房屋结构设计中建筑结构设计优化方法的应用

刘成龙

莒南县广宇设计咨询服务中心 山东临沂 276600

房屋建筑是人们生产和生活的重要场所，其结构设计工作受到普遍关注。因而，若对房屋建筑结构进行设计优化并加以应用，可有效提升其设计质量，进一步满足人们的生活和生产需求，这同时也是当前所有的房屋建筑结构设计单位需要重点考虑的问题。本文根据房屋建筑工程的特点，从其与经济效益之间的关系出发，结合工程结构设计实践，探讨房屋建筑结构设计优化相关方法，同时基于某一实际工程案例，浅析房屋建筑结构设计优化的实际应用，以验证结构设计优化的实践效果，体现房屋建筑结构设计优化方法及其应用的实际价值[1]。

1 房屋建筑结构的优化设计内容

对我国房屋建筑结构进行全面分析，可以得知其建筑优化的内容可以先遵循“设计规范”以及相关的“使用要求”为前提，考虑到房屋建筑在设计过程当中遇到的实际情况以及实际因素，在实现经济整体合理性为缘由过程当中，实现一定层次的建设。此建设过程通称为“优化设计”。优化设计对于建筑结构自有的构建、布局等实现了有效排列，减轻结构的受力情况，优化设计结构。首先，优化设计可以以“结构”为主体，对相关楼层的围护栏结构实现细化。此外，可以基于房屋的基础部分进行优化，完成屋盖结构等提升。

2 对建筑结构设计优化的意义研究

2.1 房屋结构设计优化的作用

在现代化的建筑工程领域，越发注重对建筑质量的要求，这样既能保障在房屋建筑施工时的安全性，同时也可以顺利推进建筑施工，保障建筑体的质量要求。因此在建筑行业将重心放在了对建筑结构设计的优化中，通过针对房屋结构的社会优化，能够很好的提高建筑整体结构的稳定性与安全性，大大增强房屋的质量与安全性。最为关键的时，针对建筑结构的设计优化能够在保障建筑体结构性能的同时最大程度节约建筑的施工成本。如针对建筑结构进行合理、科学化调整，能够有效节约施工的材料、降低人力资源的投入，对于后期质量的监管也更容易等。房屋结构设计优化前后对比明显，基于更加科学完善的优化技术，使得建筑材料的使用率被大大提高，同时降低了房屋的整体重量，使得材料需求降低，同时建筑力学性能得到有效提高，更加科学、合理化的建筑室内布局，能够给人们提供更加美观、多功能化的住房舒适体验，因此房屋结构设计的优化既符合建筑的使用价值，也符合建筑的经济性价值与美观性价值，并提升建筑的整体质量要求[2]。

2.2 房屋结构设计优化原则

整个房屋建筑设计优化是一项技术含量很高的工作内容，其相关设计人员既要充分对房屋建筑周边的地理、水文参数有一个详细了解，同时需要专业化、系统化的建筑结构设计知识，在众多设计优化方案中选择最佳、符合各项要求的方案，其中对房屋结构的优化将涉及到如对建筑整体框架结构的优化、房屋屋顶的结构的设计优化、围护结构以及屋内细节结构的优化等，同时在设计优化环节还要考虑房屋建筑的整体功能布局要求，对房屋受力性、稳定性做全面性优化，在保障质量的同时，还需要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。后续还要增加房屋环节布局的优化方案，通过合理对环境生态的保护与布局，使得整个建筑更具有美观性，能够在舒适性、安全性、稳定性等方面符合居住人的条件与要求。

3 房屋建筑结构设计优化方法

3.1 房屋建筑结构的优化技术应用

目前，在我国房屋优化设计当中，其整体项目自身拥有巨大的影响。因此，必须进行高度重视，保证房屋结构优化可以参与到前期方案当中。目前，我国房屋的建筑方案未能考量到综合优化技术，必须根据房屋的自有结构，实现全面优化，保证优化技术有效贯穿。在前期方案优化当中，出于总成本的预估，可以给整体的设计带来一定的启发价值，保证相关的优化技术，可以解决结构性问题，节约相关成本。

3.2 科学构建房屋建筑设计的模型

在具体的房屋结构设计优化中，需要精准科学化的对房主建筑结构进行模型建构。首先，就是需要科学选择变量。变量就是在房屋建筑设计中可以用来进一步优化的参数值，通常而言在设计优化前需要整体性分析建筑结构的各项性能，认真了解需要优化的内容点以及关键点，从而对整体的设计方案能有全面的掌握认识，同时也要考虑建筑建设中其他因素的影响。从具体的结构优化环节来看，特别是相关工程涉及到的细节参数，需要作为优化的理论依据，在选择最佳方案时在其中做合理的取舍，参考房屋工程建设的参数，明确数据目标，最大限度降低对建筑的直接性影响，同时降低设计优化所带来的偏差；然后是科学化选择优化函数，在以实用性跟稳定性的前提下，既要做好成本控制，同时对房屋整体结构、尺寸、用料等进行合理选择，保障稳定，再结合具体施工的条件，最终合理施工[3]。

3.3 结合相关参数进行结构设计优化

房屋建筑结构设计优化工作具体过程可通过建立结构设计优化模型、计算方案选择、程序创新及结果分析几个方面进行具体实施。具体而言，在结构设计优化时，可建立相关函数模型，以提高结构设计优化的有效性。对于钢结构的优化设计，可通过函数模型中分析其截面尺寸等参数，从而实现对钢结构施工成本的控制。此外，对于结构的稳定性和耐久性，设计人员可从房屋的尺寸、结构的牢固性等多方面加以考虑，从而实现设计优化。

4 结语

综上所述，在房屋建筑结构优化设计当中，对于房屋建筑设计人员而言，进行优化设计不仅可以保证其自有建设的有效性，更是可以对我国居民的生命安全产生重要的保证作用。在我国后续的发展过程当中，为了保证房屋建筑的实用性，就必须将优化技术进行全面融合。因此，对于优化技术自身的开展工作而言，其具有非常优良的应用前景，可以实现有效增长。