王群
武汉和创建筑工程设计有限公司
【摘要】房屋建筑结构设计质量将直接影响到这个房屋的建设质量，优化结构设计方法是提升房屋建设质量的重要方式。基于此，本文将探究做好房屋建筑结构优化设计的重要作用，并分析结构设计优化方法，希望能够为相关设计人员提供参考方向，促进房屋建筑工程高质量发展。
【关键词】房屋建筑；结构设计；优化方法；应用
房屋是人们生产和生活的重要场所，房屋结构的质量将直接影响到人们的生活和生命财产安全，不合格的房屋结构会给人们生活带来安全隐患。因此，需要优化房屋结构设计，采用各种先进理念进行优化调整，帮助建筑企业建造更加高效、经济、安全的房屋结构设计，提升房屋整体质量。
1.房屋建筑结构优化设计作用
1.1降低项目成本造价
通常来说，房屋建筑成本与总建筑面积呈正比[1]。因此，在进行房屋建筑结构优化过程中，就能在有限的总面积中尽可能建设出更多空间，达到节约成本的目的。但是，在实际建设中，建筑层数越高，建设的难度也随之增大，需要不断增加建筑楼之间的距离，进而导致浪费空间变多，反而不利于节约成本。因此，需药通过优化建筑结构的方式来控制建筑层高与建筑面积的平衡，才能达到节约成本的目的。
1.2提高建筑经济性
在房屋建筑中，随着建筑层高的增加，建筑的整体结构自重也会随之增加，这就需要强劲的地基支撑结构，而且电气管线、水管都能够设备也会加长，会降低建筑的经济性。较低的建筑层高既能节省建筑材料又能缩短建筑间的距离，有效节约用地。因此，设计人员要结合设计要求尽可能优化建筑结构，可以通过结构形状优化的方式在相同面积下缩小外墙周长，以此提升建筑的经济性。通常来说，建筑平面越接近方形，建筑的经济性越好。
1.3为建筑安全提供保障
建筑结构就像人的骨头一样，如果人体缺乏骨头，就会萎缩成一团，而房屋建筑缺乏建筑结构就会失去支撑，导致建筑安全得不到保障。因此，需要做好建筑结构设计工作，优化结构的抗震、抗烈、抗风等性能，做好地基基础设计，优化梁柱、刚接等承载体系，从而优化建筑结构安全性能。加强地基基础设计和优化框架结构间距是保障建筑安全性的重要措施。
2.房屋建筑结构设计优化方法的应用分析
2.1优化设计图纸，奠定良好基础
设计图纸是房屋建筑的建设基础，确保每个环节都设计良好才能保证最终能够呈现高质量的建筑物[2]。因此，设计者需要在设计阶段就结合结构功能需求进行优化，使其形成科学合理的城市规划。在设计过程中，要严格遵循国家有关房屋建筑结构的相关规范，采用正确的图纸比例、线条类型和图例，组织好项目工程设计方案。在进行图纸设计前，设计者需要到施工场地进行实地考察，了解当地的自然环境、气候条件及地质因素，并结合建筑企业的要求合理规划房屋结构类型，为施工提供科学的参照依据。
2.2优化建筑结构模型，强化建筑与结构联系
建筑结构是这个建筑物的骨架，必须在保证安全的前提下才能进行优化，选择最佳的参数，为结构设计创造条件。设计者可以借助先进的计算机技术建立建筑模型，通过函数模型探究不同的影响变量，然后选择一些影响较大的参数进行优化。然后，需要明确目标函数，在目标函数的分析中找到满足结构设计条件的最优解。
如分析房屋建筑结构的刚度、强度及稳定性，在借助数字模型导出构件的强度和刚度，从而设计出更加优质的结构施工图。同时，设计者还需要明确建筑结构设计的约束条件，如尺寸约束、应力约束等，以此保证预制构件能够符合建筑施工需求。在进行具体结构优化设计过程中，需要同时设置好多个变量约束条件，然后再进行方案设计，确保各项功能都符合建设需求。在这个过程中，要尊重结构设计师的专业建议和劳动成果，严禁随意更改设计图纸或不重视设计师意见，要做到有科学的设计，并对重点部位进行强化设计管理，完成相应的计算，优化设计方案。
2.3优化建筑结构材料，提升建筑物性能
建筑材料是组成建筑结构的关键部分，建筑结构优化设计的重点就是选择最合适的建筑材料[3]。一般来说，建筑材料拥有一定的自重，这些重量也会影响整个建筑结构的受力，因此，可以通过选择轻型建筑材料的方式来优化建筑结构。常见的轻型建筑材料有隔墙结构、填充墙、叠合板等，通过这些轻质材料能够有效降低建筑自重，进而提升建筑空间利用率。如果是必须采用混凝土材料的项目，可以通过增强混凝土强度的方式来减小钢筋数量，从而降低钢筋混凝土的重量。但这样的方式也存在一个问题，就是随着混凝土强度增强，其也更容易出现开裂问题。因此，需要结合建筑实际情况合理选择不同建筑结构和混凝土等级，严格遵循建筑结构相关规定。比如，在制作建筑梁板时，可以选用C30级的混凝土强度，如果是墙柱，可以选择C25级的混凝土强度，非承重构件的混凝土等级也随之降低，可以选择C20级，这样就能尽可能降低混凝土重量和增强混凝土安全性。
2.4提高设计人员素质，强化先进技术应用
设计人员是实施建筑结构设计工作的关键人才，他们的专业素质将直接影响到设计质量，进而影响建筑质量。因此，需要打造一支专业的高质量的建筑设计团队，从根本上解决设计困难的问题。并引导设计人员对项目进行客观分析，结合项目特点和结构构件功能合理设计结构方案，有效提高设计质量。同时，需要对设计人员进行定期培训工作，积极学习先进的结构优化技术，从而提升建筑结构优化质量。比如，学习先进的防渗透技术、节能环保技术、美学设计等设计理念，不仅提高建筑结构的性能，还能提高建筑结构的美观度，满足各种各样的设计需求。借助这些先进技术理念，能够强化建筑工程养护工作和节能性能，最大限度满足不同区域房屋的用电需求，并降低传统建筑结构带来的污染和浪费等问题，有效减轻社会的物业负担，提升建筑企业经济效益。
3.结束语
总而言之，注重房屋建筑结构设计优化有助于设计出更加节能环保、安全舒适的房屋，进而满足人们日益增长的物质需求。同时，优化建筑结构设计，还能促使整个房屋建筑变得更加经济合理，为企业节约成本，提高建筑物的安全性和美观度，推动房屋建筑结构持续发展。
参考文献
[1]马远江.建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用分析[J].华东科技:综合,2021(5):0066.
[2]申晓宝.房屋结构设计中建筑结构设计优化方法的应用[J].工程建设与设计,2020(19):29-30.
[3]张凯月.建筑结构优化设计方法在房屋结构设计中的应用[J].工程建设与设计,2020(16):37-38.
作者简介:王群，工作单位：武汉和创建筑工程设计有限公司，主要从事建筑结构设计、装配式深化等研究。