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房屋結構設計方法范文1
【關鍵詞】 建筑；結構設計；優化
隨著業主對建筑物安全性、適用性提出越來越高的要求，建筑結構設計優化成為企業在激烈競爭中脫穎而出的關鍵。結構設計優化必須通過反復推敲，結合力學等多門學科知識一起分析，確保數據與規范要求相一致，最終確定最佳方案。盡管目前設計單位眾多，而且多種設計軟件可供選擇，但是設計思想普遍保守，很難在結構設計中實現技術與經濟并行的目標，為了有效控制造價，促進企業、國家發展，優化結構設計勢在必行。
1 結構設計及其優化的含義
在結構設計中，主要從力學角度分析尺寸、剛度等是否符合構造需求，通過這種設計得到的方案可以通過變量或者參數的形式展現出來，變量或者參數最終構成目標函數。通過傳統的結構設計得到的是可行性設計，基本是基于安全角度確定的，但是并不是最優設計方案。下面根據兩個工程實例的數據分析，對房屋結構設計中設計優化方法的探討。結構設計優化可以實現量的優劣取舍，得到最佳方案。
2 建筑結構設計優化實例分析
2.1 實例一
廣東某化工有限公司-商業廣場，工程等級二級（地下2層，地上9層，多塔框剪，65162.8O）。該工程地下室超長，長邊約280米，短邊約30米，成功用不設變形縫設計解決了混凝土開裂和防水難題，但是工程經濟性及使用空間的合理性卻遭受考驗。地下室樓蓋選型對于控制工程造價有直接影響。通常樓蓋形式可以分為梁板式與無梁樓蓋兩大類，其中梁板式又分為雙向和單向，無梁樓蓋分為實習和空心。下面按柱距8.9mx8.9m的各種樓蓋結構形式對比計算分析，并作出如下材料用量分析表：
最終本工程負一層樓蓋采用無梁樓蓋，主要考慮到地下室凈高及減少基坑開挖深度；地下室頂板樓蓋采用主次梁（單向板）樓蓋，主要考慮到造價最低及本工程地下室頂板作為上部結構嵌固端，同時需滿足規范相關規定要求應采用梁板式結構。
總結： 1、從以上《材料用量分析表》中可以看出梁板式樓蓋中主次梁（單向板）結構形式的單位面積造價最低，井字梁結構形式的單位面積造價最高，十字梁結構形式單位面積造價介于兩者之間； 2、主次梁樓蓋與無梁樓蓋單位面積用鋼筋量比較接近，但無梁樓蓋混凝土用量較多，使其單位面積造價高于主次梁樓蓋； 3、主次梁結構形式由于其中一個方向框架梁梁高與次梁同高，設備管道可以垂直于次梁布置，這樣可以提高地下室凈高，無梁樓蓋考慮150mm操作空間其地下室凈高比主次梁結構提高了100～200mm，但比主次梁結構增加了近三分之一的重量，增加基礎造價； 4、無梁樓蓋施工簡潔、施工速度較快，模板簡單，能夠有效滿足工期要求，視覺美觀，無梁樓蓋由于自重較重，故對地下室抗浮有利； 5、當地下室層數較多（3層以上）地質條件較好時，結構抗浮要求較高，可采用無梁樓蓋結構形式增加結構自重有效的抵抗水浮力以降低抗浮設計難度；當地下室層高受限制時采用無梁樓蓋或空心樓蓋結構形式可較好的達到地下室凈高要求； 6、當地下室層數較少（2層）抗浮水位較低時建議采用主次梁結構形式，以減輕結構重量； 7、對于地下室頂板，當做為上部結構的嵌固端時，由《建筑抗震設計規范》6.1.14條：“地下室在地上結構相關范圍的頂板應采用現澆梁板式結構，相關范圍以外的地下室頂板宜采用現澆梁板結構”，故根據規范要求，建議采用主次梁（單向板）結構或梁板加腋大板結構。
以上結構經濟性對比僅限于平面結構構件的對比，實際上整個地下室工程的經濟性應充分考慮地下室層高、埋深、基坑的開挖、支護結構等各項工程的綜合造價。
2.2 實例二
廣東省韶關市某鎮政府辦公樓工程，建筑層數為四層，砌體結構，并選用條形基礎，工程鋼筋用量如下表如示：
通過上表可以發現該工程總含鋼量為30.977kg/m2，該值偏高，因此可以通過結構設計優化在此環節控制造價。
工程中采用了鋼筋混凝土構造柱，構造柱能滿足抗震與抗剪要求，但不用承受豎向荷載。構造柱大多設置于橫縱墻交線，也設置在墻轉角等處，為了使房屋穩定性得到提升，構造柱的尺寸較大。本工程位于六度區，構造柱按照規定應當設置在電梯間四角、外墻四角和對應轉角處、隔12m或單元橫墻與外縱墻交接處、樓梯間對應的另一側內橫墻與外縱墻交接處。本工程在規范中要求設置構造柱以外的多個部位設置了構造柱，為了控制造價可以將規范要求外的構造柱去除。根據抗震規范，砌體結構建筑的構造柱截面不得小于180mm×240mm。箍筋間距不超過250mm，并加大四角處布置構造柱的截面。在本工程采用的構造柱規格為360mm×240mm、240×480mm等，鋼筋直徑均為14mm。將鋼筋直徑改為12mm，并統一構造柱規格為240mm×240mm，可以使鋼筋用量得到控制。
