济南中建建筑设计院有限公司 山东济南 250101
摘要：目前，在建筑施工过程中，确保建筑施工的关键在于建筑结构设计的优化，因此建筑结构设计的优化至关重要。同时，在住房需求方面，人们更注重住房的实用性、经济性、安全性和美观性。然而，房屋的结构直接关系到房屋的质量和功能。因此，优化建筑结构设计是非常重要的。重视建筑结构设计中的优化措施，以满足建筑结构的使用功能和质量，具有重要意义。本文首先分析了房屋建筑结构的设计涵义及其优化重要性，接下来介绍了我国房屋建筑工程结构设计现状，最后详细阐述了房屋建筑结构设计的优化措施，希望给行业内人士以借鉴和启发。
关键词：房屋建筑；工程结构；优化设计
引言
建筑行业快速发展，人们对房屋建筑提出了更多的要求，比如房屋的功能、经济性能等。在结构设计过程中也会考虑到施工的方便，这就需要对设计方案进行深入研究，不断优化。科学的结构设计优化，不仅能够满足人们的基础需求，同时可以尽可能减少不必要的成本投入和资源浪费，对于建筑企业的利益也十分重要。希望通过本文研究对建筑行业的发展以及结构设计优化起到积极作用。
1房屋建筑结构的设计涵义及其优化重要性
1.1房屋建筑结构的设计涵义
在整个房屋建筑施工的阶段之中，前期房屋建筑结构设计十分的关键。房屋建筑结构设计，实质上指的就是专业的设计人员最大限度运用自身的理论知识与经验依照客户的实际需求来实施设计，在设计的时候还得要结合诸多方面因素来进行分析，从而保障设计方案可以很好的展现出来房屋建筑，同时也可以达到客户对于房屋建筑结构美观方面的实用性要求。房屋建筑结构设计可以很好的达到建筑结构之中多样化的居住作用、建筑技术以及整个建筑外观造型等等。
1.2房屋建筑结构设计优化重要性
目前，建筑行业在我国的发展，坚持可持续发展的观念，从而加速房屋建筑行业的前进。因此需要宽泛的眼光来对房屋建筑进行设计，房屋建筑结构完成后，依据多方面的需求可以对它进行修改，以使成本投入减小。而房屋效率和经济效益的提高则可以通过房屋建筑结构的优化来实现，所以房屋建筑结构的优化就显得十分重要。另外，我国的房屋建筑规模也日趋渐长。因此当前社会的房屋建筑结构设计，应缩减房屋建筑的工程造价，并重视房屋建筑的后期使用。应优化房屋建筑的结构设计，使房屋建筑结构的整体科学化、合理化。
2我国房屋建筑工程结构设计现状
2.1忽视成本预算
由于设计周期较短，设计任务较为繁杂，设计人员就会将精力集中在设计图纸和方案的编制上，相对对于工程施工成本的预算却是极为忽视。设计人员即使会考虑工程成本问题，但由于所采用的设计方案与成本控制要求严重不符，所以使得最终的控制效果也是差强人意。
2.2忽视建筑舒适度
设计人员只考虑房屋建筑的美观性，对于建筑舒适度的设计却是极少重视，不仅降低了房屋建筑的应用性能，而且对整体结构的稳定性和安全性也会造成一定的影响。施工人员由于工作素质偏低，其在实施操作阶段，很难按照相应的规范要求进行施工。既降低了施工质量，使房屋建筑结构的抗震性和施工强度减少，又影响了建筑结构部件的负荷承载能力，使其整体工程结构的设计标准，很难与规范要求相一致。
2.3忽视建筑安全系数
建筑结构部件安全系数的设计尤为重要，一般情况下，不同建筑构件，所设定的安全系数也是不尽相同。但是在实际设计中，设计人员会采用相同的安全系数对建筑构件进行设计，使得最终的设计效果十分不理想，整体房屋结构的安全系数也是大大降低。
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3房屋建筑结构设计的优化措施
3.1房屋建筑结构设计模型的优化
建立更科学的结构模型是优化建筑结构设计的第一步，也是最关键的一步。利用科学的发展，综合运用数学函数和物理受力，建立一个完整的结构模型。在试验检测过程中，严格控制各种参数的变化，对于试验变量的选取，结合以往的经验和数据，选取对结构整体性能起决定性因素的几组数据作为主要变量进行重点研究。对结果影响不明显的可适当减少工作量，将主要精力放在对重点部分的突破上，保证结构设计模型的建立能高效、科学的进行。
