房屋建筑结构设计优化措施研究

陈敏敏

浙江森鑫古建园林工程有限公司 浙江 杭州 322000

摘要：社会的高速发展使人们的生活水平得到了显著提升，人们也因此提高了对于住宅建筑结构和质量的要求。需要在确保住宅建筑结构质量的基础上，充分适应人们日益提升的建筑结构功能需求。为此，笔者将简要分析住宅建筑结构设计优化的意义，结合我国当前住宅建筑结构设计优化现状提出合理的优化措施，以期推动住宅建筑结构设计工程的发展，建设出更符合人们心理预期的住宅建筑。

关键词：建筑；结构设计；优化措施

引言

房屋建筑结构是建筑使用的基础，对建筑使用安全和建筑使用功能都有非常重要的作用，但是当前房屋建筑结构设计成本支出较大，原材料需求量大，造成建筑结构重量较大，影响建筑的质量稳定与安全。房屋建筑结构设计需要遵循科学性和经济性的原则，从材料、设备、高度、层数、结构等多个方面进行优化，实现成本的最大化利用，节约施工成本，在质量安全的前提下，提升企业的根本利益。

1房屋建筑建筑结构设计的重要意义

建筑结构设计的基本含义在于工程设计人员运用整体规划的思路方法来构建房屋建筑图纸，确保针对建筑物的各个体系结构部位完整包含在现有的工程图纸范围，并且选择适宜的房屋建筑建筑材料种类。因此从根本上来讲，对于房屋建筑全面实施建筑结构的优化设计工作旨在保障建筑物的安全坚固性能达标，确保维护工程建筑物的使用人员安全权益。工程设计人员通过合理规划房屋建筑图纸，应当能够严格确保土木建筑结构满足最基本的工程质量检测指标，进而实现节约房屋建筑资源以及延长工程使用期限的效果。近些年以来，房屋建筑的现有建筑规模正在实现全面扩展。工程设计人员针对房屋建筑的建筑总体结构图纸应当着眼于合理优化设计，充分确保经过科学优化调整后的建筑工程图纸能够正确指导土木施工环节。工程设计人员针对房屋建筑的所在区域基本地质特征、建筑抗震等级、建筑物的支撑体系荷载性能等关键影响因素必须进行综合性的考虑判断，旨在全面促进房屋建筑的现有结构体系优化，均匀分配建筑物的各个主体结构部位荷载。

2房屋建筑结构设计优化措施

2.1优化结构布局，降低成本

在结构设计过程中，需要注意的是对整个结构的成本控制。通过对结构的整体布局调整，优化整体结构布局，使得整个结构在保证质量安全的前提下，能够使建筑成本降到最低。降低成本可以从以下几方面去考虑：在结构的整体布局上，在保障其稳定性的同时可以采用多元化的布局方式减少材料的使用，同时还可以在保障整体结构质量达标的前提下，合理选择不同材质的材料，在材料使用上进一步降低成本。

2.2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50m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50~100m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100m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。

2.3地下室结构的优化

作为房屋建筑的重要组成部分，地下室的结构成本往往在结构总成本中占据较大比重。因此，对地下室结构进行有效优化，也能进一步实现成本控制。在优化地下室结构的过程中，设计师应在满足建筑设计需求的基础上，通过降低地下室层高的方式来节约施工材料，达到成本控制的目的。同时，降低地下室层高也能减少施工阶段土方的开挖量，节省施工时间，降低后期的成本维护费用。此外，设计师还应充分考量施工地段环境，比如：在地下水源较充足的地段进行施工建设时，必须综合考量浮力对房屋建筑结构造成的影响，可在一定程度上降低地下室层高，减少抗拔桩数量及底板配筋使用量。而在正式进行地下室结构设计时，设计人员还应全面考虑地下水浮力、土壤重力转化等客观因素，因为此类因素会对房屋建筑结构造成一定的影响。地下室底板及侧墙所承受的压力要远远高于地面建筑所承受的压力，因此在选用钢筋等施工材料时，设计人员应保证其用量大于地上建筑用量。在实际设计阶段，设计师应详细分析对房屋建筑的每一部分受力情况，在明确操作流程的同时，完成用料的精准计算。在受力较少的结构部位，可使用通用钢筋建造；如房屋结构部分的受力较大，则可采用局部附加等方式完成建造。

2.4优化结构计算参数

针对住宅建筑结构予以设计，其中涉及十分复杂的流程，且包含了丰富的内容，所涵盖的结构参数较多。一旦其中任何一个结构参数选择发生问题，便可能严重影响住宅建筑结构的稳定性及安全性，导致居民生活舒适度降低。为此，在本工程实际设计过程中针对结构计算参数实施了优化调整，可以充分确保计算机中所录入的各类数据的准确性，以降低计量误差。在实施结构计算参数选择时，要求与住宅建筑工程结构特点及实际相结合，以科学合理的方式进行计算程序编写，进而确保结构设计优化的准确性。实施住宅建筑结构优化设计，要求在使用计算机软件技术的基础之上，充分利用各类计算模型，同时，通过积极的培养手段，让有关设计人员的自身技术水平和能力得到了充分提升，切实提升了结构设计的有效性。

结语

房屋建筑结构需要根据项目的特点和市场指标进行设计，在项目前期设计阶段，设计人员要对实地进行勘测，分析建筑施工的安全性和可行性，根据地形特点和土地面积进行针对化设计，科学合理的进行建筑结构设计，根据建筑高度进行间距规划，保障房屋建筑每层的采阳效果。

参考文献

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[2]靳曰森，杨蕾.建筑结构设计可靠度的影响因素与比较分析[J].智能城市，2020，7（16）：19-20.