赵申

摘要：随着人们生活水平的提高，对建筑的要求也越来越高，要求建筑具备实用价值的同时，还要具备美感和安全性，这样才可以保证房屋的结构设计。因此，必须要把握房屋结构设计中优化方法的要点，有效利用空间资源，优化房屋结构。

关键字：结构设计;优化方法;民用建筑;应用

成本造价是建筑工程中的重要问题，建筑结构的设计占据造价的很大的部分，所以优化房屋的结构设计，就可以快速解决这一问题。因此，房屋建筑工程中必须要做好结构设计，满足建筑需求，不断优化结构设计技术，提高整个建筑工程的质量。

一、在民建筑设计中设计优化方法的原则

（一）遵循设计规范

设计人员在民用建筑结构设计优化中必须要具备丰富的经验，可以遵循相关的结构设计规范。对于复杂的结构设计来说，有些结构设计规定对于本项目并不适用，所以具体操作过程中必须要做好判断和优化，提高房屋结构设计质量。

（二）加强专业之间的协作

作为一个复杂而系统的工作，房屋结构设计优化需要多专业进行密切协作。房屋建筑建设过程需要统一建筑设计和结构设计，大大提高其外观效果，并有效降低工程造价。对于某些设计为了突出方案新奇而不顾建筑基本力学规律的情况，其会增加后续结构设计中的困难。因此，必须要做好各专业之间的协作，实现结构设计的合理化。

二、结构设计的优化方法在房屋结构设计中的应用

（一）上部结构的优化设计

对于剪力墙结构来说，剪力墙的布置需遵循平面布置均匀、对称的原則，尽量使结构的重心和刚心位置接近，以减少在风荷载和水平向地震作用下结构的扭转效应。对于高层剪力墙结构，由于短肢剪力墙延性较差，应尽量避免设置短肢剪力墙，限制短肢剪力墙所占的面积百分比不超过一定比例，保证高层建筑在地震作用下有足够的延性。剪力墙结构布置中应避免将剪力墙布置的短而碎，有条件布置长墙时优先选择布置长墙，这样可以减少墙肢总数，减少暗柱的数量，进而减少钢筋的用量。剪力墙间距不宜过近，总体位移满足规范要求的情况下，尽量优化一些不必要位置的剪力墙，如位于结构中部对整体刚度贡献较小的墙肢，往往需要反复试算，得出相对较优的结果。

（二）桩基础的优化设计

桩基础包括灌注桩和预制桩两种，灌注桩适用于更多土层，桩长可以因地改变，配筋方面，按照工作荷载要布置节约钢材，缺点就是桩身质量不受控制，容易出现断桩、缩颈、露筋等现象。预制桩属于挤土桩，会将周围的土层挤密，从而提高地基承载力;桩身质量易于保证和检查，施工工序简单功效高，预制桩单价较灌注桩高，预制桩的配筋与使用荷载相关，同时也与搬运吊装相关，所以用钢量较大，接桩也会有相应成本。所以结合相应工程，选择合适经济的桩型。

（三）基础优化设计

民用建筑中，在土质较好的环境下，高层优先采用筏型基础，多层采用筏型基础或梁筏基础，差别不大。对于地库，优先采用独立基础。在土质不好的情况下就要结合场地处理和建筑基础相互参考来衡量择优选择。

（四）结构和建筑协调的优化设计

民用建筑设计时建筑结构要与建筑平面统一，达到美观实用和结构合理的目标。因此，想要准确的对经济型指标进行控制，在建筑墙柱中要满足建筑物中平面功能的要求 ， 前提就要尽量标准化，最有效的方法就是统一在各个房间开间进深。建筑体系尽量不设置夹层结构，楼梯与电梯不能布置在应力集中或受力复杂的转角部位，在非承重的构件中尽量使用轻质材料，避免出现扭转效应。

（五）结构以及给排水的优化设计

水泵间要尽量设置在半地下室或地下室内，与其他房间相比，给排水的专用房间有更大荷载。给排水的房间内管道的粗细不均，数量众多，结构设计前期就要求准确把握预埋件和预留孔洞的位置与尺寸，减少不必要的孔洞开设。同时尽量避免水平管道将梁柱穿过的现象，在管道穿过承重墙时采取加固措施，并做好结构布置，保证管网系统。在民用建筑必须要重点考虑结构设计整个过程中该类房间内的楼面荷载，防止房间出现超载现象。

（六）结构和电气的优化设计

在金属管外部、楼板和墙体处安装电气管线易导线形式，预制结构的施工难度就会增加。建筑梁在梁预制时需要事先留下孔洞，使得墙体厚度与梁宽度一样，并保证墙体一侧的平面与梁侧平面相平，防止管线外露在墙体外面。房屋建筑内部电梯房通常包含很多空洞和预埋构件，所以电梯房的强度要单独计算，保证施工质量的安全。

（七）结构设计的自身优化

在结构设计施工图部分，设计人员应因项目性质，合理对项目的各个部位进行配筋设计，需要加强的部位绝不疏忽和遗漏，次要部位也不必无缘故增加配筋，使材料成本增加。

（八）寿命期内的分段优化设计

每一个阶段都有其具体的优化方案，其限定的使用期限内，每一项目工程每一环节也有很多可供选择的设计方案。因此，相关设计人员选择优化方法时，必须要根据每个阶段的性质进行，这也就是优化工程的寿命期，保证每个阶段的经济效益，这样房屋建筑施工质量有所保证的前提，也可以大大提升项目和企业的经济效益。

三、结语：

近年来，建筑工程中建设理念开始趋向艺术化，房屋建筑在具备过硬的使用价值的同时，还需要具备一定的艺术美感。房屋的质量和各种参数受到了房屋结构的影响，所以建筑企业必须要全面优化房屋结构。在房屋结构优化设计时，要综合考虑房屋结构的计算、重构等各种变量因素，提升建筑的整体水平，实现房屋使用感受和外观形态的统一。因此，建筑企业必须要认识到建筑结构优化设计的重要性，加强结构设计方法的应用，提升企业的竞争力，提高其经济效益，最终促进企业的长远发展。

参考文献：

[1]顾振德，陈相华，徐建平.简析建筑结构设计优化在房屋结构设计中的应用[J].中国高新区，2017（8）：116.

[2]王远强.结构设计优化在房屋结构设计中的应用[J].四川建筑，2015（3）：162.

[3]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）：9-10.