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房屋建筑结构设计中优化技术应用分析骆新宇

发表时间：2021/6/17 来源：《基层建设》2021年第6期作者：骆新宇

[导读] 摘要：随着建筑行业的长足发展，与建筑行业相关的房屋设计行业发展迅猛。

        摘要：随着建筑行业的长足发展，与建筑行业相关的房屋设计行业发展迅猛。设计人员通过对房屋方面的优化设计，可以有效提升房屋建筑质量，降低房屋建筑成本，促进房屋建筑企业快速发展。本文从房屋建筑结构优化设计应用意义，分析了优化技术应用，并提出了优化技术应用注意事项，希望可以起到一定借鉴意义。
        关键词：房屋建筑；结构设计；优化技术
        在我国建筑行业供给侧改革不断深入的背景下，创新和优化建筑结构设计技术，成为现阶段建筑公司提升自身竞争力、实现可持续发展的一种有效手段。对于设计人员而言，在做好前期调查，对房屋建筑的相关信息有全面的了解后，需要应用优化技术，提升建筑结构设计质量。既要考虑建筑结构的安全性、耐久性、经济性，又要兼顾舒适性和美观性。只有兼顾多方面的需要，才能发挥建筑结构设计方案对后续施工的指导作用，同时满足建筑企业和房屋住户的需求。
        一、房屋建筑结构优化设计应用意义
        1、有利于降低工程造价
        从工程造价角度来看，设计阶段对工程总造价的影响占50%~70%。将优化技术应用到设计环节，在满足建筑安全性、实用性的前提下，尽可能地控制造价，可帮助建筑公司节省一笔可观的费用。例如，房屋建筑层数与经济效益之间存在直接关系。层数越多，容纳的住户越多；但是为防止光线遮挡，随着层数的增加，又须扩大楼间距。在建筑结构设计阶段，应用优化技术，科学设计建筑层高，保证建筑公司经济效益的最大化。除此之外，依托建筑结构优化设计，还可从缩短工程周期、节约建筑材料、合理配置人工与设备等方面，控制工程造价，避免资源、资金的浪费。
        2、有利于提升建筑质量
        通过房屋建筑结构优化设计可以提升整体建筑结构质量，使得建筑结构兼具美丽外表与实用内在。一般房屋建筑主要功能为生活场所，其基本功能包括居住、使用等，同时房屋建筑作为重要建筑物，还需要具备一定审美性，需要符合大众审美，而要想确保房屋建筑对大众具有足够吸引力，就需要同时满足以上两点。但在实际的房屋建筑过程中，常常会偏重于其中1点，大多数情况建筑设计人员会放弃外形，选择确保建筑基本使用功能，在一定程度上降低了建筑综合效益。针对此种情况，设计人员可以通过优化结构设计的方式，找到建筑外形与内在的平衡点，提升建筑结构整体质量，全面满足用户需求，促进建筑行业良性发展。另外，通过建筑结构优化设计，可以进一步提升建筑结构稳定性与安全性。安全是大众选择
        房屋建筑首要考虑要素，设计人员通过建筑结构优化设计，进一步优化建筑结构各项参数，增强建筑稳定性与安全性，满足大众首要需求。
        二、房屋建筑结构设计中的优化技术应用
        1、准备阶段优化技术
        房屋建筑结构设计中的准备阶段优化技术，需要根据已经获得的三维设计图纸，通过明确其中所有结构和构件的参数，研究该系统的综合运行指标，从而让获得的结果有更高的可靠性，同时只需投入更低的成本就能够达到应有的施工质量。比如在某个工程的设计过程中，发现在实际的准备阶段中，抗剪墙的墙肢长度为整体性的配置方案，但是从具体的分析结果上来看，结构对于剪力的抵抗和调节水平相对较低。则在后续优化过程中，采用多个较短长度剪力墙协同运行的模式，一方面，提高整个结构的覆盖空间面积，另一方面，具备更高的抗剪力水平。
        2、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。

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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。
        3、房屋建筑钢结构设计
        如今，随着建筑设计的不断发展，人们深刻意识到建筑材料对于建筑整体的影响。随着钢结构的不断开发，钢结构已成为大多数房屋建筑设计的必要成分。设计人员在进行房屋建筑钢结构设计的过程中，需要考虑各方面的问题，首要的就是对施工地点进行严格的考察，结合用户的要求，考虑到钢结构本身的优点和缺点，合理采用钢结构。并不是所有的房屋建筑设计都可以将钢结构的效果发挥到最佳，如果施工的地点不是很适用钢结构，或者是用户要求不采用钢结构，这就需要进行其他结构形式的设计，所以需要设计人员进行进一步的讨论。如果在房屋建筑设计过程中，决定采用钢结构，设计者应该考虑到如何利用现有的先进技术，将房屋建筑钢结构的效果完全发挥出来，对钢结构进行进一步的优化和改善，保证人们的居住安全。
        4、房屋建筑安全结构设计
        建筑的设计优化问题和结构设计密不可分，任何建筑物在设计时都必须遵循安全的原则。由于近年来自然环境发生了显著的变化，许多不可抗力的自然灾害随时都有可能发生，比如地震、暴雨等。一旦出现这些自然灾害，就是对建筑物安全的严峻考验。结构布置合理、受力形式较好才能为居住者的安全提供保证。因此，建筑房屋的结构优化技术对居住者的人身安全尤为重要。在建筑的设计之中，必须首先考虑其安全问题，如抗震、防水等安全方面的问题。总结以往的设计经验，可以通过将建筑物设计成较规则的结构布置来提高建筑物的安全性能，从而有效地提高建筑物的安全等级。另外，结构体系采用的多道防线设计，可以使得房屋在遭受不可抗力的自然灾害时，大大减少其所受到的损失和伤害，在一定程度上确保建筑物的安全。与此同时，施工过程也是非常重要的一部分，例如安全合格材料的使用和必要的施工措施，都可以在一定程度上保证建筑后期的安全使用，提高建筑的安全性。
        三、房屋建筑结构优化技术的应用过程中应注意的问题
        1、让优化技术贯穿整个建设周期
        设计人员在运用优化技术时，要想发挥预期的价值和效益，在前期开展地质勘察环节就要参与进来。这样才能让设计人员更加全面地掌握房屋建筑工程的施工环境。另外，还要参与项目讨论，对房屋建筑的功能需求、结构特点及其他方面的要求，都要有所了解。只有掌握了这些基础信息，才能让建筑结构设计方案更加细致，对提高设计方案的实用性有一定的帮助。另外，设计人员应用优化技术，不仅是在建筑工程的设计环节发挥作用，在后期工程进入施工阶段，也要密切关注现场施工情况，如果出现了设计方案与现场施工发生冲突的情况，应与施工负责人积极协调，如有必要还要运用优化技术对结构设计方案进行微调。
        2、发挥信息技术的辅助作用
        信息技术在建筑领域的应用，一方面减轻了设计人员的工作压力，另一方面也可辅助设计人员对现有的建筑结构设计方案进行优化。如在建筑行业内广泛使用的BIM技术，在为帮助设计人员查找设计方案瑕疵、支持结构设计优化方面发挥了不可忽视的作用。
        四、结束语
        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信息技术进行创新，相关监督监管机构要重视房屋建筑结构，推动我国房屋建筑行业的快速发展。
        参考文献：
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