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房地产开发中建筑结构优化设计研究

发表时间：2021/5/28 来源：《基层建设》2021年第2期作者：刘开开

[导读] 摘要：在社会的迅速发展和科学技术的不断进步下，中国的经济水平也得到了显著的提高，并由此带动了建筑业的迅猛发展。

        身份证号42092319800529xxxx 湖北武汉 430000
        摘要：在社会的迅速发展和科学技术的不断进步下，中国的经济水平也得到了显著的提高，并由此带动了建筑业的迅猛发展。与此同时，企业对住宅建设的投入，以及对住宅和居住条件的需求不断扩大。现在越来越多的人开始关注最好的住宅建筑设计。建筑结构设计中，安全、功能、结构是建筑设计中最为关注的问题。另外，建筑必须要有一定的美感。为了降低总体成本和提高人们的生活体验，在优化建筑设计时，必须保证建筑的安全性，同时对建筑结构进行全面优化设计。
        关键词：建筑结构；优化设计；房地产
        引言
        伴随着经济的快速发展，我国城市化进程加快，对建筑的要求也越来越高。虽然房地产行业的发展状况总体上是比较好的，但是我国目前的土地资源却非常紧张，在很多地方，土地资源逐渐供不应求。在诸多因素的作用下，建筑的重心逐渐由多层向高层转移。高层建筑的兴起已经成为城市发展中不可或缺的一部分。由于层数和高度高于一般建筑物，在现代高层建筑的设计和建造中，建筑物的结构要求非常高。因此建筑必须具有极好的稳定性和安全性。这样既能保证高层建筑的质量，又能减少对土地资源的大量消耗。
        1优化建筑结构设计的重要作用
        如何对建筑结构进行优化设计，在建筑整体结构设计中尤为重要。住宅建设项目，尤其是目前高层建筑项目已经成为主流，为了保证工程的安全、经济、设计的最优方法，需要使用住宅建设组织。运用结构设计优化技术不仅需要理论基础，而且还需要丰富的设计经验。为确保建筑质量，必须合理优化实际构件。这种改造必须实现结构轻巧，既能满足用户需求，又能节约建筑材料和资源。对住宅建筑进行优化设计是非常重要的，它的重要性可以从两个方面加以考虑：对建筑结构进行优化设计，不仅能计算出建筑物的结构，还能考虑到结构设计中不合理的部分，如某些结构的抗震性能，某些部分的承载能力不足等。通过对房屋结构的优化设计，在满足建筑各种功能要求的同时，得到更多的设计成果。
        2建筑结构设计经济性分析
        2.1建筑设计与土地利用
        应重视建筑结构设计过程中与土地利用的关系。伴随着城镇化进程的加快，建筑数量也在快速增长中，并向多层或高层建筑结构方向发展。实际上，在建筑施工过程中，随着高层建筑层数的不断增加，房屋占用的空间也随之减少。而在高层建筑施工之前，设计者还需要综合考虑高层建筑的采光问题，为了满足高层建筑的需求，必须增加楼层间的间距，这样就会增加用地面积，进而增加施工成本，因此需要重视结构设计与用地之间的关系，以提高结构设计的优化质量。
        2.2结构设计与造价关系
        对以往建筑结构设计与造价的关系进行分析后发现，建筑层数越多，单位建筑面积造价就越高，但对不同建筑结构的影响程度却不尽相同。举例来说，对于建筑物的顶层，不管要建造的建筑物的层数是多少，都需要使用共同的顶层，所以它不会因建筑物的层数增加而增加建造成本，反而会出现下降。就建筑基础而言，随着建筑结构数量的增加，其承载力将会增大，因此，必须根据建筑结构的实际情况，增加基础承载力，以提高建筑结构的施工质量。
        2.3高层住宅结构设计与经济性
        高层住宅的造价是随着建筑结构的不断增加而逐步增加的，由于层数的增加，将会使墙体面积、柱面面积、建筑结构重量等都会增加，从而给底层建筑带来很大的压力，所以要提高基础建筑的承载力。随著高楼的增加，室内需铺设的管道的长度也在不断增加，而对建筑物的结构施工情况进行全面分析后，才能进行铺设，确保所铺设的管道符合建筑施工标准。对于相同的建筑施工条件，应着重考虑高层建筑的平面形状，使之朝着方形建筑形状发展，能有效降低住宅建筑外墙外周长系数，从而提高高层住宅建筑的稳定性，从而降低高层住宅建筑结构的施工成本，提高建筑结构优化设计的质量。

