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房屋结构设计方法范文1
【关键词】 建筑；结构设计；优化
随着业主对建筑物安全性、适用性提出越来越高的要求，建筑结构设计优化成为企业在激烈竞争中脱颖而出的关键。结构设计优化必须通过反复推敲，结合力学等多门学科知识一起分析，确保数据与规范要求相一致，最终确定最佳方案。尽管目前设计单位众多，而且多种设计软件可供选择，但是设计思想普遍保守，很难在结构设计中实现技术与经济并行的目标，为了有效控制造价，促进企业、国家发展，优化结构设计势在必行。
1 结构设计及其优化的含义
在结构设计中，主要从力学角度分析尺寸、刚度等是否符合构造需求，通过这种设计得到的方案可以通过变量或者参数的形式展现出来，变量或者参数最终构成目标函数。通过传统的结构设计得到的是可行性设计，基本是基于安全角度确定的，但是并不是最优设计方案。下面根据两个工程实例的数据分析，对房屋结构设计中设计优化方法的探讨。结构设计优化可以实现量的优劣取舍，得到最佳方案。
2 建筑结构设计优化实例分析
2.1 实例一
广东某化工有限公司-商业广场，工程等级二级（地下2层，地上9层，多塔框剪，65162.8O）。该工程地下室超长，长边约280米，短边约30米，成功用不设变形缝设计解决了混凝土开裂和防水难题，但是工程经济性及使用空间的合理性却遭受考验。地下室楼盖选型对于控制工程造价有直接影响。通常楼盖形式可以分为梁板式与无梁楼盖两大类，其中梁板式又分为双向和单向，无梁楼盖分为实习和空心。下面按柱距8.9mx8.9m的各种楼盖结构形式对比计算分析，并作出如下材料用量分析表：
最终本工程负一层楼盖采用无梁楼盖，主要考虑到地下室净高及减少基坑开挖深度；地下室顶板楼盖采用主次梁（单向板）楼盖，主要考虑到造价最低及本工程地下室顶板作为上部结构嵌固端，同时需满足规范相关规定要求应采用梁板式结构。
总结： 1、从以上《材料用量分析表》中可以看出梁板式楼盖中主次梁（单向板）结构形式的单位面积造价最低，井字梁结构形式的单位面积造价最高，十字梁结构形式单位面积造价介于两者之间； 2、主次梁楼盖与无梁楼盖单位面积用钢筋量比较接近，但无梁楼盖混凝土用量较多，使其单位面积造价高于主次梁楼盖； 3、主次梁结构形式由于其中一个方向框架梁梁高与次梁同高，设备管道可以垂直于次梁布置，这样可以提高地下室净高，无梁楼盖考虑150mm操作空间其地下室净高比主次梁结构提高了100～200mm，但比主次梁结构增加了近三分之一的重量，增加基础造价； 4、无梁楼盖施工简洁、施工速度较快，模板简单，能够有效满足工期要求，视觉美观，无梁楼盖由于自重较重，故对地下室抗浮有利； 5、当地下室层数较多（3层以上）地质条件较好时，结构抗浮要求较高，可采用无梁楼盖结构形式增加结构自重有效的抵抗水浮力以降低抗浮设计难度；当地下室层高受限制时采用无梁楼盖或空心楼盖结构形式可较好的达到地下室净高要求； 6、当地下室层数较少（2层）抗浮水位较低时建议采用主次梁结构形式，以减轻结构重量； 7、对于地下室顶板，当做为上部结构的嵌固端时，由《建筑抗震设计规范》6.1.14条：“地下室在地上结构相关范围的顶板应采用现浇梁板式结构，相关范围以外的地下室顶板宜采用现浇梁板结构”，故根据规范要求，建议采用主次梁（单向板）结构或梁板加腋大板结构。
以上结构经济性对比仅限于平面结构构件的对比，实际上整个地下室工程的经济性应充分考虑地下室层高、埋深、基坑的开挖、支护结构等各项工程的综合造价。
2.2 实例二
广东省韶关市某镇政府办公楼工程，建筑层数为四层，砌体结构，并选用条形基础，工程钢筋用量如下表如示：
通过上表可以发现该工程总含钢量为30.977kg/m2，该值偏高，因此可以通过结构设计优化在此环节控制造价。
工程中采用了钢筋混凝土构造柱，构造柱能满足抗震与抗剪要求，但不用承受竖向荷载。构造柱大多设置于横纵墙交线，也设置在墙转角等处，为了使房屋稳定性得到提升，构造柱的尺寸较大。本工程位于六度区，构造柱按照规定应当设置在电梯间四角、外墙四角和对应转角处、隔12m或单元横墙与外纵墙交接处、楼梯间对应的另一侧内横墙与外纵墙交接处。本工程在规范中要求设置构造柱以外的多个部位设置了构造柱，为了控制造价可以将规范要求外的构造柱去除。根据抗震规范，砌体结构建筑的构造柱截面不得小于180mm×240mm。箍筋间距不超过250mm，并加大四角处布置构造柱的截面。在本工程采用的构造柱规格为360mm×240mm、240×480mm等，钢筋直径均为14mm。将钢筋直径改为12mm，并统一构造柱规格为240mm×240mm，可以使钢筋用量得到控制。
该工程使用现浇板，在设计初期，多由经验公式确定板厚，该板厚只作为暂定值，为了精确确定板厚，还需进行裂缝和挠度验算，并逐渐降低板厚后反复验算，如果板厚降低后仍满足设计要求，则优化是可行的。本工程中4.1米开间房间板厚设计是130毫米，经过挠度图分析和裂缝分析，板厚设计偏保守，经两次降低板厚与验算，最终确定110毫米符合设计需求。本工程采用的现浇梁也有优化空间，内廊处的梁是多余的，而且主梁为跨度取值的1/10。该比例相对保守，根据本工程开间不大，结合考虑梁的经济配筋率主梁梁高取跨度1/12～1/15也可以满足设计要求。降低部分圈梁高度，原圈梁高度为了配合建筑门窗统一为600mm，现降低东西向无窗及小窗墙体圈梁梁高。
