陈万锴
浙江嘉华建筑设计研究院有限公司第二分院 浙江省 325400
摘要：房屋建筑工程量比较大，建筑成本比较高，建筑结构设计的不断优化，对于稳定建筑结构，提升建筑安全性，促进建筑施工水平的提升等具有非常重要的意义。因此，在房屋结构设计当中对建筑结构设计方法进行优化，从房屋的规划设计，房屋的设计方案形成，房屋的合理布局等等都要进行科学地规划与精细地计算，这样才能够保证整个房屋结构设计符合相关要求，才能够更好地满足现代人们对于房屋建设的需求。
关键词：房屋建筑结构设计；问题；对策
1导言
在我国建筑行业供给侧改革不断深入的背景下，创新和优化建筑结构设计技术，成为现阶段建筑公司提升自身竞争力、实现可持续发展的一种有效手段。对于设计人员而言，在做好前期调查，对房屋建筑的相关信息有全面的了解后，需要应用优化技术，提升建筑结构设计质量。既要考虑建筑结构的安全性、耐久性、经济性，又要兼顾舒适性和美观性。只有兼顾多方面的需要，才能发挥建筑结构设计方案对后续施工的指导作用，同时满足建筑企业和房屋住户的需求。
2房屋建筑结构设计优化的必要性
第一，有利于降低工程造价。从工程造价角度来看，设计阶段对工程总造价的影响占50%~70%。将优化技术应用到设计环节，在满足建筑安全性、实用性的前提下，尽可能地控制造价，可帮助建筑公司节省一笔可观的费用。例如，房屋建筑层数与经济效益之间存在直接关系。层数越多，容纳的住户越多；但是为防止光线遮挡，随着层数的增加，又须扩大楼间距。在建筑结构设计阶段，应用优化技术，科学设计建筑层高，保证建筑公司经济效益的最大化。除此之外，依托建筑结构优化设计，还可从缩短工程周期、节约建筑材料、合理配置人工与设备等方面，控制工程造价，避免资源、资金的浪费。
第二，有利于提升建筑安全。建筑结构设计方案是后续施工的重要依据，也是决定房屋建筑质量安全的关键因素。因此，对于设计人员而言，须将安全摆在第一位。但由于建筑结构的复杂化及功能需求的多样化，给设计工作带来了更大的压力。设计人员既需要从整体上考虑建筑结构的协调性，又要从细节部位考虑功能的实用性。在这种情况下，借助BIM系统、ANSYS软件等一系列先进技术，辅助建筑结构设计工作的开展，可进一步提升建筑设计方案的安全性。例如，应用BIM系统可达到“所见即所得”的效果，且在虚拟环境下生成建筑3D模型，方便设计人员及时发现问题，不断进行优化，使设计方案更加完善。
3房屋建筑结构设计期间的常见问题
3.1勘察设计存在的问题
当前，建筑工程规模越来越大，房屋的功能也越来越多样，更多综合功能的房屋不断出现。不重视地勘数据影响到了房屋的设计质量。一些建筑在设计中，时常出现设计条件和实际地质条件偏差的现象。出现这种情况的原因是建筑结构设计人员没有查看项目现场，也没有切实依据地质报告中的勘察数据。一些设计人员仅依据开发商工作人员提供和介绍的资料进行设计，很多重要的数据不准确，导致最后的设计方案不合理，影响了建设质量。
3.2基础选型不合理
在房屋建筑工程结构设计中，基础结构的选型非常关键，其与建筑的施工质量、整体稳定性和使用安全密切相关。但是从目前来看，不少结构设计人员在对建筑结构进行设计的过程中，存在基础结构选型不合理的问题，在这种情况下，地基的承载能力无法很好地满足建筑实际需求，使建筑在使用过程中容易出现基础侧向位移或不均匀沉降问题，严重时甚至可能导致建筑过度沉陷和结构开裂，影响使用寿命和使用安全。
3.3结构体系问题
在房屋建筑的结构设计工作中，需要考虑到结构体系的合理性，确保房屋建筑的结构体系能够满足建筑工程的实际需求，并将结构的稳定性考虑进去，如若选择的结构体系并不合理，就会直接影响到结构的稳定性，导致结构的稳定性下降。
