房屋结构设计中的建筑结构设计优化策略

郑宝磊

【摘要】房屋建筑结构设计优化是通过利用优化方法对建筑结构进行全面升级的一项工作，能够满足人们对建筑产品不断提高的新要求，同时也能促进建筑企业不断创新，增加企业竞争力。在相关设计优化展开之前，首先应当对房屋建筑的质量以及周边环境等情况进行充分了解，以保证设计优化的科学性、合理性。

【关键词】房屋结构;建筑结构;结构设计优化

1、建筑结构设计优化的重要性

1.1房屋结构设计建筑结构设计优化的意义

房屋结构设计中关于建筑结构设计优化的首要意义在于节约土地资源，实现土地资源利用的最大化，我国土地资源紧缺，城市化进程的加快，导致城市中的用地面积供不应求，在进行城市内建筑物设计时就需要对建筑物进行合理的设计，实现建筑物对于土地资源的充分合理利用，保证建筑物的质量和实用性。其次，建筑物结构设计优化的意义在于大部分的建筑物由于仅仅考虑对质量的严格把握，忽视了预算成本，导致实际建筑成本增加，加大建筑成本，不利于企业实现利润的最大化，因此，要进行对建筑结构的设计优化，降低建造成本。最后是基于对建筑物美观性的考虑，往往一个地区的环境要实现美观和新颖，就需要保持建筑物的美观性和创新性，因此要对建筑物的结构进行优化设计，实现其美观性。目前房屋建筑物对于人们的生活息息相关，要保证建筑物的质量过关，就必须实现建筑物结构的优化，保证建筑物的良好质量和美观性，实现房屋建筑水平的创新和与时俱进，根据时代的审美需求进行建筑结构优化，实现房屋建筑的设计初衷和设计意义。

1.2设计优化原则

建筑结构优化设计是一项对技术含量要求较高的专业性活动，因此设计人员只有充分结合建筑物的各项指标以及对生态环境的影响，才能选择更为恰当的设计方案，满足优化目标。建筑结构的设计优化包括对房屋顶部、围护结构以及屋内细节结构的优化，设计人员需要根据房屋布局情况、受力以及价格等方面进行设计，探索能够平衡买卖双方利益的优化方案。房屋结构优化设计首先要求房屋建筑的平面建造质量与房屋刚性结构基本一致，建筑的平面结构尽量对称，确保在水平荷载下建筑物的稳定性，其次遵循渐进原则，在竖直方向对房屋承重结构进行设计，避免转换层结构的使用，同时在优化方案中加入对环境的保护措施，在保证房屋使用功能和安全性的基础之上，尽可能地突出美感。

2、房屋建筑结构设计优化步骤

2.1建立结构优化模型

建筑结构设计优化的本质在于从变量中提取重要参数，建筑工程往往涉及多个数值，这些数值通常是设计人员定稿的参考值，因此对于建筑结构模型设计首先是选择变量，一个变化因素较小的数值参考指标对于设计具有重要意义，能够有效降低建筑设计优化和相关计算工作的难度，有利于设计师更快地找到设计目标的数据组，从而选择最佳设计方案。出于对房屋结构耐久性的考虑，设计师应当结合房屋的尺寸、结构、刚性和变形与裂隙限度等多个方面分析，确保各个条件都能满足相关要求。其次，在设计时，将房屋横截面以及钢筋的尺寸提前设定，设计人员需要找出符合事先设定值的函数组，做好目标函数的确定及约束条件，才能最大程度地满足设计要求，降低有关费用。

2.2优化计算方法

房屋建筑结构设计优化涉及多项复杂的变量，计算方法也很多，在演算过程中需要根据需求尽量选择简便的运算方法，才能提高设计师的工作效率，避免不必要的精力耗费。此外，功能与用途齐全且运转高效的设计程序结构设计优化上能够发挥重要作用，因此设计师应当加强对程序选择的重视度。在各种数据计算之后，设计师需要认真分析统计结论，找到设计方案间的共通点与差异，综合衡量后確定最佳方案。房屋建筑投资成本较高，涉及的利益成员也较多，因此设计师在进行优化设计时还需要结合工程效益以及技术含量等条件多角度思考，避免出现顾此失彼的情况。

3、房屋结构设计中的建筑结构设计优化策略

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。

3.3节能结构的优化设计

随着低碳经济的发展和繁荣，对环境保护和节约能源的呼声越来越高，绿色建筑理念的兴起要求我们在进行房屋建筑结构优化的过程中充分考虑有关节能结构的优化设计，这不仅满足了人们对于建筑物功能化的需求，也降低了建造成本和使用成本，有利于低碳节能和保护环境。在节能结构优化的过程中，要注意房屋建筑物的建设材料使用，选用新型的低碳环保节能材料，保证室内环境的优化，减少房屋内有害物质的产生，还要注意对于房屋内附属设施的选用，选用一些节能减排的附属设施和家具家电等，这样不仅对于生活质量有所提升，还可降低生活的使用成本，减少污染物的排放。

结语：

房屋建筑不断地优化设计是势在必行的，房屋建筑结构设计的优化有利于保障建筑的安全利用，可以很好的保障人们的生命、财产的安全。因此，相关企业与工作人员必须在房屋建筑结构设计当中树立主人翁的意识，要切实的提高自身责任的危机感，不断的适应市场经济发展的需求，要充分解决房屋建筑结构设计当中的问题，为人们的生活提供有力的保障。总而言之，房屋结构设计者们应该要不断的进行工程的实践。

参考文献：

[1]胡必伟.房屋结构设计中建筑结构设计优化方法的应用[J].工程技术研究，2017（7）：212-213.

[2]朱兴治.浅谈建筑结构设计中抗震概念设计的重要性[J].江西建材，2018（03）：27-28.