基础造价在工程总造价中比重大，埋深、尺寸等都直接影响总造价。由于基础的影响因素众多，所以基础设计优化的途径更多，潜力更大。在以往的结构设计优化尝试中，盲目增加基础宽度及埋深都未取得良好效果，有时还适得其反。一般层数较低的工程条形基础、灰土基础与砖基础应用都比较广泛，本工程选择钢筋混凝土基础，基础埋深1.70米。通过分析土层较为理想，基础高度具有优化空间。基础埋深偏高，而且施工现场地质情况良好，基础埋深设置为1.40米即可满足设计需要，后经地基土浅层平板载荷试验，承载力满足要求。
经过上述优化，钢筋使用量降低约21t。仅从钢筋角度就已减少大量成本，因此可以说明建筑结构设计优化在控制造价方面有突出作用。总结上述优化措施如下：合理确定构造尺寸与钢筋直径；简化梁板柱受力体系，省去不必要的梁设置；降低圈梁高度；合理选择基础形式及埋深。
3 结构设计优化的注意事项
结构设计优化确实可以有效控制工程造价，提高企业经济效益，但是具体实施过程中却必须克服一些困难：施工单位为了加快工程进度，没有严格按照设计进行，从而无法实现设计效果；部分设计人员工作经验不够丰富，从而在设计时顾此失彼；将过多的精力与时间放在建筑局部的设计上，缺乏大局观，对整体造价考虑过少；一味追求控制工程造价，使建筑物的安全性和耐久性得不到保证，实际施工过程中偷工减料现象严重。以上几点都是影响建筑结构设计优化实际效果的重要因素，在设计过程中必须杜绝这些现象的发生。
4 小结
人类的资源不断被消耗，如何提高资源利用率是每位建筑结构设计人员必须面对的问题。建筑结构设计优化是控制工程造价的重要手段，但是也不能在追求效率的同时忽略质量，既省材又实用是进行结构设计优化时遵循的重要原则。
【参考文献】
[1]张阅荣.房屋结构设计中的建筑结构设计优化[J].建筑工程技术与设计，2014，（20）：734-734.
[2]许宗雨.探析房屋结构设计中建筑结构设计优化方法的应用[J].江西建材，2014，（16）：36-37.
房屋结构设计方法范文2
【关键词】房屋结构设计；建筑结构设计优化方法；重要性；应用
房屋建筑企业应该应用合理的建筑结构优化设计，实现公司利润的最大化，从而提高公司的综合竞争力。总而言之，房屋建筑设计师充分做好房屋建筑结构优化设计能够实现企业与客户的双赢。
1.房屋结构设计中建筑结构优化方法的重要性及其作用
1.1房屋结构设计中建筑结构优化方法的重要性
对房屋建筑的结构进行优化，施工人员应在确保房屋建筑质量安全的前提下，对设计方案进行细致分析，应用先进的设计观念及技术，从而对工程造价进行控制。根据相关数据分析，房屋的结构如果经过设计优化，同未经设计优化的房屋建筑相比可以缩减10%―20%的费用。但是，在现实的施工设计优化中，因为受到多方面条件的限制，实施起来十分困难，无法充分发挥其优越性。例如：一些施工企业过于追赶工程进度，从而导致对房屋的设计效果造成影响；很多年轻的项目设计人员因为缺少工作经验，无法进行设计优化；还有的设计人员因为对房屋建筑部分的过分关注，从而对整体房屋建筑的设计预案造成忽略，影响了整体造价。从中可以看出，房屋建筑项目的设计人员应把施工技术同经济收益紧密的联系起来，唯有规划出切实可行、效果良好的设计预案才可以保证企业获取最大收益。
1.2建筑结构设计优化方法的作用
（1）对房屋建筑的结构进行设计优化可以全面发挥机械设备及建材的性能，同以往的结构设计相比，更具优势。对房屋建筑的结构进行设计优化可以降低工程造价的资金投入，为企业赢取更高的收益。同时，还能够把房屋结构中的各个单元进行有机整合，提高房屋建筑的质量，保证人们的居住安全。所以，对房屋的结构进行设计优化是保证民用房屋经济性更好、适用性更强的重要方法之一。（2）提升房屋建筑的安全性。通过对房屋结构的优化设计，可以对原有设计方案中的不足和缺陷进行弥补，从而提升房屋结构的合理性和安全性，在保证房屋建筑整体质量的基础上，节省房屋建筑材料，提升房屋建筑的稳定性和相应的受力性能，确保房屋建筑的使用安全。（3）减低工程造价。据相关数据显示，运用建筑结构优化设计后，与原设计方案相比，房屋建筑工程的成本可以节约10%-30%左右，成本大大降低。同时，通过建筑结构优化设计，还可以充分发挥原材料的性能，确保房屋结构各个单元之间的紧密联系，提升房屋建筑工程的经济性。
2.建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用分析
2.1结构同房屋建筑的协调优化
在进行设计时，应尽可能保证房屋建筑的结构同整体平面的配合紧密，从而实现造型美观、结构合理的效果。在进行房屋建筑柱及墙的布设时，应同房建平面的功能需求相一致，每个房间的进深、开间都应保持统一。房屋建筑系统尽可能简洁，墙与柱不可以出现错位情况，每一层的高度及截面面积应相同。进行楼体或电梯的设计时，其应力集中或受力方向较多的转角区域，承重构件应尽可能选取高强建材，从而降低自重，而非承重的构建应选用质量较轻的建材。整体房屋建筑在布局方面应保证重心、刚心及质心交叠，预防出现扭转情况。
