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第1篇

【關鍵詞】房屋建筑；結構設計；優化方法；應用措施

隨著我國經濟的持續發展，房屋建筑業也取得了很大的成就。房屋建筑離不開基本的房屋結構設計，一個好的房屋結構設計不僅可以減少建設單位的建設成本，同時還可以提升使用者的切身利益。在市場競爭異常激烈的今天，優化房屋建筑結構才能有效的控制建設成本，才能給建設單位帶來良好的品牌效應，才能順應經濟發展潮流。因此，在房屋建筑中使用建筑結構優化方法有著重要的意義。

一、建筑結構優化設計方法概述

傳統的房屋建筑已經不能滿足新時期人們對于居住條件的要求，因此，在房屋建筑中運用建筑結構優化設計將房屋的實用性、安全性、美觀性相結合是如今房屋建設企業的必由之路。在新時期的房屋結構設計中是追求適用、經濟、安全、美觀以及便于施工五種效果的綜合。而這五種要求又相互影響甚至會出現相互矛盾的問題，這就需要運用到房屋建筑結構優化設計方法來最大程度的提升有限空間，有限資源。在綜合五種要求的情況下，選取最優方案，實現經濟化，實用性，適用性的良好目標。

二、建筑結構優化設計的意義

1、提高房屋建設企業的經濟效益。經濟的持續發展使得人們的生活水平也越來越高，土地的價格也隨之上漲，這也勢必影響房屋建設企業的成本上漲。市場競爭日益激烈，如何在穩定成本的基礎上建造出有美觀耐用的房屋也是建設企業值得思考的重大問題。因此，這就需要房屋建筑結構的改革，優化建筑結構設計，有效的提高房間的空間利用率和資源的使用率。在建設過程中對房屋結構進行優化改革，精簡建造工序，減少資源浪費，有效的降低施工過程中的難度，這樣不僅可以提高企業的經濟效益，有效的控制成本，同時還能滿足新時期人們對于房屋的需求。

2、提高房屋建筑結構的實用性。近年來，由于我國對于房產需求的劇增，房屋建筑行業也得到了快速的發展，房屋建筑結構也越來越有特色。在保證美觀，安全，經濟的同時，我們不能忽略了一個最基本的要求，就是實用性。新時期人們對住房要求越來越高，好的房屋格局，實用便利的住房條件是人們選擇房屋的基本條件，在有限的空間和有限的資源下，將房屋的實用性得到最大發揮，這就需要房屋結構優化設計的辦法進行改良。因此，房屋結構的優化設計將人們對于房屋安全、美觀、實用等要求結合起來，不斷的房屋結構進行優化與改良，滿足人們的各項需求。

三、建筑結構設計的標準與原則

所謂房屋建筑設計就是對房屋建筑過程規劃、設想的過程通過視覺感官的方式描繪出來。設計的優劣直接導致房屋質量的優劣，因此，在設計過程中就要求房屋建設企業重視房屋質量，優化房屋結構。在設計過程中考量多方面因素，除了對房屋本身的材質結構進行考量之外，還要結合當地的具體環境，地質要求等要素進行考慮。綜合各方面因素，對房屋建設做出科學合理的設計。

在設計過程中我們要遵守安全性、經濟性、合理性的原則。安全是房屋設計的重中之重，也是人們在住房選擇上最注重的要求，因此在住房結構的總體設計下也要注重各細節方面的安全性設計。同時，在住房設計上也要科學合理，房屋結構設計中各環節是相互影響相互制約的，只有保證房屋建筑的科學性和合理性，才能提高房屋建設企業的經濟效益，才能保證房屋的結構優化。

四、房屋建筑結構優化的應用措施

1、選擇科學合理的結構形式和設計方案

房屋建造初期選擇好的設計方案直接關系到企業的總投資成本，房屋的建筑進程以及房屋建成質量等重要問題，所以說，好的開頭是成功的一半，由此可看出，對于前期的方案選擇尤為重要。在設計時，融入房屋結構優化設計，就可以針對不同的房屋類型，建筑類別作出相應的合理的結構設計和調整。相關設計師通過房屋結構優化設計，在設計初期對建筑結構進行優化，減少建造過程中的困難度，有效的降低建筑成本和施工損耗，因此，建房初期選擇合理的設計方案在整個建房過程中有著重要的作用。

