顾兴辉
南京市第九建筑安装工程有限公司 江苏南京 210000
摘要：建筑结构的优化设计在目前我国的建筑设计行业中有着极大的发展前景和良好的应用价值。将这种优化模式充分地应用在建筑结构设计中，可以在建筑土地价格飞涨的今天，以最低的建设成本实现建设单位对建筑结构的要求。在建筑结构优化设计中，可以有效地控制建筑物的工程造价，使得房屋的建设成本实现最大经济化。设计人员可以通过合理的结构设计，使得房屋结构在整体上达到安全、舒适和经济的目的。这种建筑结构优化模式，不仅为建设单位带来了比较客观的经济利益，还能够为广大住户提供更多的户型选择，进而有效地节约了建筑用地，值得广大设计人员进一步地创新与实践。本文分析了建筑结构设计及优化的理论，阐述了房屋结构设计中建筑结构优化方法的应用。
关键词：房屋结构；设计设计优化；应用
1 引言
在房屋结构设计中，选择最为合理、科学的建筑材料，在前期设计、下部地基基础设计中应用最优设计方法，不仅能够使建筑物实现审美价值与功能性的统一，同时能够从整体上节省房屋工程建造成本，实现良好的经济、社会效益，较好地迎合了当前科学发展观、可持续发展理念的要求。
2 关于建筑结构设计及优化的理论分析
2.1 所谓的建筑设计，就是设计师把美观、实用等一些原则综合起来，然后根据一些不同地区的不同情况加以综合利用，运用一些建筑学的原理，进行设计。从建筑学的理论上来看，能具体体现的有两部分：第一房屋工程的结构设计，第二房屋工程的结构优化设计。就房屋工程的结构优化设计具体包括顶部优化方案的设计、内部结构细小部分的优化设计、围护结构优化的方案设计，还包括造价方面的分析、周围设施的布置、建筑物的受力分析等等。房屋的设计不仅仅在前期需要注意，还涉及施工及建设的后期。在具体的施工过程中，还是要根据实际的情况来选择最佳的建筑方案，以房屋建筑的综合指数最好的方案进行房屋的建筑和设计。
2.2 这样的环境对建筑设计师有了新的要求和挑战，所以身为一个设计师，要勇于面对新的挑战和难题，不断进行综合的对比和分析，从而选择出最佳的方案。在一些建筑设计的过程中，建筑师要以自己所学的理论为基础，然后根据当地的具体环境和条件，还要结合安全、美观、实用、大方、节省材料的原则因地制宜进行方案的设计工作，从而达到最佳的效果。建筑设计师在工程的基础之上进行一些方案的具体的设计和步骤之后，在平面上，建筑物应该尽量对称，尽可缩小一些差异，比如质量中心与刚度中心的距离要小，这样一来，建筑物在水平方向承载一些压力的时候不会产生一些或大或小的扭转，有助于增强建筑物的稳定性。在竖方向的布置上，在满足基本功能的前提下，要保障承载重量结构部件的通畅，尽量避免转换器的使用，这样有助于减少施工的步骤，而且节省了一部分的材料。同时，这样的设计比加转换器的设计更加稳重，提高了建筑整体安全性。
3 建筑结构优化方法在房屋结构中的具体应用分析
在房屋结构中采用建筑结构优化方案，可使工程投资成本降低，除此之外，还能够优化配置房屋结构，将最大化社会效应、经济效益体现出来，一般情况下，建筑结构设计主要以房屋前期结构设计为依据，实现对建筑结构的优化处理。
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3.1 建筑结构的前期设计
前期设计对房屋经济性的影响非常大，还可影响项目总投资资金。现阶段，从房屋结构设计上看，其中存在较多的问题，主要表现为在前期设计中，并未应用结构优化设计，在前期结构设计缺乏合理性、科学性，甚至可能对房屋结构设计产生不良影响。这就要求将建筑结构优化设计应用于前期设计中，为房屋设计提供可实践、合理的方案，提高前期设计合理性，有利于为建筑整体设计提供依据。
3.2 建筑结构的基础设计
