房屋结构设计中的结构设计优化

房屋结构设计中的结构设计优化

余锦松

身份证号： 44512219840421**** ，广西省 530000

摘要：建筑是凝固的艺术，建筑工程的施工与实现，房屋结构设计与优化是基础前提。合格的建筑工程，应具备结构完整合理，外形美观，功能完善，质量优良。房屋结构设计，其质量及水平，直接影响着建筑工程整体功能，影响着其整体效益。本文对于房屋结构设计中的建筑结构设计优化的相关问题进行了分析与探讨。

关键词：房屋结构设计；建筑结构设计；优化方法

1 现代建筑结构设计优化理念

在对房屋结构设计中的建筑结构设计优化的长期探讨中，建筑结构的设计优化也有自己的理念。其中优化设计理念包含四个方面。第一，房屋建筑具有安全性能，建筑能够反映人类的进步文明程度，能够保障人们各种工作的顺利进行，因此，对于建筑的安全性能有很高的要求。建筑结构的设计无论优化到什么程度，都是需要建立在安全性能的前提之下，一旦一个建筑优化的连安全性都保证不了，那么这个建筑就失去了存在的意义，甚至带来很大的灾难。第二，可用性，建筑在表现美观的同时，设计优化的主打理念还是建筑的可用性，功能要满足使用者的要求，带来舒适的感觉。第三，建筑结构的优化需要保护环境，我国在长期的发展中，人们对于保护环境的意识不高，造成我国目前环境的严重污染，因此，在建筑结构的设计优化的时候，设计合理，采用环保的建筑材料，排水等具有污染性的系统要做好环保的防护工作。第四，可用价值性，在建筑结构的设计优化中，不能只顾眼前的利益，为了节约成本，而偷工减料，降低建筑的实际可用价值。建筑结构的设计优化理念的真正目标是用最少的钱却能打造出最有价值性的建筑。

2 建筑结构设计主要存在的问题

2.1 致建筑结构中抗震不足的原因

在我国境内仍有些地方的建筑物的抗震能力很差，没有达到我国所规定的合格标准标准。而在建筑结构的设计中导致抗震能力较差的几个重要因素有以下方面：（1）企业领导对建筑抗震认知不全面，一些建筑企业错误地以为抗震就是抵抗地震，他们对建筑抗震的认知不是很全面，主观意识的认为地震灾害与自己是一个两条从不相交的平行线，不会出现这样的失误，因此，一些企业负责人不对建筑结构设计中抗震能力进行考虑与评估，从主观上就刻意的形成了疏漏。（2）材料的优劣，部分企业为了进一步的在建筑结构设计的过程节约成本及控制开支，就减少混凝土结构用量与钢材或直接使用一些质量较低材料，导致建筑物的承载力不足，虽然短暂的实现了表层的利润空间提高及减少了资金的投入，但是这种的情况不能抵御大规模的地震，使建筑结构的主体性能变弱。（3）企业采用方案不当，还有些企业任用一些经验不足的建筑设计师，采用不当的设计方案，直接导致建筑物的的高宽长不相称致使建筑结构设计变形。因此，即使是出现了小于原建筑结构设计强度的震动，也极有可能引起建筑结构的不稳定，为建筑结构埋下严重的基础安全隐患。

2.2 建筑结构的不科学

合理的建筑布置在抗震设计中是头等重要的，地震地面运动作用下，建筑物的损伤破坏首先会出现在建筑物结构的薄弱部位，而建筑物的薄弱部位主要来自于建筑物结构的缺陷或不规则，所以在建筑建构中，要严格重视建筑结构平面的规则性及抗侧力系统的对称性。（1）建筑平面的不规则，建筑结构不规则的内容可分为平面质量偏小心、平面刚度偏心以及平面强度偏心，在建筑设计中，结构平面的不规则性是相较普遍性的问题，且同时也是导致建筑物抗震性能退化的主要原因。所这就要求建筑结构的设计工作人员要能够精益求精，对每一项建筑物的构件都进行精心的设计，并且能够善于总结及反思以往的工作教训与经验，为以后的建筑结构设计工作积累更多的工作经验。（2）抗侧力系统的不对称，我国的建抗震设计规范中写道建筑及其抗侧力结构上的平面布置应对称、规则，并且具备良好的整体性。不规则的建筑结构在地震时容易造成人们生命财产安全，因此，在建筑结构设计中应该严格的按照国家所规定的设计规范及设计标准进行展开，做出合适建筑结构安全的结构设计。

