房屋结构设计中结构设计优化技术的应用

纪立棉

摘要：房屋结构主要是房屋建筑的梁、柱、墙体、外形等主要承重构件。房屋结构设计的目的是确保所建造房屋的适用性、经济性和规定年限内各种可预期的功能性要求。合格的房屋建筑应具备结构合理、质量优良、功能完善、外形美观等特点，房屋结构的设计水平会直接影响房屋建筑的整体功能。随着人们经济水平的提高，不仅对居住房屋的质量提出了更高的要求，同时也需要更美观的房屋建筑外形，所以房屋建筑结构设计显得十分重要。

关键词：房屋结构;设计;优化;应用;分析

一、现代人们对房屋建筑的安全性和实用性都提出了更高的要求，同时对外观与经济也都有着较高要求。建筑结构设计过程中，应当从实际出发，充分考虑建筑施工个过程中便捷性，确保建筑工程能够快速竣工。在建筑结构建设过程中，对建筑结构进行合理的优化，会使房屋结构的合理性、安全性、经济性都得到提高，并且可以使建筑的整体美观性得到进一步提高，由此可見，加强在该方面的分析是必要的。

二、结构技术优化的重要性

随着我国城市进程的不断加快，城市建筑用地越来越紧张，城市中高层建筑的数量不断增多，高层建筑能够环节城市用地紧张现状，只有通过对高层建筑进行应用，才能在满足现代社会经济基础上，实现对房屋建筑结构合理设计，并且能够满足人们对房屋建筑的具体需求，这也房屋建筑结构设计成为了人们关注的一项重点内容。建筑企业要想实现对房屋结构设计的合理优化设计，应当在要求设计人员确保建筑工程的整体质量能够达到人们要求的基础上，对建筑设计方案进行系统分析与深入研究，并且应当将现代设计理念合理的应用到结构设计观念中，同时，在该过程中，要对房屋建筑工程的造价进行控制。依据以往建筑工程的建设经验来看，工作人员在房屋建筑工程设计期间，如果可以合理的将经济利益与施工技术两者有效的结合在一起，最终制定的设计方案则是科学的、合理的，能够使建筑企业在获取理想的经济效益。为了实现这一目的，要求房屋建设过程中，充分发挥机械设备和建筑材料的性能，从而使两者都能够更好的为房屋建筑工程服务。

三、房屋建筑结构设计优化的意义与内容

（一）意义

房屋建筑结构优化设计在房屋建筑结构中至关重要。科学合理的优化设计可有效提升房屋建筑的空间利用率、降低成本、节约材料。随着我国城市化进程的推进，城市土地供需矛盾日渐突出。未来城市建筑的发展方向将以高层或超高层建筑为主。高层建筑相较于传统建筑在建造过程中具有更大的难度，所以相关设计人员更应重视结构设计优化问题。应在节省的资金投入理念下，以保障房屋建筑质量为原则，运用新的设计理念和技术细致规划建筑设计方案。

（二）内容

人们对房屋建筑的性能与应用都提出了更高的要求，在房屋建设过程中，为了满足不同用户对房屋建筑道德需求，人们加强了对结构设计优化技术应用的重视。现代房屋结构设计期间，利用资源优化设计方案，完成对各项资源的合理分配，在满足房屋结构自身安全性、耐久性的基础上，提高了房屋建筑的美观性和经济性。房屋建筑结构设计的基本内容是房屋结构的安全性及功能性，一般情况下设计单位会根据房屋建筑的经济性来确定建筑结构的设计优化方向。通常会从建筑整体优化的角度出发，对细节构造进行不断深化。主要从主体结构、围护结构、细部构造、屋盖结构、基础结构等几方面进行，从而确保房屋建筑结构设计的整体性和准确性。

四、房屋结构设计中优化设计方法具体分析

（一）优化房屋建筑的整体性与局部性

建筑设计具有一定的层次性和复杂性。整体设计体系、结构相关体系、安装体系组成了整个建筑设计。每个体系之间又互相联系着，它们都有许多复杂的分支，在对建筑结构设计优化时，要对每个分支进行考虑和优化，组成一定的系统。而复杂性，主要体现在建筑结构和各种建筑零部件方面，内容较多，比较繁琐，因此在对其进行优化时，要从整体到局部，形成一个有条理的系统，否则很难对全部结构进行优化。