2.2整体优化和局部优化
任一项目房屋建筑的设计都具备层次性及复杂性两方面的特点。以层次性看来，其一般包含房屋建筑的设计体系、结构体系及安装设计体系等，每一个体系内又囊括了多个下属体系。进行房屋建筑设计时，设计人员应对各个下属系统进行优化，将各个布局间的横向关联冲破，叠加工程；以复杂性看来，其一般包含房屋建筑原料选取、零部件选取、结构类型选取等内容。所以，对于任一房屋建筑来讲，就应从整体进行优化，方可真正实现设计优化。
2.3优化设计规范
在对房屋建筑工程进行建筑结构优化设计的过程中，设计人员严格遵循了相应的结构设计规范，不仅充分了解了结构设计规范中的相关条例，而且结合房屋结构设计的实际情况，对建筑结构优化设计的方案进行了合理应用。同时，针对结构设计规范中存在的不足，如安全性较差、要求过于宽松等，设计人员结合实际情况进行了适当的取舍，从而切实保证了设计成果的最优化。
2.4概念设计优化
技术与房屋结构设计对于同一房屋建筑方案，可以有许多不同的结构布置设计；确定了结构布置的房屋建筑物，即使在同种荷载情况下也存在不同的分析方法；分析过程中设计参数、材料、荷载的取值也不是惟一的：房屋建筑物细部的处理更是不尽相同，这些问题是计算机无法完全解决的，都需要设计人员自己作出判断。而判断只能在结构设计的一般规律指导下，根据工程实践经验进行，这便是前面所说的概念设计。因此，概念设计存在于设计师对多种备选方案进行选择的过程中。此外，分析如何应付房屋建筑物可能遭遇的各种不确定因素成为概念设计的重要内容。其中，地震作用最为难以琢磨，破坏性也最大。故而，房屋建筑设计过程中就应该未雨绸缪，从计算及构造等各个方面都要采取一些有助于提高抗震能力的措施，不利于抗震的作法则应尽量避免。刚度均匀、对称是减小地震在结构中产生不利影响的重要手段；延性设计则能有效地防止结构在地震作用下发生脆性破坏；多道设防思想能使房屋建筑在特大地震作用下次要的构件先破坏，消耗一部分地震能量。这些抗震设防思想在整个设计过程中都应该作为概念设计的重要指导思想。
2.5桩基础优化
桩基础可以划分为灌注桩及预制桩两种桩型。因为灌注桩在施工时质量较难控制，并且操作复杂，时间较长。所以，如果在沉降符合相关标准的基础上，应利用预制桩进行施工。另外，因为在普通状况下，伴随着桩基的不断深入，土壤对桩身的作用及摩擦也随之增大，所以，应尽量选取长度较大的预制桩。
2.6框架梁、柱箍筋间距的优化
对不同抗震等级的框架梁，柱箍筋加密区的最小箍筋直径和最大箍筋间距做了明确的规定。侧重点就是关于质量，比如抗震等级、人防等级、地基处理、承载能力、材料使用等一些相关因素，同时还包括对设计图纸的详细了解和掌握，在钢筋水泥的质量要求、地基基础设计等级、砌体结构施工质量控制等级，基本雪压和基本风压，地面粗糙度等等一些基本房屋结构的类型需要，如混凝土的含碱量不得超过3kg/m3、地下水类型及标高、防水设计水位和抗浮设计水位，地基液化，湿陷及其他不良地质作用，地基土冻结深度、设计活荷载值、混凝土结构的环境类别、材料等级、强度等级、材料性能、施工质量的特别要求等，是在房屋结构设计中要考虑的要素。
3.结束语
建筑结构优化设计技术在房屋结构设计中有着极其重要的作用，推动着城市化的建设与发展。房屋结构设计在确保安全性与合理性的基础之上，应该加强整个结构的设计美观性，以及对方案进行不断的优化，促进工作的改进。现代化的房屋建筑设计不仅需要确保其基本的使用价值和功能性，同时针对外观的设计还应当具有一定的美观性，以进一步的增强整个房屋结构和设计方案的价值。
参考文献：
房屋结构设计方法范文3
【关键词】房屋结构设计 建筑结构设计 优化
近年来，由于土地价格市场的变化，不断上涨的土地价格给开发商的建筑总成本控制带来了极大的压力，同时，人们对于居住条件及生活环境的要求不断提高，相应建筑产品的品质要求也就不断提高，这就让开发商不断寻求新的手段满足顾客需求，而降低工程造价就成为开发商追求的直接目标，这就需要我们利用结构设计优化设计技术方法，提高有限空间 有限资源的最大化效果发挥，实现经济化 实用性和适用性的良好目标。
一、建筑结构设计优化方法的应用及实践价值
一是结构设计优化方法的应用：通常情况下，主要是在房屋工程结构总体的优化设计和房屋工程分部结构的优化设计中应用结构设计优化方法和技术。具体来讲，房屋工程分部结构的优化设计包括优化设计基础结构方案、屋盖系统方案以及围护结构方案和结构细部设计等等。这些方面又包括很多细小方面的内容，如选型、布置、受力分析、造价分析等。要严格依据相关的设计规范和使用要求，结合工程具体情况，来进行结构的优化设计，促使综合经济效益得到显著提升。
