房屋结构设计方法篇1
关键词：房屋结构设计；设计师；建筑结构设计优化方法；房屋质量与环境；经济
Doi：10.16640/ki.37-1222/t.2017.13.096
0引言
房屋结构设计，是当下房屋出售过程中，销量的最重要的影响因素之一。为了迎合顾客的要求，建筑结构设计优化人才紧缺。建筑结构设计优化在房屋结构设计中有着重要的作用，它涉及到房屋的安全性方面、实用性方面、美观性方面等，使房屋除却使用价值外，更具有其他的价值，让人们的生活更加丰富，更有质量。
1建筑结构优化方式简述
建筑结构优化方式，是我们专业人员在长期的时间、实践中总结出来的一种带有科学化的、合理化的房屋结构设计的方式。它包含着很多的方面，比如房屋建设前期调查考研。这需要建筑设计师有长远的目光，立足于整体，综合多方面的联系等做出基础的决定；在设计时，还要考虑到建筑的难度，周围环境的合理利用，消费者需求需要等。因此基于这些综合条件下，设计师们的建筑结构设计优化才能为房屋结构设计做到最好的效果。
总体而言，我们可以总结以下几点：设计理念基于多个学科的知识，是跨领域的智慧集结体；建筑结构优化，更注重房屋的质量，无论是怎么优化，质量是基础，切勿中看不中用；建筑结构设计向“外表”侧重，即多侧重于房屋建筑的外表设计，多注重房屋外部美观性；建筑结构优化方式紧跟社会主流，倡导卫生环保理念；房屋建筑结构要求有特色，多利用环境的特色进行创意建造，且考虑施工便易度。
2建筑结构优化方式在房屋结构设计中的重要性
无论是怎样的房屋建筑设计，首要所考虑的就是房屋的质量。并且在实践中我们不难发现，我们传统地房屋建筑设计，质量保证是绝对主要的，因此在一定程度上忽略了一些“加分项”。当然除此之外，建筑结构优化方式在房屋结构设计中还发挥着重大的作用。
随着经济的发展，房屋占地面积越来越多，为了节省土地，房屋的层数不断增加。这样的高层次叠起，导致工程量增加，经济等的投入增加，房屋卖价也随之增长，循环下来，最终导致消费者需要高价买房。
建筑结构优化方式，是在多方面影响因素的基础上做出的科学化房屋建造方式。它不仅提倡房屋建筑的质量，并且秉承着外表美观的理念。从整体出发，具体问题具体分析的设计，多方面考虑房屋建筑的造价问题，以最少的、最好的建造成本打造最优的房屋，带动经济的发展，为人们谋利益，当然这也是促进企业快速发展的重要保障。
总的来看，房屋结构设计中的建筑结构优化方式是当前房地产相关企业重点发展的部分，收益利益的同时，也打造良好的品牌，长久发展。
3建筑结构优化方式在房屋结构设计中要求
建筑结构优化方式在房屋结构设计的实践过程中，无论是设计人员，还是施工人员，都面临着巨大的压力，想要达到房屋建造的最好状态，只有双方共同协作才是最好的方式。
首先是设计人员。前面我们也提及到，设计是跨越了多个学科知识的智慧结晶，尤其是在艺术修为上，必须要有较深的造诣，才能够拥有设计的灵感。除此之外，设计人员的整体性观念必须要强。建筑结构优化方式是基于多方面的影响因素。设计人员把握整体的设计，也要考虑当下房屋建造技术的程度，最大化的设计出既美观又实用的房屋建筑。
其次是施工人员。施工人员并不是机械的按照设计师所设计出的房屋结构进行施工，其中也是含有灵活灵用的成分。当然，施工人员必须要遵守：质量第一、安全第一。为了提高自身的能力，施工人员应该多学习相关的理论知识，并将其应用到实践中，在实践中锻炼自己、提高自己。
最后就是设计人员与施工人员双方的巧妙配合。双方应该积极沟通，为对方提供更好的理解，达到最优的房屋结构设计效果，实现双赢，促进经济的发展。
4建筑结构优化方式在房屋结构设计中的实践
实践出真知，只有经过实践的检验才能真正成为大众所需要的。房屋结构设计也不例外。建筑结构优化方式在房屋结构设计中的实践，我们可以得出以下几点：
（1）综合理念的考虑。无论是哪种房屋建筑，在建造的过程中都有着层次性和多方性的特征。针对于房屋建筑的层次性，它包括着房屋建造的设计理念方面、构造方面、建造施工方面等。综合理念的考虑，是极其重要的。
（2）施工期的规划。当房屋建造时，施工时间是有规定的。但是建构结构优化方式考虑到了多方面的因素，因此施工期间，房屋建造需要进行规划，要考虑到房屋建造的阶段性。
（3）房屋基本结构。对于一个房屋建筑而言，基础打造是必修课。首先是房屋的桩，既要选好桩的材料、桩的位置，又要考虑好环境对桩的影响。其次是对于房屋上部结构[5]的考虑。房屋不倒，要考虑好受力的重心。在建造结构上优化这些短处而且房屋的排水系统也是一个重点。在选择排水管的时候一定要结合实际，适当选择。
（4）房屋内线路铺设。当房屋建造好之后，电路也是一个问题。首先要考虑好电路之间的关系问题，合理安排。其次要注意电线的铺设，不能杂乱的在外，要注意安全。
5结束语
综合以上来看，建筑结构优化方式牵扯到了方方面面，其中不变的理念就是房屋建筑的质量和外在美观度的结合。无论是设计者还是施工者，又或是企业本身，都是在积极的探寻建筑结构优化方式，期望能达到房屋建造结构的最优。并且随着时代的发展，我们相信，建筑结构优化方式会更优化，人们的住房环境会越来越美。
参考文献：
房屋结构设计方法篇2
关键词：房屋建筑；设计原则；方法
中图分类号：tU318文献标识码：a文章编号：
建筑是凝固的艺术,随着我国国民经济的高速增长，带动了建筑业的快速、持续的发展。同时，随着社会经济的发展和人们生活水平的提高，对建筑结构设计也提出了更高的要求。房屋建筑结构设计质量的好坏，直接关系到建设使用者的生命与财产安全，高质量的建筑结构设计能够赢得广大人民群众的一致好评，能够帮助企业树立良好的社会信誉和品牌形象。因此，房屋建筑的结构设计是至关重要的，设计人员一定要严格遵守相关设计规范和标准，坚持正确的设计原则和方法，尤其是对于房屋建筑物的关键部位要给予重点关注，确保建筑结构设计工作的水平和质量，为房屋建筑工程项目的顺利开展和高质量施工奠定良好的基础。
1房屋建筑结构设计原则
房屋建筑结构设计的最根本目标就是要保证房屋建设项目的实用性和安全性，更好的满足建筑用户对建筑物的各项需求。如果无法保证建筑的结构设计水平，轻则会影响到建筑物的使用寿命，严重的甚至会引发不同程度的建筑安全事故，造成不必要的生命财产损失或经济纠纷。建筑结构设计人员在实际工作中，一定严格遵循以下几点：
1.1善于把握建筑结构设计的重点和难点，做到“抓大放小”，增强设计工作的针对性，对于房屋建筑的关键部位，如基础、屋顶、楼梯等，一定要投入充足的时间和精力，确保建筑物关键环节的设计质量。
1.2要通过多项设计举措，确保房屋建筑结构设计的安全性。安全是建筑结构设计过程中需要考虑的第一要素，只有在设计环节构建多条安全防线，才能更好的保证建筑用户的人身安全和财产安全。
1.3房屋结构设计要坚持“打通关节、保持平衡”的原则。这主要是为了使建筑长期处于原始的静态下，因为当建筑物内部力量不均衡时，建筑物构建之间的静态平衡也将被打破，这时建筑物的整体结构和稳定性就会发生变化，建筑结构设计人员在设计过程中一定要考虑到这种情况，通过有效的设计措施和方法，避免建筑物构件相聚后导致的静态失衡。
1.4房屋建筑结构设计还要坚持“刚柔相济”的原则，这有助于建筑物综合职能的实现和发挥。如果房屋建筑结构刚性太强的话，那么变形能力就越差，当一个强大的摧残力（如地震）在一瞬间袭击时，房屋建筑需要承受的应力相当的大，首先房屋建筑结构局部破坏，最后整体全部毁灭；而太柔的房屋建筑结构虽然具有很好的形变能力，可以很好地削减外力，但容易造成形变过大而无法使用甚至全体倾覆。对于一个房屋建筑结构体系而言，刚度和柔性要保持适中的比例，这需要具体问题具体分析，需要综合考虑各种因素，如当地的地质、水文、气候等因素。
2房屋建筑结构设计的基本方法
2.1结构平面图的设计
