房屋结构设计中建筑结构设计优化方法的应用李声茂

房屋结构设计中建筑结构设计优化方法的应用李声茂

李声茂

丹东市民用建筑设计研究院有限公司辽宁省丹东市118000

摘要：现代人们对建筑的要求越来越高，不仅追求建筑物的美观性，还要兼顾建筑物的实用性。因此在对建筑房屋进行设计时，应以方便施工为基本出发点，同时在提高建筑房屋美观性和实用性的前提下，最大程度的降低成本。文章结合现代建筑结构优化方法对房屋结构设计进行优化，以延长建筑房屋的使用寿命，提高建筑房屋的使用性能。基于此，本文就房屋结构设计中建筑结构设计优化方法进行了论述，以供参阅。

关键词：房屋；结构设计；建筑结构；设计方法

引言

随着人们生活水平不断提高，不仅对建筑实用性与安全性有所要求，而且对经济性与外观也有所要求，然而，在对建筑结构设计的时候，必须考虑到施工的方便性，以便快速完工。对于建筑结构设计进行必要的优化，不仅能获得房屋结构的经济性、安全性以及合理性，还能使建筑更加美观。本文将对建筑结构设计优化方法在房屋结构中的应用进行相关的阐述，希望对建筑设计工作者具有一定的指导作用。

1建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中应用的必要性

传统的房屋建筑设计，更加注重建筑物的安全与质量，但是在造成建筑结构不合理的情况，通常是由于，建筑造价得不到有效的控制，导致工程的设计造价有所增加。传统的建筑设计一般都有一定缺陷，美观度也有所欠缺。经过一定改革后，现代的建筑结构设计，应从居住者的审美角度出发，满足居住者的心理需求，在房屋设计中，充分融合审美价值和使用价值，统一和整合建筑的是经济和生态价值。优化建筑结构设计，能够节约建筑的原材料，延长建筑的使用寿命，提升建筑的综合效益。所以对建筑结构设计优化方法进行分析，要对建筑材料的资源进行优化配置，提高材料的使用率，所以在房屋结构设计中，优化建筑结构设计方法有非常重要的意义。

2房屋结构设计中建筑结构设计优化方法的内容

房屋结构设计中建筑结构的设计优化方法的内容主要可以分为两部分，一是房屋结构中建筑的总体结构，二是房屋结构中建筑的部分结构。房屋结构中建筑的总体结构的优化包括了建筑的基本结构、维护结构、顶部结构和细部结构等，其余则是房屋结构中建筑的部分结构，值得注意的是，在对房屋结构中建筑的总体结构和部分结构进行优化设计时，必须要考虑结构的造型、选型的布置、部件的受力程度以及建筑工程的造价等，并且能够在结构优化的基础上使设计能更为新颖实用。在房屋建筑结构进行实际设计时，必须要建立较为科学合理的优化模型，在此基础上对原有的设计进行修改分析，使其能够更为合理，从而使设计出来的房屋建筑能够达到居住的要求，在保证质量和舒适度的前提下，使其房屋建筑的外形更为美观。

3房屋结构设计中建筑结构设计优化方法的实际应用

3.1房屋结构设计中建筑结构设计优化的整体性与局部性

复杂性与层次性是任何一个项目建筑设计都具备的两大特点。从复杂性方面来看，其主要包括零部件的选取、建筑原材料的选取以及结构类型的选取等内容。从层次性方面来看，其主要包括建筑的结构体系、设计体系以及安装设计体系等，而在每一个体系之内又包括了很多个下属体系。在设计房屋建筑的时候，设计人员应该优化各个下属的系统，冲破各个布局间的横向关联，对工程进行叠加。因此，在建筑任何房屋的时候，优化的着眼点都应该是整体而非局部。只有这样，才能达到真正设计优化的目的。

