房屋結構設計中的建筑結構設計優化策略

戴曉東

（合肥高新技術產業開發區城建設計院有限公司，安徽 合肥 230031）

我國建筑行業隨著現代信息技術和科學技術的融入發展，取得了一定的成績，建筑行業已經成為當前經濟發展中的重要內容。一些新的建筑結構形式不斷出現，這些設計結構的應用，豐富了房屋建筑的形式，在確保房屋居住性能的同時，也帶動了房屋建筑的美觀性設計，能更好地滿足人們對房屋建筑的需求。在具體的房屋設計施工中，要結合當前房屋設計的實際情況，了解房屋結構優化設計的原則，全方位思考，更好地滿足當前人們對建筑行業發展的需求。

1 房屋結構設計概述

1.1 房屋結構設計的含義

房屋結構的優化設計，主要是在原有的結構設計基礎上，針對房屋建筑的功能需求，分析房屋在實際的施工建設中的內容，了解不同施工環節之間的聯系，并采用先進的技術和手段，采取一定的措施，從而對房屋建筑的整體性加以優化升級，最終完善整個房屋的整體結構，確保房屋結構設計滿足其居住功能的基礎上，對設計進行優化升級[1]。在整個設計的過程中，要結合時代發展和人們對建筑的要求，革新建筑設計的理念，重視建筑審美，設計出集安全、美觀、舒適、環保等于一體的房屋設計，并在設計的過程中不斷優化設計的方案，了解設計相關的基礎知識，提升設計的能力，最終設計出更加科學的房屋建筑方案[2]。

1.2 房屋結構優化設計的重要性

分析當前我國房屋建筑行業發展的實際情況，城市化進程的不斷推進，用地緊張現象更加凸顯，高層建筑及超高層建筑越來越普遍，且隨著科學技術和信息技術的發展，房屋建筑行業得到了很大程度的發展。為滿足當前人們對房屋建筑的質量及功能需求，在確保房屋建筑質量的基礎上，優化房屋建筑結構的設計，具有重要的現實意義。充分利用現代信息技術，引進先進的設計理念，可在很大程度上能提升設計方案的科學性，從而降低工程建設的造價，更好地實現建筑設計企業的經濟效益，在提升房屋建筑質量的同時，也能提升建筑設計的美觀性[3]。

2 房屋建筑結構設計中的關鍵問題分析

2.1 水平承載力

房屋建筑設計中承載力是關鍵，建筑結構的承載力無可替代，在房屋建筑出現突發狀況時，水平荷載力會起到關鍵性的作用，如在地震海嘯等自然災害對建筑物產生侵蝕和破壞時，建筑結構的水平荷載力能影響建筑的軸力，與建筑自重和上部結構導致的承載力不同[4]。尤其是在高層房屋建筑和超高層的房屋建筑，水平和豎直承載力掌握難度較大，但是需要注意的是，建筑物豎直承載力，荷載力在一定范圍內是保持不變的， 因此，水平荷載力會受到外界因素的影響，大風暴雪和地震等都會影響房屋建筑結構水平荷載力。因此，水平荷載力對建筑的安全性有很重要的影響，一旦出現問題會引發嚴重的安全事故，威脅到人們的安全[5]。

2.2 房屋建筑結構產生變形

房屋建筑變形也會影響建筑物的整體性能，從建筑的整體結構來講，豎向的承載力在一定范圍內不會產生影響，但是如果外界的外力影響因素會影響到建筑的結構問題，尤其是一些高層房屋建筑和超高層的房屋，如柱體所承受的外力超過自身能承受的荷載力時，可能引起結構軸的變化、變形。如果建筑豎向的承載力發生變化，那么整個建筑結構也會出現變化，帶來一系列的連鎖反應[6]。建筑變形后，會使得建筑橫梁之間的支撐力變小，最后影響到連續兩段支撐位置的負彎矩值上升。因此，要求建筑設計者要靈活設計建筑結構，對建筑的構件長度進行修改，減少因結構變形帶來的不好影響。

3 房屋結構優化設計的具體措施探討

房屋建筑設計是一項復雜的工程，針對不同建筑的實際情況[7]在設計中需要遵循建筑設計的相關原則，考慮施工中不同施工項目之間的關系，對不同層次的施工加以統籌，并考慮到建筑施工的不同特點，對整體的房屋建筑施工加以優化，確保建筑施工質量的同時，也能保證房屋建筑的安全性，美觀性，經濟性和環保性。