該工程使用現澆板，在設計初期，多由經驗公式確定板厚，該板厚只作為暫定值，為了精確確定板厚，還需進行裂縫和撓度驗算，并逐漸降低板厚后反復驗算，如果板厚降低后仍滿足設計要求，則優化是可行的。本工程中4.1米開間房間板厚設計是130毫米，經過撓度圖分析和裂縫分析，板厚設計偏保守，經兩次降低板厚與驗算，最終確定110毫米符合設計需求。本工程采用的現澆梁也有優化空間，內廊處的梁是多余的，而且主梁為跨度取值的1/10。該比例相對保守，根據本工程開間不大，結合考慮梁的經濟配筋率主梁梁高取跨度1/12～1/15也可以滿足設計要求。降低部分圈梁高度，原圈梁高度為了配合建筑門窗統一為600mm，現降低東西向無窗及小窗墻體圈梁梁高。
基礎造價在工程總造價中比重大，埋深、尺寸等都直接影響總造價。由于基礎的影響因素眾多，所以基礎設計優化的途徑更多，潛力更大。在以往的結構設計優化嘗試中，盲目增加基礎寬度及埋深都未取得良好效果，有時還適得其反。一般層數較低的工程條形基礎、灰土基礎與磚基礎應用都比較廣泛，本工程選擇鋼筋混凝土基礎，基礎埋深1.70米。通過分析土層較為理想，基礎高度具有優化空間?；A埋深偏高，而且施工現場地質情況良好，基礎埋深設置為1.40米即可滿足設計需要，后經地基土淺層平板載荷試驗，承載力滿足要求。
經過上述優化，鋼筋使用量降低約21t。僅從鋼筋角度就已減少大量成本，因此可以說明建筑結構設計優化在控制造價方面有突出作用。總結上述優化措施如下：合理確定構造尺寸與鋼筋直徑；簡化梁板柱受力體系，省去不必要的梁設置；降低圈梁高度；合理選擇基礎形式及埋深。
3 結構設計優化的注意事項
結構設計優化確實可以有效控制工程造價，提高企業經濟效益，但是具體實施過程中卻必須克服一些困難：施工單位為了加快工程進度，沒有嚴格按照設計進行，從而無法實現設計效果；部分設計人員工作經驗不夠豐富，從而在設計時顧此失彼；將過多的精力與時間放在建筑局部的設計上，缺乏大局觀，對整體造價考慮過少；一味追求控制工程造價，使建筑物的安全性和耐久性得不到保證，實際施工過程中偷工減料現象嚴重。以上幾點都是影響建筑結構設計優化實際效果的重要因素，在設計過程中必須杜絕這些現象的發生。
4 小結
人類的資源不斷被消耗，如何提高資源利用率是每位建筑結構設計人員必須面對的問題。建筑結構設計優化是控制工程造價的重要手段，但是也不能在追求效率的同時忽略質量，既省材又實用是進行結構設計優化時遵循的重要原則。
【參考文獻】
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[2]許宗雨.探析房屋結構設計中建筑結構設計優化方法的應用[J].江西建材，2014，（16）：36-37.
房屋結構設計方法范文2
【關鍵詞】房屋結構設計；建筑結構設計優化方法；重要性；應用
房屋建筑企業應該應用合理的建筑結構優化設計，實現公司利潤的最大化，從而提高公司的綜合競爭力?？偠灾?，房屋建筑設計師充分做好房屋建筑結構優化設計能夠實現企業與客戶的雙贏。
1.房屋結構設計中建筑結構優化方法的重要性及其作用
1.1房屋結構設計中建筑結構優化方法的重要性
對房屋建筑的結構進行優化，施工人員應在確保房屋建筑質量安全的前提下，對設計方案進行細致分析，應用先進的設計觀念及技術，從而對工程造價進行控制。根據相關數據分析，房屋的結構如果經過設計優化，同未經設計優化的房屋建筑相比可以縮減10%―20%的費用。但是，在現實的施工設計優化中，因為受到多方面條件的限制，實施起來十分困難，無法充分發揮其優越性。例如：一些施工企業過于追趕工程進度，從而導致對房屋的設計效果造成影響；很多年輕的項目設計人員因為缺少工作經驗，無法進行設計優化；還有的設計人員因為對房屋建筑部分的過分關注，從而對整體房屋建筑的設計預案造成忽略，影響了整體造價。從中可以看出，房屋建筑項目的設計人員應把施工技術同經濟收益緊密的聯系起來，唯有規劃出切實可行、效果良好的設計預案才可以保證企業獲取最大收益。
1.2建筑結構設計優化方法的作用
（1）對房屋建筑的結構進行設計優化可以全面發揮機械設備及建材的性能，同以往的結構設計相比，更具優勢。對房屋建筑的結構進行設計優化可以降低工程造價的資金投入，為企業贏取更高的收益。同時，還能夠把房屋結構中的各個單元進行有機整合，提高房屋建筑的質量，保證人們的居住安全。所以，對房屋的結構進行設計優化是保證民用房屋經濟性更好、適用性更強的重要方法之一。（2）提升房屋建筑的安全性。通過對房屋結構的優化設計，可以對原有設計方案中的不足和缺陷進行彌補，從而提升房屋結構的合理性和安全性，在保證房屋建筑整體質量的基礎上，節省房屋建筑材料，提升房屋建筑的穩定性和相應的受力性能，確保房屋建筑的使用安全。（3）減低工程造價。據相關數據顯示，運用建筑結構優化設計后，與原設計方案相比，房屋建筑工程的成本可以節約10%-30%左右，成本大大降低。同時，通過建筑結構優化設計，還可以充分發揮原材料的性能，確保房屋結構各個單元之間的緊密聯系，提升房屋建筑工程的經濟性。
2.建筑結構設計優化方法在房屋結構設計中的應用分析
2.1結構同房屋建筑的協調優化
