房屋结构设计中建筑结构设计优化方法的应用研究

文/徐丽娟　山东省寿光市建筑设计研究院有限责任公司　山东寿光　262700

房屋结构设计中建筑结构设计优化方法的应用研究

文/徐丽娟山东省寿光市建筑设计研究院有限责任公司山东寿光262700

在房屋建筑结构设计的优化过程中，要采用行之有效的优化方法，全面发挥房屋建筑的使用性能，并合理控制资金的投入程度。与此同时，还要提高房屋建筑的使用质量，降低对周围环境的影响程度，实现工程建设成本的合理降低，属于房屋建筑结构设计优化的主要目标。通过对房屋建筑结构的设计优化，可以切实提升建筑企业的经济效益与社会效益，从而促进我国建筑事业的可持续发展。

房屋结构设计；建筑结构设计；优化方法；应用

1、引言

建筑结构设计不仅需要扎实的理论知识功底，还需要设计人员要从每一个基本的构件算起，在工作中应及时总结工作中的经验和教训，从而促进建筑工程质量的不断提高。

2、房屋结构设计建筑结构设计优化的现实意义

房屋建筑结构设计的优化，需要以其使用性能的全面发挥为基础，将审美学、经济学与艺术学等理论适当融入在结构设计理念中。切实考虑建设目标与建筑使用性能的发挥，制定相对合理的设计规划，并保证建筑结构设计规划的合理性、经济性与稳定性、安全性。在设计房屋建筑结构的过程中，采用完善的优化措施，充分发挥房屋建筑的使用性能、经济性能与安全性能，实现对工程建筑成本的最大化节约，构建环境友好型社会，有利于加大对生态环境的保护力度。相对于传统模式下的建筑结构设计规划来说，优化后的设计规划，可以对不同资源进行科学合理的配置，保证对资源、能源的节约利用。从而实现对房屋建筑内部空间的最大化利用，并降低10％到20％左右的成本费用。

通过优化设计规划的实施，可以实现房屋建筑结构的科学性与合理性。在现代化城市飞速建设发展的背景下，城市人口开始出现大幅度的增加，为有效缓解这一现状，房屋建筑开始顺应高层与超高层建筑的建设趋势，对工程成本产生直接影响。通常来说，房屋建筑层数的不断增加，会相应降低其单位面积的造价成本；但是，一旦房屋建筑层数得不到合理控制，则会增加单位面积的造价成本。在这一建设方向下，要求建筑设计人员要在有限的建设面积内，保证建筑结构设计的科学性，并合理控制房屋建筑的高度，在优化房屋建筑结构的同时，实现对土地资源的节约应用。

3、房屋结构设计中建筑结构设计优化方法的实际应用

3.1钢筋混凝土框架结构设计的优化方法

目前，钢筋混凝土在现代房屋建筑中的应用较为广泛，大多数房屋建筑在施工过程中都会选用钢筋混凝土建筑的方式。所以不难发现，对房屋结构设计中钢筋混凝土结构设计的优化存在一定现实意义。将准则法应用在钢筋混凝土结构设计的优化过程中，以建筑结构的截面为基础，借助于有限单元法的优势，对房屋整体建筑结构展开分析与分解工作，全面优化所有的建筑构件，保证公式计算的精准性，以及房屋结构设计中钢筋混凝土结构框架的优化。

3.2梁的设计选用

在梁设计中，梁挠度是一个易被设计人员遗忘的值。正常情况下，时间越长，梁挠度会越大。由于受力的挑梁变形而使得梁板产生裂缝，再加上列缝因挑梁的变化而加剧改变，继而导致房屋无法居住。这种情况发展到后期时，因挑梁的截面面积太小，在强大的地震压力下不堪一击。竖向地震的作用力特别偏爱悬挑结构。梁高小，截面相对受压区的高度就大，梁的延性就小，在竖向地震作用下容易出现脆性破坏，致使倒塌。常在设计边梁时，有的设计人员会为了方便受力分析，因为其负荷小而直接忽略，所以常常将连续梁设计成单跨简支梁，使得梁在支座出上部负筋配备量缩减。由此又会在受拉区产生裂缝，继而在梁上部栏板出现竖向裂缝。而边梁一般在阳台设计的较多，通常是暴露在户外，所受的温度影响也大。当周围温度改变时，梁的伸缩会被挑梁约束，产生收缩应力，并直接作用于之前裂缝，从而造成裂缝贯穿梁面，使其承载力降低，同时降低了安全性能。

3.3承重柱截面设计

在对建筑工程的特殊位置进行设计时，建筑设计人员需要对承重柱截面进行分析。承重柱截面的大小关系着建筑的承受能力，因此，建筑设计者在设计承重柱截面大小的时候要考虑建筑实际的承载力。同时，需要详细设计建筑工程的施工方案，并且把建筑承重能力规划与建筑施工方案落实到实处。如果这个过程不能得到落实，在建筑的施工过程中会出现难以预计的问题，建筑质量也得不到保障。因此，只有对建筑工程进行全面的规划，才能保证建筑工程全面顺利地开展。

3.4建筑的高宽比

建筑的高宽比严重影响建筑的整体刚度、承载力和稳定性能，因此，建筑的高宽比设计在建筑结构设计中占有举足轻重的地位。建筑的高宽比设计是在实际的操作中积累完成的，需要建筑结构设计人员具备丰富的工作经验，只有明确规定建筑的高宽比与高度等参数，才能对建筑的高宽比进行限制，提高建筑工程的施工质量。但是，在实际的建筑设计中，一些建筑设计师对建筑高宽比参数控制不严格，导致建筑物出现多种严重问题。在整个建筑施工过程中，设计人员要规划，给予施工人员多方面支持，保障建筑工程的顺利进行。

结语：

综上所述，房屋建筑结构中应用优化技术是非常重要的，我国房屋建筑的结构应确保安全和功能、耐久性，有效的控制施工中的成本问题，同时需要保证建筑所使用的寿命。在设计的过程相关的工作人员需要团结协作共同完成并完善优化技术，有效的应用优化技术保证房屋建筑的结构可以选择最佳、经济合理的设计方案。

［1］沈汝伟.对建筑结构优化设计的探讨［J］.煤炭技术，2014，（04）∶242-244.

［2］陈耀.高层建筑剪力墙结构优化设计分析探讨［J］.福建建材，2014，（04）∶36-37+39.