房屋结构设计中的建筑结构设计优化

房屋结构设计中的建筑结构设计优化

张瑞金

山东富恒星建筑科技有限公司 山东 255000

摘要：在新时代大背景下，各行各业迎来新的发展良机，建筑结构事业也不例外，促使房产变成市场的重要产业之一。为了满足社会大众的住房要求，建筑结构设计不仅要以安全耐用为基础，还要注重设计的美观性、独特性等，促使建筑结构设计发生了巨大改变。但是不管如何变化，在建筑结构设计中都以基本点为主，且经常能遇到相同的问题，需要对这些问题进行解决方法的探寻，才能确保建筑结构设计达到预期目标。

关键词：房屋结构设计；建筑结构设计；优化措施

引言

建筑结构设计对于房屋建筑的优劣来说能够起到至关重要的作用，融入创新思维进行优化的建筑结构设计方案，不但可以使建筑结构空间布置更加合理，建筑结构各受力点更加科学，房屋建筑整体布局更加美观，更加实用，最重要的是还可以使建筑工程质量得到有效保障。总的来说，房屋结构设计方案优化后，在满足房屋建筑设计规范要求的同时，大大增加了房屋的安全性、美观性和实用性，提高了房屋价值的同时，还提高了市场竞争力。

1建筑结构设计优化方法的现实意义

1.1促成审美要求

在房屋结构设计环节运用建筑结构设计优化方法，能够有效满足业主的审美要求。现如今大多数公共建筑与民用建筑，投资者除了关注房价以及房屋功能外，还有它的造型特征以及建筑美观度，投资者更加期待在使用后可以获得舒心的生活、办公体验，且拥有舒适的视觉感受。因此，设计者若能针对建筑结构展开优化，可以逐步贴合业主审美理念改善房屋结构，体现房屋建筑个性化价值。如浙江油茶工坊建筑以及鸟巢建筑，这些建筑结构在优化设计后更具美学价值。

1.2推进建筑转型

常见的房屋结构多有混凝土结构、钢混结构、木结构、钢结构以及砌体结构等。随着建筑行业的日益发展，其竞争力逐步加强，为了在市场竞争中抢占先机，需要积极实施建筑结构优化设计，以此保证创新后的建筑物富有新意且具有合理的性价比，能够引起业主的购买欲望，这样也能就此推动建筑行业的良性发展，使之在转型道路上取得突出成就。另外，优化建筑结构设计方案，还能提升工程质量，借此逐步达成建筑行业的高质量建设目标。工程质量始终是结构设计的基础保障，设计人员需要充分借助优化设计方法，夯实建筑行业发展基础，促进建筑行业的优质改革。

2建筑结构设计优化方法遵循的原则分析

2.1功能性原则

建筑结构设计优化方法必须要遵循满足房屋功能性的原则，随着人民生活水平的不断提高，居民除了对物质方面的要求外，对文化和精神方面的要求也在不断提高，所以居民对房屋的要求不再简单地满足于居住，更多的是对房屋功能方面的需求和对更好居住体验的需求。

2.2经济性原则

由于建筑结构设计所涉及的内容包括建筑施工技术以及建筑材料等等，在建筑项目的整体预算中占有较大比重，所以要想节约成本，降低消耗，必须做好建筑结构设计的优化工作。但是建筑项目施工所涉及的环节较多，整个施工过程也会出现很多的不确定性因素，一旦发生意外事件导致建筑成本增加，则会影响后续建筑项目的顺利进行，所以在建筑结构的方案设计过程中，相关设计人员要综合考虑，科学合理的设计方案，确保优化方法的经济性。

3建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用路径

3.1合理选取设计参数

建筑结构设计优化方法的应用，较为主要的是设计者需要针对工程特点，按照设计标准，为其选取合理的设计参数。例如对于住宅结构层高的设计，需要房屋内部空间至少应有2.2.m以上的净高。而对于具有居住功能的卧室空间，最小净高应为2.4m。而在房屋建筑阳台设计上，也要保证阳台栏杆的最大净距为0.11m。设计者还要针对房屋结构的墙角以及墙段构造进行优化处理，即要求在钢混结构中需要将防潮层设在地面60mm以下，并且按照规范的墙段尺寸确定相关参数，如240mm或者1240mm。对于这些基础参数的设计，都是设计者需要遵循的基本要求，具体参数的确认范围应当根据工况而定，但要注重合理性。同时，在参数设计中，还要上升到抗震性等功能参数层面上，以房屋建筑结构构件的分布情况予以优化设计。

3.2科学布置结构构件

所谓的结构构件泛指剪力墙构件以及梁柱构件等。其中对于房屋结构中的梁柱构件，通常选用细长类型，从构件尺寸以及空间受力情况进行分析。在具体工程设计过程中，大多数实际问题的解决方案并不具有唯一性。例如框架结构设计中，最大位移与层高之比的限值需满足1/550的要求。在结构设计过程中，当出现该指标不满足规范要求的情况，既可增大外围梁柱构件的截面尺寸，亦可削弱内部构件，其均能达到减小上述限制的要求。但在具体结构的分析过程中，要求我们设计人员从整体判断，采取措施后，是否有利于抗震功能的实现，是否影响其他技术指标的实现，同时是否具有较高的性价比。对最大位移与层高之比的限值的指标要求，一味地增大外围构件尺寸，有可能造成工程成本的上升，或者一味地减小内部构件尺寸，有可能造成结构变形的增大，局部构件安全性能不满足要求，甚至在一定条件下，结构发生破坏。这就要求设计人员在设计过程中科学布置结构构件，合理选取构件的截面尺寸。这个过程也是建筑结构设计优化的过程。在这个过程中，普遍来看要做到以下两点：一是整体结构的规则与均匀性。平面设计中结构平面布置比较均匀，并使质量分布与刚度分布相协调，避免产生较大偏心，防止薄弱子结构过早破坏，发挥结构整体的抗震耗能作用。竖向设计中建筑造型及竖向构件亦应均匀布置，防止刚度、承载力、传力途径产生突变，最大程度地限制薄弱部位的出现，防止结构产生过大的应力集中或变形。二是合理选取构件。例如框架构件设计中，应满足“强柱弱梁、强剪弱弯、强节点弱构件”。框架结构实际上就是梁柱构件构成的结构体系，所以这种结构体系在抵抗地震水平力时，无法做到像框剪结构那样有多重抗侧力体系，只能让单纯的框架体系也能有主有次，有先有后，形成类似多重抗侧力体系结构的破坏机制。

3.3安全与造价的关系

虽然在建筑结构设计工作中，设计人员看重的是建筑的合理性、适用性、安全性、经济性，但为了进一步提高建筑项目的综合效益，还要衡量好建筑结构的安全与工程造价的关系，既要保证建筑结构拥有良好的安全性，又要避免出现高造价现象，违背工程设计的经济性原则。在当前社会主义市场经济不断发展的前提下，以最少的投资成本产生最大的经济效益是绝大数投资者的必然追求。建筑产品的生产时是一个多维的系统工程。结构工程造价约占整个建筑工程造价的30%～60%，结构是否经济合理是决定工程建设项目投资效益的主要环节之一。

结束语

随着社会经济的不断发展，高层建筑的需求逐年增加，人们对于建筑结构的安全稳定性也越来越重视，因此，要提高设计人员的专业技术水平，应用信息化设计技术，不断对房屋建筑的结构设计进行优化，使建筑物的安全性、实用性和美观性不断提高，为房屋建筑事业不断向前发展做出贡献。

参考文献

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