房屋結構設計中的建筑結構設計優化策略

苗瑞強

（太原市建筑設計研究院， 山西 太原 030000）

0 引言

時代在發展，人們的生活水平不斷提高，對于建筑結構形式與功能性等多方面更加嚴格，在設計過程中建筑結構不僅要保證基本的安全性和，美觀性，還需要從業主的角度出發，實現科學、合理的結構設計，從某種意義上來講建筑結構設計對建筑工程質量與施工效率有著緊密的聯系，同時也是提高建筑施工企業經濟效益的關鍵所在。通過結構設計優化工作能夠提高建筑物的安全性、適用性、經濟性、穩定性、美觀性，延長建筑物的使用壽命，有助于建筑工程領域的可持續發展。

1 建筑結構設計優化相關概述

建筑結構設計優化主要是運用科學合理的設計理念，從建筑安全性出發，考慮建筑物在應用過程中應具備的基本功能，同時還要保證具備外形美觀的特點，這樣才能吸引更多的人關注，從而解決建筑工程結構設計存在的不合理問題，運用科學的方法對各種設計方案進行比較分析，結合建筑工程的特點和實際情況選出最為合理的設計方案，以滿足各方面的具體要求。從理論上來看，建筑結構設計優化需要從全面的角度進行分析，并充分的體現在建筑結構設計方案中，從圍護、屋面、樓梯等細節入手，提高結構設計的合理性，充分考慮總體布局、結構類型、受力條件、造價成本等，更是以安全、適用為原則，保證結構設計的優越性，更好的促進我國建筑業的快速發展。建筑結構設計人員需要在保證建筑基本穩定的前提下使豎直方向所承受的力量上下貫通開來，從而保證建筑物的受力均衡，盡量不選擇轉換層的形式，加強對剛度的認識，做好各種荷載水平的計算與試驗做到不漏輸荷載，避免由于設計水平不高所由此引發的安全問題，提高建筑物整體的強度和抵抗外部荷載能力。

2 建筑結構設計優化在建筑結構設計中應用的優勢

2.1 節約土地資源

從當前來看，高層建筑、超高層建筑數量不斷增多，與普通建筑結構形式相比，高層建筑所占用的土地面積更小，這在一定程度上提高了土地資源的利用效率。但是在建筑高度不斷增加下，建筑層數也越來越多，結構設計要求更加嚴格，很容易出現建筑結構層數與占地節約相背離的情況，建筑結構設計處于一種失衡狀態，并且這方面所造成的成本增加也是必然存在的。因此，建筑結構設計優化下，提高土地資源利用效率，合理控制占地面積與層數之間的協調關系，將工程成本控制在一個合理的范圍內，有助于建筑工程的可持續發展。

2.2 經濟性、適用性更強

眾所周知，建筑結構設計是建筑工程的靈魂所在，建筑工程主要是為了滿足人們日常生活、工作的實際需求，房屋建筑首先要滿足使用者對建筑功能性要求，并綜合建筑整體情況從安全性、經濟性出發，使內部結構更加的合理。結構設計優化的過程中，從施工角度和使用角度綜合考慮，采用最直觀的方案實現房屋的美學效果，并保持其具有良好的安全性和穩定性，這也給建筑結構設計工作提出更高的要求。上面我們說高層建筑層數不斷增加，其所承受的自重荷載也更大，對建筑整體框架、梁、柱都有一定的影響，如果要增加建筑物的承載能力，就需要適當提高建筑墻面面積與梁柱截面通過不斷地優化，發揮每一單元的功能價值，實現最合理的資源配置，保證各單元既可以獨立的存在，又可以相互銜接、保持一致。

2.3 提高建筑節能環保水平

建筑結構設計優化不僅體現在土地資源利用效率的提升，還可以在滿足質量安全要求的同時，達到經濟適用與綠色環保舒適的目的，使房屋建筑結構設計更加環保，符合國家及相關標準要求，在國家大力倡導節能減排、綠色環保的同時，以綠色建筑設計理念為基礎，不斷引進環保行技術、環保型材料，保護自然環境，促進社會的穩定發展。

3 房屋建筑結構設計的要點分析

3.1 優化高層建筑空間和平面設計

對于低碳環保理念之下的高層建筑結構施工，涉及到空間與平面的設計，并且是非常重要的一部分，在進行結構抗震優化設計的過程中必須嚴格遵循建筑結構設計流程，以實地勘察數據為基礎，確定高層建筑的高寬比。在高層建筑平面設計中，應該加強建筑抗測力構建布設的規則性要求，盡量選擇鋼筋混凝土框架作為結構抗震的首要條件，采取軸壓較低的鋼筋混凝土框架柱，以此達到建筑結構設計要求。需要重視在高層建筑結構的抗震設計中，結合建筑結構的剛度與承載力等多方面的因素進行考慮。這樣可以保證結構的受力比較均勻，在根據實際的情況，使設計更加的合理化，提高建筑工程結構的抗震性能。另外對于高層建筑結構的傳力途徑進行分析，通過合理的方法減小地震對建筑造成的傷害。

3.2 引入先進的設計理念

設計理念是保證結構設計合理科學的主要依據，圖紙設計水平直接影響房屋建筑結構優化質量與實施效果，房屋建筑質量水平、成本利潤、技術水平、使用壽命，都受到圖紙設計的一定影響。因此，在進行建筑結構設計優化的過程中，應該充分考慮傳統設計技術于現代化設計技術的結合，引入先進的設計理念，以此為基礎實現房屋結構設計優化的科學化、現代化。圖紙設計過程中可以采取計算機技術與結構優化設計相結合的形式，將傳統的平面設計轉為立體圖形設計，保證所設計出來的圖紙更加立體，方便工作人員及時對建筑結構數據進行修改和完善，提高建筑結構設計優化的工作效率與質量水平。

3.3 建筑結構整體優化設計

整體優化設計重點體現在建筑結構整體與局部構造設計優化兩方面，要保證建筑外形與內部結構更好的融合在一起做好整體性優化是非常重要的。對于房屋建筑結構設計來講有很多內容，比如：屋頂結構、基礎結構、圍護結構、抗震設計等，這些方面的設計工作不僅要求設計人員具備良好的專業技術水平，還要做好工程造價與使用功能的完美設計。設計人員通過前期的實地考察，結合現場情況對工程進行優化設計，保證建筑結構能夠具備良好的穩定性，在自然災害發生時能夠最大限度保證人員安全，降低經濟損失。

3.4 剛度設定

對于低碳環保理念中的設計對于建筑結構的抗震性能的剛度要求也比較的嚴格。需要剛度的設計符合位移與延伸性的要求，確保發生地震的時候高層建筑結構可以安全應對。并且主體的抗震性剛度不能過大，主要有以下幾方面的原因：符合要求的高層建筑結構中的剛度需要比規范中的范圍值略大，而高層建筑結構的延伸性設計需要結合結構的設計要求與構造情況而定。一但剛度過大，就會造成地震發生時，結構的振動頻率減小，受到地震的影響就會增加。最終造成曾高層建筑結構的承受地震能力增加，對于地基產生的副作用也會更大。

4 結語

綜上所述，建筑結構對于建筑建設來講所具有的位置是不容忽視的，作為建筑工程項目得以順利實施的基本依據與首要條件，落實建筑結構設計的經濟性、適用性、美觀性、安全性等原則，加強建筑結構設計優化工作，是當前建筑發展的必然趨勢。相關人員在進行建筑結構設計優化的時候，應該把握好設計理念與優化策略，能夠秉持不斷創新的原則，為我國建筑行業主注入源源不絕的動力，推動社會經濟的繁榮發展。