房屋结构设计中的建筑结构设计优化

卜胜

摘要：为了保证建筑工程质量，做好结构设计工作十分重要。在房屋结构设计中，除了要考虑建筑实用性、安全性之外，还应考虑建筑设计的经济性、美观性，以满足人们对于建筑功能的不同需求。房屋结构设计涉及因素较多，为了保证建筑结构设计的合理性，保障建筑整体质量，就需要结合建筑结构设计的现状，实现结构优化设计，通过优化来降低建筑的含钢量及成本，从而实现经济性。基于此，本文根据针对建筑设计中的结构设计优化策略展开探究，以供业内相关人士参考。

关键词：房屋；结构设计；建筑结构设计；优化策略

引言

通过建筑结构设计技术优化不但可以有效提升建筑质量，继而保证建设单位或者建筑使用者对质量的需求，而且还可以行之有效地降低工程总造价，提升建筑项目的综合效益。基于此，建筑结构设计优化得到了建筑从业者的高度重视。

1建筑结构设计优化理念

在建筑行业不断的发展探索中，当前社会对于建筑结构各项设计性能需求也有了新的变化，针对这些变化可以提出以下几个理念：①提高安全性能。为了更好的保障人们正常的工作和生活，建筑安全性能的优化是不容忽视的。②提升建筑的功能性。当前建筑的使用功能不仅仅是居住、工作。它可以有更多的设计用途，所以优化建筑使用的多功能性，以满足使用者的各项需求。③优化建筑结构美观，保护生态环境。建筑要能够结合周围的地理环境，在保护环境不造成污染的同时，尽量采用绿色环保的建筑材料，深入贯彻可持续发展的理念。④提高利用价值。建筑最重要的是保证它未来的发展，不能只顾眼前的利益而使用廉价劣质的建筑材料，虽然节约了成本，但是却降低了它的使用价值。

2建筑结构设计的优化技术措施

2.1概念设计优化技术措施

不同建筑设计师对建筑结构的理解不尽相同，即便是同一个设计团队的设计师对建筑结构的理解也不尽相同。为了确保建筑结构设计的统一性，设计团队应该在设计前对建筑所在区域进行实地调研，掌握一手设计资料，对建筑结构设计的概念进行集体讨论，对建筑材料设计标准和相关设计参数进行集中讨论。在对建筑结构概念相关内容进行讨论时，除了设计团队内人员参加外，还应邀请建设单位相关人员参加，力求建筑结构设计在概念阶段达成一致。建筑结构设计前期内容讨论的质量和完善程度可以有效提升建筑结构设计质量和建筑结构设计效率，也充分降低了因建筑结构设计概念和设计方案内容模糊不清而导致的后续施工进度延误情形发生的概率。此外，在建筑结构设计概念确定过程中，引入不同建筑主体参与系统性讨论，能有效提升不同建筑主体对建筑结构设计属性的认知，并加深了不同结构主体对建筑项目的理解，在遇到实际问题时可以与设计人员进行及时有效沟通，确保建筑结构设计质量。

2.2结构构件设计优化

在房屋建筑结构设计优化中，通过优化构件设计，管控钢筋混凝土的实际用量，有效降低工程造价，提升经济效益。对于竖向构件的设计优化，想要确保建筑布局的灵活性，通常在建筑的内外墙、角部等位置布置剪力墙，在内部剪力墙的布置过程中，最好不要对室内空间的使用产生影响。在符合结构侧向刚度要求的基础上，增加结构抗扭刚度，减小扭转位移。同时，基于国家现行规范，合理增加邻近剪力墙之间的距离，减少剪力墙数量，保证墙体承受均匀的竖向压力，把控好剪力墙的轴压比，并在此基础上，减少剪力墙，结构构件所占的空间也随之减少，有助于提升经济效益。剪力墙为受剪构件，当其截面的取值较为合理，配筋基本为构造配筋，对于节点区主筋、箍筋，都可以根据最小配筋率进行配置。当剪力墙的混凝土强度等级取值合理，并且达到轴压比的要求，减少结构刚度以降低造价。

