房屋結構設計

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房屋結構設計范文第1篇

【關鍵詞】建筑工程；房屋結構，設計優化

中圖分類號：TU198 文獻標識碼：A 文章編號：

隨著人們物質生活的不斷豐富，物質享受質量標準的不斷提高，對于房屋質量及結構設計的要求也越來越高。這就導致房屋建筑工程作業難度不斷加大，同時也對房屋結構設計工作提出了更高的要求，因而為了確保房屋結構設計滿足人們的要求，作為新時期背景下的房建設計企業必須加強對房屋結構設計進行不斷優化，從而實現企業追求經濟效益最大化的目標，達到提高企業市場適應力與競爭力的目的。基于此，本文正式結合這一背景和自身工作實踐提出了的以下幾點看法。

1.房屋結構設計的優化重要性

現階段，我國社會經濟急速發展，人們的物質生活不斷豐富，物質享受質量標準也在不斷提高，對于房屋質量及結構設計的要求也越來越高。對房屋結構設計進行不斷優化，能讓房屋結構更美觀、適用、經濟以及安全，這已經成為當前改善人們房屋居住條件的重要手段。房屋結構設計優化主要就是根據工程實際情況，通過將工程成本的合理計劃作為重點進行結構優化設計，主要就是利用建筑結構與系統的結構方案及系統結構維護方案等階段，以此做出工程相關的結構優化設計模型，而后通過對各種不同變量參數及各種不同影響因素的綜合考慮，從而確定出最佳房屋結構設計優化方案[1]。

房屋結構設計的優化重要性主要體現在以下幾方面：第一，增強了建筑經濟性，有利于抗震，節省裝修成本，增強了荷載能力，提高了企業經濟性能。第二，降低了工程總開發成本，節約了占地面積，根據相關數據表明，進行房屋結構設計優化能有效降低工程總開發成本的四分之一左右，還能更加合理利用建筑施工材料，能讓建筑內部結構及不同建筑單元之間更協調，極大增強建筑結構設計的經濟性。

2.房屋結構設計的優化的內涵

房屋結構設計的優化的內涵就是通過對結構設計的調整讓其與建筑美觀相互協調配合，從而建造出賞心悅目的建筑。當前人們對建筑結構設計的要求就是美觀、適用、經濟以及安全，而進行建筑結構設計優化就能很好的滿足這一要求，讓建筑更形態更美觀、造型更優美、結構更安全、合理、經濟，創造出最符合人們心中居住的房屋。房屋建筑結構設計優化主要包括房屋分部結構設計優化和房屋結構總體設計優化兩方面。其中房屋分部結構設計優化又主要有：基礎結構設計方案的優化、結構細部設計的優化、屋蓋系統設計方案的優化、圍護結構設計方案的優化。在實際進行房屋結構設計優化時，必須做到實事求是，結合房屋自身具有的特點及建筑工程實際情況，對其整體利益進行全面綜合的考慮，從而制定出最佳結構設計方案。房建設計人員進行房屋結構設計時，應選擇最優設計方案，以此滿足設計目標，并且確保設計的房屋平面布局是合理的、規則的，以便降低剛度與質量之間的差異，從而最大程度降低房屋的水平荷載。與此同時，在進行房屋結構設計時。必須盡可能避免房屋縱向空間中出現轉換層，從而有效確保房屋的應力不會集合在一起[2]。

2.1結構設計優化模型

結構設計優化就是利用建筑結構與系統的結構方案及系統結構維護方案等階段，通過對各種不同變量參數及各種不同影響因素的綜合考慮，選擇主要參數，以此建立工程相關的結構優化設計模型，最后采用有效的方法確定最優結構設計方案。進行結構總體設計優化時的大致流程有：第一，合理選擇設計變量。一般情況下設計變量的選擇，主要是選擇對設計要求產生極大影響的參數，而后把涉及參數根據具體作用進行針對性地區分，對設計變量影響較低的參數一般作為預定參數，采取該方法能有效降低計算編程工作量。第二，科學確定目標函數。通過對函數的應用找出符合條件的最佳結構設計優化方案。第三，正確確定約束條件。設計時，必須確保確定的約束條件均達到相應的規范要求。

2.2結構優化計算方案

結構設計優化受較多因素影響和限制，所以計算方法也具有特殊性。這種特殊性使得設計人員在計算時，常常將其限制因素轉變成無限制因素。一般情況下，主要采用符合型算法、乘子算法、Powell優化算法等計算方法。采用這些計算方法不僅方便而且精準性高，只需利用計算機對這些計算方法進行編程，就能得到最科學合理的最佳結論[3]。