二是结构设计优化方法的实践价值：要充分考虑建筑结构长远效益，来对建筑结构的近期投资进行减少，并且促使建筑结构的可靠性和合理性得到显著提升。通过实践研究表明，相较于传统的设计方法，将设计优化技术应用过来，可以在较大程度上降低建筑工程造价。通过优化技术的应用，可以将材料性能给最合理的利用起来，有效协调建筑结构内部各个单元，并且安全度也符合建筑规范的规定。
二、民用建筑结构设计与经济性的关系
一是结构设计与用地的关系：具体来讲，在多层或者高层住宅建筑中，各层建筑面积的总和就是总建筑面积，有着越多的层数，那么单位建筑面积所分摊的房屋就有着越少的占地面积。但是在增加建筑层数的过程中，也会增加房屋的总高度，那么就需要增大房屋之间的间距。因此，随着建筑层数的增加，并不会按照同一比例来增加用地的节约量。
二是结构设计与造价的关系：单位建筑面积造价会直接受到建筑层数的影响，但是对于各个分部结构，有着不同的影响程度。对于屋盖部分，如果有多少层，只需要对一个屋盖共用即可，在增加层数的过程中，不会增加屋盖的投资。因此，随着层数的增加，会明显降低屋盖部分的单位面积造价。基础部分，基础被各层所共用，在增加层数的过程中，也会增大基础结构的荷载，那么就需要对基础的承载力进行加大，虽然在增加层数的过程中，会降低基础部分的单位面积造价，但是并不是十分显著。对于承重结构，在增加层数的过程中，需要对其承载能力和抗震能力进行强化，那么就会在一定程度上提升分部结构的单位建筑造价。
三是高层住宅结构设计与经济性的关系：通过调查研究我们可以发现，住宅的造价会直接受到住宅层高的影响，在增加层高的过程中，会增加墙体面积和柱面积，结构自重遭到增加，基础和柱的承载力也会得到增加，并且会加长水卫和电气的管线。对层高进行降低，那么材料和能源就可以得到有效节约，建筑抗震性能得到提升，造价成本得到节约。同时，层高的降低，还可以促使住宅建筑的总高度得到降低，建筑之间的日照距离得到缩小，因此，层高的降低，也可以促使土地资源得到有效节约。即使建筑面积相同，如果住宅建筑有着不同的平面形状，那么住宅也会有不同的外墙周长系数。如果采用的是接近方形或者圆形的平面形状，那么就会降低外墙周长系数，这样就可以在较大程度上减少外墙、砌体、基础以及内外表面的装修，并且有着较好的受力性能，自然会在较大程度上降低成本造价。
三、结构设计优化技术的实践应用
结构设计优化方法应用于实践之中，是目前一个比较广泛的课题，利用结构优化的方法在不改变适用性能的前提下达到降低工程造价的目的。结构设计优化设计应用于项目的整体设计、前期设计，旧房改造，抗震设计等设计的各分部环节，发挥着巨大的效益。在按照结构设计优化的方法及模型进行实践的过程中，要注意下面的几个问题。
1.结构设计优化应注意前期参与。因为前期方案的确定直接影响建筑的总投资，而现在存在的普遍问题就是前期方案阶段结构设计并不进行参与，建筑师进行建筑设计时大多并不考虑结构的合理性以及它的可行性，但是建筑设计的结果却直接对结构设计造成影响，某些方案可能会增加结构设计的难度，并使得建筑的总投资提高。如果在方案的初期，结构优化设计就能参与进来，那么我们就能针对不同的建筑类别，选择合理的结构形式，合理的设计方案，获得一个良好的开端。
2.下部地基基础结构设计优化。地基基础的结构设计优化首先要选择合适的方案，如果为桩基础，那么要根据现场地质条件选择桩基类型，尽量节省造价。桩端持力层对灌注桩桩长的选择影响很大，应多进行比较以确定最合适的方案。
四、房屋结构设计中建筑结构设计优化方法的意义
1.优化设计，保证结构功能性。结构优化设计能够根据工程的需求对结构造型、受力性能、结构材料等进行优化配置。比如选择圆形、方形的结构进行方面平面设计能够增加结构的受力性能。因此，工程透，达到更好的效果；其次是拓展学生的思维，让学生可以根据具体的情况，用不同的思维和方式进行探讨，深入的分析问题，找出关键所在，打破惯性思维，练习用发散思维和多种方法解决问题，让两门课程可以更好地发挥实效性。
结束语
通过上文的叙述分析我们可以得知，随着时代的进步和社会经济的发展，在时代飞速发展的今天，企业在发展过程中面临着日趋激烈的市场竞争，要想在激烈的市场竞争中获得发展和壮大，除了要保证建筑工程结构设计的质量和安全之外，还需要将经济性原则给贯彻过来，最大限度的扩大建筑工程的经济效益。
参考文献
房屋结构设计方法范文4
【关键词】建筑结构设计；优化方法；房屋结构设计；应用研究
前言：社会生活水平提高，对建筑实用性以及经济性提出更高要求。在建筑设计时，根据实际需要对房屋结构设计进行优化，从而保证房屋结构的经济合理性，并且能够增加建筑本身的美感。为此，下文对建筑结构设计优化方法进行详细介绍，立足于结构设计优化的原则，结构优化不仅要符合社会的基本需求，还要在原有建筑基础上进行创新。
1.建筑结构设计优化方法
1.1原则
1.1.1符合社会需求
建筑结构设计优化方法要立足于社会发展，并符合社会发展的要求。首先，为了满足人们的基本日常生活功能，向人们提更加舒适的生活环境以及生活条件，建筑结构设计优化方法更加人性化。其次，在结构设计优化中，需要将建筑的环保以及人们生活的安全放在首要位置，做到建筑结构优化真正为人民服务[1]。
1.1.2创新性与经济性
