关键词：房屋结构设计；建筑结构设计；优化
中图分类号：TB482.2 文献标识码：A 文章编号：
Abstract: with the development of economy, improve the people's living standard, the building structure design of building structure in the design optimization is one of the effective ways of China's construction enterprises to achieve sustainable development. The paper discussed the optimization design of building structure design of building structure.
Keywords: building structure design; structure design; optimization
1.建筑结构设计优化概述
由于建筑工程所涉及到的内容非常丰富，建筑结构设计优化所包含的内容页比较丰富，从总体上来看，建筑结构设计的优化工作包括对房屋总体结构和分部结构优化两个大的内容，其中，在房屋建筑结构设计中的建主结构优化设计主要包括以下几个方面的具体内容，第一，房屋基本结构优化内容。第二，房屋顶部结构的优化。第三，房屋的维护结构、总体结构、细节结构等内容的优化设计。第四，要以房屋建筑的基本功能要求和舒适性要求为基础，对房屋建筑结构的造价进行控制，也就是要对“房屋的造价进行最优化设计”。
之所以对建筑结构设计进行优化是因为优化设计能够实现对有限的空间和资源进行充分利用，提高各种设备和材料的使用效率，尽量使优化结构下所建筑的房屋能够实现安全、可靠、经济、美观。相关研究统计数据显示，建筑结构的优化设计与传统设计相比能够节省5%～33%的工程造价，因此，在房屋建筑结构设计中要积极应用建筑结构优化设计技术，以推动建筑工程企业的常远发展，实现资源的充分利用。
2.常用的房屋建筑结构设计优化技术
常用的建筑结构设计优化技术有很多种，不同的优化技术产生的实际建筑结构设计效果也是不同的，而由于各种优化技术都具有自身的特征，对建筑工程的要求也不同，因此，在与房屋建筑结构相结合时就需要对房屋建筑工程的实际状况进行分析，而基本优化技术的应用分为以下两种。
2.1概念设计在房屋结构设计中的应用
概念设计技术指的是“设计人员根据设计的一般规律和实践经验，对房屋建筑结构设计的多种方案进行分析并优化选择方案的过程”。概念设计技术在房屋结构中主要应用在房屋结构布置、房屋结构的细节处理、荷载量的确定、参数选择等部分的设计中，在进行概念设计过程中设计人员要对房屋施工方案进行综合分析，从中选择出最佳的施工方案。
2.2概念设计在建筑设计中的应用
概念设计在房屋的建筑设计中进行应用主要目的在于提高房屋的抗震能力，应用在房屋的抗震性设计当中，如果房屋抗震性能差，在发生地震时则会造成重大的损失，因此，房屋建筑设计中的抗震优化设计就显得尤为重要。然而发生地震的随意性是非常大的，不同地区的地震等级、破坏能力等都是不同的，这就给房屋建筑设计中的抗震设计提出了更高的要求，相关数据的计算难度也非常大。概念设计是“综合考虑决定抗震性能的各种因素和造价因素，选择抗震性和经济性最强的方案。”因此，在房屋建筑设计中的概念设计优化技术的应用能够大大提高房屋建筑的抗震能力。概念设计优化技术在房屋结构设计中所应用的主要思想是“小震不坏、中震可修、大震不倒”，其实这种思想也是多途径设防的思想，多途径设防思想是指“在发生大地震时，先破坏房屋次要的结构，消耗地震能量，尽量保证房屋的主体结构不遭到破坏。”
3.房屋结构设计中的建筑结构设计优化策略
房屋结构设计中的建筑结构设计优化策略是需要从不同的角度和方向来进行的，比如可以从节能环保角度进行优化设计、从信息化自动化角度进行优化设计等等，具体而言房屋建筑结构设计优化策略大致有以下几点。
3.1优化选择房屋建筑结构类型
不同的形式的房屋建筑结构类型是会产生不同的造价管理模式的，而在建筑结构设计中常用的结构类型有如下几种，第一，剪力墙结构类型。该类型主要应用于高层房屋建筑中，所依托的基础为混凝土结构施工技术，该种优化结构类型同“短肢剪力墙”结构类型相比就有抗震性能强、钢筋材料使用数量较少等特征。第二，框架结构类型。这种类型主要优点在于开间大、灵活布局、造价较低等优点，但是该结构类型也具有一定的缺点，柱的截面面积比较大，抗震能力相对较薄弱。第三，“框架—剪力墙”结构类型。这种类型的结构是对剪力墙和框架两种结构的优化组合，其能够综合以上两种结构类型的优点，结构布置比较合理，实际应用能力也比较强，该结构的最突出特点就是抗侧力能力比较强。
综上所述的三种房屋结构类型，无论是哪种都会有优点和缺点，在进行结构类型选择过程中一定要从建筑质量和建筑成本两个角度出发优化选择，对于建筑质量一定要符合业主和相关标准的要求，而对于建筑成本控制来说，要对房屋建筑工程的投资水平和施工单位的实际施工能力等进行分析和选择，最好是实现利益均衡。
3.2积极应用信息优化技术
在房屋建筑结构设计中存在的变量比较多，房屋建筑结构的优化造成了一定的障碍，因此考虑到房屋建筑结构中存在的各种复杂因素，在优化设计中就应该积极应用先进的信息技术，比如应用一些参数定义软件，这样就能够有效的减少房屋建筑结构优化设计中设计者的工作量，提高工作质量和工作效率。
3.3节能结构设计的优化
节能结构设计的优化是需要以绿色建筑理念为基础，并积极应用设计学中的方法。首先，优化布局和表面形状。布局就是指建筑的主要朝向，受到我国气候条件的影响，为了保证房屋的阳光照射量的通风良好，房屋的朝向尽量要朝南。表面形状的优化就是要保证所设计的房屋建筑外表面积不要接受冷风的直接朝向，这样就能够减少热能的消耗，起到节能效果。其次，维护结构设计。维护结构主要指的就是门窗和屋顶，对于门窗而言，在房屋朝南的方向所设置的门窗要尽量要大和多，这样能够最大限度吸收阳光辐射，朝向北的就要减少门窗，防止热量的流失，材料也要选择保温效果好的。屋顶的设计可以采用架空的方式或者是铺设循环水管，夏天降温冬天保暖。
4.结语
从以上的分析中我们看到了房屋建筑中结构设计的优化是需要综合进行的，虽然本文简单的提出了三点优化策略，但是在实际应用中，不同的房屋建筑工程特征所要求的优化方式也是不同的，还需要设计人员在优化设计之前对房屋建筑工程实际状况进行深入了解。
参考文献
[1]翁维素.运用系统思想，优化工程结构设计，实现节约目标[J].河北建筑工程学院学报.2008（03）.
