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摘要：近些年来，我国经济、社会与科技取得不断提高，而广大民众的生活亦随之不断提升，民众对于房屋建筑亦具有更高的要求，要求建筑本体的环保性、经济性、安全性以及功能性较强。而建筑结构的优化设计可将上述目标较好的实现，因此现在及未来房屋建筑结构的设计人员应遵循优化设计原则，优化升级房屋建筑结构，进而将更适宜的一个物质生存以及发展环境提供给民众。基于此，本文对优化设计方法在房屋结构设计中的应用进行分析探讨。
关键词：房屋结构设计；优化设计方法；应用
目前，建筑的装修和设计已经成为现阶段房屋建筑的主要潮流，而建设过程中房屋质量问题已经成为常见的问题，所以，设计中加强对建筑基础设计的重要性，将建筑结构设计优化方法应用在房屋结构设计中，不但解决了由于忽略设计而增加设计难度，也在一定程度上增强了抗震效果，保证了建筑结构的实用性和安全性，同时也控制了工程造价，增加了建筑企业的经济利益。
1房屋结构设计中建筑结构优化方法的重要性及其作用
1.1房屋结构设计中建筑结构优化方法的重要性
对房屋建筑的结构进行优化，施工人员应在确保房屋建筑质量安全的前提下，对设计方案进行细致分析，应用先进的设计观念及技术，从而对工程造价进行控制。根据相关数据分析，房屋的结构如果经过设计优化，同未经设计优化的房屋建筑相比可以缩减10%―20%的费用。但是，在现实的施工设计优化中，因为受到多方面条件的限制，实施起来十分困难，无法充分发挥其优越性。例如：一些施工企业过于追赶工程进度，从而导致对房屋的设计效果造成影响；很多年轻的项目设计人员因为缺少工作经验，无法进行设计优化；还有的设计人员因为对房屋建筑部分的过分关注，从而对整体房屋建筑的设计预案造成忽略，影响了整体造价。从中可以看出，房屋建筑项目的设计人员应把施工技术同经济收益紧密的联系起来，唯有规划出切实可行、效果良好的设计预案才可以保证企业获取最大收益。
1.2建筑结构设计优化方法的作用
首先，对房屋建筑的结构进行设计优化可以全面发挥机械设备及建材的性能，同以往的结构设计相比，更具优势。对房屋建筑的结构进行设计优化可以降低工程造价的资金投入，为企业赢取更高的收益。同时，还能够把房屋结构中的各个单元进行有机整合，提高房屋建筑的质量，保证人们的居住安全。所以，对房屋的结构进行设计优化是保证民用房屋经济性更好、适用性更强的重要方法之一。
其次，提升房屋建筑的安全性。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆通过对房屋结构的优化设计，可以对原有设计方案中的不足和缺陷进行弥补，从而提升房屋结构的合理性和安全性，在保证房屋建筑整体质量的基础上，节省房屋建筑材料，提升房屋建筑的稳定性和相应的受力性能，确保房屋建筑的使用安全。
最后，减低工程造价。据相关数据显示，运用建筑结构优化设计后，与原设计方案相比，房屋建筑工程的成本可以节约10%-30%左右，成本大大降低。同时，通过建筑结构优化设计，还可以充分发挥原材料的性能，确保房屋结构各个单元之间的紧密联系，提升房屋建筑工程的经济性。
2优化设计方法在房屋结构设计中的应用
2.1对房屋分布结构的优化设计
房屋分布结构的优化设计主要包括房屋的结构基础拉梁、荷载、钢筋混泥土结构、建筑剪力墙结构等，这些部分都需要进行优化跟处理。在房屋的基础拉梁结构上，设计师需要通过对其要求的高度、层数来综合考虑其防震性以及稳固性。然后，还要对基础桩基和基础拉梁的配筋率进行综合计算，以确保整个拉梁基础和桩基的和谐一致。此外，施工周围的土地质况、以及风力和气候等因素往往是容易被设计师所忽视的问题。但是，其实在对房屋的荷载设计上，设计师也需要充分考虑其施工周围的土地质况，以明确其地基的受荷载状况，然后根据这些情况以及风力、气候等元素来设计其基础结构。
2.2主体结构优化设计
