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摘要：伴随我国国民经济的不断发展，我国建筑行业在得到更加广泛的市场空间的同时，对于控制建筑结构投资造价的要求也有了较大的提高。建筑结构设计在很大程度上影响着工程造价，工程质量和工程进度。结构优化这项工作被建设单位越来越重视起来，因此在设计阶段就要加强管理，做好优化设计工作，从源头上有效的控制工程的投资。本文笔者从平时的工作流程中写点对房建结构设计优化的一点心得。
关键词：建筑结构设计 优化方法 房屋结构设计 具体应用
一、设计优化方法内容及其原则
1.1概述
在房屋建筑结构设计时，结构工程师应该以提高工程投资效益为目标，在满足项目的使用功能的要求下，通过技术比较，经济分析选择经济合理的结构方案进行深化设计。对优化房屋建筑设计时，其优化的内容主要包括两个内容：①优化整体的房屋建筑结构方案，通过对主体结构、房顶结构和下部基础结构等分别进行优化设计多个方案选择材料最省、造价最近的结构布置；②优化局部的大样节点，通过对现场和施工单位沟通，在现实的材料价格和人工费用对比优化总选择施工方便材料价格最省的设计方案。
1.2原则
（1）使建筑具有安全性能。房屋结构优化不是简单的进行材料的节约，而是首先要确保房屋建筑结构安全，按照个人的实践经验，参照类似的工程设计确定结构方案，然后进行承载力、刚度，稳定性等方面的计算。结合实际的房屋建筑情况，对房屋建筑结构布局、材料选择、结构构件此处上了进行调整，从而使得房屋结构方案的设计趋于合理。
（2）使建筑具有实用性能。对于房屋建筑优化设计的另一个原则就是要确保建筑物的实用性，使得房屋建筑通过优化设计具备更多的功能，满足人们的实用与使用需求。如在地下车库的设计工程中。结构专业尽早的参与建筑方案的布置中，尽可能的在结构方案的布置过程中多排出一些车位，可以使项目增值。
（3）先进技术和经济效果的对比。在材料和技术的革新过程中涌现了许多先进的技术，政府部门有的也大力的推广。例如目前装配式住宅产业化的推进，有的地方政府在政策上进行补贴，有的业主方进行项目前期造价的测算加上政府的补贴比较也会选择这种绿色环保的结构形式。
（4）确保结构安全与经济性的统一。这个原则也是非常重要的一点，要求在进行房屋建筑优化设计时，不能一味追求利益，忽视质量，而是要在保证结构的安全和质量，不浪费投资。在满足国家标准规范和施工技术规范的前提下做到经济合理。
根据以上原则，不难看出，在进行房屋建筑结构优化设计时必须保证其科学、安全、质量要求。充分重视结构方案布置，在结构方案上定位结构的经济性。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在满足国家标准规范的要求下，确定最优的结构体系，这样才可以在总的概念上为后续的结构的优化设计奠定基础。
二、建筑房屋结构设计优化的具体应用
2.1进行对房屋整体结构的布置优化设计
在确定结构方案之后，设计人员就需要借助计算机软件建结构模型，在模型计算中参数的输入，设计人员需要深入研究规范，分析计算结果的输出的合理性。了解计算模型和计算软件的适用范围，需要考虑计算软件的计算缺陷，设计人员发挥主观能动性，有目的的干预计算过程。在试算过程中不断的调整结构构件的尺寸，使计算分析结果能够接近地震时结构反应的实际情况，最终使计算结果满足规范的指标。
2.2施工图设计的优化设计
在结构布置和计算结束之后进行施工图设计阶段，施工图阶段设计要研读规范，根据不同的抗震等级，对墙、梁、柱的构造钢筋要精细化设计，构件的箍筋采用与抗震等级相匹配的直径，不必要放大的箍筋直径不刻意放大，满足规范要求的构造筋不必要加的就不用加从而节约材料、人工成本。
对于结构大样的配筋，常用的钢筋主要有一级钢、三级钢等，对于同一个构件，主受力筋可以采用三级钢，构造的分布筋可以采用一级钢，同样的构件使用不同的钢材其经济性不同，应该对使用的钢材种类根据不同的构件进行匹配。
2.3优化基础方案
一个项目的建设过程中，基础的造价占土建造价的20%以上，因此基础的方案选项尤为重要，选择合理的基础形式对降低工程造价起着至关重要的作用。设计人员在拿到地勘报告中，一般地勘单位会提供几个基础方案的选型，设计人员就需要根据自身的实践经验确定基础的方案，基础设计要满足方便施工、节约成本、同时要兼顾环境保护的原则。在现实的大环境中，现在人工成本有时候会高于材料的成本。设计人员要参与实际的调研之中，在施工、造价咨询机构和业主管理方进行沟通，询问建筑材料成本、人工成本、时间成本数据为基础设计选型提供重要的参数。基础传力，传递路径最短越省材料，但前提是能保证总沉降值与不均匀沉降值；桩筏基础比桩基础多了一块整体筏板，使得本可以局部受力变成整体受力， 传递力的途径增加， 也即浪费材料，但对控制不均匀沉降有帮助。一般来说，若总沉降与不均匀沉降满足要求，也满足地基承载力，天然基础的经济性要优于桩基础，因其施工方便，周期短，费用相对便宜。
2.4便于施工的优化方案
施工单位是蓝图实现的建设者，结构设计在进行方案优化设计时候考虑安全、适用、经济、美观的同时往往忽略了便于施工。在此我们一线的设计人员要与现场施工人员多沟通，在工程设计的过程中莫要忽视便于施工的这项原则。例如在施工图设计的过程中往往刻意的凑钢筋的面积与计算书的面积相接近，使得在梁柱节点采用不同直径的钢筋，导致钢筋全部在柱子节点处断开锚固，从而导致柱子断面处都是钢筋，施工时柱混凝土浇筑时候振捣棒难以振捣，混凝土密实度难于保证，这些做法都是悖与优化设计的初衷。
三、总结
在计算机技术发达的当今，结构优化设计可以借助计算机快速计算对比，在满足规范等约束条件下可以得到多个设计方案，降低造价成本，提高结构的性能，缩短施工工期，增大使用面积能够使建设项目增值。对建设单位和消费者是多赢的。因此结构设计出一个安全、经济、适用、美观、便于施工的结构方案是每个设计人员的追求。
参考文献：
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[3]孙芳垂.建筑结构设计优化案例分析TU318.2010.11
论文作者:蔡新龙
论文发表刊物:《防护工程》2017年第16期
论文发表时间:2017/10/19
标签：结构论文; 方案论文; 结构设计论文; 基础论文; 优化设计论文; 建筑论文; 设计人员论文; 《防护工程》2017年第16期论文;