谈房屋建筑结构设计优化技术应用

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摘要：随着社会对房屋建筑需求量的转变，房屋建筑不再是一味追求安全经济，而是对建筑物外观、内观设计的明显提高，促进了房屋建筑结构设计中优化技术的快速发展。基于此，本文从四个方面讲述了常见的优化技术及注意事项，为提高房屋建筑结构设计优化质量提供参考。

关键词：房屋建筑；建筑结构；优化技术

在城乡一体化建设不断推进的背景下，城市房屋建筑市场逐渐饱和，导致社会对房屋建筑需求量发生明显改变，使得建筑行业竞争局势更加激烈，为了确保建筑企业在竞争中不断生存和发展，革新和优化施工技术成为企业有利竞争的手段之一，不仅促进了建筑项目整体结构的改进，而且提高了建筑生产效益，降低了成本[1]。基于此，本文结合自身工作实践经历，以房屋建筑结构设计优化为研究对象，分析常见的优化技术方法，为建筑行业施工技术的发展提供参考。

1房屋建筑结构设计优化的重要性

房屋建筑结构设计的合理程度不仅与房屋建筑的安全性息息相关，而且与建设成本、建筑物整体外貌、建筑物内部结构等具有直接关系，在房屋建筑过程中占据重要地位。随着现代化建筑理论的快速发展以及社会对建筑物需求理念的转变，由单一的居住型逐渐向疗养型、生活居住型、休闲型等多元化发展，这就使得建筑结构设计优化技术更加重要。因此，在熟练掌握基本建筑结构设计理论的基础上，展开建筑结构多元化优化设计逐渐成为当前建筑企业生存的有利因素。此外，在现代化建筑领域以高层建筑物、复杂建筑物为主体，尤其是对地下空间资源的利用程度越来越高，这就为建筑结构优化技术提出了更高的要求，才能提高建筑物的安全性能，有效降低建设成本。因此，发展房屋建筑结构优化技术具有重要的现实意义。

2常见房屋建筑结构优化技术

2.1整体优化与局部优化

房屋建筑结构设计是一个复杂的过程，具有明显的复杂性和层次性，尤其是现代化高层建筑物以及复杂建筑物，建筑结构具有更加独特的层次性。总体上，建筑结构的层次性主要包括设计体系和结构体系两部分，前者主要体现在采用什么样的建筑风格、建筑方式等方面，后者主要体现在不同风格系统下的建筑结构方面。因此，对于建筑物层次性方面的优化主要指的是设计过程中对建筑整体结构下属系统进行优化，使得最终建筑结构更加合理。房屋建筑物是复杂的，是由不同的结构系统组成的复杂体，包括承重系统、水电系统等多方面，因此在房屋建筑设计过程中无论哪一方面出现设计不合理，就会导致整个建筑结构不合理，进而影响建筑的整体安全性能和美观[2]。对于不同系统的设计进行局部优化，不仅减少了大量的工作量，提高建筑物的安全性能，还能使得局部设计更加美观、更加贴合整体设计。因此，在房屋建筑结构设计过程中，一般采用整体优化和局部优化相结合的方式进行。

2.2桩基优化

桩基是房屋建筑物的基础，是建筑物主要的受力载体之一，对建筑物的安全性能至关重要。在房屋建筑结构优化过程中常用的方法是预制桩。与灌注桩相比而言，预制桩的质量更加容易控制，能够获得稳定的预制桩产品，预制桩的施工流程也较灌注桩的施工流程简单，更容易获得性能稳定的桩基；预制桩的施工周期远小于灌注桩的施工周期，有效的缩短了房屋建筑周期，提高了生产效率。因此，在房屋结构优化过程中要确保预制桩施工符合沉降标准，可以显著的提高桩基安全性能。同时，在优化预制桩结构过程中应优先选用长度较大的桩基进行优化设计，目的在于确保预制桩与岩土体之间的摩擦力稳定变化，即确保桩基的承载力在整体设计要求范围内。此外，桩基的受力结构合理与否不仅影响房屋建筑物的安全性能，而且提高了地基不稳定沉降概率。因此对预制桩的受力结构进行优化处理，使得桩基的受力状况更加均匀，可以有效的缓解地基不稳定沉降问题，提高房屋建筑物的安全性。

