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

付新宇

内蒙古铁道勘察设计院有限公司 内蒙古呼和浩特市010010

摘要：近年来，我国经济发展迅速，人们的生活水平也不断提高，对居住和使用的建筑物的要求也越来越高，为了满足建筑使用者的要求，在房屋结构设计中，一定要做好建筑结构优化设计先对整体的建筑方案进行优化，然后对于细部做好具体的优化设计，这样可以解决建筑结构中的一些问题，也可以节约建筑成本，提升建筑结构的功能性，因此优化设计就是要在所有可用方案和做法中，按某一目标选出最优的方法。

关键词：房屋结构设计；建筑结构设计；优化；

在建筑结构设计中，结构优化设计技术起到了至关重要的作用，采取合理的结构优化设计不仅可以节省大量的建筑结构空间设计，还可以节省大量的资金，创造更多的经济价值，在结构优化设计中应用现代化的科技手段，构建合理的建筑设计方案，进而达到经济适用的目的。建筑结构优化设计是指在满足各种规范或某些特定要求的条件下，使建筑结构达到最佳的设计方法。

一、房屋结构设计中的建筑结构设计优化方法的理论体现

房屋结构设计是房屋施工的指导依据，房屋结构设计的质量直接决定了后期房屋的适用性和耐久性，为了提升房屋建筑的使用功能，做好结构设计的细部处理，一定要对房屋结构设计进行优化，对房屋结构设计的优化包含了几个方面，由整体到局部分别可以分为总体结构的优化设计、围护结构的优化设计、外立面的优化设计及细部结构的优化设计，在进行优化设计时，要遵循由整体到局部的原则，从安全性、适用性、功能性、美观性及成本多方面综合考虑，这样才能面面俱到，保证房屋结构设计的实用性。在进行房屋结构设计优化设计时，要注重采用合理的优化方法，充分体现房屋优化设计的价值主要宗旨在于寻求成本的节约和功能的增值，这也是建设单位重点考虑的地方，设计方要将整个结构设计考虑成一个整体，从整体上进行把控，合理控制房屋建设成本，在房屋的功能性上可以从整体布局然后慢慢细化，这样可以有效提升房屋价值，实现建设方的建设目标。随着经济建设的不断变化与发展，人们对于建筑行业的逐渐重视，新的技术以及理念也在不断地被应用于其中，计算机技术的普及引起了建筑行业新的变革与发展。建筑结构设计就是采取先进的设计手段及理念，在有限的空间范围内进行完整的、合理的优化设计，将使用空间最大化同时还要特别注意结构设计与建筑使用功能之间的关系，结构各个构件之间布局关系等。建并使其更上升一个合理的高度，此时设计理念就尤其的重要，在整个建筑结构中必须完全的充分体现出来。

二、建筑结构设计的优化设计方法

1.设计方案方面。筑结构设计的重点不仅仅体现在设计理念上，而且对于其结构设计的经验总结也是极其重要的，随着计算机的发展，对于工程师的设计手段又提出了新的标准与要求建筑工程设计师不仅仅要掌握专业的理论知识、还要有明确的设计概念，并熟悉相关的国家（地方）规范规程等，同时还要掌握基本的计算机技能，能熟练的用软件进行辅助设计，这样才能将设计理念与计算机技术相结合，为了保证建筑结构优化设计的合理性，设计人员依据建筑工程实际情况，制定适宜的结构设计方案。在制定结构设计方案时，必须注意的几一是保证结构构件配置合理性。设计人员在对建筑结构配件进行设置时，必须对每个构件进行充分的考虑，以保证构件配置合理性，让建筑使用空间得到最大化的使用，并尽量充分发挥各构件在结构受力时的作用；为了防止建筑结构出现扭转反应，要求在建筑结构平面上的抗侧力中心必须与建筑物外力中心相接近或者相互重合，不仅可以减少抗扭转构件数量，同时可以降低建筑造价成本，提高建筑物经济效益；如果建筑结构传力途径较为复杂，不仅会增加建筑工程造价成本，同时对建筑结构安全性也会造成一定的影响。因此要求设计人员必须设置简单的传力途径，这样不仅可以减少结构受力的复杂性也能降低施工成本，同时可以避免安全事故的产生；

