房屋建筑结构优化设计分析

陈茂辉

（汉宸国际工程设计集团有限公司，济南 250000）

1 引言

随着人们生活水平的提升，人们在选择房屋时，不仅注重房屋的实用性和经济性，更注重房屋结构的合理性以及安全性。因此，要求设计者对房屋结构设计进行优化，对各种结构设计进行不断的完善与创新，提升房屋建筑结构设计的整体质量，在满足房屋建筑结构安全性及实用性的要求基础上，充分体现房屋建筑的价值，促进房屋建筑行业得到更高水平的发展。

2 房屋建筑结构优化设计概述

房屋建筑结构优化设计，指的是在能够充分满足房屋建筑施工便利性的基础上，有效结合美学和艺术学的特点及优势，将房屋建筑的功能性更好地展现出来，从而能够在实现降低房屋建设成本的同时，提升房屋建筑的安全性、实用性以及美观性。对房屋建筑的结构进行优化设计时，需要打破传统房屋建筑设计方法的约束，制订更加科学合理的优化设计方案，提升房屋整体的设计效果[1]。在设计过程中，需要将优化设计理念贯穿始终，充分体现房屋建筑结构优化的核心内涵，具体可注意以下2点：（1）将房屋建筑结构作为维护基础，对房屋设计进行整体优化，在把握整体结构的基础上进行设计创新与改进；（2）对房屋建筑的各个细节加强分析与研究，包括建筑的细节构造、主体结构、屋顶结构、维护结构以及地基等，实现对整体房屋建筑结构的合理优化与改善。

3 房屋建筑结构优化设计的作用

3.1 实用性与创新性

房屋结构优化设计能够促使设计人员对设计方案进行不断的创新，在设计理念上，将传统建筑设计与互联网技术相结合，提升房屋建筑结构的现代性，注重当前市场上房屋建筑住户的需求以及向往方向，同时，更加关注住户的使用需要，提升房屋建筑的实用性。

3.2 节约成本，资源优化配置

房屋建筑结构的优化设计有助于减少原材料浪费的问题，节约建设成本。另外，能够确保各项建筑资源得到优化配置，提升房屋建筑结构的性能和质量，使人们在使用房屋建筑中有更好的安全保障。

4 房屋建筑结构设计中存在的问题

4.1 结构设计缺乏整体性

房屋建筑结构设计的整体性体现在房屋建筑的内在结构以及建筑工程能否与周边环境建立和谐关系，也是影响建筑企业经济、社会效益的一个重要因素。在一些房屋建筑结构的设计中，设计人员忽视了整体性的问题，对建筑结构进行分散设计，导致设计工作较为零散，缺乏相关性，会在一定程度上影响房屋建筑的舒适性与整体性。

4.2 细节处理缺乏严谨性

细节问题是影响房屋建筑使用性及安全性的重要因素。在房屋建构设计中对细节问题进行有效的处理，能够极大地提升房屋建筑的质量以及安全性。但在当前阶段的房屋建筑结构设计中，一些设计者往往容易忽视细节问题[2]，对工程整体的施工质量造成十分严重的影响，增加工程返修量以及房屋建筑的成本。

4.3 设计方案缺乏合理性

设计方案是工程建设施工作业的一个重要依据，方案的合理性与可行性会直接影响建筑工程的整体施工质量。但在当前部分房屋建筑结构设计方案制订时，设计者往往并没有到施工现场进行实地勘测，这就容易导致结构设计方案与实际施工情况之间存在较大的差异，不能给房屋建筑施工作业提供依据与指导，使后期工程施工难度增加，还可能会影响建筑结构的整体质量，使房屋的使用价值降低。

5 房屋建筑结构优化设计的原则

5.1 安全性

房屋建筑工程建设中，安全性是非常重要的指标。因此，在进行房屋建筑结构优化设计时，需要加强对安全性的重视，在充分考虑建筑整体结构安全性的基础上，对建筑物的功能性及技术性进行优化与改进。

5.2 功能性

在满足房屋建筑结构设计安全性的基础上，需要考虑房屋建筑使用者的需求，细致地了解使用者对房屋结构设计的功能需求，并总结梳理，从而提升房屋建筑整体的功能性，确保各项结构设计能够充分满足用户的使用要求。另外，还需要关注房屋建筑结构设计的实用性、美观性以及协调性等，通过运用优化技术促使整体结构设计功能的统一性。

5.3 经济性

在房屋建筑结构优化设计中，为提升建筑企业的经济与社会效益，需要加强对建筑成本的管理控制。在满足房屋建筑结构的安全性与功能性后，对整体结构进行完善，在严格遵守房屋设计标准的条件下，提升建设的规范性，进而减少建设材料的损耗，提升资源的利用率以及房屋建筑结构设计的经济性，从而满足更多消费者对经济及成本的考量。

