化方法

【摘要】现代化建筑施工行业中，施工技术十分关键，技这项技术的应用将直接影响工程施工效果，要求施工单位必须掌握先进的施工技术与机械设备，以此提高工程质量。基于此，本文以房屋建筑结构设计作为研究对象，结合建筑结构设计现状，从优化模型、基坑施工技术、节能设计阐述房屋建筑结构设计的优化方法。

【关键词】房屋建筑;结构设计;优化方法

房屋建筑结构设计将影响建筑物结构质量和房屋稳定性，随着建筑行业的繁荣发展，人们对建筑结构设计有了新的要求。为了满足这一需求，设计师就要不断优化结构设计方法，及时发现原有的结构设计中存在的问题，结合结构优化技术，充分发挥结构设计的价值，为房屋建筑设计师提供参考依据，推动建筑行业的可持续发展。

1、房屋建筑结构设计现状

优化房屋建筑结构时可以从以下几方面入手：（1）安全性优化。建筑的安全性最为重要，对房屋建筑进行优化设计时应考虑结构带来的安全隐患，同时计算优化成本，争取以最低的成本完成结构优化设计。（2）方案的优化。设计人员应全方位了解工程施工现状，结合实际情况进行优化设计，使设计方案更加科学合理。（3）建筑子结构的优化。结合房屋建筑结构需求，对建筑子结构进行优化，关注细节部分，使建筑整体得到优化设计。

分析当前房屋建筑结构设计时面临的主要问题，具体如下：（1）基础设计问题。建筑结构的稳定性和基础部分的设计联系密切，建筑行业中部分设计师对房屋建筑基础设计没有投入过多关注，在设计中没有对施工现场加以勘查，设计时只依照现有的资料数据进行基础部分的设计。这样做很容易导致设计方案与实际情况不相符，甚至出现较大的误差，进而影响建筑施工质量。（2）框架设计问题。房屋建筑框架设计主要分为横向和纵向结构设计，有的设计师只关注横向框架设计，导致框架整体结构不稳定。对于框架结构来说，横向与纵向的结构设计就是框架内水平方向和垂直方向的承载力，一旦任何一部分出现问题，框架承载力将会下降，建筑结构也会失去稳定性，甚至威胁到人们的生命安全[1]。

2、房屋建筑结构设计的优化方法

2.1建立合理的优化模型

房屋建筑结构设计中需要合理选择计量。设计师应对工程参数加以分析，明确这些参数的可变性和复杂性，可以从工程整体施工情况进行参数的调整。同时，房屋建筑结构优化技术在使用时应尽量选择不会改变的参数，并更换不会给工程带来影响的计量数据。建议设计师提前进行参数数据，降低自身工作量，缓解工作压力，确认函数目标时应确定结构尺寸大小，做好房屋建筑结构设计的失效概率极端，尽可能节约施工成本。确定约束性条件，设计师应在假定的约束性条件参数内进行参数对比，从而保证约束条件和实际工作相符合，为房屋建筑结构设计建立优化模型[2]。

2.2优化基坑施工技术与节能设计技术

工程基础建设尤为重要，特别是基坑部分的施工技术，这将直接影响房屋建筑基础建设成果。施工单位需要关注基坑施工技术，对基坑进行一定的支护防护，并加以检算，确保该工序与国家有关标准相符合，达到这一标准后再展开下一环节的施工设计。可持续发展战略下，各行业开始推行节能技术，特别是建筑行业领域，人们在房屋建筑结构设计中应用节能设计技术，从而实现资源的高效配置。一般情况下，可以从材料的选择和能源的利用方面入手，综合施工预算，提高经济效益。合理选择保温材料进行屋面结构的节能设计，应重视屋面板与防水层之间的材料，从材料的密度、外观、吸水率与导热系数角度出发，提高保温材料的强度。设计房屋门窗时，应按照窗户不同朝向选择最佳窗墙比，朝北的窗墙比不要超过20%，朝东的窗墙比最大是30%，和东、北方向想比较，西部和南部的窗墙比会比较大点，但是最大也不能超过35%。通过合适窗墙比的选择，施工单位在保证房屋建筑质量的同时让项目资源的消耗进一步的减少。这样的建筑结构优化设计不仅可以节约能源，还能突出结构优化设计的科学性。

2.3建筑结构的分段优化和寿命优化

近年来，建筑行业竞争日益激烈，人们越来越重视房屋结构的安全性与稳定性，建筑结构也呈现出多样化特点。企业如何在竞争中提高建筑结构的稳定性，将是未来施工企业面临的主要问题。项目使用年限之内，各个环节都要拥有不同的设计方案，这些设计方案需要对各环节与各阶段的实际情况加以阐述，因此可以通过分段优化与寿命优化的方式提高房屋建筑结构设计水平。设计师可以结合不同阶段的特点优化设计方案，以此保证建筑结构和工程项目的使用寿命达到最佳预期范围，以满足人们基本生活需要为前提，延长项目使用寿命，从而达到建筑工程经济效益和社会效益的协调统一。上文提到了关于建筑施工基坑部分的优化，除此之外，还应对建筑底部进行优化设计，例如剪力墙结构。对剪力墙结构进行优化时应确保剪力墙拥有足够的高度值，高度值应是底部两层高度和嵌固部位的12.5%。如果需要在地下室顶板户嵌固剪力墻，建议将地震情况考虑进去，通过边缘约束的方式避免地震对剪力墙结构造成影响。

总结：

总而言之，现代化建筑施工中，房屋建筑结构的优化设计不仅可以为企业带来更高的经济效益、社会效益与生态效益，还能提升建筑整体质量。经过不断的优化，人们的居住条件得以改善，与此同时，设计人员应提升综合素质，强化责任意识，及时发现问题并采取解决措施，从而保证房屋建筑施工工程的有序开展。

参考文献：

[1]朱志勇.建筑结构设计优化方法在房屋建筑工程中的应用[J].住宅与房地产，2019（15）：52.

[2]李向龙.房屋结构设计中建筑结构设计优化方法的应用[J].门窗，2019（06）：84-85.

作者简介：

谢大成（1983-10），男，江西上饶，本科，工程师，结构设计。