2.房屋地基基础的优化设计在进行房屋建筑结构优化设计时，不能忽视地基基础的优化设计，一般的地层建筑基础仅仅提供承载力，在设计上仅仅考虑结构的优化设计，选用合理的基础形式便可满足要求；而对于高层建筑来说，地下基础还有地下室部分既作为承重结构也作为地下空间，在进行优化设计时，要将房屋设计的安全放在首位，然后结合地下室的使用要求选用合适的基础结构形式，寻求成本的节约，这也是房屋建筑结构设计优化的一个重要措施注重建筑结构整体效果在制定建筑结构优化设计方案时，从建筑结构整体性出发，处理好建筑结构构件与建筑结构间的受力关系，使得建筑结构承载力、延伸性及刚性强度得到有效的提升。建筑结构优化设计主要是为了使建筑工程达到“低成本、高收益”的效果，即在合理范围内尽可能节约建设成本，建立舒适、安全的建筑。而材料作为建筑结构设计的重要组成部分，其合理利用对建筑结构优化起着至关重要的作用。因此要求设计人员依据建筑结构构件受力情况、环境等特点，选择适宜的材料。对于钢筋混凝土建筑结构而言，可根据各个构件的受力特点选择适宜的材料，如柱子主要承受竖向荷载，是受压构件，所以可以选择抗压性较高的混凝土，以缩小结构构件截面，扩大结构空间，使得结构自重力有所减轻。梁板是建筑结构受弯的重要部分，可采用强度较高的钢筋，以减少钢筋材料使用量，保证钢筋与混凝土强度统一性，使得材料性能得到充分发挥。而对于建筑结构中的大跨度结构、超高层、及大悬挑等，则可采取钢结构与混凝土相结合的方法，一方面可以降低施工难度，另一方面可以保证建筑物的舒适度和安全性。

3.建筑结构梁板可分为宽扁梁和预应力梁。宽扁梁不仅可以降低梁板截面高度，同时可以提高建筑物整体净高，使得建筑物面积得到扩大，但是其经济效益与普通板相比较低，主要是因为建筑结构梁板横向截面高度有所降低，纵向钢筋率就会有所增加，挠度也有所扩大，提高了建筑成本。对于挠度有要求的建筑结构，可采用预应力梁，虽然能够满足建筑结构设计特殊要求，但是其成本相对较高；三是现阶段我国建筑结构优化设计过程中，框架-剪力墙结构是应用较为广泛的一种结构体系，其主要由钢筋混凝土剪力墙和框架组成的，框架- 剪力墙结构具有灵活性的使用空间、良好的整体性及衍生性、较强的抗震性和承载力，使得结构侧移达到减小，使得建筑结构得到有效的优化和完善。所以在建筑结构优化设计中，必须提高建筑结构侧向刚度，以保证建筑结构安全性，降低建筑造价成本，使得建筑结构优化设计得到最为合理的状态。为了保证建筑结构计算的准确性，使建筑结构设计得到有效的优化，要求设计人员在结构计算过程中，必须做到以下要求：一是与工程实践相结合。在建筑结构计算时，必须对建筑工程情况进行有效的调查和分析，以保证建筑结构计算数据的准确性；二是计算机系统的应用。为了提高建筑结构计算的准确性，设计人员必须合理应用计算机系统，对建筑结构计算结构进行全面且有效的分析。

综上所述，在房屋结构设计中，要重视其建筑结构优化设计，要做好建筑和结构设计的协调及优化，在保证二者原则一致的情况下，尽可能地对建筑设计方案进行优化，使得设计方案实现增值，建筑功能也能更全面，在意识到建筑设计优化的重要性之后，要遵循相关设计原则合理进行设计优化，结合本文提出的几点优化措施及优化建议，切实做好房屋建筑结构设计优化，提升房屋结构设计质量，促进我国建筑设计水平的提升，从而推动我国建筑行业的发展。

参考文献

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[3] 王也.建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用[J].中华民居(下旬刊),2021,(3):139-140.