3.房屋結構設計優化技術應用

3.1概念設計在房屋結構設計優化的應用

當下的建筑設計中，能充分展示設計思想的重要因素就是概念設計，因而作為設計人員，在一個特定的空間內，利用整體概念進行總體設計方案的確定是設計工作中最為重要、關鍵的事情，并正確處理建筑中結構與構件、結構與結構間的關系。設計人員開展概念設計工作時，必須具備豐富的建筑經驗基礎，且經驗越豐富，設計作品就會更成功，這樣才能為概念設計工作的順利開展與完成奠定堅實的基礎。由于建筑結構組成的復雜性，即使在一樣的設計方案中，其結構組成設計也會具有較多變化，就算是已通過內部結構設計確定的建筑，其不同的分析方法也會出現不同的結果。且上述問題無法利用計算機進行解決、完成，這就對相關工作人員提出了更高要求，要求其自行進行判斷及處理。但是工作人員作出的判斷及處理必須基于遵循相關的規律為前提，而后結合自身工作實踐經驗及工程實際，得出最后的結果，這就是所謂的概念設計。

3.2概念設計的重要性

設計勘察是工程的核心，質量的根源。只有優秀的設計，才會有優質的工程。專業的結構設計人員必須具備豐富的工作實踐經驗和專業的設計理論，以便在進行概念設計工作時，能更為迅速、有效的選擇與確定結構體系，同時還應與建筑工程人員相互交流、配合，共同確定建筑總體結構體系，以便使設計方案概念更清晰、定性更正確，以從而為設計方案的最優化及工程施工的順利進行奠定堅實的基礎。

概念設計能幫助建筑結構降低受自然和人為因素的影響程度。為了實現這一目標概念設計將面臨極多的問題，因此，設計人員就必須充分考慮外力因素的影響，并將其納入設計內容。外力因素中，地震是較為常見的，地震發生沒有規律，且破壞性極強，因而在設計時必須充分考慮地震的破壞性帶來的影響，并將其納入設計內容中，從而采取針對性地抗震措施，并盡可能清除對抗震措施的實施帶來的不利因素[4]。

4.結語

總之，本文通過提出的幾點看法對房屋結構設計的優化進行了分析與探討，具有非常重要的意義。優化房屋結構設計是當前房建設計企業實現經濟效益最大化，提高企業市場競爭力的有效手段，因此，作為新時期背景下的房建設計人員必須努力提高自身的綜合能力與素質涵養，以便為房屋結構設計優化工作的順利進行奠定堅實的基礎，從而促進企業升級和轉型，促進建筑行業的可持續發展，

【參考文獻】

[1]鄭智垚，樂肖軍.結構設計優化設計技術與其在房屋結構設計中的應用[J].中國新技術新產品，2011，04：98.

[2]張文朝，孔露露.房屋結構設計中結構設計優化技術的應用[J].中國城市經濟，2011，14：179.

房屋結構設計范文第2篇

關鍵詞：結構設計；優化技術；房屋設計；探討應用

Abstract: with the China has in the comprehensive construction well-off society, be speeding up the whole social economic rapid development stage, people's standard of living quality will continue to ascend, living level will up the steps, improve the people's living life appropriate new demand, according to the practical experience for many years in the authors discussed in this paper. In the final analysis from three aspects detailed design optimization of building structure technology specific strategies, we hope that this paper for our country related parties or the significance of reference.

Keywords: structure design; Optimization technology; Housing design; Discusses application

中圖分類號：TB482.2文獻標識碼：A 文章編號：

結構設計是個系統、全面的工作。作為結構設計人員，需要扎實的理論知識功底，靈活創新的思維和嚴肅認真負責的工作態度。加深對當前房屋建筑結構設計中常見問題的認識與研究，以不斷提高自身的結構設計水平，使設計的作品比現階段的其它建筑具有更高的水準、更合理和更經濟的結構形式。隨著經濟快速發展，結構設計在當今房屋建筑工程中，是一項責任繁重、具有影響力的項目，房屋設計的優化性比較重要，其設計的水平直接影響著建筑物的經濟性、適用性和安全性。

1、房屋優化設計的主要內容

通常房屋結構的設計主要是利用適宜的方法和設計理念來滿足房屋建筑設計的需求，比如確定合理的布置、結構形勢、構件尺寸等。尤其是優化設計基本的鋼筋混凝土房屋結構體系，往往自整體布局與具體構件兩個角度進行分析、考慮。影響整體布局的關鍵因素是建筑