在進行設計時，應盡可能保證房屋建筑的結構同整體平面的配合緊密，從而實現造型美觀、結構合理的效果。在進行房屋建筑柱及墻的布設時，應同房建平面的功能需求相一致，每個房間的進深、開間都應保持統一。房屋建筑系統盡可能簡潔，墻與柱不可以出現錯位情況，每一層的高度及截面面積應相同。進行樓體或電梯的設計時，其應力集中或受力方向較多的轉角區域，承重構件應盡可能選取高強建材，從而降低自重，而非承重的構建應選用質量較輕的建材。整體房屋建筑在布局方面應保證重心、剛心及質心交疊，預防出現扭轉情況。
2.2整體優化和局部優化
任一項目房屋建筑的設計都具備層次性及復雜性兩方面的特點。以層次性看來，其一般包含房屋建筑的設計體系、結構體系及安裝設計體系等，每一個體系內又囊括了多個下屬體系。進行房屋建筑設計時，設計人員應對各個下屬系統進行優化，將各個布局間的橫向關聯沖破，疊加工程；以復雜性看來，其一般包含房屋建筑原料選取、零部件選取、結構類型選取等內容。所以，對于任一房屋建筑來講，就應從整體進行優化，方可真正實現設計優化。
2.3優化設計規范
在對房屋建筑工程進行建筑結構優化設計的過程中，設計人員嚴格遵循了相應的結構設計規范，不僅充分了解了結構設計規范中的相關條例，而且結合房屋結構設計的實際情況，對建筑結構優化設計的方案進行了合理應用。同時，針對結構設計規范中存在的不足，如安全性較差、要求過于寬松等，設計人員結合實際情況進行了適當的取舍，從而切實保證了設計成果的最優化。
2.4概念設計優化
技術與房屋結構設計對于同一房屋建筑方案，可以有許多不同的結構布置設計；確定了結構布置的房屋建筑物，即使在同種荷載情況下也存在不同的分析方法；分析過程中設計參數、材料、荷載的取值也不是惟一的：房屋建筑物細部的處理更是不盡相同，這些問題是計算機無法完全解決的，都需要設計人員自己作出判斷。而判斷只能在結構設計的一般規律指導下，根據工程實踐經驗進行，這便是前面所說的概念設計。因此，概念設計存在于設計師對多種備選方案進行選擇的過程中。此外，分析如何應付房屋建筑物可能遭遇的各種不確定因素成為概念設計的重要內容。其中，地震作用最為難以琢磨，破壞性也最大。故而，房屋建筑設計過程中就應該未雨綢繆，從計算及構造等各個方面都要采取一些有助于提高抗震能力的措施，不利于抗震的作法則應盡量避免。剛度均勻、對稱是減小地震在結構中產生不利影響的重要手段；延性設計則能有效地防止結構在地震作用下發生脆性破壞；多道設防思想能使房屋建筑在特大地震作用下次要的構件先破壞，消耗一部分地震能量。這些抗震設防思想在整個設計過程中都應該作為概念設計的重要指導思想。
2.5樁基礎優化
樁基礎可以劃分為灌注樁及預制樁兩種樁型。因為灌注樁在施工時質量較難控制，并且操作復雜，時間較長。所以，如果在沉降符合相關標準的基礎上，應利用預制樁進行施工。另外，因為在普通狀況下，伴隨著樁基的不斷深入，土壤對樁身的作用及摩擦也隨之增大，所以，應盡量選取長度較大的預制樁。
2.6框架梁、柱箍筋間距的優化
對不同抗震等級的框架梁，柱箍筋加密區的最小箍筋直徑和最大箍筋間距做了明確的規定。側重點就是關于質量，比如抗震等級、人防等級、地基處理、承載能力、材料使用等一些相關因素，同時還包括對設計圖紙的詳細了解和掌握，在鋼筋水泥的質量要求、地基基礎設計等級、砌體結構施工質量控制等級，基本雪壓和基本風壓，地面粗糙度等等一些基本房屋結構的類型需要，如混凝土的含堿量不得超過3kg/m3、地下水類型及標高、防水設計水位和抗浮設計水位，地基液化，濕陷及其他不良地質作用，地基土凍結深度、設計活荷載值、混凝土結構的環境類別、材料等級、強度等級、材料性能、施工質量的特別要求等，是在房屋結構設計中要考慮的要素。
3.結束語
建筑結構優化設計技術在房屋結構設計中有著極其重要的作用，推動著城市化的建設與發展。房屋結構設計在確保安全性與合理性的基礎之上，應該加強整個結構的設計美觀性，以及對方案進行不斷的優化，促進工作的改進。現代化的房屋建筑設計不僅需要確保其基本的使用價值和功能性，同時針對外觀的設計還應當具有一定的美觀性，以進一步的增強整個房屋結構和設計方案的價值。
參考文獻：
房屋結構設計方法范文3
【關鍵詞】房屋結構設計 建筑結構設計 優化
近年來，由于土地價格市場的變化，不斷上漲的土地價格給開發商的建筑總成本控制帶來了極大的壓力，同時，人們對于居住條件及生活環境的要求不斷提高，相應建筑產品的品質要求也就不斷提高，這就讓開發商不斷尋求新的手段滿足顧客需求，而降低工程造價就成為開發商追求的直接目標，這就需要我們利用結構設計優化設計技術方法，提高有限空間 有限資源的最大化效果發揮，實現經濟化 實用性和適用性的良好目標。
一、建筑結構設計優化方法的應用及實踐價值
一是結構設計優化方法的應用：通常情況下，主要是在房屋工程結構總體的優化設計和房屋工程分部結構的優化設計中應用結構設計優化方法和技術。具體來講，房屋工程分部結構的優化設計包括優化設計基礎結構方案、屋蓋系統方案以及圍護結構方案和結構細部設計等等。這些方面又包括很多細小方面的內容，如選型、布置、受力分析、造價分析等。要嚴格依據相關的設計規范和使用要求，結合工程具體情況，來進行結構的優化設計，促使綜合經濟效益得到顯著提升。