结构设计优化的出现缓解了建筑结构中的漏洞，改善其不足之处，因此建筑设计师应该在充分考虑设计之后总结经验，并对建筑结构大胆创新，不断采用新型科学技术。但是需要注意的是建筑设计优化要更加实用。此外，还要充分考虑建筑设计的经济效益，实现资源配置最优化，尽量为开发商节约成本，合理利用资源[2]。
1.2建筑结构设计优化方法的重要性
对建筑结构进行合理的优化，对房屋结构设计来说具有重要意义，它不仅能够在人们生活中实现实用性与美学相结合，还对建筑设计工程造价能够有效控制。对于建筑的投资来说，投资少，收益多是建筑发展的经济目标，然而在这样的基础上对建筑设计开展科学合理的结构优化设计是设计的重要举措。与传统结构设计相比，运用设计优化的建筑工程能够减少很多工程造价，结构设计优化能在各个环节中起到最佳协调作用，并能够对材料进行合理利用。结构设计优化不仅能够提高建筑的安全系数，还能增加建筑设计的实用性。对建筑结构设计进行优化之后，企业能够获得更高的经济效益。房屋结构中各个单元实现有机结合，从而提高了建筑的质量，为人们的生活安全带来保障[3]。
2.建筑结构设计优化方法步骤
2.1结构优化模型建立
2.1.1设计变量选择
将对建筑结构有影响的参数视为设计变量，如损失期望、结构造价等。将影响作用小，变化范围小的参数视为预定参数。
2.1.2目标函数
在进行建筑结构设计优化时，需要寻找到能够满足预定条件的截面几何尺寸、钢筋的截面积以及一些相关的概率函数，减少工程造价。
2.1.3确定约束条件
对房屋结构设计优化而言，需要提高结构的可靠度，并制定相关的设计优化约束条件。其中主要的条件有：建筑裂缝宽度约束、结构强度约束、尺寸约束、结构体系约束以及弹性约束等条件。在实际的结构优化中，需要设计师对目标约束条件与实际的约束条件反复进行对比与分析，保证工程能够遵循具体要求，从而实现最佳设计[4]。
2.2方案制定与程序设计
设计师在进行分析计算中，将约束问题转化为无约束问题的求解，其中最常见的优化方法有Powell、复合形法等，根据计算方法可以编写出运算速度较快的综合应用程序。
2.3分析结果
设计师需要根据最佳的计算结果选择出合理的设计方案，并对问题进行多角度考虑，合理的设计方案能够保证建筑结构美观、安全以及更加实用。在结构设计中应该主张经济节约，并充分重视技术上的问题，需要设计者将建筑设计优化兼顾实用性与经济性。
3.结构设计优化技术的实践应用-以A地区建筑为例
3.1 A地区住宅房屋概况
A地区住宅整体高度为17层，建筑的主体采用钢结构框架的剪力墙形式。在对实际情况进行考察并对现场建筑场景进行分析之后，对该住宅建筑使用结构优化设计方案，结构优化对传统结构设计模式进行改造与创新。在结构设计中主要以人力施工为主，采用计算机辅助设计方式，对施工中的各个环节进行优化，使得整体建筑设计实现了全局合理性优化。与结构优化之前作对比，建筑在设计方面更加的合理，减少了建筑成本，降低工程造价。
3.2直觉优化
直觉优化技术是指与建筑设计在同一方案中，可以实施诸多不同的结构布置设计，例如，在确定了结构设计优化的A地区住宅中，同种荷载下也可以有很多不同形式的分析方法。在具体的结构分析中，设计参数、荷载的取值以及材料都不是唯一的，在建筑的内部细节处理也不尽相同，这些问题计算机不能处理，需要相关设计人员作出分析与判断[5]。
3.3对A区住宅建筑优化设计的前期处理
对房屋建筑结构作出设计需要最优化的设计方案，在房屋结构设计前期，工作人员应该积极参与其中，并对工程的实际情况充分了解，对建筑结构以及框架作出合理选择。一个好的设计方案是房屋结构设计的保障，在对A地区建筑进行结构优化设计的过程中，需要相关设计人员能够严格遵守设计方案，不仅需要对设计方案细节了解，好需要对工程环境的合理性作出判断，并在结构不规范之处作出调整。
3.4 A地区房屋结构组成优化
3.4.1混凝土结构裂缝
A地区房屋结构主要以钢筋混凝土结构组成，难免会出现混凝土结构裂缝，因此，需要对混凝土结构裂缝进行优化设计，对混凝土结构进行受力分析，分解到结构构件中的细节中，对进行数据结构处理，计算出混凝土框架最优化结构。
3.4.2基础拉梁结构优化
为了提高房屋建筑的抗震效应，需要对建筑的基础拉梁进行设计优化。首先，在进行拉梁设计优化时，必须要确定建筑地址的防烈度，然后设计师对建筑拉梁的长度和横截面积进行确定。在结构设计中为了保证建筑的抗震结构和建筑拉梁钢筋混凝土框架保持一致，需要减少设计中钢筋的利用率，从而能够使拉梁优化设计效果达到最佳。
结论：综上所述，建筑结构设计优化能够促进建筑品质不断提高，实现了人们对居住环境的高标准以及高要求。随着建筑行业不断发展，建筑结构优化设计作用突出，在形式上能够适应城市发展的美观规划，在经济上减少成本，提高资源使用率。然而，建筑结构设计优化比较复杂，并且综合性较强，因此设计师在对建筑结构设计优化时需要对设计进行深入研究，并作出合理的优化方案。
参考文献：
[1]王鹏.建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的实际应用分析[J].中国建材科技，2014，04：162-163.
