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【摘要】房屋结构设计中建筑结构设计的优化就是最大程度上利用有限的资源和空间，以最低的工程造价，实现房屋安全性、经济性、适用性和美观性等的综合最优化[1]。采用结构设计优化方法，在使房屋内部功能结构协调的同时，有效降低工程的造价。
【关键词】房屋建筑；结构设计；常见问题；措施
前言：在房屋结构设计中，选择最为合理、科学的建筑材料，在前期设计、下部地基基础设计中应用最优设计方法，不仅能够使建筑物实现审美价值与功能性的统一，同时能够从整体上节省房屋工程建造成本，实现良好的经济、社会效益，较好地迎合了当前科学发展观、可持续发展理念的要求。
一、当前房屋建筑结构设计中的常见问题
1 桩间距过小桩间距过小，不满足规范对桩的最小中心距的规定。特别是试桩、锚桩之间的间距，往往被设计人员忽视，这直接影响了试桩结果的正确性。
2 桩身钢筋笼长度不足对挤土灌注桩，桩身钢筋笼长度没有穿越软弱土层的层底深度，不能满足桩基规范第4.1.1.2 条“对于沉管灌注桩，配筋长度不应小于软弱土层层底深度”的规定，这也是工程设计中常见的问题。
3. 承重砖基础采用多孔砖砌筑根据多孔砖墙体结构构造，地面以下或室内防潮层以下的基础不得采用多孔砖砌筑。
4. 房屋高度、高宽比超过现行规范、规程的限值现行的规范、规程给出了房屋的最大适用高度和高宽比限值。某些高层建筑房屋高度超过最大适用高度或高宽比超出规定限值，甚至个别建筑高度和高宽比均超出规定限值。在结构设计过程中，对于房屋高度、高宽比和体型复杂程度超过现行规范、规程的高层建筑，应按超限高层建筑进行设计。
二.结构设计优化技术的实践应用的注意点
1. 抗震设计时，当框架梁梁端纵向受拉钢筋配筋率大于2%时，箍筋的最小直径要求增大2mm。而不少设计人员容易遗忘。框架梁梁端上部负筋配筋量通常较大，需注意核算配筋率。当配筋率大于2%时，箍筋的最小直径对抗震等级为一级的框架梁为12mm；对二、三级框架梁为10mm；对四级框架梁为8mm。
2. 在抗震设防地区，应注意遵循强柱弱梁、强剪弱弯、强节点强锚固的设计原则，以形成延性框架。在满足承载能力极限状态和正常使用极限状态下考虑混凝土用量、主要钢筋用量；梁钢筋综合考虑正、负钢筋用量；合理的采用强柱弱梁的原则将有利于节约工程的费用；此外在有净空高度要求的工程，柱加强了以后，梁高也可以相应的降低，楼层的净空高度将得到加大；建筑的整体刚度也得到加强因此强柱弱梁在框架跨度较大结构中的经济性与合理性是显而易见的。
3.框架梁柱截面设计的注意点：柱的截面高度h=1/6H～1/12H，截面宽度b=1h～1.5h，其中H为房屋层高，也可按轴心受压柱估算，考虑弯矩的影响，将轴力乘以1.2～1.4 的放大系数。框架主梁截面高度h=1/10L～1/14L，截面宽度b=1/2h～1/3h，其中L 为梁的计算跨度。可根据跨数、荷载、承重、非承重选取大者或小者， 一般可取h=1/12L，b 不宜小于200mm，也不宜小于1/4h。次梁的截面高度h=1/12L～1/16L，应比框架主梁高度至少小50mm， 次梁的截面最好比主梁宽度小50mm，一般可取200mm 或250mm，但不应小于150mm。
4.分阶段优化与寿命优化。在限定时间内，每一个项目工程都有使用的期限，而且在每一个环节中，都可以设计出多种方案以供参考与挑选。也就是说，在每个阶段，都可以对方案进行优化。因此，房屋建筑结构的设计人员可在确定优化方法的时候，可以将各个阶段的性质作为依据，从而优化整体工程的寿命，并对建筑的施工质量予以保障，使得企业的经济收益能够有所增加。
