论文部分内容阅读
【摘要】房屋建筑想要获得精美的外观，相关设计人员在进行设计的时候将房屋建筑的结构设计和外观设计结合，加强建筑结构设计在房屋结构设计中的运用 。文章基于结构设计优化方法对优化房屋结构设计的重要作用，具体分析建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的运用。
【关键词】建筑结构设计；设计方法；优化；房屋结构设计；应用
在社会经济的不断发展下，建筑市场之间的竞争加剧。为了帮助建筑企业在市场竞争中获得自己的地位，不断设计出更高性能、更安全、外观更理想的房屋建筑，需要相关人员加强对房屋建筑设计方法的研究。基于房屋建筑结构设计在总体建筑设计中所占的比重，需要施工人员在分析研究建筑结构设计优化方法的基础上，结合实际施工情况将建筑结构设计优化方法合理有效的应用到房屋结构设计中。
1、建筑结构设计优化方法内涵
建筑结构设计优化方法是指在保证施工顺利完成的基础上，就爱那个设计学、艺术学和审美学的知识进行重新的整合，然后集体体现在房屋结构设计中。建筑结构设计优化方法体现在建筑结构设计中包括房屋建设的目的、功能等，具有法方便、安全、经济适用的特点。
2、建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中应用的意义
原有的建筑结构设计一般比较注重建筑结构的质量安全，忽视了对工程造价的管理，由此导致工程造价比原有的造假水平高10%，且在整体设计上还不具备美观。时代的进步发展使得人们对房屋建筑结构提出了更高的要求，建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中也加强了推广应用。通过建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用能够在一定程度上降低工程造价费用、节省施工材料、提升房屋结构涉及企业的效益。同时，还能够通过成本的节省实现对资源的优化配置。
3、建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的运用
3.1对房屋建筑结构整体的设计优化
对房屋建筑结构整体的设计优化需要建立结构优化模型，确定好模型之后选择具体的优化计算方案和操作程序，最后根据分析进行整体优化设计。第一步：首先，选择设计优化的变量。房屋结构设计优化变量一般选择对建筑总体产生重要影响的因素作为参数信息，并将参数信息作为预定参数，在总体上降低工程量。其次，确定房屋结构设计优化的目标函数。最后，确定房屋结构设计优化模型的约束条件，具体包括强度约束、应力约束、变形约束等。第二步：应用房屋结构设计优化方法的时候会涉及到大量的数据信息，为了简化计算，可将约束优化转为一种无约束优化问题进行计算。第三步：在建立房屋结构优化设计模型之后，进行相应的求解操作，及时发现房屋结构优化设计中的不合理因素，及时改进。
3.2对房屋建筑结构局部的设计优化
3.2.1房屋建筑基础和地基的优化设计
高层建筑基础的合理选型与设计是整个结构设计中的关键部分。基础工程造价在高层建筑的工程造价中所占比例较高。因而，房屋建筑施工需要选用合理的基础形式或地基处理方式，从而降低工程造价。某工程地基承载力特征值为250kPa，基底压力为415kPa，天然地基不能满足设计要求，结合工程地质勘查报告，选择钻孔灌注桩或CFG桩复合地基，在满足建筑承载力和变形的前提下对两种地基进行比较，发现钻孔灌注桩造价为313.2万元，FG桩复合地基造价为34.5万元，因而选择选用CFG桩进行桩-土复合地基的设计。
3.2.2房屋建筑楼层结构的优化设计
房屋建筑楼层结构一般是梁板式的布置模式，在具体布置操作的时候需要避免应用有隔墙就设梁的陈旧设计方法。另外，在房屋建筑楼层结构的优化设计中要重点解决板上隔墙荷载的受力和传递问题，具体操作是当隔墙和单向板的受力方向平行时，需要在墙下的板中加筋；当隔墙和单向板的受力方向垂直时，需要将隔墙化为板面等效均布荷载；当隔墙位于双向板上的时候需要将隔墙化为板面等效均布荷载。
