浅谈建筑结构设计中的优化策略 蔡元兴

浅谈建筑结构设计中的优化策略蔡元兴

发表时间：2017-11-24T12:04:53.603Z 来源：《基层建设》2017年第24期作者：蔡元兴

[导读] 摘要：近年来，建筑行业的快速发展要求建筑结构设计不断进行优化和完善，进而实现人们对建筑物更高的需求。因此，在进行建筑结构设计时，不仅要注意建筑结构计算的准确度，还要结合建筑物工程的实际，科学合理地选择结构方案，并以此为基础进行优化设计。只有这样，才能日益积累建筑结构设计经验，不断提高建筑结构设计优化水平，促进建筑行业的可持续发展。

韶关市城规规划设计有限公司广东韶关 512000

摘要：近年来，建筑行业的快速发展要求建筑结构设计不断进行优化和完善，进而实现人们对建筑物更高的需求。因此，在进行建筑结构设计时，不仅要注意建筑结构计算的准确度，还要结合建筑物工程的实际，科学合理地选择结构方案，并以此为基础进行优化设计。只有这样，才能日益积累建筑结构设计经验，不断提高建筑结构设计优化水平，促进建筑行业的可持续发展。

关键词：建筑；结构设计；优化策略

不断对建筑结构设计进行优化，不仅可以提高建筑机构的安全性，还可以有效降低企业投入的成本，提高企业在激烈市场竞争中的竞争力，提高建筑工程企业的经济效益。

1 建筑结构设计优化概述

建筑结构设计优化作业从某种意义上来讲是一项专业性比较强的作业，它不仅仅要能够真实体现出建筑结构设计的可操作性，还要能够对整个建筑施工作业进行全面的评估。优化主要体现在对于建筑结构以及成本、图纸规划方案、户型设计、建筑风格等方面的优化。这就要求建筑施工设计人员要能够明确每一个阶段对于建筑结构设计的优化目标，从而减少成本的使用，合理的建筑结构优化不仅仅可以大大提高工作效率，还能在很大程度上保证质量，延长建筑结构的使用寿命。在当前我国大力提倡市场效益最大化的前提下，建筑行业要想在激烈的市场竞争中获得较好的发展，就必须在施工作业前了解房屋建筑结构设计的重要性。良好的建筑结构优化对于整个建筑施工材料的有效发挥有着积极的重要作用。同时合理的设计优化还能改善人们的居住环境，提升生活质量的舒适度。此外，还能减少资金的使用，最重要的是优化设计是为了更好地的适应时代社会发展的需要。

2 建筑结构优化设计的原则

2.1保证建筑结构优化设计的功能性原则

功能性的有效发挥对于建筑结构设计而言是极为重要的。功能性主要体现在建筑结构的使用以及建筑完成后对于使用所产生的经济效益。某些建筑结构设计在功能上的有效发挥可以提高建筑结构的使用率，如银行的建筑结构设计就必须考虑到建筑结构的安全性以及确保安全通道的有效发挥，其次还要考虑到承载力的问题，因银行的特殊性要求所使用的建筑材料必须能够承受一定的荷载力，进而功能性才能发挥。

2.2绿色环保的优化原则

随着人们生活质量的逐渐提高，人们对于建筑环保材料的使用也越来越重视，在建筑结构设计中能够将环保材料融入其中对于提高建筑质量有着重要意义。从某种意义上来讲可以减少对于环境的破坏，还能确保人们居住时的自身安全，减少了材料的二次污染。

2.3充分考虑建筑结构设计的安全性原则

安全性是每一项施工作业必须考虑的首要问题，对于建筑结构设计来说，更是如此。结构设计的安全性是就每一个环节而言，每个构件在设计中都必须充分考到在实际施工操作中的可靠性，能够与实际施工作业相结合，如果结构设计不能在实践中付之于应用，那么也就失去了原本的意义。既不会获得较好的经济效益，还会浪费大量的人力、物力、财力。

3 建筑结构设计中的优化策略

3.1对建筑总体设计方案进行优化

对建筑总规方案进行优化。在住宅的设计中，户型使用过程中对于自然风的要求，以及考虑夏季时日照对于节能保温的影响，在对整个项目的总规布置设计时，就要考虑各栋住宅之间的相互遮挡对于风流动性的影响，同时也要在总图布置设计时，尽量减少西侧户型的布置，减少西晒对于节能方面的影响。汇总总规方案优化的主要内容包括有:建筑物布置、道路设计，排水设计及相关挡土墙和边坡及土石方填挖量经济性平衡和土石方量的总图调配等。包含道路走向、区域功能划分、地下室设置、管道走向等优化。

3.2对建筑平面设计方案进行优化

建筑的平面设计方案不同，建筑的合理使用性以及建筑成本的需求量也会不同。因此在多个建筑平面设计方案中选择最优设计方案非常重要，要确定建筑的平面布局、柱网间距到楼层数、层高、建筑物的高度和房屋的基本类型等，同时房屋开间大小和进深也会对设计方案产生影响。如果建筑房屋的性能相同，一般设计方案和最优设计方案的就会成本不同，因此在优化设计方案时要根据具体情况选择侧重点。

3.3对选择的结构形式进行合理的优化

在进行结构选型时，要对于整体建筑结构的用途、高度、功能、周边环境、抗震性等多方面因素进行合理的把握，因地制宜地选择合理的结构体系。一般高层建筑常用的结构体系为：框架结构、框剪结构、剪力墙结构。在选择了对应的结构体系以后，就要针对相应的结构体系进行合理的优化，如剪力墙结构的设计时需考虑连梁的优化设计。连梁的刚度增大必将使得结构的地震作用也增大，这样连梁和墙肢分配内力也相应增大，此时必须增大构件的配筋量，显然这一设计结果必然会造成材料的浪费。因此，在住宅结构设计时，一般情况下不宜采用大刚度的窗下墙作为连梁，而宜将连梁设计成为截面、刚度较小的弱连梁。另外一种情况，在满足结构刚度与变形要求时，应从经济角度与抗力、变形方面综合考虑，合理布置抗侧力构件。剪力墙数量越多，结构抗侧力刚度愈大，相应结构位移会减小，但是结构地震力会随抗侧力刚度增大而加大，对结构的造价控制不利。因此剪力墙应以周边均匀、对称、分散等原则合理布置，以规范规定的水平位移限值为准尽可能减少剪力墙数量。对不同的结构形式的优化，需要设计人员对该结构形式进行充分的了解，对找到更为合理、经济的设计，从而在满足各种规范的使用要求的前提下，杜绝不必要的浪费，做好成本控制。

3.4注重结构的细部优化

在注重整体设计的同时，也应加强结构局部构件的优化设计。比如现浇板设计中尽量把异形板划分为矩形板，这样既达到合理受力的