设计人员在进行结构平面的设计与制作时，首先要做的就是对房屋建筑的施工环境和地质环境进行考察，增强结构平面图设计的针对性和合理性。当房屋建筑位于抗震设防烈度在七度以及以上区域时，建筑结构设计人员必须通过计算机的结构软件进行建模计算。而当抗震设防烈度低于七度时，结构设计人员可以在遵守基本抗震规范的基础上，不进行建筑截面的抗震验算。因此，这时建筑设计人员可以不通过计算机结构软件进行建模计算，而是采取直接设计的方式，这有助于提高房屋建筑结构设计的效率。但是，设计人员必须对房屋建筑结构的局部受压情况和整体受压情况进行综合考虑，确保结构平面图的设计效果和设计质量。
2.2楼梯结构设计
房屋建筑设计人员在进行楼梯结构设计时，要注意以下几个问题：（1）对于楼梯在个别位置上的不适，可以使用折板楼梯。折板楼梯钢筋在内折角处要断开分别锚固防止局部的应力集中；（2）楼梯高度的设计必须符合房屋建筑的基本要求，并保持各个楼层在位置上的一致性；（3）要确保建筑楼梯设计的扰度；（4）要避免首段梯板基础的沉降，必要时可以增加梯梁的设计，提高首段梯板基础的应力；（5）要重视梁下的净空要求和楼梯梯板的宽度。
2.3屋顶结构图的设计
当房屋建筑的屋顶结构是坡面时，主要使用折板式和梁板式两种结构处理方法。其中，在房屋建筑的屋脊线和坡度相对简单、板跨度较小、建筑平面比较规整的情况下，一般使用折板式，相反的情况下一般采用梁板式，两种结构设计方法都是偏心受拉构件结构，要注意板配筋的处理方式和板厚的设计厚度。同时，为了便于建筑施工人员对结构图的准确理解，结构设计人员必须要有足够的结构设计意识和空间概念，对房屋建筑的整体功能和设计需求有一个整体上的把握，注重同建筑施工人员的沟通与协调。例如，在设计梁板的折角时，钢筋的布置应有大样示意图；坡屋面板的平面画法，应尽量采用大样详图和剖面示意图相结合的方式。
2.4基础结构设计
作为房屋建筑的基础，其设计的重要性不言而喻，设计人员在对建筑施工环境进行充分调研、选择合理结构基础的同时，还需要做好以下几点：（1）要根据房屋建筑结构使用寿命和结构耐力的各种要求，选择合理的混凝土标号；（2）在建筑基础的配筋设计环节，要合理控制基础的配筋率；（3）在设计条基交接部位的钢筋设置时，建筑结构设计工作人员要注重标准图和详图的选用，确保建筑施工人员能够更好的理解设计意图；（4）不能反复利用条基交叉处的基底面积，并严格控制建筑基础的宽度，尤其是在房屋局部墙体中有较大荷载时，同样需要对基础的宽度进行调整；（5）在对建筑基础的构造柱进行设计时，要确保其定位的准确性和合理性。
2.5大样详图的绘制
在对建筑详图进行准确绘制的前提下，大样详图的绘制可以以建筑详图为参考依据，也可以以前期的详图为基础进行完善。其中，建筑结构设计人员不容忽视的问题是，一定要确保建筑结构在整体和局部上的受力合理性以及建筑施工的方便性，确保后期建筑施工工作的顺利开展。同时，对外形尺寸和标高的绘制，也要确保其与建筑专业在协调上的一致性。
2.6抗震结构设计
对一般多层砌体住宅结构，应优先采用纵横墙共同承重或横墙承重的结构体系：纵横墙的布置要做到均匀对称，沿平面内宜对齐，沿竖向应上下连续。而对应钢筋砼多、高层结构住宅，则需要注意以下两点：（1）框架与抗震墙等抗侧力结构应双向布置，以便各自承担来自平行于该抗侧力结构平面方向的地震力；（2）框剪体系的各抗侧力结构要形成空间共同工作状态，除了控制抗震墙之间楼、屋盖的长宽比及保证抗震墙本身的刚度外，还需采取措施，保证楼、屋盖的整体性及其与抗震墙的可靠连接。
3总结
随着我国社会经济的发展，城镇化战略的贯彻与实施，房屋建筑建设与结构设计的数量和规模还将进一步扩大，作为决定企业经济效益和建筑物整体质量的关键环节，建筑结构设计人员一定严格遵守结构设计的相关原则、法规和标准，坚持正确的建筑设计方法，对于在建筑结构中出现的问题和难点，有及时采取有针对性的整改措施和应对策略，确保房屋建筑工程项目的正常运转，促进房屋建筑工程经济效益和社会效益的顺利实现。
参考文献
[1]孙玲玲,闫金环.浅谈房屋建筑结构设计要点[J].科技促进发展(应用版),2011,(04)
[2]邢贵龙.建筑结构概念设计的优化措施分析[J].中国新技术新产品,2011,(01)
房屋结构设计方法篇3
1.楼板设计常见问题
建筑工程的主要承重构件是楼板，楼板将楼面、屋面的荷载传给其周围的墙和梁上，所以楼板的设计问题肯定会连带梁、墙、柱等构件安全。如果对楼板整个设计不完善的话，很容易出现设计质量的漏洞，有可能还会存在严重的质量隐患。通常楼板设计中常见如下几个问题：
设计人员在进行楼板设计时为了计算方便或者因对板的受力状态认识不够，就简单地把双向板作用按照单向板进行计算。这样楼板的实际受力状态与计算假定状态不符，导致楼板的一个方向受力过大，而另一方向受力不足，致使楼板出现裂缝。
双向板有效高度取值偏大。双向板在钢筋是纵横叠放，短跨方向的跨中钢筋应放在下面，长跨方向的跨中钢筋置于短跨钢筋的上面，计算时应用两个方向的各自的有效高度。一般长向的有效高度比短向的有效高度小d（d为短向钢筋的直径）。有的设计者为图省事或对板受力认识不足，而取两上方向的有效高度一致进行配筋计算，致使长跨有效高度偏大，配筋降低，致使结构构件存在的质量隐患，甚至出现开明缝的现象。
楼板承受线荷载时弯矩计算问题。在民用建筑中，常在楼板上布置一些非承重隔墙，故楼板设计中，通常将该部分的线荷载换算成等效的均布荷载后，进行楼板的配筋计算。有些设计人员图省事，错误地将隔墙的总荷载附以该板块的总面积。这样会造成非承重隔墙分布宽度内配筋量不足，而此板块其它部分配筋过大，这样隔墙处楼板会出现裂缝。
2.结构设计中要遵循的基本原则
房屋结构设计的主要目的是使建筑物安全和房屋能够适应使用的要求，所以设计人员房屋在结构设计时要保证并遵循这四个基本原则：1）抓大放小；2）多道防线；3）刚柔相济；4）打通关节。原则4打通关节保持平衡的目的是为了房屋永远处于原始的静态，当房屋结构的力量不能畅通时，构件和构件之间的静态平衡会被破坏，结构也会相应的发生变化。由此可见，设计人员充当的是房屋结构平衡的协调者，他们的主要任务是让房屋上所有互不相关的构件相聚之后仍然保持静态（也就是使总体保持常态），或者是处在相对的静态之中。
3.房屋建筑结构设计的基本方法
3.1结构平面图
在绘制结构平面布置图时，是否要输入结构软件进行建模呢，当建筑地处抗震设防烈度为6度区时，根据建筑抗震设计规范，是可以不用进行截面抗震验算的，但必须符合有关的抗震措施要求。所以在进行砌体结构设计时可以不采用在软件中建模，设计人员可以直接进行设计，但是在设计的过程中要注意房屋建筑结构的受压以及局部受压的问题。理论上讲，在时间充裕的情况下输入建模比直接设计的效果好，因此如果有一个便利的软件来帮助进行房屋结构的荷载导算，能够使设计人员设计出来的结构是实际受力情况更加精确。设计人员在设计前，应该对房屋地处进行考察，如果房屋地处抗震设防烈度7度或者7度以上时，设计人员在设计时必须要输入软件建模计算的。
3.2屋顶结构图
当房屋是坡屋面时，坡屋面的结构的处理方式有梁板式和折板式。梁板方式适合用于房屋平面不规则，房屋板跨度较大，屋面坡度和屋脊线转折比较复杂的坡屋面。而折板方式适合用于相反的条件。这两种方式的房屋板都是偏心受拉构件。房屋板在配筋时应该有部分或者全部的板负筋拉通以抵抗拉力。板厚基于构造需要一般不宜小于120厚。另外，房屋梁板折角处的钢筋的布置应该有具体示意图。关于坡屋面板的平面画法，设计人员通常采用剖面示意图和大样详图的表示方法相结合，这种方法使施工人员更加准确理解图纸。正确的绘图和设计的关键是设计人员对设计知识的掌握程度和设计时的原则，所以结构设计者首先要具备一定的空间概念和正确理解建筑图纸以及示意图。这样的设计的图纸才能让施工人员准确的理解。因为屋面的起坡会使阁楼层的部分墙体比较高，所以设计人员要结合门窗顶设置圈梁来降低墙的计算高度。
3.3大样详图
在建筑详图的准确无误的基础上，大样详图的绘制可在建筑详图的基础上直接绘制，也可在以前做过的详图的基础上来局部改进绘制。这阶段需要注意在保持建筑外形的前提下尽量的使结构受力合理和施工方便。在标高和外形尺寸上一定要和建筑专业协调一致。
