房屋结构设计中的建筑结构设计优化策略

2018-02-15冯洁

建材与装饰 2018年31期

冯洁

（山西省第二建筑设计院　山西长治　046000）

引言

随着社会经济的快速发展，人民生活水平不断提高，人们对于房屋结构有了更高的要求，不但要求其安全实用，还要求具有一定的审美和经济性，能够更加有效地利用房屋空间。随着我国经济的发展及土地资源的短缺，未来的房屋建筑将会以高层或超高层为主。而且现在越来越多的年轻人由于各方面的原因更倾向于选择设计合理，空间利用率高的小户型。这些都要求建筑商在房屋设计阶段要充分考虑房屋的使用性能，进行建筑结构设计优化。同时建筑结构设计优化应用于房屋结构设计中，也能够节省工程成本，提高工程质量，增加建筑企业的经济效益。

1　建筑结构设计优化概念

房屋结构设计具备较强的技术性特点。在房屋结构的设计模块中，设计人员需要实现建筑物整体性能模块的统筹设计，这涉及到建筑物功能价值模块、美学指标模块、使用价值模块等，建筑物的实用性突出表现为能够满足人们日常居住的要求，具备遮风挡雨的基本功能。建筑物的审美性在于建筑物的外在美，外形结构要给人以赏心悦目的美的享受。在建筑结构的设计阶段，设计人员要进行房屋基本性能的考虑，进行房屋美学性及功能性的整体性考虑，通过对科学化设计理念的应用，进行最佳化建筑结构设计策略的应用，为了达到这个目的，设计人员需要进行房屋结构设计目标的统筹化管理，进行数学原理及建筑学知识的应用，进行多种设计方案的设计及筛选，满足居住者的居住要求。在建筑结构设计阶段的优化过程中，需要实现设计理念的更新，进行高效化设计方案的应用，确保设计方案的最大化效益。在实际工作中，建筑物的内部结构比较复杂，为了确保建筑物整体性能的提升，需要实现建筑物各个组成部分的有效性结合，实现对建筑物不同部分结构的设计优化，满足房屋结构设计工作的要求。在设计模块中，需要保持房屋平面结构的平整性，这样可以体现出建筑物的几何形体美，进行平面建造质量的提升，提升房屋结构的刚性，大大增强房屋的整体承受能力，避免出现结构性扭曲状况，从而满足居住者的日常使用要求。在设计过程中，设计人员可以进行竖直式承重结构的设计，从而提升房屋的竖直压力承受能力。

2　房层结构设计中的建筑结构设计优化策略

2.1　加大对设计理念概论的重视程度

建筑设计结构的形式方法复杂多样，所选择的范围也比较广泛，所以说，针对同一种建筑的结构布置方案来说，其中也必然存在着不用的结构分析和设计方式。由于设计方案的多样性和复杂性，以及建筑本体所存在分析上的差异性，所以在对建筑物进行建筑设计的过程中，要从选取的材料数据入手，不能仅仅只依靠机器去完成，有些地方也要标注自己的设计理念。所以说在针对一些问题的处理上，相关人员要有自己的经验判断。对于所遇到的问题作出合理的解释和规划方案的设计。从根本上分析这应该是属于概念化的设计，而与此同时的这种设计理念往往对设计人员电脑综合能力都具有一定程度的极高要求。他们都需要根据自身所掌握的丰富经验来对所存在的问题给予最为合理规范的判断和分析探讨，提出最佳的解决方案，从而促进建筑物结构本身的优化设计。

2.2　房屋建筑配筋及构造的优化设计

①墙体配筋。要求墙体的水平钢筋在外侧，竖向的钢筋在内侧。配筋的比例必须按照规定的构造设计，选取满足规范的最小配筋率即可。②对于连梁高跨比大于5的剪力墙，要求其连梁高度要按照规定通过楼面和屋面进行洞顶打开，对于窗台部门还要进行飘窗设计，在飘窗设计上为了增加安全度，要进行砌筑填充，同时还要再加一根梁，保证飘窗的安全性能；另外，在连梁配筋应对称配置，腰筋同墙体水平筋。

2.3　注重结构寿命优化

房屋建筑作为一类较为特殊的产品，应该在具体结构设计优化工作中关注后续房屋建筑的实际应用效果，能够促使其在结构方面具备较强的承载力和耐久性，如此才能够促使其在后续长期应用中具备较强的作用价值，尽量延长房屋建筑的使用寿命。比如对于房屋建筑桩基础结构的设计优化，就需要考虑到使用寿命，确保其能够具备更强的稳定性效果，避免在长期应用中存在受损威胁。

2.4　对计算程序进行优化

现阶段要么考虑到的诸多因素，其中最关键的就是建筑房屋的功能性。从这一点来说，就要求设计师们能够从整体功能性的角度去考虑问题所产生的原因和接下来所要应对的情况。对于房屋设计的主体而言，这其中就必须要运用到诸多的设计程序。这就加之要在工程技术上对设计师的各方面管理提出更为广阔更为严格的要求。根据具体情况具体分析，对于所需要工作的内容继而实施最为复杂的计算过程。单从结构分析层面上来说，游湖计算程序就属于优化结构本身。在设计师们进行设计的时候，要求设计师们不断根据现场情况积极调整，最终确立最为合适的设计方案。

2.5　房屋结构外套框架结构的优化设计

房屋结构平面框架的优化设计是一个多次及高次超静定问题，框架荷载使用条件是不变的设计因素，因此优化设计上也就剩下梁柱杆件截面尺寸为变量，因此可以通过调整相应的截面尺寸进行优化设计。房屋基本框架中，任何一个梁柱截面积的尺寸发生改变，都会影响整个结构内力分布，然而这种影响仅仅只针对杆件附近内力影响较大的情况。在每次优化设计过程中，对于单个构件截面尺寸发生改变的情况，往往需要重新计算结构内力，这样必然会浪费大量时间。为此，在实际的操作中，就可以近似假定杆件截面尺寸的改变不会影响到框架内力的重新分布，但是需要注意的是这个假定只能够在一次优化中使用，全部杆件优化有获得新的方案就需要放弃假定，对内力进行重新分析，这样才能够逐渐获得最优的方案，之后将最优方案借助常规框架计算进行一次分析即可。

2.6　优化排水系统

在房屋结构的设计过程中有一个非常关键的地方就是排水系统。排水系统直接关系着整个房屋建筑的整体质量，它在人们的生活中占据非常关键的位置。相关工作人员在进行房屋结构设计优化的时候，一定要将排水系统考虑进去，优化排水系统的设计。同时，在进行设备的选择的时候也要考虑到质量要求，尽可能在保证质量合格的情况下，选择价格较低的设备。除此之外，还要注意排水管道的安装问题，要保证所保留的尺寸和管道的尺寸相符，同时注意排水管道一般是安装在地下室中，还要进行楼板的加固。