房屋结构设计中的建筑结构设计优化措施及建议

房屋结构设计中的建筑结构设计优化措施及建议

建筑作为固体艺术，是美观与结构以及设计共同作用的结果。对于居住性房屋的结构，在设计上要求适用经济、美观安全，在施工中，便于操作等，尽可能地提高空间的利用度，把有限的资源最大化地发掘出来，完成经济适用的目标。优化建筑结构设计方案不但节约建筑成本，便于施工操作的具体措施，更满足人们对房屋功能的需要，为广大民众提供良好舒适的生活居住环境。

标签：房屋结构设计；建筑结构设计；优化

从我国目前的国情与发展趋势来看，房屋建筑在不久的将来，主要表现为高层或者超高层住房。在这种客观现实的基础上，如何尽可能地减少资金的投入，并将房屋建筑的结构设计与时代发展的需求相符，成为了很多建筑企业与投资人员关注的重要问题。要想优化房屋的结构，保障建筑质量安全是前提和基础，详细分析设计方案中的各个细节，并采用较为先进的设计理念与技术，控制工程造价。从相关数据反映的情况来看，相比之下对房屋结构进行设计优化之后比没有经过设计优化的房屋，经费可以缩减8%到22%。然而，在实际的操作过程中，由于各种条件的限制，要真正地施展起来，需要面临非常多的困难，而且也无法将其优越性充分地发挥出来。

一、结构设计优化方法的理论体现

在从事项目设计过程中，不仅要考虑美观实用，还要注意安全性和可靠性。在突出其适用的同时，还要美观，这就是结构的优化。这种优化的方法，站在建筑理论的角度，设计优化分为项目分部结构和项目总体结构的优化两个方面。而项目总体优化包括了系统方案的设计、围护结构方案以及结构的细部设计等。其中，也包括了选型、整体的结构布置、受力和造价分析等。因此，在工程建设过程中，要本着一切从实际出发的原则，结合现场实际情况，以效益为第一原则进行设计优化。

在优化房屋建筑结构设计时，可以将建材的性能与机械设备的性能充分地发挥出来，这样，与之前的建筑结构设计相比较而言，则更加具有优势。而且，优化建筑结构的设计之后，可以有效地降低工程造价的资金投入，从而让企业能够获得更高的经济效益。此外，优化建筑结构的设计之后，可以将房屋结构中各个单元的有机的整合起来，从而提升了建筑的质量，对人们的居住安全给予重要保障。因此，要想具有更强的适用性与更好的经济性的房屋结构，优化房屋的结构设计，是一条行之有效且非常重要的途径.

二、房屋结构进行优化设计的措施

房屋结构的优化设计方法的目的是降低工程造價成本费用，并为房屋的建成后的经济效益提供基础条件，根据实践的设计经验，我提出以下的优化措施。

1、选择节能指标较高的结构类型

房屋结构形式的选择，意味着选择不同工程造价的建设模式，常见的结构设计模式有如下三种。

（1）短肢剪力墙结构，这种结构形式常见于高层建筑，以混凝土结构技术规程为依托，这种结构形式相对于剪力墙的抗震级别要高，比起剪力墙，构造钢筋使用数量不多。

（2）框架结构，具有大开间、布局灵活性强和造价成本低的优点，但这种结构抗震能力弱，柱截面较大，形成的柱角凸出部位会妨碍家具的布置。

（3）框架―剪力墙结构，即在框架结构中合理进行一定数量剪力墙的布置，这种结构合理，适用能力强，而且能够应对各种不同的变形压力，是一种抗侧力较好的结构。

以上的三种结构模式各具优缺点，但我们在选择结构模式时，不能单方面的认为造价最低的方案就是最科学合理的方案，而是要结合房屋业主的功能需求，以及建设单位的投资水平和施工能力等方面的因素进行结构类型的综合分析，将投资与收益进行平衡优化，根据工程条件的客观实际情况选择最合适的结构模式。

2、结构设计信息优化技术

由于房屋建筑结构受到设计变量等条件的约束，很难用单一的结构优化方法。因此应开发一种更为实用方便的参数定义优化软件，减少设计者在结构优化方面的精力和时间。我较为推崇的是TBCAD 系统，这种系统是针对结构方案设计、建模、分析、评估等为一体的成本控制软件系统，该可以进行结构方案的指导设计，使得方案的人力、物力和财力资源等趋于最优状态。系统的信息分为两个时间段进行优化，第一个时间段是通过对材料的分配调整，使用最少的混凝土用量满足侧向刚度的要求，系统在这个时间段的目标函数是混凝土的使用量，而结构构件的断面大小则是设计的变量。第二个时间段是对构件强度的优化，通过对构件结构的断面大小以及钢用量的调整，使得构件的强度要求实现只需较少的结构造价。

三、对房屋结构设计中的建筑构造设计优化建议

1、积极参与建筑结构优化的前期工作

房屋建筑前期的设计工作将直接影响到建筑的成本和工期。所以在前期的设计工作中要参与进来否则会因为方案中存在许多不确定的因素导致设计人员忽略建筑的可行性和成本因素。

如果不积极参与，不仅仅可能导致原有的成本增加，更重要的是可能造成工

期的延误，影响后续工程的建设。所以在房屋建筑优化设计的前期，工作人员应该尽可能的加入，并对相应的问题进行有效地回答。

2、设计师要注重局部的细部优化

设计师在进行设计的时候要加强对于计算机的掌握和数学数据处理的能力的提高。对可以优化的部分进行仔细的验证，对最容易出现问题的局部结构要进行细部优化，如增加现浇板的受力程度避免出现拐角裂缝等。

四、结语

房屋结构设计中的建筑结构设计优化，不仅是一个综合性较强的技术筛选过程，亦是一个多种因素互相作用的结果。建造出安全、美观、舒适、实惠和耐用的房屋，可以说是每一位设计人员毕生追寻的目标，也是建筑物设计的基本要求，正因为如此，才推动了建筑行业的蓬勃发展。在设计过程中，设计人员通过考虑房屋的多种性能，结合工程的实际情况，选择适当、合理的函数与条件，争取设计出一个极具社会效益、环境效益及价值效益的施工方案。在履行基本规则与行业规范的前提下，设计人员应勇于创新，大胆尝试，不断的丰富自身的设计经验、建设经验，优化整体知识结构，通过不断的探索新的技术、新的方案，争取建设出性能更为优良的建筑物，从而更好的实现房屋结构设计的整体性目标。

参考文献：

[1] 邹俊.建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的现实应用[J].科技传播，2010（10）.

[2] 佟月强，郝明.试论结构设计优化技术及在房屋结构设计中的应用[J].科技与企业，2012（04）.

[3] 辛海虹.结构设计优化技术与其在房屋结构设计中的应用[J].价值工程，2010（09）.