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关于房屋建筑结构设计的优化分析施斌

发表时间：2020/7/14 来源：《基层建设》2020年第5期作者：施斌

[导读] 摘要：随着时代的快速发展，人们的审美情况也随之发生了比较大的变化，这也给房屋建筑结构设计工作带去了新的挑战，原有的建筑结构设计模式已经不符合时代发展需要了。

        浙江美源建筑设计有限公司拱墅区分公司浙江省杭州市 310000
        摘要：随着时代的快速发展，人们的审美情况也随之发生了比较大的变化，这也给房屋建筑结构设计工作带去了新的挑战，原有的建筑结构设计模式已经不符合时代发展需要了。在这种情况下，要想更加高效的完成房屋建筑结构优化设计，建筑设计师必须要转变自身的设计观念，综合考虑业主的实际需要，按照优化设计原则展开后续工作，这样才可以有效提升设计工作质量，真正设计出让业主满意的方案，进而为后续工程施工的顺利展开提供更有力的支持和保障。为此，本文展开关于房屋建筑结构设计的优化探究有着重要的现实意义。
        关键词：房屋建筑；结构设计；优化分析
        在我国经济快速发展的背景下，城市化建设进程也不断加快，使人们提高了对房屋建筑结构设计质量的要求，为了满足人们对房屋建筑结构设计的基本需求，不仅要确保房屋建筑使用的舒适度，还要凸显房屋结构性能的特点，以此提高人们的生活质量，满足人们对房屋建筑的需求，带动整个房屋建筑行业的发展。
        1房屋建筑结构设计优化的重要性
        建筑结构优化方法在房屋结构设计中发挥着巨大的作用，为了使房屋结构设计的优化工作得以有序开展，相关工作人员不仅要掌握扎实的房屋建筑结构设计理论，并且还要积累结构设计经验。在建筑市场领域，高层建筑逐渐占据主导地位的趋势对房屋结构的优化工作提出了更高的要求，通过对房屋结构进行合理的优化设计，可以确保房屋建筑项目的安全性和经济性。在开展房屋建筑设计方案的优化工作时，首先应确保房屋建筑的质量，在此基础上可以融入先进的设计理念和技术。在对房屋结构进行设计优化的过程中，施工机械设备可以得到合理的配置，确保仪器设备的使用效率，也可以提高建筑材料的利用率。房屋建筑的结构设计优化工作可以合理控制建设项目的成本，这样可以提高建筑企业的经济效益。
        2房屋建筑结构优化的原则
        在对房屋建筑结构进行优化设计时，必须对房屋建筑的原有结构进行全面的了解与认识。通常情况下，必须在确保建筑安全性和功能性的基础上，对房屋建筑结构进行优化设计，制定更具有经济性和科学性的房屋结构优化方案。同时，必须对房屋建筑整体结构进行深入研究，选择最优设计方案，采取更加高质量的优化措施，实现房屋建筑结构设计的优化目标。
        3建筑结构优化设计方法在房屋结构设计中的应用环节
        3.1优化计算方案
        在当前这个新的发展时代，要想更加高效的完成房屋建筑设计优化工作，提升优化结果的科学性。设计师应该以建筑结构的可靠性为基础，对优化设计里面存在的非线性、约束性优化问题以及对应的变量参数进行全面的考量分析，从而顺利完成无约束以及约束优化问题的转化工作。除此之外，设计人员该应该综合考虑工程实际情况选择更为科学合理的计算方法，进而使计算结果的精确度得到更大程度提升，为设计方案的优化工作提供更为真实可靠的数据支持。
        3.2切实做好程序设计工作
        要想切实做好相应的设计优化工作，设计人员应该在保证设计可靠性的基础上，对结构优化设计模型进行更为全面深入的分析，以此来为计算方法的合理性提供更有力的支持和保障。除此之外，在进行程序设计的时候，要想保证程序设计的合理性，设计师应该综合考虑工程要求以及特点进行控制程序编写，这样才可以为后续工作的顺利展开打下更为坚实的基础。
        3.3对计算结果进行全面分析
        设计人员在进行房屋建筑结构优化设计的时候，应该对计算结果进行合理分析，并综合考虑不同因素科学的展开计算结果比对，以此来选择更为完善的设计方案。