3.4楼梯
设计人员在设计楼梯梯板时要注意楼梯挠度的控制，梯梁的高度要和房屋要求的一致，并且位置也要和上下楼层相统一。如果梯梁的局部和房屋不合适可以使用折板楼梯，折板楼梯中的钢筋在房屋内折角处必须断开并且分别锚固意面局部的应力集中。
3.5基础
房屋基础的混泥土标号选择应该符合房屋的结构耐久性的要求。另外，基础的配筋也要选用最小配筋率，在进行条基交接部位的钢筋设置时，设计人员应该画出详图或者是选用标准图，便于施工人员理解。需要注意的是，条基交叉处的基底面积不能反复的利用，并需要注意调整基础的宽度。当房屋局部墙体中有较大荷载时也需要调整基础的宽度。在设计基础图中的构造柱时，应当给予准确定位。
3.6合理的设计结构计算和构造
在进行底框砌体结构的验算时需要注意：1）底部剪力法只适合用在钢度较匀称的多层结构，而对那些有薄弱层的混合结构，就应先考虑其塑性变形集中的影响；2）设计者在计算底层框架混合结构的剪力分配时不能仅仅按框架抗震墙的方法计算。由于底框架结构中只有底层框架抗震墙，所以应采用双保险的方法，由抗震墙来承担全部剪力，框架按钢度比例来承担剪力。在进行钢度计算时，框架承担剪力不折减，抗震墙折承担剪力减到弹性钢度的20％-30％；3）应考虑底层框架柱中地震作用产生倾覆力矩所引起的附加轴力。
尽量避免楼板计算中使用不正确的方法。1）连续板剪力的计算不能用单向板计算的方法来代替。2）在进行双向板查表计算时，设计人员不能忽略材料泊松比带来的影响，否则，跨中弯矩没有进行调整，将使比值计算值比实际的要小。
3.7从抗震要求出发，进行合理的结构设计
对一般多层砌体住宅结构，应优先采用横墙承重或纵横墙共同承重的结构体系：纵横墙的布置宜均匀对称，沿平面内宜对齐，沿竖向应上下连续；楼梯间不宜设置在房屋的尽端和转角处；不宜采用无锚固的钢筋砼预制挑檐。
对钢筋砼多、高层结构住宅，力求做到：1）框架与抗震墙等抗侧力结构应双向布置，以便各自承担来自平行于该抗侧力结构平面方向的地震力。2）框剪体系的各抗侧力结构要形成空间共同工作状态，除了控制抗震墙之间楼、屋盖的长宽比及保证抗震墙本身的刚度外，还需采取措施，保证楼、屋盖的整体性及其与抗震墙的可靠连接。
4.结语
房屋建筑的结构设计是一个系统而又全面的工作，所以设计人员不但要具备扎实的建筑类的理论知识功底和空间概念。还要具备灵活创新的思维以及严肃认真负责的工作态度。并且不断的加深和学习房屋知识，来满足人们对房屋的更高要求。
参考文献
[1]徐国华.建筑结构设计的基本方法及注意事项[J].科技咨询导报，2007（11）.
[2]张蕊.建筑结构设计的基本方法及存在的问题[J].科技咨询导报，2007（8）.
[3]黄宏彬.企业管理教学的几点思考[J].南通工学院学报，2000（6）.
房屋结构设计方法篇4
【关键词】建筑；结构设计；优化
随着业主对建筑物安全性、适用性提出越来越高的要求，建筑结构设计优化成为企业在激烈竞争中脱颖而出的关键。结构设计优化必须通过反复推敲，结合力学等多门学科知识一起分析，确保数据与规范要求相一致，最终确定最佳方案。尽管目前设计单位众多，而且多种设计软件可供选择，但是设计思想普遍保守，很难在结构设计中实现技术与经济并行的目标，为了有效控制造价，促进企业、国家发展，优化结构设计势在必行。
1结构设计及其优化的含义
在结构设计中，主要从力学角度分析尺寸、刚度等是否符合构造需求，通过这种设计得到的方案可以通过变量或者参数的形式展现出来，变量或者参数最终构成目标函数。通过传统的结构设计得到的是可行性设计，基本是基于安全角度确定的，但是并不是最优设计方案。下面根据两个工程实例的数据分析，对房屋结构设计中设计优化方法的探讨。结构设计优化可以实现量的优劣取舍，得到最佳方案。
2建筑结构设计优化实例分析
2.1实例一
广东某化工有限公司-商业广场，工程等级二级（地下2层，地上9层，多塔框剪，65162.8o）。该工程地下室超长，长边约280米，短边约30米，成功用不设变形缝设计解决了混凝土开裂和防水难题，但是工程经济性及使用空间的合理性却遭受考验。地下室楼盖选型对于控制工程造价有直接影响。通常楼盖形式可以分为梁板式与无梁楼盖两大类，其中梁板式又分为双向和单向，无梁楼盖分为实习和空心。下面按柱距8.9mx8.9m的各种楼盖结构形式对比计算分析，并作出如下材料用量分析表：
最终本工程负一层楼盖采用无梁楼盖，主要考虑到地下室净高及减少基坑开挖深度；地下室顶板楼盖采用主次梁（单向板）楼盖，主要考虑到造价最低及本工程地下室顶板作为上部结构嵌固端，同时需满足规范相关规定要求应采用梁板式结构。
总结：1、从以上《材料用量分析表》中可以看出梁板式楼盖中主次梁（单向板）结构形式的单位面积造价最低，井字梁结构形式的单位面积造价最高，十字梁结构形式单位面积造价介于两者之间；2、主次梁楼盖与无梁楼盖单位面积用钢筋量比较接近，但无梁楼盖混凝土用量较多，使其单位面积造价高于主次梁楼盖；3、主次梁结构形式由于其中一个方向框架梁梁高与次梁同高，设备管道可以垂直于次梁布置，这样可以提高地下室净高，无梁楼盖考虑150mm操作空间其地下室净高比主次梁结构提高了100～200mm，但比主次梁结构增加了近三分之一的重量，增加基础造价；4、无梁楼盖施工简洁、施工速度较快，模板简单，能够有效满足工期要求，视觉美观，无梁楼盖由于自重较重，故对地下室抗浮有利；5、当地下室层数较多（3层以上）地质条件较好时，结构抗浮要求较高，可采用无梁楼盖结构形式增加结构自重有效的抵抗水浮力以降低抗浮设计难度；当地下室层高受限制时采用无梁楼盖或空心楼盖结构形式可较好的达到地下室净高要求；6、当地下室层数较少（2层）抗浮水位较低时建议采用主次梁结构形式，以减轻结构重量；7、对于地下室顶板，当做为上部结构的嵌固端时，由《建筑抗震设计规范》6.1.14条：“地下室在地上结构相关范围的顶板应采用现浇梁板式结构，相关范围以外的地下室顶板宜采用现浇梁板结构”，故根据规范要求，建议采用主次梁（单向板）结构或梁板加腋大板结构。
以上结构经济性对比仅限于平面结构构件的对比，实际上整个地下室工程的经济性应充分考虑地下室层高、埋深、基坑的开挖、支护结构等各项工程的综合造价。
2.2实例二
广东省韶关市某镇政府办公楼工程，建筑层数为四层，砌体结构，并选用条形基础，工程钢筋用量如下表如示：
通过上表可以发现该工程总含钢量为30.977kg/m2，该值偏高，因此可以通过结构设计优化在此环节控制造价。
工程中采用了钢筋混凝土构造柱，构造柱能满足抗震与抗剪要求，但不用承受竖向荷载。构造柱大多设置于横纵墙交线，也设置在墙转角等处，为了使房屋稳定性得到提升，构造柱的尺寸较大。本工程位于六度区，构造柱按照规定应当设置在电梯间四角、外墙四角和对应转角处、隔12m或单元横墙与外纵墙交接处、楼梯间对应的另一侧内横墙与外纵墙交接处。本工程在规范中要求设置构造柱以外的多个部位设置了构造柱，为了控制造价可以将规范要求外的构造柱去除。根据抗震规范，砌体结构建筑的构造柱截面不得小于180mm×240mm。箍筋间距不超过250mm，并加大四角处布置构造柱的截面。在本工程采用的构造柱规格为360mm×240mm、240×480mm等，钢筋直径均为14mm。将钢筋直径改为12mm，并统一构造柱规格为240mm×240mm，可以使钢筋用量得到控制。
该工程使用现浇板，在设计初期，多由经验公式确定板厚，该板厚只作为暂定值，为了精确确定板厚，还需进行裂缝和挠度验算，并逐渐降低板厚后反复验算，如果板厚降低后仍满足设计要求，则优化是可行的。本工程中4.1米开间房间板厚设计是130毫米，经过挠度图分析和裂缝分析，板厚设计偏保守，经两次降低板厚与验算，最终确定110毫米符合设计需求。本工程采用的现浇梁也有优化空间，内廊处的梁是多余的，而且主梁为跨度取值的1/10。该比例相对保守，根据本工程开间不大，结合考虑梁的经济配筋率主梁梁高取跨度1/12～1/15也可以满足设计要求。降低部分圈梁高度，原圈梁高度为了配合建筑门窗统一为600mm，现降低东西向无窗及小窗墙体圈梁梁高。