二是結構設計優化方法的實踐價值：要充分考慮建筑結構長遠效益，來對建筑結構的近期投資進行減少，并且促使建筑結構的可靠性和合理性得到顯著提升。通過實踐研究表明，相較于傳統的設計方法，將設計優化技術應用過來，可以在較大程度上降低建筑工程造價。通過優化技術的應用，可以將材料性能給最合理的利用起來，有效協調建筑結構內部各個單元，并且安全度也符合建筑規范的規定。
二、民用建筑結構設計與經濟性的關系
一是結構設計與用地的關系：具體來講，在多層或者高層住宅建筑中，各層建筑面積的總和就是總建筑面積，有著越多的層數，那么單位建筑面積所分攤的房屋就有著越少的占地面積。但是在增加建筑層數的過程中，也會增加房屋的總高度，那么就需要增大房屋之間的間距。因此，隨著建筑層數的增加，并不會按照同一比例來增加用地的節約量。
二是結構設計與造價的關系：單位建筑面積造價會直接受到建筑層數的影響，但是對于各個分部結構，有著不同的影響程度。對于屋蓋部分，如果有多少層，只需要對一個屋蓋共用即可，在增加層數的過程中，不會增加屋蓋的投資。因此，隨著層數的增加，會明顯降低屋蓋部分的單位面積造價?；A部分，基礎被各層所共用，在增加層數的過程中，也會增大基礎結構的荷載，那么就需要對基礎的承載力進行加大，雖然在增加層數的過程中，會降低基礎部分的單位面積造價，但是并不是十分顯著。對于承重結構，在增加層數的過程中，需要對其承載能力和抗震能力進行強化，那么就會在一定程度上提升分部結構的單位建筑造價。
三是高層住宅結構設計與經濟性的關系：通過調查研究我們可以發現，住宅的造價會直接受到住宅層高的影響，在增加層高的過程中，會增加墻體面積和柱面積，結構自重遭到增加，基礎和柱的承載力也會得到增加，并且會加長水衛和電氣的管線。對層高進行降低，那么材料和能源就可以得到有效節約，建筑抗震性能得到提升，造價成本得到節約。同時，層高的降低，還可以促使住宅建筑的總高度得到降低，建筑之間的日照距離得到縮小，因此，層高的降低，也可以促使土地資源得到有效節約。即使建筑面積相同，如果住宅建筑有著不同的平面形狀，那么住宅也會有不同的外墻周長系數。如果采用的是接近方形或者圓形的平面形狀，那么就會降低外墻周長系數，這樣就可以在較大程度上減少外墻、砌體、基礎以及內外表面的裝修，并且有著較好的受力性能，自然會在較大程度上降低成本造價。
三、結構設計優化技術的實踐應用
結構設計優化方法應用于實踐之中，是目前一個比較廣泛的課題，利用結構優化的方法在不改變適用性能的前提下達到降低工程造價的目的。結構設計優化設計應用于項目的整體設計、前期設計，舊房改造，抗震設計等設計的各分部環節，發揮著巨大的效益。在按照結構設計優化的方法及模型進行實踐的過程中，要注意下面的幾個問題。
1.結構設計優化應注意前期參與。因為前期方案的確定直接影響建筑的總投資，而現在存在的普遍問題就是前期方案階段結構設計并不進行參與，建筑師進行建筑設計時大多并不考慮結構的合理性以及它的可行性，但是建筑設計的結果卻直接對結構設計造成影響，某些方案可能會增加結構設計的難度，并使得建筑的總投資提高。如果在方案的初期，結構優化設計就能參與進來，那么我們就能針對不同的建筑類別，選擇合理的結構形式，合理的設計方案，獲得一個良好的開端。
2.下部地基基礎結構設計優化。地基基礎的結構設計優化首先要選擇合適的方案，如果為樁基礎，那么要根據現場地質條件選擇樁基類型，盡量節省造價。樁端持力層對灌注樁樁長的選擇影響很大，應多進行比較以確定最合適的方案。
四、房屋結構設計中建筑結構設計優化方法的意義
1.優化設計，保證結構功能性。結構優化設計能夠根據工程的需求對結構造型、受力性能、結構材料等進行優化配置。比如選擇圓形、方形的結構進行方面平面設計能夠增加結構的受力性能。因此，工程透，達到更好的效果；其次是拓展學生的思維，讓學生可以根據具體的情況，用不同的思維和方式進行探討，深入的分析問題，找出關鍵所在，打破慣性思維，練習用發散思維和多種方法解決問題，讓兩門課程可以更好地發揮實效性。
結束語
通過上文的敘述分析我們可以得知，隨著時代的進步和社會經濟的發展，在時代飛速發展的今天，企業在發展過程中面臨著日趨激烈的市場競爭，要想在激烈的市場競爭中獲得發展和壯大，除了要保證建筑工程結構設計的質量和安全之外，還需要將經濟性原則給貫徹過來，最大限度的擴大建筑工程的經濟效益。
參考文獻
房屋結構設計方法范文4
【關鍵詞】建筑結構設計；優化方法；房屋結構設計；應用研究
前言：社會生活水平提高，對建筑實用性以及經濟性提出更高要求。在建筑設計時，根據實際需要對房屋結構設計進行優化，從而保證房屋結構的經濟合理性，并且能夠增加建筑本身的美感。為此，下文對建筑結構設計優化方法進行詳細介紹，立足于結構設計優化的原則，結構優化不僅要符合社會的基本需求，還要在原有建筑基礎上進行創新。