比如在钢筋混凝土结构体系设计工作中，设计人员就需要充分结合工程结构的特点，并根据建筑所在的地区抗震设防等级的具体情况来选择适宜的结构体系。设计人员在选择结构体系时，如若不考虑结构的合理性，就会直接影响到房屋建筑结构的稳定性以及安全性。特别是在决定钢筋混凝土的结构体系时，如若不能科学制定设计指标，就会直接影响整个房屋建筑结构的各项性能，并在后续的施工以及使用过程中产生各种安全以及质量问题。
4房屋建筑结构设计控制对策
4.1整体设计方案的优化
首先，对于具体方法的设计需要对各项因素进行统筹分析，之后做好全方面地定位，从房屋建筑整体的角度出发，对各项资源，各项技术进行统筹规划，以此来保证建筑结构设计优化方法符合相关要求。其次，在原材料质量的控制上要严抓严打。在这个过程中要保证所有部件的质量，并保证所有零部件功能的充分发挥，促进零部件在不同的结构中发挥不同的作用，促进建筑材料功能的高效发挥。再次，对于建筑结构设计的外部影响因素进行充分地考虑，尽可能地控制人力物力等方面的不良影响，控制建筑结构设计优化中可能存在的风险隐患。最后，对内部结构进行简化。房屋建筑内部结构是非常繁琐的，而承载能力的不断提升，很容易导致计算误差的出现，造成工程成本的增加，加大工程项目的施工成本。所以对内部因素进行控制，对内部结构设计方案进行精简，是设计优化方法之一。
4.2加强相应的性能计算
第一，承载力计算。现阶段，很多房屋建筑往往采取主楼和裙房基础一体式结构设计，而实际设计时需要对主体结构地基承载力深度和宽度实施优化修正，需要对基础底面之上载荷按照基础两侧超载进行计算。如果超载宽度超出基础宽度的两倍，那么为了计算有效性，可以将超载情况换算成为土层厚度作为基础埋深；如果基础两侧超载并不均衡，那么要取其中的小值。相对于一般土质来说，岩石地基具有更强的承载力，所以试验时可以采取岩石地基载荷来进行。第二，稳定性计算。如果建筑物抗浮稳定性不符合设计标准规范，那么可以通过设置抗浮构件、增设压重等措施进行解决。如果建筑物的整体符合抗浮稳定性标准，但局部抗浮不符合标准，那么需要对这些位置增设结构刚度。在设置抗拔桩等构件的过程中，一旦产生位移，就会形成抗拔力，并且抗拔力随着位移的增加而有所提升，因此要避免基础结构中产生较大位移，需要确保抗拔力值符合位移控制条件。
4.3妥善处理建筑结构的荷载以及抗震构造
房屋建筑结构的荷载以及抗震结构的类型直接关系到建筑结构的抗震性能，因此为了有效地提高建筑结构的抗震性能，设计师应当协调建筑结构中强和弱的关系，合理地提升剪、节点以及柱之间的位置强度，同时适当地削弱梁、弯以及拉力中心等部位的强度。设计师在设计的时候，应当保证柱端的承载力大于梁端的承载力。除此之外，设计人员还需要根据建筑工程的实际需求对建筑结构中各部分的荷载进行调整，将其控制在材料和架构允许的范围之内。设计人员在对建筑结构进行设计的时候，应当根据房屋建筑结构的实际类型，进一步确定建筑物的抗震构造，保证整个建筑结构和抗震结构同时具备良好的抗震能力，最大限度提升整个建筑物的抗震性能。砖混结构的建筑应当配合使用水平圈梁加内外连续墙的抗震设计，水平圈梁可以施加一定的约束力，从而对地震作用力起到一定的抵抗作用，而内外结构墙的作用主要是加强塑性变化以及提高位移程度，提高房屋建筑工程的整体性以及延展性，有效地提高建筑工程的抗震性能。
结束语
总之，现阶段很多房屋建筑由于结构更加复杂、使用功能更加多样，为保证质量的安全、功能的实现，在结构设计阶段，须应用优化技术，通过对设计方案的反复修改、不断完善，为后续的建筑施工提供依据和参考。对于设计人员而言，也要尝试提高业务技能，尤其是熟练操作专业相关的应用软件，从而支持建筑结构设计优化技术的更好应用。
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