房屋建筑結構設計優化措施

*通訊作者：劉科建，1980年3月，男，漢族，陜西咸陽人，現任中顯規劃設計研究院（西安）有限公司土建室部長，中級工程師，本科。研究方向：建筑結構設計。

摘? ? 要：近些年，受到我國經濟快速發展的影響，許多城市為了謀求更好的發展，加快了其城市化建設的腳步。這也就使城市內部房屋建筑越來越多。為了有效地提升房屋建筑工程的建筑施工質量，施工前對房屋建筑結構設計進行合理的優化，以控制工程建筑的整體方向。同時，為了更好地確保建筑結構設計的優化質量，為企業節約施工成本，降低資源消耗，可根據項目的實際情況制定優化方案。本文主要闡述了優化房屋建筑結構設計的重要性，分析現階段房屋結構設計存在的共性問題，并提出最優提升方案。

關鍵詞：房屋建筑結構;設計優化;措施要求

Abstract： In recent years， due to the rapid development of China’s economy， many cities have accelerated their urbanization construction in order to seek better development， which makes more and more urban housing buildings. In order to effectively improve the construction quality of housing construction engineering， the structural design of housing construction shall be reasonably optimized before construction， so as to control the overall direction of engineering construction. At the same time， in order to better ensure the optimization quality of building structure design， save construction costs and reduce resource consumption for enterprises， the optimization scheme can be formulated according to the actual situation of the project. This paper mainly expounds the importance of optimizing the building structure design， analyzes the common problems existing in the building structure design at the present stage， and puts forward the optimal promotion scheme.

Keywords： Building structure; Design optimization; Measure requirements

一、引言

隨著我國經濟的發展，在建筑結構安全性能達到相關標準后，建筑物的裝飾作用也逐漸成了大家重點關注的對象[1]。例如，水立方、鳥巢、東方明珠。這些建筑在實現自身功能的同時還可以美化城市。隨著科技的全球一體化發展，許多新型技術涌入建筑市場，被應用到了建筑工程施工過程中，效果顯著。先進的技術完全替代了傳統式施工工藝，不僅解決了許多施工難題，也大大提升了施工效率，同時降低了施工成本。在這種施工背景下，也就對施工前的勘察和設計人員提出了新的要求，即結構設計在保證安全質量的前提下如何滿足市場要求。

二、進行房屋建筑結構優化設計的意義

房屋建筑結構優化設計最重要的意義，就是可以降低企業投入成本，為企業帶來經濟效益。例如，通過設計優化，解決多層建筑采光較差的問題，可以減少建筑物采光的成本投入[2]。由此可見，房屋建筑結構中優化建筑結構設計是降低成本的有效措施。

除此之外，優化設計還可以提升材料的利用率，從而為企業帶來利潤。例如，在進行高層設計時，根據建筑物自身的特性進行設計。如果該建筑物為高層住宅，那么在設計時就需要考慮樓層的高度，消防安全高度，水電管道等。這些都會影響建筑的整體成本。所以，進行合理的結構優化，可以提升土建施工項目的有效運轉率，也可以使建筑工程的施工質量達到預定的標準，在為企業節約成本的同時也推動了房屋建筑結構優化設計的發展。

三、進當前房屋建筑結構設計中存在的問題

（一）設計過程中對圖紙認識的不全面

圖紙在建筑施工過程中起到的決定性的作用?，F場的施工依據除了參照國家制定的相關法律規范之外，還需要依據圖紙進行施工[3]。許多質量事故的發生就是因為前期沒有認真的對施工圖紙進行分析和詳細的研究，施工過程中未按照圖紙施工，而引發安全質量事故。從我國現階段房屋工程建設情況來看，許多施工單位沒有在施工前組織相關人員進行圖紙會審，多數會審質量不高。這就導致了施工單位在施工過程中不夠嚴謹，無法嚴格按照圖紙所標注的施工要求進行施工。

但圖紙也不代表“圣旨”，也會存在設計錯誤，這就需要提升圖紙設計人員的綜合素質和專業技能。設計人員自身專業技能不符合崗位需求，缺乏一定的工作經驗，出現了圖紙設計錯誤，如果不能及時地發現問題，會給后續施工帶來非常嚴重的負面影響，同時也會降低圖紙在施工過程中的指導價值。

（二）結構設計不符合實際情況

一些經驗不足的圖紙設計工作人員在整個圖紙的設計過程中無法綜合考量。這也是目前圖紙設計中最常見的問題，許多設計人員沒有施工經驗，只是參照相關資料進行設計，設計出的圖紙過于“理想化”沒有考慮到現場的實際情況。導致了圖紙設計不符合現場實際施工情況[4]。設計人員要加強結構設計的合理性，參考勘察等其他前期單位所提供的報告，設計出符合施工現場的結構，同時合理的預估各類結構及施工工序，以確保設計科學合理。