物的柱網尺寸、層高、體型、抗側力構件位置等。具體構件主要是指結構構件的幾面、布局、

鋼筋及混凝土的配筋構造、強度等級。對于這兩大方面的因素，需要有專業的工程設計人員，

熟知構件設計規范并具有豐富設計經驗，而且善于分析與把握構件受力特性及結構，進而選

取最相適宜的方法展開優化設計工作。

2、房屋優化設計的必要性

依據我國的國情以及發展形勢，我國今后主要以建設高層住房為主。與此同時，投資者們也日益關注建設成本如何最低化，使用結構設計優化技術能夠實現建筑成本的最低化。若想實現結構優化的目的，工程設計人員首先以建筑的安全性為基礎，然后理性分析建筑方案，

融合與之相適宜的設計理念以及方法，實現對工程造價的有效控制，以符合投資者的經濟要求。根據統計資料表明，建筑結構經過優化設計比未進行優化的建筑節省了5%至30%的費用。然而，在很多實際優化設計中，其因為受到較多因素的制約而難以施展、發揮出其優越性。比如，過度追求工程設計進度，就會影響工程設計人員的設計效果，一味地以滿足工程進度為目標；年輕的工程設計人員常受其專業素質限制，難以理解其設計軟件，無法實現優化技術；也有一些工程設計人員過于關注建筑部分，忽視了建筑的整體方案，未能實現控制整體造價。由此可見，工程設計人員要將其技術與經濟效益進行有機結合，只有合理的設計方案才能確保實現最大經濟效益。

3、關于優化設計技術中存在的問題

3.1重視結構尺寸，忽略結構整體設計人員優化建筑方案時，通常根據已給的幾何形狀、

材料、拓補等來規劃，以符合條件的構件截面要求，而忽略了整體結構的優化性。其實形狀的優化設計要比尺寸的優化重要得多，單純的尺寸優化不能滿足優化結構的需求。不少設計人員片面的認為結構方案和布置規劃經過計算機軟件對分析上部結構，一旦構件截面符合計算結構的規定，那么對于地基部分，特別是軟地基部分，上部結構重要性就變低了。所以設計人員時常對上部結構的構件截面沒有足夠的重視。

3.2優化目標不能完全符合工程的需求在實際優化設計過程中，時常伴隨著很多難題，因為工程設計工作中的約束條件較多、建筑功能的限制性較多、變量也多等一系列不確定因素，致使目標函數僅能獲取相對的最優解。當今利用計算機軟件來優化截面，幾次間的試驗根本無法實現預期效果。因此設計的進度與時機都限制了優化方法的實現。雖然當今不少建筑的結構設計及布置是較為合理的，而且它的構件截面也適合常規尺寸，但是計算機軟件的分析工作依然是設計工作中薄弱一節。即使利用增大構件截面的手段也無法得到有效改善，

相反地還增大了耗材的成本。

3.3離散變量問題建筑物尺寸、型鋼規則型號、鋼筋等都是變量，傳統的梯度算法、對偶算法已經不能滿足當今的工程設計需要。當前隨著問題日益增多，引發了計算量劇增的組合性爆炸難題。

4、結構優化技術在房屋結構設計中的應用

4.1概念設計優化與建筑結構的設計每一個建筑結構的設計方案，都具有多種結構及布局設計，即使建筑物的結構布局已經被確定，并且處于相同的荷載狀況，也依然有很多種分

析方法。建筑分析中的材料、設計參數、荷載取值等都不是固定不變的，處理建筑物的細節問題也是要隨機應變的，尤其是計算機軟件不能解決的問題，更需要設計人員親自來做出分析判斷。概念設計意指設計者遵守房屋結構設計的普遍規律，同時結合工程的實際經驗來進行研究設計，概念設計是設計者對多個備選設計方案進行篩選的工作環節。

4.2概念設計處理實際房屋結構設計問題處理概念設計問題具有多種形式，但是所追求的共同目的是在任何外來影響下，建筑結構都可以穩固應對或者僅是受到很低損害，這也是概念設計中要處理的基本實際狀況。由此可見，概念設計的主要內容即為將建筑物所可能遭到的各種破壞因素以及相應的預防措施。比如地震災害是最難以預防和解決的破壞性因素，

其嚴重的破壞性，已經作為了概念設計中的重要課題。所以房屋結構在設計之時便要提前著手，做好房屋的抗震性能，以提升抗震性能為基礎，降低地震對建筑結構危害的主要措施是確保建筑材料的剛度對稱且均勻，為了更好地防止地震引發房屋結構的脆性破壞，可以實行延性設計進行減緩；此外房屋結構可以實行多道防御系統，幫助房屋建筑在遭受地震當中分解地震的能量，減少損害度，以上這些抗震設計的思路均為概念設計的主要指導思想。