[2]陈俊.浅谈结构设计优化设计技术与其在房屋结构设计中的应用[J].科技致富向导，2013，02：172.
[3]肖龙涌.绉议建筑结构设计优化方法与实际应用[J].城市地理，2015，12：172-173.
房屋结构设计方法范文5
1.楼板设计常见问题
建筑工程的主要承重构件是楼板，楼板将楼面、屋面的荷载传给其周围的墙和梁上，所以楼板的设计问题肯定会连带梁、墙、柱等构件安全。如果对楼板整个设计不完善的话，很容易出现设计质量的漏洞，有可能还会存在严重的质量隐患。通常楼板设计中常见如下几个问题：
设计人员在进行楼板设计时为了计算方便或者因对板的受力状态认识不够，就简单地把双向板作用按照单向板进行计算。这样楼板的实际受力状态与计算假定状态不符，导致楼板的一个方向受力过大，而另一方向受力不足，致使楼板出现裂缝。
双向板有效高度取值偏大。双向板在钢筋是纵横叠放，短跨方向的跨中钢筋应放在下面，长跨方向的跨中钢筋置于短跨钢筋的上面，计算时应用两个方向的各自的有效高度。一般长向的有效高度比短向的有效高度小d（d 为短向钢筋的直径）。有的设计者为图省事或对板受力认识不足，而取两上方向的有效高度一致进行配筋计算，致使长跨有效高度偏大，配筋降低，致使结构构件存在的质量隐患，甚至出现开明缝的现象。
楼板承受线荷载时弯矩计算问题。在民用建筑中，常在楼板上布置一些非承重隔墙，故楼板设计中，通常将该部分的线荷载换算成等效的均布荷载后，进行楼板的配筋计算。有些设计人员图省事，错误地将隔墙的总荷载附以该板块的总面积。这样会造成非承重隔墙分布宽度内配筋量不足，而此板块其它部分配筋过大，这样隔墙处楼板会出现裂缝。
2.结构设计中要遵循的基本原则
房屋结构设计的主要目的是使建筑物安全和房屋能够适应使用的要求，所以设计人员房屋在结构设计时要保证并遵循这四个基本原则：1）抓大放小；2）多道防线；3）刚柔相济；4）打通关节。原则4打通关节保持平衡的目的是为了房屋永远处于原始的静态，当房屋结构的力量不能畅通时，构件和构件之间的静态平衡会被破坏，结构也会相应的发生变化。由此可见，设计人员充当的是房屋结构平衡的协调者，他们的主要任务是让房屋上所有互不相关的构件相聚之后仍然保持静态（也就是使总体保持常态），或者是处在相对的静态之中。
3. 房屋建筑结构设计的基本方法
3.1 结构平面图
在绘制结构平面布置图时，是否要输入结构软件进行建模呢，当建筑地处抗震设防烈度为6度区时，根据建筑抗震设计规范，是可以不用进行截面抗震验算的，但必须符合有关的抗震措施要求。所以在进行砌体结构设计时可以不采用在软件中建模，设计人员可以直接进行设计，但是在设计的过程中要注意房屋建筑结构的受压以及局部受压的问题。理论上讲，在时间充裕的情况下输入建模比直接设计的效果好，因此如果有一个便利的软件来帮助进行房屋结构的荷载导算，能够使设计人员设计出来的结构是实际受力情况更加精确。设计人员在设计前，应该对房屋地处进行考察，如果房屋地处抗震设防烈度7度或者7度以上时，设计人员在设计时必须要输入软件建模计算的。
3.2 屋顶结构图
当房屋是坡屋面时，坡屋面的结构的处理方式有梁板式和折板式。梁板方式适合用于房屋平面不规则，房屋板跨度较大，屋面坡度和屋脊线转折比较复杂的坡屋面。而折板方式适合用于相反的条件。这两种方式的房屋板都是偏心受拉构件。房屋板在配筋时应该有部分或者全部的板负筋拉通以抵抗拉力。板厚基于构造需要一般不宜小于 120 厚。另外，房屋梁板折角处的钢筋的布置应该有具体示意图。关于坡屋面板的平面画法，设计人员通常采用剖面示意图和大样详图的表示方法相结合，这种方法使施工人员更加准确理解图纸。正确的绘图和设计的关键是设计人员对设计知识的掌握程度和设计时的原则，所以结构设计者首先要具备一定的空间概念和正确理解建筑图纸以及示意图。这样的设计的图纸才能让施工人员准确的理解。因为屋面的起坡会使阁楼层的部分墙体比较高，所以设计人员要结合门窗顶设置圈梁来降低墙的计算高度。
3.3 大样详图
在建筑详图的准确无误的基础上，大样详图的绘制可在建筑详图的基础上直接绘制，也可在以前做过的详图的基础上来局部改进绘制。这阶段需要注意在保持建筑外形的前提下尽量的使结构受力合理和施工方便。在标高和外形尺寸上一定要和建筑专业协调一致。
3.4 楼梯
设计人员在设计楼梯梯板时要注意楼梯挠度的控制，梯梁的高度要和房屋要求的一致，并且位置也要和上下楼层相统一。如果梯梁的局部和房屋不合适可以使用折板楼梯，折板楼梯中的钢筋在房屋内折角处必须断开并且分别锚固意面局部的应力集中。
3.5 基础
房屋基础的混泥土标号选择应该符合房屋的结构耐久性的要求。另外，基础的配筋也要选用最小配筋率，在进行条基交接部位的钢筋设置时，设计人员应该画出详图或者是选用标准图，便于施工人员理解。需要注意的是，条基交叉处的基底面积不能反复的利用，并需要注意调整基础的宽度。当房屋局部墙体中有较大荷载时也需要调整基础的宽度。在设计基础图中的构造柱时，应当给予准确定位。
