房屋结构设计中的建筑结构设计优化策略

苗瑞强

（太原市建筑设计研究院， 山西 太原 030000）

0 引言

时代在发展，人们的生活水平不断提高，对于建筑结构形式与功能性等多方面更加严格，在设计过程中建筑结构不仅要保证基本的安全性和，美观性，还需要从业主的角度出发，实现科学、合理的结构设计，从某种意义上来讲建筑结构设计对建筑工程质量与施工效率有着紧密的联系，同时也是提高建筑施工企业经济效益的关键所在。通过结构设计优化工作能够提高建筑物的安全性、适用性、经济性、稳定性、美观性，延长建筑物的使用寿命，有助于建筑工程领域的可持续发展。

1 建筑结构设计优化相关概述

建筑结构设计优化主要是运用科学合理的设计理念，从建筑安全性出发，考虑建筑物在应用过程中应具备的基本功能，同时还要保证具备外形美观的特点，这样才能吸引更多的人关注，从而解决建筑工程结构设计存在的不合理问题，运用科学的方法对各种设计方案进行比较分析，结合建筑工程的特点和实际情况选出最为合理的设计方案，以满足各方面的具体要求。从理论上来看，建筑结构设计优化需要从全面的角度进行分析，并充分的体现在建筑结构设计方案中，从围护、屋面、楼梯等细节入手，提高结构设计的合理性，充分考虑总体布局、结构类型、受力条件、造价成本等，更是以安全、适用为原则，保证结构设计的优越性，更好的促进我国建筑业的快速发展。建筑结构设计人员需要在保证建筑基本稳定的前提下使竖直方向所承受的力量上下贯通开来，从而保证建筑物的受力均衡，尽量不选择转换层的形式，加强对刚度的认识，做好各种荷载水平的计算与试验做到不漏输荷载，避免由于设计水平不高所由此引发的安全问题，提高建筑物整体的强度和抵抗外部荷载能力。

2 建筑结构设计优化在建筑结构设计中应用的优势

2.1 节约土地资源

从当前来看，高层建筑、超高层建筑数量不断增多，与普通建筑结构形式相比，高层建筑所占用的土地面积更小，这在一定程度上提高了土地资源的利用效率。但是在建筑高度不断增加下，建筑层数也越来越多，结构设计要求更加严格，很容易出现建筑结构层数与占地节约相背离的情况，建筑结构设计处于一种失衡状态，并且这方面所造成的成本增加也是必然存在的。因此，建筑结构设计优化下，提高土地资源利用效率，合理控制占地面积与层数之间的协调关系，将工程成本控制在一个合理的范围内，有助于建筑工程的可持续发展。

2.2 经济性、适用性更强

众所周知，建筑结构设计是建筑工程的灵魂所在，建筑工程主要是为了满足人们日常生活、工作的实际需求，房屋建筑首先要满足使用者对建筑功能性要求，并综合建筑整体情况从安全性、经济性出发，使内部结构更加的合理。结构设计优化的过程中，从施工角度和使用角度综合考虑，采用最直观的方案实现房屋的美学效果，并保持其具有良好的安全性和稳定性，这也给建筑结构设计工作提出更高的要求。上面我们说高层建筑层数不断增加，其所承受的自重荷载也更大，对建筑整体框架、梁、柱都有一定的影响，如果要增加建筑物的承载能力，就需要适当提高建筑墙面面积与梁柱截面通过不断地优化，发挥每一单元的功能价值，实现最合理的资源配置，保证各单元既可以独立的存在，又可以相互衔接、保持一致。

2.3 提高建筑节能环保水平

建筑结构设计优化不仅体现在土地资源利用效率的提升，还可以在满足质量安全要求的同时，达到经济适用与绿色环保舒适的目的，使房屋建筑结构设计更加环保，符合国家及相关标准要求，在国家大力倡导节能减排、绿色环保的同时，以绿色建筑设计理念为基础，不断引进环保行技术、环保型材料，保护自然环境，促进社会的稳定发展。

3 房屋建筑结构设计的要点分析

3.1 优化高层建筑空间和平面设计

对于低碳环保理念之下的高层建筑结构施工，涉及到空间与平面的设计，并且是非常重要的一部分，在进行结构抗震优化设计的过程中必须严格遵循建筑结构设计流程，以实地勘察数据为基础，确定高层建筑的高宽比。在高层建筑平面设计中，应该加强建筑抗测力构建布设的规则性要求，尽量选择钢筋混凝土框架作为结构抗震的首要条件，采取轴压较低的钢筋混凝土框架柱，以此达到建筑结构设计要求。需要重视在高层建筑结构的抗震设计中，结合建筑结构的刚度与承载力等多方面的因素进行考虑。这样可以保证结构的受力比较均匀，在根据实际的情况，使设计更加的合理化，提高建筑工程结构的抗震性能。另外对于高层建筑结构的传力途径进行分析，通过合理的方法减小地震对建筑造成的伤害。

3.2 引入先进的设计理念

设计理念是保证结构设计合理科学的主要依据，图纸设计水平直接影响房屋建筑结构优化质量与实施效果，房屋建筑质量水平、成本利润、技术水平、使用寿命，都受到图纸设计的一定影响。因此，在进行建筑结构设计优化的过程中，应该充分考虑传统设计技术于现代化设计技术的结合，引入先进的设计理念，以此为基础实现房屋结构设计优化的科学化、现代化。图纸设计过程中可以采取计算机技术与结构优化设计相结合的形式，将传统的平面设计转为立体图形设计，保证所设计出来的图纸更加立体，方便工作人员及时对建筑结构数据进行修改和完善，提高建筑结构设计优化的工作效率与质量水平。

3.3 建筑结构整体优化设计

整体优化设计重点体现在建筑结构整体与局部构造设计优化两方面，要保证建筑外形与内部结构更好的融合在一起做好整体性优化是非常重要的。对于房屋建筑结构设计来讲有很多内容，比如：屋顶结构、基础结构、围护结构、抗震设计等，这些方面的设计工作不仅要求设计人员具备良好的专业技术水平，还要做好工程造价与使用功能的完美设计。设计人员通过前期的实地考察，结合现场情况对工程进行优化设计，保证建筑结构能够具备良好的稳定性，在自然灾害发生时能够最大限度保证人员安全，降低经济损失。

3.4 刚度设定

对于低碳环保理念中的设计对于建筑结构的抗震性能的刚度要求也比较的严格。需要刚度的设计符合位移与延伸性的要求，确保发生地震的时候高层建筑结构可以安全应对。并且主体的抗震性刚度不能过大，主要有以下几方面的原因：符合要求的高层建筑结构中的刚度需要比规范中的范围值略大，而高层建筑结构的延伸性设计需要结合结构的设计要求与构造情况而定。一但刚度过大，就会造成地震发生时，结构的振动频率减小，受到地震的影响就会增加。最终造成曾高层建筑结构的承受地震能力增加，对于地基产生的副作用也会更大。

4 结语

综上所述，建筑结构对于建筑建设来讲所具有的位置是不容忽视的，作为建筑工程项目得以顺利实施的基本依据与首要条件，落实建筑结构设计的经济性、适用性、美观性、安全性等原则，加强建筑结构设计优化工作，是当前建筑发展的必然趋势。相关人员在进行建筑结构设计优化的时候，应该把握好设计理念与优化策略，能够秉持不断创新的原则，为我国建筑行业主注入源源不绝的动力，推动社会经济的繁荣发展。