房屋结构设计优化措施分析

杨红利

【摘 要】经过经济的快速发展，人们生活水平逐渐提高，对居住环境要求也朝着人性化、舒适化的方向发展。人们对居住环境的要求除了追求外观的美观以外，还更追求居住环境的舒适度。在房屋建筑结构设计过程中，就要求结构设计人员对结构设计进行优化处理。本文主要针对结构设计中优化进行分析，并提出相关的优化设计建议。

【关键词】结构设计;优化;分析

就我国目前城市化不断加速的过程中，满足居住条件已经成为了过去式，人们对建筑结构的要求越来越高，除了要求房屋的外观要美观以外，更要求房屋具有环保性，舒适性等具体要求。同时房屋的工程质量也是人们追求的另外一个目标。结构工程师要不断地满足人们对居住环境的审美需求，在结构设计优化处理方面需要引入先进的设计理念进行结构设计优化处理。

一、结构设计优化的基本情况

所谓结构设计，就是指房屋结构设计人员要综合建筑结构的基本功能审美以及建筑质量等要统筹兼顾，综合考量。制定出科学、环保、质量可靠的房屋建筑设计方案。

（一）结构设计优化的具体含义

建筑结构设计优化主要是指结构工程师要满足人们对居住环境的改善与调整性具体要求进行的房屋结构更趋于人性化、舒适化的整个过程。

在新的居住理念不断变化的前提下，结构设计人员要引进先进的结构设计理念以及方法，使现代建筑结构更加科学合理，更具备舒适性、人性化的功能，同时要满足人们对良好的工程质量的具体要求，从结构设计上来说，就要对结构整体进行优化处理。

（二）建筑结构优化设计的必要性

在建筑结构设计过程中怎样使建筑结构更趋优化，满足人们的生活需求，是实现结构设计优化的总体目标。结构优化能够有利于促进建筑结构美学等实现建筑物的使用价值与美学价值的结合，能够推动建筑结构以及社会的良性发展。建筑结构的优化有利于促进建筑行业对整体资源的优化配置，实现人们对高质量的建筑建筑物，满足人们居住生活的舒适性、人性化具体要求。

良好的建筑结构设计能够提升建筑业施工企业以及开发商的整体综合品牌，能够在市场競争中赢得更有力的竞争力。

二、房屋结构设计中的建筑结构设计优化措施

（一）优化基础结构

房屋建筑基础可分为桩基础、筏板基础、柱下独立基础等，在这里以桩基础为例，将其分为两类，如果施工中对灌注桩质量控制当，那么会加大操作的复杂性，如果能符合沉降的标准要求，预制桩施工就能顺利进行。如下图。要避免土壤对桩身造成摩擦损害，可以用较长的预制桩。由此可见，房屋建筑结构设计时基础的合理选择有利于结构优化，同时也能节约建筑物成本。

（二）剪力墙的优化设计

剪力墙的优化设计对房屋结构设计效果具有直接的影响。所以应重视剪力墙的优化设计，在高层建筑中使用短肢剪力墙时，对于剪力墙的高度，应大于墙厚，在结构竖向和水平方向，不仅要有合理的刚度，同时还要有合理的承载力分布，为了保证竖向负荷传递，不需要进行开间的设置，同时还可以优化剪力墙形式的设置，可以将其设置成“L”型，或者也可以将其设置成“T”型，这样做的主要目的保证剪力墙结构的稳定性。

