探讨结构设计优化在房屋建筑结构设计中的应用

【关键词】结构设计优化；房屋建筑；结构设计；优势；具体应用

我国房屋建筑已经存在千年，且随着历史变更、时代迁徙其在结构上也有了更多种类，当代房屋建筑主要以楼房、平房为主，在基础结构上已经趋于稳定。但随着对建筑结构要求的不断增加，原本的结构设计无法很好的满足各方面需求，直到结构设计优化的出现，该项技术可以在理论与经验的基础上对建筑结构设计进行优化，可以实现部分优化，也可以实现总体优化。近年来我国很多房屋建筑中均应用了此项技术，并且取得了显著的成果，但依然有很大的上升空间。

1、结构设计优化的优势

结构设计优化在应用时可以发挥多种作用，具体可以体现在如下几个方面：一，且可以在保留建筑结构原有功能的基础上进行强化，使其具备更多功能；二，经过优化后，建筑材料的作用可以得到提升；三，通过建筑结构优化能够使整体结构设计更加符合工程要求；四，以往的结构设计中往往会存在不合理之处，而此种不合理会为相关单位带来更多的成本投入，但在优化后此种弊端会得以解决；五，针对原因结构进行优化，也可以提升房屋建筑的稳定性[1]。

2、结构设计优化在房屋建筑结构设计中的具体应用

2.1 工程寿命方面的优化

无论是什么建筑工程，其均会有一定的使用寿命，若要增加使用寿命则需要在各个阶段实现优化。工程建设往往会耗费很多时间，在这段时间内可以将同一个工程划分为多个阶段，并对每一个阶段进行细致的方案优化，则可以起到局部到整体全面优化的作用。在开展此方面工作时，相关人员应首先对实际情况进行了解和分析，掌握每一个阶段应达到的工程要求，以及已经制定的方案中是否存在不合理之处。只有充分做好了前期工作，才能够为房屋结构设计创造出最合适的优化方案，并利用其来提升工程质量[2]。

2.2 桩基础优化

我国房屋建筑桩基础往往可以分为以下两类：一，预制桩；二，灌注桩。桩基础类型不同，其所发挥的作用也不同，适用的房屋建筑结构也有所差异，从而也导致了施工质量上的差距，尤其是灌注桩。此种桩基础往往施工时间较长、施工工艺复杂，在施工中往往难以保证其达到沉降标准，因此一般情况下不会应用它，但在使用预制桩的同时也要进行一定的考量，最好能够选取长度较长的，长度越长，打桩的深入度越高，摩擦力也会更大，从而可以起到提升房屋稳定性的作用。

2.3 上部结构优化

整个房屋结构中上部结构往往是较为重要的，尤其是剪力墙方面，我国传统结构设计在此方面有所欠缺，特别在近年来的高层建筑中，往往在施工中难以保证实现均匀质量的剪刀墙。今后在进行此方面设计时，要充分考虑到多方面因素，如地震和风力等，其所产生的影响会对整个楼层的稳定性、刚度等方面造成破坏。房屋建筑多种多样，若当前房屋建筑符合相关要求的话，可以对其进行剪刀墙肢长增长操作，同时实现大开间格局创建，如此一来可以很好的降低钢筋水泥的使用需求，在保证了质量的同时实现了资源节约理念[3]。

2.4 给排水设施与结构的协调性优化

给排水设施在城市住房中极为重要，一个完整的给排水系统往往会包含多个管道，且管道之间无论是种类、大小均并不完全相同，这使得为管道通道尺寸预留方面造成了困扰，且楼层管道方面要进行固定，以免在使用中出现问题。对此方面进行优化时首先要确定及水泵房的位置，为了减少影响，也为了安全系数能够得到提升，将其放在地下室会更加稳妥，在管道安装方面也要有所改变，最好不要穿过承重墙和承重柱，如果无法避免此种情况发生，则要做好加固工作。

2.5 电力设施与结构的协调性优化

房屋建筑领域出现了高层建筑，这使得人们的居住环境变得更加优异，在高层建筑中电梯是必要之物，电梯作为电力设施中的重要组成部分，保证其运行质量和位置的合理性是很重要的。在电梯正常运行中，电梯房发挥着十分重要的作用，然而电梯房空间较小，且有很多电线、构件，墙上也有孔洞，这使得整体结构设计方面出现了困扰。利用结构设计设计优化来解决此方面问题是较为可行的，如在进行最初的设计时即考虑到电梯房因素，在墙上为其留有恰好数量、间距的孔洞，并且使电线不出现外漏情况，充分保证用电安全[4]。

2.6 通过结构设计优化减少工程成本

房屋建筑在建成后或许可以为相关企业带来可观的经济收益，但在建设阶段也需要投入不少的成本，如何在保证质量的前提下节省成本并提升经济收益也是目前很多施工企业十分关注的话题。如在房屋设计中对整体结构进行了横向设计，此类设计往往需要占据更大的土地资源，土地价格如今已经上调，若能够将横向设计转变为竖向设计，也就是说向着高层建筑方面转变，则可以减小土地占用面积。

总结：

综上所述，研究关于结构设计优化在房屋建筑结构设计中的应用方面的内容具有十分重要的意义，其不仅关系到房屋建筑结构方面的发展与优化，也关系到整个房屋建筑工程的质量。房屋建筑中，结构设计是十分重要的组成部分，然而传统设计理念和模式已经难以在此方面发挥作用，对其进行完善与优化已经是势在必行的事情。结构设计优化的出现虽然可以很好的解决此方面问题，但在实际应用中依然会暴露出些许问题，因此相关机构和人员应加强此方面的研究。