房屋建筑结构设计中优化技术 余必龙

发表时间：2019-09-03T14:23:49.150Z 来源：《防护工程》2019年12期 作者： 余必龙1 杨肖2[导读] 在建筑结构设计中，对设计进行合理的优化能够使建筑工程具有更好的性能。

1.中交第四航务工程勘察设计院有限公司 广州市 海珠区 510220；2.中交机场勘察设计院有限公司 广州市 海珠区 510220

摘要：随着当前经济技术的发展，我国对房屋建筑结构设计已有了全新的认识，传统的结构设计模式已无法满足现代建筑多元化需求。对房屋建筑应用优化设计，特别对结构设计来说，是必不可少的重要环节。该环节不仅可以满足房屋建筑经济适用的要求，还是完善房屋结构质量的必要保证。采取有效措施优化房屋建筑结构设计，提升建筑安全性、经济性等成为越来越多人关心的问题。本文主要探讨了房屋建筑结构设计优化技术的主要内容及作用，分析了房屋建筑结构设计优化技术的具体应用。 关键词：房屋建筑；结构设计；优化技术

引言

在建筑结构设计中，对设计进行合理的优化能够使建筑工程具有更好的性能，并且有利于施工成本控制，获得更高的经济效益。在目前的建筑行业中，为了能够在市场竞争中获得良好的发展，建筑企业需要在建筑工程设计中应用结构设计优化，在保证建筑工程性能满足使用要求的前提下，尽量降低施工成本，获得更高的经济效益。 1、房屋建筑结构设计过程中优化设计的意义

在建筑工程中，建筑结构优化设计的本质是在建筑结构的安全性以及经济性中最完美的平衡点。建筑物的安全是排在第一位的，但如何尽可能为投资人降低工程造价，显得意义重大，因此，建筑企业有必要进行建筑结构优化设计，有效的降低建筑成本，从而获得更高的经济效益。在建筑结构的优化设计过程中，应积极引进先进的设计理念，并结合实际情况进行成本控制[1]。目前，随着我国经济的不断发展，人们对居住环境和生活条件也提出了更高的要求。在房屋建筑结构的设计过程中进行优化，可以使建筑的结构功能与美观保持协调，并提高建筑的安全性、经济性以及适用性等性能，从而改善人们的居住环境。 2、建筑结构优化设计的基本原理

明确设计结构优化的基本原理，强调项目结构的不断优化，应该强调建筑项目本身的安全系数，同时还要保证具备扎实的实用性，保障美观价值得以有效实现，设计工作必须讲究科学，讲究其自身的合理性，强调作品设计的完美性，对于项目本身而言，整体和分部结构都需要讲求优化，强调应用层面本身的重要性。优化结构设计包含的内容是多方面的，不仅仅包括细节方面的设计工作，还包括整体的工程项目设计方案，强化细化管理目标的实现。必须做好造价分析，受力分析，选型分析等等，应该努力结合现实，尽可能实现整体价值，强调项目设计的整体感受是舒适的[2]。建筑设计者应该迎合时代潮流，促进结构的改进和创新.在整体层面满足设计师所提出的新型设计理念，保障平面布置对称的合理性，将刚度中心和质量中心的差距尽量缩小。 3、房屋建筑结构设计中优化技术分析 3.1前期设计环节优化设计

为了使得整个建筑的实际优化更加具有针对性，就需要对其进行分部的优化，根据不同阶段的特征对该部分的建筑进行更加合理的优化。在房屋建筑前期设计的过程中对建筑结构进行优化应该注意对结构体系的优化，同时，建筑的工程造价也是必须考虑的重点。由于在结构设计的前期阶段，其设计方案还没有完全得到实施，因此在这个阶段的建筑，其结构隐藏的风险以及可能存在的隐患就更加容易得到暴露，并且在初期阶段进行改进，其工作量是最少的，这对实际的建筑结构优化有着一定的好处，同时对其方案的改进有着一定的促进作用，使得整个建筑方案得到更加经济的效果。 3.2建筑结构整体优化设计

整体优化设计重点体现在建筑结构整体与局部构造设计优化两方面，要保证建筑外形与内部结构更好的融合在一起,做好整体性优化是非常重要的。对于房屋建筑结构设计来讲有很多内容，比如：屋顶结构、基础结构、围护结构、抗震设计等，这些方面的设计工作不仅要求设计人员具备良好的专业技术水平，还要做好工程造价与使用功能的完美设计。设计人员通过前期的实地考察，结合现场情况对工程进行优化设计，保证建筑结构能够具备良好的稳定性，在自然灾害发生时能够最大限度保证人员安全，降低经济损失[3]。 3.3设计优化的局部性和整体性