4.3結構設計中的實用性與藝術性結合建筑物其實就是建筑師的藝術品，建筑師在設計建筑物的時候，始終期望將自己的意圖表達得淋漓盡致，追求藝術性與實用性的最佳融合。

結構設計人員首先要保證所涉及房屋建筑的安全性，然后對于建筑的結構形式進行改善，不斷完美，以全面體現建筑設計師的美學意圖。在房屋結構設計當中，滿足設計師的設計意圖是基本標準，平面布局須要精確對稱，有規則性，最大限度縮減質量與剛度兩者之間的差異，

以避免建筑物因荷載作用發生扭轉問題。豎向布局應以滿足房屋的功能為基礎，確保豎向承重構件上下貫通，使用轉換層來降低設計或結構分析的難度與成本。此外，豎向布局剛度須要實行漸變，以避免應力的過度集中現象，增強房屋結構抵抗水平動力的荷載。

5、結語

工程造價在工程項目占有很大比例，具有重要的經濟效益，所以優化設計房屋結構能夠卓有成效地減少工程造價成本。與此同時，優化設計房屋結構要保障建筑的安全級別，合理化等，協調好技術和經濟兩者之間的關系，切勿因重視節省成本，而忽視質量或技術。為了實現整體目標最優，結構設計人員與工程師要分析房屋結構設計，充分發揮其優勢，利用精細高效的工作標準及要求來實現最優化的房屋結構。結構設計的構造措施，主要還是通過結構設計理論與計算理論對存在許多缺陷或者不可計算性下手。 通過結構方案的分析、模型參數的控制及施工圖中細節的把握。

【參考文獻】

［1］辛海虹 結構設計優化技術與其在房屋結構設計中的應用[J].價值工程.2010(27).

［2］饒遠文 結構設計優化技術及其在房屋結構設計中的應用[J].價值工程.2010(9).

［3］王光遠 工程結構與系統抗震優化設計的實用方法[M].北京：中國建筑工業出版社.2007.

［4］王磊 張伯林 鋼筋混凝土多層框架房屋結構設計中應當注意的幾個問題[J].煤炭工程

.2007(9).

房屋結構設計范文第3篇

隨著社會經濟的發展，超高層與高層建筑逐漸得到了廣泛推廣。對于建筑企業而言，最重要的問題之一就是怎樣在確保結構設計與人們要求相符合[2]的前提下使投入的資金減少。建筑企業必須在確保房屋建筑質量合格的情況下，系統化分析設計方案，采用先進的設計觀念和技術理念整體化管理工程建筑。在房屋結構設計過程中，科學優化建筑結構設計除了可以使建筑的美觀感與實用性增強，同時還可以使工程的整體造價得到最大化控制。使建筑材料與機械設備的性能得到全面開發，節約資金投入，系統性結合房屋結構的層次，提高房屋質量與居住安全性。

2建筑結構設計優化方法在房屋結構設計中的操作步驟

2.1創建優化建筑結構設計的模型

首先需要科學、合理地設計變量。一般情況下，主要的變量是對建筑本身結構造成影響的重要參數。對于部分由局部性有關要素就可以使設計要求得到滿足或者變化范圍很小、影響也較小的參數，通常可采用預定參數加以表示，不僅可以使計算數量與設計數量減少，而且有關的編程工作量也會減少，有助于工作效率的提升。其次，要確定目標函數。在優化設計建筑結構時，為減少整體的工程造價，需要找到失效的概率函數與尺寸符合預定條件的鋼筋截面積。最后，要合理確定約束條件。

2.2合理優化設計有關的方案

將可靠度作為優化房屋結構設計的依據時，一般約束條件較多，還可能出現非有關的非線性問題，因此在計算過程中，需要學會適當轉換，將有約束的優化向無約束轉化，可采用拉氏乘子法等計算。

2.3相關應用程序的設計

無論是將可靠度作為優化房屋結構設計的基本依據，還是運用有關的計算方式進行設計，為了有效達到相應的效果，都要將這些因素編纂為具有科學性、綜合性、功能全面、運算速度較快的應用程度，從而高效、全面地實施整個優化設計方案。