2、設計最優的計算進程

建筑房屋的設計過程是一項復雜的計算過程，在整個過程中涉及很多方面的系統程序。因此就要求設計師在進行計算的過程中，必須將附加約束條件轉換成不帶約束的條件，盡量提高計算過程的精準度。這樣一方面利于房屋建設企業在建設過程中的過程精簡，有效的降低了建造過程中的難度，另一方面，精準的計算過程也有利于房屋的建設和房屋的質量。同時，設計師在設計計算過程中也要充分考量現場施工的實際情況，根據當地的實際環境和建筑特點，制定出符合當地情況的建筑方案，因此，要求相關設計人員盡量選擇程序運轉效率高，功能完善的計算程序，一方面提高自身的工作效率，另一方面確保整個設計計算過程的進準度。

3、綜合分析計算結果，積極應用信息優化技術

房屋結構設計師一項漫長且復雜的過程，這就要求相關設計人員能夠與時俱進，通過現代網絡化技術的支持，運用網絡技術，提高數據整理的自動化程度，有效的減少設計過程中的人力和物力。而且通過網絡技術對于數據的準確分析，可以有效的節約建設過程的成本，同時為房屋結構的進一步優化提供了依據。利用信息化技術不僅可以有效的為企業節省人力和物力，還能保障設計過程的進度和質量。

4、在遵循科學的基礎上優化房屋結構設計

房屋結構的優化設計應建立在遵循科學的基礎上。在房屋結構設計中是追求適用、經濟、安全、美觀以及便于施工等要求是建設企業的重要任務。因此，為了將這些要求在房屋建筑是得到最大的發揮，就要求相關工作者不僅要具備非常豐富的技術知識理論，還要具備豐富的施工實踐經驗，在理論結合實踐的經驗中，對房屋設計及施工中的細節進行把握和裁決，確保房屋結構優化設計的實施，同時相關工作者也要掌握國家的質量標準和相關規定，嚴格按照國家標準進行工作。

結語

通過以上論述可知，房屋結構的優化設計方法在房屋建設中有著重要的作用，相關設計人員在確保建筑設施功能完善的同時，通過房屋結構的優化設計方法也可有效的降低建設企業的生產成本和精簡建設過程的難度。由此可看出，房屋結構優化設計不僅可以有效的提高建設企業的經濟效益，還能為居民帶來更多房屋戶型選擇。所以，在房屋建造過程中應該廣泛的應用到房屋結構優化設計的方法，同時大膽創新，探索出更為優異的房屋結構設計方案。

參考文獻：

[3]許宗雨. 探析房屋結構設計中建筑結構設計優化方法的應用[J]. 江西建材，2014，16：36-37.

第2篇

關鍵詞：房屋， 結構設計， 優化技術 ， 方法，要點

Abstract: with China's economic prosperity and development, housing construction structure design level also constantly improving, the optimization design of building structure not only can save cost cost, but also can improve the quality and safety of the house. The paper mainly introduces the present situation of the houses and the optimization design of reason, and expounds the optimized design of building the main contents and methods, finally puts forward the design optimization of building structure should be pay attention to, and puts forward some opinions of his own.

Keywords: housing, structure design, optimization technology, method, the main points

中圖分類號：S611文獻標識碼：A 文章編號：

近年來，由于土地價格市場的變化，不斷上漲的土地價格給開發商的建筑總成本控制帶來了極大的壓力，同時，人們對于居住條件及生活環境的要求不斷提高，相應建筑產品的品質要求也就不斷提高，這就讓開發商不斷尋求新的手段滿足顧客需求，而降低工程造價就成為開發商追求的直接目標，這就需要我們利用結構設計優化設計技術方法，提高有限空間 有限資源的最大化效果發揮，實現經濟化 實用性和適用性的良好目標。