基础造价在工程总造价中比重大，埋深、尺寸等都直接影响总造价。由于基础的影响因素众多，所以基础设计优化的途径更多，潜力更大。在以往的结构设计优化尝试中，盲目增加基础宽度及埋深都未取得良好效果，有时还适得其反。一般层数较低的工程条形基础、灰土基础与砖基础应用都比较广泛，本工程选择钢筋混凝土基础，基础埋深1.70米。通过分析土层较为理想，基础高度具有优化空间。基础埋深偏高，而且施工现场地质情况良好，基础埋深设置为1.40米即可满足设计需要，后经地基土浅层平板载荷试验，承载力满足要求。
经过上述优化，钢筋使用量降低约21t。仅从钢筋角度就已减少大量成本，因此可以说明建筑结构设计优化在控制造价方面有突出作用。总结上述优化措施如下：合理确定构造尺寸与钢筋直径；简化梁板柱受力体系，省去不必要的梁设置；降低圈梁高度；合理选择基础形式及埋深。
3结构设计优化的注意事项
结构设计优化确实可以有效控制工程造价，提高企业经济效益，但是具体实施过程中却必须克服一些困难：施工单位为了加快工程进度，没有严格按照设计进行，从而无法实现设计效果；部分设计人员工作经验不够丰富，从而在设计时顾此失彼；将过多的精力与时间放在建筑局部的设计上，缺乏大局观，对整体造价考虑过少；一味追求控制工程造价，使建筑物的安全性和耐久性得不到保证，实际施工过程中偷工减料现象严重。以上几点都是影响建筑结构设计优化实际效果的重要因素，在设计过程中必须杜绝这些现象的发生。
4小结
人类的资源不断被消耗，如何提高资源利用率是每位建筑结构设计人员必须面对的问题。建筑结构设计优化是控制工程造价的重要手段，但是也不能在追求效率的同时忽略质量，既省材又实用是进行结构设计优化时遵循的重要原则。
【参考文献】
[1]张阅荣.房屋结构设计中的建筑结构设计优化[J].建筑工程技术与设计，2014，（20）：734-734.
[2]许宗雨.探析房屋结构设计中建筑结构设计优化方法的应用[J].江西建材，2014，（16）：36-37.
房屋结构设计方法篇5
【关键词】建筑结构设计；优化方法；房屋结构设计；应用分析
随着经济的快速发展和科学技术的日新月异，广大人民群众更加关注房屋的质量是否有保证以及房屋内外的设计是否美观，地产商为了迎合社会公众的上述需求必须要对房屋建筑加大投入，然而成本超出预算必然会为建造者的最终受益带来消极影响，因此通过建筑结构设计优化方法的应用来降低房屋建筑结构设计的造价受到青睐，以确保房屋建筑能实现经济效益的同时保证广大消费者在房屋质量与美观性方面的需求[1]。
1.建筑结构设计优化方法的界定及其特点分析
建筑结构设计优化方法在目前的建筑领域被广泛采用，其进行结构优化的时候不仅要考虑到施工整体的便利性，同时还要关注建筑外观的美观性和实用性，因此建筑结构设计优化方法可谓是通过整合众多专业技术领域之后将建筑功能和使用目标全部包含在内的一种综合的结构设计模式，经过优化的建筑设计方案显然能满足住户需求的同时达到节约成本造价的目的。我国的建筑结构设计优化方法存在如下特点：
（1）结构设计优化方法涉及众多学科领域，其中包括数学、美学以及艺术学等，体现了一种学科的关联性和融合性。
（2）结构设计优化方法是为了满足广大住户的审美需求应运而生，所以经过优化的设计方案往往具有很强的美感，而且其在保证美观性的基础之上又能保证建筑施工的便利性和可操作性，因此具有美观性、实用性和便利性。
（3）结构设计优化方法的具体应用是在遵循一定原则和标准的前提下进行的，其强调优化方法的科学合理性和经济性，因为其设计的初衷之一就是为了实现造价控制，而且为了顺应科学发展观和可持续发展理念的精神，优化设计方法通常也要考虑到对环境的影响和能源的消耗，因此其具有科学性、经济性和环保性的特点[2]。
2.建筑结构设计优化方法在房屋建筑设计中的实现途径
在传统的房屋建筑设计之中，由于其过分强调对建筑质量的高要求和高标准，进而导致房屋建筑工程的造价成本经常会超出预算，而且每个施工阶段的造价预算也会相应的增加5%左右，甚至高的时候会增加9%，这样显然不利于建筑企业经营目标的实现。与此同时，传统的结构设计方法对于外观的审美需求较低，常常只注重其实用性而忽视其美观性，有些房屋建筑的风格和设计模式趋同，缺乏创新性，难以符合现代人，尤其是年轻群体的审美需求和个性要求。然而，在房屋建筑结构设计中恰当引进建筑结构设计优化方法，不仅能将房屋建筑的整体设计更加趋于实用，而且也能将美观性与环保性均融入其中，在有效控制工程造价的基础上，进一步保证建筑的质量安全以及满足住户的个性需求。据有关资料显示，房屋结构设计应用建筑结构设计优化方法之后大约可以节省四分之一的成本造价，充分实现建筑企业的资源配置，因此将建筑结构设计优化方法应用与房屋结构设计具有一定的必要性和紧迫性[3]。具体而言，建筑企业在房屋建筑结构设计中应用建筑结构设计优化方法可以从以下几个方面进行努力：
首先，对房屋建筑主体结构以及子结构的优化设计尤为重要，因为房屋主体结构决定着房屋建筑的基本框架，如果主体结构的设计出现偏差就会直接对房屋整体的安全性造成威胁，因此必须要重视对房屋整体以及主体结构的技术优化以确保房屋的安全性，同时对房屋子结构也要根据实际情况进行优化调整以确保主体结构的平稳性和协调性。
其次，对房屋建筑结构进行优化设计必须在前期进行而且在整个结构设计过程中也要始终贯穿，在前期设计方案优化中必须要对房屋建筑主体结构以及各个子结构的具体造价评估进行优化以降低成本，其中对于楼层的高度以及楼层间距等问题要在技术方面进行准确试验并确定最后的数据。此外要重视设计变量的计算，将各种变量和影响因素进行分类并经过精密计算设定预定参数，同时还要准确测定目标函数与约束条件，尤其是对于房屋建筑尺寸、裂缝宽度、受力等进行技术改进和优化。
最后，科学技术的发展促使计算机的利用率明显提高，充分利用相关的软件进行房屋结构的设计与优化成为当下流行的趋势，计算机软件的相对精准性能够有效的针对相关问题进行准确的数据计算以及实现对细节方面的改进。但仅通过计算机软件来对房屋结构设计进行优化存在缺陷，因为计算机软件毕竟只是机械的数据计算且不会综合考虑各种客观因素的影响以及没有应对突发状况的应急处理能力，因此在对房屋建筑结构设计进行技术优化还需要发挥设计人员的主观能动性来确保技术优化应用得以顺利实现。
以某地区的房屋建筑工程为例，此房屋建筑属于一栋五层楼高的写字楼，其建筑总面积达6375平方米，长57.1米，宽15.9米，房间的开间为4.7米，走廊的宽度为2.3米，此写字楼的基础持力层均采用细砂且冻土的厚度约为1米，地下水位深3.9米，房屋建筑的抗震烈度为8度。该写字楼由于高度较低可采用最小钢筋使用率，为了保证抗震结构的稳定性要采用最大的拉梁设计，同时由于层数较少可以省略对房屋建筑抗震能力的基础校验活动，对于建筑结构的钢筋结构优化应该通过数学公式的精确计算确定最优级框架结构。除此之外，设计人员在对设计方案选择之初就要对各个结构设计方面进行对比考虑，对方案设计的各项数据以及设计参数都必须进行核对，在方案确定之后也要对该方案中所涉及的一些敏感性问题，如房屋建筑的抗压性等，进行综合考虑，尤其是对于那些地处复杂环境之下的房屋建筑更加要重视对房屋抗外作用力的优化设计，而且在设计方案的整个修改过程中都要对结构的承重性进行优化设计。
3.结束语
综上所述，生活质量的提高让消费者更加注重对房屋经济性与美观性的追求，其中房屋建筑结构设计对于房屋建筑成本的影响较大，因此对房屋建筑结构设计应用建筑结构设计优化方法能在保证房屋建筑高质量的基础上满足消费者的各种需求，进而达到实现经济效益与满足客户需求的完美结合。同时建筑企业进行结构设计优化的同时必须要注意不能以牺牲房屋建筑质量来换取企业利益的实现，结构设计的优化同样要秉持质量第一的施工理念。
参考文献：
[1]陶小林，杨杨.浅谈房屋建筑结构设计中的应用优化技术[J].科技创新与应用，2013，（16）：264.