1.建筑結構設計優化方法
1.1原則
1.1.1符合社會需求
建筑結構設計優化方法要立足于社會發展，并符合社會發展的要求。首先，為了滿足人們的基本日常生活功能，向人們提更加舒適的生活環境以及生活條件，建筑結構設計優化方法更加人性化。其次，在結構設計優化中，需要將建筑的環保以及人們生活的安全放在首要位置，做到建筑結構優化真正為人民服務[1]。
1.1.2創新性與經濟性
結構設計優化的出現緩解了建筑結構中的漏洞，改善其不足之處，因此建筑設計師應該在充分考慮設計之后總結經驗，并對建筑結構大膽創新，不斷采用新型科學技術。但是需要注意的是建筑設計優化要更加實用。此外，還要充分考慮建筑設計的經濟效益，實現資源配置最優化，盡量為開發商節約成本，合理利用資源[2]。
1.2建筑結構設計優化方法的重要性
對建筑結構進行合理的優化，對房屋結構設計來說具有重要意義，它不僅能夠在人們生活中實現實用性與美學相結合，還對建筑設計工程造價能夠有效控制。對于建筑的投資來說，投資少，收益多是建筑發展的經濟目標，然而在這樣的基礎上對建筑設計開展科學合理的結構優化設計是設計的重要舉措。與傳統結構設計相比，運用設計優化的建筑工程能夠減少很多工程造價，結構設計優化能在各個環節中起到最佳協調作用，并能夠對材料進行合理利用。結構設計優化不僅能夠提高建筑的安全系數，還能增加建筑設計的實用性。對建筑結構設計進行優化之后，企業能夠獲得更高的經濟效益。房屋結構中各個單元實現有機結合，從而提高了建筑的質量，為人們的生活安全帶來保障[3]。
2.建筑結構設計優化方法步驟
2.1結構優化模型建立
2.1.1設計變量選擇
將對建筑結構有影響的參數視為設計變量，如損失期望、結構造價等。將影響作用小，變化范圍小的參數視為預定參數。
2.1.2目標函數
在進行建筑結構設計優化時，需要尋找到能夠滿足預定條件的截面幾何尺寸、鋼筋的截面積以及一些相關的概率函數，減少工程造價。
2.1.3確定約束條件
對房屋結構設計優化而言，需要提高結構的可靠度，并制定相關的設計優化約束條件。其中主要的條件有：建筑裂縫寬度約束、結構強度約束、尺寸約束、結構體系約束以及彈性約束等條件。在實際的結構優化中，需要設計師對目標約束條件與實際的約束條件反復進行對比與分析，保證工程能夠遵循具體要求，從而實現最佳設計[4]。
2.2方案制定與程序設計
設計師在進行分析計算中，將約束問題轉化為無約束問題的求解，其中最常見的優化方法有Powell、復合形法等，根據計算方法可以編寫出運算速度較快的綜合應用程序。
2.3分析結果
設計師需要根據最佳的計算結果選擇出合理的設計方案，并對問題進行多角度考慮，合理的設計方案能夠保證建筑結構美觀、安全以及更加實用。在結構設計中應該主張經濟節約，并充分重視技術上的問題，需要設計者將建筑設計優化兼顧實用性與經濟性。
3.結構設計優化技術的實踐應用-以A地區建筑為例
3.1 A地區住宅房屋概況
A地區住宅整體高度為17層，建筑的主體采用鋼結構框架的剪力墻形式。在對實際情況進行考察并對現場建筑場景進行分析之后，對該住宅建筑使用結構優化設計方案，結構優化對傳統結構設計模式進行改造與創新。在結構設計中主要以人力施工為主，采用計算機輔助設計方式，對施工中的各個環節進行優化，使得整體建筑設計實現了全局合理性優化。與結構優化之前作對比，建筑在設計方面更加的合理，減少了建筑成本，降低工程造價。
3.2直覺優化
直覺優化技術是指與建筑設計在同一方案中，可以實施諸多不同的結構布置設計，例如，在確定了結構設計優化的A地區住宅中，同種荷載下也可以有很多不同形式的分析方法。在具體的結構分析中，設計參數、荷載的取值以及材料都不是唯一的，在建筑的內部細節處理也不盡相同，這些問題計算機不能處理，需要相關設計人員作出分析與判斷[5]。
3.3對A區住宅建筑優化設計的前期處理
對房屋建筑結構作出設計需要最優化的設計方案，在房屋結構設計前期，工作人員應該積極參與其中，并對工程的實際情況充分了解，對建筑結構以及框架作出合理選擇。一個好的設計方案是房屋結構設計的保障，在對A地區建筑進行結構優化設計的過程中，需要相關設計人員能夠嚴格遵守設計方案，不僅需要對設計方案細節了解，好需要對工程環境的合理性作出判斷，并在結構不規范之處作出調整。
3.4 A地區房屋結構組成優化
3.4.1混凝土結構裂縫
A地區房屋結構主要以鋼筋混凝土結構組成，難免會出現混凝土結構裂縫，因此，需要對混凝土結構裂縫進行優化設計，對混凝土結構進行受力分析，分解到結構構件中的細節中，對進行數據結構處理，計算出混凝土框架最優化結構。
3.4.2基礎拉梁結構優化
為了提高房屋建筑的抗震效應，需要對建筑的基礎拉梁進行設計優化。首先，在進行拉梁設計優化時，必須要確定建筑地址的防烈度，然后設計師對建筑拉梁的長度和橫截面積進行確定。在結構設計中為了保證建筑的抗震結構和建筑拉梁鋼筋混凝土框架保持一致，需要減少設計中鋼筋的利用率，從而能夠使拉梁優化設計效果達到最佳。
