广东一方设计有限公司 广东省阳江市 529500
摘要：房屋质量一直是人们关注的焦点，在我国人口密集高的情况下，房屋建筑的质量问题影响范围更加广泛，严重威胁到周边百姓的生命和财产安全。在满足人们对房屋建筑质量要求的同时，施工单位也可以适当降低成本来提高经济效益，二者在某种程度上是一种负相关的关系，需要在两者之间找到平衡点。在房屋建筑结构设计中运用优化技术，能够在保证工程质量的前提下，降低施工成本，提升企业经济效益。
关键词：房屋建筑；结构设计；优化技术
中图分类号：TU712 文献标识码：A
1建筑结构设计的优化内涵
建筑结构的设计优化指的是通过对先进科学的设计理念进行综合运用，将其以合理的设计方式进行表达，从而呈现出最优的建筑设计方案，将设计出的建筑物实现实用性与美观性的双重优化，就是建筑结构设计优化的过程。对于建筑结构而言，其优化设计主要针对两个方面：其一，是建筑外观的整体优化；其二，是建筑内部空间的各项细节优化。设计师要做到对建筑的整体优化，不单要根据建筑本身的特点进行调整完善，同时还要结合建筑周边的环境进行优化，将建筑物与周边环境进行有机结合，呈现城市与自然的和谐景象。
2在房屋建筑结构设计中应用优化技术的作用
在房屋建筑结构设计中应用优化技术主要有两个方面的作用，分别是保证房屋建筑安全、降低房屋建筑成本，下面分别进行详细论述。首先，优化房屋建筑结构设计中的技术有利于房屋建筑安全性、美观性和功能性。房屋建筑结构设计中应用优化技术可以对房屋质量进行前期校核，避免不合理的设计结构的出现，提高了房屋建筑结构的安全性，与此同时，应用优化技术还可以弥补设计中的不足，提高设计的美观性，更好的保障房屋建筑的各项功能的良好结合。其次，优化房屋建筑结构设计中的技术有利于降低房屋建筑成本。在房屋建筑结构的设计过程中，在满足基本的功能性、安全性、美观性的同时，还要考虑它的经济性。在房屋建筑结构设计过程中应用优化技术可以优化房屋建筑结构，从而减少原材料的数量，同时提高材料的利用率，降低材料成本；与此同时采用优化技术还可以缩短房屋建筑工期，减少人力成本和时间成本。因此在房屋建筑结构设计中应用优化技术意义重大。
3房屋建筑结构优化设计原则
3.1安全性设计原则
通过加强房屋建筑结构安全性优化设计，不但能够降低建筑工程施工成本，而且有效提高房屋建筑工程的安全性能。若设计人员只考虑如何节约成本，忽视房屋建筑结构设计的安全性，特别容易引发较大的安全事故，故设计者要严格遵守安全性设计原则。
3.2功能性设计原则
房屋建筑结构的各项功能，可以通过优化设计全面体现，在对房屋建筑结构进行优化设计时，设计人员要遵守功能性设计原则，为居民提供一个功能更为齐全的居住空间。在当前的经济环境下，居民对房屋建筑工程的功能性要求比较高，因此，房建结构设计人员要根据居民提出的要求，保证房建工程的各项功能得到充分发挥。
3.3经济性设计原则
由于房屋建筑工程结构比较复杂，涉及的内容特别多，钢筋与混凝土等施工材料使用量逐渐提升，工程施工投入资金额不断增多，房建结构设计人员要认真遵守经济性设计原则，在满足房建工程结构设计安全要求的基础之上，节省大量的施工作业材料，保证工程施工成本得到良好管控。通过遵守经济性设计原则，能够保证房建工程结构更加安全，提升施工企业的经济效益。
4 房屋建筑结构设计优化技术的应用
4.1 结构体系的优化
现代建筑的功能和造型具有一定的复杂性。结构体系的优化主要是指在满足建筑功能及造型的要求，满足规范要求的前提下，通过合理的结构布置来合理地节约工程造价。结构体系对造价的影响很大，应加强重视。应根据建筑功能合理选择结构体系，应选择比较规则的平面和立面方案，尽量避免或少出现平面及立面不规则的结构布置。
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4.2 设计模型的优化