2.4綜合分析結果

得到相關計算結果后，需要分析與比較其必要性，進而選出最適合的設計方案。進行分析時，應當對有關問題進行全面考慮，多角度分析相應的問題，確保所選設計方案的合理性，增強房屋建筑整體的實用性、安全性和美觀性，與此同時還不會導致工程的資金投入增加。優化設計建筑結構要求我們同時兼顧經濟節約與施工技術要求，做到全面考慮，科學配置，實現預期的建設目標。

3建筑結構設計優化方法在房屋結構設計中的具體應用

3.1房屋建筑的局部性和整體性優化

建筑結構通常都具有復雜性與層次性的特點，在設計時需要分別考慮建筑的安裝體系。結構相關體系和整體設計體系等，其中每一個體系又會延伸出若干個下屬體系，設計者在設計房屋時需要優化下屬系統，將橫向關聯性沖破，達到疊加工程的效果；在復雜性方面，涉及到建筑零部件、材料等的選擇，需要從整體著手，實現設計優化的目的。

3.2階段性優化、建筑壽命與樁基礎的優化

當建筑工程未超過使用年限時，房屋設計者需要根據不同階段特點，結合實際情況確定優化方式，實施階段性優化，延長建筑的整體壽命，在確保建筑質量的同時還能增加經濟效益。預制樁與灌注樁都屬于建筑樁基礎，在整體施工時，后者的操作技巧復雜，質量控制難度較大，耗時較長，所以在滿足沉降標準的情況下，可與預制樁施工相結合，使工序減少。需要注意的是，在樁基逐漸加深會增大土壤對樁基的摩擦力，所以一定要采用長度足夠的預制樁。

3.3良好協調建筑優化和結構優化

在優化設計建筑結構時，需要實現建筑整體平面和整體結構緊密配合的效果。打造簡潔的建筑系統，支柱和墻體不可發生錯位等情況，截面面積和高度要相同。設計樓體時，由于轉角區域自身受力較多，所以需要將承重材料選為高強建材，起到降低自重的效果。確保建筑整體的質心、剛心和重心正確交疊，避免發生扭轉。

3.4良好協調排水系統和結構優化

專門用來管理排水系統的房間中機械設備很多，有較大的荷載強度與荷載能力。因此最好在地下室放置這些設備，確保管道預留深度，預留尺寸和相應標準相符合，加固樓板的鉆孔位置。注意避免梁或柱被水平方向的管線貫穿，妥善加固有管道穿過的墻體，協調好管道網與結構設置，避免管道繞梁或繞柱。

3.5良好協調電氣優化與結構優化

在樓板、墻體等地方或金屬管體外部以導線的形式安裝電器管線，會增加預制結構施工的難度。因此，若想在梁體中穿過管線，需要提前將相應的孔洞預留在梁體上，確保梁體寬度等于有關墻體的[3]寬度。設計者需要單獨分析和計算電梯部分的建筑，提高設計的安全性及合理性，保證施工質量。

4結語

房屋結構設計范文第4篇

【關鍵詞】房屋結構設計 建筑結構 設計 優化

一、引言

針對建筑進行評價的指標比較多，同樣的，針對建筑性能評價的指標也多種多樣。一般的來講合格的、高質量的建筑，外觀應當是美觀且大氣，同時整個房屋建筑的基本結構完整、質量上乘，所使用的材料也相當考究。針對房屋結構設計的質量好壞、水平高低進行評價，對于整個建筑功能性的發揮以及整個建筑的后期使用均有著巨大的意義。所以，有必要針對房屋建筑的結構設計理念進行分析，對傳統的設計理論進行優化和改良，以現代化的審美標準來提高房屋結構設計的水準，促進我國建筑事業和相關設計行業的不斷發展。

二、建筑結構設計優化的基本理論

房屋結構設計，是一項技術含量很高的專業性活動。設計人員在進行具體房屋結構的設計時，應當兼顧建筑物的各種性能指標，包括使用價值指標、美學價值指標等。建筑物的功能價值，指的是建筑物作為人們的日常住所必須具有的遮擋風雨、抗溫度變化等基本功能；建筑物的審美價值，指的是建筑物的外形要美觀、結構搭配要協調，從而給人以美的享受。設計者不僅要考慮到房屋的基本性能，還要考慮到房屋的結構搭配以及美學價值的大小。在這樣的設計理念指引下，設計者就要從擬定的多種方案中選擇一種最佳方案，以實現房屋結構設計的綜合目標。我們可以將這個方案篩選過程用科學化方式加以表達，運用建筑學和相關的數學知識，在許多種設計方案中，選擇一種與設計目標最相符的、最能體現居住著需要的設計方案。

