房屋结构设计中的建筑结构设计优化策略

　　摘要：在房屋建筑工程建设的过程中，因为施工的机械化，建筑结构构件的工厂预制、加工所占比重不断减小，大部分施工工序以及购件需现场进行施工，这样就导致建筑工程施工周期增长，施工难度不断提高。所以，在建筑结构设计的过程中，可以采用结构优化的方式，不断提升工程施工的便利性，同时采用结构优化设计的方式，增加建筑工程的稳定性与经济性。
　　关键词：建筑结构；设计优化；原则
　　1建筑结构设计优化方法需遵循的原则
　　1.1舒适性原则
　　建筑房屋本来就是人们的生活和居住的重要场所，其最终的目的就是满足用户的各种需要。因此在房屋结构设计中应用建筑结构优化方法，应遵循舒适性的原则。将用户的需求放在房屋设计的第一位，广泛的收集和总结各种用户对房屋设计的不同的功能需求，尽可能提高房屋建筑的服务功能。比如采用大开间的剪力墙结构设置，以方便用户日后对房屋进行分隔和改造。
　　1.2经济性原则
　　房屋结构设计要根据建设场地和用户的需求，确定房屋的层数、房屋设计的外观形状以及内部结构构造，并在满足安全性和舒适性的前提下，采用最佳的结构体系设计方案，严格规范房屋设计的相关标准，最大程度的降低材料损失，提高资源的利用率，以实现节约成本的目的。
　　1.3绿色环保性原则
　　现代社会追求经济建设与环境保护的和谐统一，在工程建设中引入了绿色建筑理念，并以绿色环保性原则作为各个行业生产发展的重要约束和规范条件。因此，在房屋结构设计中应用建筑结构设计优化方法，应始终遵循绿色环保的原则，选择环保型设计和建设材料，将保护环境纳入房屋结构设计方案中，提高设计人员的环保意识，突出环保设计的重点，最终实现房屋结构设计的绿色环保目标，以促进房屋结构设计的可持续发展。
　　2房屋结构设计中的建筑结构设计优化策略
　　2.1房屋基础地基优化设计
　　房屋建筑结构在设计的过程中，基础结构是非常重要的结构单元，必须要对其进行建筑结构优化设计。建筑基础结构比较经常见到的主要有：条形基础结构；独立基础结构；筏板基础结构；桩基础结构等等。对基础结构进行设计优化，需要在满足相应设计施工标准的同时，根据房屋建筑工程的要求与施工现场地质条件科学合理的选择房屋建筑基础结构的类型，这不单单可以确保房屋建筑工程的安全性，还大大缩短了房屋建筑工程的施工进度，进而降低了房屋建筑工程的成本。
　　2.2房屋建筑工程上部结构的优化设计
　　（1）剪力墙结构的优化设计。剪力墙结构在设计方案布置的过程中，要使剪力墙结构重心和建筑平面的形心相互重合，来避免建筑结构的刚度在平面上面分布不均。剪力墙的墙体要与建筑的隔墙相互重合，在剪力墙保证结构安全稳定性的前提下，增大建筑空间利用率，提高建筑工程使用的舒适度。还要尽量使剪力墙墙体的长度符合要求，进而保证剪力墙墙体安全稳定，要尽量减少剪力墙墙肢数量，降低建筑工程施工建设的难度，还要尽量节约施工材料的使用。剪力墙结构一般是从上到下进行连续设置，剪力墙不能出现重叠、悬空、错位等问题。剪力墙结构上部构造的配筋墻体要考虑到尽量缩减墙体厚度，进而降低剪力墙配筋率，使得剪力墙结构更加经济适用。（2）框架结构的优化设计。框架结构在设计结构方案的过程中要结合结构计算，来保证柱网与柱距的合理性，进而保证框架结构的安全性与经济性。在框架结构整体的平面布局上面要降低建筑工程中部的刚度，使建筑工程两侧的刚度大大增强，进而避免扭转太大，整个建筑工程的抗震性得以增强。梁与柱的中线要尽量重合，如果梁柱中线的距离过大，可以考虑梁加腋。楼梯间的四角要设置框柱，进而增强框架结构抗倒塌的能力。
　　2.3对整体和局部优化
　　建筑在设计方面，要重视层次化和复杂性特点，按照设计要求进行应用。从层次化角度而言，包含建筑设计基本要求，每个单独的设计涉及到很多下属体系，在对房屋进行设计的过程中，必须对个体系统进行分析，考虑到关联横向性要求，对于复杂系统来说，需要慎重选建筑材料，在结构优化设计过程中，需要从整体角度入手，实现最优化。此外，对于建筑结构本身而言，为了体现建筑结构的整体性和紧密性，需要考虑到建筑系统美观性要求，对结构本身进行分析。对于建筑系统本身而言，墙体和支柱不能出现错位的现象，高度和截面必须相通。例如在楼体设计阶段，自身受力比较多，根据转角区域设定要求，对于整体来说，要选择高强度的材料作为基础，降低自重，将重心、刚心和质心等交叠重合，避免出现扭转的现象。
　　2.4结构优化和电气优化保持一致
　　电气管线的安装以导线的形式存在的，在外部或者墙体以及楼板设定过程中，要重视安装程序，如果存在不合理安装的现象，则可能给预制的结构施工造成影响，因此需要注意的是为了保证管线穿过梁体，提前在梁体上预留相对应的孔洞，保证梁体宽度和相对应的墙体宽度一致。如果出现不相同的情况，要保证墙体的一面和梁体的一面对齐，不能漏在墙体表面。在整个房屋建筑设计阶段，电梯部分会存在很多空洞，埋下的建筑结构构件比较多，设计者要单独对电梯部分进行分析和极端，保证合计的安全性和合理性。
　　2.5结构优化与排水系统优化保持协调
　　在房屋建筑中排水系统的专用房间里有着很多的机械设备，对于荷载能力、荷载强度较大。所以要将其设置在地下室，而且保证管道的预留尺寸与预留深度要符合相应标准，对于楼板本身的钻孔位置要加固。另外，要注意水平方向的管线可能会贯穿柱或梁的情况，要尽可能降低这种现象发生的机率。如果管道在建设时穿过了承重墙，就必须对墙体进行加固。在整体上尽可能地保证结构的设置与管道网相协调，预防管道出现绕柱或绕梁的现象。
　　3结语
　　房屋建筑的优化设计不仅可以提高建筑的功能性、安全性和耐久性，而且还可以在满足人们对各种功能要求的基础上，提升建筑物的美观性和经济性。因此，房屋建筑机构设计人员应该在设计中，充分的应用优化技术，选择合理的建筑结构设计方案，降低建筑工程的成本。
　　参考文献：
　　[1]张刚利.论房屋建筑结构设计优化方法的具体应用[J].科技创新，2016.
　　[2]建筑结构设计优化方法及应用解析[J].吴荣国.建材与装饰.2017（19）.
　　（作者单位：广东中美建筑设计院有限公司）

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