时间：2022-02-22 01:24:10
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇房屋结构设计，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
1 房屋结构的检测必要性
房屋建筑结构的设计涉及六种建筑结构，按梁、柱、墙等承重构件的建筑材料进行划分，是房屋设计可靠性的重要因素。在工程施工结束后要对房屋的结构进行检测，评定施工的质量，确保房屋结构设计中不存在安全隐患和漏洞，能够满足业主的功能需求。同时，在特定的环境或者时期也需要对房屋结构进行工程检测，以确保房屋结构能够满足某项功能的需要或者能够适应特定的环境、条件，保证已经使用一段时期的房屋的结构完好无缺陷，并对房屋的结构进行详细的检测，系统地验证房屋的功能性和安全性是否适应新的需要。一旦在房屋结构检测中发现整体结构或者局部结构中存在安全隐患，就需要对其进行加固处理，在加固处理无效或者成本过高的情况下，再对其进行拆除。
房屋结构的检测不仅仅关系着施工质量的高低，同时也关系着房屋主体的安全系数。只有对房屋结构进行详细的检测，才能排除安全隐患，防患于未然。同时，也确保房屋能够满足新的需求。
2 房屋结构检测的对象
由于过去一段时期内建造的房屋数量较少，质量标准较为统一，因此以前检测的对象多是已经有一定使用年限的旧楼，检测的目的多数只是为了预测拆除的时间。随着经济的迅速发展，房屋建筑建设量增长很快，在建筑体制方面的弊端很快表现出来了，建筑材料种类越来越多，虽然种类丰富了，但是制造标准不一，质量参差不齐。同时，迅速发展的房屋建设领域也需要较多的施工人员和技术人员，需求的迫切导致在选择施工人员和技术人员的时候放低的门槛、降低了要求，导致了施工人员技术水平差异较大。因此大量不符合建筑标准和安全要求的房屋涌现出来，面对这样的新形势，对新建造的房屋进行检测势在必行。同时，随着建筑施工水平的不断提高，对旧楼的修复、加固技术也得到了发展，因此，对旧楼进行检测，可以及时发现安全隐患，对其进行加固、修复，以延长房屋的设计寿命。目前，重点检测的对象主要有以下几种：
2.1建筑结构设计有问题的房屋。建筑设计人员在设计之初就考虑不周，或者出现明显的错误。典型的考虑不周就如对工程水质情况了解不够全面，在计算建筑结构上的荷载的过程中少算、漏算了一部分荷载，或者过高地估计了地基的承载能力，同时建筑设计人员也有可能出现失误，对工程的受力分析错误。
2.2施工质量存在严重问题的房屋。施工质量较低甚至是出现严重问题的房屋，导致房屋结构出现强度不足的现象。这样的房屋施工质量不符合标准，在很多方面短斤缺两、粗制滥造。采用的混凝土材料、构建强度等级低于设计要求，构件存在孔洞、缝隙等结构缺陷，力学性能不符合设计要求，或者砌体砌筑方法不得当，造成通缝。再有空心砌块不按设计要求灌筑混凝土芯柱，或者钢结构的焊接质量或焊缝高度达不到设计标准等。
2.3存在使用、改造不当问题的房屋。使用过程中因为改造或使用的原因长期超过设计荷载致使房屋结构处于超负荷使用状态，第一有可能因为改造而造成结构的承载能力下降，特别是在改造过程中随意拆除承重墙或者打洞。第二有可能会因为超荷载使用而导致房屋结构出现变形、缺陷等安全隐患。
2.4使用环境的恶劣的房屋。房屋周围的环境条件对房屋结构不利，比如处在高温、温差较大、化学腐蚀、物理振动等条件下的房屋，结构容易腐蚀、变形。
2.5缺少维护和保养的房屋。房屋建好后没有得到定期的维护和保养，引起房屋的结构出现损伤或者破坏，降低房屋的安全系数，同时也影响房屋的功能。
2.6遭受意外事故破坏的房屋。由于各种意外事故比如地震、火灾等对房屋结构的损坏。
3 设计结构检测的一般方法
随着房屋结构检测水平的发展，检测的内容不仅包括了建筑材料强度、构件尺寸和破损状况、结构变形和位移等，也扩展到了房屋结构的更多方面，材料、构件与结构的力学、电化学特性等都包括在内，通过测量钢筋导电能力，已经能判断钢筋的锈蚀状态；检测混凝土内部的钢筋的位置等。这些检测的内容大大扩展了房屋结构检测的作用，能够帮助人们更全面更深入的了解房屋的状况，确保了房屋的安全性和功能性，使得房屋的寿命更为持久、更加耐用。结构检测工作包括的内容比较多，一般有结构材料的力学性能检测、结构的构造措施检测、结构构件尺寸检测、钢筋位置及直径检测、结构及构件的开裂和变形情况检测及结构性能实荷检测等。一般按照建筑结构类型的划分来分类待检测结构，主要的检测结构类型有混凝土结构检测、砌体结构检测、钢结构检测和钢一混凝土组合结构检测。
3.1 混凝土结构检测
l、超声脉冲法。利用超声脉冲通过混凝土时的反射、绕射和衍射的特定，来检测混凝土内部缺陷。这是检测混凝土最普遍的方法。向待检测结构混凝土发射超声脉冲，混凝土中一旦存在缺陷，就会使超声波发生绕射，通过测量传播的声速以及接受到的信号的波形，可发现结构混凝土中较小的缺陷。超声波在有缺陷的结构混凝土中传播，速度会慢于在正常结构混凝土传播的速度，同时波形中的波幅、频率也会发生相应的变化。通过对比标准结构混凝土的波形、波速，就可以参考得出测量的结构混凝土存在的缺陷以及缺陷的严重程度。这种方法由于其无损、方便、准确可靠等特性，在房屋结构检测中应用广泛，为房屋的加固与修复提供了可靠的证据。
2、回弹法。混凝土的抗压强度和表面硬度存在一定的相关关系，因此利用回弹仪大忌混凝土，通过回弹仪读出的回弹高度，就能反映混凝土的表面硬度。通过表面硬度与抗压强度对应的关系，就能间接计算出混凝土的抗压强度。虽然检测精度不高，但是方法的优势明显：设备简单、操作方便、测试迅速，以及检测费用低廉，且不破坏混凝土的正常使用，故在现场直接测定中使用较多。但是该法也有其局限性，表层及内部质量有明显差异的混凝土构件，或内部存在缺陷的混凝土构件以及特种成型工艺制作的混凝土，都不能适用。这使其检测范围大大缩小。
3.2 钢结构检测
l、表面硬度法。对已经建成的钢结构，一般采用表面硬度法来间接检测其强度、屈服强度。测定时，锤击硬度计纵轴顶部，由硬度计端部的钢珠受压时在钢材表面和已知硬度标准试样上的凹痕直径，测得钢材的硬度，并由钢材硬度与强度的相关关系，经换算得到钢材的强度。测定钢材的极限强度后，可依据同种材料的屈强比计算得到钢材的屈服强度。
2、超声法检测钢材和焊缝缺陷。超声波脉冲经换能器发射进入被测材料传播时，当通过材料不同界面(构件材料表面、内部缺陷和构件底面)时，会产生部分反射。在超声波探伤仪的示波屏幕上分别显示出各界面的反射波及其相对的位置。由缺陷反射波与起始脉冲和底脉冲的相对距离可确定缺陷在构件内的相对位置。如材料完好内部无缺陷时，则显示屏上只有起始脉冲和底脉冲，不出现缺陷反射波。
3.3 砌体结构检测法
使用无损检测试验方法来检测砌体结构，能够最大程度地还原切体结构的真实状况，取得较为准确、科学的数据，避免在取样过程中对样品造成的损伤和破坏。因此，在现场检测中，取样进行抗压强度试验的方法已经逐步淡出了房屋结构检测的领域，而无损、半破损的方法逐渐成为砌体结构检测的主流，在实际房屋检测中受到检测人员的青睐，在工程应用中日益广泛。砌体结构的检测方法可分为直接检测法和间接检测法两种。
3.3.1直接检测法
(1)取样检测法。可利用切割法或者取芯法取得砌体结构中的样品，切割法取得的样品过于庞大，一般不适用于普通的房屋结构检测，多用于事故现场的检测。而取芯法对样品的破坏较大，造成测量的误差较大。两者缺点都很明显，因此房屋检测中较少应用。
(2)原位检测法。这种检测方法有扁顶法、原位轴压法和原位剪切法等。原位轴压法是用原位压力机在烧结普通砖墙体上进行抗压测试，检测砌体抗压强度的方法。
(3)动测法。动测综合法是振动反演理论在工程上的应用。在脉动、起振机共振、自由释放或冲击等激振方式的作用下，通过测量砌体结构的频率和振型等参数，根据系统识别理论得到层间刚度，推算出各层砌体轴心抗压强度，此法从房屋整体出发，不仅能得到砌体的强度，鉴定房屋的质量，便于对房屋进行安全性评定，随着检测仪器技术的改进，算法的优选，结果的精度不断提高，很有发展前途。与静载测试相比，动力测试具有简便、对结构不造成新的伤害等优点，特别当有可供对比数据利用时其优势十分明显。
3.3.2 间接检测法
(1)冲击法。根据经验可推导出单位功表面积增量和抗压强度的关系公式，在应用中测量破碎所需要做的功，以及新产生表面积，即可求得砂浆或砖块试样的强度。
(2)推出法。只测量单砖一个面，其余面的砂浆都清除干净，用千斤顶将其顶出，极限状态下可测得砖与砂浆的粘接抗剪强度，根据一定的对应关系，可得抗压强度。
引用：
[1] 刘飞雁,某办公楼的检测、鉴定和加固[J],《内蒙古科技与经济》,2009(23)
关键词：结构设计；优化技术；房屋设计；探讨应用
Abstract: with the China has in the comprehensive construction well-off society, be speeding up the whole social economic rapid development stage, people's standard of living quality will continue to ascend, living level will up the steps, improve the people's living life appropriate new demand, according to the practical experience for many years in the authors discussed in this paper. In the final analysis from three aspects detailed design optimization of building structure technology specific strategies, we hope that this paper for our country related parties or the significance of reference.