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        3、建筑结构优化设计的具体措施
        3.1基本的设计优化
        基本结构设计时，应先到施工现场进行勘察，了解该地区的地质、自然环境及其他条件，收集和分析有关数据，再根据这些资料进行优化设计，确定合理的设计方案，解决施工中遇到的问题。基础形式和经济优先级通常采用的主要是：天然基础>地基处理>桩基。天然地基>条形地基>筏板地基；平地基>梁式地基。地基基础：独立基础+防水底板>筏板+支柱支撑基础（水位不浮力和地基承载力）。
        3.2住宅钢结构建造
        在建筑设计不断发展的今天，人们已经深刻地认识到材料对整个建筑的影响。伴随着钢铁结构的不断发展，它已经成为大多数住宅工程中的重要组成部分。住宅建筑钢结构设计时，设计者首先应综合考虑各方面因素，结合用户要求对施工场地进行严格检查，并考虑钢结构自身的优缺点。所以应该合理使用钢结构。并不是所有的住宅工程都能使钢结构的影响最大。若施工场地不适合钢结构，或用户要求不采用钢结构，则需另作设计。当住宅钢结构设计时，设计者可以考虑利用现有的先进技术，使住宅钢结构的效果最大化，并对钢结构进行优化和改进，以保证住宅钢结构的安全寿命。
        3.3总体和局部的建筑结构优化
        现代设计架构优化方法有两个显著特点：复杂性和层次性。从复杂度上看，最优设计包括建筑材料和结构的选择，以及建筑结构-结构的优化设计。主要归功于建筑结构的整体优化，建筑结构，设备，电气和安装系统的优化，以及其他一些需要面对的方面。以此为起点，将其划分为分支子系统的同质性和异质性。连接在一起的这些子系统组成了一个共同的庞大结构系统。联合优化整体结构和局部结构的设计，可以在提高安全性和功能性的同时降低施工成本。应根据实际情况选择优化方法。举例来说，在对建筑结构进行优化时，必须通过建筑平面和建筑结构的共同设计，以确保建筑的整体外观，并确保遵循使用简单操作原则的整体协调过程。采用最优方法调整建筑物的横截面面积和建筑物的高度，保证两者之间的比例在最优范围内；采用最优方法采用几何结构，保证建筑物的整体稳定和美观。
        3.4选择合理的荷载值用于现代高层建筑结构设计
        多层多单元重复是现代高层建筑最直接的特点。所以小的荷载效应会反复累积变化，造成整个结构的浪费。在项目完成后，某企业参与了以下工程：由于有100多个业主的需求，在高层办公楼的设计阶段，项目部门应该考虑夹层荷载。在设计完成后，业主将成本与前期项目进行比较，认为高层办公建筑造价过高，需要进一步优化。通过对工程模型和建筑图纸的分析，我们首先做出了这样的判断：设计人员采用的层间荷载考虑了钢筋混凝土楼板的荷载，同时也逐层增加了堆积物，导致整个结构的荷载非常大。改善方案建议：我们可以使用钢结构的间隙载荷和木地板来降低载荷。最终，由于针对卸载的一系列调整，我们成功地控制了整个建筑的成本。
        3.5结构细节和局部优化
        在进行建筑整体结构优化的同时，还必须结合结构细节和局部构件，进一步优化设计。举例来说，在分离有特殊形状的矩形板时，应该适当分离矩形板，以改善应力均匀性，避免板角开裂。在低剪力墙构架条件下，箍筋的个数相对较大，保证了结构的承载力。现在可以用钢条来减少箍筋的直径和数量，这也有助于降低成本。加速工程进度，提高工程质量。此外，对于结构柱，可通过增加施工用混凝土的强度来减小其尺寸。这样不但能达到相关的强度标准，而且还能帮助减少混凝土的用量。
        结束语
        因为住宅建筑结构设计的好坏直接影响到房地产行业的可持续发展，所以现阶段住宅建筑结构的设计是最优化的，住宅建筑结构设计的质量在不断提高，甚至需要完成高级设计才能达到更高的质量要求。住宅建筑设计为一般人提供了功能丰富、安全稳定的住宅。
        参考文献：
        [1]赵红艳.建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用[J].现代物业（中旬刊），2019（10）：72.
        [2]郁春春.试论建筑结构设计优化方法在房屋中的运用[J].居业，2019（10）：46+48.
        [3]曾昭敏.超高层建筑伸臂加强层结构设计的若干问题[J].建筑技术开发，2019，46（19）：9-10.