3.1 科學構建房屋建筑設計的模型

在房屋建筑工程施工中，建筑結構的模型設計是當前結構設計中的關鍵問題，在具體的設計中要考慮多方面的影響因素。

首先，要科學選擇變量。一般來講，在房屋建筑設計之前，設計者要認真分析了解設計方案，對整體的設計方案能有全面的掌握認識，同時也要考慮建筑建設中其他因素的影響[8]。從房屋建筑的實際來看，其中一些關鍵的工程參數，要將其作為重要的依據，設計者需要進行合理的選擇，參考房屋工程建設的參數，明確數據目標，減少建筑結構設計的偏差；其次，要確定設計的函數，在確保房屋建筑安全性和實用性的基礎上，如果要有效控制房屋建筑的成本，設計人員需要合理選擇函數；最后，設計中要考慮房屋建筑施工的條件，對設計者來講，需要整體了解房屋構件的尺寸、結構體系，才能最終確保房屋建筑的穩定性。實際的房屋建筑設計中，要具體分析房屋建筑使用的目的，結合施工條件，了解影響設計的相關因素，根據規范要求進行設計，解決設計中的難題，最終得出優化的設計方案。

3.2 房屋建筑計算模式的優化設計

房屋建筑結構體系所涉及的內容比較多，系統比較復雜，設計內部關系到各種計算程序，在建造結構的設計過程中，需要對各種建造的數據進行計算處理[9]。房屋建筑數據計算過程中，設計者要確保計算結果的優化，就需要進行不附帶約束條件問題的分析。要更好地滿足房屋設計工作的實際要求，在設計優化中，針對不同的建筑結構，應用不同的建筑結構設計計算模式，并對不同計算方法和模式的優點缺點加以分析，結合當前房屋建筑設計結構的要求，選用最優化的計算模式，從而有效減少工程設計的成本，確保設計的實用性，優化工程程序，提升施工設計的效益[10]。

3.3 房屋外形優化設計

隨著建筑行業的發展，我國在房屋建筑結構設計上也不斷進行創新和優化，為更好地滿足人們的審美和視覺要求，設計者在房屋設計優化中需要重視外形設計的優化，在原有優化措施的基礎上，科學調整建筑內部的形狀和結構，提升設計的完整性，確保建筑結構的設計質量。

在具體的設計中，要結合建筑物的實際情況，了解設計相關的標準和要求，先制定初步的設計方案，并參考多方面因素對其加以修改，應用外形優化設計的方法，根據建筑標準和外形結構的特征，進行設計。設計中還要應用連續性結構設計和稈系結構設計的標準，如稈系形式的外形設計中，要重視建筑物結構的節點坐標，將其作為設計的重要因素，確保外形優化設計的每一項都能符合要求。

3.4 房屋截面優化

對房屋建筑設計來講，結構細節設計對整個建筑的安全性穩定性有很大的影響，設計者需要對整個建筑結構的安全性加以綜合考慮，保證截面運算的科學性和準確性，確保截面設計每項指標達到要求。在建筑截面的優化設計中，需要對設計的準確性加以重視，根據計算數據，完成整個操作，確保截面的穩定性，延長建筑使用的壽命。

3.5 優化房屋基礎設計

房屋結構造價中，基礎造價所占的比重比較大，影響整個工程造價。因此，在建筑的基礎設計時，要重視對建筑基礎類型的選擇，一般來講，針對地質條件相對比較好的地區，低層房屋建筑可以采用淺埋天然基礎，高層房屋建筑一般應用樁基礎，能更好地控制房屋地基的沉降問題。對深埋獨立地下室，可以采用補償式的基礎。地下室設計要對地下室的基礎樣式、底板的結構，圍護、側墻等進行設計，在確保使用性的基礎上，更好地控制工程造價。因地質情況會影響到建筑結構的基礎形式，因此，設計者在具體的房屋設計中，所選擇的基礎形式不能一成不變，要因地制宜，根據房屋建筑所在地的條件，建筑結構的復雜性等，結合技術條件，科學選擇基礎形式，降低工程造價。

4 結語

綜上所述，在實際的房屋建筑中，要在保證建筑安全性和實用性功能的同時，還要確保整體造型的美觀，控制房屋工程造價，因此要遵循建筑設計的規律，重視建筑結構的優化設計。重視房屋建筑構件設計模型的研究，計算模式、外形、截面等設計優化工作，提升設計人員的設計水平，提升整個房屋建筑的設計水平，從而帶動建筑行業的發展。