Keywords: structure design; Optimization technology; Housing design; Discusses application
中图分类号：TB482.2文献标识码：A 文章编号：
结构设计是个系统、全面的工作。作为结构设计人员，需要扎实的理论知识功底，灵活创新的思维和严肃认真负责的工作态度。加深对当前房屋建筑结构设计中常见问题的认识与研究，以不断提高自身的结构设计水平，使设计的作品比现阶段的其它建筑具有更高的水准、更合理和更经济的结构形式。随着经济快速发展，结构设计在当今房屋建筑工程中，是一项责任繁重、具有影响力的项目，房屋设计的优化性比较重要，其设计的水平直接影响着建筑物的经济性、适用性和安全性。
1、房屋优化设计的主要内容
通常房屋结构的设计主要是利用适宜的方法和设计理念来满足房屋建筑设计的需求，比如确定合理的布置、结构形势、构件尺寸等。尤其是优化设计基本的钢筋混凝土房屋结构体系，往往自整体布局与具体构件两个角度进行分析、考虑。影响整体布局的关键因素是建筑
物的柱网尺寸、层高、体型、抗侧力构件位置等。具体构件主要是指结构构件的几面、布局、
钢筋及混凝土的配筋构造、强度等级。对于这两大方面的因素，需要有专业的工程设计人员，
熟知构件设计规范并具有丰富设计经验，而且善于分析与把握构件受力特性及结构，进而选
取最相适宜的方法展开优化设计工作。
2、房屋优化设计的必要性
依据我国的国情以及发展形势，我国今后主要以建设高层住房为主。与此同时，投资者们也日益关注建设成本如何最低化，使用结构设计优化技术能够实现建筑成本的最低化。若想实现结构优化的目的，工程设计人员首先以建筑的安全性为基础，然后理性分析建筑方案，
融合与之相适宜的设计理念以及方法，实现对工程造价的有效控制，以符合投资者的经济要求。根据统计资料表明，建筑结构经过优化设计比未进行优化的建筑节省了5%至30%的费用。然而，在很多实际优化设计中，其因为受到较多因素的制约而难以施展、发挥出其优越性。比如，过度追求工程设计进度，就会影响工程设计人员的设计效果，一味地以满足工程进度为目标；年轻的工程设计人员常受其专业素质限制，难以理解其设计软件，无法实现优化技术；也有一些工程设计人员过于关注建筑部分，忽视了建筑的整体方案，未能实现控制整体造价。由此可见，工程设计人员要将其技术与经济效益进行有机结合，只有合理的设计方案才能确保实现最大经济效益。
3、关于优化设计技术中存在的问题
3.1重视结构尺寸，忽略结构整体设计人员优化建筑方案时，通常根据已给的几何形状、
材料、拓补等来规划，以符合条件的构件截面要求，而忽略了整体结构的优化性。其实形状的优化设计要比尺寸的优化重要得多，单纯的尺寸优化不能满足优化结构的需求。不少设计人员片面的认为结构方案和布置规划经过计算机软件对分析上部结构，一旦构件截面符合计算结构的规定，那么对于地基部分，特别是软地基部分，上部结构重要性就变低了。所以设计人员时常对上部结构的构件截面没有足够的重视。
3.2优化目标不能完全符合工程的需求在实际优化设计过程中，时常伴随着很多难题，因为工程设计工作中的约束条件较多、建筑功能的限制性较多、变量也多等一系列不确定因素，致使目标函数仅能获取相对的最优解。当今利用计算机软件来优化截面，几次间的试验根本无法实现预期效果。因此设计的进度与时机都限制了优化方法的实现。虽然当今不少建筑的结构设计及布置是较为合理的，而且它的构件截面也适合常规尺寸，但是计算机软件的分析工作依然是设计工作中薄弱一节。即使利用增大构件截面的手段也无法得到有效改善，
相反地还增大了耗材的成本。
3.3离散变量问题建筑物尺寸、型钢规则型号、钢筋等都是变量，传统的梯度算法、对偶算法已经不能满足当今的工程设计需要。当前随着问题日益增多，引发了计算量剧增的组合性爆炸难题。
4、结构优化技术在房屋结构设计中的应用
4.1概念设计优化与建筑结构的设计每一个建筑结构的设计方案，都具有多种结构及布局设计，即使建筑物的结构布局已经被确定，并且处于相同的荷载状况，也依然有很多种分
析方法。建筑分析中的材料、设计参数、荷载取值等都不是固定不变的，处理建筑物的细节问题也是要随机应变的，尤其是计算机软件不能解决的问题，更需要设计人员亲自来做出分析判断。概念设计意指设计者遵守房屋结构设计的普遍规律，同时结合工程的实际经验来进行研究设计，概念设计是设计者对多个备选设计方案进行筛选的工作环节。
4.2概念设计处理实际房屋结构设计问题处理概念设计问题具有多种形式，但是所追求的共同目的是在任何外来影响下，建筑结构都可以稳固应对或者仅是受到很低损害，这也是概念设计中要处理的基本实际状况。由此可见，概念设计的主要内容即为将建筑物所可能遭到的各种破坏因素以及相应的预防措施。比如地震灾害是最难以预防和解决的破坏性因素，
其严重的破坏性，已经作为了概念设计中的重要课题。所以房屋结构在设计之时便要提前着手，做好房屋的抗震性能，以提升抗震性能为基础，降低地震对建筑结构危害的主要措施是确保建筑材料的刚度对称且均匀，为了更好地防止地震引发房屋结构的脆性破坏，可以实行延性设计进行减缓；此外房屋结构可以实行多道防御系统，帮助房屋建筑在遭受地震当中分解地震的能量，减少损害度，以上这些抗震设计的思路均为概念设计的主要指导思想。
4.3结构设计中的实用性与艺术性结合建筑物其实就是建筑师的艺术品，建筑师在设计建筑物的时候，始终期望将自己的意图表达得淋漓尽致，追求艺术性与实用性的最佳融合。
结构设计人员首先要保证所涉及房屋建筑的安全性，然后对于建筑的结构形式进行改善，不断完美，以全面体现建筑设计师的美学意图。在房屋结构设计当中，满足设计师的设计意图是基本标准，平面布局须要精确对称，有规则性，最大限度缩减质量与刚度两者之间的差异，
以避免建筑物因荷载作用发生扭转问题。竖向布局应以满足房屋的功能为基础，确保竖向承重构件上下贯通，使用转换层来降低设计或结构分析的难度与成本。此外，竖向布局刚度须要实行渐变，以避免应力的过度集中现象，增强房屋结构抵抗水平动力的荷载。
5、结语
工程造价在工程项目占有很大比例，具有重要的经济效益，所以优化设计房屋结构能够卓有成效地减少工程造价成本。与此同时，优化设计房屋结构要保障建筑的安全级别，合理化等，协调好技术和经济两者之间的关系，切勿因重视节省成本，而忽视质量或技术。为了实现整体目标最优，结构设计人员与工程师要分析房屋结构设计，充分发挥其优势，利用精细高效的工作标准及要求来实现最优化的房屋结构。结构设计的构造措施，主要还是通过结构设计理论与计算理论对存在许多缺陷或者不可计算性下手。 通过结构方案的分析、模型参数的控制及施工图中细节的把握。
【参考文献】
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［3］王光远 工程结构与系统抗震优化设计的实用方法[M].北京：中国建筑工业出版社.2007.
［4］王磊 张伯林 钢筋混凝土多层框架房屋结构设计中应当注意的几个问题[J].煤炭工程
.2007(9).
关键词：房屋；结构设计；优化
随着我国市场经济的不断发展，建筑行业内部之间的竞争越来越激烈。在激烈的市场竞争环境下，建筑企业必须要以市场需求为导向，提高房屋建设的水平。在当前的社会环境下，房屋建设的水平不仅体现在房屋的质量上，同时还包括房屋的舒适性、经济性、美观性等。因此，必须要在房屋结构设计的过程中应用结构设计优化技术。本文将从介绍结构设计优化技术的作用入手，介绍结构设计优化技术的方法，分析结构设计优化技术在房屋结构设计中的具体应用。
1结构设计优化技术的作用
在房屋结构设计中应用结构设计优化技术具有一定的作用，主要体现在两个方面。第一，在房屋结构设计中应用结构设计优化技术可以提升建筑的安全性。应用优化结构设计可以弥补传统房屋结构设计中存在的不足和缺陷，从而提高房屋结构设计的合理性和安全性。而且，应用结构设计优化技术可以对房屋结构的受力性进行更加全面的分析，从而确保房屋使用过程的安全性；第二，在房屋结构设计中应用结构设计优化技术可以降低工程的造价。根据相关的调查显示，在房屋结构设计中应用结构设计优化技术可以将工程的成本降到原来的70%，从而大大节约了房屋工程建设的成本。此外，应用结构优化设计技术还可以提高原材料的性能，减少材料的浪费，提高房屋建设的经济性。
2结构设计优化技术的方法
无论是在房屋建筑总体结构设计还是分部结构设计的过程中都可以采用结构设计优化技术。房屋结构设计的主要内容包括基础结构设计、屋盖系统设计、围护结构设计等。但在应用结构设计优化技术的过程中应根据房屋建筑的实际情况而定。下文将具体介绍一下结构设计优化技术的方法。首先，要建立结构优化模型。结构优化设计就是指将人们的居住需求以数学的方式表达出来，然后对相应的参数进行整理和分析，再结合房屋建筑的实际情况建立数学模型，最终求出数学模型的最优解。因此，在房屋结构设计的过程中应用结构设计优化技术最为关键的一步就是建立结构优化模型。在建立结构优化模型时也应遵守一定的原则。第一，要合理选择设计变量。房屋结构设计过程中设计变量的选取是十分重要的，将直接关系到房屋结构设计是否合理。因此，设计人员必须要重视这项工作。设计人员应根据变量对整体结构的影响将其分成不同的类别，确定其中的预定参数，从而使得整个计算流程变得比较简单；第二，要确定目标函数。确定目标函数的目的是为了找到最优解；第三，要明确约束条件。不同的房屋建筑的具体约束条件是不同的。但总体来说，房屋结构设计过程中采用的约束条件主要包括强度、应力、尺寸等。设计人员可以根据现行的房屋建筑设计规范确定约束条件。其次，要确定结构设计优化方案。在房屋结构设计过程中，结构设计优化方案应包括两方面的内容，一是整体结构的布局，二是细部结构的优化。在进行房屋整体结构布局的过程中应尽量简单一点。因为，越是复杂的结构需要的投入越多。而且，复杂的结构需要多次传力，会影响结构的稳定性和安全性。细部结构优化涉及到的内容比较多，不同的部位对房屋结构的影响也是不同的。但在所有的细部结构优化过程中最为重要的部位是构件截面。构件截面的选取将影响到房屋结构使用的安全性和其它部位的结构设计。例如，竖向构件在设计时应选择合理的轴压比。如果轴压比选择不合理将会影响配筋的使用。又如，在进行梁截面设计时，如果截面设计的过大则会缩小房屋建筑内部的使用空间。如果截面过小则会增加使用的配筋，从而增加房屋工程的总成本。
3结构设计优化技术在房屋结构设计中的具体应用
现在，随着城市居住人口的不断增多，城市住房压力越来越大。在这种情况下，房屋建筑主要以高层建筑为主。相比于普通的房屋建筑来说，高层建筑的结构更加复杂，在结构设计中应用结构设计优化技术更加符合人们的居住要求。下文将具体介绍一下结构设计优化技术在房屋结构设计中的应用。首先，要优化设计规范。在进行房屋结构设计时，设计人员必须要先了解和房屋结构设计有关的规范，明确其中的条例和规定。同时，在房屋结构设计的过程中还应结合房屋的实际情况将这些规范应用其中，确保房屋结构设计的合理性和规范性。此外，设计人员在遵守规范的同时还应结合房屋建筑的实际情况对规范进行修改，即要将规范中一些过于宽松的条款舍弃，按照房屋建筑的实际情况而定，从而确保结构设计的最优性。其次，要参与房屋工程前期的规划设计。为了实现房屋建筑结构最优化设计的目的，设计人员必须要参与房屋建筑工程前期的规划设计。一方面，是要对房屋建筑工程进行全面地了解，掌握一手的数据资料。另一方面是要从全局的角度出发进行房屋结构设计，确保房屋结构设计方案的合理性和科学性，这样才能为以后的施工提供科学的指导。如果设计人员不参与房屋建筑工程前期规划设计，则无法准确地判断工程结构的受力情况，同时也无法有效控制设计的质量和成本。这种脱离房屋工程建筑实际的设计方案不可能是最优的设计方案，即无法充分发挥结构设计优化技术的作用。最后，要进行概念设计。对于同一个房屋建筑工程来说，在施工条件基本相同的情况下，采用不同的结构设计方案产生的设计效果是完全不同的，需要的工程投入也是完全不同的。因此，在房屋结构优化设计的过程中必须要重视细部结构优化设计。在进行细部结构优化设计的过程中还应考虑到概念设计。概念设计是房屋结构设计中的重点内容，在进行房屋结构设计的过程中如果缺少相应的数据，就必须要通过概念设计的方法来处理细节。例如，在进行地震设防烈度设计时就不能单纯依靠量化的方法，而是应采用概念设计的方法，将所有已知的参数作为参考，对结构的细节部分进行合理地处理，从而确保结构的防震等级符合相关的要求。
4结论
总之，在房屋结构设计过程中应用结构设计优化技术是十分合理的，未来随着建筑行业的不断发展，结构设计优化技术的优势将会愈加凸显。因此，人们必须要重视结构设计优化技术，将其广泛应用于房屋建筑结构设计之中，提高房屋建筑结构设计的合理性、经济性和美观性。
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].中华民居(下旬刊),2013,03:81-82.
