房屋结构设计中的建筑结构设计优化策略

戴晓东

（合肥高新技术产业开发区城建设计院有限公司，安徽 合肥 230031）

我国建筑行业随着现代信息技术和科学技术的融入发展，取得了一定的成绩，建筑行业已经成为当前经济发展中的重要内容。一些新的建筑结构形式不断出现，这些设计结构的应用，丰富了房屋建筑的形式，在确保房屋居住性能的同时，也带动了房屋建筑的美观性设计，能更好地满足人们对房屋建筑的需求。在具体的房屋设计施工中，要结合当前房屋设计的实际情况，了解房屋结构优化设计的原则，全方位思考，更好地满足当前人们对建筑行业发展的需求。

1 房屋结构设计概述

1.1 房屋结构设计的含义

房屋结构的优化设计，主要是在原有的结构设计基础上，针对房屋建筑的功能需求，分析房屋在实际的施工建设中的内容，了解不同施工环节之间的联系，并采用先进的技术和手段，采取一定的措施，从而对房屋建筑的整体性加以优化升级，最终完善整个房屋的整体结构，确保房屋结构设计满足其居住功能的基础上，对设计进行优化升级[1]。在整个设计的过程中，要结合时代发展和人们对建筑的要求，革新建筑设计的理念，重视建筑审美，设计出集安全、美观、舒适、环保等于一体的房屋设计，并在设计的过程中不断优化设计的方案，了解设计相关的基础知识，提升设计的能力，最终设计出更加科学的房屋建筑方案[2]。

1.2 房屋结构优化设计的重要性

分析当前我国房屋建筑行业发展的实际情况，城市化进程的不断推进，用地紧张现象更加凸显，高层建筑及超高层建筑越来越普遍，且随着科学技术和信息技术的发展，房屋建筑行业得到了很大程度的发展。为满足当前人们对房屋建筑的质量及功能需求，在确保房屋建筑质量的基础上，优化房屋建筑结构的设计，具有重要的现实意义。充分利用现代信息技术，引进先进的设计理念，可在很大程度上能提升设计方案的科学性，从而降低工程建设的造价，更好地实现建筑设计企业的经济效益，在提升房屋建筑质量的同时，也能提升建筑设计的美观性[3]。

2 房屋建筑结构设计中的关键问题分析

2.1 水平承载力

房屋建筑设计中承载力是关键，建筑结构的承载力无可替代，在房屋建筑出现突发状况时，水平荷载力会起到关键性的作用，如在地震海啸等自然灾害对建筑物产生侵蚀和破坏时，建筑结构的水平荷载力能影响建筑的轴力，与建筑自重和上部结构导致的承载力不同[4]。尤其是在高层房屋建筑和超高层的房屋建筑，水平和竖直承载力掌握难度较大，但是需要注意的是，建筑物竖直承载力，荷载力在一定范围内是保持不变的， 因此，水平荷载力会受到外界因素的影响，大风暴雪和地震等都会影响房屋建筑结构水平荷载力。因此，水平荷载力对建筑的安全性有很重要的影响，一旦出现问题会引发严重的安全事故，威胁到人们的安全[5]。

2.2 房屋建筑结构产生变形

房屋建筑变形也会影响建筑物的整体性能，从建筑的整体结构来讲，竖向的承载力在一定范围内不会产生影响，但是如果外界的外力影响因素会影响到建筑的结构问题，尤其是一些高层房屋建筑和超高层的房屋，如柱体所承受的外力超过自身能承受的荷载力时，可能引起结构轴的变化、变形。如果建筑竖向的承载力发生变化，那么整个建筑结构也会出现变化，带来一系列的连锁反应[6]。建筑变形后，会使得建筑横梁之间的支撑力变小，最后影响到连续两段支撑位置的负弯矩值上升。因此，要求建筑设计者要灵活设计建筑结构，对建筑的构件长度进行修改，减少因结构变形带来的不好影响。

3 房屋结构优化设计的具体措施探讨

房屋建筑设计是一项复杂的工程，针对不同建筑的实际情况[7]在设计中需要遵循建筑设计的相关原则，考虑施工中不同施工项目之间的关系，对不同层次的施工加以统筹，并考虑到建筑施工的不同特点，对整体的房屋建筑施工加以优化，确保建筑施工质量的同时，也能保证房屋建筑的安全性，美观性，经济性和环保性。