5.局部优化与整体优化。复杂性与层次性是任何一个项目建筑设计都具备的两大特点。从复杂性方面来看，其主要包括零部件的选取、建筑原材料的选取以及结构类型的选取等内容。从层次性方面来看，其主要包括建筑的结构体系、设计体系以及安装设计体系等，而在每一个体系之内又包括了很多个下属体系。在设计房屋建筑的时候，设计人员应该优化各个下属的系统，冲破各个布局间的横向关联，对工程进行叠加。
6.选择节能指标较高的结构类型。房屋结构形式的选择，意味着选择不同工程造价的建设模式，常见的结构设计模式有如下三种。（1）剪力墙结构，这种结构形式常见于高层建筑，以混凝土结构技术规程为依托，这种结构形式相对于框架结构安全等级要高。（2）框架结构，具有大开间、布局灵活性强和造价成本低的优点，但这种结构抗震能力弱，柱截面较大，形成的柱角凸出部位会妨碍家具的布置。（3）框架—剪力墙结构，即在框架结构中合理进行一定数量剪力墙的布置，这种结构合理，适用能力强，而且能够应对各种不同的变形压力，是一种抗侧力较好的结构。以上的三种结构模式各具优缺点，但我们在选择结构模式的时候，不能片面认为造价最低的方案就是最科学合理的方案，而是我们要结合房屋业主的功能需求，以及建设单位的投资水平和施工能力等方面的因素进行结构类型的综合分析，将投资与收益进行平衡优化，根据工程条件的客观实际情况选择最为合适的结构模式。
7 结构优化设计模型
有关于结构设计上的优化方法，主要从在各种影响因素中，找出主要的变量参数，并以此建立函数模型，结合科学的方法，得出最优的答案。其模型的建立主要遵循以下步骤：一是对主要变量的选择。在通常环境下，对变量的选择，都是基于影响较大的因素。对工程中涉及到的所有参数，按照其重要性划分出各个等级，先进性预定参数的制定，那些影响力小的都划到预定参数中，以便减少编程中的工作量。二是确定其目标函数。运用函数计算，找出符合条件的答案。按照条件来确定最优方案。对于房屋结构设计优化中，在约束条件的选择上，包含了很多的内容，比如要考虑应力的影响、裂缝宽度、尺寸和一级强度等，在正常条件下，极限状态到最后的终极状态，其弹性的约束力以及约束条件等，都要符合工程项目的设计以及施工的整体要求。
三 结构设计优化的现实意义
（1）优化设计，对于高层建筑以及多层建筑，多层相对于高层来说，在造价上以及占地面积上都有所降低。比如，屋盖部分，一栋楼仅需要一个，和层数没有关系。对于基础，虽说是公用的，会因为层数的增加会因为承受力的加重而增加投资，但是，相对于整体造价，远没有房屋整体效果那么明显。
（2）降低层数，不但可以节省物料，其抗震性能也会大大增强。此外，在对房屋平面形状进行设计时，选择圆形或者接近于方形的设计，其外围的周长也会相应减少，在其基础以及表面装修上，都会相应减少。而同时，其受力性及其经济性上，也会明显增加。
结语：
随着我国人口的不断增长，一寸土地一寸金的情况在我国也一直持续着。土地价格的飞涨要求建设单位更加严格的控制建设成本，这也导致建筑行业的竞争越来越激烈，而优化房屋的结构设计是建设单位实现低投入高回报的有效途径之一。此外，随着对国民经济实行的一系列宏观调控，国家要求建筑设计单位进一步响应国家的四节一环保要求，在保证建筑外形美观合理的情况下，提高建筑的使用舒适度。优化建筑设计结构，是每个建筑设计单位均需要面临的问题之一，它是建筑企业实现与时俱进的重要体现。
参考文献：
[1]张英迪.试析结构设计优化技术在房屋结构设计中的应用[J].科技与企业， 2012（ 22） .