关键字：房屋结构设计问题措施
Abstract: With the continuous development of the national economy, China's construction industry has also been a rapid development and made great achievements, but there are also some problems. Various concepts and methods of error in the actual design work was appeared often, the production of these errors, some of the errors is the designers do not pay great attention to the general housing design; some is due to the design of a lack of understanding of the design specification and design methods; some of the errors are the designers of the mechanical concepts fuzzy, not to establish the correct mode of calculation, the count results on the structural power also lack the experience to judge the correctness.
Key words: housing structure; design; problem; measures
中图分类号：TB482.2 文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2012）02-0020-02
房屋结构设计的成果不仅要美观、适用、安全,还要经济。设计施工图是工程师的语言,是设计者设计意图的体现,也是施工、监理、经济核算的重要依据。合理的结构设计不仅对建设项目节省投资、缩短工期、提高经济效益起着方向盘的作用,同时也为设计者本身提高了信誉、积累了财富。
房屋结构设计应具有的经济性
1、结构设计与用地的关系
房屋建筑中,总建筑面积是各层建筑面积的总和,层数越多,单位建筑面积所分摊的房屋占地面积就越少。但随着建筑层数的增加,房屋的总高度也增加,房屋之间的间距也必须增大。因此,用地的节约量并不随建筑层数的增加而按同一比例递增。
2、结构设计与造价的关系
房屋建筑层数对单位建筑面积造价有直接影响,但影响程度对各分部结构却是不同的。屋盖部分,不管层数多少,都共用一个屋盖,并不因层数增加而使屋盖的投资增加。因此,屋盖部分的单位面积造价随层数增加而明显下降。基础部分,各层共用基础,随着层数增加,基础结构的荷载加大,必须加大基础的承载力,虽然基础部分的单位面积造价随层数增加而有所降低,但不如屋盖那样显著。承重结构,如墙、柱、梁等,随层数增加而要增强承载能力和抗震能力,这些分部结构的单位建筑造价将有所提高。
房屋结构设计中常见的问题
1、房屋结构设计中地基与基础设计不符合规范
地基与基础设计要做到合理，安全适用，设计人员必须依据地质勘察资料，统筹考察多方面因素进行基础类型和上部结构设计。切忌“不综合考虑建筑场地的地质情况、上部结构类型、施工条件等情况进行基础设计，不注意已有相邻建筑、邻近地下构筑物及各类地下管线设施的情况。”
2、房屋结构设计中柱、梁结构设计不合理
民用房屋建筑中柱，梁及基础的负荷应按规范乘以折减系数。但结构设计中，设计人员往往在计算梁、柱和基础的负荷时未按现行设计规范对荷载乘以折减系数，因而使荷载值不准确。
3、房屋结构设计中高度、高宽比超限
现行的规范、规程给出了房屋的最大适用高度和高宽比限值。某些民用房屋建筑房屋高度超过最大适用高度或高宽比超出规定限值，甚至个别建筑高度和高宽比均超出规定限值。在结构设计过程中，对于房屋高度、高宽比和体型复杂程度超过现行规范、规程的民用房屋建筑，应按超限民用房屋建筑进行设计。同时，另一点不容忽视的问题是，房屋适用高度除与结构体系类型及抗震设防烈度有关外，还与场地类别与结构是否规则等因素有关，当位于Ⅳ类场地或结构平面与竖向布置不规则时，其最大适用高度应适当降低。
房屋结构设计中承重柱截面高度设计过小
这种情况多发生于六度抗震设防区。一些结构设计人员误认为六度设防就是不设防，只图受力分析方便，他们故意把柱子的截面高度设计得过小，使梁柱的线刚度比加大（因一些结构设计手册中规定：当梁柱的线刚度比大于4时，计算简图中梁柱节点可简化为铰支）。把梁简化为铰支梁，柱按轴心受压计算。这种做法虽然易于进行结构受力分析，但却给房屋结构埋下了隐患。因为这样做忽略了梁柱间的刚结作用，即忽略了柱约束弯矩的作用，加之以柱截面的配筋都较小，结构一旦受力后，柱顶抗弯强度必然不足，从而柱子和梁底附近将会出现一条或多条水平裂缝，形成塑性饺。这样在正常使用情况下，柱子已开始带饺工作。这不但影响了房屋的耐久性，而且也常常引起用户的恐惧心理。更为严重的是，这样的结构一理遭遇地震作用时，将会倒塌，这违背了现行抗震规范中“强柱弱梁”的设计原则。
优化房屋结构设计中存在问题的措施
1、采用组合结构
采用组合结构可建造比混凝土结构更高的建筑,不但具有优异的静、动力工作性能,而且能大量节约钢材、降低工程造价和加快施工进度。在不同的情况下,可以取代钢筋混凝土结构和钢结构,科技含量也较高,对环境污染也较少,已广泛应用于冶金、造船、电力、交通等部门的建筑中,并以迅猛的势头进入了桥梁工程和高层与超高层建筑中。
2、概念设计优化技术
概念设计优化技术与房屋建筑结构设计对于同一建筑方案,可以有许多不同的结构布置设计；确定了结构布置的建筑物,即使在同种荷载情况下也存在不同的分析方法；分析过程中设计参数、材料、荷载的取值也不是惟一的；建筑物细部的处理更是不尽相同,这些问题是计算机无法完全解决的,都需要设计人员自己作出判断。而判断只能在结构设计的一般规律指导下,根据工程实践经验进行,这便是前面所说的概念设计。因此,概念设计存在于设计师对多种备选方案进行选择的过程中。
3、采取结构设计优化可提高建筑结构经济性
建筑的层高增加，由于墙体面积和柱体积增加，结构的自重会增加，基础和柱的承载力相应增加，水卫和电气的管线会加长；相反降低层高，可节省材料，有利用抗震，同时建筑的总高度减小，两建筑之间的日照距离就会减小，间接的节约了用地。建筑面积相同，建筑使用不同的平面形状时，它的外墙周长也就会不同，这样当选择圆形或是越接近于方形时，外墙周长系数就越小，基础、外墙砌体、内外表面装修都随之减少，同时其受力性能也得到提高，增强了建筑的经济性能。
结语
房屋结构设计是个系统、全面的工作。在房屋建筑结构设计的过程中,在基本满足建筑师设计意图的基础上,平面布置应尽量规则,对称,尽量缩小质量中心和刚度中心的差异；使建筑物在水平荷载作用下不致产生太大的扭转效应。想要做好房屋结构设计,我们只有不断提高业务素质和技术水平,重视设计中存在的相关问题,特别是容易被忽略的地方,不断积累设计经验,优化设计,发挥主动性创新精神,培养竞争意识,才能适应技术进步和变化,使设计出来的的房屋结构能够施工方便、且结构安全。
参考文献:
[1]李雪峰，《结构设计软件应用中应注意的问题》[J].山西建筑。2007
[2]肖毅卿，《建筑与结构设计中易出现的问题》[J].建筑知识。1998
【关键词】南方建筑；房屋结构；设计；问题；分析
引言
房屋结构是指根据房屋的梁、柱、墙等主要承重构件的建筑材料划分类别，房屋设计是为人类生活与生产服务的各种民用与工业房屋的综合性设计。根据选用的材料，配合周围环境，在安全、适用、美观和经济之间寻求合理的平衡。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。房屋设计的产品为建筑、结构、设备各专业的图纸与说明书及其概算，使建筑结构设计更加安全、适用、可靠和经济是建筑结构设计的发展方向。
1房屋结构的类型
现代的房屋结构设计主要包括钢结构、钢和钢筋混凝土结构、钢筋混凝土结构、混合结构、砖木结构这五种类型。其中，钢结构承重的主要结构是用钢材料建造的，包括悬索结构。如钢铁厂房、大型体育场等。而钢、钢筋混凝土结构承重的主要结构是用钢、钢筋混凝土建造。如本文中的南方某小区的房屋，里面的一部分梁柱就是采用钢制构架，一部分梁柱采用钢筋混凝土构架建造的。钢筋混凝土结构则是大模板现浇结构及使用滑模升板等先进施工方法施工。砖木结构承重的主要结构是用砖、木材建造的，如果一幢房屋是木屋架、砖墙、木柱建造；房屋两侧（指一排或一幢下同）山墙和前沿横墙厚度为一砖以上的为砖木一等；房屋两侧山墙为一砖以上，前沿横墙厚度为半砖、板壁、假墙或其他单墙，厢房山墙厚度为一砖，厢房前沿墙和正房前沿墙不足一砖的为砖木二等；房屋两侧山墙以木架承重，用半砖墙或其他假墙填充，或者以砖墙、木屋架、瓦屋面、竹桁条组成的为砖木三等。混合结构承重的主要结构是用钢筋混凝土和砖木建造；如一幢房屋的梁是钢筋混凝土制成，以砖墙为承重墙，或者梁是木材制造，柱是钢筋混凝土建造的。用预制钢筋混凝土小梁薄板搂为混合二等，其他的为混合一等。
2当前房屋结构设计存在问题
2.1房屋高宽比例不规范
一些结构设计者对以于非抗震设计，房屋高度、高宽比超过现行规范、规程的限值，现行的规范、规程给出了房屋的最大适用高度和高宽比限值。在结构设计过程中，对于房屋高度、高宽比和体型复杂程度超过现行规范、规程的高层建筑，应按超限高层建筑进行设计。目前很多南方的房屋建筑，为了设计效率，忽略了梁柱间的刚结作用，即忽略了柱对消化酶的约束弯矩，加之以柱截面的配筋都较小，结构一旦受力后，柱顶抗弯强度必然不足。某些高层建筑房屋高度超过最大适用高度或高宽比超出规定限值，甚至个别建筑高度和高宽比均超出规定限值。另一点不容忽视的问题是，房屋适用高度除与结构体系类型及抗震设防烈度有关外，还与场地类别与结构是否规则等因素有关，当位于Ⅳ类场地或结构平面与竖向布置不规则时，其最大适用高度应适当降低（一般降低20%）。
2.2房屋结构布置不合理