（三）建筑主体优化设计

服务构造的优化设计整体最为关键，整体性设计完成也是进行更多设计的基础，所以一般来说整体的优化设计最为重要。所以在优化设计之初可以利用可行的条件，对方位的优化设计进行模拟，通过建立模型的方式不仅直观，而且可以进行分析相关设计中存在的不足，从而进行改进。如，在进行整体优化时，剪力墙的优化设置，可以使剪力墙均匀的进行分布及建立;使楼层较高的中心点与楼层整体结构的重心相重合，通过这样的设计及不仅能够提高楼身的稳定性，也对楼梯的抗震能力有一定提高。另外，在对模型的模拟优化中也可以对房屋建设中节省资源的概念进行实践模拟，如将剪力墙设计成大开间构造，大开间建立强的设计可以增加剪力墙的墙肢长进而减少墙肢的数量，同时由于墙肢的数量减少，也使混凝土的应用变少，即达到了节省资源的目的，但剪力墙的减少数量也应符合标准，以免影响整体建筑的质量。如，建立墙中的钢结构是保障建筑稳定性的必要结构，一担钢结构因剪力墙的减少而减少会使建筑物的稳定性下降，同时使建筑存在安全隐患，所以剪力墙的扩大应遵循相关建筑规范及要求。

（四）节能结构的优化设计

节能结构设计优化是房屋结构优化设计的重要组成部分，对于节能结构优化设计，首先应保证设计设计人员应具备较强的绿色节能意识，应将绿色建筑理念融入到节能结构优化设计中，具体优化内容主要包括以下几个方面：一是应根据当地自然条件，合理的确定房屋的朝向，使得房屋具有较好的采光性以及良好的通风，这样就可以减少暖通设备的使用，实现建筑节能。二是为了降低房屋的热损失，还应注意当地的寒風方向，建筑物应避免和寒风保持垂直，这样可以实现节能保温的作用。三是注意门窗的密实性，避免出现透风的情况。同时增加阳光一侧的窗户面积，减少背光一侧的窗户数量。

（五）房屋建筑安全结构设计

建筑房屋结构的优化设计离不开安全的结构设计，任何房屋在建筑之初也应遵循安全建筑的原则。房屋的安全指标就是其质量的呈现，一般质量较高的房屋建筑往往安全系数越高。例如，随着近些年自然环境变化明显，一些不可抗力灾害随时可能发生，如地震，暴雨等。而一旦这些自然灾害发生在房屋建筑的附近往往会对建筑房屋的质量造成重大的考验，如建筑房屋的质量足够也能够对住宅人员提供也一定的保障。所以建筑房屋的安全优化设计对居住人员的安全十分重要。在建筑房屋结构设计中，应首先将安全因素考虑在内，如抗震载荷的设计，防水等级的设计等。而在房屋住宅的安全性设计中设计经验同样具有重要的作用，通以往的总结设计中，加大房屋安全的设计可以进行对称设计，通过对称设计可以较为有效的提高房屋的抗震能力;房屋的多项预防设计，房屋在遭受不可坑力灾害时往往会对房屋造成较大伤害，而通过提前对灾害进行预防设计也可以一定程度上确保房屋遭受灾害时的安全;房屋的延性结构设计，延性结构设计可以使房屋在受外力摇动的情况下更为稳定，也可以提高房屋的抗震能力。另外，房屋的细节设计也比较重要，如相关安全材料的使用，相关施工技术的安全施工，都能够在一定程度上提高房屋的抗自然灾害的能力。

目前人们对房屋建结构提出了较高的要求，不仅要求能够满足基本的使用功能，同时还要求具有良好的美观度以及建筑性能。所以在房屋结构设计过程中，还应从整体上出发，建立房屋建筑结构模型，优化房屋建筑结构设计方案，同时还应采取具体的结构优化措施，，保证房屋结构设计的整体性、安全性、实用性、美观性，实现房屋结构的不断优化，满足人们对房屋结构的实际需求，从而促进我国房屋建筑建设的不断发展。

参考文献：

[1]蓝彬彬.浅析房屋建筑结构设计中的现浇混凝土裂缝控制策略[J].居舍，2019（15）：89.

[2]徐郁峰，苏成，陈兆栓，刘韶新.考虑施工过程的异形建筑结构概率分析[J].建筑结构学报，2015，32（08）：120-126.

（作者单位：保定环亚建工集团有限公司）