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同时，在展开计算结果分析的时候，设计师还应该综合考虑多种因素对设计会涉及到的全部问题都展开详细探究，以此来提升结构设计的合理性、科学性、安全性、稳定性、经济性以及美观性，从而有效降低房建工程施工需要花费的经济程度，帮助施工企业获得更多的经济效益，为人们打造一个更为舒适安心的工作生活环境。
        4建筑结构优化设计方法在房屋结构设计中的应用形式
        4.1上部结构优化设计
        在建筑工程项目施工中，建筑结构优化设计占据重要地位。建筑结构优化设计，可以在增强建筑功能性与安全性的前提下，将建筑物的混凝土用量与含钢量指标控制在合理范围。通常来说，上部结构优化设计是指对房屋结构中的梁板柱进行优化设计。上部结构优化设计方法如下：①严格控制剪力墙数量，合理设置剪力墙长度。保证剪力墙各分支结构受力均衡性，平面刚度与楼层结构的重心相重合，从而增强建筑物的抗风力性能与抗震性能。在建筑结构设计中，设计人员可采用大开间剪力墙结构设计形式，缩减剪力墙配置数量，延长剪力墙墙肢长度。②在剪力墙结构中配置少量框架柱。在不影响建筑功能的前提下，适当配置一到两个框架柱。一方面节省混凝土与钢筋用量，另一方面增强整体建筑结构抗震性能。
        4.2梁板柱配筋优化设计
        在建筑结构设计中，需进一步明确结构设计概念、结构体系受力特征与传力路径。由此，实现对梁板柱配筋的优化设计，缩减钢筋使用量。例如，在编制楼板配筋施工设计图时，应确保板底配筋满足裂缝与挠度要求。再如，在框架抗震等级为三、四级的结构中，当框架梁的纵筋直径不小于20mm时，框架梁的箍筋可以采用150/200的加密方式，而不必采用常规的100/200的加密方式，以此节省钢筋使用量，压缩投资成本。
        4.3地基基础工程优化设计
        地基是整个房屋建筑结构的承载部分。完善优化地基结构设计，既能够加强整体结构的安全稳固性，又能在一定程度上压缩工程造价。俗话说“万丈高楼平地起”，只有保证地基基础的稳固性，才能保证建筑的整体安全性，才能有效延长建筑物的使用寿命。地基基础工程的造价约占房屋建筑总工程造价的30%。由此可见，优化地基基础工程设计至关重要。通常来说，岩土勘察报告内容主要包括施工场区地质结构条件、地下水文环境条件以及气候环境条件。设计人员会根据岩土勘察报告，进一步明确地基基础工程形式。以某高层住宅楼工程项目为例。该工程地上部分共20层，建筑单位要求设计单位根据岩土勘察报告确定竖向构件轴力和选定基础类型。设计单位确定了如下两种基础形式：PHC预应力管桩、机械钻孔灌注桩。由工程预算人员进行经济性分析，且充分考虑地质条件、施工难度以及施工周期等关键要素并结合地勘意见。最后，选定PHC预应力管桩，旨在缩短工期，压缩工程造价。
        5结语
        总之，随着现代化进程的不断推进，房屋建筑的规模与数量也出现了极大程度的提高，原有的大开大可的结构设计已经不符合时代发展需要了，结构人才也从粗放型逐渐转变为集约型，怎样有效完成建筑结构的设计优化已经成为了相关人员需要解决的关键问题。在这种背景下，要想切实完成优化工作，得出更加符合人们审美需求的设计，结构设计师必须要跟上时代发展的脚步，综合考虑业主的实际需要并尽可能加大经济效益，在满足规范的基础上按照优化设计原则展开工作。同时，也要求施工企业严格按照设计施工图进行工程施工，这样才可以将结构优化设计的作用与价值充分发挥出来，从而为其余工种的顺利进行打下更为坚实的基础，进而为人们提供更为优质的工作及生活环境。
        参考文献：
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        ［2］高瑞军．简析结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用［J］．中国住宅设施，2019，（10）：44－45，24．
        ［3］孔水根．建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用［J］．河南建材，2019，（05）：291－292．
        ［4］雷红彬．房屋结构设计中建筑结构设计优化方法的应用［J］．绿色环保建材，2019，（09）：84，86．