[2]侯贯泽，刘树堂，简国威.工程结构优化设计理论与方法[J].钢结构.2009（08）.
关键词：砌体结构；斜屋面；结构设计
中图分类号：TU318文献标识码： A
一、砌体结构的组成
砌体结构包括上部结构和基础。上部结构由竖向承重构件和水平承重构件组成，竖向承重构件包括砌体墙和砌体独立柱。砌体房屋中一般布置有圈梁和构造柱，此外，根据需要还有过梁、挑梁和墙梁等构件。为了增强砌体结构的整体性，防止由于地基不均匀沉降或较大振动荷载等对房屋引起的不利影响，在房屋的檐口、基础顶面和适当的楼层处布置有钢筋混凝土圈梁。为提高房屋的延性，地震设防区的砌体结构，在外墙四角、内外墙交接处等部位设有钢筋混凝土构造柱或芯柱(对砌块砌体)，构造柱要求先砌墙后浇柱。为了将门窗洞上方的荷载传递给洞口侧边的墙体，需要设置过梁，过梁分钢筋混凝土过梁、钢筋砖过梁、砖砌平拱过梁和砖砌弧拱过梁。挑梁是指嵌固在砌体中的悬挑式钢筋混凝土梁，一般有阳台挑梁、雨篷挑梁和外走廊挑梁。当悬挑梁与混凝土圈梁连成一体时，不称其为挑梁。当房屋因底部大空间的需要，部分墙体不能落地时，需设置钢筋混凝土托梁，钢筋混凝土托梁和托梁上的墙体共同组成墙梁。另外，单层工业厂房围护结构中的基础梁与墙体、连系梁与墙体也构成墙梁。墙梁分简支墙梁、连续墙梁和框支墙梁。
二、斜屋面结构方案设计
斜屋面结构设计方案一般有两种：
第一种是顶部直接做成斜面板，该斜面板兼作屋面板。
第二种是斜屋面先做一层水平板，斜面部分按造型做。
对比两种方案，方案一结构造价相对较低，但屋面保温、隔热及防水施工较为困难。方案二结构造价相对较高，但屋面防水、保温、隔热易于施工；同时砖混结构在地震区结构层数达到规范规定的上限、总高度超过规范的规定时，应采用此方案，但超出屋面部分的面积不得超过顶层的30%，且高度不应过高。如采用框架结构，上述二种结构方案均可以在斜屋面的最低点处设置水平框架梁，再采用梁托小柱支承倾斜部分。在柱网尺寸不大的时．对方案一可不设置水平框架梁，但应充分考虑三角拱结构对框架柱顶产生的水平推力。
三、 斜屋面结构设计计算
结构设计计算包括抗震验算和静力计算两部分。
1 、抗震验算
1.1 方案一，抗震验算时顶层层高可取顶层倾斜屋面顶点高度的 2/3 作为该层的结构高度。
1.2 方案二，抗震验算时屋面造型部分仅以屋面荷载作用在顶层屋面板处，不单独作为一个质点考虑。
2 、静力计算
以下以四边简支的单向板为例讨论倾斜构件的荷载特点。对某一倾斜构件，其荷载 g′+q′为沿斜向板长每延 1m 的屋面自重（包括防水层、找平层、保温层、结构板自重、板底 抹灰、吊顶等）和使用活荷载的设计值。为计算斜板的内力，应将 g′+q′(图 1)分解为垂直于板面（图 2）和平行于板面的两个分量，以其中垂直于板面的荷载分量 g+q=（g′+q′）・COSα为荷载，可求得斜板跨中最大弯矩为：
式中：L′为斜板斜向的实际计算跨度；L 为斜板斜向计算长度的水平投影长度，L=L・COSa；g+q 为作用于斜板上的计算荷载沿水平投影方向的单位荷载，为斜板倾角。对于 的理解由图 3、图 4 可以看得比较清楚，即沿水平方向取出单位长一段，则作用于此段内的实际竖向荷载总和应为。其中为水平投影长度为 L 的斜向板
长，可见 g+q 即为在单位 L水平投影长度范围内作用于斜板上的荷载值。在某结构软件中，对斜屋面可以通过定义节点高度、梁的左右节点标高、层简斜撑等来完成倾斜构件、楼层的定义，从而建出与工程实际一致的结构模型来，但根据软件所提供的资料来分析，该软件提供的荷载类型中仅有倾斜构件沿水平或垂直方向的分布集度简图（图 5）；因此，要求用户输入的倾斜构件的荷载是倾斜构件沿水平或垂直方向的分布集度，并不是倾斜构件沿斜长方向的荷载分布（单位面积、单位长度内的荷载）。事实上，设计人员往往仅输入了倾斜构件沿斜长方向的荷载分布（单位面积、单位长度内的荷载），这就导致了程序算出来的倾斜构
件的配筋结果偏小，给结构带来隐患。
四、斜屋面倾斜构件的构造结构设计
1、防止屋面板开裂的构造设计措施
如果屋面板跨度很大，屋面现浇板长度又大时，应适当考虑加设抵抗温度收缩的钢筋，或按以下方式加强构造：
⑴顶层屋面板下设置现浇钢筋混凝土圈梁，并沿内外墙拉通，房屋两端圈梁下的墙体内宜适当设置水平钢筋。
⑵屋面保温（隔热）层或屋面刚性面层及砂浆找平层应设置分隔缝，分隔缝间距不宜大于6m，并与女儿墙隔开，其缝宽不小于30mm。
⑶在屋盖的适当部位设置分割缝，间距不宜大于20m。（图7）
⑷当现浇混凝土挑檐或坡屋顶长度大于12m时，宜沿纵向设置分隔缝或沿坡顶脊部设置分割缝，缝宽不小于20mm，应用防水弹性材料嵌缝。（图8）
⑸当房屋进深较大时，应沿女儿墙内侧的现浇板处设置局部分隔缝，缝宽不小于20mm，应用防水弹性材料嵌缝。（图9）
⑹在混凝土屋面板与墙体圈梁间设置滑动层。滑动层可采用两层油毡夹滑石粉或橡胶片等：对于较长纵墙，可在其两端的2～3个开间内设置，对于横墙可在其两端各L/4范围内设置（L为横墙长度）。
2、 砌体结构中斜山墙的构造
在砖混结构中还应注意对砌体斜山墙的构造要求。通常情况下要求屋面板支承在墙体上应设置抗扭圈梁（拉梁），且在该圈梁（拉梁）对应位置加设垂直于该梁的水平拉梁，山墙斜三角部分构造要求，可参考（图 9）构造做法加强。