[3]王也.建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用[J]. 中华民居，2013.
【关键词】房屋建筑；结构设计；常见问题；措施
前言：在房屋结构设计中，选择最为合理、科学的建筑材料，在前期设计、下部地基基础设计中应用最优设计方法，不仅能够使建筑物实现审美价值与功能性的统一，同时能够从整体上节省房屋工程建造成本，实现良好的经济、社会效益，较好地迎合了当前科学发展观、可持续发展理念的要求。
一、当前房屋建筑结构设计中的常见问题
1 桩间距过小桩间距过小，不满足规范对桩的最小中心距的规定。特别是试桩、锚桩之间的间距，往往被设计人员忽视，这直接影响了试桩结果的正确性。
2 桩身钢筋笼长度不足对挤土灌注桩，桩身钢筋笼长度没有穿越软弱土层的层底深度，不能满足桩基规范第4.1.1.2 条“对于沉管灌注桩，配筋长度不应小于软弱土层层底深度”的规定，这也是工程设计中常见的问题。
3. 承重砖基础采用多孔砖砌筑根据多孔砖墙体结构构造，地面以下或室内防潮层以下的基础不得采用多孔砖砌筑。
4. 房屋高度、高宽比超过现行规范、规程的限值现行的规范、规程给出了房屋的最大适用高度和高宽比限值。某些高层建筑房屋高度超过最大适用高度或高宽比超出规定限值，甚至个别建筑高度和高宽比均超出规定限值。在结构设计过程中，对于房屋高度、高宽比和体型复杂程度超过现行规范、规程的高层建筑，应按超限高层建筑进行设计。
二.结构设计优化技术的实践应用的注意点
1. 抗震设计时，当框架梁梁端纵向受拉钢筋配筋率大于2%时，箍筋的最小直径要求增大2mm。而不少设计人员容易遗忘。框架梁梁端上部负筋配筋量通常较大，需注意核算配筋率。当配筋率大于2%时，箍筋的最小直径对抗震等级为一级的框架梁为12mm；对二、三级框架梁为10mm；对四级框架梁为8mm。
2. 在抗震设防地区，应注意遵循强柱弱梁、强剪弱弯、强节点强锚固的设计原则，以形成延性框架。在满足承载能力极限状态和正常使用极限状态下考虑混凝土用量、主要钢筋用量；梁钢筋综合考虑正、负钢筋用量；合理的采用强柱弱梁的原则将有利于节约工程的费用；此外在有净空高度要求的工程，柱加强了以后，梁高也可以相应的降低，楼层的净空高度将得到加大；建筑的整体刚度也得到加强因此强柱弱梁在框架跨度较大结构中的经济性与合理性是显而易见的。
3.框架梁柱截面设计的注意点：柱的截面高度h=1/6H～1/12H，截面宽度b=1h～1.5h，其中H为房屋层高，也可按轴心受压柱估算，考虑弯矩的影响，将轴力乘以1.2～1.4 的放大系数。框架主梁截面高度h=1/10L～1/14L，截面宽度b=1/2h～1/3h，其中L 为梁的计算跨度。可根据跨数、荷载、承重、非承重选取大者或小者， 一般可取h=1/12L，b 不宜小于200mm，也不宜小于1/4h。次梁的截面高度h=1/12L～1/16L，应比框架主梁高度至少小50mm， 次梁的截面最好比主梁宽度小50mm，一般可取200mm 或250mm，但不应小于150mm。
4.分阶段优化与寿命优化。在限定时间内，每一个项目工程都有使用的期限，而且在每一个环节中，都可以设计出多种方案以供参考与挑选。也就是说，在每个阶段，都可以对方案进行优化。因此，房屋建筑结构的设计人员可在确定优化方法的时候，可以将各个阶段的性质作为依据，从而优化整体工程的寿命，并对建筑的施工质量予以保障，使得企业的经济收益能够有所增加。