3.2钢筋混凝土框架结构设计的优化方法

目前，钢筋混凝土在现代房屋建筑中的应用较为广泛，大多数房屋建筑在施工过程中都会选用钢筋混凝土建筑的方式。所以不难发现，对房屋结构设计中钢筋混凝土结构设计的优化存在一定现实意义。将准则法应用在钢筋混凝土结构设计的优化过程中，以建筑结构的截面为基础，借助于有限单元法的优势，对房屋整体建筑结构展开分析与分解工作，全面优化所有的建筑构件，保证公式计算的精准性，以及房屋结构设计中钢筋混凝土结构框架的优化。

3.3建筑结构的优化与建筑优化

在优化房屋建筑结构设计的过程中，首先要保证建筑整体结构与整体平面的高效融合，从而实现房屋建筑外形与结构的有效结合。在优化结构设计的同时，严格遵循简洁的房屋建筑原则；例如：保证房屋建筑墙体与建筑支出间不会产生错位现象，时刻保持房屋建筑高度与建筑截面面积的高度适应，达到建筑整体结构与整体平面的配合性目的。并且，房屋建筑结构设计的过程较为复杂化，诸多转交部位的承受性能有待加强。在这一现实要求下，需要进一步加大转交部位的承受力度，在优化设计过程中，增强施工材料的强度值，采用强度值较高的施工材料展开工程建设。此外，要最大程度保证房屋建筑结构的整体刚心与重心力、质心之间交叠的准确性，防止扭转局面的出现。

3.4建筑结构设计的电气优化方法

设计人员要进行电气管理安装，用注意，该导线的形式，是否为金属管体，并在外部墙体和楼板等处安装。但是这样的安装方式，会增加施工的整体难度。所以设计人员，在进行电气优化中，要使管线穿过梁体，并在梁体上预留相应的孔洞，并且要保证梁体的宽度与相应的墙体的宽度相同。如果设计人员发现了不相同的情况，要保证管线不会在墙体的表面出现漏出等现象。在房屋的整体优化建筑中，针对电梯的建设，是比较重要的方面，在电梯中有很多空洞，会埋下很多建筑构件，这种情况需要设计人员对电梯部分，进行分析和计算，保证设计的合理性和安全性，满足施工的质量标准。

3.5进一步优化房屋建筑的使用年限

由于房屋建筑是较为庞大的工程建设，其特征具体表现在长工期、长使用年限等方面。要想保证房屋建筑可以在规定使用周期内，充分发挥使用性能，就需要针对其使用年限展开更进一步的优化。其优化设计内容主要体现在：结合不同建筑环节的实际特征与具体建筑结果，加以明确房屋建筑结构设计的优化方案，从而实现对房屋建筑使用年限的进一步优化与延伸。

4房屋结构中关于建筑结构设计优化的案例分析

某房屋建筑项目建设施工面积为7322平方米，为写字楼，层数为五，抗震防裂度为6度，基本风压为0.4，对工程采用了建筑结构设计优化，主要优化的内容包括：（1）在对建筑进行建筑结构设计优化时，首先建立了整体优化模型。（2）对建筑的分部分进行优化。包括基础拉梁的设计、荷载设计优化等。建筑基础设为短柱形式，将基础拉梁截面的高度设置为距离重心短柱的二十分之一。采用最小的钢筋使用率的优化设计方法，保证建筑的混凝土的框架与基础拉梁的设计具有合理性。由于该建筑的结构为钢筋混凝土结构，因此在设计优化时考虑更多的是风荷载问题，采用了准则法对钢筋混凝土框架结构进行了结构的优化，通过有限单元法进行了整体的受力方向的计算，然后进行结构的分解，得到每一个构件受力的结构优化。并通过公式运算的方法得到了钢筋混凝土框架的最优级结构。

结束语

总而言之，在房屋建筑结构设计的优化过程中，要采用行之有效的优化方法，全面发挥房屋建筑的使用性能，并合理控制资金的投入程度。与此同时，还要提高房屋建筑的使用质量，降低对周围环境的影响程度，实现工程建设成本的合理降低，属于房屋建筑结构设计优化的主要目标。通过对房屋建筑结构的设计优化，可以切实提升建筑企业的经济效益与社会效益，从而促进我国建筑事业的可持续发展。

参考文献：

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[3]景毅.建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的运用分析[J].科技资讯，2014，27：36.