結論：綜上所述，建筑結構設計優化能夠促進建筑品質不斷提高，實現了人們對居住環境的高標準以及高要求。隨著建筑行業不斷發展，建筑結構優化設計作用突出，在形式上能夠適應城市發展的美觀規劃，在經濟上減少成本，提高資源使用率。然而，建筑結構設計優化比較復雜，并且綜合性較強，因此設計師在對建筑結構設計優化時需要對設計進行深入研究，并作出合理的優化方案。
參考文獻：
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房屋結構設計方法范文5
1.樓板設計常見問題
建筑工程的主要承重構件是樓板，樓板將樓面、屋面的荷載傳給其周圍的墻和梁上，所以樓板的設計問題肯定會連帶梁、墻、柱等構件安全。如果對樓板整個設計不完善的話，很容易出現設計質量的漏洞，有可能還會存在嚴重的質量隱患。通常樓板設計中常見如下幾個問題：
設計人員在進行樓板設計時為了計算方便或者因對板的受力狀態認識不夠，就簡單地把雙向板作用按照單向板進行計算。這樣樓板的實際受力狀態與計算假定狀態不符，導致樓板的一個方向受力過大，而另一方向受力不足，致使樓板出現裂縫。
雙向板有效高度取值偏大。雙向板在鋼筋是縱橫疊放，短跨方向的跨中鋼筋應放在下面，長跨方向的跨中鋼筋置于短跨鋼筋的上面，計算時應用兩個方向的各自的有效高度。一般長向的有效高度比短向的有效高度小d（d 為短向鋼筋的直徑）。有的設計者為圖省事或對板受力認識不足，而取兩上方向的有效高度一致進行配筋計算，致使長跨有效高度偏大，配筋降低，致使結構構件存在的質量隱患，甚至出現開明縫的現象。
樓板承受線荷載時彎矩計算問題。在民用建筑中，常在樓板上布置一些非承重隔墻，故樓板設計中，通常將該部分的線荷載換算成等效的均布荷載后，進行樓板的配筋計算。有些設計人員圖省事，錯誤地將隔墻的總荷載附以該板塊的總面積。這樣會造成非承重隔墻分布寬度內配筋量不足，而此板塊其它部分配筋過大，這樣隔墻處樓板會出現裂縫。
2.結構設計中要遵循的基本原則
房屋結構設計的主要目的是使建筑物安全和房屋能夠適應使用的要求，所以設計人員房屋在結構設計時要保證并遵循這四個基本原則：1）抓大放小；2）多道防線；3）剛柔相濟；4）打通關節。原則4打通關節保持平衡的目的是為了房屋永遠處于原始的靜態，當房屋結構的力量不能暢通時，構件和構件之間的靜態平衡會被破壞，結構也會相應的發生變化。由此可見，設計人員充當的是房屋結構平衡的協調者，他們的主要任務是讓房屋上所有互不相關的構件相聚之后仍然保持靜態（也就是使總體保持常態），或者是處在相對的靜態之中。
3. 房屋建筑結構設計的基本方法
3.1 結構平面圖
在繪制結構平面布置圖時，是否要輸入結構軟件進行建模呢，當建筑地處抗震設防烈度為6度區時，根據建筑抗震設計規范，是可以不用進行截面抗震驗算的，但必須符合有關的抗震措施要求。所以在進行砌體結構設計時可以不采用在軟件中建模，設計人員可以直接進行設計，但是在設計的過程中要注意房屋建筑結構的受壓以及局部受壓的問題。理論上講，在時間充裕的情況下輸入建模比直接設計的效果好，因此如果有一個便利的軟件來幫助進行房屋結構的荷載導算，能夠使設計人員設計出來的結構是實際受力情況更加精確。設計人員在設計前，應該對房屋地處進行考察，如果房屋地處抗震設防烈度7度或者7度以上時，設計人員在設計時必須要輸入軟件建模計算的。
3.2 屋頂結構圖
當房屋是坡屋面時，坡屋面的結構的處理方式有梁板式和折板式。梁板方式適合用于房屋平面不規則，房屋板跨度較大，屋面坡度和屋脊線轉折比較復雜的坡屋面。而折板方式適合用于相反的條件。這兩種方式的房屋板都是偏心受拉構件。房屋板在配筋時應該有部分或者全部的板負筋拉通以抵抗拉力。板厚基于構造需要一般不宜小于 120 厚。另外，房屋梁板折角處的鋼筋的布置應該有具體示意圖。關于坡屋面板的平面畫法，設計人員通常采用剖面示意圖和大樣詳圖的表示方法相結合，這種方法使施工人員更加準確理解圖紙。正確的繪圖和設計的關鍵是設計人員對設計知識的掌握程度和設計時的原則，所以結構設計者首先要具備一定的空間概念和正確理解建筑圖紙以及示意圖。這樣的設計的圖紙才能讓施工人員準確的理解。因為屋面的起坡會使閣樓層的部分墻體比較高，所以設計人員要結合門窗頂設置圈梁來降低墻的計算高度。
3.3 大樣詳圖
在建筑詳圖的準確無誤的基礎上，大樣詳圖的繪制可在建筑詳圖的基礎上直接繪制，也可在以前做過的詳圖的基礎上來局部改進繪制。這階段需要注意在保持建筑外形的前提下盡量的使結構受力合理和施工方便。在標高和外形尺寸上一定要和建筑專業協調一致。
3.4 樓梯
設計人員在設計樓梯梯板時要注意樓梯撓度的控制，梯梁的高度要和房屋要求的一致，并且位置也要和上下樓層相統一。如果梯梁的局部和房屋不合適可以使用折板樓梯，折板樓梯中的鋼筋在房屋內折角處必須斷開并且分別錨固意面局部的應力集中。
3.5 基礎