建筑結構設計優化，指的是在設計建筑結構時，要改革設計理念，應用科學、先進的設計方案篩選方式，選擇出在各方面都能達到最佳效果的設計方法。建筑物內部的結構十分復雜，要將建筑物的各個部分完美組合在一起，使建筑物發揮最佳的功能，并不是一件容易的事情。建筑結構設計優化，具體包括建筑區中各個部分結構設計的優化，以及建筑物整體設計結構的優化。在這兩個部分中，建筑區整體結構的優化顯得更為重要，因為整體是各個部分的綜合，在完善房屋高性能方面發揮著更大的作用。具體來說，建筑物整體結構的優化包括房屋頂部設計的優化、房屋設計的優化，以及房屋細節結構設計的優化。在這三個大部分中，還可以細分出型號選擇、布局設置、受力研究、價格衡量等較小的設計項目。在實際的結構設計中，設計者還要緊密結合建筑工程的實際情況，努力實現房屋建造的經濟效益、社會效益和環境效益。

在確保房屋結構性能穩定的前提下，設計者要大膽創新，敢于探索新型的結構優化方案。在進行建筑結構設計的過程中，設計者要平衡房屋使用者和建造者的利益，充分考慮房屋建筑工作者的意見；在滿足建筑物建造者需求的基礎上，尋求新式的房屋結構布局方法。

具體而言，房屋的平面結構應當憑證，體現出建筑物的對稱美，并盡量減小平面建造質量與房屋剛性結構要求之間的差異，使得房屋在承受較大的水平方向作用力時，不至于發生結構性的扭曲；在滿足居住著使用要求的基礎上，設計者應將房屋的承重結構設計成豎直貫通的形式，以便增強房屋對豎直方向壓力的承受能力；盡量不更換房屋原有的轉換結構。因為一旦更換這些結構，就會消耗大量的建筑原料，不符合房屋建設的經濟性的要求，還不比較容易造成外來壓力集中于某一個承受點上的現象；豎直方向的剛性程度設計要遵循漸變規律，避免剛性結構角度的突然改變。否則，角度突變的部位在受到強烈的水平壓力時，不容易轉移壓力，這對于房屋整體抗壓性能的提升是很不利的。

三、房屋結構設計優化方法概述

在建筑結構設計工作中，造價是極為關鍵的一個環節，也是整個工程中比例極為重大的問題。結構設計優化技術的選用對于造價控制極為關鍵，可以產生客觀的經濟效益。為此，建筑設計部門和有關工作人員在工作中必須要遵守經濟、適用、合理、科學的設計原則，精心設計，采取科學的現代化技術手段制定出能夠滿足建設設計、工作要求的設計方案，從而實現降低工程造價、取得工程最大經濟效益的目的。

1.結構設計優化技術分析

在剛從事建筑工程項目結構設計的時候，除了考慮到設計對象的基本使用功能以及安全可靠性之外，還應當在工作中考慮到將它作為設計對象來進行分析，使得其盡可能的達到完美。這就是工程和結構的最優化問題，是一個用科學的語言來描述的問題。對于利用確定的數學方法，在所能的設計方案的集合中搜索出可以讓人滿足、達到預計標準的方案。

結構設計優化方法從建筑理論上進行分析，主要是體現房屋工程分布結構的優化設計和整體結構優化設計兩個不同的方面。其中房屋結構整體優化設計則是一個涵蓋了房屋系統的設計、房屋圍護結構設計、房屋選型設計、房屋布置、房屋受力分析以及地面工程等多個環節的復雜工作。而局部設計主要是指對房屋某一部位和分項工程進行優化和改進的結果。

2.房屋結構優化設計的意義

就一個建筑工程項目而言，結構設計優化技術的應用不僅可以達到降低工程造價、提高工程效率的效果，而且對于實現房屋的美觀性、實用性以及室內空間的個性化布置有著重要的意義。在建筑市場上，每一個單位和企業都希望工程在滿足建筑結構長遠效益的基礎上，最大限度的減少和降低建筑結構的近期投資，同時保證建筑物的節后可靠性、科學性，也只有這樣，才能夠在工作中實現持續發展、可持續發展以及更多的市場經濟效益。

四、結構設計優化技術在建筑結構設計中的應用

結構設計優化方法和技術使用于實踐之中的一個廣泛課題，是建筑工程項目的整體設計、前期設計、抗震設計等多個部分環節組成，利用結構優化的方法不改變使用性能的前提降低工程造價，已取得巨大的經濟效益。