在建筑工程上部位置相关结构进行设计实践中，应当进行建模，并优化整体系统。在该过程中，最主要的就是合理设计剪力墙，并确保剪力墙工程均匀可靠性。通过将楼层平面刚度中心点、结构重心结合（或者重合）在一起，目的在于减少风力或者地震等灾害造成的影响。在房建工程建设时，条件允许的情况下，应当最大限度地对剪力墙采取大开间构造模式，对剪力墙墙肢的长度进行加长，以此来减少墙肢，并且在标准要求下减少混凝土用量。同时，剪力墙暗柱设计时，利用的是普通类型的钢材，如果剪力墙相对较大，则钢筋的用量就会随之减少，降低成本。实践中可以看到，若建筑结构自身条件不具备，而且具有较高的抗震抗压要求，则剪力墙构件不得太大。
2.3给排水的优化设计分析
因为给排水的专用房间内具有设备基础与设备存在，同其他房间相较而言其具有更大荷载。所以应在半地下室亦或地下室内尽量设置水泵间；由于给排水的房间内具有粗细不均且数量众多的管道，所以预埋件以及预留孔洞的位置与尺寸应较为准确，且有效加强楼板孔的局部。且对于水平管道将梁柱穿过的现象要尽量避免；在管道将承重墙穿过时应将加固措施有效采取；为了避免管道绕梁以及绕柱的现象发生要确保结构布置将良好条件创造给管网系统；在建筑内尤其为高层的建筑内布置空调设备时应同卫生间、楼梯以及电梯等布置于核心区域内，所以进行结构设计的整个过程中应将该类房间内的楼面负荷重点考虑，以免此类房间内因为管道较多而导致超载现象发生。
2.4上部结构优化设计分析
想要对房屋建筑上部结构进行模型建立及优化，首先应合理布设剪力墙。保证剪力墙的质量均匀，使对称楼层的平面刚度中心点同楼层的结构重心相重合，从而削减地震、风力等外部荷载作用的扭转影响。假如房屋类型允许，尽可能应用大开间的剪力墙构造，同时增加剪力墙的墙肢长，这样，不但可以缩减墙肢的数量，同时还能够在保证刚度符合标准的基础上降低混凝土使用数量。另外，因为剪力墙中的暗柱一般应用钢筋建材，如果应用大开间的剪力墙构造能够缩减钢筋的使用数量。然而，假如建筑所在地区的地质情况较差，而建筑对抗震性能的要求较高，那么，就不应采用大开间的剪力墙构造。
2.5结构同电气的协调优化设计
如果电气的管线是以导线的形式在金属管的外部或墙体、楼板处安装，那么，就可能对预制结构的施工造成困难。所以，如果管线贯穿建筑梁，则应在梁预制时事先留下孔洞，同时确保梁的宽度同墙体的厚度相同。如果不能相同，则要保证墙体的一侧平面同梁的侧平面相齐，从而保证管线不裸漏在墙体外面。房屋建筑中，电梯房包含很多的空洞，所预埋的构件也较多，所以，应单独对电梯房的强度进行计算，从而保证设计合理，确保施工质量安全。
结束语：
综上，将建筑结构优化技术引入房屋结构设计中，意义是巨大而深远的，即有助于建筑工程成本降低，缓解建筑工程与土地价格上涨、建材成本提高间的矛盾，确保建筑安全性、实用性、美观、舒适性等提高，有利于建筑开发商经济效益最大化。特别是随着高层建筑的进一步兴建和发展，建筑结构优化技术更是存在更广阔的发展市场。
参考文献：
[1]试论建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用[J].王玲玲.低碳世界.2017(32)
[2]建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用研究[J].付明阳.江西建材.2017(02)
[3]建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用[J].徐国闻.建材与装饰.2016(52)
论文作者:王一宁,赵松超
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第3期
论文发表时间:2018/6/26
标签：房屋论文; 结构设计论文; 结构论文; 房屋建筑论文; 建筑论文; 优化设计论文; 剪力墙论文; 《建筑学研究前沿》2018年第3期论文;