3.1 科学构建房屋建筑设计的模型

在房屋建筑工程施工中，建筑结构的模型设计是当前结构设计中的关键问题，在具体的设计中要考虑多方面的影响因素。

首先，要科学选择变量。一般来讲，在房屋建筑设计之前，设计者要认真分析了解设计方案，对整体的设计方案能有全面的掌握认识，同时也要考虑建筑建设中其他因素的影响[8]。从房屋建筑的实际来看，其中一些关键的工程参数，要将其作为重要的依据，设计者需要进行合理的选择，参考房屋工程建设的参数，明确数据目标，减少建筑结构设计的偏差；其次，要确定设计的函数，在确保房屋建筑安全性和实用性的基础上，如果要有效控制房屋建筑的成本，设计人员需要合理选择函数；最后，设计中要考虑房屋建筑施工的条件，对设计者来讲，需要整体了解房屋构件的尺寸、结构体系，才能最终确保房屋建筑的稳定性。实际的房屋建筑设计中，要具体分析房屋建筑使用的目的，结合施工条件，了解影响设计的相关因素，根据规范要求进行设计，解决设计中的难题，最终得出优化的设计方案。

3.2 房屋建筑计算模式的优化设计

房屋建筑结构体系所涉及的内容比较多，系统比较复杂，设计内部关系到各种计算程序，在建造结构的设计过程中，需要对各种建造的数据进行计算处理[9]。房屋建筑数据计算过程中，设计者要确保计算结果的优化，就需要进行不附带约束条件问题的分析。要更好地满足房屋设计工作的实际要求，在设计优化中，针对不同的建筑结构，应用不同的建筑结构设计计算模式，并对不同计算方法和模式的优点缺点加以分析，结合当前房屋建筑设计结构的要求，选用最优化的计算模式，从而有效减少工程设计的成本，确保设计的实用性，优化工程程序，提升施工设计的效益[10]。

3.3 房屋外形优化设计

随着建筑行业的发展，我国在房屋建筑结构设计上也不断进行创新和优化，为更好地满足人们的审美和视觉要求，设计者在房屋设计优化中需要重视外形设计的优化，在原有优化措施的基础上，科学调整建筑内部的形状和结构，提升设计的完整性，确保建筑结构的设计质量。

在具体的设计中，要结合建筑物的实际情况，了解设计相关的标准和要求，先制定初步的设计方案，并参考多方面因素对其加以修改，应用外形优化设计的方法，根据建筑标准和外形结构的特征，进行设计。设计中还要应用连续性结构设计和秆系结构设计的标准，如秆系形式的外形设计中，要重视建筑物结构的节点坐标，将其作为设计的重要因素，确保外形优化设计的每一项都能符合要求。

3.4 房屋截面优化

对房屋建筑设计来讲，结构细节设计对整个建筑的安全性稳定性有很大的影响，设计者需要对整个建筑结构的安全性加以综合考虑，保证截面运算的科学性和准确性，确保截面设计每项指标达到要求。在建筑截面的优化设计中，需要对设计的准确性加以重视，根据计算数据，完成整个操作，确保截面的稳定性，延长建筑使用的寿命。

3.5 优化房屋基础设计

房屋结构造价中，基础造价所占的比重比较大，影响整个工程造价。因此，在建筑的基础设计时，要重视对建筑基础类型的选择，一般来讲，针对地质条件相对比较好的地区，低层房屋建筑可以采用浅埋天然基础，高层房屋建筑一般应用桩基础，能更好地控制房屋地基的沉降问题。对深埋独立地下室，可以采用补偿式的基础。地下室设计要对地下室的基础样式、底板的结构，围护、侧墙等进行设计，在确保使用性的基础上，更好地控制工程造价。因地质情况会影响到建筑结构的基础形式，因此，设计者在具体的房屋设计中，所选择的基础形式不能一成不变，要因地制宜，根据房屋建筑所在地的条件，建筑结构的复杂性等，结合技术条件，科学选择基础形式，降低工程造价。

4 结语

综上所述，在实际的房屋建筑中，要在保证建筑安全性和实用性功能的同时，还要确保整体造型的美观，控制房屋工程造价，因此要遵循建筑设计的规律，重视建筑结构的优化设计。重视房屋建筑构件设计模型的研究，计算模式、外形、截面等设计优化工作，提升设计人员的设计水平，提升整个房屋建筑的设计水平，从而带动建筑行业的发展。