3、关于保温、隔热的处理
在屋面保温隔热设计中应当特别注意，采用方案一时，保温材料一定要采用块材，而不宜采用颗粒现场制作，因为这样很容易造成保温厚度不均匀；对于极易发生冷桥的外露钢筋混凝土构件，应作保温处理。
五、结束语
综上所述，对于多层砌体房屋斜坡屋面结构，首先应选用合理的结构方案，在结构设计时，应建立合理的结构模型，尤其是在采用结构软件设计时，荷载输入一定要输入倾斜构件沿水平或垂直方向的荷载分布集度，而并不是倾斜构件沿斜长方向的荷载分布（单位面积、单位长度内的荷载）。斜屋面倾斜构件的构造设计时，除了注意配筋应满足要求外，应作好屋面板开裂及保温、隔热的处理，以满足砌体房屋斜屋面良好的整体功能要求。
参考文献：
[1]砌体结构设计规范（GB50003-2012）.北京：中国建筑工业出版社，2002.
[2]胡晓楠,刘正保.房屋基础设计的合理改进[J].中国科学学报,2004,1(4):30～31,3
[3] 项林.有关砌体结构设计规范的几点探讨[J]. 四川建筑. 2011(01)
[4] 马嵘.砌体结构裂缝的分析与预控[J]. 嘉兴学院学报. 2009(03)
[5] GB 50011- 2010，建筑抗震设计规范[S].
[6] GB50009- 2012，建筑结构荷载规范[S].
关键词：砌体结构；房屋斜屋面；结构设计.
中图分类号：S611 文献标识码：A 文章编号：
1、引言
随着我国经济的不断发展，人们生活水平不断提高，对生活环境的要求也越来越高，对于多层建筑为体现优美造型、为了减少屋面漏水，许多多层建筑采用了斜屋面、造型女儿墙等。但对于斜屋面的构造及设计这一细节问题，目前的规范、手册较少涉及，常用结构计算软件，对这部分的处理，也无明确说法，需要每个设计人员自行处理。
2、斜屋面结构方案设计
斜屋面结构方案一般有两种：
第一种是顶部直接做成斜面板，该斜面板兼作屋面板；
第二种是斜屋面先做一层水平板，斜面部分按造型做。
对比两种方案，方案一结构造价相对较低，但屋面保温、隔热及防水施工较为困难。方案二结构造价相对较高，但屋面防水、保温、隔热易于施工；同时砖混结构在地震区结构层数达到规范规定的上限、总高度超过规范的规定时，应采用此方案，但超出屋面部分的面积不得超过顶层的30%，且高度不应过高。如采用框架结构，上述二种结构方案均可以在斜屋面的最低点处设置水平框架梁，再采用梁托小柱支承倾斜部分。在柱网尺寸不大的时．对方案一可不设置水平框架梁，但应充分考虑三角拱结构对框架柱顶产生的水平推力。
3、建筑斜屋面结构设计计算
3.1抗震验算
方案一，抗震验算时顶层层高可取顶层倾斜屋面顶点高度的2/3作为该层的结构高度。
方案二，抗震验算时作为屋面造型部分的仅以屋面荷载作用在顶层屋面板处，不单独作为一个质点考虑。
3.2静力计算
以下以四边简支的单向板为例讨论倾斜构件的荷载特点。对某一倾斜构件，其荷载g′+q′为沿斜向板长每延lm的屋面自重（包括防水层、找平层、保温层、结构板自重、板底抹灰、吊顶等）和使用活荷载的设计值。为计算斜板的内力，应将g′+q′（图1）分解为垂直于板面（图2）和平行于板面的两个分量，以其中垂直于板面的荷载分量g″+q″=（g′+q′）·cosa为荷载，可求得斜板跨中最大弯矩为：
图1斜屋面荷载示意图
图2垂直斜屋面荷载示意图
Mmax=1/8（g″+q″）·L′2=1/8（g′+q′）cosα·（L/cosα）^2
=1/8(g′+q′)/cosα·L^2=1/8（g+q）L^2
式中：L′为斜板斜向的实际计算跨度；L为斜板斜向计算长度的水平投影长度，L=L′·cosa；g+q为作用于斜板上的计算荷载沿水平投影方向的单位荷载；
在结构软件中，对斜屋面可以通过定义节点高度、梁的左右节点标高、层简斜撑等来完成倾斜构件、楼层的定义，从而建出与工程实际一致的结构模型来，但根据软件所提供的资料来分析，该软件提供的荷载类型中仅有倾斜构件沿水平或垂直方向的分布集度简图；因此，要求用户输入的倾斜构件的荷载是倾斜构件沿水平或垂直方向的分布集度，并不是倾斜构件沿斜长方向的荷载分布（单位面积、单位长度内的荷载）。
事实上，结构设计人员往往仅输入了倾斜构件沿斜长方向的荷载分布（单位面积、单位长度内的荷载），这就导致了程序算出来的倾斜构件的配筋结果偏小，给结构带来隐患。笔者在多个多层住宅小区设计过程中，对斜屋面配筋进行了计算，发现原设计配筋结果偏小，并按实际要求进行了调整。
4、斜屋面倾斜构件的构造结构设计
4.1屋面板钢筋的构造
对于斜屋面板，一般均为双向双层配筋，双向双层配筋虽安全，但却浪费。实际做倾斜板也可按水平板一样构造，只不过负弯矩筋的长度应按规范规定、按板的斜长计算。对于跨度较小的折板，其构造可按下图构造：
板厚δ≈（1/25～1/35）L/cosα；荷载可按g+q=（g′+q′）/cosα，计算跨度可按L=(L0+b1/2+b2/2·1.05L0)计算。
对于跨度较大的板，转折处应加设梁，板厚δ≈（1/25～1/35）L/cosα；荷载可按g+q=(g′+q′)/cosα，计算跨度可按L=(L0+b1/2+b2/2·1.05L0)计算。
4.2防止屋面板开裂的构造设计措施
如果屋面板跨度很大，屋面现浇板长度又大时，应适当考虑加设抵抗温度收缩的钢筋，或按如下方式加强构造：