2.3房屋建筑上部结构优化

随着城市现代化建设进程的不断加快，城市可供建设用地的面积越来越少，导致城市高层建筑物越来越多。建筑物层数越多，对地基承载力要求越高，可能有诱发的地基不均匀沉降问题更加突出[3]。因此对房屋建筑上部结构的优化显得尤为重要。在房屋建筑上部结构的优化过程中常表现为剪力墙的优化过程，应注意以下几个方面内容：①在优化过程中要确保剪力墙质量的均匀程度，若优化不合理导致剪力墙质量不均匀，就会使得剪力墙不同位置的受力状况存在明显差异，在施工过程中可能导致局部剪力墙受力过大而破裂；②确保楼层平面刚度中心和结构重心重合，若二者重合，则导致受力重心发生偏移，进而使得承重墙的受力不平衡，不仅容易造成不均匀沉降等问题，还容易造成承重墙局部受力过大引起承重墙局部破裂等现象；③尽可能的消减外载荷的扭转作用，在房屋建筑上部结构中不可避免的存在外载荷的影响，若外载荷量过大，则产生的扭转作用更加强烈，容易影响或改变整体受力状况。因此，在优化过程中应结合房屋建筑结构特征，选用大开间剪力墙，尽可能的增加墙肢数量，在确保建筑楼层平面刚度满足设计要求的基础上，尽可能的减少混凝土使用量。

2.4房屋建筑与建筑结构协调性优化

对高层建筑物或者复杂建筑物来讲，建筑物对建筑墙体和柱体的要求更高。因此在房屋建筑结构优化过程中除了确保建筑墙体与柱体满足相应行业标注规范外，还需对建筑与结构的协调性进行优化处理，在协调性优化过程中应尽可能的使房屋的进深与开间保持一致性，不仅能够提高建筑结构设计的合理性，而且对建筑结构的外观、内观布局的美化直观重要。在高层建筑结构或者复杂建筑结构优化过程中应尽可能的避免复杂结构的使用，尽可能的降低复杂设计的使用率，不仅能够提高建筑施工效率，而且能够减少施工错误。此外，尽可能的使得楼层截面面积与楼层高度保持协调。对于楼梯与电梯来说是常用的公共通道，设计合理与否与居民的生活息息相关，在优化过程中在确保建筑结构承重构件强度和刚度满足要求的基础上对非承重构件进行优化处理，尽可能的选用轻质材料。

2.5房屋建筑结构与给排水系统的协调性优化

给排水系统与居民的生活息息相关，包括厨房用水、浴室用水等系统，若给排水系统设计与建筑结构不协调，不仅影响房屋内部美观，而且对人们的生活产生较大的影响。因此，加强房屋建筑结构与给排水系统协调性优化直观重要。建筑物的给排水系统需要较大的机械设备，但由于机械设备的载荷强度较大，因此一般将给排水系统中的机械设备设计在地下室内。此外，给排水机械设备差异较大，主要表现在设施管道粗细不一，因此应对结构中设计的孔径位置、尺寸大小、预埋深度等进行优化，增强穿孔位置的稳定性等。

3结束语

综上所述，房屋建筑结构设计中优化技术是提高或改善建筑结构的重要措施之一，也是建筑企业赖以生存的主要技术手段。在确保建筑物安全的基础上，通过建筑结构优化处理尽可能的降低建筑成本，提高企业经济效益。为了推动建筑结构设计优化技术发展，本文从四个方面讲述了常见的优化技术方法和注意事项，为行业设计人员提供参考。

参考文献

[1]周建华.房屋建筑结构设计中的优化技术分析[J].中小企业管理与科技（中旬刊），2019（11）：187-188.

[2]陈哲.结构设计优化方法在房屋建筑结构设计中的应用[J].居业，2020（2）：36-37.

[3]王永胜.结构设计优化在房屋建筑结构设计中的应用[J].建筑技术开发，2020，47（3）：41-42.

作者：张四军 单位：山东省方圆经纬设计集团有限公司