房屋结构设计范文
夜上海论坛前言：我们精心挑选了数篇优质房屋结构设计文章，供您阅读参考。期待这些文章能为您带来启发，助您在写作的道路上更上一层楼。
第1篇
中图分类号：TB482.2 文献标识码：A 文章编号：
夜上海论坛 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
夜上海论坛 1.建筑结构设计优化概述
夜上海论坛 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
夜上海论坛 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
夜上海论坛 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
夜上海论坛 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。
夜上海论坛 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
夜上海论坛 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
夜上海论坛 [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）.
夜上海论坛 [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）.
第2篇
夜上海论坛 【关键词】房屋结构；设计优化；设计方案；分析
1引言
根据我国的房屋建设成本构成分析，土建成本占有很大的比重。土建成本很大程度上取决于结构设计人员对设计理念和科学设计的合理把握。房屋结构设计人员应严格遵守建筑结构设计规范中“安全适用、技术先进、经济合理、方便施工”的原则，精心设计出令建设单位满意的作品。现代建筑科技成果的应用可以降低项目成本，实现经济效益。采用优化设计技术比较选择出合理的设计方案更进一步降低了项目总开支，而且正发挥着越来越重要的作用。结构优化设计技术可以使设计者从被动分析转变为主动设计。与传统设计相比，采用优化设计技术可以降低土建造价的10%～30%。优化设计技术可以使建筑材料的性能得到最合理利用，使房屋内部结构得到最佳协调，使设计理念得到最大限度展现。同时，还可以对总体设计方案中存在的薄弱环节做出合理的预估。优化设计技术是实现设计目标的有效途径。
2结构设计优化技术的方法及应用
2.1结构设计优化技术的方法。结构优化设计是结构工程与运筹学、经济学与管理科学的综合应用。一名优秀的房屋结构设计师在达到设计目标过程中，努力协调各方面条件的制约，以期找到最佳的解决方案，即优化设计。从20世纪初开始直到20世纪60年代，不断有人尝试做一些优化设计方面的系统研究，但效果不是很明显，主要原因是受限于数学力学计算手段的效率低下。从20世纪60年代开始，电子计算机在土木工程领域逐步得到了广泛的应用，尤其是计算理论的不断完善和设计软件的快速发展，为结构优化设计的快速发展提供了丰富的物质基础。例如，仿生学方法的发展为结构优化设计提供了借鉴意义，有限元分析软件的发展为结构优化设计提供了可靠的计算手段。一般而言，结构设计优化技术主要包括直观优化、准则法优化、数学规划优化、仿生学优化、系统优化、模糊优化、灰色优化、自动优化、智能优化等方法。
2.2结构设计优化技术的应用。在各种房屋类型中，结构设计优化技术的应用在住宅结构优化设计中体现最为明显。住宅结构优化设计包括结构体系方案的优化设计、竖向承重构件布置的优化设计、围护方案的优化设计、楼盖结构方案的优化设计等内容。结构体系选择框架结构还是剪力墙结构、竖向承重构件的布置合理与否、围护方案采用空心砖砌体还是轻质隔墙材料、楼盖方案采用现浇式还是装配整体式等不同方案的选择直接导致设计目标的各项指标有很大的差别。房屋结构优化设计通过比较选择各种设计方案，力求项目综合经济效益最大化。
3房屋结构设计优化技术体系构成理论分析
狭义上的结构设计优化通常是指直观优化，它是工程经济学中的一个论点。直观优化又分为选择性优化和直觉判断性优化。前者是根据有限的几个选项，设计师经过初步分析，结合设计指标选择最优的解决方法；后者是根据设计师的经验和直觉知识判断和选择的优化分析方法。直观优化方法是一种重要而简单的方法，但它依赖于设计者直观知识的普遍性、逻辑判断能力和丰富的设计经验。结构分析计算软件在房屋结构设计中的广泛应用，将设计师从枯燥乏味的力学公式中解放出来。随着现代建筑的体量越来越大，楼层越来越多，优化设计可以大幅度减少项目总开支，避免不必要的浪费。结构设计人员在设计过程中，应在理论知识和实践经验的基础上，注重概念设计，充分了解各种方案的优缺点，从中优选最经济合理的设计方案。所谓的概念设计，是指在特定的建筑空间和环境条件下，用概念性近似计算方法从宏观上把握结构设计中的基本问题，迅速有效地选择与建筑功能需求相协调的结构体系方案。结构设计优化的核心指导思想是提高结构布置方案的合理性，避免不必要的浪费。但这并不意味着剪力墙结构一定比框架结构好，也不意味着房屋竖向承重构件越少越好。结构设计优化首先要满足一个前提条件，那就是安全要求。脱离了安全要求的结构设计优化都是伪命题。在众多影响房屋结构安全的因素中，地震是一种突发式的自然灾害，能瞬间给人们的生命财产造成严重的危害，因而规范规定房屋必须进行抗震设计。满足了安全要求后，结构设计优化的目标就很明确了：把项目土建成本压缩到最低。由于结构设计人员水平的参次不齐，即使对于同一个确定的设计方案，各个结构设计人员完成的设计方案的土建造价也有差别，更别说不同的设计方案了。这时，就需要房屋结构设计人员利用结构设计优化理论对项目各种设计方案仔细斟酌，不断进行横向和纵向上的比较选择，优选出一个令各方都满意的好作品。
4结语
本文对结构设计优化技术的方法和应用进行了介绍，同时对结构设计优化技术体系构成进行了一定程度的理论分析。房屋结构设计人员应结合项目的实际情况，运用结构设计优化技术对项目设计方案进行优化，避免不必要的浪费，降低项目土建成本。
参考文献
[1]黄襄云，周福霖，金建敏，罗学海.多层隔震与非隔震框剪结构振动台对比试验研究[J].建筑结构.2007（08）.