⑴顶层屋面板下设置现浇钢筋混凝土圈梁，并沿内外墙拉通，房屋两端圈梁下的墙体内宜适当设置水平钢筋。
⑵屋面保温（隔热）层或屋面刚性面层及砂浆找平层应设置分隔缝，分隔缝间距不宜大于6m，并与女儿墙隔开，其缝宽不小于30mm。
⑶在屋盖的适当部位设置分割缝，间距不宜大于20m。
⑷当现浇混凝土挑檐或坡屋顶长度大于12m时，宜沿纵向设置分隔缝或沿坡顶脊部设置分割缝，缝宽不小于20mm，应用防水弹性材料嵌缝。
⑸当房屋进深较大时，应沿女儿墙内侧的现浇板处设置局部分隔缝，缝宽不小于20mm，应用防水弹性材料嵌缝。
⑹在混凝土屋面板与墙体圈梁间设置滑动层。滑动层可采用两层油毡夹滑石粉或橡胶片等：对于较长纵墙，可在其两端的2～3个开间内设置，对于横墙可在其两端各L/4范围内设置（L为横墙长度）。
4.3砌体结构中斜山墙的构造设计
如果在砖混结构中还应注意对砌体斜山墙的构造要求。通常情况下要求屋面板支承在墙体上处应设置抗扭圈梁（拉梁），且在该圈梁（拉梁）对应位置加设垂直于该梁的水平拉梁，山墙斜三角部分构造要求，可参考构造做法加强。
4.4关于保温、隔热的处理
在屋面保温隔热设计应当特别注意，采用方案一时，保温材料一定要采用块材，而不宜采用颗粒现场制作的，那样很容易造成保温厚度不均匀；对于极易发生冷桥的外露钢筋混凝土构件，应作保温处理。
5、结束语
综上所述，对于多层砌体房屋斜坡屋面结构，首先应选用合理的结构方案，在结构设计时，应建立合理的结构模型，尤其是在采用结构软件设计时，荷载输入一定要输入倾斜构件沿水平或垂直方向的荷载分布集度，而并不是倾斜构件沿斜长方向的荷载分布（单位面积、单位长度内的荷载）。斜屋面倾斜构件的构造设计时，除了注意配筋满足要求外，应作好屋面板开裂及保温、隔热的处理的处理，以满足砌体房屋斜坡屋面良好的整体功能要求。
参考文献：
[1]砌体结构设计规范（GB50003-2012）.北京：中国建筑工业出版社，2002.
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[10]珠海格力电器第八期物流工程E座桩基础超前钻岩土工程勘察报告6,珠海市建筑工程勘察设计院,2007.9.17.
[11]《建筑桩基基础规范》(JGJ94-2008).
随着社会经济的发展，超高层与高层建筑逐渐得到了广泛推广。对于建筑企业而言，最重要的问题之一就是怎样在确保结构设计与人们要求相符合[2]的前提下使投入的资金减少。建筑企业必须在确保房屋建筑质量合格的情况下，系统化分析设计方案，采用先进的设计观念和技术理念整体化管理工程建筑。在房屋结构设计过程中，科学优化建筑结构设计除了可以使建筑的美观感与实用性增强，同时还可以使工程的整体造价得到最大化控制。使建筑材料与机械设备的性能得到全面开发，节约资金投入，系统性结合房屋结构的层次，提高房屋质量与居住安全性。
2建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的操作步骤
2.1创建优化建筑结构设计的模型
首先需要科学、合理地设计变量。一般情况下，主要的变量是对建筑本身结构造成影响的重要参数。对于部分由局部性有关要素就可以使设计要求得到满足或者变化范围很小、影响也较小的参数，通常可采用预定参数加以表示，不仅可以使计算数量与设计数量减少，而且有关的编程工作量也会减少，有助于工作效率的提升。其次，要确定目标函数。在优化设计建筑结构时，为减少整体的工程造价，需要找到失效的概率函数与尺寸符合预定条件的钢筋截面积。最后，要合理确定约束条件。
2.2合理优化设计有关的方案
将可靠度作为优化房屋结构设计的依据时，一般约束条件较多，还可能出现非有关的非线性问题，因此在计算过程中，需要学会适当转换，将有约束的优化向无约束转化，可采用拉氏乘子法等计算。
2.3相关应用程序的设计
无论是将可靠度作为优化房屋结构设计的基本依据，还是运用有关的计算方式进行设计，为了有效达到相应的效果，都要将这些因素编纂为具有科学性、综合性、功能全面、运算速度较快的应用程度，从而高效、全面地实施整个优化设计方案。
2.4综合分析结果
得到相关计算结果后，需要分析与比较其必要性，进而选出最适合的设计方案。进行分析时，应当对有关问题进行全面考虑，多角度分析相应的问题，确保所选设计方案的合理性，增强房屋建筑整体的实用性、安全性和美观性，与此同时还不会导致工程的资金投入增加。优化设计建筑结构要求我们同时兼顾经济节约与施工技术要求，做到全面考虑，科学配置，实现预期的建设目标。
3建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的具体应用
3.1房屋建筑的局部性和整体性优化
建筑结构通常都具有复杂性与层次性的特点，在设计时需要分别考虑建筑的安装体系。结构相关体系和整体设计体系等，其中每一个体系又会延伸出若干个下属体系，设计者在设计房屋时需要优化下属系统，将横向关联性冲破，达到叠加工程的效果；在复杂性方面，涉及到建筑零部件、材料等的选择，需要从整体着手，实现设计优化的目的。
3.2阶段性优化、建筑寿命与桩基础的优化