房屋基礎的混泥土標號選擇應該符合房屋的結構耐久性的要求。另外，基礎的配筋也要選用最小配筋率，在進行條基交接部位的鋼筋設置時，設計人員應該畫出詳圖或者是選用標準圖，便于施工人員理解。需要注意的是，條基交叉處的基底面積不能反復的利用，并需要注意調整基礎的寬度。當房屋局部墻體中有較大荷載時也需要調整基礎的寬度。在設計基礎圖中的構造柱時，應當給予準確定位。
3.6 合理的設計結構計算和構造
在進行底框砌體結構的驗算時需要注意：1）底部剪力法只適合用在鋼度較勻稱的多層結構，而對那些有薄弱層的混合結構，就應先考慮其塑性變形集中的影響；2）設計者在計算底層框架混合結構的剪力分配時不能僅僅按框架抗震墻的方法計算。由于底框架結構中只有底層框架抗震墻，所以應采用雙保險的方法，由抗震墻來承擔全部剪力，框架按鋼度比例來承擔剪力。在進行鋼度計算時，框架承擔剪力不折減，抗震墻折承擔剪力減到彈性鋼度的20％-30％；3）應考慮底層框架柱中地震作用產生傾覆力矩所引起的附加軸力。
盡量避免樓板計算中使用不正確的方法。1）連續板剪力的計算不能用單向板計算的方法來代替。2）在進行雙向板查表計算時，設計人員不能忽略材料泊松比帶來的影響，否則，跨中彎矩沒有進行調整，將使比值計算值比實際的要小。
3.7 從抗震要求出發，進行合理的結構設計
對一般多層砌體住宅結構，應優先采用橫墻承重或縱橫墻共同承重的結構體系：縱橫墻的布置宜均勻對稱，沿平面內宜對齊，沿豎向應上下連續；樓梯間不宜設置在房屋的盡端和轉角處；不宜采用無錨固的鋼筋砼預制挑檐。
對鋼筋砼多、高層結構住宅，力求做到：1）框架與抗震墻等抗側力結構應雙向布置，以便各自承擔來自平行于該抗側力結構平面方向的地震力。2）框剪體系的各抗側力結構要形成空間共同工作狀態，除了控制抗震墻之間樓、屋蓋的長寬比及保證抗震墻本身的剛度外，還需采取措施，保證樓、屋蓋的整體性及其與抗震墻的可靠連接。
4. 結語
房屋建筑的結構設計是一個系統而又全面的工作，所以設計人員不但要具備扎實的建筑類的理論知識功底和空間概念。還要具備靈活創新的思維以及嚴肅認真負責的工作態度。并且不斷的加深和學習房屋知識，來滿足人們對房屋的更高要求。
參考文獻
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房屋結構設計方法范文6
關鍵詞：房屋建筑；設計原則；設計方法
中圖分類號： TU318 文獻標識碼： A 文章編號：
0.引言
近年來，我國國民經濟的發展迅猛，也帶動了了各種行業的發展，建筑也得到了快速發展。房屋建筑結構設計是一項系統的工作，同時也有著重要的作用，它不僅會給房屋的安全性和耐久性帶來影響，也直接影響到建筑施工單位的經濟效益。因此，加強對房屋建筑結構設計的原則和方法的方法的研究，具有重要的意義。
1.房屋建筑設計的基本原則
設計師在設計房屋建筑時，要考慮結構的緊密性和適用性，為了實現這一目標，一般要遵循以下這些原則進行設計：
（1）抓大放小的原則。房屋建筑結構雖然是由各種構件而組成一個整體，但各個構件的作用都是不一樣的，根據它起到作用的重要性有主次之分，這樣可以有效地應對外界的侵襲。
（2）設置多道防線的原則。房屋結構只有層層設置，當收到外力破壞時，它都會合力合作。
（3）剛柔并濟的原則。如果單憑結構的剛性它的變形能力就比較差，而如果結構太柔卻會造成變形太大而無法使用，造成整體傾斜，因此要遵循剛柔并濟的原則。
（4）打通關節的原則。打通關節維持平衡可以永遠保持靜止狀態，如果遇到力量不能通暢，各個構件之間的靜態平衡遭到破壞，那么它的結構就會發生變化。
2.房屋建筑結構設計的主要方法
（1）在結構平面圖上的設計方法
如果建筑的地域的防震烈度為六度區的時候，按照我國的防震設計要求，可以不必采用截面抗震驗算，但結構的設計也一定要達到抗震的標準。所以對于砌體結構的建筑，軟件建?？梢允÷裕谶M行設計的時候只要注意受壓和局部受壓的問題，就可以直接設計。如果條件和時間允許，要做建模也無可厚非，因為它可以利用建模來荷載導算。但是，如果建筑的地域防震烈度為七級時，就必須采用建模來進行計算。
（2）屋面結構圖的設計方法
如果建筑的屋面是坡面式的，可以采用梁板式和折板式兩種的結構處理方式。其中，梁板式可以用在建筑平面不整齊，板的跨度比較大，而且，一般屋面坡度和屋脊線轉折比較復雜的坡屋面也都采用這種結構。而折板式則和梁板式的適用條件則相反。這兩種結構處理方式的板都是偏心受拉的構件。在板配筋的時候負筋必須拉通，這樣可以抵抗拉力。板厚的厚度不能小于一百二十厚。另外，梁板的折角處對鋼筋的配置必須有大樣的示意圖。在設計坡屋面板的平面設計圖時，可以采用剖面示意圖的方法進行表示，因為這樣施工人員可以簡單地從圖紙上了解施工方案。設計人員在設計結構時一定要有空間概念，設計出來的圖紙要簡單明了，讓施工人員能夠看明白。坡面的房屋會導致有些樓層的墻體比較高，設計人員可以在門窗頂設置圈梁，這樣可以降低墻體的高度。
（3）大樣詳圖的設計方法