1 房屋設計的現狀及實行優化的原因

依據我國的國情以及發展形勢，我國今后主要以建設高層住房為主。與此同時，投資者們也日益關注建設成本如何最低化，使用結構設計優化技術能夠實現建筑成本的最低化。

若想實現結構優化的目的，工程設計人員首先以建筑的安全性為基礎，然后理性分析建筑方案，融合與之相適宜的設計理念以及方法實現對工程造價的有效控制，以符合投資者的經濟要求。根據統計資料顯示，建筑結構經過優化設計比未進行優化的建筑節省了50%至30%的費用。然而，在很多實際優化設計中，其因為受到較多因素的制約而難以施展、發揮出其優越性。比如，過度追求工程設計進度，就會影響工程設計人員的設計效果，一味地以滿足工程進度為目標；年輕的工程設計人員常受其專業素質限制，難以理解其設計軟件，無法實現優化技術。也有一些工程設計人員過于關注建筑部分，忽視了建筑的整體方案，能實現控制整體造價。由此可見，工程設計人員要將其技術與經濟效益進行有機結合，只有合理的設計方案才能確保實現最大經濟效益。

2 房屋優化設計的主要內容

通常房屋結構的設計主要是利用適宜的方法和設計理念來滿足房屋建筑設計的需求，比如確定合理的布置、結構形勢、構件尺寸等。尤其是優化設計基本的鋼筋混凝土房屋結構體系，往往自整體布局與具體構件兩個角度進行分析。影響整體布局的關鍵因素是建筑物的柱網尺寸、層高、體型、抗側力構件位置等。具體構件主要是指結構構件的幾面、布局、鋼筋及混凝土的配筋構造、強度等級、對于這兩大方面的因素，需要有專業的工程設計人員，熟知構件設計規范并具有豐富設計經驗，而且善于分析與把握構件受力特性及結構，進而選取最相適宜的方法展開優化設計工作。

3 房屋結構設計優化方法

賞心悅目的建筑是建筑的美觀與結構設計相互協調密切配合的結果。建筑結構設計追求適用、安全、經濟、美觀和便于施工五種效果，而建筑設計優化設計技術方法的應用不但滿足了建筑美觀、造型優美的要求，又能使房屋結構安全、經濟、合理，成為實際意義上的“經濟適用”房。從建筑上分析結構設計優化方法，它主要體現在房屋工程分部結構的優化設計和房屋工程結構總體的優化設計量方面。

房屋工程分部結構優化設計實施過程中，還應該按照一切從實際出發的原則，結合具體工程的實際情況，圍繞房屋建筑的綜合經濟效益的目標進行結構優化設計。進行結構設計時，應在滿足設計意圖后，盡量使平面布置規則，縮小剛度和質量中心的差異，這樣水平荷載就不會使建筑物有太大的扭轉作用 豎直方向上應避開使用轉換層，減少應力集中現象。

3.1結構優化設計模型

結構設計優化就是在各種影響變量中選擇主要參數，并建立函數模型，運用科學合理的方法得出最優解。結構總體的優化建立模型的大致步驟如下：

（1）設計變量的合理選擇。通常的設計變量選擇對設計要求影響較大的參數，將所涉及的參數按照各自的重要性區分，將對變化影響不大的參數定為預定參數，通過這種方法可減少很多計算編程的工作量。

（2）目標函數的確定。使用函數找出滿足既定條件的最優解最后，約束條件的確定 房屋結構可靠度優化設計的約束條件，包括了應力約束、裂縫寬度約束、結構強度約束、尺寸約束、從正常時的極限狀態下彈性約束到終極狀態的彈塑性約束、從可靠指標約束到確定性約束條件等。設計中，要保證各約束條件必須符合現行規范的要求。

3.2結構優化計算方案

結構設計優化設計多個變量、多個約束條件，屬于一個非線性的優化問題，設定計算方案時，常將有約束條件轉變為無約束條件來計算常用的方法有拉氏乘子法、符合型法、Powell等。完成計算方案的設定后只需編制相應適用的運算程序即可得到我們的最終優化結果。

4 結構設計優化中應注意的問題

結構設計優化方法應用于實踐之中，是目前一個比較廣泛的課題，利用結構優化的方法在不改變適用性能的前提下達到降低工程造價的目的 結構設計優化設計應用于項目的整體設計、前期設計，舊房改造，抗震設計等設計的各分部環節，發揮著巨大的效益 在按照結構設計優化的方法及模型進行實踐的過程中，要注意下面的幾個問題：