由于在房屋建筑的结构设计中，存在一定的繁琐性和层次性，因而在建筑结构优化设计的过程中，要切实考虑到整体性和局部性这两个方面，要针对繁琐的细节，对房屋建筑的每一个设计环节都要进行优化调整。当然，在建筑材料的用取，设计人员的选用，建筑结构基本构件的确定等等，都是用来保证房屋建筑设计方案的整体性。因此，房屋建筑结构设计都是需要以整体目标来作为基础，然后逐步展开，从局部和整体的两个方面进行优化，最终实现建筑结构设计的合理以及房屋建筑质量的提高。 3.4基础设计的优化

建筑结构中的基础是整个建筑的根本，基础需要承载来自上部建筑结构及自身的恒活载，并将荷载传递至周边地基土当中。一般的多高层房屋建筑或者在地质条件较差的软土地基中，经常采用桩基础的基础形式，较为常见的是灌注桩、预制桩两种。桩基础的设计优化是指保证工程质量的前提下，尽可能降低工程造价，包含材料用量、人工费，机械使用费等。第一步应根据上部结构荷载结合地质条件，选取最合适的桩型。桩型确定后，确定桩身直径、桩间距及桩长，提高单桩承载力的方法有：扩大桩身尺寸、合理布置桩位避免群桩效应等。对于群桩基础，实际工程设计中往往一个承台下桩长桩径都做得统一，这样势必造成材料的浪费，通过软件进一步优化分析设计，可以将不同位置的单桩优化到不同长度，甚至不同直径，可以大大节省材料费，从而减少工程造价[4]。

对于某些简单单体或地基承载力较好的情况，常常会用到浅基础的形式，如柱下独立基础，条形基础，筏板基础，箱型基础等，实际工程设计中，往往需要根据工程特点选择最合适的基础类型，当建筑物上部结构采用墙承重时，基础沿墙身设置，多做成长条形，这类基础称为条形基础或带形基础；当建筑物上部结构采用框架结构或单层排架结构承重时，基础常采用方形或矩形的独立式基础，这类基础称为独立式基础或柱式基础；当建筑物上部荷载较大，而地基又脆弱，结构物对地基沉降较敏感时可以采用筏板基础；当板式基础做得很深时，常将基础改做成箱形基础。

现实中往往某工程采用多种基础形式都能满足要求，则需要对其进行方案比选和对比分析，从受力，施工难度，经济性等多角度综合评估，选择最优化的基础形式。 3.5注重细部优化

在充分考虑整体设计的基础上，还应做好结构局部构件分析和精心设计。比如，对现浇板进行设计时可将异形板划分成矩形板，以此在保证受力合理性的基础上，从根本上防止拐角裂缝的产生。对于底部框架抗震墙，其底框梁箍筋的配箍量都很大，此时如果将冷轧带肋钢筋作为箍筋，则可以减少箍筋的肢数，或者减小箍筋的直径，这样可以在降低造价的基础上为施工提供方便。另外，为了减小柱构件的底截面大小，可以选用高强度混凝土，但对于水平构件，其混凝土标号可以适当减少，从而既满足受力，又节约成本[5]。 结束语

总而言之，随着当前经济技术的发展，需要不断优化房屋建筑结构的设计方案，在此前提下，坚持以房屋的建筑功能为主要目标，结构的优化设计是重点工作，以现行标准、规程为依据，重视结构设计优化的各项性能，做好房屋建筑中最为重要的结构设计。保证房屋建筑结构的设计质量，为我国的建筑行业发展带来经济和社会效益，也为该项技术的深入全面应用实现保障。 参考文献

[1]郭琪.浅谈房屋建筑结构设计中的应用优化技术[J].智能城市,2017,3(12):88. [2]杨占飞.房屋建筑结构设计中的优化技术探讨[J].建材与装饰,2017(51):109-110.

[3]蒲江.建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用[J].建筑技术开发,2017,44(23):28-29. [4]李默怡,叶宗山.房屋结构设计中的建筑结构设计优化策略[J].绿色环保建材,2017(12):72. [5]张卉.房屋结构设计中的优化原则及策略[J].居舍,2017(35):80.