关于房屋建筑结构设计的优化分析

2020-11-26赵恬甜

商品与质量 2020年45期

赵恬甜

浙江东华规划建筑园林设计有限公司浙江杭州 310014

1 房屋建筑构造优化设计的重要作用

首先，通过对房屋建筑构造进行优化设计，能够有效提升房屋建筑运用的安全性；其次，在科学完成房屋建筑构造规划的同时，能够全方面的提升房屋建筑工程项目的施工效率，进一步达到资源节约的目的，进一步的降低房屋建筑工程的施工成本；再次，在房屋建筑构造的优化设计当中，能够进一步实现节能环保设计，使得房屋建筑的应用以及建造能够充分的满足保护环境的需求，与我们国家提出的绿色可持续进展策略相互呼应，以此来推进我们国家房屋建筑行业朝向低消耗、节能、绿色以及环保的方向进展；最后，在房屋建筑构造进行优化设计之后，能够对居民的安全提供一定程度的保障，因为房屋建筑构造的优化设计更为注重房屋建筑的安全性，并且也会进一步考虑居住人民的实际要求，从而使得规划方案更加完善，进一步缩短施工工期，有效降低物力、财力和人力的投入，有效提升建筑企业的经济效益[1]。

2 建筑结构设计中的优化策略

2.1 合理优化建筑主体结构设计

建筑的主体结构是支撑建筑承载力，保证建筑稳定性和安全性的基础和关键所在。所以需要对主体结构设计进行进一步优化，具体可从下述几方面入手：

（1）剪力墙的优化设计。剪力墙直接影响着房屋结构的稳定性和安全性，只有保证剪力墙的安全稳固，才能够确保建筑类人员的安全。在优化剪力墙设计时，尤其需要强化对暗柱部分的设计，根据具体建筑结构合理设计暗柱，为剪力墙结构提供有效承载，有效保证剪力墙结构的承载力和稳定性。

（2）砌体结构的优化设计。砌体结构在建筑中起着承载负荷、抵抗侧向位移的重要作用，所以在具体设计时，需要保证其外形的规则，对于抗侧力构件需要均匀对称的进行布设，沿竖直方向合理调整侧向刚度。此外还需要对门窗尺寸进行合理设置，避免其影响建筑结构的稳定性。

（3）基础结构的优化设计。地基基础结构直接决定着建筑在投入使用后的安全稳固性，所以必须对基础设计进行全方位优化，综合考虑各方面影响因素，比如水文地质情况、建筑承载力要求等等，以此为基础来进行基础埋深的计算和地基基础选型的确定，确保所设计地基基础结构的稳固性和承载力能够达到既定工程要求和技术标准。

2.2 抗震结构的优化

为了使房屋建筑使用质量得到提升，并有效避免地震等灾害对建筑产生严重影响，做好抗震设计是结构优化不可忽视的重点。抗震结构优化设计过程中，应尽量采用对称设计，如果房屋建筑结构为不对称设计，则需要保持建筑结构平面布置的刚心和质心重合。另外，需要设置多道抗震防线，例如，采用“强柱弱梁”延性框架结构，在水平地震波的作用下，梁结构先于柱结构屈服，因此，可以利用梁的变形消耗地震对建筑结构产生的作用力，使框架柱作为保证结构稳定性的第二道防线继续发挥对结构的支撑作用，从而提高整体建筑结构的抗震性能。

2.3 选择合适的地基基础设计方式

若智能建筑为框架结构，地下储物空间小且上部荷载大，可采取十字交叉梁条形基础改善地基不稳定的问题，在降低不均匀沉降现象出现概率的基础上，提高整体的稳定程度。若框架结构的智能建筑地下储物空间较小，但是地基稳定且上部荷载较小，独立柱基础更加适用，可以相关规范为依据将承台或独立柱子相连接的梁设置于抗震设防区；框架钢筋混凝土墙板承重结构，地基稳定性强且地下无空间、荷载均匀的情况下，框架柱、独立柱基础形式的效果更好，若智能建筑处于抗震设防区，则更需加大重视程度；地基稳定的钢筋混凝土墙板承重结构，可适用交叉的条形基础，但若是地基基础强度与相关要求不符，则可选择筏板基础。设计人员必须根据实际情况，选择最佳的地基基础形式，在提高建筑可靠性与安全性的同时，促进结构设计的全面优化[2]。

2.4 结构的细部和局部优化

除了要做好对房屋建筑结构的整体优化设计外，还需要结合结构细部和局部来进行进一步的优化设计。比如在异形板划分时，需要做好对矩形板的合理划分，提高其受力均匀性，避免拐角处产生裂缝。同时对于底部框架抗震墙，由于为了保证建筑结构承载力，所以箍筋配箍量相对较多，此时就可以利用钢筋，来减少和降低箍筋直径和用量，并且还有助于降低成本支出，加快工程进度和提高工程质量。此外，对于结构柱，则可以通过提高施工所用混凝土强度来减少结构柱尺寸，这样既能够满足相关受力标准，并且还有助于减少混凝土用量[3]。

2.5 排水管道的结构优化

房屋建筑结构设计过程中还需要对排水管道系统予以优化设计，考虑排水管道为房屋结构的重要组成部分，加之其复杂程度较高，需要从实际应用入手做好排水管道系统的优化。尤其很多管道为穿墙管道，需要在结构设计中做好预埋空间的预留，在空间设计过程中要注意避免管道碰撞，并做好预埋空洞标记，这样可以在结构施工过程中避免操作失误。如果排水管道穿越承重墙，还需要做好承重墙的加固，避免管道施工对建筑工程质量的影响。