当建筑工程未超过使用年限时，房屋设计者需要根据不同阶段特点，结合实际情况确定优化方式，实施阶段性优化，延长建筑的整体寿命，在确保建筑质量的同时还能增加经济效益。预制桩与灌注桩都属于建筑桩基础，在整体施工时，后者的操作技巧复杂，质量控制难度较大，耗时较长，所以在满足沉降标准的情况下，可与预制桩施工相结合，使工序减少。需要注意的是，在桩基逐渐加深会增大土壤对桩基的摩擦力，所以一定要采用长度足够的预制桩。
3.3良好协调建筑优化和结构优化
在优化设计建筑结构时，需要实现建筑整体平面和整体结构紧密配合的效果。打造简洁的建筑系统，支柱和墙体不可发生错位等情况，截面面积和高度要相同。设计楼体时，由于转角区域自身受力较多，所以需要将承重材料选为高强建材，起到降低自重的效果。确保建筑整体的质心、刚心和重心正确交叠，避免发生扭转。
3.4良好协调排水系统和结构优化
专门用来管理排水系统的房间中机械设备很多，有较大的荷载强度与荷载能力。因此最好在地下室放置这些设备，确保管道预留深度，预留尺寸和相应标准相符合，加固楼板的钻孔位置。注意避免梁或柱被水平方向的管线贯穿，妥善加固有管道穿过的墙体，协调好管道网与结构设置，避免管道绕梁或绕柱。
3.5良好协调电气优化与结构优化
在楼板、墙体等地方或金属管体外部以导线的形式安装电器管线，会增加预制结构施工的难度。因此，若想在梁体中穿过管线，需要提前将相应的孔洞预留在梁体上，确保梁体宽度等于有关墙体的[3]宽度。设计者需要单独分析和计算电梯部分的建筑，提高设计的安全性及合理性，保证施工质量。
4结语
在房屋设计中实际应用的现状随着人们对于房屋建设的要求的提高，人们也逐渐的认识到将建筑结构优化方法运用到房屋设计中的重要意义。从目前的房屋建造来看，部分的建造商开始将建筑结构优化方法应用到房屋设计中以满足购房者的实际需求，从目前的房市状况来看，对于这些应用了建筑结构设计优化方法而设计出的房屋在销售中得到了大多数购房者的青睐，并且能够得到购房者的一致好评。由此看来，建筑结构设计优化方法应用到房屋设计中具有较强的实际意义。但是依旧存在部分建造商对于将建筑结构设计优化方法运用到房屋设计中没有较强的意识，因此在这种情况下设计出的房屋难以得到购房者的赞赏，一般此类房屋可能在适用性、安全性、易施工等方面表现较为突出，但是在可观性上则难以令人感到满意。由此看来，建筑结构优化方法在房屋设计中的应用还有待推广，此外在对建筑结构优化方法进行推广时注意其在房屋设计以及房屋建设的实际情况对其进行改进，使得其能够更好的服务于房屋设计。
2结构设计优化技术的现实意义
结构设计优化技术能够在很大的程度上满足人们对于房屋的多方面要求，具有较强的现实意义。作为购房者希望能够得到一所价格适中，外观美，安全的房屋，而通过结构设计优化技术应用后的房屋则能够保证房屋的适用性、经济型、安全性，能够建造出满足人们要求的房屋。此外作为房屋的建造商来说，能够使建造出的房屋迎合购房者的胃口，并且能够在很大的程度上降低建造的成本，实现经济效益的最大化是其根本目的是可遇而不可求的。以往的房屋设计很难满足建造上的所有要求，经常出现不可兼得的局面，但是当结构设计优化技术得到运用后，建造商的一系列愿望都得以实现。由此看来，结构设计优化技术具有加强的现实意义。
3结构设计优化技术
在建筑结构设计中的步骤房屋工程结构优化通常包括以下几个方面:基础结构方案的优化设计、屋盖系统方案的优化设计、维护结构方案的优化设计以及结构细部设计的优化设计。这些方面的设计优化内容还包括选型、受力分析、造价分析等，在实际的施工中密切的结合实际的施工情况，追求优化的实际应用性，围绕提升房屋的综合价值进行优化设计。使设计出来的房屋造型美观同时还能够满足人们对于安全、经济的要求，设计出真正的经济适用房。
3．1建立结构优化模型
结构优化设计通常情况下分为两部分，一部分是结构优化设计模型，另一部分就是结构优化计算方案。所谓的结构设计优化就是变量中选择出主要的参数，然后根据数据分析建立起函数模型，运用函数模型借助较为科学的方法计算出最优解。建立模型的步骤一般有以下几步:一、选择合理的设计变量。设计变量的选择对于模型的构建具有重要的意义，设计变量的选择将会影响到对设计要求影响较大的参数的选择，进一步涉及到参数重要性的区分问题。选择出了合理的设计变量在很大的程度上能够减少计算编程的工作量;二、确定目标函数。首先找出满足函数条件的最优解，然后确定约束条件。在房屋的优化设计中存在着很多的约束条件，其中有:应力约束、裂缝宽度约束、结构强度约束、尺寸约束、从弹塑性约束等，在进行优化设计时要确保所有的约束条件都在规定的范围内，能够满足设计规范，即在规范条件内满足约束条件。
3．2设定优化设计
计算方案结构的优化涉及到很多的约束条件以及变量，因此在进行计算时需要将所有的约束条件转化成非约束条件，充分的考虑变量因素，运用各种数学计算方法做好计算方案的设计工作。
3．3程序设计
在构建好结构优化模型、设定好优化设计计算方案后就可以在以上基础上进行程序的编写，然后将编写好的程序导入计算机中，在进行计算时只需要将相关的数据输入相关的变成或者是系统中，通过计算机程序的自行计算便能得出相关的结果。
3．4结果分析