1.結構設計優化前注重事項

結構設計過程中，前提方案時明確設計方案目標的前提，前期方案的確定直接影響建筑的總投資，而現在存在的普遍問題就是前期方案階段機構設計并不進行參與，設計者進行建筑設計時大多不考慮結構的合理性以及它的可行性，但是建筑設計的結果卻直接對結構設計造成影響，某些方案可能會增加結構設計的難度，并使得建筑的總投資提高。如果在方案的初期，結構優化設計就能參與進來，那么我們就能針對不同的建筑類別，選擇合理的結構形式，合理的設計方案，獲得一個良好的開端。

2.直覺優化（概念設計優化）技術與建筑結構設計

直覺設計用于沒有具體數量的情況下，由于不確定性和計算難度大等差異，在對于統一建筑方案，可以有許多不同的結構布置設計；確定了結構布置的建筑物，即使在同種荷載情況下也存在不同的分析方法；分析過程中設計參數、材料、荷載的取值也不是唯一的；建筑物細部的處理更是不盡相同，這些問題是計算機無法完全解決的，都需要設計人員自己作出判斷。而判斷只能在結構設計的一半規律指導下，根據工程實踐經驗進行，這便是前面所說的概念設計。因此，概念設計存在于設計師對多種備選方案進行選擇的過程中。

3.概念設計處理的實際建筑設計問題

概念設計所要處理的問題是不確定的，多種多樣的，例如一些抗震能力。但可以肯定的是希望通過概念設計，建筑結構能在各種不期而遇的外部作用下不受破壞，或是破壞程度降至最低。因此，分析如何應付建筑物可能遭遇的各種不確定因素成為概念設計的重要內容。其中，地震作用最為難以琢磨，破壞性也最大。故而，建筑設計過程中就應該未雨綢繆，從計算及構造等各個方面都要采取一些有助于提高抗震能力的措施，不利于抗震的做法則應盡量避免。剛度均勻、對稱是減小地震在結構中產生不利影響的重要手段；延性設計則能有效地防止結構在地震作用下發生脆性破壞。

五、結束語

綜上所述，只有合理地選擇建筑結構設計方案，不但可以滿足相應的技術要求，還能節約工程成本，因此在建筑結構優化設計時，合理的設計方案極其重要。但是建筑的結構優化設計非常復雜，且具有很強的綜合性，因此必須深入研究對建筑結構設計的優化方法。

參考文獻：

[1]周宏偉 芻議房屋結構設計中建筑結構設計優化方法的應用[J] 四川水泥 2014（12）

房屋結構設計范文第5篇

關鍵詞：房屋結構；設計工作；常見問題

中圖分類號：TU758.1 文獻標識碼：A

房屋結構設計工作是房屋施工的基礎性工程，對于施工工作的進行以及房屋功能的發揮有著十分重要的作用，很多房屋設計部門都能夠嚴格按照相應的設計理念以及設計要求兼顧設計過程中的各個細節，但是，受到利益因素的影響，部分設計部門會選擇錯誤的設計方案，有關部門要對不同的設計方案進行引導，并做好相應的管理工作，才能進一步提升房屋結構設計水平。本文主要從地基基礎設計、樓板設計以及其他環節設計工作中存在的問題進行闡述。

一、地基基礎設計過程中存在的問題

房屋結構設計過程中要重視地基基礎的作用，在軟弱深厚淤泥土層施工環境下，進行柱下樁基礎計算時，要能夠兼顧樁承臺水平位移可能對上部結構產生的影響，還要對樁基水平推力作用下水平承載力進行考慮，保證相關因素都能夠滿足實際施工需求。在選擇樁基持力層時，要滿足非液化、穩定、承載力高一級壓縮性小的土層。粉質粘土以及粘土都可以選擇作為摩擦樁的持力層，也可以選擇巖層或者砂土層作為端承樁的實際持力層。[1]房屋地下室的單樁豎向承載力相關特征值若選取通過靜載荷試驗所確定的相關特征值，必然會導致房屋承載力與實際設計工作相比，稍微偏大，從而會給房屋結構設計工作埋下一定的隱患。靜載荷試驗所設置的樁頂一般都是設置在自然地坪環境中，地下室樁基的單樁豎向承載力實際特征值要根據試驗結構來對地下室深度范圍內部的樁側阻力進行扣除，也就是試樁加長部分所具有的樁側摩阻力。

二、樓板設計存在的問題

樓板作為房屋結構設計過程中的基礎性承重構件，它能夠將屋面以及樓面的荷載傳遞到周圍其他梁面或者承重墻上，所以，樓板的設計對于梁、柱以及墻等構件的安全會產生直接的影響，在實際設計以及施工過程中若不能對有關因素進行充分考慮，必然會導致其出現較大的質量問題，給房屋設計工作帶來安全隱患。樓板設計過程中常見的問題主要表現在以下幾個方面。