第3篇
【关键词】砖混房屋；结构设计；温度裂缝；防裂措施
一、产生墙体裂缝的原因及防治对策
夜上海论坛 砖混结构顶层墙体产生裂缝， 是由于屋面长时间受阳光辐射， 其温度较墙体高出许多， 在炎热的夏季， 屋面温度是墙体温度的两倍左右， 且在相同温度条件下， 钢筋混凝土的线膨胀系数是砖砌体线膨胀系数的两倍， 这就使屋盖变形要比墙体大得多。屋盖在变形过程中， 产生了很大的推力， 作用在墙体顶端的水平推力使墙体与屋盖的接触面受剪， 剪力与屋盖.挑檐或女儿墙的垂直压力， 构成墙体双向应力。当主拉应力大于墙体抗拉强度时， 墙体就会出现裂缝。沿墙体分布的剪应力大致为两端最大， 中部为零。由于端部的正应力较小， 其主拉应力接近于剪应力， 则可能引起斜裂缝， 在窗口， 门口处由于应力集中， 易产生裂缝， 由于屋盖对圈梁的推挤作用， 圈梁下的砖砌体易出现水平裂缝。
1.地基不均匀沉降裂缝。地基不均匀沉降裂缝的原因分析：地基是房屋荷载的最终承受者，其应力受深度而扩散，应力中间大，向两端逐渐减少。即使地基地层分布均匀，应力分布却不均匀，从而产生不均匀的沉降。当沉降失去约束，某一处就会形成应力集中，产生大于周边的沉降，超过设计允许值范围时，房屋就会出现裂缝。墙体裂缝产生与房屋长高比有关，与地基的结构构成有关，与地质受力应力分布曲线有关，也与房屋高差和载荷差异密切相关。
地基不均匀沉降引起墙体裂缝的防治和控制。首先要加强地基勘测，对较弱不均匀地基进行加固处理，对地基的处理要与上部结构综合考虑。常见的地下处理方式有：夯实.打桩.换土等（如端承桩.摩擦桩.爆扩桩等）。其次对上部建筑进行设计处理，如：改变建筑体型，简化建筑物平面，合理设置沉降缝。最后对上部结构进行结构设计处理，加强房屋整体刚度（如增设圈梁.横梁.采用箱形.筏式基础等）以及采用柔性结构，轻型结构等。
2.温度应力产生的裂缝。温度应力产生的裂缝原因分析：热胀冷缩是建筑材料固有的特性。房屋结构受周围环境温度变化影响，会产生热胀冷缩的变形，当结构受到约束后，变形不能复位，则结构必然会产生温度应力，当温度应力的数值上升到能使砌体结构遭到损坏时，墙体就会产生裂缝。温度应力是墙体产生裂缝直接原因之一，而防止温差裂缝就在于降低温差，释放应力，使变形在一定范围内得到约束或释放，以避免持续发展形成裂缝。
温度应力产生的裂缝控制措施。合理设置伸缩缝，将变形在一定程度内自由释放，以避免产生附加应力；避免楼面错层和伸缩缝错位；加强屋面保温.隔热措施，采取蓄水屋面或种植屋面；油毡夹滑石粉或铁皮将屋面板和墙体隔离，并在女儿墙根部合适空隙，使其有自由伸缩的能力与余地；对女儿墙设构造柱，加强结构刚度，提高抗拉强度等技术措施。
夜上海论坛 3.砌体干缩裂缝。砌体干缩裂缝的原因分析：任何材料都有干缩湿胀的物理现象，不同材料的干湿变形值不同。普通混凝土砌块，用干硬性混凝土机械振压成型，水灰比小，水泥用量小，一般强度较高，干燥收缩值可控制在0.4毫米/米以内；而轻集料混凝土砌块和蒸压加气混凝土砌块，由于采用的集料成分不同，砌块的毛细孔不同，含水率与失水收缩值不同，干燥收缩值一般在0.26毫米/米至0.99毫米/米之间。
夜上海论坛 不同的砌体材料，它的干缩变形的值是各不相同的，不同工艺制作生产的砌块材料，其砌块的干燥收缩值的变化差异也较大。