一些南方房屋建筑因过分追求户型设计的商业效果，楼层的结构布置很不合理、不规则，导致到房屋的抗震能力十分薄弱。由于缺乏规范依据及相应的设计规定，加之对结构抗震概念设计缺乏应有的了解，有些设计人员往往对结构规则性把握不准确，梁高选用过小，引起梁截面的受压区应力过高，对结构抗震十分不利的建筑。在进行房屋结构设计时为了计算方便或因对板的受力状态认识不足，简单地将双向板作单向板进行计算。使到最终计算的结构与实际房屋受力的大小出现误差。使计算假定与实际受力状态不符，导致一个方向配筋过大，而另一方向仅按构造配，造成配筋严重不足，致使板出现裂缝。
2.3高层建筑梯板设计不稳
南方房屋建筑普遍都是高层建筑，它们的梯板不坚固、高层建筑带有明显薄弱层，又没有采取有效的抗震加强措施，这很容易就会造成严重的房屋不稳固、易倒塌的问题。由于缺乏规范依据及相应的设计规定，加之对结构抗震概念设计缺乏应有的了解，有些设计人员往往对结构规则性把握不准确，导致房屋建筑工程的结构缺乏规范性，使到房屋建筑的结构抗震十分不利。现在很多房屋建筑梯板宽度的设计不规范、合理，梯梁的位置上下不统一，这严重影响到房屋的整体结构。
2.4桩间距过小
目前很多房屋结构中的桩身钢筋笼长度不足，对挤土灌注桩，桩身钢筋笼长度没有穿越软弱土层的层底深度，不同承台的桩间距过小，不满足规范对桩的最小中心距的规定。特别是试桩、锚桩之间的间距，往往被设计人员忽视，这直接影响了试桩结果的正确性，严重影响到最终房屋结构设计的准确性。
2.5过分注重横向框架的设计而忽视了纵向框架设计
由于现在房屋结构设计对防震防雷的要求越来越高，房屋结构设计应该要按照横向框架和纵向框架进行分别计算。但是目前南方有的房屋结构设计，欠缺对地震的纵向作用进行考虑。各方向的抗侧力构件不能够满足防震的作用。他们单纯是进行了横向的框架设计，导致到各个梁柱的节点和框架中的纵筋、箍筋的配置均无法满足框架梁、柱的构造要求。
3房屋结构设计的对策
3.1选用适合的结构处理方式，注意梯梁、梯板宽度
一般在房屋的梯间结构设计时，可以选择的处理方式有梁板式及折板式两种。梁板式适用于建筑平面不规整的情况。梯梁要注意的是梁下净高要满足建筑的要求，梯梁的位置尽量使上下楼层的位置统一。梯板的宽度也要适合房屋的整体结构设计。同时，要注意挠度的控制，局部不合适处可以采用折板楼梯，板配筋时应有部分或全部的板负筋拉通以抵抗拉力。对于不能或不便设置温度伸缩缝的超长结构，除留设施工后浇带外，还应采取其它构造加强措施。
3.2做好防震、抗风的设计措施
房屋在使用条件下所产生的挠度、裂缝、振幅等都与房屋设计息息相关。由于中国地震区范围较广，而南方地区沿海又往往有强烈台风，所以抗风和抗震是房屋特别是高层建筑的结构设计重点。在设计时考虑房屋地基承载力， 据建筑平面布局设置钢筋混凝土抗震墙，对较长的墙开结构洞将其分为联肢墙，使各墙段的刚度均匀。由于抗震墙较多，可以构成整体抗侧力很强的体系，对较高建筑抗震特别有利。
3.3合理创新布置房屋格局
为保证房屋建筑的居住纯度、提高房屋的居住水平，应该在设计房屋结构的时候，科学合理地确定住宅的层数与层高，以做到节约土地和节省建房资金。同时，还应该注重住宅的室内外环境质量的适居性，安全性和舒适性，改进和突破传统落后的房屋结构设计技术，选择坚固耐用、施工简便的新型住宅结构，设计好房屋使用的年限。
4结语
房屋结构设计是个系统、全面的工作。它的施工需要严格监控、谨慎进行。作为结构设计人员， 必须要有高素质和高技能，并且要兼备扎实的理论知识功底，在设计房屋结构的同时要考虑到施工的难易程度。不断学习知识既能，灵活创新地设计房屋结构，严肃认真负责施工的监控工作。使设计的作品比现阶段的其它建筑具有更高的水准、更合理和更经济的结构形式。
参考文献：
[1]纪荣洋，王文可.潘可明.建筑结构设计经验探讨[J].低温建筑技术.2008（5）.
关键词：建筑结构设计；优化方法；协调性；经济性能
现如今，人们对建筑的要求不再简单的是居住使用要求，随着时代的不断发展，人们对建筑的美观性和安全性也愈加重视，对建筑的实用性能有了更严格的要求。基于以上要求的变化，这就要求我们不断改变并优化结构设计，采取耳穴的方案，同时满足美观性和实用性，并且还能够降低成本投入，提高经济效益，促进建筑业的良好健康发展。
1结构设计优化方法内容及其原则
1.1概述。在房屋建筑结构设计时，如果要对设计方法进行优化，这就势必给工作人员带来更多的问题，例如成本问题和建筑材料问题。这种情况下，就要求工作人员用最低的资金投入，进行房屋建筑设计的优化。对优化房屋建筑设计时，其优化的内容主要包括两个内容：①优化整体的房屋建筑结构；②优化局部的房屋建筑结构。而局部房屋建筑结构主要就是对主体结构、房顶结构和下部基础结构等分别进行优化设计。1.2原则。（1）使建筑具有安全性能。房屋结构优化不是简单的进行材料的节约，而是首先要确保房屋建筑结构安全，然后利用专业知识，结合实际的房屋建筑情况，对房屋建筑结构进行科学合理的优化，从而使得房屋建筑的设计趋于完善。（2）使建筑具有实用性能。对于房屋建筑优化设计的另一个原则就是要确保建筑物的实用性，使得房屋建筑通过优化设计具备更多的功能，满足人们的实用与使用需求。（3）保证建筑结构优化的同时保护环境。房屋建筑结构优化设计的另一个原则就是要尊重环境，也就是说要注意环保，例如，可以采用绿色环保材料。（4）确保建筑具有可用价值。这个原则也是非常重要的一点，要求在进行房屋建筑优化设计时，不能一味追求利益，忽视质量，而是要在保证建筑质量的基础上降低资金投入。根据以上原则，不难看出，在进行房屋建筑结构优化设计时必须保证其科学、安全、质量要求。首先，充分重视结构优化模型，科学合理的结构设计变量得到解决。主要针对相关的参数值和约束来控制参数值的选择应注意，而较小的将实现一个预定义的类型参数，可以有效地减少编程，提高效率，提高整体水平；然后是目标函数的确定，这将对建筑作为一个整体的成本情况来理解。可以科学地确定约束条件，为结构的优化设计奠定基础。
2建筑结构设计优化方法的具体应用
2.1整体和局部优化。房屋建筑结构设计具有复杂层次性。首先要求在进行设计时要考虑设计、结构、安装等不同子系统及其下属体系。在进行优化设计时，综合考虑各个子系统和下属体系并且进行优化；其次，由于在房屋建筑结构设计时设计到施工材料、构建、配件等内容，这就要求进行房屋建筑设计时，进行整体优化。建筑结构的优化计算模型和优化计算方案属于建筑结构优化设计的重要组成部分。建筑结构的优化设计的本质就是在变量中提取重要的参数，根据上述所说参数建立函数模型，从而得到比较好的方案。一般来说，建立模型主要从以下方面入手：①合理选择设计变量，这属于重要内容，而且在选择变量设计会影响参数的选择，因此合理计算变量就能将降低计算编程的工作量；②确定目标函数，首先要在符合函数的基础上找到最优解，才能确定目标函数；其次，将约束条件确定下来，主要包含弹塑性、强度、应力及尺寸等方面，在优化建筑结构的同时，必须确保约束条件的范围在规定的要求之内，满足设计的需求。2.2建筑主体上部结构的科学性优化。建筑主体上部结构的科学性优化，是在建立模型，优化系统设计，保证科学合理性的基础上，对建筑剪力墙进行优化设计。首先，建立合理的剪力墙数量；其次，保。证剪力墙的整体质量的统一性，保证其整体结构的重心，减少地震等灾害对房屋建筑的破坏；最后，如果要保证剪力墙的高抗剪能力，在满足质量的要求上减少墙的数量。2.3概念设计结合细部结构设计优化概念设计的应用表明没有具体的量化数据，例如，抗震防裂度，这种情况下没有具体的量化的标准进行优化设计，因此需要用到概念设计。但是在设计过程中，要求工作人员必须会合理且灵活运用建筑结构设计的优化方法。例如，在进行抗震设计时，可以根据房屋建筑的实际情况，选择合理的抗震方法进行设计，方法不同，但是达到了相同的优化目的。2.4结构设计中注重协调性设计。应用结构设计的优化方法，可以充分体现在协调方面。将建筑与整个平面之间的关系应得到有效的加强，可以在结构设计中加以保护，以及结构设计的外观也应体现。在设计过程中，墙、柱的结构布置，建筑平面功能需要得到有效保证，建筑空间和深度，充分保证房子的整体结构来反映系统的简单性，在各部门的高度可以充分的保护。2.5对计算结果进行分析，确定最优设计方案。作为优化结构设计中比较重要的部分，结果分析的意义不言而喻。在此过程中，要将计算数据结果进行详细的分析，然后以数据中得到的信息为依据，制定优化设计方案。另外，在优化设计的过程中需要多方面考虑，尤其是各种阻碍因素，要对其进行控制，使得建筑结构优化设计能够顺利完成。此外，由于在施工建设过程中，涉及的人力、物理、财力较多，因此结构优化的主要目的就是合理降低上述指标，从而保证建筑指标不会受到影响。因此，在建筑结构设计中必须注意：①找到建筑技术和经济之间的平衡点，降低二者矛盾，使用高新技术，降低费用成本；②充分理解技术所带来的经济价值，充分意识到技术的进步和发展有利于降低经济损耗，因此这就要求必须加强技术发展。
3建筑结构设计优化的现实意义
3.1有利于降低工程总成本。现阶段，高层建筑不断增加，与普通多层建筑比较，主要的区别就是占据的土地面积比较小，占据的空间面积比较大，减少用地费用。但是建筑物的高度的增加，层数的增多，就容易造成楼与楼之间的不协调问题，占地节约量和建筑的层数不成比例。因此，不可以单纯的追求建筑的高度而忽视土地节约量，要将占地面积、造价进行统一协调。另外，高层建筑并不会因为层数的增多增加楼顶，这就明显的降低了成本，只是会增加楼层的基础造价。3.2有利于加强建筑物的整体经济性能。随着层数的不断增加，建筑物必会影响整体框架梁与柱的承载能力，使之承载力增加，这就造成墙体的面积和梁柱的体积的增加，增加结构自重，电线、水管等管道等房屋配置会有所延长。相对来说，普通的多层建筑物能够节省建材但不会影响抗震性能。此外，建筑物高度的不同势必会影响墙面的范围，这时候一般会选择圆形建筑或者是接近方形的建筑，这样外墙的周长系数就会相对减少，而且内外装修面积也会随之减少，而且以上形状有利于其受力的提高，在保证安全稳定的基础上增加了建筑的整体经济效益。
4结束语
综上所述，参考实际情况，从多个方面，研究对房屋结构设计中的建筑结构设计优化方法的应用，利用结构理念和方法的不断优化，有效的提高建筑整体的结构设计质量。希望本次的相关研究，可以对房屋建筑结构设计优化起到一定指导作用。
作者:胡必伟 单位:伊犁鼎轩建筑设计院有限公司
参考文献：
[1]丁可.建筑结构设计中概念设计与结构措施的应用探析[J].工程技术研究,2016,(6):129.