3.6 合理的设计结构计算和构造
在进行底框砌体结构的验算时需要注意：1）底部剪力法只适合用在钢度较匀称的多层结构，而对那些有薄弱层的混合结构，就应先考虑其塑性变形集中的影响；2）设计者在计算底层框架混合结构的剪力分配时不能仅仅按框架抗震墙的方法计算。由于底框架结构中只有底层框架抗震墙，所以应采用双保险的方法，由抗震墙来承担全部剪力，框架按钢度比例来承担剪力。在进行钢度计算时，框架承担剪力不折减，抗震墙折承担剪力减到弹性钢度的20％-30％；3）应考虑底层框架柱中地震作用产生倾覆力矩所引起的附加轴力。
尽量避免楼板计算中使用不正确的方法。1）连续板剪力的计算不能用单向板计算的方法来代替。2）在进行双向板查表计算时，设计人员不能忽略材料泊松比带来的影响，否则，跨中弯矩没有进行调整，将使比值计算值比实际的要小。
3.7 从抗震要求出发，进行合理的结构设计
对一般多层砌体住宅结构，应优先采用横墙承重或纵横墙共同承重的结构体系：纵横墙的布置宜均匀对称，沿平面内宜对齐，沿竖向应上下连续；楼梯间不宜设置在房屋的尽端和转角处；不宜采用无锚固的钢筋砼预制挑檐。
对钢筋砼多、高层结构住宅，力求做到：1）框架与抗震墙等抗侧力结构应双向布置，以便各自承担来自平行于该抗侧力结构平面方向的地震力。2）框剪体系的各抗侧力结构要形成空间共同工作状态，除了控制抗震墙之间楼、屋盖的长宽比及保证抗震墙本身的刚度外，还需采取措施，保证楼、屋盖的整体性及其与抗震墙的可靠连接。
4. 结语
房屋建筑的结构设计是一个系统而又全面的工作，所以设计人员不但要具备扎实的建筑类的理论知识功底和空间概念。还要具备灵活创新的思维以及严肃认真负责的工作态度。并且不断的加深和学习房屋知识，来满足人们对房屋的更高要求。
参考文献
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房屋结构设计方法范文6
关键词：房屋建筑；设计原则；设计方法
中图分类号： TU318 文献标识码： A 文章编号：
0.引言
近年来，我国国民经济的发展迅猛，也带动了了各种行业的发展，建筑也得到了快速发展。房屋建筑结构设计是一项系统的工作，同时也有着重要的作用，它不仅会给房屋的安全性和耐久性带来影响，也直接影响到建筑施工单位的经济效益。因此，加强对房屋建筑结构设计的原则和方法的方法的研究，具有重要的意义。
1.房屋建筑设计的基本原则
设计师在设计房屋建筑时，要考虑结构的紧密性和适用性，为了实现这一目标，一般要遵循以下这些原则进行设计：
（1）抓大放小的原则。房屋建筑结构虽然是由各种构件而组成一个整体，但各个构件的作用都是不一样的，根据它起到作用的重要性有主次之分，这样可以有效地应对外界的侵袭。
（2）设置多道防线的原则。房屋结构只有层层设置，当收到外力破坏时，它都会合力合作。
（3）刚柔并济的原则。如果单凭结构的刚性它的变形能力就比较差，而如果结构太柔却会造成变形太大而无法使用，造成整体倾斜，因此要遵循刚柔并济的原则。
（4）打通关节的原则。打通关节维持平衡可以永远保持静止状态，如果遇到力量不能通畅，各个构件之间的静态平衡遭到破坏，那么它的结构就会发生变化。
2.房屋建筑结构设计的主要方法
（1）在结构平面图上的设计方法
如果建筑的地域的防震烈度为六度区的时候，按照我国的防震设计要求，可以不必采用截面抗震验算，但结构的设计也一定要达到抗震的标准。所以对于砌体结构的建筑，软件建模可以省略，在进行设计的时候只要注意受压和局部受压的问题，就可以直接设计。如果条件和时间允许，要做建模也无可厚非，因为它可以利用建模来荷载导算。但是，如果建筑的地域防震烈度为七级时，就必须采用建模来进行计算。
（2）屋面结构图的设计方法
如果建筑的屋面是坡面式的，可以采用梁板式和折板式两种的结构处理方式。其中，梁板式可以用在建筑平面不整齐，板的跨度比较大，而且，一般屋面坡度和屋脊线转折比较复杂的坡屋面也都采用这种结构。而折板式则和梁板式的适用条件则相反。这两种结构处理方式的板都是偏心受拉的构件。在板配筋的时候负筋必须拉通，这样可以抵抗拉力。板厚的厚度不能小于一百二十厚。另外，梁板的折角处对钢筋的配置必须有大样的示意图。在设计坡屋面板的平面设计图时，可以采用剖面示意图的方法进行表示，因为这样施工人员可以简单地从图纸上了解施工方案。设计人员在设计结构时一定要有空间概念，设计出来的图纸要简单明了，让施工人员能够看明白。坡面的房屋会导致有些楼层的墙体比较高，设计人员可以在门窗顶设置圈梁，这样可以降低墙体的高度。
（3）大样详图的设计方法
建筑详图如果没有发生错误，在这基础上可以进行绘制大样详图，还可以在曾经做过的详图基础上进行部分的改进。只要让建筑的整体外形不改变，考虑到结构的受力能力和施工起来比较方便即可。但在外形尺度和标高上必须和建筑专业统一协调。
