建筑结构的优化设计途径分析

汪运梅

摘 要：随着社会与经济的发展，人们的生活水平也越来越高。对建筑工程也提出了更高的要求。在建筑工程中，最为重要的就是建筑结构的设计，建筑结构的优劣直接影响着建筑的质量。本文针对如何对建筑结构设计优化进行分析，以期提高对建筑结构设计的水平，从而达到提高工程质量的目的。

关键词：建筑结构;设计优化

0 引言

随着我国基建的发展，人们对工程减值质量问题也越发重视，在当前行业竞争激烈的大环境下，建筑工程从管理、设计以及安全、施工等方面也提出了越来越高的要求。建筑的结构设计基础的安全性与功能具有全面的保障作用，并且与建筑工程的经济基础相结合，从而减少房屋建筑的开销与成本，因此需要加上对建筑结构的设计优化，为建筑提供更好的环境。

1 建筑结构设计中存在的问题

1.1 对结构设计重视度不足

在对建筑的设计过程中，通常对外观有着较高的要求，但是通常会因过于追求表面功能与外观，使得结构的设计缺乏一定的实用性与合理性，从而导致无法满足建筑的功能与外观要求，对建筑的结构造成一定的安全隐患。在满足结构外观以及功能时，大多都会采用钢筋、加大构件的方式进行，但是这会造成建筑成本的增加，导致工程造价预算变得难以控制。

1.2 对建筑结构设计的难度认识不足

建筑结构的设计是一项具有专业性与复杂性的工作，其设计人员需要进行较长时间的经验累积，才能够在进行设计时，以最小的成本达到最好的效果，实现利益最大化。当前的设计人员在进行结构设计时，往往会忽略这一问题。普通的设计师在进行设计时，通常是简单的采用制图软件进行绘图，再添加相关的标准、规范就完成了设计图。而卓越的设计师会不但能够将设计理念融入其中，还能够将建筑结构设计得规范合理，并且不断的对其进行优化，保证其设计需求的同时，有效的对工程造价预算进行控制。

1.3 缺乏对建筑设计的投入

施工方在进行工程设计时，考虑的最多的是结构设计费用，往往会忽略了其设计的实用性与专业性，因而在选择设计方案时，通常会选择价格角度的方案来降低其工程的成本，但是由于设计缺乏专业性与实用性，往往在施工中会出现工程造价不断增加的情况发生，更有甚者，部分施工方还会因追赶工期而出现偷工减料的情况，从而对建筑质量造成严重化影响。

2 对建筑结构设计的优化方案

2.1 设计优化的途径

对结构的优化设计通常分为设计中与设计后两个方面。其设计中的优化即为在建筑结构设计的同时做好前期规划，对过程中出现的问题，进行有效的优化，并对工程中的设计要求进行有效的把控，使建筑结构设计能够满足要求，同时达到优化的目的;所谓的设计后优化，即为建筑工程还为开始施工前，对设计图的细节进行优化与调整，避免出现不合理之处，从而达到完善设计图的目的。在对建筑结构进行设计初期，需要对比不同方案中红所这几道的技术性与经济性，例如结构、材料以及设计参数等，对其结构中的含钢量采用最优化的方案进行设计。在设计过程中，设计人员还需要对其具体的载荷进行计算，对模型进行调整等，设计出最为受力优化的钢材使用量，并精确计算施工图中的配筋用2量。

2.2 建筑结构形式优化

当前的建筑设计模型大多采用PLPM为主，当前的建筑结构模型据不计算采用有限元计算，但是在对不同的模型之间其计算方式差异较大，从而导致设计图被不断的修改，无法使建筑效果达到最为优化的结果。因此在进行设计前，需要对建筑的结构形式进行充分考量与确定，同时对建筑的功能要求进行考虑，并对工程造价的影响进行分析。例如对建筑结构的剪力墙进行设计时，首先需要对墙肢与连梁之间的约束力进行考虑，由于墙肢与连梁之间的越苏导致其局部弯矩加大，从而影响其截面的正应力。若增加其钢筋裴亮，则需要相对降低连梁的刚度，从而减少截面面积，优化并控制剪力墙的数量。

2.3 构建安全的优化

在当前的建筑结构中，钢筋混凝土结果的建筑具有极高的承载力与安全性，是当前使用最多的建筑结构。在地震等自然灾害发生时，通常都是承重柱或承重墙发生断裂，从而导致建筑整体坍塌。为了确保建筑的整体安全，首先需要保证这类构件的安全与强度。建筑构件的安全性主要需要考虑材料选择的合理性，通过对建筑高度、功能以及装潢布置等要求，采用科学合理的方式单一材料进行选择合理有效的结构。

为了对构件的安全进行优化，首先需要选择规则立面方案与平面方案作为参考，避免出现楼板开洞、平面凹凸不平等情况发生，并且需要保证其设缝、平面畅快处于合理的范围，使质量中心与结构的强度中心相互靠近，降低其应力;对于降低构件的用钢量，需要選择均匀的柱网尺寸，使其受力能合理均匀的受力。因此，对于建筑施工，需要选择经济合理并且其设计构件最为优化的方案进行施工。

3 总结

建筑结构通常是指建筑中由各种构件所组成的能够起到承重作用的体系，其作用是能够引起体系产生内里与变形的因素。

建筑结构通常是由板、梁、柱、墙、基础等建筑构件座组成，并具有一定的空间功能，能够俺去眼的承受建筑物的各种正常受力的骨架结构。其中，板是建筑结构中直接承受载荷的平面构件，通常指承受垂直于纵轴方向载荷的线形构件，柱与墙都是建筑构建中承受轴向压力的承重构件，其中柱承受于纵向载荷的线形构件，墙主要承受平行与墙体放线载荷的竖向构件。基底则是地面以下的构件，将柱与墙等传来的载荷传于地基。

通过对建筑结构优化设计的研究，不但需要考虑其规划与设计，还需要采用科学的理念进行设计。为了提高建筑结构的优化，设计人员需要不断积累相关的实践经验，逐步对建筑结构进行优化，协调配合建筑工程与其他工程之间的差异，更好的对建筑结构进行优化，从而确保工程的质量与安全。

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