房屋结构设计中的建筑结构设计优化探析

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1、房屋结构设计中的建筑结构设计优化探析刘小辉（汕头市升平建筑设计院有限公司515000）【】建设房屋首先要保障其安全性，房屋经济性能强、适用范围广、建设方便、外观精美等多种要求已经成为群众的购房基本标准，为了在竞争愈加激烈的建筑市场中取得优势，建设单位对房屋结构的设计便显得尤为重要。本文首先分析了建筑结构优化的重要性，对房屋结构设计优化方法的应用进行探讨，最终得出建筑结构设计优化的一般步骤。【关键词】房屋；建筑；结构设计；优化分析1.前言建筑物性能指标有很多，安全性是其基本要求。但一栋建筑物是否容易被消费者接受、购买，仅安全性能优越无法满足群

2、众需要，其结构是否完整、外形是否美观、实用性能好坏都已经影响到房屋的居住舒适度、整体功能的发挥。房屋结构的建设成本是整个住房建设工程中资金投入主要部分，进行结构设计优化，可以直接降低工程项目资金投入，同时也保证住房的质量和其外形的美观。优秀的房屋结构设计方案不仅能降低建筑成本，也可以方便施工人员进行具体操作，同时充分利用建筑物周边资源，提高建筑物实用性能、经济性能和质量标准。2.建筑结构设计优化的重要性2.1建筑结构设计优化方法的概念建筑结构优化是为了在满足房屋建筑基本功能要求下，提高房屋的居住舒适度，在满足房屋质量安全的条件下，使房屋更美

3、观，减少建筑成本。这种设计优化方法一般是将空间资源、设备资源、经济资源和材料资源进行合理配置，使得整体效益最大化，最大优势在于它比传统设计可以大幅节省工程造价。进行建筑结构设计优化时，要一切从实际出发，尽量减小质量中心和刚度中心的差异，确保建筑承受水平负荷时扭转程度很小，同时建筑平面结构要采取对称规则方式，在垂直负荷作用下承重构件可以上下贯通。2.2建筑结构设计优化方法的意义进行建筑结构优化设计，不仅可以实现建筑物的使用价值、经济价值和美学价值，还可以降低建筑成本、保护建筑物周边生态环境。进行结构设计优化，首先保障了结构功能性的完整，对不同

4、种类的房屋，根据其具体需求，在结构造型、受力性能、结构材料等各方面进行最优配置，如选择圆形结构进行平面设计可以提高结构最大承受力；其次结构优化设计可以大幅节约造价，建筑企业提高经济效益的有效手段之一便是节约造价成本，现代房屋建筑大多是多层建筑、高层建筑，层数越多，建筑面积越多，建筑结构要承受的力也越大，承重墙、梁和柱的质量品级、抗震性能等性能指标要求也更高，原材料成本就会提高，合理的结构设计可以使用更少原材料来达到各质量性能指标，实现结构的经济安全。3.房屋结构设计优化方法应用3.1整体优化和局部优化建筑设计项目的层次性比较明显，一般包括设

5、计体系、结构体系和安装体系等，每个体系中包含很多分支体系，在进行房屋结构设计时要对不同分支进行优化，层层递进，最终完成整个工程设计。建筑设计项目一般比较复杂，并且建设环节较多，关联性大，进行分阶段优化可以让每个环节的效率提高，在材料选取、零部件选择、结构类型选择方面效率更高。局部优化、整体优化会使得项目整体效益更大，给建筑设计企业带来更大经济效益。3.2桩基和上部结构优化桩基主要有灌注桩和预制桩两种类型，灌注桩施工时较为复杂，工期长，质量难把控，而预制桩在制造时就满足相应的质量标准，具有量化的韧度和强度，当建设项目工程质量要求可以由预制桩满

6、足时，一般选用预制桩。住房建筑上部结构中剪力墙的分别对房屋质量好坏有着较大影响，一般将剪力墙对称放置，将对称楼层平面中心和同楼层结构重心重叠到一起，在地震等极端情况下，可以更有效的支撑房屋，提高房屋不完全倒塌的概率。3.3建筑给排水系统优化给排水系统是房屋结构中重要组成部分之一，每栋建筑物都会有一个专业的给排水专用房间，该房间内往往会有很多机械设备，负荷量较大，如果将水泵安置在地下室内，不仅可以节约建筑空间，还可以减少水泵压力。给排水房间内一般有较多管道，管道穿墙部分要进行加固，防止长久使用后晃动，同时避免管道贯穿承重墙，加强结构布设与管X

7、体系的协调性。3.4建筑电气系统优化电气设施在当今社会已无法缺少，房屋在结构设计时必须考虑电气导线穿插安放路线、插座位置分布等，在设计时要考虑到如果管线需要贯穿建筑梁，在建筑梁制造时要预留出孔洞，并保证梁宽与墙体厚度相同，如果无法达到相同要求，要保证墙体的一侧平面与梁侧平面平齐，即保证导线在墙体内。高层房屋建筑中几乎都包含电梯房间，空洞很多，预埋构件较多，在设计时要单独计算强度要求，保障建筑的安全性。4.建筑结构优化设计一般步骤4.1建立建筑结构模型建筑结构优化设计首先要建立最符合现实情况的模型，建模过程一般分为三个阶段：（1）变量的选择。

8、变量一般选择会对最终设计方案选择起决定作用的那些数值，如：工程的目标参数，包括房屋价格参数和预期损失参数；工程的控制与约束参数，包括房屋价格可靠性能参数等等。如果选用变化幅度小，