（三）整體性比較差

隨著我國建筑物的種類、結構越來越多，相關的問題也就凸顯出來，結構設計的整體性較差。為了能夠解決相關問題，許多企業制定了不同的區域設計計劃。結構設計的整體性較差主要體現為結構設計沒有考慮建筑物的整體協調，不僅會降低建筑物自身的安全性，降低使用者的幸福感，同時還會導致建筑物與周圍“格格不入”。除此之外，結構設計不合理還會造成一定的環境污染或能源浪費。

（四）細節不夠完善

在房屋建筑結構設計中，建筑物的主體設計是比較重要的部分，因此建筑物的一些細節會被忽略，這些被忽視的細節往往會暗藏許多的風險。例如，對嵌入組件進行施工時，沒有提前判斷該組件對于建筑整體平衡性的影響，導致內部空間保留不充足，對建筑的內部結構產生一定的影響。這些都是細節設計不到位帶來的連鎖反應，不僅會導致建筑物最終完工后無法達到預期效果，還會縮短建筑物的使用年限。嵌入式組件的問題是房屋建筑結構中設計常見問題，這些常見問題設計人員在設計時就應重視。

（五）承重柱的截面設計得不科學

在房屋建筑結構中，需要科學合理的設置承重柱來支撐整個建筑，承重柱的橫截面積與承載能力息息相關。但在實際設計環節過程中，將承重柱的橫截面積控制在最低要求內，以達到降低成本的目的。承重柱的受力面積減小。梁和柱之間的剛性比就會出現變化，這一變化看似細微卻可能會影響整個建筑的整體承重能力。

（六）橫挑梁的荷載設計偏小

在對建筑橫挑梁進行設計時，設計人員往往只關注橫挑梁的強度，忽略了橫挑梁的荷載。在房屋建筑結構中梁所承載的力多數為豎直方向上的力，多作用在梁的截面上方，若梁的荷載值達不到要求，梁體內部受力后就會產生裂縫，從而影響建筑物的穩定性。橫挑梁的荷載設計強度相關參數見表1。

四、房屋建筑結構設計的優化措施

（一）明確房屋建筑結構設計相關參數及結構拼接方式

在施工單位正式施工前，業主單位可以要求第三方單位按照行業內部相關要求對施工現場進行前期調研，并形成一份數據準確有效的勘察報告。之后設計人員根據相關報告，嚴格準確地對房屋建筑結構基礎承載力進行計算。在保證計算的數據準確可靠后，進行建筑結構的設計，明確結構之間的拼接方式這樣可以避免因前期勘察工作不到位而設計出的圖紙不符合施工現場實際需求。

主梁的拼接形式如圖1所示。

（二）合理設計承重柱的截面

承重柱承載著建筑物的主要重力，所以在設計的過程中，必須嚴格按照國家規定的要求，設置合理的承重柱橫截面積。承重柱橫截面積增加影響的不只是其自身的受力能力，還會增加施工成本，結構的設計也要隨著承重柱參數的變化而進行一定的調整。這就需要設計人員具有一定的專業知識。合理地設置承重柱的參數，在保證質量的前提下節約成本，才是結構設計優化的目的。

（三）合理設計挑梁承重

挑梁也是建筑結構中重要的承重結構，其參數也會影響建筑結構的整體穩定性。例如，對挑梁進行加固可以有效地保障工程質量，不過會增加一定的經濟成本。

（四）加強溝通和交流

在進行房屋建筑結構設計前及施工過程中，設計人員應與業主單位召開設計研討會，明確設計的方向和最終目的，掌握設計過程中的特殊要求并盡可能地滿足。想要使結構設計發揮其最大價值，要加強相關部門之間的溝通及與業主單位的溝通，并相互配合，提升設計的質量和效率，保障設計工作的順利進行。

五、結束語

由上文的分析可得出，在土木工程建筑結構優化設計中，利用新型的科學技術、提升人員綜合素質、加強相關部門的溝通交流，可以有效地提升建筑結構設計的質量。此外，在對土木工程建筑結構進行設計初期，要嚴格把控其工作質量，特別是要對細節把控到位。一些細節的缺失，很有可能帶來較為嚴重的后果。同時還應該提升設計人員的專業技能，避免出現低級錯誤影響施工單位的施工進度。

參考文獻：

[1]張超.房屋建筑裝配式混凝土結構施工的關鍵技術探討[J].價值工程， 2021，40（8）：137-138.

[2]范敏寅.房屋建筑主體結構施工的質量問題及防治策略[J].中國建筑裝飾裝修， 2021（3）：142-143.

[3]于正雷.結構設計優化在房屋建筑結構設計中的應用分析[J].建筑與裝飾， 2021（4）：10.

[4]王義文.鋼筋砼結構的性能及其在房屋建筑施工技術中的應用研究[J].磚瓦世界， 2021（5）：33.