房屋结构设计方法篇6
关键词：房屋结构设计；建筑结构设计；优化方法
中图分类号：tU318文献标识码：a
目前，人们生活水平不断的改善，在房屋建筑方面，不但对其安全性和实用性增加了要求，同时对美观性和经济性的要求也提高了一个层次。因此，在房屋建筑结构设计中必须有效实施优化设计才能满足人们对房屋建造的各种要求。也就是说，在房屋结构设计中应用建筑结构设计优化方法，才能使房屋结构具有美观性、经济性、合理性、实用性。除此之外，仍需要结合优化方法和设计方法，发挥建筑结构的使用功能和空间使用率，实现建筑结构的预期目标没，控制工程造价，使房屋建筑业获取最大利益。
1、房屋结构设计中需要注意的问题
社会体系中建筑物属于一种艺术产品，建筑师设计一个合格、满意的建筑物，应当结合建筑物的结构功能、配置和美观性进行设计。结构设计在房屋建设中占据着非常重要的位置，同时对完善和充分发挥工程功能起到重要的价值。而科学合理的设计结构功能主要取决于是否合理利用建筑资源，同时在建筑工程中也可以作为减少突发性损失的解决方法，所以，在建筑设计中应当根据结果设计分析整个建筑物的构造，并对其应当注意的问题寻找合理化的解决对策，对房屋结构设计具有重要的价值。
1.1基础工程的合理设计
基础工程配合和支撑是建筑结构的前提条件，从建筑工程方面考虑，地基施工的质量高低对建筑物的高低起着重要的作用。设计一份合理的基础工程方案有助于增加整个基础工程的功能性、耐久性，同时对于建筑设计结果的耐久性和适应性也有着重要的指导意义。所以，选择合理、实用、安全的基础工程设计方案，同时针对地质勘察资料中存在的不确定因素进行研究和探索，并找到一份科学合理的解决方法，对房屋结构的设计具有重要的意义。
1.2钢结构的合理设计
钢结构的应用在房屋结构中占据非常重要的位置，通过减少柱的截面面积和使用轻质墙板，提高面积使用率。在建筑结构中将钢结构体系用于住宅建筑可充分发挥钢结构的延性好、塑性变形能力强，具有优良的抗震抗风性能，大大提高了住宅的安全可靠性。尤其在遭遇地震、台风灾害的情况下，钢结构能够避免建筑物的倒塌性破坏。钢结构失稳包括整体失稳和局部失稳，因此，构件或框架的稳定性成为设计的主要问题，在这种设计前提下，在选择和应用合理的构件或框架之前必须对相关资料进行分析和研究，及时解决与设置有关的受力问题。对于提前解决与受力相关的问题，在结构中很大程度上增加建筑的稳定性，同时对抵抗地震问题也起到了一定的作用。
2、房屋结构设计优化方法
造价在建筑结构设计工作中是一项最为重要的步骤，并且在整个工程中也是最为关键的问题。针对控制造价的高低应用结构设计优化技术的效果非常显著，对于整个工程而言可以获得非常满意的经济效益[1]。所以，在工作中，相关施工人员和设计工作人员应当以合理适用、经济科学的设计理念进行设计和实施，选用现代化的科技手段制定一个合理的建筑设计方案，从而达到建筑工作的条件和设计的要求，同时在一定程度上也使工程造价得到了控制，使工程实施经济效益最大化。
3、在建筑结构设计中结构设计优化技术的应用
在建筑结构实践中结构设计优化技术和方法是研究和讨论房屋设计的主要课题之一，主要内容是针对建筑工程项目中前期设计、整体设计和抗震设计所研究出的一项解决方法，实施这种结构设计方法不但可以有效控制工程造价，也保留了功能性能的合理设计，对实现更大的经济利益具有重要的作用。
3.1前期设计优化应当注意的问题
前期方案在结构设计中必须得到确定，从而明确设计方案的方向，并且确定后前期方案对建筑的总投资也会产生直接的影响。目前，在前期方案设计中设计者对阶段结构设计并未进行研究和分析，在进行进驻设计时大部分的设计者都会忽略设计的可行性和合理性，这也是房屋结构中存在的常见问题[2]。这种设计方案对建筑设计结果会产生很大的影响，同时也可能会增加基础结构的设计难度，从而增加建筑的总投资。相反，若在前期方案设计中设计者加强了对阶段结构设计的重视，将其与实践情况结合，制定合理的设计方案和结构形式，则可以满足不同类型的建筑物要求，也就为下一步骤的实施起到了良好的铺垫作用。
3.2直觉设计优化技术与建筑结构设计
针对某个建筑方案在没有相关数据信息的条件下，会使设计产生很多不确定因素，并且增加设计难度，根据类似建筑方法采用直觉设计，则会设计出不同的结构布置设计发方案。建筑物在结构布置确定的基础上，若发生同种负载现象，也会早出各种分析的方法，同时，荷载、材料、设计参数的取值在分析过程中也不是一成不变的，处理建筑物细部的方法也有许多不同的手段，这些问题必须通过设计人员进行分析和探索，计算机还不能够完全解决以上问题[3]。而对判断各种想法的可行性，首先应当遵守一般的相关规律，再结合工程实践经验进行设计，也就是直觉优化技术。
3.3在建筑设计中概念设计处理的实际问题
在建筑设计中采用概念设计的主要原因是对建筑物设计中可能遇到的各种问题进行分析，针对的处理问题具有多样性和不确定性，并且通过概念设计可以在最大程度上降低由于某种原因导致建筑结构受到的破坏，或者避免建筑结构受到破坏。在导致建筑结构受到破坏中地震是破坏性最大的不确定因素，所以，必须将抗震作用重点加入到建筑设计过程中，在各个设计方面都要增加抗震所示，应当避免对抗震产生不利影响的因素。在房屋结构中减小地震的重要方法就是刚度匀称和对称，而在地震作用下延性设计对防治结构发生破坏具有重要的意义。
3.4建筑地下室层数的优化
在设计过程中，若地下室层数与实际地下室层数不相符，则可能会造成弯矩设计值的增大系数乘错位置，对筑基础的抗震能力产生一定的影响。在设计过程中应用概念设计，考虑到了上层结构和地下室层数，并且在填写信息时结合了实际情况，这样可以同时推算出地基和基础底板的纵向载荷，对抗震设计的计算具有重要的意义。
4、结语
随着城市规划建设的完善和国民生活质量的提升，房屋建筑业为了适应和满足人们对房屋设计的要求，对房屋结构设计不断的进行改制和完善。目前，建筑的装修和设计已经成为现阶段房屋建筑的主要潮流，而建设过程中房屋质量问题已经成为常见的问题，所以，设计中加强对建筑基础设计的重要性，将建筑结构设计优化方法应用在房屋结构设计中，不但解决了由于忽略设计而增加设计难度，也在一定程度上增强了抗震效果，保证了建筑结构的实用性和安全性，同时也控制了工程造价，增加了建筑企业的经济利益。
参考文献：
[1]牛海燕.建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用[J].城市建设理论研究（电子版）,2012,(22):35-36.
[2]何冬霞.建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的实际应用[J].中华民居,2013,(30):18-19.
[3]王也.建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用[J].中华民居,2013,(9):81-82.
