村镇房屋建筑结构设计优化方法的研究

翟宏磊 崔一凡 佟德源

摘    要：多层房屋占中国乡镇建设的比重很大， 在这些房屋的建造中，由于工程量小，许多人对这些建筑物的关注较少，造成大量浪费，建筑结构的设计尤其重要。在结构优化过程中，我们不仅要考虑建筑的价值，还要从安全，经济和美学的角度优化结构设计，以最大限度地利用空间资源。本文提出了有效的优化措施，以优化建筑结构。

关键词：多层住宅;建筑结构;结构优化;优化措施

1  引言

随着经济的快速发展人们生活水平的提高，不仅对住房结构设计的安全性和实用性提出了更高的要求，而且对住宅的舒适性，美观性和经济性提出了要求。为了使房屋更好地满足人们的生活需要，相关人员不仅要在设计建筑结构时采用基本的结构设计方法，还要合理利用建筑结构设计优化方法来优化房屋的结构设计。在最大限度地降低建筑施工成本的同时，确保了建筑物的安全性，舒适性和美观性，从而促进了建筑业向更好的发展方向发展。

2  建筑结构设计优化方法的意义

经济的快速发展，人们对自身居住的水平提出了新的要求，建筑业首当其冲面临着新的挑战。在城乡一体化进程的推动下，人们对新型农村建设有了更高的期望，但在实施建设过程中却出现了有很多不经济的地方，如：在结构设计方面，由于设计师的一些不合理设计造成材料的浪费的现象是很普遍的。尤其是对乡村建设这种中小型工程，设计比较简单，对设计质量没有严格的控制，设计师为了在较短的时间内画出设计图，甚至不会进行建设初期的研究，只是格式化的去设计，更不必说对结构的设计进行优化。其后果是材料的浪费，增加项目的成本以及对设计的局部粗糙设计。新农村建设的覆盖范围广，工程数量多，每个项目有一点浪费，也会造成巨大的损失。因此，有必要优化建筑的结构设计，实现建筑材料的有效利用，提高建筑结构的质量。

3  建筑结构中的优化原则

3.1  建筑结构的整体安全性原则

“小震不坏，中震可修，大震不倒”是整个建筑构件都要达到的设计目标。住宅建筑的安全直接影响到人们的日常生活和住宅的生命财产安全。因此，加强建筑结构设计的安全性是至關重要的。在建筑设计中应全方面的考虑每个构件的适用性，提高建筑物整体的可靠度，建筑施工过程容易受到外部环境和施工水平的影响，给施工质量带来安全隐患。为了有效的避免此类问题的发生，提高建筑质量安全等级，优化设计结构的安全性，从而保证工程结构整体质量。

3.2  建筑施工中经济性原则

目前大部分的村镇建筑物由于仅仅考虑对质量的重视，在设计时为了安全与快捷，忽视了预算成本，导致实际建筑成本增加，造成了不必要的浪费，因此，要进行对建筑结构的设计优化，降低建造成本。房屋结构的优化设计需要反映经济要求，达到对建筑成本的控制。在满足安全性的前提下，采用最优结构设计方案，严格规范住房设计标准，减少物质损失，提高资源利用率。

4  建筑结构的优化方案

4.1  建筑整体空间结构优化

建筑的整体安全性和舒适性主要取决于空间结构的总体布局，是建筑结构设计方案中不可缺少的一部分。在采用建筑结构优化方法时，首先，应优化建筑物的整体结构。在结构优化设计过程中，考虑到整体结构与整体平面设计的协调。在优化建筑总体结构时，应注意总体平面设计，它体现了房屋的布局、楼层高度、房屋的基本形式等[2]。农村房屋建设尽量做到布局简单，高度较低，对称平整，做好平面设计是整个建筑结构优化的根本保证。我们也不需要考虑所有的平面设计，所以我们可以改进和保证关键部件。在证明房屋结构整体空间设计正确的基础上，保证了房屋为使用者提供更好的舒适性。此外，在优化建筑整体结构时，还应保证建筑结构的重心、质心和形状中心能准确吻合，减少房屋扭转问题的概率，保证后期房屋的安全。

4.2  建筑结构局部组成优化

在建筑结构优化设计中，除了优化整体空间结构外，还应注意优化建筑结构的局部结构组成，加强局部细节的设计优化。根据房屋设计的不同标准和要求，需要注意的细节也有所不同。例如，在对异形板进行分块时，尽量将其分为规则图形，这样不仅使整体受力更加合理，而且避免了角部位置出现裂缝。为减小界面尺寸，增加空间的有效利用面积，可采用高强度混凝土材料[3]。对于水平构件，在满足设计要求的前提下，可减少混凝土标号，实现强柱弱梁的设计理念，节约成本。

4.3  建筑地基结构的优化

基础设施是建设过程中关键的部分。基础设施的质量在一定程度上决定了整个结构的质量。设计施工项目时，设计人员应与负责现场勘察的技术人员密切配合，充分了解施工项目的区域、地形和周围环境。特别是对建筑工程的类型、用途、结构和实际荷载，进行了详细的认识和计算，以保证基础结构的稳定性和安全性。在设计中，应进行现场调查，观察当地地形、地形和环境因素的影响，重视建筑地基施工过程中的地下土壤条件，充分结合当地的经济环境。考虑和实现了建筑基础结构的优化设计。

5  结语

建筑结构优化设计是一个非常重要的环节，而大多数多层建筑却没有进行过优化，造成了工程上的浪费，选择合理的结构设计方法不仅可以节省材料、减少浪费，而且能很好地满足技术要求。然而，建筑结构优化是一个系统性问题，具有很强的复杂性和综合性。因此，在建筑结构优化设计过程中，应加强对建筑结构设计优化方法的研究，使建筑结构设计不断优化，提高建筑结构的安全性和合理性，更好地满足现代建筑的需要。

参考文献：

[1] 杨晓亮.建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用分析[J].居舍，2018（36）：99.

[2] 谢晓杰.浅谈房屋结构设计中建筑结构的优化设计[J].居舍，2018（36）：96～97.

[3] 叶欣.房屋结构设计中的建筑结构设计优化策略[J].中国新技术新产品，2019（3）：99～100.

本论文受资助于华北理工大学大学生创新创业训练计划项目（X2018380）。