在结构设计中，建筑基础结构设计是关键内容，为了获取最优化的设计方案，首先就需要实现地基结构的优化。目前，建筑行业发展速度非常快，随着建筑产品具体形态、功能的不同，房屋地基设计也存在差异，从地基设计的具体情况上看，必须做好实地勘查工作，在优化结构的过程中，遵循控制施工成本的原则，如果在地基设计中，其基础部分为地桩，则要以其受力情况为依据，考察不同材质地桩，选取合理的设计方案。
3.3 建筑结构抗震优化
房屋结构抗震设计要根据具体参数完成，抗震设计具备很多不确定因素，预定设计与实际设计可能存在差异，这就需要对设计方案进行优化。以往采集的数据可以作为抗震设计的依据，在设计阶段，将建筑结构优化融入抗震设计中，获得最佳的设计方案[4]。除此之外，为了使宏观需求得以满足，还要对结构细节非常注重，合理选用现浇板，如果异形板易出现断裂，则在设计过程中，要将钢筋选择范围纳入抗震设计中，在成本基本不会增加的情况下，选用功能更强的材料。为了确保塑性要求满足条件，可以选用冷轧带肋式钢筋材料，当内部结构满足条件，钢筋材料的配置也符合要求后，可以提高建筑结构的安全性，同时还可以控制施工成本。
3.4 科学优化建筑主体
房屋建筑结构的设计要以模型为依据完成系统优化，其过程比较复杂，涉及到的内容非常多，剪刀墙的设置必须合理，确保墙体质量均匀，便于使楼层整体结构重心与楼层中平面刚度中心点重合。在建设房屋的过程中，若拥有较好的施工条件，则需尽量采用大开间构造，将剪刀墙墙肢长度加长，促使墙肢数量减少，能够控制混凝土的用量。除此之外，通常采用钢材对剪刀墙暗柱进行铸造，控制成本，如果建筑设计条件无法满足，则不可使剪刀墙构造过大。
3.5 优化排水结构系统
房屋建筑排水系统包含的机械设备非常多，且要求机械拥有较强的荷载能力，一般于地下室内设置，且预留深度、预留尺寸要符合设计要求，还需加固钻孔部位。施工人员要采取措施降低管线贯穿梁、柱的发生风险，若在建设过程中，出现了上述贯穿的情况，则要加固墙体。就结构整体而言，需确保管道网与结构设置的协调性。
3.6 优化电气系统设计
电气管线主要安装于楼板、墙体或者金属管体外部，安装难度较大，若管线需从梁体穿过，则需选取梁体部位，留取孔洞，确保墙体宽度、梁体宽度保持一致。在房屋建筑中，电梯包含的建筑构件非常多，建筑方案的设计人员要对电梯部分单独给予设计，提高设计的安全性、科学性，提高施工质量。
3.7 建筑结构局部、整体优化
建筑工程设计具有较强的复杂性、层次性，就其复杂性而言，主要表现为施工人员要对建筑零部件、建筑材料等进行选择，做好工程的成本控制工作，从层次性上看，建筑工程包含多种体系，例如安装体系、结构相关体系、整体设计体系等。在设计房屋结构的同时，建筑工程设计人员必须优化所有附属系统，不能够单纯从局部考虑，必须要坚持从整体利益出发，实现房屋结构资源的合理配置，提高建筑施工质量。
4 结束语
房屋建筑的优化设计不仅可以提高建筑的功能性、安全性和耐久性，而且还可以在满足人们对各种功能要求的基础上，提升建筑物的美观性和经济性。设计人员应当结合现有资源，合理的对结构设计方案进行优化，提升建筑效益。
参考文献：
[1]饶远文.结构设计优化技术及其在房屋结构设计中的应用[J].价值工程，2010，（09）：160.
[2]邹俊.建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的现实应用[J].科技传播，2010，（19）：139+132.
[3]辛海虹.结构设计优化技术与其在房屋结构设计中的应用[J].价值工程，2010，（27）：121.
论文作者:顾兴辉
论文发表刊物:《建筑细部》2018年第18期
论文发表时间:2019/3/22
标签：结构设计论文; 建筑论文; 房屋论文; 建筑结构论文; 结构论文; 优化设计论文; 建筑物论文; 《建筑细部》2018年第18期论文;