房屋结构设计方法篇7
【关键词】房屋建筑；结构设计；优化方法
当前，我国经济保持快速发展，未来的较长时间内全社会固定资产投资仍将保持稳定增长，我国建筑业正处于较快发展进程之中。随着人们生活水平的提高，房屋建筑的实用性和安全性越来越受到重视，在对房屋建筑进行结构设计的时候，进行必要的优化，不仅可以使得房屋建造更加经济合理，也可以使得施工更为方便。
一、房屋建筑结构设计优化方法的相关理论分析
随着我国经济和建筑业的飞速发展，人们在日常生活中更偏向关注建筑的外观和艺术性，而这些都可以通过结构的优化而加以实现，所以设计人员应该从结构的优化方法上入手，从而增加建筑的实用性。从现实情况来看，设计人员应对施工技术与经济效益在房屋建设中所占的比例有着清晰的认识，综合考虑，合理规划，从而增加建设单位的整体效益。建筑结构的优化设计能否充分开发，是体现建筑材料的强度性能的首要条件。优化设计方法，能够将房屋结构与系统连接的更加紧密，提高房屋的整体质量，人们居住更加安全、舒适。所以对房屋建筑结构进行优化设计，能够保证居民居住的安全性，为建设单位增加收益[1]。
二、优化设计方法在房屋建筑结构设计中的实际应用
随着我国建筑业的不断发展，建设单位越来越倾向用较少的成本，进行结构设计，从而满足人们的基本需求。房屋建筑结构设计在一定程度上反映了设计师的思想，设计人员除了要满足房屋建筑的结构需要，还要满足人们对外观美感的需求。
房屋建筑结构优化设计方法一般应用于以下几个方面：
1、前期设计：房屋建筑的前期设计对于房屋的总体建造起着至关重要的作用。当前，房屋建造普遍存在的问题是没有在前期进行合理的优化设计，没有全面考虑到结构设计的科学性和合理性，这就导致房屋整体结构不尽如人意。因此，在前期进行必要的结构优化设计，策划合理的结构设计方案，可以为整体建造打下良好的基础。
2、房屋地基优化设计：房屋建筑的优化设计，首先要确保最优的地基结构设计，例如，如果地基设计是以地桩为基础的，那就需要根据房屋的实际受力情况，对不同材质的地桩进行考察和选择，选择出最优的设计方案。
3、抗震与节能指标的优化设计：房屋建造除了节省成本，也要具有实用性，例如提高抗震性能等，我们可以选择剪力墙融合的结构模型，如下图1所示。它的成本较低，综合适应能力较强，而且抗震能力效果较为明显[2]。
三、房屋建筑结构优化设计方法具体实施步骤
在房屋建筑结构设计中，设计人员应首先对基础结构方案进行优化设计，确保整体设计符合实际地质情况，可行性高。然后在优化设计中，要保证结构设计方案的合理性，考虑建筑的造价等。最后设计单位应结合实际的施工情况，追求房屋的外观美感，同时要满足人们对安全性和经济性的需求。具体可以分为以下几个步骤：
1、建立结构优化模型：1）合理选择设计变量：在选择设计变量时，全面考虑实际情况，把对建筑结构影响的主要参数作为自变量，做好合理的参数区分，保证设计的合理性，从而减少在结构优化中的计算量；2）确定目标函数：在进行房屋结构优化设计的时候，必须找到一组能够合理解释其相关性以及相应有效的函数，使得工程成本尽可能达到最小，且约束条件能够人为控制在合理范围之内，符合施工要求；3）确定约束条件：对于房屋结构的优化设计来说，必须对相关的约束条件及时确定，包括裂缝宽度约束、结构强度约束、尺寸约束、构件单元约束、应力约束、结构体系约束、从可靠指标约束到确定性约束条件以及从正常使用极限状态下的弹性约束到最终极限状态的弹塑性约束等约束条件。每个约束条件都尽可能满足相关要求，才有可能实现最佳的结构优化设计。
2、整个过程中，必须保证计算方案的合理性。常用的优化设计的计算方法有拉氏乘子法、复合形法、powell法等。可以根据计算方法的可靠性，来编写一个运算速度快，准确率高、功能齐全的综合应用程序。在模型建立和计算方案确定后，设计人员要充分利用好计算机的功能，就是根据设计方案来编写相应的程序，然后将这些变量录入到计算机中，利用计算机进行操作，一旦涉及稍有变动，就直接在基础结构上进行改写，将新的程序录入到计算机中。计算机在计算时我们所要做的只是输入相关数据，然后输出对应的结果[3]。
3、结果分析：进行计算结果的分析比较，选择出最佳的设计方案。在计算结果出来之前，我们应了解多方面的影响因素，从多个方面进行选择，从而更好地完善结构设计。在进行设计中，设计人员应注意经济合理必，然后处理好技术与经济之间的关系。考虑到这些因素之后，再综合计算出的结果，选择合理的优化设计方案。
四、房屋建筑结构优化设计方法在实践应用中应该注意的问题
房屋建筑结构设计整个过程中，很容易忽视下列问题，所以设计人员在设计过程中，一定要更多地关注。
1、初期方案设计参与阶段：房屋在建造之初，其整体设计方案会影响到建筑的总投资，所以在进行方案优化设计过程中，一定不能忽略房屋建造的适用性和经济性的问题，做到在实践中，真正的将结构潜力发挥出作用，起到安全合理、节约建造成本的目的。但是需要注意的是，在整个过程中，很容易出现成本浪费的情况，这主要体现在整体布局有漏洞、外界环境干扰等方面，任何一丁点的差错都会对房屋建筑整体的结构设计产生影响，所以方案设计人员一定要对初期方案的结构体系给予高度的重视。
2、优化设计阶段：通常情况下，理论设计和现实情况会存在一定的差距，所以在设计方案的时候，一定要考虑到各个细节，要将数值运用到整体设计中，作为参考依据，把握好整体设计，确保细节设计无失误，以实现优化设计的最终目标。除此之外，我们还要确保参与设计人员的理论知识能力和素质水平，设计人员的能力直接决定着房屋建筑结构设计的水平。
五、结束语
房屋建筑结构优化设计在建筑结构设计中扮演极为重要的角色。在这一系列程序步骤的执行中，需要设计人员全面考虑、缜密分析和仔细考量，三者缺一不可。在前期设计、房屋地基优化设计、抗震与节能指标的优化设计中，都可应用结构优化设计的方法，不仅能使建筑物实现艺术性与功能性的统一，同时还能够从整体上节省房屋建筑的建造成本，实现良好的经济和社会效益，更好地迎合了当前科学发展观、可持续发展理念的要求，创建和谐社会。
【参考文献】
[1]王也.建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用[J].规划与设计.2013（03）
房屋结构设计方法篇8
关键词：结构设计；设计优化；方法
中图分类号：S611文献标识码：a
引言
民用建筑结构设计和优化是一项庞大的系统工程，需要相关人员不断进行探索和改革，不断促进民用建筑结构设计的科学性和合理性，使其更符合设计要求、
更符合当今社会的环保理念。
一、房屋结构设计中建筑结构设计优化概述
根据工程建设的基本状况，以计划成本控制为中心来进行结构优化设计，其内容就是利用对建筑基础的结构、屋盖系统的结构方案以及围护系统结构方案等环节，建立起一种关于结构优化设计的模型，通过对各种不同的影响变量参数中的若干关键参数的科学的计算，确立最终的建筑工程结构设计的优化结果方案。
房屋建筑结构优化设计意义主要有两点：一是大大提高建筑结构经济性，房屋建筑进行结构设计优化可节省材料，有利于抗震，减少内外表面装修，提高了其受力性能，增强了建筑的经济性能；二是结构优化设计大大降低了建筑工程的总成本造价。节约用地，大量资料表明，房屋建筑进行结构设计优化能够有效降低工程成本造价25%左右，同时结构优化设计技术能够对施工材料的性能利用更加合理化，能够让建筑工程结构内部各个不同单元之间更加充分互协调，提升了建筑工程结构设计的经济性。
二、房屋建筑结构优化设计的原则
1、经济适用原则
在进行建筑结构设计时，要根据建筑的环境对建筑结构的施工工艺和要求进行选择，保证在施工时尽量选择难度低的施工工艺，使各项施工流程都能符合施工环境的需求。同时还要考虑到经济原则，尽量选择性价比高的建筑材料，最大程度地节省工程成本，降低施工单位的投入。
2、安全坚固原则
在进行建筑结构设计时，为了保证建筑工程质量和人员财产安全的问题，必须考虑建筑结构的安全性，在进行设计时要考虑到结构的合理性，运用各种先进的建筑结构技术，保证建筑在使用过程中的安全稳定。同时还要兼顾施工现场的安全，减少施工事故的发生。
3、美观实用原则
随着人们生活水平的提高，人们的居住观念也在一定程度上得到了相应的改变，人们对于建筑的美观舒适有了较高要求。因此在建筑结构设计时要考虑美观原则，使民用建筑的美观程度增加，符合人们的审美需求。
三、建筑结构设计方法的应用
1、钢结构设计
1.1选择合适的钢材
在钢结构建筑中，钢材的选择非常关键，直接关系到整个结构的各项性能标准，所以钢材要具有较好的延伸性，在抗拉强度、屈服强度方面符合标准。为了保证焊接的质量，要符合含碳量指标。如果在地震区的钢结构建筑，还要充分考虑抗震性的需求，要对钢材进行冲击实验，保证具有良好的韧性。为保证钢材的各项性能都符合标准，一定要进行相关的实验，检测合格后准予使用。对于有其他性能需求的，要按照建筑的规范标准操作，确保钢材的质量符合标准要求。
1.2楼面结构设计