6 房屋建筑结构优化设计的要点

6.1 设计理念及方案的优化完善

在房屋建筑结构的优化设计中，设计人员需要对施工过程中的内部环境以及外部环境等因素进行综合考量，并进行深入分析，在确保安全性与可靠性的基础上，制定房屋建筑结构的优化设计方案[3]。另外，在房屋结构优化设计中，设计人员应采用先进的技术、理念与方法，提升房屋建筑结构优化设计的水平。例如，采用概念性的设计理念，结合对施工材料及参数的多变性特征，根据施工的具体状况以及对房屋建筑结构不同功能的需求进行灵活的方案调整，提升设计方案的创新性与灵活性，从而提高结构设计的合理性，充分满足房屋建筑的使用功能、安全性以及美观性，并降低建筑的成本。

6.2 整体布局的优化

结构设计优化是一项专业性较强、复杂程度较高的工作，在对房屋建筑结构进行优化时，需要提升房屋结构设计的层次性，尤其是在高层建筑的建设中，其结构的优化设计工作具有更高的复杂程度。房屋建筑楼体的结构层次设计中，通常包括设计层次以及结构体系。其中，层次优化要求对现有结构进行优化调整，促使房屋建筑的整体结构与布局更加合理。房屋建筑内部结构主要包括承重系统、供水系统、供电系统等部分，若建筑结构设计缺乏整体性，会直接影响房屋建筑的安全性。因此，对房屋建筑整体布局的优化，可以在确保实用性的同时，提升房屋建筑的安全性及美观性。

6.3 结构细节的优化处理

对房屋建筑进行选型优化时，首先，需要选取合适的基础结构类型。基础结构是高层房屋建筑的重要组成部分，承载着建筑物上部结构荷载，为提升房屋建筑的安全性与使用性提供保证。设计者需要在综合分析地质勘测资料以及建筑上部结构荷载的基础上，选择最适宜的基础结构。针对房屋建筑层数比较少，地基土质比较更好的情况，可以选择使用独立基础或条形基础，从而降低施工的难度与成本；而层数比较多、地基基础比较差的房屋建筑，可以选择桩基础，以保证整体建筑结构的安全性。其次，需要选择合适的抗侧力结构。在高层或超高层房屋建筑中，抗震性是混凝土结构设计的一个重点及难点问题，为进一步提升房屋建筑整体的抗震性能，需要设计者进行结构设计时采用合理的抗侧力结构。结构高度低于50 m的高层房屋建筑，可选择框架结构为抗震体系，具有更高的灵活性；结构高度在50~100 m的高层房屋建筑，可选择剪力墙结构，刚度比较大，且位移小；高度在100 m以上的结构可以采用抗震墙结构，框架核心筒结构、同种同结构以及部分框支抗震墙结构等。而结构高度超高的房屋建筑，一般将框剪结构及框筒结构为抗震体系。

在对房屋建筑结构的平面布置中，建筑结构平面布置的精确性及合理性会在一定程度上影响建筑的安全性。高层房屋建筑结构布局与预期抗震性能之间存在着一定的关联，因此，要求设计者在平面设计时，尽量降低扭转效应，考虑地震发生时的偶然偏心，对高层建筑的水平位移以及层间位移进行综合评估。另外，在平面结构布局中，综合考虑房屋建筑整体的抗震性，尽量采用规则、简单、对称的布局方式，从而确保房屋建筑的抗震性能，提升房屋建筑结构设计的安全性与可靠性。

在建筑结构的细节优化中，还应注意薄弱层设计的规范化。混凝土结构设计中，薄弱层非常容易受到外界的影响而产生变形，从而影响建筑整体的稳定性。随着近几年房屋建筑建设高度的不断增加，为进一步提升房屋建设的安全性和稳定性，需要设计者加强对薄弱层设计的重视。若结构中的竖向结构刚度不连续、抗侧力结构受剪承载力突变，说明存在薄弱层，设计者针对这一问题，应当根据地震荷载、调整系数进行相关数据的计算评估，调整房屋结构抗侧力，实现对薄弱层构件的优化设计，从而提升房屋建筑整体的安全性。

6.4 提高设计人员的专业性

在房屋结构优化设计中，需要提升房屋建筑结构设计人员的专业性，对其进行系统化的培训，构建系统性的设计标准，从而有效协调在房屋建筑结构优化设计中出现的问题。另外，提高设计人员的专业性，能够促使更多新型房屋建筑电子设备、互联网技术的应用，促使房屋建筑结构设计的现代化，同时，提升建筑设计工作者的工作效率，在提升房屋建筑结构设计质量的同时，提高结构设计的现代性。

7 结语

综上所述，随着人们生活质量的提升，对房屋建筑结构的设计有了更高的要求，在当前市场环境下，为了进一步提升建筑企业的竞争力，需要在建筑结构设计中合理优化结构设计，从而满足市场及住户的需求，在确保房屋建筑结构整体合理性、安全性与可靠性的基础上，提升房屋建筑结构设计的功能性与美观性，促进建筑行业发展目标的实现。