张爽

大连先锋建筑设计咨询有限公司 辽宁大连 116000

建筑结构设计对建筑成本有着非常大的影响，对于住宅建筑而言更应该优化结构设计，这是开启新型住宅建筑的必经之路。

1 建筑结构设计优化的意义

新型住宅建筑结构设计优化的意义主要体现在三个方面，具体如下：

1.1 保障住宅安全性

结构设计如果不够深入，就容易被人误认为是“抽钢筋”，影响建筑本身的安全性。但若经过设计优化，完成设计之后再进行加工，则可以减少设计过程中错误出现的可能性，进而节省材料使用，确保建筑的结构设置更加合理和安全[1]。

因此，结构设计首先需要考虑的就是建筑的安全属性，如果不能够同时满足建筑结构的实用性和安全效应，自然无法保障建筑本身的价值和功能。

1.2 实现住宅经济性

对于中国当下的房地产行业而言，其存在是十分复杂和尴尬的，极高的成本导致了较高的房产价格，也促使真正意义上能够接受其价格的绝非大多数，房子卖不动已经成为一种常态。

因此，对于房产企业而言，发展的关键还是要考虑如何降低开发成本、提高经营利润。建筑的经济性是投资者考虑的重点，也就是说只有控制成本，才能确保房地产企业的稳定发展[2]。从住宅的结构分布、用地面积、层数和建筑设备、结构外观等多方面因素来看，住宅建筑往往只是一栋拔地而起的建筑，楼层数越多、越需要考虑其承重效果。但基础结构的承载力必须适应建筑本身的重量，而要实现这一点必然会加大成本；同时考虑到建筑采光等一系列因素，故而高度越高、相应的布局就应该做出调整，如此用地面积也会增加，后续电气供应、排水等基础设施也要做出调整。当建筑结构的安全性能够得到充分保证时，就必须对结构的外观展开调整，例如可以将方形的建筑结构调整为圆形，这样既能够减小建筑的占地面积，还能降低后续外形装饰所需的建筑成本。

2 建筑结构设计的主要优化技术

2.1 工作重点

（1）在项目建设初期，必须考虑项目所在区域的土地性质，判断其是否存在调整的可能性。围绕项目周边情况做好调研，并切实做好成本估算及用地分析，然后根据生成的多个建筑方案进行对比。在此基础之上进一步分析客户的实际需求，寻找到其痛点和盲点，进行精准的成本控制，切实提高建筑的可售面积，把握诸如容积率、建筑密度等一系列数据和要素，提升土地的使用价值[3]。

（2）进行实地勘察，然后根据勘察报告考虑建筑的地基承载能力，对不良地质、周边管线、地下水位展开综合分析，充分考虑岩土工程的设计控制，确保风险最低化。

（3）根据结构比例确定结构和空间之间的关系，对布置建筑荷载进行优化，然后通过计算的方式对建筑荷载进行优化，并保证构造筋配的最佳控制。

（4）优化场地总平面设计，做好道路、竖向和管线设计。

（5）优化结构设计的相关参数，包括钢筋用量、抗震设防烈度、混凝土材料（强度等级和用量）以及结构体形（长、宽、高、层数）等。

2.2 工作思路

当相关人员接到具体的设计任务时，首先需要考虑建筑结构的定义和选型，分析建筑载荷，确定载荷取值，然后通过计算了解建筑结构的稳定性。然后在此基础上进行建筑结构的分解，设计细部构件、全面落实构件的配筋、尺寸，对其经济性展开全面评估，最终得出可行性数据。再从结构的整体性出发，借助有效的材料分布，来对结构设计展开优化。比如这样一则案例：

已知剪力墙结构在抗侧力和结构承载力方面具有优势，较之传统的梁柱结构更具空间利用率方面的优势，但其总体造价相对较高。

针对这样一起案例，可以从这样几个方面做出突破和调整：

首先，明确剪力墙的整体布局。通常情况下剪力墙的整体布局，需要维持向压力程度和双向布置、保留洞口、注意加固，保证连续的竖向布置。只有保证质量中心和刚度尽可能的相近，才能在一定程度上确保抗震效果。所以要实现这一目标，就要保证剪力墙在中轴线两侧均匀分布。布置具体格局时，多会选择L型或者T型，只是因为剪力墙一般情况下本身的重量较大、需要适当调整[4]。

其次，保障剪力墙的延展性。可以考虑在剪力墙的长度上做文章，通常情况下细长的剪力墙延展性都比较理想，可以有效防止结构剪切破坏，但最好也不要超过8米。假设实际情况超过了8米，则可以通过开洞口、将均匀分布的洞口做成连肢墙，再用约束弯曲小的弱连梁分割墙体。在厚度方面，如果一般填充墙为200毫米，那么剪力墙的厚度绝对不能低于这个数值，否则就无法保证其刚度。

再次，连梁。连梁在剪力墙结构当中，主要起到的作用是连接强肢、提高结构刚度，如果墙肢出现变形甚至发生断裂，多半是连梁设计存在问题。在具体设计过程中，连梁大多遵循“强墙弱梁”的基本原则，有助于增强连梁的延展性，降低墙体被破坏的可能性。

最后，换层或过度层设计。在一些特定的剪力墙结构当中，需要进行换层或设计过度层，在具体设计时，需要按照建筑结构的整体确保相应参数的合理性。但是需要注意的是，对于过度层的抗震性能绝对不能高估。毕竟在反复的作用力之下，过度层的墙体抗震性能较之一般情况下的墙体低至两至三倍，因此并没有办法按照正常的墙体承受能力的方式来进行计算。

优化建筑结构设计具有十分重要的作用，其不意味着对工程量的精确落实，而是在满足用户需求的情况下，规范设计需求，确保住宅建筑结构的安全和经济。随着信息科技的快速发展，随着我国建筑行业水平的整体性提升，新型住宅建筑结构优化设计尤其存在的意义和必然性，需要相关工作人员在日常设计和工作过程中引起足够的重视和关注。