2.3结构形式优化

结构形式优化是在保证安全性的情况下，选择更有利于控制造价的结构形式，明确容易造成结构破坏的主要因素。对于高度和两方向长度比例较小的建筑，结构自重是主要控制因素；投影面积过大的建筑，沉降问题则是主要控制因素。同时，使用功能也是影响结构形式选择的重要条件。框架结构更适用于多层办公楼，可以灵活布置空间，但剪力墙结构更多用在住宅上。建筑高度同样需要着重关注，高度越高重心越高，地震作用力的影响越大。剪力墙结构的抗震性能优于框架结构，能够有效增强总体抗侧刚度。除保证一定刚度外，为提高抗震性能，还应该保证结构延性，可设置多道防线。这些问题可能同时存在，因此需要找到解决问题的平衡点，选择最合适的结构形式。

2.4结构平面布置优化方案

在整个结构布置方面，要遵循简单的基本原则，同时要体现出规则化特点。剪力墙尽可能布置在建筑四周或者门窗洞口上下对齐的位置处，要沿着两个主轴方向进行双向布置，同时两个方向相互之间的侧向刚度要尽可能相近，且两者之间的刚度之差不要超过20%，尽可能减少短肢剪力墙在其中的布设数量，要与建筑之间建立良好的沟通和交流关系，避免对建筑外立面或者造型产生任何影响。对一般剪力墙进行合理布设，在针对梁或者柱进行布置时，尽可能避免大跨度等情况，尽量少使用型钢梁柱。对设备管井隔墙下的结构小梁进行合理利用。对板顶附加钢筋进行适当更改，这样能够从根本上实现对混凝土以及钢筋整体使用量的有效控制。对于楼板的厚度以及大跨度双向板，通常是直接将跨度的1/40作为衡量依据，同时尽可能满足裂缝以及挠度方面提出的要求。针对地下车库进行布置时，与方案方或者甲方进行沟通之后，结合基础形式，在浅基础的情况下，采用小柱网会经济些。而在梁板结构形式设计以及优化方面，可以根据实际情况不同，对现有结构方案进行对比选择，对覆土厚度、消防车荷载以及人防荷载等相关因素条件展开综合分析。针对各个不同区域，对不同梁板形式进行合理利用，这样不仅能够从根本上实现对结构布置的完善和优化，而且能够从源头处实现对成本的节约。

2.5建筑细部结构设计优化要点

建筑结构设计技术优化还包括建筑细部结构设计优化。在建筑结构设计中的异形结构设计环节要使用多个矩形板进行拼接，继而达到提升结构受力平衡的目的。此外，运用多个矩形板拼接方式来控制结构拐角缝。与此同时，在建筑框架抗震墙设计过程中，需要使用冷轧带肋钢筋，为了便于后续现场施工作业和降低整体工程造价，在设计环节需要将冷轧带肋钢筋数量控制在合理范围内。建筑结构细部设计优化过程中，为了实现建筑细部结构设计的可视化，通常采用三维仿真模型软件进行仿真模拟，确保建筑细部结构设计的准确性。

结语

伴随着社会经济的不断发展，房屋建筑已经成为管控的重要对象，人们对于建筑的要求不只停留在其实用性、安全性，还对建筑的外观、经济性等提出了较高的要求。房屋建筑结构设计优化意义重大，既能够保证建筑功能性、安全性，还能够实现资源优化配置，降低工程造价，提高经济效益。因此，在房屋建筑结构设计中应用新的设计理念，结合建筑的使用功能、现场环境、设计使用寿命等多方面因素进行综合分析，从建筑主体结构、结构形式、构件等几个方面优化建筑结构设计，通过采用最佳的结构设计方案，在满足业主对房屋建筑需求的同时，有效推动建筑行业的良好发展。

参考文献

[1]罗幸.建筑结构设计中常见问题分析[J].居舍,2022(20):108-111+120.

[2]康乐.框架结构设计在建筑结构设计中的应用[J].中国建筑装饰装修,2022(8):104-106.

[3]赵鹏.纵论建筑结构设计中应如何进行技术优化[J].中国设备工程,2022(02):227-228.

[4]沈丽.建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用研究[J].居舍,2021(04):85-86+88.