关键词：房屋；结构设计；优化分析
Abstract: the design of building structure design of the building structure optimization is the use of the least cost and limited resources, space, realize building security, is applicability, economy, and beautiful integrated optimization. This article through the building structure design optimization method and significance, building structure design optimization technology, building structure optimization design of building structural design steps and the economy of the four aspects to building structural design of the optimization design of the building structure is analyzed.
Keywords: houses; Structure design; Optimization analysis
中图分类号：S611文献标识码：A 文章编号：
房屋结构设计中建筑结构设计的优化就是最大程度上利用有限的资源和空间，以最低的工程造价，实现房屋安全性、经济性、适用性和美观性等的综合最优化[1]。采用结构设计优化方法，在使房屋内部功能结构协调的同时，有效降低工程的造价。房屋建设是一项投资巨大的工程，因此，房屋结构设计必须要全方位且多角度地考虑各方面的因素，正确处理房屋经济性与技术功能的对立统一关系。建筑结构优化设计要尽量避免以下两种情况：一是过分强调经济性，重视资金节约和减低造价，忽略房屋设计的技术、功能要求。二是过分强调房屋的技术和功能，忽略房屋的造价，造成资金的浪费。
一、建筑结构设计优化的方法及意义
1. 建筑结构设计优化的方法
建筑结构设计优化的方法分为对房屋的分部结构设计的优化方法和对房屋总体结构设计的优化方法[2]。房屋结构设计中建筑结构设计的优化一般包含以下几个方面的内容：对房屋基础结构的设计进行优化；对房屋顶部结构的设计进行优化；对房屋的护围支撑结构进行优化以及对房屋总体设计结构及细节部分进行优化；最重要的是在房屋设计要求及设计规范内，在满足房屋功能及技术要求的前提下，合理降低工程造价，即对房屋的造价进行最优化设计。
2. 建筑结构设计优化的意义
建筑结构设计优化的意义在于可以最大程度地充分利用资源与空间，高效利用材料与设备，使房屋结构功能合理、协调，安全可靠。实现房屋结构设计的“安全性、适用性、经济性、美观性”的最优化设计。
二、房屋设计中建筑结构设计优化的技术
1.概念设计优化技术与房屋结构设计优化相结合
概念设计优化技术就是设计人员根据设计的一般规律和实践经验，对房屋建筑结构设计的多种方案进行分析并择优选择方案的过程。建筑物的结构布置，房屋细节部位的处理，载荷的确定及仪器设备参数的选取等都需要设计人员进行概念设计。概念设计需要设计人员对方案进行全面的、综合的分析，从而选择出最佳方案。
2. 概念设计优化技术与实际建筑的设计问题相结合
在地震等不可预期的自然灾害中，房屋一旦倒塌或损坏，将会对人们的生命财产造成严重的损失。因此，房屋结构设计必须考虑抗震结构设计的优化。对房屋的抗震设计而言，概念设计优化技术尤为重要。因为地震发生的复杂性和强度的不确定性，使得计算设计很难进行。而概念设计是综合考虑决定抗震性能的各种因素和造价因素，选择抗震性和经济性最强的方案[3]。房屋抗震结构设计中概念设计的指导思想是小震不坏、中震可修、大震不倒的分类设防抗震思想和多道设防思想。多道设防思想是指在发生大地震时，先破坏房屋次要的结构，消耗地震能量，尽量保证房屋的主体结构不遭到破坏。通过概念设计优化技术，结合房屋建筑的实际情况，使房屋在各种不确定的外部灾害的作用下避免坍塌和损坏，尽量将损坏程度及经济损失减小到最低。
三、房屋设计中建筑结构设计优化的步骤
1.构造结构设计优化模型。
设计优化模型的构造一般分为三步进行。第一步是选择合适的设计变量。一般选择对建筑结构影响较大的参数变，这样可以有效简化设计工作和减少计算量。第二步是确定目标函数。在满足设计要求及规范的条件下，使房屋设计的造价最小。第三步是确定约束条件。约束条件包括各个方面，比如应力约束条件、强度约束条件等。
2.选定结构设计优化方案。
房屋建筑结构的设计优化问题是多变量、多约束条件的非线性优化问题。在计算过程中，需要先将问题转化为无约束条件的线性优化问题。[4]一般来说，房屋设计优化问题的求解过程比较复杂，需要通过计算机编程来实现。
3.进行计算机编程
根据建立的模型及优化方案，进行计算机编程。计算机编程应选择运算速度快且功能较全的编程软件。在编程时要选择合适的方法，需考虑的因素有：编写及形成程序所需花费的工作量及其他代价；解出所要求的最优化问题，计算机执行程序所花费的时间和费用；程序预期的可靠性，即是否有把握达到所期望的结果；程序的通用性，即是否可以用它来解决其他问题。总之，应从经济效益出发，选择合适的方法，使程序达到最优的预期结果。
4.结果分析
通过结果分析，选出最佳的优化设计方案。建筑结构设计的优化应综合考虑各种因素，以期达到安全、经济与实用的综合最优化。
四、房屋设计中建筑结构设计的经济性
1.房屋结构设计中用地面积方面的经济性
随着时代的发展，我国大中型城市出现了大批高层甚至超高层建筑结构。此类房屋建筑的总面积是各层建筑的面积之和。因此，房屋层数越多，单位面积的房屋占用的建筑土地面积越小。但是随着房屋层数的增多，房屋设计的总高度也会增加，这导致相邻建筑的日照距离增加，使一定建筑面积房屋的总数目减少。此外，房屋层数越高，需要的投资越高，抗震设计难度及造价也显著增大。综上，单位房屋用地面积并不总是随着房屋层数的增大而提高。因此，通过优化设计，综合考虑安全性和经济性等各个方面问题，选出最佳的房屋建筑层数。
2.房屋结构设计中造价方面的经济性
由于房屋的建筑层数直接影响单位面积房屋占用的建筑土地面积，则房屋建筑层数也会直接影响房屋单位面积的造价，进而影响整个建筑的经济性。随着房屋设计的层数增加，房屋建筑的墙、柱的等承重结构的载荷增大，抗震设计方面的造价会显著增大，导致房屋建筑单位面积的造价升高[5]。此外，无论建筑物层数是多少，建筑物顶部的面积不会改变。因此，随着房屋层数的增高，建筑物顶部单位面积的造价会降低。房屋的公共基础部分是建筑结构的重要组成部分。房屋层数增大，基础承受的载荷也会相应增大，导致造价的升高，同时，房屋建筑的总面积也显著增大。一般来讲，房屋建筑基础单位面积的造价会随着层数的增加呈现先减少后增加的趋势。综上所述，需要采用设计优化技术，选取最适的建筑设计层数。
3.高层住宅结构设计的经济性
由上面的分析可知，随着建筑层数的增加，住宅的墙体及柱体等支持结构的面积会增加。这会使住宅的水、电、天然气等的管线长度增加，增加造价。相反，降低建筑物层数，一方面可以节约材料，有利于抗震设计，另一方面，可以减少房屋建筑的总高度，进而减少相邻建筑物之间的日照距离，使有限建筑面积可建设的房屋总数目增加。
五、结束语
房屋结构设计中建筑结构设计的优化需要全方位、多角度地考虑各种因素，以达到安全性、适用性、经济性和美观性的综合最优化。这几个方面是矛盾统一的关系，结构设计的优化就是找到其最佳组合方式。房屋结构设计中建筑结构设计的优化要求我们在实践中善于思考、敢于探索，努力实现用最低的造价实现最大的经济效益的优化目标。
参考文献：
[1] 饶远文. 结构设计优化技术及其在房屋结构设计中的应用[J], 价值工程.2009.
[2] 邹俊. 建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的现实应用[J], 应用技术, 2010.
[3] 辛海虹. 结构设计优化技术与其在房屋结构设计中的应用[J]. 价值工程,2010.