在得出计算结果后，对其进行分析，进而确定出最佳的方案。在实施结构设计优化技术在建筑结构设计中的步骤时，要注意各方面的因素，要能从多方面进行考虑，保证所有的问题的难度降到最低。房屋的建设本身就是一项花费资金较多、耗费人力较大的工程，实施结构设计优化技术的主要目的就是为了将相关的成本降到最低，同时保证房屋的质量以及美观。因此在建造是要注意以下几个方面:处理好经济与技术之间的矛盾。在进行设计时，肯定会涉及到经济的问题，并且技术在一定的程度上与经济也会存在这矛盾，技术的引用和实施必然会涉及到经济因素，但是最为建造商对此要有充分的认识，能够认识到经济与技术之间矛盾存在的必然性，能够理解到技术做带来的经济方面的节约量将会远远超过耗费量，要大力的引用技术。
4结构设计优化技术的实践应用
中要注意的问题结构设计优化技术的实践应用能够带来巨大的经济效益，但是要注意的是实践应用的过程中有很多的问题是不能够忽略的，作为设计者和建造者对于这些问题应该要投入一定的关注。
4．1前期的参与
前期方案的制定将会直接的关系到建筑的总投资问题，但是，当前房屋建设工程中存在的问题就是结构设计优化技术并没有参与到前期方案的确定中，这种情况下，设计人员往往会忽略其实际应用性和经济性，在最后的实践过程中得以证实的是结构设计优化技术根本就没有发挥到节约建造成本的目的，导致这个问题的主要原因就是缺乏前期的参与，因此一定要注意结构设计优化在方案制定时的前期参与。
4．2概念设计
结合细部结构设计优化概念设计与结合实际情况进行设计具有重要的区别，一般概念设计都是脱离实际数据的，不具有准确性，因此在进行计算式难免会出现较大的差异。在进行概念性设计时，作为设计人员要充分的认识到数据的重要性，将相关的数值运用到设计中，作为辅助依据。在设计时，设计人员既要在宏观上把握整体的设计，与此同时在细节方面也要注意，做好细部结构的设计优化工作，保证细部工作的无误，从而保证整体的效果。比如:材料强度、抗拉能力等多方面细部因素的考虑能够在很大的程度上保证结构优化设计技术的实践应用。
5结语
房屋建筑结构设计是指将建筑及各相关专业所要表达的内容通过结构语言予以体现的过程，结构方案、结构计算以及施工图设计是房屋建筑结构设计的重要内容。结构方案是指房屋建筑的主要结构形式，具体包括建筑物的重要性、工程所在地的抗震设施烈度、相关地质勘测资料以及场地类型等等。结构计算，是指在掌握房屋建筑结构形式数据资料的基础上，针对房屋建筑结构开展的计算活动，包括结构内力、荷载以及构建试算和计算等等，最终目的在于用科学的计算方法保证房屋建筑结构稳定性和安全性。施工图设计则是根据计算结果来确定房屋建筑构建的具体布局，然后明确施工构造及施工措施。
2结构设计与概念设计的关系
在建筑结构设计过程中，现行结构设计与理论之间存在一定的差异，特别是结构设计的不可计算性，导致结构设计需要更多地注重概念设计。概念设计就是以个人实际经验为基础，基于宏观的角度对建筑结构实施的定性设计。但是，概念设计不是凭空落成的，需要考察实地情况，包括气候环境、地质情况、自然风貌等，根据所获得信息给予的灵感和理性认知，拟定关于一个建筑物的初步想法;这个想法不同于精确的测量计算，除了灵感和理性认知还要基于工程师丰富的实地工程经验。概念设计更加注重设计结果，而结构设计则是一种逆向的推导过程，在概念设计的基础上，通过对力学、构造学等理论知识，配合相关的数据原理而推导出房屋建筑结构布置。综合而言，建筑结构造价水平的高低以及建筑的施工进度是由概念设计所决定的，如果房屋建筑的概念设计不合理，就可能增加建筑造价，延误工期。概念设计体现的是一种先进的设计思想。受技术水平和计算理论等因素的限制，房屋建筑结构设计结果往往与建筑实际存在较大差异，而为更好地弥补这些误差可能导致的问题，必须要借助概念设计来增强结构设计的科学性和合理性。可以说，概念设计和结构设计之间是一种相辅相成的关系，结构设计对于现代房屋建筑工作的开展显然具有非常重要的意义，而概念设计则起到对结构设计补充和优化的作用。优秀的概念设计往往有着较为可靠的经济预估，因此也有较高的可行性，同时还可以避免复杂的运算劳动，减少结构设计风险，确保房屋建筑结构设计的整体水平。
3结构设计的主要措施
3．1科学选择建筑场地
建筑场地的选择对房屋建筑结构设计结果有很大影响。房屋建筑场地应该选择抗震性较好的地方，这能有效地减少外力对房屋建筑结构的影响。如果要在地震区进行建设，就必须要充分考虑结构破坏因素，根据结构体系方案以及设计的经济性和合理性来确定结构体系，以充分保证建筑结构的匀质性。房屋建筑场地发生地震事故时，由于地震会持续一定的时间，因此，必须在房屋结构上设计多道抗震防线，确保房屋建筑结构的整体系数能够有效地满足抗震需求，增强建筑整体的抗震能力。
3．2合理选择结构材料
在选择结构材料时，设计人员要充分结合自身的设计经验，借鉴和参考已建建筑经验，选择承重能力较强的施工建设材料，以防因计算结果不精确而影响建筑建设质量。建筑结构设计人员要合理分析和评价施工图纸，深入探讨施工图纸中可能存在的数据问题，并以此来作为结构材料选择依据，确保结构设计的科学性和合理性。如在钢筋、混凝土的选择上，一定要根据国家标准选择适合强度的施工材料，一般箍筋与混凝土强度等级不能低于C20，直径10mm的纵筋，强度等级不得低于C25，这样才能够充分满足强度等级设计要求。其他结构材料的选择也应该严格遵循国家标准，而不能够单纯地依据计算结果来判断。
3．3注意结构受力的合理性