3.2.3房屋建筑配筋及构造的优化设计
对于小高层房屋建筑来讲，合理的控制配筋对于结构安全及工程的经济性十分重要。房屋建筑配筋及构造的优化设计具体体现如下：第一，墙体配筋。要求墙体的水平钢筋在外侧，竖向的钢筋在内测。配筋的比例要求要满足规范的最小配筋率即可。第二，对于连梁高跨比大于5的剪力墙，要求其连梁高度统一规定从洞顶算到楼板面或屋面，对于窗洞楼面至窗台部分可砌筑填充墙。对于窗台有飘窗时，可再增加一根梁，两根梁之间砌筑填充墙。连梁配筋应对称配置，腰筋同墙体水平筋。
3.3对房屋工程寿命设计的优化
房屋工程建设有一定的周期，在不同周期中，工程建设会被划分为多个阶段。为了实现对房屋建设工程的整体优化，需要相关人员结合工程实际、工程性质选择最优化的房屋结构设计方案，在建筑结构设计优化方法的支持下选择出适合不同阶段的房屋结构设计方法，提升建筑房屋的施工效率。
3.4对房屋结构桩的优化
房屋结构桩一般分为两类，分别是预制桩、灌注桩。对于灌注桩的施工质量把握存在一定的难度，且施工时间长、操作复杂。为此，在一般情况下，房屋结构施工不会选择这种方法，而是选择预制桩。应用建筑结构优化方法之后能够对预制桩进行更为细致的挖掘，增加摩擦力。
3.5对房屋结构给排水设施的优化
房屋结构设计施工中的给排水大多是通过管道完成的，但是管道的大小、质量等无法保证。为此，需要施工人员保证预留的管道通道尺寸合适，从而让每一种管道都能够顺利通过。建筑结构设计在房屋结构给排水设施管理中的优化能够通过对楼层中通管道的加固处理，进而保证管道施工的安全，同时避免管道水平穿过带来的承重压力，实现房屋结构排水设施和结构的协调，提升房屋结构质量。
结语：
综上所述，房屋结构的设计优化其最终的目的是提升建筑功能、质量、环保性能，最终增强建筑施工企业的经济效益和社会效益。建筑结构优化在房屋建筑结构设计中的应用能够进一步提升建筑本身的功能，加强对建筑施工资金投入的控制。为此，要求房屋建筑结构设计人员合理利用建材，不断提升自己的水平，在了解房屋建筑结构施工设计标准的基础上，紧跟时代发展需要开拓创新房屋建筑结构形式，应用最新技术形式将建筑结构设计优化方法充分应用到房屋结构设计中，為人们的房屋建筑居住提供重要的生活保障。
【关键词】建筑结构设计；设计方法；优化；房屋结构设计；应用
在社会经济的不断发展下，建筑市场之间的竞争加剧。为了帮助建筑企业在市场竞争中获得自己的地位，不断设计出更高性能、更安全、外观更理想的房屋建筑，需要相关人员加强对房屋建筑设计方法的研究。基于房屋建筑结构设计在总体建筑设计中所占的比重，需要施工人员在分析研究建筑结构设计优化方法的基础上，结合实际施工情况将建筑结构设计优化方法合理有效的应用到房屋结构设计中。
1、建筑结构设计优化方法内涵
建筑结构设计优化方法是指在保证施工顺利完成的基础上，就爱那个设计学、艺术学和审美学的知识进行重新的整合，然后集体体现在房屋结构设计中。建筑结构设计优化方法体现在建筑结构设计中包括房屋建设的目的、功能等，具有法方便、安全、经济适用的特点。
2、建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中应用的意义
原有的建筑结构设计一般比较注重建筑结构的质量安全，忽视了对工程造价的管理，由此导致工程造价比原有的造假水平高10%，且在整体设计上还不具备美观。时代的进步发展使得人们对房屋建筑结构提出了更高的要求，建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中也加强了推广应用。通过建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用能够在一定程度上降低工程造价费用、节省施工材料、提升房屋结构涉及企业的效益。同时，还能够通过成本的节省实现对资源的优化配置。
3、建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的运用
3.1对房屋建筑结构整体的设计优化