关键词：质量；结构抗震；承载力；结构设计
前言：随着我国城市化进程的加快,我国的房地产市场交易日益活跃,房屋价格节节攀升,对于老百姓而言,买房是平生的头等大事,几乎花掉大半生的积蓄,与此同时我国内陆地震频发（2008年5月12日汶川地震,里氏7.8级;2010年4月14日玉树地震,里氏7.1级）,因此房屋的质量不仅关系到人们的切身利益,还在危急时刻直接影响到生命财产安全。作为一名结构工程师,我们必须把设计质量放到最最重要的位置,设计前深思熟虑,设计中一丝不苟,采取多种措施确保并提高结构设计质量。
1 设计楼板常见问题
楼板是建筑工程中的主要承重构件，它将楼面,屋面的荷载传给其周围的墙或梁上，楼板的设计问题必将连带梁、墙、柱等构件安全。若对整个设计考虑不周，很容易出现设计质量问题，有的还可能存在严重的质量隐患。楼板设计中常见如下几个问题。
1.1 设计时为了计算方便或因对板的受力状态认识不足，简单地将双向板作用按单向板进行计算。使计算假定与实际受力状态不符，导致一个方向配筋过大，而另一方向配筋不足，致使板出现裂缝。
1.2 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。
1.3 双向板有效高度取值偏大。双向板在两个方向均产生弯矩，由此双向板跨中正弯矩钢筋是纵横叠放，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。
2 砖混结构房屋中构造柱兼作承重柱用
在砖混结构中，构造柱不但能够提高墙体的抗剪能力，而且构造柱与圈梁联结在一起，形成对砌体的约束，这对于限制墙体裂缝的开展，维持竖向承载力，提高结构的抗震性能有着重要的作用。在当前结构设计中，构造柱经常被作为承重柱使用，这种作法将引起以下几个问题。
2.1 构造柱作为承重柱使用后，使得构造柱提前受力，这不但会降低构造柱对墙体的拉结和约束作用，而且结构一旦遭遇地震作用时，在构造柱位置必然形成应力集中，首先破坏。这
样构造柱不但起不到其应有的作用，反而成为房屋结构中的一个薄弱的部位。
2.2 构造柱一般生根于地圈梁中，没有另设基础，构造柱兼作承重柱使用后，柱底基础的抗冲切、抗弯曲及局部承压强度必然不能满足要求。柱底基础一旦发生冲切或局部承压就会
出现裂缝。建议承重梁下的柱子应按承重柱设计。若梁上荷载和跨度都比较小时，构造柱也可布置于梁下，但此时必须按不考虑构造柱作用来验算墙体的局部承压和抗弯强度，经验算满足，方可在梁下布置构造柱。
3、重视概念设计，做好与相关专业人员沟通
人们在实践的基础上,由感性认识上升到理性认识,从而形成概念,它反映了客观事物的本质特征。概念设计是结构工程师一项不可或缺的基本功,正确的概念设计好比是选择了一条正确的道路,是结构设计合理、安全、经济的前提,它贯穿于工程设计的全过程。概念设计
必须通过深厚的基础理论、对结构原理和力学性质的深刻理解和长期而丰富的工程经验积淀而成。结构工程师只有具备高水平的概念设计,才能完成高水平的设计成果。
同时，结构设计工作不能孤立独行,需要与其他专业多沟通,多配合。因此要提高结构设计水平,不但要具备本专业的扎实的基本功,还要对相关专业有基本的了解并取得相关专业的支持和配合。涉及其他专业的技术问题,结构工程师要积极组织和参加各专业的协调会议,统一标准,达成共识,最终确定设计原则,做到透彻把握建筑意图、充分了解设备专业的功能和需要,避免在出图后因各专业不协调而导致的变更和返工。
4、正确运用计算机辅助设计
当前,计算机辅助设计系统在建筑设计领域被广泛应用,工程师在计算机上进行结构分析工作,用计算机辅助完成大部分的图纸设计,因此了解计算机程序的功能、正确使用设计软件直接影响到结构设计的水平。中国建筑科学研究院PKPMCAD 工程部开发的PKPM系列微机建筑工程CAD 系统、广东省建筑设计研究院和深圳市广厦科技有限公司联合开发的广厦建筑结构CAD 等等都是比较优秀的建筑设计软件,涉及的内容比较全面,与AUTOCAD兼容,可操作性强。需要指出的是设计软件都是根据国家现行规范的要求结合不同的结构体系的受力特点加以模拟简化得来,因而设计软件都有一个有效使用期限和合理适用范围。随着建筑业的发展,建筑物规模越来越大,形式也日趋复杂,使得建筑结构设计的内容增多,难度增大,这就要求设计人员了解所使用软件的特点和适用范围,熟悉和掌握各项参数的选取条件,真正做到计算机为人服务,为工程设计服务。
5、综合考虑优化结构设计
在结构设计中要考虑优化设计,综合考虑各方面因素,尽量采用最为经济和合理的方案。全面考虑各个受力构件的可能承受的各种荷载,竖向承重构件把竖向荷载传递到基础上,还承受风和地震等水平荷载,以及温度应力,这些都要考虑到,布置时要把承重构件放在有利于承受水平荷载和温度应力的位置。要限制剪力墙的间距,确定楼板刚度满足整体工作的要求。水平承重构件的布置,也要综合考虑多方面因素,力争做到传力路径简短,以最快的方式将楼面上的荷载传递到主梁上,再由柱和剪力墙传递到基础和地基。在设计地基基础时,要根据基
本理论知识,结合丰富的实际经验,预见可能出现的各种问题,并分析出合理的解决方案。计算过程要牢记“强柱弱粱、强剪弱弯、强压弱拉”的原则,不可随意加大配筋量,要考虑构件的延性性能,对薄弱部位注意加强。对于钢筋的锚固长度尤其是直线段锚固长度,要注意温度应力的影响。平面和立面的布置,要按照均匀、对称和规整原则进行,考虑多道防线,力争避免出现薄弱层。结构的选型和布置及计算的整个设计过程,要综合考虑各方面因素,并进行极限状态的验算,以保证结构设计的方案安全合理。
6、加强抗震设计的理念
由于地震的不可预见性, 我们能做到的就只有最大限度的“抗震”而不是“防震”。我国是一个地震灾害发生比较频繁的国家,我们不断地从地震后的房屋中汲取经验教训,我国的《建筑设计抗震规范》也在历次大地震后做了修编和完善,从84年版到76年版, 2001年版到2008年版,再到汶川、玉树地震后的2010年版（2010年12月1日开始实施）,结构工程师在进行设计工作时严格按照“抗规”中的抗震设计原则和抗震设计构造的要求进行抗震设计,只有做到了有效的抗震设计才能有效的降低地震突然发生的造成的人员伤亡和财产损失。2010年发生的青海玉树7.1级地震造成大量人员伤亡,大量砌体结构发生整体倒塌, 倒塌的主要原因有建筑材料质量低劣、结构不合理、结构传力途径不明确和抗震构造不规范,而且大多没有经过专业设计人员的合理设计,抗震能力极差,地震来时极易倒塌。而智利发生的里氏8.8级特大地震造成的死亡人数却较少,原因就是智力很多公共及民用建筑都采用了抗震性能较好的钢结构（钢结构质量轻、强度高,具有很好的延展性,发生强烈地震时,钢结构只会变形,而不会崩塌和断裂）。
关键词：建筑结构设计；优化方法；应用
1引言
近年来，随着人们物质生活水平的不断提升，人们对生活质量要求越来越高，人们要求建筑物不仅具有适用性和安全性特点，还要有注意经济性及外表美观。设计人员在实际设计建筑结构过程中，为尽快完成建设工作，通常会注意考虑工程施工建设的便利性。所以，设计建筑结构时，要利用各种优化方法来满足人们各方面要求，研究建筑结构设计的优化方法对房屋建筑建设具有重要意义。由于建筑结构资金占房屋建筑总投入比例很高，通过优化房屋结构设计，既能确保建筑质量安全，还能减少建设成本，提高企业经济效益。
2建筑结构设计优化方法的内涵和特征
建筑结构的设计优化方法是全面考虑建筑方便的同时，把结构设计方法和艺术学、审美学充分结合到一起，把房屋建设的目的和房屋功能全涵盖的结构设计方法，再优化选择各种结构设计方案，挑选既适用又安全、美观的建设方法，确保房屋建筑质量、建设方便性及经济性。所以，建筑结构设计的优化方法有一些基本特征：美观性较强；涉及很多学科，多学科的联合性较广；实用性很强；方便建设施工管理；既环保又节能；具有较强的科学性。建筑设计师在设计建筑结构过程中，也要敢于创新，不断提出新的优化设计方法。
3优化建筑结构设计方法的重要意义
在设计房屋结构中充分运用结构设计优化技术不仅能够提升建筑工程质量，还能提升建筑企业的经济效益。我国一直提倡可持续发展理念，争取市场效益的最大化，这就要求建筑企业不仅要满足房屋建筑结构的长远效益，还要尽量减少建筑结构短期投资。和以往传统房屋结构设计比较，运用设计优化方法能够降低建筑工程建设成本，提高优化方法技术，实现建筑企业充分利用建筑材料。伴随我国高层房屋建筑越来越多，人们更加重视房屋建筑怎样既满足时展需求，又能减少建设投资的问题，而优化建筑结构设计是充分发挥机械设备和建材性能，对人们所关注的房屋建筑问题具有重要促进作用。房屋建筑结构设计如果得到优化，房屋结构各单元就能实现有机整合，进而提高建筑质量，确保人民安全居住环境。以往传统建筑结构十分注重安全质量，建筑建设成本方面控制工作做的不到位，工程设计时期成本很高，结构设计也常存有缺陷，外观也不够精美，这些都难以满足现代人们对房屋的心理需求。设计房屋结构过程中运用建筑结构设计的优化方法，技能把经济价值、审美价值、生态戒指及使用价值有效结合到一起，还能降低房屋建设成本，节省施工材料，确保房屋结构安全，具有很高的艺术性，提高房屋建筑综合效益。
4建筑结构运用结构优化技术的步骤
4.1建立建筑结构优化模型
选择设计变量过程中，要把对建筑结构具有重要影响的主要参数看出变量，例如：约束控制参数和控制目标参数。对变化范围小、影响较小或局部有关要素可以满足设计要求的参数，可以利用预定参数表示，进而减少计算数量和设计数量，变成工作量减少，工作效率自然会有所提升。确定目标函数十分重要，优化建筑结构设计过程中，需要运用满足预定条件的已失效概率函数及对应钢筋截面面积，进而降低建筑工程总的建设成本。有房屋结构设计优化来讲，一定要保证结构具有较高可靠度，确定优化设计有关约束条件，约束条件主要含有结构强度约束、构件单元约束、裂缝宽度约束、应力约束、尺寸约束等约束条件。设计房屋结构过程中，一定有认真比较和分析目标约束条件和实际约束条件，保证每个条件均满足要求，争取获得最佳设计。
4.2合理设定优化设计方案及有关程序设计
按照可靠度所做的房屋结构优化设计有着多约束条件问题且有很多复杂变量，分析计算过程中，通常要将有约束条件的优化问题转成没有约束优化问题求解。优化设计常见的计算方法有复合形法、拉氏乘子法和Powell法。根据可靠度所进行的房屋结构设计优化模型和实际设计过程中利用的计算方式，为更好的实现它们的效果，可以把这些变成具有较强功能且运算速度非常快的运用程序，进而让优化设计方案得到全面实施。
4.3综合结果的分析