4.1 結構設計優化應注意前期準備

因為前期方案的確定直接影響建筑的總投資，而現在存在的普遍問題就是前期方案階段結構設計并不進行參與，建筑師進行建筑設計時大多并不考慮結構的合理性以及它的可行性，但是建筑設計的結果卻直接對結構設計造成影響，某些方案可能會增加結構設計的難度，并使得建筑的總投資提高。如果在方案的初期，結構優化設計就能參與進來，那么我們就能針對不同的建筑類別，選擇合理的結構形式，合理的設計方案，獲得一個良好的開端。

4.2 概念設計結合細部結構設計優化

概念設計應用于沒有具體數值量化的情況，例如地震設防烈度，因為它的不確定性，計算式難免與現實有較大的差異，在進行設計的時候就要采用概念設計的方法，把數值作為輔助和參考的依據 設計過程中需要設計人員靈活的運用結構設計優化的方法，達到最佳的效果。

在結構設計的過程中，要注意對于細部的結構設計優化，比如現澆板中的異形板拐角處易出現裂縫，可劃分為矩形板注意鋼筋的選擇，I級鋼和冷軋帶肋鋼市場價格差不多，但是他們的極限抗拉力卻相差很大，所以在塑性滿足要求的情況下，現澆板的受力鋼筋就可選擇冷軋帶肋鋼筋，從而達到既安全又經濟的目的。

4.3 下部地基基礎結構設計優化

地基基礎的結構設計優化首先要選擇合適的方案，如果為樁基礎，那么要根據現場地質條件選擇樁基類型，盡量節省造價。樁端持力層對灌注樁樁長的選擇影響很大，應多進行比較以確定最合適的方案。

5 結束語

總之，工程造價在工程項目占有很大比例，具有重要的經濟效益，所以優化設計房屋結構能夠卓有成效地減少工程造價成本。與此同時，優化設計房屋結構要保障建筑的安全級別，合理化等，協調好技術和經濟兩者之間的關系，切勿因重視節省成本，而忽視質量或技術。為了實現整體目標最優，結構設計人員與工程師要分析房屋結構設計，充分發揮其優勢，利用精細高效的工作標準及要求來實現最優化的房屋結構。

參考文獻

第3篇

關鍵詞：房屋建筑結構；設計；方法

當前我國城鄉居民收入的提高，滿足物質生活需求的基礎上對房屋建筑的需求量日益上漲，促進建筑業的興起與發展。在進行房屋建筑結構設計時可遵循剛柔并濟、低碳環保、多層建筑關注人文環境等原則，設計人員嚴謹工作態度，在設計時需依據相關規章制度，結合建筑要求及功能作用，對建筑的地理位置、抗震防裂、類別及高度等方面作出相關研究分析，以便展開設計工作。

一、房屋建筑結構設計的標準

改革開放政策的有效落實，使我國經濟發展取得一定的成果，建筑行業的發展較為快速。而其中的房屋建筑結構設計環節在建筑公司發展過程中起著重要作用，并直接影響住戶的人身財產安全。因而在進行房屋建筑設計時需設計人員遵循一定的設計標準，確保設計的房屋建筑安全穩定，滿足住戶要求。一般而言，房屋建筑設計的標準主要內容是：在進行設計工作時需依據現有的建設結構，不能對其產生破壞，以設計的建筑為主體，合乎常理、科學性的進行結構設計工作，避免超出設計能力范圍，給施工者帶來麻煩。在判斷房屋建筑結構設計的合理性時，可從建筑的安全性、效益性、美觀性、實用性、易于施工性等方面進行綜合評價工作。當這些方面均滿足相關要求時，將表明此建筑結構設計較為合理，反之表明該設計方案存在缺陷，需改進或者重新制定新的設計方案。

