住宅建筑結構設計優化技術分析

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隨著社會經濟的發展，我們的生活水平也在不斷的提高，在生活狀況持續改進的狀態下，人們對住宅結構的要求也越來越高了，為了能夠滿足人們對于住宅建筑需求的變化，我們需要在住宅建筑結構設計中應用優化技術，以賦予住宅建筑更加豐富多樣化的功能。但進一步分析優化技術在住宅建筑結構設計中的運用現狀，可以發現優化技術的運用受到設計方式、技術發展水平等多因素的影響。設計員在運用優化技術時存在很多困難，這就會影響住宅建筑結構整體的設計效果和質量。因此我們要重視住宅建筑結構設計問題，為加強住宅建筑整體質量打下堅實的基礎和保障。

1住宅建筑結構設計中優化技術的意義

關于結構設計優化技術的運用，是希望能夠最大程度的將建材的利用率和效能發揮，達成住宅內部的各個空間的整體協調，同時要符合我國安全質量相關的規定。因此，優化技術的運用對住宅的整體設計安全性和舒適度都起著至關重要的作用[1]。除此之外，住宅結構設計優化技術的運用還能幫助住宅的最初設計構思及設想。住宅結構設計中優化技術的應用主要表現在兩個方面，即住宅工程結構設計和住宅各組成的設計優化。其中住宅各個組成的優化包括多個方面，住宅護圍結構的優化設計、基礎結構相關的優化設計、細節結構優化設計，對于設計優化方面包括更加細致的設計，包括布置、造價、受力、選型方面的設計優化。設計者要充分考慮造價等因素完成結構設計優化，但首先要考慮的是要滿足住宅建造的相關規定。

2住宅建筑結構設計中優化技術的經濟性分析

2.1結構設計與用地的關系。在當今社會中，住宅建造的總面積，是由隔層面積之和累計得出，而住宅的建造形式主要是高層和超高層。因此可以看出，住宅的建造層數對應了相應的總的建筑面積，層數越高住宅建筑總面積就會越多[2]。同時，建筑層數的增加，會帶來住宅高度的不斷增加，同時住宅和住宅之間的距離也不斷增加。因此，住宅的單位建筑面積占用的土地面積會越來越小。基于此，在建造住宅的時候，占地的面積和住宅的高度并不是按照固定的比例變動的。在進行住宅建筑結構設計時，要充分考慮到結構設計與用地之間的經濟性。2.2高層住宅結構設計的經濟性。高層住宅的層數會直接和成本造價產生聯動關系，也就是說，住宅層數的增加，會帶來建筑中的墻體柱體面積的不斷增加。因而，建筑整體自重和承載能力，包括不同類型管線的長度也會隨之增加。因此設計合適的住宅樓層數十分重要，因為這樣不僅可以節約建筑材料，而且有利于提升抗震性能。同時，合適的住宅建筑物的高度，能節約建筑用地，縮短相鄰建筑物間的距離。2.3結構設計在造價方面的經濟性。同時需要注意的是，在住宅結構設計的時候，結構設計方法的不同和使用建筑材料的不同，都會使工程的造價發生變化。住宅建筑結構的設計中，設計員會將住宅建筑的質量作為重中之后，并保證質量的基礎上，通過其他因素進一步降低住宅的總體工程造價[3]。因此在進行結構設計時，必須多方面考慮，如住宅高度和層數、類型、結構形式等經濟性方面的考慮。據相關數據顯示，制定合理科學的設計方案，能讓整個工程的造價至少下降10%，甚至可高達到20%。根據我國項目資料所示，對住宅結構優化后，住宅的總體施工成本會明顯低于原方案的成本，同時保證了建筑工程的整體性能。這都是得益于，住宅設計的基本要素柱、梁、樓板等部分成本造價的差異所致?；诖?，在實際工程施工過程中，應根據實際情況針對性的選擇最優的方案，達成造價的最經濟性的選擇。