在楼面结构设计中，比较常见的问题是裂缝，如果设计不当将直接影响楼面的施工质量。在楼面设计中，应该根据施工材料的不同设计不同的方案，因为材料的性质不同，伸缩缝的设计长度也不相同。所以在钢结构建筑中，对于楼面的设计可以使用现浇混凝土的方法，伸缩缝的长度可以按照混凝土结构预留，以避免施工中楼面出现裂缝。
1.3网架结构的计算
在实际的建筑工作中，建筑设计人员通常会将网架同下部结构分开进行计算。在计算当中，设定网架支座的刚度是无限大的，并且各个支座刚度相等，将支座反力与下部结构相加就可以得出网架结构的设计值。下部结构可能为梁，也可能是其他的形式，其刚度差异很大。
2、地基结构设计
2.1基础设计
地基是整个建筑的基础，地基的结构设计水平直接影响到上层建筑的质量。因为地基的基础不仅要承受来自上层建筑的荷载，同时还会受到地下各种应力的影响。基础的结构设计需要考虑的因素较多，在设计之前，需要对基础的地质条件、水文状况、荷载的分布情况、周围建筑的基础、抗震等级等各项要素进行详细的调查分析，然后根据建筑的整体需求，设计出高水平的结构方案。在砌体结构设计中，条形基础较为常见，基础的结构形式主要取决于地基的荷载力、防水要求等因素，有针对性的选择基础类型。
2.2桩基深度
在桩基设计方面，要选择硬岩石为桩端的持力层。在桩端进入到持力层时，应对其深度进行控制：以桩径（d）为标准，如果是粘性土，应大于2d；如果是强风化软质岩或砂土，应大于1.5d；如果是强风化硬质岩和碎石土，应大于1d，且应大于0.5m。在桩基进入到持力层时，桩断面进入到岩层的深度应大于0.5m，如果持力层为未风化的硬质岩或灰岩时，可适当减少其嵌岩深度，但也应在0.2m以上。
四、民用建筑结构优化措施
1、提升民用建筑结构设计质量
针对民用建筑结构设计中存在标注不全、设计粗糙和违反规范条文等问题，应在出施工力之前予以解决，这就要求建筑结构设计人员具有一定的专业知识和职业素养。定期对设计人员进行专业培训学习，不断提升设计人员的业务水平和责任心，端正设计人员的态度，提升建筑结构设计的水平和质量。在选择设计方时，要对设计方的相关证书和资质进行审查，保证民用建筑结构的设计质量，从源头上提升建筑结构设计的安全性和整个建筑工程的质量。
2、优化民用建筑结构模型
民用建筑涉及国计民生，是与人民群众利益联系最紧密的建筑工程，因此在设计前必须对民用建筑结构模型进行合理优化设计，对房屋的结构体系、围护结构、房屋的各个细节结构进行合理优化设计，保证建筑结构的承重、受力符合相关规范和要求。在进行建筑结构设计时还要充分考虑经济原则，保证建筑结构安全的同时还要尽可能降低建筑结构的成本，实现经济效益的最大化。
3、提高民用建筑结构设计的安全性
现阶段的民用设计普遍存在着抗震设计不足，结构设计不合理等现象。因此，为了保证建筑结构的安全性和使用寿命，必须对民用建筑结构进行合理设计。在民用建筑结构设计时，要尽可能选择合理的结构类型。比如现阶段运用广泛钢结构，钢结构与传统的钢筋混凝土结构相比，具有强度高、质量轻、工期短等特点，适应现阶段民用建筑结构的设计要求。与此同时，钢结构的大空间布置，能更好地保证了民用建筑空间设置的灵活性，为施工和业主的装修设计提供了便利。此外，使用钢结构进行设计施工时能有限地减少水泥、砂石等建筑原料的使用，能大大减少施工成本，降低工程造价。同时还能降低环境污染，实现建筑的可持续发展，提高民用建筑的社会效益。
为了更好地保障民用建筑的安全性，建筑物地基基础部分的设计不容忽视，在进行民用建筑结构设计时，要充分考虑场地条件及地基承载力特征值，根据建筑本身的结构特点选择合适的基础结构形式，保证地基基础部分受力均匀，满足整个建筑的设计要求。当施工过程中出现问题时能够及时与设计人员沟通，共同商议处理方法，保证施工进度和施工质量，使地基基础部分符合建筑设计的要求。
结束语
总而言之，只有不断提升民用建筑结构设计人员的能力和素质，使设计出的方案更加合理有效，促进我国建筑产业的可持续发展，使建筑结构设计向安全、合理、科学的方向转变。
参考文献
[1]沈蒲生.高层建筑结构设计[m].北京，中国建筑工业出版社，2006.
房屋结构设计方法篇9
【关键词】建筑结构设计优化方法房屋结构设计前期设计细部结构基础结构
在社会持续发展和生活质量不断提升的背景下，人们对房屋建筑的要求正在从实用性转化为安全性和功能性，这给房屋设计提出了更高的要求，如何开展房屋结构设计工作，如何更好地控制和管理房屋结构设计工作成为当务之急。当前建筑结构设计优化方法成为行业验证和优化房屋结构设计的主要方法，有了建筑结构设计优化方法作为基础，房屋结构设计工作的经济性和功能性就有了保障，以建筑结构设计优化方法的应用为平台，房屋结构在安全、实用等环节就有了根本的保证。所以，在房屋结构设计工作中应该推行建筑结构设计优化方法的应用，从房屋结构的前期设计、细部结构设计、基础结构设计等重点环节出发，更好地发挥建筑结构设计优化方法的优势，建立起房屋结构的验证、计算和控制新体系。
1建筑结构设计优化方法的概述
建筑结构设计优化方法是从理论上和经验上对建筑结构设计进行优化，以建筑结构设计优化的方法进行建筑结构的分析和认知，使建筑工程结构得到总体的优化，是建筑设计以及建筑工程分部得到结构优化和设计完善。对于建筑结构设计优化方法行业应该采取重视的态度，要控制建筑结构设计的重点环节，例如：应该尽量缩小质量中心和刚度中心的差异以及建筑的平面结构尽量对称与规则，合格的建筑结构设计必须满足这些基本的要求，这样的建筑结构设计意图才能够通过优化的评定。此外，建筑结构设计优化方法要求在水平荷载作用下建筑物不会产生很大的扭转效应。必须在满足建筑相应的功能条件下，在竖直方向布置尽量让竖直方向的相应的承重构件上下贯通。在结构设计中，为了减少结构设计与分析上的难度以及经济性，我们应该尽量避免使用转换层结构。对竖直方向的刚度也有着相应的要求，要求刚度的变化必须是渐变的而不是突变的，否则在刚度突变的地方会出现严重的应力集中，这不利于建筑结构抵抗水平方向的动力载荷作用。
2建筑结构设计优化方法的重要价值
对建筑结构的设计进行必要的优化，在对于房屋结构相关的设计中的应用意义重大，不仅能够满足了建筑的实用与美观，而且还可以有效地对工程造价进行控制。对于建筑商来说，其当然希望用最少的投资，而获得最大的收益，然而又必须对建筑结构的科学性、可靠性以及安全性做出保证，这必然要求对结构设计进行优化。结构设计优化和传统房屋结构设计进行比较我们可以发现：运用设计优化的技术能够降低建筑的工程造价（6%～35%）。结构设计优化技术能够使得建筑结构内部的每个单元都得到最佳的协调，并可以对材料的性能进行最合理的利用。这样不仅能够保证相关规定的安全系数，还能够实现对建筑结构设计的经济性与实用性。
3房屋结构设计中应用建筑结构设计优化方法的要点
建筑结构设计优化方法具有实践性和应用性的特点，在房屋结构设计中建筑结构设计优化方法的应用主要集中在如下一些主要环节。
3.1前期设计环节建筑结构设计优化方法的应用
房屋设计前期应该注意应用建筑结构设计优化方法，以此来控制房屋的结构，并做到对设计工程造价的优化。在房屋设计前期，方案、规划和计划处于初始阶段，全面应用建筑结构设计优化方法可以显示出房屋结构设计中结构的忽略部分，可以使隐蔽的风险和隐患得以暴露，这有利于优化房屋结构的设计形式，也有利于更高设计方案和计划，取得经济、效率、效益等多方面的效果和收获。
3.2房屋细部结构设计环节建筑结构设计优化方法的应用
房屋细部结构决定着房屋整体结构的质量与稳定性，在房屋结构设计时期由于没有具体的实物和真实的数据，很容易在房屋细部结构计算中产生误差，在各种不确定因素的影响下，导致房屋细部结构设计出现重大的偏差，不但容易造成房屋细部结构设计问题，而且也给房屋整体结构带来风险。因此，应该利用建筑结构设计优化方法对房屋细部结构展开全面地控制，使房屋细部结构设计得到不断优化，最终形成最佳的房屋细部结构设计效果，避免细部开裂、错位、断裂等问题的出现，全面提升房屋细部结构设计的安全性、经济性。
3.3房屋基础结构设计环节建筑结构设计优化方法的应用
房屋基础结构直接关系到房屋结构的整体功能和稳定，因此在基础结构设计环节中要全面应用建筑结构设计优化方法，对地基地质、桩基类型、基础结构等方面的设计进行全面地控制，合理确定桩基工程的形式，把握桩身长度和直径，优化基础结构的方案，确定基础结构、施工技术和资金投入的平衡点，在全面进行建筑结构设计优化的基础上，提升和保证房屋整体结构强度、结构稳定性。
4结语
房屋结构是决定房屋建设质量、房屋工程性能的基础性参数，对房屋结构设计工作展开全面优化是设计工作的基本要求，同时也是工程领域的重要工作。采用建筑结构设计优化的方法针对房屋结构进行演算、重构和优化，是建筑结构设计优化方法应用的主要方面，应该重视建筑结构设计优化方法的使用，建立建筑结构设计优化工作的体系，构建建筑结构设计优化方法应用的结构，全面提升房屋结构的强度与性能，做到对房屋结构设计工作的有效加强。
参考文献：
[1]佟月强，郝明.试论结构设计优化技术及在房屋结构设计中的应用[J].科技与企业，2012（8）.