砌体干缩裂缝的控制措施。为有效控制砌体干缩裂缝，可采取以下措施：一是在砌体材料的选择方面，用于外墙的普通砌块，密度不大于1300千克/立方米，干燥收缩值不大于0.3毫米/米，抗压强度不小于7.5MPa；用于内墙的普通砌块，密度和干燥收缩值指标同外墙要求，抗压强度不小于5MPa。二是面积较大的墙体采用在墙体内增设构造梁柱的构造措施。如墙体长度超过5米，可在中间设置钢筋混凝土构造柱；当墙体高度超过3米（≤120厚墙）或4米（≥180厚墙）时，须在墙高中间处增设钢筋混凝土圈梁。三是严格控制以胶凝材料为原料的砌块的龄期，不足28天的不得进入施工现场。四是分别掌握各种砌块上墙时的含水率。一般的小型砌块含水率高，水分蒸发而引起的收缩值大。
夜上海论坛 4.施工操作不当引起的裂缝
夜上海论坛 通过对出现裂缝的墙体进行解剖分析，发现不少墙体裂缝的出现是由于施工操作不当引起的，主要有：灰缝不饱满，砖块干砌.瞎缝；使用断裂砖块；砖块早期受扰动；接槎不合理；预留洞口填塞不严等。
控制措施：加强工人砌筑知识的教学培训工作，只有工人掌握了正确的砌筑方法，才能从根本上保证砌体的工程质量；加强施工现场正确指导，对砌筑分项工程制订行之有效的技术保证措施，严格按施工规范和施工规程的有关规定要求进行施工，及时纠正操作不善的现象；认真落实“自检.互检.交接检”的三检制度和“上道工序不合格不允许进入下道施工工序”等制度，严把工程质量关。
夜上海论坛 二、结构设计中存在的问题分析
夜上海论坛 1.建筑物顶层端部剪应力与温差成正比， 与水平阻力系数.材料弹性模量.建筑物长度等呈线性关系。控制温度应力引起墙体裂缝的主要因素， 因此用伸缩缝作为控制裂缝的唯一方法是不全面的。控制裂缝应综合考虑有关因素， 采取行之有效的措施。结构设计考虑强度计算.抗震结构措施多。控制温度应力的措施少， 在住宅楼顶层端单元内.外纵墙出现裂缝较普遍， 不可否认， 结构设计未采取措施或措施不力， 是形成墙体裂缝的重要因素之一。
2.砖混房屋长度过长。规范规定总长超过 50 m 应设伸缩缝， 有的房屋超过较多而未设， 也未采取其它措施。
3.构造柱是增强建筑物整体性， 抵抗地震作用的重要构造措施， 过去不少设计， 构造柱的设置只考虑符合抗震规范， 不考虑实际已存在的温度应力， 认为温度应力在规范上未明确规定计算方法， 不考虑也不能算是设计错误。
4.采用砖.砂浆强度等级， 越到顶层越低， 有些建筑物低部几层采用 MU10 级砖.M5 级砂浆， 而到顶层则为 MU7.5 级砖.M 2. 5 级砂浆。设计人员习惯于从强度上考虑， 对温度应力引起的抗剪强度及变形则考虑较少
三、预防措施分析
夜上海论坛 1.为增强外纵墙及内纵墙的抗剪及抗拉能力， 控制裂缝出现， 外纵墙厚度宜采取 37mm， 内纵墙厚度宜采取 240mm。增加墙的厚度后， 圈梁和构造柱仍占一砖墙厚， 使圈梁.构造柱不暴露在大气中， 有利于控制温度应力引起的墙体裂缝。在房屋端部一间的内纵墙尽量不开高窗， 如非设不可， 亦宜使窗口尽量减小， 房屋的长高比不宜太大， 以保证房屋的整体刚度， 并使长度控制在温度变形允许长度之内。为减少屋盖与墙体的温差， 可在屋面上增设架空隔热板， 其减小温度应力的效果十分明显。