二、房屋建筑結構設計方法

（一）建筑結構相關部分的設計方法

在對房屋建筑結構進行設計時需注意結構平面圖、屋頂結構圖、大樣詳圖的設計繪制，以及建筑樓梯、基礎的設計方法。繪制建筑結構平面圖需考慮相關的抗震影響因素，可減少計算機軟件建模環節，設計人員可直接進行建筑結構設計；若通過計算機相關軟件進行建模，則需全面考慮建筑結構的受壓和局部受壓情況，合理使用計算機編程計算出房屋結構荷載值，確保設計出的建筑結構方案貼近結構實際受力情況。繪制屋頂結構圖可采取折板方式和梁板方式。前者可應用在跨度較小的房屋建筑結構，后者則可在不規則房屋平面以及跨度較大的房屋建筑結構使用，結構圖中還應標明房屋梁板折角鋼筋的位置。結構相對較為抽象，為讓施工人員能更好的理解圖紙意思，設計人員可將一定的空間概念融匯其中，并增強建筑圖紙和示意圖的理解能力。大樣詳圖的繪制可以建筑詳圖為基礎，并可對原有詳圖進行局部修改操作，以便在保持建筑外形時實現結構受力和易于施工的目的，并保證建筑結構標高和外形尺寸與建筑專業的一致性，以便能規避施工過程中出現的風險隱患。

建筑樓梯的設計時需側重其撓度，規范梯梁的梁下凈高度，上下樓層的梯梁位置需保持一樣，若出現異常情況，可采用折板樓梯進行彌補。折板樓梯鋼筋需考慮結構局部應力情況，可自相關折角處將其斷開錨固。梯梁的梁下凈空需求以及梁板寬度需依據相應的結構標準進行合理的設計，以確保其符合要求。在第一段梯板設計時需考慮其基礎沉降是否滿足相關要求，進而考慮是否加筑梯梁。設計建筑基礎需慎重考慮，因其質量水平對上層整體建筑質量有重要影響。進行基礎混凝土澆筑時需考慮混凝土配料、程序等問題，并在基礎配筋比上需嚴格按照圖紙標記進行配置，以便實現最小配筋比率；對建筑基礎圖紙上還應標明構造柱的位置。設計整個建筑結構時應考慮建筑結構抗震能力，以便增強建筑結構的堅固程度。

（二）結構設計成果檢測

在對結構設計成果進行檢測驗算時需不同結構分別采用不同方法進行驗算。多層結構建筑的砌底可應用底部剪力法，混合結構建筑則注意塑性變形集中化造成的不利情況。在雙向板查表驗算時可結合材料泊松比的意義進行驗算活動，在進行結構驗算時必須依照相關規范標準開展，嚴格核對相關數據，以保障工程施工質量。當前住宅建筑大多采用多層建筑結構設計方法，對此在進行結構設計時避免樓梯間出現在房屋尾部與轉角處，進行縱橫墻設計時需采取對稱處理。框架和抗震墻可進行雙向布置，并注意控制屋頂的比例及抗震墻剛度，以確保房屋整體的安全穩定。

三、房屋建筑結構設計應注意的問題

（一）房屋建筑地下室外墻設計需注意的問題

在對房屋建筑地下室外墻設計時需綜合考慮影響因素，確定外墻混凝土等級以及外墻厚度。普遍看來，地下室需采取防水措施，外墻抗滲等級以及鋼筋配比均需采取相關對策進行管理控制。在進行房屋建筑結構設計時需以實際情況為基礎，全面考慮分析影響因素。

（二）建筑基礎底板設計需注意的問題

進行建筑基礎底板設計時需注意鋼筋攤鋪的均勻度，防止鋼筋重疊現象，有效利用天然地基優勢。設計人員在進行基礎底板設計前可實地搜集相關數據，充實設計資料，進而完善建筑結構設計方案。在處理軟弱地基狀況時可采取換土墊層的設計，設計者只憑借經驗進行處理將會造成建筑危害，不能達到安全、經濟的目的。在磚混結構房屋設計中需考慮墻體的坑剪能力，有效防止墻體出現裂縫現象，并能增強建筑結構的抗震性。

結束語

綜上所述，房屋建筑結構設計方法需多方面考慮，設計人員可實地考察，搜集確切數據，以防止設計過程中出現失誤，造成損失。以建筑質量為落腳點，重視設計細節，設計人員需提高技術水平、充實專業知識、積極積累實踐經驗，以便進一步完善房屋建筑結構的設計方法。

參考文獻：

[1]彭延標.探究房屋建筑結構設計的原則與方法[J].山西建筑，2012，29：71-72.