计算结构设计得出各种结果后要对这些结果进行分析与比较，通过选取各种方法的优缺点选择效果最好的设计方案。分析计算结果时，一定要全面考虑有关问题，并多角度分析这些问题。结果分析在整个建筑结构优化设计里占有重要地位，选取科学的设计方案可以确保房屋建筑安全性、美观感和实用合理性，并降低整个房屋结构的建设施工成本。优化建筑结构过程中，需要注意重视有关建筑技术要求，全面考虑对建筑工程具有重要影响，分析过程中，必须全面考虑科学配置，进而才能实现预期目标。
5结构设计优化在房屋建筑中的应用
5.1建筑阶段性优化和寿命优化
建筑工程使用年限期间内，对各个阶段都要做相应优化。房屋设计人员必须清楚每个阶段特征，按照实际计算分析结果确定优化方式，进而能够科学优化工程整体寿命。最终不仅确保建筑工程建设质量，而且提高建筑施工企业经济效益。
5.2建筑局部性优化和整体性优化
房屋建筑在设计方面均具有相应复杂性与层次性特征。站在层次性角度看，含有建筑结构有关体系、整体设计体系及安装体系，每个单独体系也都含有很多下属体系。设计人员设计房屋过程中，要对应优化每个下属系统，突破关联横向性。站在复杂性角度看，房屋建筑复杂含有选取建筑施工材料和选取建筑物零部件。对每个房屋建筑来说，都要从整体上开始优化，才能实现真正的设计优化。
5.3建筑上部结构优化
设计房屋建筑上部结构需要先构建对应模型再进行系统优化。科学设计剪力墙工作非常重要，剪力墙的设置要注意确保剪力墙整体质量均匀，才能使楼层平面刚度中心点和楼层整体结构重心相重合，进而减少风力或地震给建筑带来的破坏性作用。建设房屋建筑过程中，要尽量大开间构造剪力墙，加长剪力墙墙肢的长度，进而减少墙肢数量。
5.4结构优化和排水系统优化、电气优化相协调
排水系统房间机械设备的荷载强度与荷载能力都很大，一定要把机械设备布置在地下室，并确保管道预留深度和尺寸能够满足规范标准要求，加固楼板自身钻孔位置。除此之外，注意水平方向管线有可能会贯穿梁或柱，尽量降低管线贯穿梁或柱现象出现的概率。房屋建筑里的电气管线安装通常是利用导线形式装于楼板、墙体或金属管体外部，这种安装方法会增加预制结构施工难度，因此，若要把管线穿过梁体，需要在梁体预留孔洞，并确保墙体宽度和梁体宽度相同。
6结束语
建筑结构设计优化在建筑结构设计中占有重要地位，合理选择结构设计方案既能满足有关技术要求，还能节约建设成本。建筑结构的设计优化是一个综合性很强且十分复杂的系统性问题，设计人员一定要不断深入研究结构设计优化方法，不断提高自身水平，敢于创新，为人民居住提供安全保障。
参考文献
关键词：房屋结构设计设计优化理论分析应用
中图分类号：TU318文献标识码： A
在房屋结构设计中，选择最为合理、科学的建筑材料，在前期设计、下部地基基础设计中应用最优设计方法，不仅能够使建筑物实现审美价值与功能性的统一，同时能够从整体上节省房屋工程建造成本，实现良好的经济、社会效益，较好地迎合了当前科学发展观、可持续发展理念的要求。
一、关于建筑结构设计及优化的理论分析
1.所谓的建筑设计，就是设计师把美观、实用等一些原则综合起来，然后根据一些不同地区的不同情况加以综合利用，运用一些建筑学的原理，进行设计。从建筑学的理论上来看，能具体体现的有两部分：第一房屋工程的结构设计，第二房屋工程的结构优化设计。就房屋工程的结构优化设计具体包括顶部优化方案的设计、内部结构细小部分的优化设计、围护结构优化的方案设计，还包括造价方面的分析、周围设施的布置、建筑物的受力分析等等。房屋的设计不仅仅在前期需要注意，还涉及施工及建设的后期。在具体的施工过程中，还是要根据实际的情况来选择最佳的建筑方案，以房屋建筑的综合指数最好的方案进行房屋的建筑和设计。
2.这样的环境对建筑设计师有了新的要求和挑战，所以身为一个设计师，要勇于面对新的挑战和难题，不断进行综合的对比和分析，从而选择出最佳的方案。在一些建筑设计的过程中，建筑师要以自己所学的理论为基础，然后根据当地的具体环境和条件，还要结合安全、美观、实用、大方、节省材料的原则因地制宜进行方案的设计工作，从而达到最佳的效果。建筑设计师在工程的基础之上进行一些方案的具体的设计和步骤之后，在平面上，建筑物应该尽量对称，尽可缩小一些差异，比如质量中心与刚度中心的距离要小，这样一来，建筑物在水平方向承载一些压力的时候不会产生一些或大或小的扭转，有助于增强建筑物的稳定性。在竖方向的布置上，在满足基本功能的前提下，要保障承载重量结构部件的通畅，尽量避免转换器的使用，这样有助于减少施工的步骤，而且节省了一部分的材料。同时，这样的设计比加转换器的设计更加稳重，提高了建筑整体安全性。
二、关于建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用
1.分阶段优化与寿命优化。在限定时间内，每一个项目工程都有使用的期限，而且在每一个环节中，都可以设计出多种方案以供参考与挑选。也就是说，在每个阶段，都可以对方案进行优化。因此，房屋建筑结构的设计人员可在确定优化方法的时候，可以将各个阶段的性质作为依据，从而优化整体工程的寿命，并对建筑的施工质量予以保障，使得企业的经济收益能够有所增加。
2.局部优化与整体优化。复杂性与层次性是任何一个项目建筑设计都具备的两大特点。从复杂性方面来看，其主要包括零部件的选取、建筑原材料的选取以
及结构类型的选取等内容。从层次性方面来看，其主要包括建筑的结构体系、设计体系以及安装设计体系等，而在每一个体系之内又包括了很多个下属体系。在设计房屋建筑的时候，设计人员应该优化各个下属的系统，冲破各个布局间的横向关联，对工程进行叠加。因此，在建筑任何房屋的时候，优化的着眼点都应该是整体而非局部。只有这样，才能达到真正设计优化的目的。
3.房屋基础地基优化设计。房屋地基作为其结构设计的关键，为达到优化设计的目的，首先需要确保其地基结构设计的最优规划。随着建筑行业的飞速发展，房屋地基设计也正根据其建筑成品的功能、具体形态不同，其对地基的具体标准要求也存在着强弱差异，基于房屋基础地基设计更需要从其实际情况出发，设定好地基实际勘测计划，在结构优化设计时，秉承节省工程造价的原则，若地基设计主要以地桩为基础，则需要根据实际受力情况，对不同材质的地桩进行考察，选择最佳的设计方案。
4.对建筑主体上部结构进行的科学性优化。房屋建筑的上部结构设计应当建立相应的模型并进行系统的优化。整个过程最先一步就应当合理地设置剪力墙，保证剪力墙整体的质量是均匀的，这样能将楼层中平面刚度的中心点重合于楼层整体的结构重心，从而减少地震或者风力等对其的破坏性。在房屋建设时，如果条件允许，要尽可能地对剪力墙进行大开间的构造，加长剪力墙的墙肢长度，这样就能减少墙肢的数量，还能在符合标准的基础上减少混凝土的使用。另外，剪力墙里的暗柱是拿一般性钢材铸造而成，如果采用较大的剪力墙就可以减少相对的钢筋使用数量，减少相应的成本。然而如果建筑的本身不具有相应的条件，而且对于抗震抗压的要求较高，就不得构造过大的剪力墙。
5.选择节能指标较高的结构设计类型。将建筑结构设计方案应用于房屋结构设计中主要是为了在降低工程造价的基础上，提升房屋建成后的整体效益。因此，需要选择节能指标较高的结构设计类型。常规设计中主要有三种房屋结构形式，分别为短肢剪力墙结构、框架结构及框架与剪力墙融合的结构模型。第一种结构设计的抗震性能较高，且并不需要较多材料的选用，第二中结构设计由于其柱截面较大会影响房屋内部家具的布置，而第三种结构综合适应能力较强，抗震效果好，且抗测力效果较为明显。三种结构类型均有其自身存在的优缺点，在选择最优设计方案时同时需要从房屋实际需求出发，将造价与后期效益均纳入考虑的范畴，据实际情况选择最佳设计方案。
6.结构优化与建筑优化保持协调。对于结构的设计要保证建筑的整体结构与整体平面紧密配合，这样能实现建筑本身的美观与结构的相应合理性的效果。对于建筑系统来讲要保证简洁，墙体与支柱不能有错位的现象，高度要与截面的面积相通。在楼体设计时，自身受力较多的转角区域，要选择高强建材做为承重的材料，从而能够更好地降低自重。对于整体来讲要保证重心、刚心、质心三者正确交叠，防止扭转的状况出现。
随着我国人口的不断增长，一寸土地一寸金的情况在我国也一直持续着。土地价格的飞涨要求建设单位更加严格的控制建设成本，这也导致建筑行业的竞争越来越激烈，而优化房屋的结构设计是建设单位实现低投入高回报的有效途径之一。此外，随着对国民经济实行的一系列宏观调控，国家要求建筑设计单位进一步响应国家的四节一环保要求，在保证建筑外形美观合理的情况下，提高建筑的使用舒适度。优化建筑设计结构，是每个建筑设计单位均需要面临的问题之一，它是建筑企业实现与时俱进的重要体现。
参考文献：
［1］张英迪．试析结构设计优化技术在房屋结构设计中的应用［J］．科技与企业， 2012( 22) ．
［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．
Abstract： Under the comprehensive analysis of demands and present situation of building structural design， this paper outlines the basic principles and specific measures of structural design， carries on analysis and summary combined with examples， forms a full range of building structural design application mode for involving modern technology application skills， such as concrete structural application of double-reinforced cement， the combination design of public space， the floor without beam structural characteristics， the foundation process of the basis construction and so on to solve the key and difficulty practical problems design applications. Through optimizing the design process for the structures of construction to better achieve the overall optimization of building structural design as well as achieve economic， scientific and rational design requirements.