建筑詳圖如果沒有發生錯誤，在這基礎上可以進行繪制大樣詳圖，還可以在曾經做過的詳圖基礎上進行部分的改進。只要讓建筑的整體外形不改變，考慮到結構的受力能力和施工起來比較方便即可。但在外形尺度和標高上必須和建筑專業統一協調。
（4）樓梯的設計方法
在設計樓梯時，對樓梯的梯板要控制好它的撓度，梯梁的梁下凈高度要符合建筑標準，梯梁的位置要盡量使上下樓層的位置一致。如果遇到有些不合適的地方可以運用折板樓梯，折板樓梯的鋼筋在里面的折角處要把它斷開分別進行錨固，這樣可以預防局部應力集中在一處。對于梁下的凈空要求和梯板寬度的問題都要注意。第一段梯板的基礎要注意它的基礎沉降問題，如有必要應該設置梯梁。
（5）房屋建筑基礎要求
對于混凝土的采用要選用具有耐久性的材料，基礎配筋最少要達到最小配筋率的要求，條基交接位置的鋼筋布置可用標準圖或者采用詳圖。對于條基交叉處的基底面積不可循環使用，基礎寬度要調節好。在基礎圖中的構造柱定位不夠確定時要對它準確定位。
（6）根據抗震要求，對房屋建筑進行合理的結構設計
對于普通的多層砌體結構的建筑，可以采用橫墻承重或者縱橫墻一起承重的結構體系。對于縱橫墻的布置要力求對稱均衡，在平面內要對整齊，豎向要上下連接好；不能采用沒有錨固的鋼筋的砼預制挑檐；樓梯間不能設置在房屋的轉角處和近端。對于高層建筑，盡量要做到：對于抗測力結構如框架和抗震墻要進行雙向布置，這樣可以各自承擔地震力；框架體系的各個抗震力的結構要統一形成空間工作狀態，不僅要對抗震墻之間的樓和屋蓋的長寬度比以及對抗震墻的剛度進行控制以外，還要保證樓、屋蓋的統一性和抗震墻的連接也要可靠；對于建筑結構的布置力求采用規則結構，如果碰到比較復雜的結構，可采用防震縫。
（7）對于建筑的結構計算和構造設計都要求合理
首先，對建筑底框砌體結構進行驗算的時候應該注意以下幾點：底部剪力方法僅對于剛度較均衡的多層結構，而比較薄弱的底層混合結構，還要把塑性變形集中的影響考慮進去；底層框架的混合結構不可以采用簡易的防震墻方法，應該采用雙保險的措施，抗震墻承擔了所有的剪力，而框架可以根據剛度的比例對剪力進行承擔。在對剛度進行計算時，框架不能折減，抗震墻的折減則可以減到剛度的百分之二十到三十之間。另外，在對樓板進行計算時，方法要準確，應該注意以下幾點：在對雙向板進行查表計算時，對材料泊松比的影響在計算時不可以忽視，不然會導致它的計算值偏?。辉谟嬎氵B續板時不可以用單向板進行簡單地計算。最后還要注意，荷載取值不能發生錯誤。
3 建筑結構設計常見問題分析
3.1 對低含鋼率進行盲目追求
近些年來，建筑工程數量與日俱增，因此，建筑商就對建筑材料低含鋼率進行盲目的追求，有些建筑商把含鋼率標示在了設計合同上面，這種情況為建筑結構設計人員施加了很大壓力，所以，建筑結構設計人員必須要采用一切辦法，在進行建筑結構設計時，將含鋼率降低，有些建筑設計人員在建筑工程的計算書上面做了很多文章，這樣也就對建筑結構在地震發生過程中的安全性產生了影響。單純的看建筑結構含鋼率這一問題，我們可以在不影響建筑質量這一背景下盡自己最大可能做到節約、經濟。因此，我們必須要根據不同建筑地區和不同建筑結構的實際情況來進行含鋼率的確定。
3.2 梁高度選用過小
有一些建筑結構設計人員經常對梁饒度計算這一環節進行忽略，在對建筑物進行正常使用這一狀態下，梁高的選用往往都比較小，這也就造成了建筑物梁截面受壓區應力過高，梁截面受壓區也就產生了非線性的徐變。伴隨著進行建筑物使用時間的不斷推移，梁饒度也就不斷加大，建筑物梁變形也就導致了建筑物梁板出現了裂縫，因為建筑物梁變形情況不斷加大，裂縫的寬度也就伴隨著梁的變形不斷的變寬，這也就對建筑物正常使用產生了影響。如果我們梁變形進一步發展，梁支座的截面上部的受拉區也就經常會出現一些豎向裂縫，這些豎向裂縫的跨度也就比較大。受到了支座附近剪彎作用影響，豎向裂縫也就不斷的向下延伸，進而成為了斜裂縫，這時，建筑物的梁也就已經接近了毀壞的程度，建筑物裂縫在梁支座位置的斜向延伸，那些靠近上部的縫寬度也就越大。
3.3 獨立基礎結構設計不合理
由于是多層框架結構，建筑的獨立基礎計算是按照中心受壓計算的，另外沒有考慮有無地下室等。這種按照中心受壓計算是不合理的。因為：首先民用建筑的多層框架結構設計的拉梁不能平衡柱腳的彎矩。根據我國的《混凝土結構設計規范》，框架結構柱的高度應取基礎頂面至首層樓蓋頂面的高度，也就是要求這樣的多層框架結構應該按照整體進行計算，要將基礎層加入計算，要將荷載一起輸入計算。而且當設計拉梁層時，要通過比較得出底層柱的配筋是由基礎拉梁頂面的截面控制還是由基礎頂面的截面控制而決定的。
4.結束語
總之，房屋建筑結構的設計是個全面而又系統的工作，它需要設計人員具有全面的設計理論知識和不斷創新、不畏艱苦的精神。在實際工作中，要認真總結經驗，不斷提高自己的綜合素質和不斷加強自身業務能力，讓自己設計的作品既滿足各方面的要求，還能體現自己的風格。
參考文獻
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