对房屋建筑结构整体的设计优化需要建立结构优化模型，确定好模型之后选择具体的优化计算方案和操作程序，最后根据分析进行整体优化设计。第一步：首先，选择设计优化的变量。房屋结构设计优化变量一般选择对建筑总体产生重要影响的因素作为参数信息，并将参数信息作为预定参数，在总体上降低工程量。其次，确定房屋结构设计优化的目标函数。最后，确定房屋结构设计优化模型的约束条件，具体包括强度约束、应力约束、变形约束等。第二步：应用房屋结构设计优化方法的时候会涉及到大量的数据信息，为了简化计算，可将约束优化转为一种无约束优化问题进行计算。第三步：在建立房屋结构优化设计模型之后，进行相应的求解操作，及时发现房屋结构优化设计中的不合理因素，及时改进。
3.2对房屋建筑结构局部的设计优化
3.2.1房屋建筑基础和地基的优化设计
高层建筑基础的合理选型与设计是整个结构设计中的关键部分。基础工程造价在高层建筑的工程造价中所占比例较高。因而，房屋建筑施工需要选用合理的基础形式或地基处理方式，从而降低工程造价。某工程地基承载力特征值为250kPa，基底压力为415kPa，天然地基不能满足设计要求，结合工程地质勘查报告，选择钻孔灌注桩或CFG桩复合地基，在满足建筑承载力和变形的前提下对两种地基进行比较，发现钻孔灌注桩造价为313.2万元，FG桩复合地基造价为34.5万元，因而选择选用CFG桩进行桩-土复合地基的设计。
3.2.2房屋建筑楼层结构的优化设计
房屋建筑楼层结构一般是梁板式的布置模式，在具体布置操作的时候需要避免应用有隔墙就设梁的陈旧设计方法。另外，在房屋建筑楼层结构的优化设计中要重点解决板上隔墙荷载的受力和传递问题，具体操作是当隔墙和单向板的受力方向平行时，需要在墙下的板中加筋；当隔墙和单向板的受力方向垂直时，需要将隔墙化为板面等效均布荷载；当隔墙位于双向板上的时候需要将隔墙化为板面等效均布荷载。
3.2.3房屋建筑配筋及构造的优化设计
对于小高层房屋建筑来讲，合理的控制配筋对于结构安全及工程的经济性十分重要。房屋建筑配筋及构造的优化设计具体体现如下：第一，墙体配筋。要求墙体的水平钢筋在外侧，竖向的钢筋在内测。配筋的比例要求要满足规范的最小配筋率即可。第二，对于连梁高跨比大于5的剪力墙，要求其连梁高度统一规定从洞顶算到楼板面或屋面，对于窗洞楼面至窗台部分可砌筑填充墙。对于窗台有飘窗时，可再增加一根梁，两根梁之间砌筑填充墙。连梁配筋应对称配置，腰筋同墙体水平筋。
3.3对房屋工程寿命设计的优化
房屋工程建设有一定的周期，在不同周期中，工程建设会被划分为多个阶段。为了实现对房屋建设工程的整体优化，需要相关人员结合工程实际、工程性质选择最优化的房屋结构设计方案，在建筑结构设计优化方法的支持下选择出适合不同阶段的房屋结构设计方法，提升建筑房屋的施工效率。
3.4对房屋结构桩的优化
房屋结构桩一般分为两类，分别是预制桩、灌注桩。对于灌注桩的施工质量把握存在一定的难度，且施工时间长、操作复杂。为此，在一般情况下，房屋结构施工不会选择这种方法，而是选择预制桩。应用建筑结构优化方法之后能够对预制桩进行更为细致的挖掘，增加摩擦力。
3.5对房屋结构给排水设施的优化
房屋结构设计施工中的给排水大多是通过管道完成的，但是管道的大小、质量等无法保证。为此，需要施工人员保证预留的管道通道尺寸合适，从而让每一种管道都能够顺利通过。建筑结构设计在房屋结构给排水设施管理中的优化能够通过对楼层中通管道的加固处理，进而保证管道施工的安全，同时避免管道水平穿过带来的承重压力，实现房屋结构排水设施和结构的协调，提升房屋结构质量。
结语：
综上所述，房屋结构的设计优化其最终的目的是提升建筑功能、质量、环保性能，最终增强建筑施工企业的经济效益和社会效益。建筑结构优化在房屋建筑结构设计中的应用能够进一步提升建筑本身的功能，加强对建筑施工资金投入的控制。为此，要求房屋建筑结构设计人员合理利用建材，不断提升自己的水平，在了解房屋建筑结构施工设计标准的基础上，紧跟时代发展需要开拓创新房屋建筑结构形式，应用最新技术形式将建筑结构设计优化方法充分应用到房屋结构设计中，為人们的房屋建筑居住提供重要的生活保障。