关键词： 房屋；结构设计；优化；实践应用
Key words： house；structural design；optimization；practical application
中图分类号：TU318 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2014）06-0108-02
0 引言
随着经济多元化趋势的不断深入，在房屋建筑领域的发展空间中，对房屋建筑造型和建筑的整体功能有了全面的要求提升，不管是工业建筑还是民用的私人住宅建设等，建筑结构设计的艺术应用和质量把握成为了当前着重考虑的因素，在全面构建建筑结构设计的整体性能的基础上，寻求结构设计的实际应用模式，对于建筑结构的本身设计有着重要的实际意义。
1 概述房屋建筑结构设计的整体观念
1.1 精心选定设计方案 随着建筑结构形式的多样化，在实际的建筑施工中，为了最大程度的满足施工的需要，结构设计开始向着越来越装拆简单、移动方便、承载性能强、使用安全可靠、适用经济的方向发展。以建筑结构设计中常见的脚手架为例，有落地脚手架、挑架、爬架等之分。其中使用最普遍的脚手架是落地脚手架，它具有装拆方便，搭设灵活，能适应建筑平、立面变化等优点，但是它的搭设高度受到一定的限制，并且因为它具有周转材料用量大，占用周期长的缺点，很难满足高层建筑施工的需求。
1.2 建筑结构设计的类型应用 在建筑结构设计的主要依据点上，侧重点就是关于质量，比如抗震等级、人防等级、地基处理、承载能力、材料使用等一些相关因素，同时还包括对设计图纸的详细了解和掌握，在钢筋水泥的质量要求、地基基础设计等级、砌体结构施工质量控制等级，基本雪压和基本风压，地面粗糙度等等一些基本建筑结构的类型需要，如混凝土的含碱量不得超过3kg/m3、地下水类型及标高、防水设计水位和抗浮设计水位，地基液化，湿陷及其他不良地质作用，地基土冻结深度、设计活荷载值、混凝土结构的环境类别、材料等级、强度等级、材料性能、施工质量的特别要求等，是在建筑结构设计中要考虑的要素。
2 分析建筑结构设计的整体原则
2.1 经济性建设原则 优化技术是指在满足建筑结构长远利益的同时，最大程度的减少建筑结构的近期投资，最大限度的提高建筑结构的可靠度和合理性。通过采用优化技术，材料的性能价值会得到最大化，建筑结构内部各单元也会得到很好的协调，并且建筑规范所规定的安全度也会大大提高。
2.2 结构设计优化方法应用 一般来说在设计房屋建筑结构时会从以下五方面来考虑：适用、安全、经济、美观、便于施工，而建筑优化设计技术方法的应用不仅可以满足建筑美观、造型优美的要求，也能够有效增强房屋结构的安全性、经济性和合理性，它主要体现在房屋工程分部结构的优化设计和房屋工程结构总体的优化设计量等方面。其中房屋工程分部结构优化设计又包括基础结构方案的优化设计、围护结构方案的优化设计等方面，可以说优化设计涉及建筑结构的很多方面。
在实际的结构设计中，应该注意很多的问题，比如为了使建筑物不被水平荷载作用发生太大的扭转，应该在满足设计意图的同时，尽可能的使平面布置规则，缩小刚度和质量中心的差异等。
3 探讨房屋结构优化技术的实践应用方式
3.1 框剪设计的整体思路 框剪结构集框架结构布局灵活、剪力墙结构刚度较大的优点于一身，使得该种结构体系具有较好的延性和整体性。目前框剪结构已被广泛的应用于公用建筑、住宅等高层建筑中。在这个结构的剪力墙可以单独设置，也可以利用一些其他的墙体，比如电梯井、楼梯间等，此外，这个结构还可以有效的提高侧向刚度。在实际的建筑施工中，主要有刚性、刚柔、柔性等不同的价值计算方法，一般来说选用哪种计算方法会根据抗震质量的不同来进行合理的选择，比如为了改善结构的抗震性能，应该注意场地的土质类别，对不同土质采取不同的加剪力墙等。
3.2 复合地基形成法的技术提升 通过对被加固土体填充相应的材料，改变土体的结构，使土体被增强或被置换形成一定的增强体，由增强体和周围地基同承载荷载，形成复合地基的一些地基处理方法。在建筑施工中，根据特殊地质条件对地基承载力的要求，而选用不同的处理方法达到相应要求。比如通过填充砂和石料深入土体，被置换或挤密，从而达到提高承载力的目的等。
3.3 多层钢筋混凝土框剪结构设计 在多层钢筋混凝土框剪结构的设计上，全面把握设计的主要点，分析梁柱以及刚接或者铰接相连促成的承载重量体系，在依据设计图纸和文件的前提下，全面把握设计图纸的客观需要，同时加强规范性施工和管理，读懂并理解设计图纸中的每一项内容，达到按图纸施工、依据图纸设计的目的，作好技术交底。根据建筑结构的实际需求，可以采用现浇式框剪设计，就是通过梁、柱、楼盖的现浇钢筋水泥混凝土结构，增强建筑结构的整体性能，提升抗震能力，在实际建筑设计中可以广泛应用；同时，还可以采用预制装配式设计，就是指梁、柱、楼板均为预制，这样可以减少工程的难度，提高工程的速度，但是，整体建筑质量的性能不是很强，抗震效果、漏水系统等会有一定的偏差，可以结合地质条件进行考虑。
3.4 框架梁、柱箍筋间距的优化 对不同抗震等级的框架梁，柱箍筋加密区的最小箍筋直径和最大箍筋间距做了明确的规定。侧重点就是关于质量，比如抗震等级、人防等级、地基处理、承载能力、材料使用等一些相关因素，同时还包括对设计图纸的详细了解和掌握，在钢筋水泥的质量要求、地基基础设计等级、砌体结构施工质量控制等级，基本雪压和基本风压，地面粗糙度等等一些基本建筑结构的类型需要，如混凝土的含碱量不得超过3kg/m3、地下水类型及标高、防水设计水位和抗浮设计水位，地基液化，湿陷及其他不良地质作用，地基土冻结深度、设计活荷载值、混凝土结构的环境类别、材料等级、强度等级、材料性能、施工质量的特别要求等，是在建筑结构设计中要考虑的要素。
4 结语
房屋建筑结构设计是一个综合性很强的技术活，无论是从建筑结构的实际需求出发还是建筑本身的特点出发，在充分考虑地质条件、施工手段、技术应用、质量管理等综合因素的基础上，力求结构设计与实际发展相融合，形成和谐性的发展模式，整体推进建筑结构设计与实际施工的方法应用相结合，更好的提升工程设计的质量。
参考文献：
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[3]万石兵.结合实例谈旧水泥混凝土路面改造方案设计[J].中国新技术新产品，2011（16）.
关键词：建筑结构；优化法；房屋结构；设计应用
在市场经济不断发展的今天，建筑市场的竞争也不断加大，企业为了能够在这样激烈的竞争下依然稳步的发展，就要不断的进行革新，对施工设计及方法进行深入探究，建设出既美观又安全的建筑，满足人们的需求，才能在市场经济的机制下立于不败之地。在建筑建设时投入较大的部分是建筑结构方面的资金投入，为了减少这部分的投入需要不断的优化结构设计，在确保建筑质量安全的基础上，对房屋建筑设计进行规划，制定建设方案，合理的安排施工项目，把控施工的整体结构，增加企业经济收益。下面即是从结构优化方法的重要性和应用两个方面入手，对建筑结构设计优化方法房屋结构设计进行分析和讨论，借此为相关工作者提高参考。
1 房屋建筑结构优化方法的重要性
如今，随着城市化进程的不断加快，城市建筑土地资源越来越紧缺，因此高层或超高层住房将成为城市住宅的发展方向，相较于传统的建筑模式，高层建筑等新型建筑的建设具有更大的难度，这就要求相关的施工建设人员应该重视房屋结构优化问题，在减少资金投入的同时，进行细致的建筑设计方案规划，运用新技术和新理念，建设出既安全又经济的建筑。根据相关数据可以看出合理的房屋结构设计可以减少建设资金投入，与没有进行设计优化的建筑相比采用优化法进行优化后的建筑能够节省10%～20%的建设费用。不过，在实际的施工建设过程中，优化设计的实施往往不是一帆风顺的，可能因为多方面的限制而难以进行。首先，很多施工单位都会因为赶工程进度，而不顾施工质量，对于房屋设计的缺陷不予及时的优化处理，而对最后的建筑质量造成影响。其次，还有一些施工建设人员自身经验不足、专业素质不高，无法进行建筑设计优化。最后，还因为一些施工建设人员和设计人员只注重建筑的部分建设，而忽视建筑的整体设计，不能准确的制定工程预案，影响建筑整体的造价。对建筑的结构进行设计优化能够合理的规划建筑设计，减少工程资金投入，房屋结构各个方面整合起来，保证建筑质量，为人们提供经济安全的住房。
2 房屋建筑结构设计优化方法的应用
2.1 整体优化和局部优化
建筑设计都有一定的层次和复杂性，首先从层次性方面来说，其一般包含建筑的设计体系、结构体系及安装设计体系等，而每一个体系内还有很多分支体系。相关的设计人员在设计建筑时，要根据实际情况参照不同分支体现的特点进行优化，逐步攻克难关，完成整个工程；其次从复杂性方面来说，其一般包含建筑原料选取、零部件选取、结构类型选取等内容。因此，无论是什么样的房屋建筑，都可以从整体分层、细化的进行优化，实现设计优化的目标。
2.2 分阶段优化
在一个工程项目中每一环的建设都是相互关联的，每一个环节都有自己的优化设计方案，在进行工程建设时对这些环节进行分阶段的优化有利于整体工程的优化设计，有效的保证建筑的施工质量，增加企业经济收益。
2.3 桩基础优化
灌注桩和预制桩是桩基础的两种类型。灌注桩是施工的重点项目之一，其施工时过程复杂，工期较长，难以把控质量。所以，在沉降符合相关标准的基础上，可以进行预制桩施工法，结合深层桩基，加大土壤对桩身的摩擦，并选用长度的预制桩。
2.4 上部结构优化
对房屋建筑上部结构进行优化，首先需要将剪力墙进行合理布置。具体做法是让剪力墙质量保持均匀，使得对称楼层平面中心和同楼层结构重心重叠在一起，减小地震、劲风等外部作用力的影响。在房屋类型达到标准的情况下，要应用大开间的剪力墙构造，适当的增长剪力墙墙肢，减少墙肢数量，降低混凝土应用。其次因为剪力墙的暗柱通常都采用的是钢筋，这样就可以应用大开间剪力墙来减少钢筋的数量。不过，在建筑场地地质复杂或较差的情况下，不能削减钢筋数量，这时就不适合运用大开间剪力墙构造。
2.5 建筑结构协调优化
房屋建筑设计还要在确保建筑结构不受影响的情形下和整体平面保持紧密配合，真正的实现美观、安全。建筑柱及墙布置，需要和房屋建筑平面的基本功能需求相一致，统一各个房间进深以及开间大小。简化建筑系统，避免出现墙与柱错位的现象，保持每一层的高度和截面面积相同。还要注意的是在进行楼体或电梯设计的时候，一定要在一些应力集中或受力方向较多的转角区域进行加固，采用承重能力较强的建筑材料，而在一些非承重构建结构中运用材质相对较轻的建筑材料，合理布局整体的建筑结构，减轻其自重，保证重心、刚心及质心交叠，避免扭转情况的出现，保障整体建筑在合理布局的规划下进行施工建设。
2.6 排水结构协调优化
在工程建设中建筑的给排水专用房里面往往会有很多机械设备，这样会加大其负荷量，因此需要尽量把水泵安置于地下室中。值得注意的是排水房间中的管道数量较多，且大小不一、粗细不同，所以要在楼板上加固穿孔位，预留符合标准的孔洞，尽量不要设置会影响水平方向管线贯穿柱和建筑梁结构的孔洞。如果管道贯穿的是房屋的承重墙，还应该注意对墙体进行加固和维护。尽可能确保结构的布设同管网体系相协调，避免出现管道绕柱或梁的状况。
2.7 结构同电气的协调优化
如果用导线的形式将电气的管线安装于金属管外部或墙体、楼板处，那么就会加大施工难度。因此，在管线贯穿建筑梁的情况下，需要在保证墙体厚度的同时在建筑梁上打孔，并要保证墙体一侧平面和建筑梁齐平，不能让管线暴露在墙体外。
3 结束语
总的来说，对建筑的结构进行设计优化，不但能够减少工程预算，而且可以确保建筑自身的功能。同时，需要注意的是建筑企业及开发商绝对不能只追求经济利益而不顾建筑质量，不能为了使结构设计优化实现经济最大化而削弱技术性能、缩减建材的质量。需要明确房屋结构的设计优化的最终目的是在保障建筑的功能和质量基础上增加企业收益，因此相关的建筑设计人员就要不断提高自身的专业水平，运用新的技术，设计合理的方案，优化建筑结构设计，建设安全经济的房屋。