3優化技術在住宅建筑結構設計中的運用分析

3.1概念設計處理的實際建筑設計問題。勘察設計是工程的關鍵控制點，也是質量的保障。要制定優質的工成項目，必須具備優秀的設計方案。優秀的結構工程師，在建筑設計的方案階段，也就是在工程設計開始時，提前根據經驗和專業，先完成優化的過程，設計員可以通過概念設計等方法，迅速對結構體系進行構思、比較選擇，達到有效的優化。要從整體上把握結構的不同性能，基于這樣的分析才能對分析結果完成科學合理的判斷，奠定了工程師在設計中的關鍵地位。概念設計是結構設計的關鍵環節，概念設計帶領了結構設計的整體過程。并在此目標基礎上，和建筑師共同明確建筑的總體結構，同時開拓實現建筑物的空間及使用和形象功能，靠工程師的知識水平與設計水平支撐?；诖?，確定最優方案，其所得方案概念清晰，達到良好的經濟性，避免后期設計階段的不必要的運算。3.2概念設計優化技術和建筑結構設計。在建筑設計過程，概念設計是設計展示的關鍵點，要確保概念設計的完成，設計員必須擁有豐富的建筑經驗，設計員最重要的事情，就是在特定的空間內，利用整體概念來確定總體設計方案。設計員需處理好建筑構件和結構間的關系，尤其是建筑中的內部結構設計。能做到以上的方案，設計員的設計作品也會變得有競爭力[4]。在相同的設計方案中，建筑中的結構組成設計存在一定的變化，其中各種分析方法在參數、材料等因素方面存在不同。根據設計員已有的工程經驗，在遵循規律的前提下完成判斷處理，得出最終的結果，這就是概念設計的過程。而以上所闡述的這些問題，需要設計員人工對其判斷和處理，不能通過計算機完成。3.3結構設計優化技術應用時的注意事項。在進行結構設計優化技術應用時，需要重點關注工程項目的前期參與。設計階段是整個項目的核心，設計質量對住宅建筑的性能、質量和成本等方面產生重要的影響。因此在應用優化技術過程中，需要重視工程項目的前期參與，根據設計結果，提出技術優化建議，融入到結構設計環節。確保住宅結構設計在項目前期，就體現結構優化分析的思想。其次，需要重點關注內部結構的優化設計。設計人員需要關注住宅建筑整體結構的優化，還需要關注內部結構的優化，在此過程中，將優化設計的概念融入到工程項目中。在發現問題的過程中，根據優化技術的思路，提出相應的解決措施，避免在工程后期出現問題。同時，需要重視與新型技術的融合。在現代社會，信息高速，計算機技術和優化技術的融合，就是工程項目發展的大勢所趨。根據不同工程項目的應用數據分析可得，計算機技術的應用范圍，體現在數據分析建模的方面。通過計算機系統獲取各方面的工程參數，在搭建結構模型前充分了解參數標準，考慮結構穩定方面的問題，有利于控制建筑結構的整體安全性。

4總結

本文在對優化技術的使用及重要意義的基礎上，分析了住宅建筑結構設計中優化技術的相關問題。由于設計的水平和質量會直接影響建筑物的經濟和安全質量，結構設計已經成為住宅建筑工程中的一項重點工作及任務。綜上所述，為了提高住宅建筑的造價經濟性，確保設計的安全性和做好住宅建筑結構的優化設計，對建筑的整體性能和質量進行優化提升是必不可少的?？紤]到實際工作中的變量參數和工程條件等問題，優化同時要確保對設計過程的整體把握和控制，以便能獲得更好的設計結果。

參考文獻

[1]孫俊英，吳萍娣.住宅建筑結構設計中的優化技術應用分析[J].建材與裝飾，2015（47）.

[2]郭健.關于住宅建筑結構設計中優化技術應用分析[J].江西建材，2017（12）：38.

[3]畢賀彬.分析住宅建筑結構設計中優化技術的應用[J].門窗，2017（6）：129.

[4]錢興偉.分析建筑結構設計中的優化策略[J].四川水泥，2017（7）：117.

作者:劉文甲 王堅 李晨 單位:菏澤市規劃建筑設計研究院