房屋结构设计中建筑结构设计优化策略

 摘要：建筑项目施工和完成的基础前提是房屋结构设计和优化。合格的建筑项目，拥有完整合理的结构、美观的外形、完善的功能，并且质量优良。所以设计部门或者有关人员一定要依据有限的资源，拟定建筑结构设计方案，最大限度的降低资源造价，满足当代居民对美与艺术的追求。文章重点对房屋结构设计中的建筑结构设计优化做阐述，以分析建筑结构设计优化方法运用的重要性。

关键词：房屋建筑；结构设计；优化

随着社会的发展与生活水平的提高，人们对房屋建筑安全性、实用性、美观性与经济性的要求也愈来愈高，而房屋建筑构造作为影响房屋功能和质量的直接原因，对其设计实施优化则显得至关重要。在建筑建设时建筑构造方面的资金是投入相对大的部分，为了减少这部分的投入需要持续的优化结构设计。在保证建筑质量安全的基础上，对房屋建筑设计实施规划，拟定建设方案，科学的安排施工工程，控制施工的整体构造，使企业经济收益增加。

1建筑结构设计优化的必要性

建筑构造设计优化方法在房屋结构设计中的运用，可以完成对房屋建筑构造的优化设计。不但可以使房屋建筑项目的造价得到有效的控制，还可以满足建筑的实用性和美观性。对于建筑企业而言，希望以最少的投资得到最大的利益，所以一定要确保房屋建筑构造设计的安全性、可靠性和合理性，这就需要对房屋结构设计实施优化。和陈旧房屋结构设计比较，结构优化设计方法的优势在于：①确保房屋建筑构造的安全性；②科学协调房屋建筑构造内部的全部单位；③科学运用材料的功能；④使工程造价降低6%～35%。在房屋结构设计中，经过使用建筑构造设计优化技术，能够在完成建筑的美学价值、现实应用价值与经济价值的同时，保护施工现场和四周的生态环境，完成施工的绿色化，是新时代之下，对保护环境和可持续发展战略的主动响应。

2建筑结构设计优化策略

2.1建筑结构的整体优化方法

房屋结构设计中的建筑结构设计优化关键表现在房屋建筑的整体构造与房屋建筑的部分构造的设计优化。当对于建筑的部分优化有许多方面，比如优化屋顶，优化围护等多个方面。这些方面不单单需要建筑设计者应用自己所学的精心设计，还得思考到适用功能与造价等问题。在设计优化的时候，一定要实施实地的考察，结合现实状况对建筑实施设计优化。对于建筑的整体性优化而言，优化好的建筑要保证整体牢固，假如出现突发情况，可以把损失降到最低或者没有，这样的建筑优化出来是最好的。所以在设计优化整体的时候，需要可以思考各类也许会发生的情况。在房屋构造的构建材料钢筋是降低地震破坏力的关键材料，所以对于钢筋和钢筋的接头间距要严格依照相关部门的规定构建，这样才可整体对建筑实施设计优化。

2.2结构模型的设计

（1）选择变量。设计师在实施建筑结构设计优化时，能够把所有影响设计方案的数值作为设计变量，比如项目目标控制参数与限制参数等。假如设计师选取影响原因少或者改变的幅度相对小的参数作为变量，将会使房屋建筑在结构设计、计算和编程等方面工作的难度降低，帮助设计师找到满足设计需求和目标的有关数据。（2）确定目标函数。在实施构造设计优化的时候，相关人员一定要找寻一组可以满足有关预定条件的截面相关几何尺寸、钢筋的截面积和相关的失效概率函数，达到项目造价最小化。（3）确定约束条件。对于房屋构造的设计优化而言，一定要保证结构的可靠度，对优化设计有关的约束条件实施相关的确定。设计优化的约束条件关键包含约束裂缝宽度、约束结构强度、约束尺寸、约束构件单元、约束应力、约束结构系统、约束可靠指标到约束确定性条件和从正常应用极限状态下的弹性约束到最后极限状态的弹塑性限制等约束条件。在实施构造设计的时候，一定要对目标约束条件和现实的约束条件实施相关的对比和分析，再保证各个约束条件都一定要满足有关要求，以完成最好的设计。

2.3选择最优程序及统计分析

设计者完成上述模拟设计的工作后，依据现实条件选取最好的计算形式，选取最优设计流程，力求确保流程能够有最为齐全的用途、最为完善的作用、运转效率最为高效等。需要对上面分析的结论实施统计与研究，仔细的衡量、认真的比较，从不一样的角度考虑问题，不能忽视人事利益、经济利益、施工材料成本和每一个施工技术中间的关系，站在综合平衡的方面之上，在节约了成本的同时，对技术的改进不可以疏忽，防止片面的追求经济效益，而疏忽了技术创新方面的每一项工作。

2.4基础结构设计优化

房屋基础结构直接影响到房屋构造的整体作用与稳定，所以在基础构造设计程序中要全面运用建筑构造设计优化方法。对地基地质、桩基种类、基础构造等方面的设计实施全面地控制，科学确定桩基项目的方式，掌握桩身长度与直径，优化基础构造的方案，对基础结构、施工技术与资金投入的平衡点进行确定。在全面实施建筑结构设计优化的基础上，提高与确保房屋整体构造强度、结构稳定性。

2.5节能结构设计的优化

节能结构设计的优化需要以绿色建筑理念为基础，并主动运用设计学中的方法。主要内容：①为了使房屋具有优良的采光性，要结合项目所处的地理部位、气候条件和当地城市规划的现实状况和要求，实施针对性的选择建筑的朝向。这样房屋不但能够确保可以接受到更为合理的阳光照射，也为室内通风奠定了更为坚实的硬件基础；②对于建筑的美观，尽量不要和寒风呈90°。这种做法不仅能够最大程度的降低热量损耗，并且可得到高效节能的优良效果；③对于房屋建筑维护，其屋顶、门和窗户等设计是关键表现，在面对阳光一侧，窗户面积要尽可能扩大，也要尽可能的加多数量，这样来让房屋能够充分的收集到阳光；在背光一侧，窗户要尽量减少数量，目的是热量避免过度的散失。对于建筑顶棚的设计，可循环的水管能够加装，便于得到冬暖夏凉的应用效果。

3结束语

对房屋建筑结构实施设计优化的时候，不但要对建筑本身的作用给予保障，还要使工程投入的资金可以有效地控制好。开发商和建筑企业，不能对建筑结构设计优化带来的经济效益予以太多的关注，在寻求经济利益经过中绝对不能够经过降低质量规范，削弱技术功能和缩减建材等形式。

参考文献：

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[3]张红标.建筑结构设计成本优化研究[D].浙江大学,2012.