3 提高建筑结构设计安全性的策略

3.1 加强建筑材料质量控制

施工原材料的质量是保证建筑结构安全的关键所在，为了提升建筑结构的稳定性，在结构设计中，应该充分的考虑到建筑结构中各个部件要求的强度、压力荷载以及抗渗功能等，根据实际所需，对原材料的规格、型号、等级等进行标注，满足结构设计的需求。在施工中进行材料选择的时候，要严格执行国家的相关标准和设计图纸要求进行材料的选择，而且选择质量高、信誉好的厂家进行合作，在审核的时候，严格执行相关程序进行，通过材料质量的把关，来降低整个工程出现质量问题的可能，这在一定程度上也是为整个工程节约资源。

3.2 加强自己对建筑安全性的重要性认识

设计人员既是建筑的设计者也是建筑的使用者，作为设计者，其需要对自己所承担的建筑项目负责，在结构设计中，充分考虑建筑的安全性，充分发挥自身专业技能，为建筑安全性得到可靠保障奉献自己的一份力量；作为使用者，为了维护自身合法利益，其需要对建筑安全性提出严格要求，提高施工企业对建筑安全性的重视。与此同时，施工企业应加强对设计人员的技术培训、安全教育与职业素质教育，加大安全生产宣传力度，制定一系列安全生产标准与责任机制，提高设计人员综合素质。

3.3 完善结构设计，增加抗裂构造措施

在混凝土结构设计中，采用量多的小直径配筋比量少的大直径配筋更有利于抗裂。此外，在一些容易受到温度影响的楼板中，要采用双层双向配筋或配置抗温度变形钢筋网片；在水电等其它专业开洞、穿线管等减弱结构受力的地方，增设构造配筋或增加结构厚度；在容易产生变形集中的板角加设加强筋；预应力梁及大梁侧边板厚度适当增加且双层配筋等等。增加构造性配筋，虽然会增加建设成本，但对于控制建筑结构开裂会有明显的效益。

3.4 抗震防线设计

高层建筑结构防震可以设置多道抗震防线，增强对地震的抵抗力。高层建筑物设置多层的地震抵抗防线，第一道防线遭到破坏之后，有后备的第二道、第三道甚至更多的防线对地震的作用力进行阻挡，避免高层建筑物的倒塌。高层建筑结构进行抵抗地震设计时，可以采用具有多个肢节和壁式框架的“框架剪力墙”等防震结构。框架剪力墙具有性能较好的多道防线抗震结构，其中的剪力墙是第一道抗震防线也的主要的抗侧力构件。所以，剪力墙要足够多，保证它的承受能力较高，不小于高层建筑底部地震倾覆力矩的一半。同时，为承受剪力墙开裂后重分配的地震作用，任一层框架部分按框架和墙协同工作分配的地震剪力，不应小于结构底部总地震剪力的20%和框架各层地震剪力最大值的1.5倍两者的较小值。剪力墙结构中剪力墙可以通过合理设置连梁，包括非建筑功能需要的开洞组成多肢联肢墙，使其具有优良的多道抗震防线性能。

3.5 对设计软件进行大力创新

建筑结构设计内容随着建筑业的发展变得更加复杂，难度也随之而增加。从另一方面来看，我国建筑结构设计对设计人员提出了更多的要求。在该种状况下，当前存在的结构设计程序根本不能全面满足建筑人员的要求。若是一些结构和构件形式过于复杂，部分力学模型就不能准确的计算出其承载力，不能保证建筑物的安全性，而且建筑结构的设计水平还和计算机程序的内容和功能密切相关。通常情况下，为了解决生产问题，配合软件的能力，会把计算过程简化进而更好地配好软件的能力。因此为了有效提高建筑结构的安全性，建筑结构设计者和计算机程序人员必须合力去开发软件，设计出一款具有高精度的软件。

结语

建筑结构设计优化方法在房屋建筑设计中有着无数的体现方面，房屋结构的设计是一项复杂的工序，也是建筑中重要的部分，优化建筑结构的设计有利于建筑施工阶段的各种实际问题的解决，也有利于提升建筑的实用性与安全性，使建筑获得最大的综合效益。这种优化方法可以体现在建筑的方方面面，一定要得到普及。

参考文献：

[1]耿燕妮.房屋结构设计中的建筑结构设计优化策略分析[J].建材与装饰,2018(8).

[2]李秀芬.建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用分析[J].建筑技术开发,2018(6).