（4）楼梯的设计方法
在设计楼梯时，对楼梯的梯板要控制好它的挠度，梯梁的梁下净高度要符合建筑标准，梯梁的位置要尽量使上下楼层的位置一致。如果遇到有些不合适的地方可以运用折板楼梯，折板楼梯的钢筋在里面的折角处要把它断开分别进行锚固，这样可以预防局部应力集中在一处。对于梁下的净空要求和梯板宽度的问题都要注意。第一段梯板的基础要注意它的基础沉降问题，如有必要应该设置梯梁。
（5）房屋建筑基础要求
对于混凝土的采用要选用具有耐久性的材料，基础配筋最少要达到最小配筋率的要求，条基交接位置的钢筋布置可用标准图或者采用详图。对于条基交叉处的基底面积不可循环使用，基础宽度要调节好。在基础图中的构造柱定位不够确定时要对它准确定位。
（6）根据抗震要求，对房屋建筑进行合理的结构设计
对于普通的多层砌体结构的建筑，可以采用横墙承重或者纵横墙一起承重的结构体系。对于纵横墙的布置要力求对称均衡，在平面内要对整齐，竖向要上下连接好；不能采用没有锚固的钢筋的砼预制挑檐；楼梯间不能设置在房屋的转角处和近端。对于高层建筑，尽量要做到：对于抗测力结构如框架和抗震墙要进行双向布置，这样可以各自承担地震力；框架体系的各个抗震力的结构要统一形成空间工作状态，不仅要对抗震墙之间的楼和屋盖的长宽度比以及对抗震墙的刚度进行控制以外，还要保证楼、屋盖的统一性和抗震墙的连接也要可靠；对于建筑结构的布置力求采用规则结构，如果碰到比较复杂的结构，可采用防震缝。
（7）对于建筑的结构计算和构造设计都要求合理
首先，对建筑底框砌体结构进行验算的时候应该注意以下几点：底部剪力方法仅对于刚度较均衡的多层结构，而比较薄弱的底层混合结构，还要把塑性变形集中的影响考虑进去；底层框架的混合结构不可以采用简易的防震墙方法，应该采用双保险的措施，抗震墙承担了所有的剪力，而框架可以根据刚度的比例对剪力进行承担。在对刚度进行计算时，框架不能折减，抗震墙的折减则可以减到刚度的百分之二十到三十之间。另外，在对楼板进行计算时，方法要准确，应该注意以下几点：在对双向板进行查表计算时，对材料泊松比的影响在计算时不可以忽视，不然会导致它的计算值偏小；在计算连续板时不可以用单向板进行简单地计算。最后还要注意，荷载取值不能发生错误。
3 建筑结构设计常见问题分析
3.1 对低含钢率进行盲目追求
近些年来，建筑工程数量与日俱增，因此，建筑商就对建筑材料低含钢率进行盲目的追求，有些建筑商把含钢率标示在了设计合同上面，这种情况为建筑结构设计人员施加了很大压力，所以，建筑结构设计人员必须要采用一切办法，在进行建筑结构设计时，将含钢率降低，有些建筑设计人员在建筑工程的计算书上面做了很多文章，这样也就对建筑结构在地震发生过程中的安全性产生了影响。单纯的看建筑结构含钢率这一问题，我们可以在不影响建筑质量这一背景下尽自己最大可能做到节约、经济。因此，我们必须要根据不同建筑地区和不同建筑结构的实际情况来进行含钢率的确定。
3.2 梁高度选用过小
有一些建筑结构设计人员经常对梁饶度计算这一环节进行忽略，在对建筑物进行正常使用这一状态下，梁高的选用往往都比较小，这也就造成了建筑物梁截面受压区应力过高，梁截面受压区也就产生了非线性的徐变。伴随着进行建筑物使用时间的不断推移，梁饶度也就不断加大，建筑物梁变形也就导致了建筑物梁板出现了裂缝，因为建筑物梁变形情况不断加大，裂缝的宽度也就伴随着梁的变形不断的变宽，这也就对建筑物正常使用产生了影响。如果我们梁变形进一步发展，梁支座的截面上部的受拉区也就经常会出现一些竖向裂缝，这些竖向裂缝的跨度也就比较大。受到了支座附近剪弯作用影响，竖向裂缝也就不断的向下延伸，进而成为了斜裂缝，这时，建筑物的梁也就已经接近了毁坏的程度，建筑物裂缝在梁支座位置的斜向延伸，那些靠近上部的缝宽度也就越大。
3.3 独立基础结构设计不合理
由于是多层框架结构，建筑的独立基础计算是按照中心受压计算的，另外没有考虑有无地下室等。这种按照中心受压计算是不合理的。因为：首先民用建筑的多层框架结构设计的拉梁不能平衡柱脚的弯矩。根据我国的《混凝土结构设计规范》，框架结构柱的高度应取基础顶面至首层楼盖顶面的高度，也就是要求这样的多层框架结构应该按照整体进行计算，要将基础层加入计算，要将荷载一起输入计算。而且当设计拉梁层时，要通过比较得出底层柱的配筋是由基础拉梁顶面的截面控制还是由基础顶面的截面控制而决定的。
4.结束语
总之，房屋建筑结构的设计是个全面而又系统的工作，它需要设计人员具有全面的设计理论知识和不断创新、不畏艰苦的精神。在实际工作中，要认真总结经验，不断提高自己的综合素质和不断加强自身业务能力，让自己设计的作品既满足各方面的要求，还能体现自己的风格。
参考文献
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