[2]孙有果.结构设计优化技术在房屋结构设计中的具体应用探讨[J].科技致富向导，2011（26）.
[3]郑智，乐肖军.结构设计优化设计技术与其在房屋结构设计中的应用[J].中国新技术新产品，2011（4）.
[4]叶少有，尹国.基于线性规划的结构设计优化[J].合肥工业大学学报：自然科学版，2006（1）.
[5]佟月强，郝明.试论结构设计优化技术及在房屋结构设计中的应用[J].科技与企业，2012（8）
作者简介：
房屋结构设计方法篇10
关键词：结构设计优化技术；房屋结构设计；应用策略
abstract:withthepeoplebuildingthecontinuousimprovementoftherequirements,buildingstructuredesignisalsomoreandmorediverse.inbuildingstructuraldesignprocess,designpersonnelinnovationdesignideasandmethods,designoptimizationtechnology,totrytoimprovethereliabilityofthedesignofthebuildingstructure,therationalityandeconomy,forhousingtheuserwithabeautiful,practical,safe,comfortablehousingconstruction.therefore,thisarticlemainlyaimedatbuildingstructureoptimizationdesigntechnologyapplicationinexistingproblemsarediscussed,andputforwardthestructuredesignoptimizationtechnologyinthebuildingstructurethedesignapplicationstrategy,withthereferencefordesigners.
Keywords:structuredesignoptimizationtechnology;Housingstructuredesign;applicationstrategies
中图分类号：S611文献标识码：a文章编号：
随着我国房屋建筑事业的不断发展，更多的高层房屋建筑拔地而起，这就为房屋结构的设计人员提出了艰巨的挑战，如何有效提高房屋结构的可靠性、降低房屋结构设计施工的成本，成为相关工作人员积极思考的问题。另外，建筑市场的发展同样带动着建筑材料市场的发展，更多的新型建筑材料被广泛地应用于房屋结构设计中，起到重要的作用。在此背景下，传统的房屋结构设计技术以及不能满足房屋结构的发展，需要设计人员积极优化房屋结构设计技术，以促进房屋结构设计有效性的提高。
一、房屋结构设计优化技术应用中存在的问题
一般来书，房屋结构设计人员在进行房屋设计过程中，需要利用适宜的设计理念与设计方法，对房屋结构的形势、构件尺寸、布局等进行科学地设计，从而满足房屋结构的设计需求。在建筑方案阶段结构设计就要进入配合，结构设计的经济性是否合理在方案阶段就决定了大部分。经济性不是“抽”钢筋，不是为省钢筋而省钢筋，也不是牺牲结构的安全性和耐久性，是在保证结构的安全，合理受力的前提下，并满足规范要求的“低值”配筋。随着设计技术的发展，房屋结构设计优化技术的应用越来越广泛，但是却存在着一些问题需要设计人员提高重视。
第一，房屋结构设计受到多重因素的影响，致使设计人员在设计过程中，所优化的目标只能够满足一个或者几个方面的要求，不能同时满足整个工程的需求。设计人员利用计算机软件来优化房屋结构设计，同样受到设计进度、建筑功能等因素的制约，使房屋结构设计优化目标无法达到最佳。
第二，一些房屋结构设计人员在进行技术优化过程中，通常是从小处着眼，即对房屋结构的尺寸与构件截面进行优化，从而忽视了结构尺寸与构件截面在结构整体中的作用。因此，在房屋结构设计优化技术应用中，不能仅仅优化结构的尺寸与构件截面，还要考虑结构的整体性，比如房屋周边的梁柱截面有时候不是单纯的为了满足计算配筋的要求，而是保证结构整体更好的抗扭能力，以保证房屋建筑整体的稳定性与可靠性。
第三，随着人们对房屋结构设计要求的不断提高，房屋结构设计中的变量也在不断增加。因此，房屋结构设计人员必须提高重视，以提高优化设计技术应用的效率。但是，传统的设计算法已经不能满足房屋优化设计的要求，需要设计人员针对问题，提出创新的设计算法，以提高房屋结构设计优化技术应用的有效性。
二、结构设计优化技术在房屋结构设计中的应用策略
在房屋结构设计中，设计者不仅要考虑房屋结构的稳定性与安全性，同时还要考虑其经济性与合理性，尽量创新设计理念与方法，合理地选用新型的轻质建筑材料，尽量降低结构的自重，由F=ma可知，质量越大，吸收的地震力越大，所以采用轻质材料对抗震有利。努力地将结构设计做到最合理、最经济、最科学、最可靠，从而最大限度地满足使用者对房屋结构安全、经济等的要求。因此，笔者基于多年的理论研究与设计经验，对结构设计优化技术与其在房屋结构设计中的应用策略进行探讨，希望能够与同行共同提高。
（一）概念设计优化技术
在工作人员对房屋结构设计进行分析过程中，往往需要根据设计中所使用的建筑材料、结构荷载、设计因数等进行分析，同时考虑离散变量的作用，以保证设计技术应用的有效性。因此，房屋结构设计人员可以利用概念设计优化技术，在遵循房屋结构设计普遍规律的基础上，结合多种设计方案与设计经验，调整房屋结构设计中不足的部分，创新设计方法，从而提供概念设计优化技术的应用效率。
（二）具体结构设计应用
第一，房屋结构设计中，采用何种钢筋强度对结构的经济性有很大影响，比如在剪力墙约束边缘构件区箍筋的强度等级直接决定着钢筋的用量，由于采用三级钢，规范要求的体积配箍率较小。三级钢比一级钢节省。但在剪力墙强身配筋不一定采用三级钢就比一级钢省，原因在于剪力墙墙身基本上是构造配筋，只要满足规范要求的最小配筋率要求即可。这时采用一级钢或者二级钢要比三级钢省。再来谈谈楼板（悬挑板除外）钢筋等级的选择，根据《混凝土结构设计规范GB50010-2010》8.5.1条的注2的规定，当采用HRB400其最小配筋百分率允许采用0.15和45ft/fy中的较大值。通常楼板的混凝土强度等级不大于C35，笔者现在以混凝土强度等级为C30，钢筋强度为HRB400，板厚100mm举例说明，45*1.43/360=0.178%,要小于普通的受弯配筋率0.2%，由此可见楼板钢筋采用三级钢筋或者更高级别的钢筋更加经济。
第二，在抗震区房屋的结构设计，体型规则与否，直接影响到结构的经济性，如房屋的高宽比较大，平面的凹凸不规则，是否转换等等。另一方面，目前结构设计软件对填充墙给结构带来的刚度贡献考虑的不够完善。通常都是采用周期折减系数来模拟填充墙的多少。填的数值大小直接影响到地震力的大小，这势必会给经济性带来一定影响。软件采用全楼统一的周期折减系数不尽合理。这就需要结构设计人员从结构抗震概念上给予适当的加强（如首层架空层等）。
三、结构设计优化技术在房屋结构设计中应用的重要性
结构设计优化技术在房屋结构设计中的应用，是我国房屋结构设计发展的表现，也是建筑事业发展的需要。在房屋结构设计中应用结构设计优化技术，可以有效地提高房屋结构的可靠性、合理性与经济性。（1）随着房屋建筑层数的增加，对房屋地基承载力的要求也将相应提高，在应用结构设计优化技术后，将有效增加房屋结构基础与柱的承载力，使其结构设计变得更加合理，房屋结构的可靠性也随之提高；（2）合理的房屋结构设计将提高设计的经济性，主要表现在房屋建筑之间的日照间距减少，节约了土地资源；创新的结构设计也可以提高建筑材料的应用效率，降低房屋建筑的成本，提高房屋结构设计的经济性。
结语：
总而言之，房屋结构作为房屋建筑的重要组成部分，在房屋建筑中起到支撑、保护的作用，房屋结构的设计质量直接影响到房屋建筑的质量。因此，房屋结构设计人员必须改革设计理念与方法，积极进行房屋结构设计技术的优化，从不同角度、多个层面对房屋结构进行优化设计，以弥补传统设计中房屋结构的不足，从而有效地提高房屋结构设计的有效性，促进房屋结构向着经济化、科学化、多样化等方向发展。
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