合理选择房屋建筑结构材料将显著提高建筑结构的整体强度，降低结构构件对建筑受力的影响，确保房屋建筑结构设计满足实际的建筑需求。通过建筑结构设计能够获取相对全面的计算结果，反映出建筑结构的受力情况。但是，通过计算机以及理论推导所获取的实际数据往往存在一定误差，并且容易出现与现实建设需求不符的情况。这样的情况下，就必须要适当采取概念设计来提升建筑结构设计的可靠性。
3．4注重施工现场的规划管理
在房屋建筑施工过程中，存在较多不确定因素，这就需要设计人员加强对施工现场的规划和全程把控，以降低不确定因素对结构设计的影响，使施工作业活动能够按照房屋建筑结构设计结果有条不紊地开展。由于房屋建筑结构设计依赖于计算机和理论数据，这些计算的结果与现实是存在一定差距的。因此，设计人员不但需要对结构设计予以高度关注，更需要凭借自身的经验和设计技术，做好施工单位、监理单位的协调和交流活动，提出建设风险，保证设计方案的顺利落实。
4结构设计与概念设计协同工作的应用
在建筑结构设计中，协同工作的定义是将建筑工程中的每个构件的性能和作用充分到极致，并实现与其他部件的相互配合。在协同工作中，要求与各个产品零部件的使用寿命相似，并且具有相同的荷载，正确处理基础结构与上部结构之间的关系，确保两者之间形成一个有机的整体。下面以地基基础中结构设计与概念设计协同工作的应用为例进行说明。传统的建筑设计流程用到的算法往往是将上部建筑、基础、地基分别视作独立的单位，测量和设计都独立进行，但并不意味着，某一单元出现的问题不会影响到其他的结构单元，经过实践检验，这种流程有着不可忽视的缺陷。地基基础往往对上层建筑造成很大影响，若地基产生沉降现象，则地面建筑大多会开裂、错位、甚至崩塌;同时，如果地面结构的建筑层数不符合规范，超过地基、基础承重，则也会给地基带来变形的危险。因此，在地基基础的概念设计当中，要更多地考虑到将地基基础和上部结构结合在一起分析，这样才能减少地基变形带来的负面影响。
5结语
关键词：房屋建筑；结构设计；问题措施
中图分类号：TU318文献标识码： A
一、房屋结构设计的作用
对于房屋结构的设计，首先一点我们要知道，无论是一个民房还是一座高楼的最初的蓝图都是从一张画稿开始的，这张图稿不仅仅关乎的房子的好与坏，更关系到今后住户的生活质量。我们暂且不提自然灾害在当今的重要性，单纯从我们的住房质量上讲，我们就能不断的发现，有些房子是值得买的有些房子住着也不放心。当一个房子的地基设计的不牢固时那么就完全会影响整个房子的质量，只要有一点点的小地震就会致使房屋严重摇晃、有的甚至倒塌。房屋结构设计当然还包括房屋的各个环节的设计，有的设计师将楼梯设计的非常不合理就会导致人们上下楼梯的时候非常累。打个比方说同样是三层的楼，有的楼梯上的时候就不会太累，而有些就会累的人气喘吁吁。对于房屋设计中除了地基还有另一大方面，那就是房屋框架。近些年来我国的楼房都采用的是框架式盖房，然而框架与框架之间还是有本质区别的。面对楼房的越来越高层，就会使设计师们都过分的关注房屋框架的纵向设计而忽略了房屋框架的横向设计。再次提起房屋的防震功能，房屋框架的横向设计就可以增加房屋防震的功能。因此在面对地球情况不稳定的今天设计师们是否应对这方面对多加考虑呢？房屋的建设初期是都需要对施工地点进行勘探的，这样的勘探就是对房屋结构设计在设计师头脑中的一个空间的设计。这样的设计基本上就能够决定以后房屋设计出的成品的模样了，因此房屋结构设计师在对于施工地进行勘探的时候一定要进行周密的计划，不能将头脑中原有的想法强加于该地的设计中。然而当设计师在勘探的过程中发现这个地方是绝对不可以进行施工的时候一定要马上与房地产商协调并提出一些有建设性的问题，只有这样的工作才是对人们负责人的房屋结构设计工作者，也只有这样才能够将房屋结构真的设计成一个结实耐用的、对人们生命与财产负责认的楼房。注重外观新颖并不是错误的想法，然而太过分的注重外表而不注重实际也必然是一个失败的设计。从当前的社会情况来看，想要成为一个优秀的设计师并不是一个难事而这个社会也并不缺少一个专业的房屋结构设计师，然而为什么在如今的社会中我国房屋的安全还是不能够得到保证呢？首先从我国对房屋设计师的培训说起，我国房屋设计师应接受一个整体的具有系统的培训才能够上岗，如今我国应届设计学院毕业生非常的多，这也就导致一些公司为了节省一些雇佣费而雇佣一些没有任何设计经验的新手，然而并不是不让企业录用新人，而是企业应对全社会负责任，对于刚接手新案子的新人来讲他们首先应该度过一个严格培训的适应期，只有他们具备了丰富的社会经验后才能够采用上岗。
二、建筑结构设计中的常见问题及解决措施
(一)地基基础设计中的问题及解决措施
(1)桩基选择不合理
对桩基施工的可行性、成桩质量的可靠性及桩基施工对周围环境的影响等方面考虑不够充分，如一些高层建筑设计采用大直径钻孔灌注桩，桩尖需穿越6～8m的卵石层进入中风化岩1倍桩径。
对于这一问题，我们按照房屋建筑项目的实际施工条件，桩尖穿越较厚的卵石层十分困难，成孔质量也较难保证，根据附近相似地质条件的工程经验，以卵石层为持力层（无软弱下卧层），并在桩端进入卵石层一定深度后进行桩底注浆，同样能达到提高单桩承载力、减小桩基沉降的目的。
(2)单桩承载力计算有偏差