3.2结构整体及局部优化
房屋建筑设计有着鲜明的层次性、系统性。基于层次性看，涵盖着建筑整体设计、结构、安装等体系，每各独立体系又涵盖多个子体系。在设计房屋结构时，设计人员需要对每个子体系进行针对性优化，打破关联横向性，以实现叠加型建筑工程；基于系统性看，主要包括建材、零部件的选用等方面。在对房屋建筑结构设计开展优化必须从整体出发，对整体设计予以合理优化。
3.3上部结构优化
首先，剪力墙结构。在针对其进行优化设计的过程之中，要将重点放在建筑平面形心与结构中心之上来进行分析，保障两者之间可以基本一致。设计人员科学、合理化的设计建筑空间，可用合理化的计算方式来实施结构计算，保障建筑墙体与剪力墙墙体可以基本一致。其次，砖混结构。在该过程之中，要将重点放在承重墙之上，针对其中的部分错洞与大洞口来分析，保障承重墙不会出现任何的事故。设计人员要依旧具体的建筑工艺技术来设计构造柱与墙垛的长度，使得建筑的层高与层数可以得到优化设计。
3.4制定合理的成本控制方案
房屋建筑工程结构的优化设计，不仅仅针对施工设计图的优化和调整，还要结合工程方案的具体要求，从提升房屋建筑功能上入手，通过采用结构布置和结构概念，来抵制原有设计方案中存在的不合理、不安全的设计费用，并在此基础上，制定一套完整的结构优化体系，确保其优化内容的完整性和科学性，如：方案编制、初步设计、施工图设计、施工方案优化设计等内容，从根本上做到设计成本的有效控制。相关设计师也要从全局角度出发，对每一优化环节和施工要点进行全面的掌控，以便于可以及时的消除影响整体建筑布局和各种构件的不良因素，为结构优化设计的顺利开展创造优质的条件。此外，在房屋建筑结构工程优化设计阶段，工作人员还要对所建场地进行全面的分析，做好详细的地质勘探报告，进而为房屋建筑基础形式的选择提供准确的参考依据。同时，还要控制好基础结构施工的截面尺寸和埋深，这样才能最大化降低设计成本，提高房屋工程质量。
3.5优化构建建筑模型
对房屋建筑结构进行优化设计中，应优化构建房屋建筑工作模型，能够从选择变量、选择函数、衡量条件三个阶段来对房屋建筑结构进行优化设计。首先，选择变量；一般对于变量的选择，为最终设计方案中起到关键作用的各项参数，如工程控制与约束参数、房屋结构可靠性参数等。设计人员需要结合工程建设实际需求，将变化幅度小且限制因素小的参数作为设计指标，争取降低结构设计、计算难度。房屋建筑结构设计人员在验算各项设计数据时，应注意附加约束条件问题的转换，使其成为不附带约束条件的问题，降低计算难度。结合实际情况，选择确定最优计算方法，确定优化程序，保证其具有功能完整、作用齐全以及高效运转等特点，提高优化效果。设计人员对房屋建筑结构各项设计参数进行计算完成后，还需要对计算结果进行统计分析，确定不同设计方案中存在的相似点与不同点，通过对各方案要点的对比，选择出最佳方案。其次，确定函数；对于函数的选择确定，需要从多组相似函数中，选择最为符合工程建设房屋横截面尺寸以及钢筋尺寸面积的函数组。并对此组函数性质进行分析，争取最大程度上来降低工程建设成本。
结语
综上所述，在当前我国的房屋建筑工程之中，应该能够应该针对房屋建筑工程结构设计中存在的不足提出优化措施，合理控制成本，优化构建建筑模型，提升整体结构布局及审美层次，才可以有效确保提升房屋建筑工程的结构设计质量，提高房屋建筑工程设计效果，发挥积极影响。
参考文献
[1]付召强.房屋建筑结构优化设计探讨[J].新材料新装饰，2014，（5）：442-442.
[2]张冰峰.房屋建筑结构优化设计探析[J].城市建设理论研究（电子版），2013，（27）.
论文作者:杨晓萍
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第21期
论文发表时间:2018/11/6
标签：房屋论文; 建筑结构论文; 结构设计论文; 房屋建筑论文; 建筑论文; 结构论文; 设计人员论文; 《建筑学研究前沿》2018年第21期论文;