（二）对建筑寿命和阶段性进行优化

每个建筑都有寿命周期，在建筑物交工使用后，每个阶段其耗损速度不同，因此要在使用年限内，对每一个阶段要进行评估，做好结构优化，虽然这个过程比较繁杂，但对整个建筑的经济效益有很好的保障，不仅保证了建筑物的质量，而且有利于优化整个建筑物的使用寿命。

（三）对建筑的基础进行优化

建筑一般有以下几种基础形式，独立基础、条形基础、平板式筏板基础和梁板式筏板基础等。建筑结构采用无筋或配筋的整体基础形式叫独立基础，截面形式有锥形、阶梯形等，适用于建筑项目所在地区地质较好的情况和多层框架结构;条形基础指的是若干柱子沿着一条线排列而形成整体的形式。它的刚性比较好，但需要良好的地质情况，否则容易产生不均匀沉降。当地质情况较差，建筑物比较庞大，荷载比较大时，可以采用板式基础，它能够很好的改善地基不均匀沉降的情况。因此在选择基础类型时，要根据实际地质情况和设计要求选择相应的基础类型，以保证建筑物的整体质量和安全。

（四）优化建筑主体上部结构

上部结构指的是建筑项目基础以上的部分。包括墙体结构、梁板结构、建筑材料，管道设计等。在对上部结构优化时，首先要考虑布置剪力墙。对于底层的建筑，墙体可以采用框架结构，通过增加剪力墙的方式，来使高层建筑物的刚度和强度满足建筑的抗震要求，要尽可能地对剪力墙进行大开间的构造，对墙肢长度进行加长，这样不仅可以减少墙肢的数量，还可以降低混凝土的使用。对于6层以下的建筑，应该采用混合结构，从而达到减少使用钢筋混凝土，降低工程造价。通过新兴技术，降低墙体的重量，比如采用墙体加气块建筑技术，减少实心砖的使用，从而降低梁板和基础的荷载，减少建筑材料的使用，达到降低工程造价的目的。

（五）结构优化与建筑优化保持协调

建筑整体造型是人们直观的感受，建筑结构给人带来内部的舒适感。两者都很重要。因此建筑结构优化应与建筑优化保持协调，即结构设计要与建筑的外观和平面布置相协调。结构设计要保证建筑外观的简洁和美观。首先墙体与支柱不能有错位的现象，在某些转角处，荷载比较大，要选择高强度的建筑材料来承重。

（六）结构优化与排水系统优化保持协调

在房屋结构设计中的一大重点就是排水系统的设置，它是不可缺少的部分。排水系统中涉及到的机械设备很多，其中不乏荷载能力、荷载强度较大，最好的办法是将其放置在地下室，而且要注意到实际尺寸与预留的埋设深度要符合相关规定。管道在铺设过程中，可能会出现贯穿柱或梁的情况，设计人员要尽可能减少这种情况的发生。如果发生管道穿越承重墙的情况，必须对承重墙进行加固。

五、结语：

房屋建筑结构计面临严峻的挑战，建筑结构需要在高度、刚度、设计要点等细节方面进行科学合理化的把控，保证搭建优化的高层建筑结构。为了设计出高质量、高水平的建筑结构，然后针对具体问题进行优化。在建筑材料上选择符合设计要求的，在基础设计和上部结构设计，选择最优的方案，合理布置管线，不仅保证良好的房屋建筑结构质量，而且实现美观建筑形态，促进房屋建筑的蓬勃发展。

参考文献：

[1]劳叶华.建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用[J].建材与装饰，2018（10）：123-124.

[2]朱育萱.房屋建筑结构设计中优化技术应用探讨[J].建材与装饰，2018（09）：86-87.

[3]王谦.房屋建筑结构设计中应用优化技术探析[J].居舍，2018（06）：142.

[4]林乐程，顾旭兵.房屋建筑结构设计中建筑结构优化设计方法的应用探讨[J].居舍，2018（06）：177.