分析建筑结构设计中结构设计优化技术

分析建筑结构设计中结构设计优化技术

发表时间：2019-04-02T16:23:11.997Z 来源：《基层建设》2019年第1期作者：张伟健[导读] 摘要：随着我国的发展以及科技水平的提高，近几年出现的建筑结构形式越来越多，满足了人们对建筑工程高要求。

临沂市规划建筑设计研究院山东临沂 276003

摘要：随着我国的发展以及科技水平的提高，近几年出现的建筑结构形式越来越多，满足了人们对建筑工程高要求。但是为了响应国家的节能环保措施，我们需要采取先进的优化技术对建筑结构设计进行优化，这样才能够使建筑实现节能的目的，达到经济性目的。本文就建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用进行分析。

关键词；房屋结构设计；结构设计优化技术；具体应用

在建筑结构设计中，采取相应的技术措施，优化结构设计，提高设计水平，更好的指导施工是人们的不断追求。然而，在设计过程中，由于受到设计人员、制度等因素的制约，结构设计优化工作被忽视，相关的技术措施没有得到有效落实，制约设计水平提高，今后需要转变这种情况，重视结构设计优化技术的运用，促进建设结构设计水平的提高。下面将对该问题进行探讨分析。

1 建筑结构设计优化方法的应用及实践价值

1.1是结构设计优化方法的应用

通常情况下，主要是在房屋工程结构总体的优化设计和房屋工程分部结构的优化设计中应用结构设计优化方法和技术。具体来讲，房屋工程分部结构的优化设计包括优化设计基础结构方案、屋盖系统方案以及围护结构方案和结构细部设计等等。这些方面又包括很多细小方面的内容，如选型、布置、受力分析、造价分析等。要严格依据相关的设计规范和使用要求，结合工程具体情况，来进行结构的优化设计，促使综合经济效益得到显著提升。

1.2是结构设计优化方法的实践价值

要充分考虑建筑结构长远效益，来对建筑结构的近期投资进行减少，并且促使建筑结构的可靠性和合理性得到显著提升。通过实践研究表明，相较于传统的设计方法，将设计优化技术应用过来，可以在较大程度上降低建筑工程造价。通过优化技术的应用，可以将材料性能给最合理的利用起来，有效协调建筑结构内部各个单元，并且安全度也符合建筑规范的规定。同时，还可以合理决策建筑整体性范昂设计，通过优化技术的应用，可以促使建筑设计的目标得到实现。

2 民用建筑结构设计与经济性的关系

2.1是结构设计与用地的关系

具体来讲，在多层或者高层住宅建筑中，各层建筑面积的总和就是总建筑面积，有着越多的层数，那么单位建筑面积所分摊的房屋就有着越少的占地面积。但是在增加建筑层数的过程中，也会增加房屋的总高度，那么就需要增大房屋之间的间距。因此，随着建筑层数的增加，并不会按照同一比例来增加用地的节约量。

2.2是结构设计与造价的关系

单位建筑面积造价会直接受到建筑层数的影响，但是对于各个分部结构，有着不同的影响程度。对于屋盖部分，如果有多少层，只需要对一个屋盖共用即可，在增加层数的过程中，不会增加屋盖的投资。因此，随着层数的增加，会明显降低屋盖部分的单位面积造价。基础部分，基础被各层所共用，在增加层数的过程中，也会增大基础结构的荷载，那么就需要对基础的承载力进行加大，虽然在增加层数的过程中，会降低基础部分的单位面积造价，但是并不是十分显著。对于承重结构，在增加层数的过程中，需要对其承载能力和抗震能力进行强化，那么就会在一定程度上提升分部结构的单位建筑造价。

2.3是高层住宅结构设计与经济性的关系

通过调查研究我们可以发现，住宅的造价会直接受到住宅层高的影响，在增加层高的过程中，会增加墙体面积和柱面积，结构自重遭到增加，基础和柱的承载力也会得到增加，并且会加长水卫和电气的管线。对层高进行降低，那么材料和能源就可以得到有效节约，建筑抗震性能得到提升，造价成本得到节约。同时，层高的降低，还可以促使住宅建筑的总高度得到降低，建筑之间的日照距离得到缩小，因此，层高的降低，也可以促使土地资源得到有效节约。即使建筑面积相同，如果住宅建筑有着不同的平面形状，那么住宅也会有不同的外墙周长系数。如果采用的是接近方形或者圆形的平面形状，那么就会降低外墙周长系数，这样就可以在较大程度上减少外墙、砌体、基础以及内外表面的装修，并且有着较好的受力性能，自然会在较大程度上降低成本造价。

3 结构设计优化技术在建筑结构设计中的应用

结构设计优化技术具有自身显著特点，满足建筑结构设计工作的需要，在设计中加以合理运用具有重要现实意义。主要表现在以下几个方面。

3.1有利于建筑物美观与实用。通过采用相应的技术措施，不仅能够提高设计水平，还能够实现建筑结构的美观、实用。对各部分结构进行科学合理的安排，也能降低工程建设的材料消耗，节约工程造价成本。

3.2有利于降低建筑工程造价。实践证明，通过优化建设结构设计，能够节约成本6%―35%，同时还能够合理利用各种材料性能，协调好建筑内部结构的各个单位，提高建筑物的安全度，满足适用、经济、安全的目的，对整个工程建设也具有重要的现实作用。

3.3有利于保障建筑物的安全与质量。利用相应的优化技术开展结构设计，能够提高结构的稳固，满足地基承载能力要求，保障结构稳固耐用，满足工程建设需要，提高工程安全程度，也有利于确保建筑工程质量。

4.结构设计优化技术在建筑结构设计的运用策略

在建筑结构设计中，为了促进设计水平提高，更好指导施工建设工作，需要重视结构设计优化技术运用，并根据设计具体内容，采取有效的设计策略。具体来说，应该从以下几个方面入手，采取相应的优化设计策略。

4.1结构整体与局部优化

建筑结构设计具有层次性，并且相对比较复杂，因而必须运用技术措施优化整体与局部设计工作。就层次来说，它包括设计体系、结构体系、安装设计体系等，并且每个体系还包含不同的分支体系。设计中必须考虑建筑结构的具体情况，优化每个分支体系结构，进而完成整个设计工作。同时，设计还包含原料选取、零部件选择、结构类型选择等内容，具有一定的复杂性，这也是设计中需要考虑的问题。针对这些特点，设计中必须从整体入手，细化设计工作，提高设计水平。