因成桩工艺不同，地基土对不同桩型的支承能力是不同的，即按规范经验公式计算单桩竖向承载力时，对于不同的桩型，各土层的极限侧阻力和极限端阻力是不同的。有的工程地质勘察报告仅提供了计算打入式预制桩的单桩承载力设计参数，而设计采用钻孔灌注桩，并直接引用地质报告中的设计参数，使计算的单桩承载力出现偏差。
为了解决这一问题，我们应考虑到：桩基设计时不能直接按经验公式计算单桩承载力或直接采用试桩提供的承载力数值，必须考虑上部未固结（或欠固结）土层在固结沉降过程中可能引起的桩侧负摩阻力的影响。因而在验算桩身承载力时，必须考虑施工工艺系数ψc。或桩身压曲的影响；对抗拔桩，不能仅计算桩身承载力，还必须进行桩身抗裂验算。
(三)框架柱配筋问题
房屋建筑结构设计中框架柱的配筋率一般都较低，而设计过程中电算结果所显示的又时常是构造配筋，在实际设计工作中参考意义不大。在地震作用下，地震框架柱均会受到一定的危害，其中又以角柱所受的扭转剪力最大，此外，角柱所受的双向弯矩作用较大，而横梁在工作状态中又多为双向偏心受力状态，能够发挥的约束作用有限，就造成角柱受震害威胁较大。
为了解决这一问题，我们在设计过程中应选择最不利的情况进行框架计算，在具体设计过程中计算配筋时应注意以下几个问题：1）由于角柱和边柱会在地震作用下产生偏心受拉，因而在实际设计中，柱内纵筋的纵截面面积应较电算结果大25%左右；2）框架柱的配筋应相对于计算结果适当扩大一些，框架柱、角柱、边柱和中柱一般相计算值分别放大1.2到1.6，1.4、1.3、1.2倍左右；3）为了提升框架柱的箍筋对混凝土的约束能力，应采取井字形或者菱形的箍筋形式；4）当柱的纵向钢筋总配筋高于3%时一般采用直径大于28mm，并焊接固定；5）由于房屋结构设计中，配筋率电算过程通常未将地基的沉降和温度应力对配筋产生的影响考虑在内，因而实际设计时，应考虑到这些因素并适当放大框架柱配筋。
(四)楼板刚度不够
在一些建筑结构设计中由于在建筑基本的机构布置或者是结构观念缺乏相关措施的时候，就需要进行楼板变形计算程序，虽然楼板变形计算程序从数学力学模型方面来讲是成立的，而且在计算中的准确度也是很高的，但是在实际的应用中计算楼板变形程度还是有一定的困难，这样就造成在楼板变形计算中的计算结果缺乏准确性。
在建筑结构设计中为了楼板变形计算结构与实际的受力情况相一致，在设计中要将楼层设计为刚性楼面。所以在楼面设计方案的阶段就要避免采用一些楼层大开洞、外伸翼块太长等楼面出现变形的平面。在刚性楼面的设计中要选择合适的结构布置，同时要保证楼面结构中的配筋数量要合适。在楼面刚度设计的过程中需要注意，如果建筑本身的原因的影响，导致楼面的不符合刚性楼板的要求，在设计的过程中可以通过提高联系梁板或者是采用斜向配筋等方法使楼面平面满足刚性楼板的假定，这样才能保持楼板变形程序计算结果与建筑结构的真实受压情况相一致。
(五)房屋结构设计中悬挑梁的梁高不足
在建筑挑梁的设计中，往往设计者只重视对梁的倾覆和强度进行计算，但是对梁挠度的计算往往没有足够的重视，一般比较常见的是对梁高的选用过小，这样就会引起梁截面受压区的应力较大，在使用中梁截面就会产生变化，梁挠度也会不断加大，导致梁板中裂缝的出现，而且梁高过小也会使得梁的延性减小，在受到竖向的地震时就容易遭受破坏。
在常规的建筑结构设计中可以按照相关手册上的计算方法进行梁板的跨度计算，但是在一些特殊的结构设计中要根据实际的需要进行跨度计算，在扁梁结构中，如果梁高与板厚差不多的时候，应该将跨度计算长度取到梁中心，选取梁厚和梁中心的弯矩，取最大配筋值，这样的建筑结构设计中跨度计算结果才是比较准确的。
(六)房屋结构设计中应注意的其它问题
随着多层建筑的增加，现代房屋结构设计中，采用框架结构的项目越来越多，除了上文中所提到的常见设计问题外，框架结构设计中还应注意以下几个问题：
首先，在框架结构设计过程中，高低跨之间不应采用主楼设牛腿、地层屋面和阁楼梯梁搁在牛腿上的做法，也尽量避免用牛腿托梁的方式作为防震缝。这是由于在建筑物各个单元之间，尤其是高层和地层之间的受震害情况各有不同，如果采取以上设计方法很容易造成连接处拉断、压碎，严重威胁房屋建筑的稳定性和安全性。因而，凡是房屋建筑设计中需要设缝，就应确保缝分的彻底，而不需要设缝的情况下，就应使其紧密连接，要绝对避免分的不彻底或连接不紧密的情况，否则很容易受震害破坏。
其次，由于一些房屋建筑结构稳定性或动能上的需要，有时需要框架梁外挑，
且梁下需设置钢筋混凝土柱，这种设计中需要对混凝土柱的内力和配筋进行计算。而计算过程中许多设计人员对这种混凝土柱的了解不够成分，将其作为构造柱进行设计和配筋计算，同时也为按合理的方式对悬臂梁的配筋进行计算，这样一来极容易造成悬梁臂和混凝土柱的荷载力和承载力不足，严重威胁房屋建筑的结构安全。对此，在房屋框架架构整体计算中，应将这种混凝土柱视为受压构件，将其作为竖向构件进行整体分析，将柱与梁端交接部位视为框架梁、柱节点，并将悬梁臂两端的协调变形纳入设计考虑范围内。
结语
建筑结构设计就是建筑结构设计人员对所要施工的建筑的表达,本文针对建筑结构设计中需要注意的问题进行探讨，希望对结构设计者在进行具体建筑设计中，能够具备扎实的理论知识,再加上灵活创新的思维和严肃、认真、负责的工作态度，保证设计工作高质量的完成，为房屋建筑质量提供保障。
参考文献
[1]齐宝才,苑朋伟.谈装饰装修房屋结构拆改带来的危害[J].科技资讯.2006(27)