5.局部优化与整体优化。复杂性与层次性是任何一个项目建筑设计都具备的两大特点。从复杂性方面来看，其主要包括零部件的选取、建筑原材料的选取以及结构类型的选取等内容。从层次性方面来看，其主要包括建筑的结构体系、设计体系以及安装设计体系等，而在每一个体系之内又包括了很多个下属体系。在设计房屋建筑的时候，设计人员应该优化各个下属的系统，冲破各个布局间的横向关联，对工程进行叠加。
6.选择节能指标较高的结构类型。房屋结构形式的选择，意味着选择不同工程造价的建设模式，常见的结构设计模式有如下三种。（1）剪力墙结构，这种结构形式常见于高层建筑，以混凝土结构技术规程为依托，这种结构形式相对于框架结构安全等级要高。（2）框架结构，具有大开间、布局灵活性强和造价成本低的优点，但这种结构抗震能力弱，柱截面较大，形成的柱角凸出部位会妨碍家具的布置。（3）框架—剪力墙结构，即在框架结构中合理进行一定数量剪力墙的布置，这种结构合理，适用能力强，而且能够应对各种不同的变形压力，是一种抗侧力较好的结构。以上的三种结构模式各具优缺点，但我们在选择结构模式的时候，不能片面认为造价最低的方案就是最科学合理的方案，而是我们要结合房屋业主的功能需求，以及建设单位的投资水平和施工能力等方面的因素进行结构类型的综合分析，将投资与收益进行平衡优化，根据工程条件的客观实际情况选择最为合适的结构模式。
7 结构优化设计模型
有关于结构设计上的优化方法，主要从在各种影响因素中，找出主要的变量参数，并以此建立函数模型，结合科学的方法，得出最优的答案。其模型的建立主要遵循以下步骤：一是对主要变量的选择。在通常环境下，对变量的选择，都是基于影响较大的因素。对工程中涉及到的所有参数，按照其重要性划分出各个等级，先进性预定参数的制定，那些影响力小的都划到预定参数中，以便减少编程中的工作量。二是确定其目标函数。运用函数计算，找出符合条件的答案。按照条件来确定最优方案。对于房屋结构设计优化中，在约束条件的选择上，包含了很多的内容，比如要考虑应力的影响、裂缝宽度、尺寸和一级强度等，在正常条件下，极限状态到最后的终极状态，其弹性的约束力以及约束条件等，都要符合工程项目的设计以及施工的整体要求。
三 结构设计优化的现实意义
（1）优化设计，对于高层建筑以及多层建筑，多层相对于高层来说，在造价上以及占地面积上都有所降低。比如，屋盖部分，一栋楼仅需要一个，和层数没有关系。对于基础，虽说是公用的，会因为层数的增加会因为承受力的加重而增加投资，但是，相对于整体造价，远没有房屋整体效果那么明显。
（2）降低层数，不但可以节省物料，其抗震性能也会大大增强。此外，在对房屋平面形状进行设计时，选择圆形或者接近于方形的设计，其外围的周长也会相应减少，在其基础以及表面装修上，都会相应减少。而同时，其受力性及其经济性上，也会明显增加。
结语：
随着我国人口的不断增长，一寸土地一寸金的情况在我国也一直持续着。土地价格的飞涨要求建设单位更加严格的控制建设成本，这也导致建筑行业的竞争越来越激烈，而优化房屋的结构设计是建设单位实现低投入高回报的有效途径之一。此外，随着对国民经济实行的一系列宏观调控，国家要求建筑设计单位进一步响应国家的四节一环保要求，在保证建筑外形美观合理的情况下，提高建筑的使用舒适度。优化建筑设计结构，是每个建筑设计单位均需要面临的问题之一，它是建筑企业实现与时俱进的重要体现。
参考文献：
[1]张英迪.试析结构设计优化技术在房屋结构设计中的应用[J].科技与企业， 2012（ 22） .
[3]王也.建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用[J]. 中华民居，2013.