现代建筑房屋结构优化设计方式分析与研究

(蚌埠建筑工程设计院 安徽 蚌埠 233000)

前言：伴随国内经济快速发展，城市化建设逐渐深入，房屋建筑工程项目逐渐增多，在现代建筑工程中，房屋结构优化设计具有重要作用，这就需要工作人员认识到结构设计工作的重要性，对房屋建筑结构进行优化设计，确保工程达到规定的要求，增强用户对建筑工程的满意度。

一、结构优化设计技术概述

(一)设计原则

结构优化设计主要从实用性和艺术性两个方面进行考虑，现代房屋建筑工程具有较大的实用性，主要为了让人们居住，满足人们生活实际需求，因此，工作人员在设计时要对房屋结构进行优化设计，根据工程实际情况制定合理的方案，提高建筑材料使用性能。房屋结构优化设计是对结构设计进行不断深化、调整，是对结构进行再加工的过程[1]，对建筑工程质量有着重要影响，不但能够降低工程成本投入，还能使房屋结构更加安全，从而提高建筑工程使用期限。近年来，人们生活水平显著提高，对建筑工程提出了更高要求，这就需要工作人员在对现代建筑设计时，要遵循一定美学原则，提高建筑工程的美观性，进而达到预期的目的，满足用户实际需求。

(二)所要遵循的技术要点

首先，科学地遵循结构设计规范。建筑结构设计工作需要工作人员具有较高的专业技能和丰富的实践经验，并且对结构规范有一定程度上的了解，这样才能确保设计的合理性。建筑结构设计是一个复杂的工程，设计到很多方面内容，需要工作人员对各个方面因素进行全面考虑，如果工作人员对条文不够了解，可能会出现不符合条文规定的设计，这样不但会影响工程进度，还会给施工单位带来较大的经济损失，影响工程经济效益的提高。其次，结构工程师参与前期工作。在设计之前，建筑师很难对结构体系的受力做出正确的分析，这就需要结构工程师主动参与到前期工作中，为建筑师提供相关理论和信息，这样不但能够创新建筑师思维，使其设计出优秀的作品，还能提高工程质量。

二、现代建筑房屋结构优化设计方式的重要性

根据调查结果显示，高层建筑是现代房屋建筑发展的必然趋势，由于城市占地面积有限，人口逐渐增多，人们对高层建筑的需求越来越强烈。与普通建筑相比，高层建筑具有较大难度，如果工作人员缺少对房屋结构优化设计的重视，没有按照规定的要求进行操作，会给工程留下一定程度上的安全隐患，影响人们居住的安全性。这就需要施工单位加强对设计人员的培训力度，使其认识到结构优化设计方式的重要性，应用先进的技术理念对工程建筑进行系统管理，这样不但能够减少工程成本投入，确保资金用到合适的位置，还能提高建筑企业经济效益。因此，对建筑结构进行优化设计能够充分发挥机械设备使用性能、提高建筑材料的利用率、确保现代房屋建筑工程质量，这是传统设计方式所无法比拟的，在此背景下，设计人员要改变传统的观念，加强对结构优化设计的重视，保证用户居住的安全性，促进建筑行业持续发展。

三、现代建筑房屋结构优化设计方式的应用分析

(一)对结构方案进行合理设计

首先，运用整体理念进行设计。在对房屋结构设计之前，设计人员要先对整体结构有一定程度上的了解，根据工程实际情况设计合理的方案，处理好构件与结构、结构与空间之间的关系，确保构件处于最佳状态[2]，提高构件的承载力。在设计过程中，设计人员要发挥结构与构件的物理刚度，这样不但能够提高结构的延展性，还能对结构进行优化设计，提高房屋结构的安全性。其次，设计人员要充分考虑平面布置构件的抗侧力刚度，防止构件受到外界因素的影响，使构件发现形变，降低结构的安全性，给用户留下一定程度上的安全隐患。这就需要工作人员对结构方案进行合理设计，提高建筑材料利用率，避免房屋结构受到其他因素的影响，从而提高房屋建筑工程质量。

(二)优化地下结构

地下结构是工程中含钢量和混凝土方量最大的部分，对于工程质量有着重要影响，设计人员在对地下结构设计时，要尽可能减少基坑深度，如果基坑深度加大，会花费较多的人力、物力，增加工程成本投入，还会给结构承载力带来较大影响。因此，设计人员要以工程实际情况为出发点，对地下结构进行合理设计，减少地下室顶板覆土厚度，提高地下室整体质量，一旦出现雨雪天气，避免地下室发生渗漏现象，给企业带来较大的损失。近年来，现代建筑中多层地下室较为普遍，这对设计人员提出了较高要求，这就需要施工单位加强对设计人员的培训力度，聘请高素质的人才进行设计，确保地下室质量，从而提高用户对建筑工程的满意度。

(三)优化主体结构

设计人员在对房屋结构设计时，要遵循规则结构效应的原则，这样有利于降低工程造价，提高工程经济效益。楼板、墙、柱等是建筑工程主要构成部分，在优化设计过程中，设计人员要对截面尺寸进行有效控制，确保设计的合理性，从而为接下来的施工打下坚实的基础。首先，设计人员在对房屋建筑上部结构设计时，要合理设置剪力墙，确保剪力墙质量达到规定的标准，这样能够降低恶劣天气对房屋结构的破坏，如果经济条件较为宽裕，设计人员可以对剪力墙进行改造，加长剪力墙的墙肢长度，这样不但能够减少对混凝土的使用，还能降低施工成本。

其次，柱子的载面对工程造价有一定程度上的影响，这就需要设计人员控制好柱子之间的距离，提高柱子承载力，进而提高房屋结构的安全性。设计人员对梁进行设计，主要提高对建筑材料的利用率，避免发生浪费现象，增加工程成本投入，因此，设计人员可以使用平面架代替传统的矩形架，这样不但增强了梁的稳固性，并且所花费的成本较低，提高了工程经济效益。钢筋也是主体结构中重要组成部分，工作人员对钢筋进行优化设计，需要根据工程实际情况选择合适的钢筋型号，如果工作人员购买的钢筋型号与工程不符，不但会浪费较多的时间，还会影响工程进度，不利于建筑企业长远发展。

(四)优化房屋结构抗震性

由于高层建筑逐渐增多，在对房屋结构设计时，工作人员必须充分考虑房屋结构的抗震性，采取相应的措施提高房屋结构安全性，增强对地震的抵抗力。工作人员可以设置多层抗震防线，一旦发生地震，外力突破第一道防线，还有第二、第三道防线进行防守[3]，从而确保房屋结构的稳定性，达到防震目的。尤其在地震高频地区，优化房屋结构抗震性具有重要作用，这就需要工作人员加强对抗震结构的重视，对潜在隐患进行充分考虑，设计合理的方案，提高房屋结构的安全性。工作人员可以选择框架剪力墙结构，其结构具有较强的抗震性能，能够提高房屋结构承受能力。

结语：在现代建筑工程中，房屋结构优化设计方式具有重要作用，因此，设计人员要先制定合理的结构方案，对地下结构进行优化设计，避免地下室受到雨水的侵染，发生渗漏现象，影响用户正常生活，这就需要设计人员按照规定的要求进行设计，从而提高工程质量。

[1]范国兴.建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用研究[J].鸡西大学学报,2014,14(08):23-25.

[2]徐龙坤.建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用研究[J].江西建材,2017(23):13+20.

[3]刘媛,陈功,刘毅.建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用研究[J].建筑知识,2017,37(09):21+31.