在進行樓板設計時，由于不能夠對版面的受力狀態進行科學認識或者為了能夠達到方便計算的目的，設計工作人員會將雙向板的作用按照單向板來計算，從而導致計算假定與房屋樓板的受力狀態存在較大出入，樓板一方配筋相對較大，另一方則可能單純的按照構造來進行配筋，導致配筋數量達不到相應要求，從而引起樓板出現裂縫等。

在民用建筑設計過程中，一般會在樓板上方布置非承重的隔墻裝置，所以，大樓板設計工作中會把具體的部分線荷載轉換成同等效應的均布荷載，并對樓板的配筋進行計算。部分設計工作人員會將隔墻的總荷載量附加在總樓板面積上，在進行隔墻頂部設計以及處理時采用立磚來進行斜砌，從而導致上部樓板的中間支承點得以增加，將其轉變成連續板。[4]對于支承點上方可能出現的負彎矩，在樓板設計工作中難以對其進行考慮，從而會導致樓板頂端可能出現裂縫。

三、房屋結構其他設計環節存在的問題

（一）房屋的高度以及高寬比超過規程以及規范范圍

目前房屋結構設計工作中的規范以及規程所給出的房屋適用高度以及高寬比限值是保證房屋結構設計順利進行的基礎。但是，很多高層建筑房屋的高度以及高寬比值都超過了實際的規定限制，從而讓設計工作缺乏可靠科學的依據。多于抗震坊社區的房屋結構設計工作也不能夠采取相對科學的抗震設計，從而導致房屋結構缺乏穩定性。

（二）房屋體系不規范、結構設計不合理

房屋建筑結構布置合理能夠保證房屋結構達到“規范”的相關要求，這也是房屋抗震設計結構中的基礎性環節。這種規則設計包括房屋的抗側力構件布置以及平立面外形尺寸等，還要綜合考慮房屋的承載力分布等一系列因素。在實際設計過程中，能夠導致房屋機構設計不規則的因素相對較多，尤其是針對一些較為復雜的房屋體型，很難通過相對簡化的定量指標來對劃分前期規定的限制范圍以及不規則程度。[2]目前結構設計過程中所用的高層房屋鋼筋混凝土建筑結構設計以及建筑抗震設計工作只對施工規程以及建筑結構只對房屋結構的實際準則進行規定，并沒有對設計工作的規則以及不規則進行明確規定，設計工作人員缺乏對結構抗震概念的設計了解，也很難把握房屋設計機構的相關規則性，只一味的考慮建筑師或者業主的要求，因此，在實際設計過程中很容易出現結構抗震性能較差以及規則性較差的高層建筑。

（三）配筋構造不符合規定、不合理

房屋結構設計工作中對于配筋構造的設計很難結合相關規定來進行，屋面梁配筋數量也難以滿足實際施工需求，在對房屋結構進行建模時，設計工作人員為了方便，往往直接對下層梁的具體尺寸進行拷貝。建筑房屋屋面的梁荷載相對較小，計算結果缺乏配筋，從而導致屋面梁在混凝土收縮、溫度變化以及受力等相關作用下，因為其較低的配筋率很容易導致房屋裂縫有著較大的寬度。[3]對于平常的屋梁，在進行結構設計時，為了能夠保證鑰筋骨架的實際剛度滿足相關要求，并且讓其能夠承受收縮應力以及溫度的影響，避免在其腹部位產生較大的裂縫。

結語:

房屋結構縫設計工作作為一項系統的工程，要對相關影響因素進行綜合考慮，除了上文中所提到的設計環節之外，還要對房屋結構縫設置以及房屋結構的抗震等級進行綜合考慮。房屋結構設計工作人員只有具備系統的理論設計知識、創新的思維態度、認真嚴肅負責的工作態度，才能夠保證房屋設計工作的質量不斷提升，提升房屋建筑的經濟價值以及社會價值，保證區域內居民的生命以及財產安全。[5]提升房屋結構設計的工作水平能夠為我國建筑施工事業的發展貢獻一定的力量，早日達到世界先進房屋建筑設計以及施工水平。

參考文獻：

[1]李春陽.房屋結構設計常見問題與對策研究[J].城市建設理論研究（電子版） ,2013(19)

[2]王建成.房屋結構設計常見問題[J].中華民居,2014(18)

[3]鄔丹.淺談房屋結構設計常見問題與解決對策[J].大觀周刊,2012(25)