建筑结构设计的第一步需要建立合理的结构模型，后续设计工作围绕相应的模型体系来开展，而建筑结构设计优化第一步就是结构模型的优化。模型优化在造型复杂的建筑上的体现尤为明显，如何将复杂的造型简化提炼，并最终在结构分析软件中体现为结构构件。合理的结构模型是结构设计的关键，错误的结构模型必然导致错误的计算结果，由电脑输出的计算数据更加具有隐蔽性和欺骗性。
4.3 计算参数的正确选取
结构模型中给出的计算机计算结果，应经分析判断确认其合理、有效后方可用于工程设计。为分析判断计算结果是否合理，除了合理的结构方案、正确的计算假定外，正确填写抗震设防烈度、场地类别，合理选取计算程序中的各项参数十分重要。计算参数的选取除满足国家规范外，还需特别注意地方规范及标准中的相关规定。
4.4 基础设计的优化
建筑结构中的基础是整个建筑的根本，基础需要承载所有上部建筑结构，并将相应的重量、受力分置于周边土地当中。一般情况下，房屋建筑会采用桩基础的基础形式进行，较为常见的是灌注桩、预制桩 2 种。桩基础设计优化是指保证工程质量的前提下，尽可能降低工程造价，包含材料用量、施工速度等。第一步应根据上部结构荷载结合地质条件，选取最合适的桩型。桩型确定后，应提高单桩承载力，如提高端部承载力、扩大桩身尺寸、提高桩周土体承载力等。布桩阶段应尽量利用桩身材料强度，使桩基础均匀受力，各桩受力接近桩基承载力。
4.5 地下室结构的优化
地下室结构占结构总成本的比重很大，做好地下室结构的优化设计对控制这个项目的结构成本至关重要。地下室结构优化需注意以下两点：（1）控制层高，满足建筑使用要求的前提下，尽量减小地下室层高。不仅可以减少混凝土及钢筋用量，还能减少施工土方开挖量，降低维护费用。地下水丰富的地区，水浮力是基础设计不可忽视的重要因素，水浮力起控制作用时，减小地下室层高能减少抗拔桩数量，降低底板配筋。（2）地下室结构土压力、水浮力较大，侧墙及底板抵抗外力所需配筋用量也很大，设计人员在进行设计时应详细分析结构构件的受力状态。满足规范计算的条件下，做到分段配筋，受力较小部位配置较小的通长钢筋，受力较大的部位做到局部附加。
4.6 建筑、室内、结构协调的优化
结构设计时应保证房屋建筑及室内的美观性、合理性。结构柱及剪力墙要与建筑平面功能保持一致，在保证结构安全的前提下，尽量减小结构柱及剪力墙的截面尺寸。结构梁的布置应尽量和建筑墙体同宽，结构梁比建筑墙宽时，应将结构梁向次要空间偏心，如厨房、卫生间等。商品住宅对建筑1层大厅的美观要求越来越严，受到建筑企业的重视，在大堂顶位置，应避免布置梁，无法避免时尽量将梁上反或减小梁的高度。
4.7 设备、结构协调的优化
房屋建筑中给排水、电气及暖通专业有很多管线。如果管线都在结构梁下，势必会影响净高。结构设计师需分析判断哪些管线可在结构梁留设套管。暖通专业的风管一般比较粗大，无法从结构梁内穿过，结构专业需配合暖通专业，风管上方的梁高应尽量减小，可适当加宽，满足承载力要求。
结束语
建筑行业的快速发展，不仅需要国家相关政策、法律的扶持，同时还需要建筑行业自身的发展驱动，而建筑工程的结构设计优化技术不仅能够满足人们对房屋建筑功能性的要求，还能实现房屋建筑高效、环保、经济等方面的要求，为了更好地实现这些目标，房屋建筑结构设计中的优化技术需要结合高新技术进行创新，相关监督监管机构要重视房屋建筑结构设计优化技术的创新，采取有效措施为其创造更好的发展条件，推动我国房屋建筑行业的快速发展。
参考文献
[1]周汉杰.建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用[J].中华民居（下旬刊），2014（1）.
[2]顾振德，陈相华，徐建平.简析建筑结构设计优化在房屋结构设计中的应用[J].中国高新区，2017（8）.
[3]郑智垚，乐肖军.结构设计优化设计技术与其在房屋结构设计中的应用[J].中国新技术新产品，2011（4）.
论文作者:陈盛偏
论文发表刊物:《工程管理前沿》2019年第15期
论文发表时间:2019/9/19
标签：结构论文; 结构设计论文; 房屋建筑论文; 建筑论文; 建筑结构论文; 房屋论文; 技术论文; 《工程管理前沿》2019年第15期论文;