房屋建筑及结构设计
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房屋建筑及结构设计范文第1篇
引 言
随着我国科学技术的不断发展，社会也在不断的进步，人们的生活质量明显提高，基于这种情况，为了满足人们的高水平生活，他们对房屋建筑的设计也会提出越来越高的要求。这在一定程度上会促进我国建筑行业的不断发展，使房屋建筑达到更好的社会效益和经济效益，才能够更好地促使发展城市化。
在房屋建筑行业中，房屋建筑的设计是整个工程的最核心的部分，设计是整个房屋建筑结构建造的图纸依据，如果我们想要使房屋建筑的整体质量得到提高，重中之重就是要提高房屋建筑设计图纸的设计质量。在房屋建筑设计图纸的设计前期阶段，我们要做足充分的准备，首先要实地考察房屋建筑的场地现状，找出以后的使用过程中容易出现的问题，然后重点设计，减少以后的安全隐患。此外随着时代的发展，创新业越来越被重视，房屋建筑的设计也要求有创新性。但我们首要做的还是要使建筑物有较好的安全性，否则就会严重影响房屋建筑的使用，使社会效益和经济效益大大的打折扣。
1 房屋建筑结构设计中常见问题
1.1 基础设计容易出现的问题
建筑物的基础是整个建筑物的支撑部分，是整个建筑物能否安全屹立的关键，所以基础的设计是十分重要的。然后再实际的设计中，大多数的基础设计都不够完善。在设计前的准备阶段，一般没有比较详细地地质勘测报告，仅有的资料就是甲方单位根据周边建筑物的基础来粗略的制定一个地质情况，依据这些资料就进行房屋建筑施工图的设计，这使得基础设计资料可靠性大大的降低，所以为了让基础设计更合理，必须的进行详细地地质勘测，有一个可靠地地质资料。
对于需要加固处理的建筑物，不进行专门的软基处理设计，仅仅参考以往的经验或者直接套用以前的设计，而不结合实际地质情况进行对症下药，严重的影响以后建筑物的安全性。
在房屋建筑的设计中，一些设计工作者未按照相应的建筑设计规范对作为主要承重结构的柱，梁以及地基的荷载乘上相应的折减系数。这就造成了荷载取值不合理，导致了基础设计不合理。然而在当下，几乎所有的房屋建筑都是高层的框架结构，采用柱下独立基础，如果荷载取值不合理，使得地基不能有足够的承载力，刚度以及稳定性。最后导致了地基下沉，建筑物整体倾斜等严重情况。
1.2 框架结构设计容易出现的问题
在房屋建筑框架结构（如图1）的设计中，一些设计工作者只设计了横向框架却忽略了纵向框架，按照房屋建筑规范的要求，水平地震作用应从两个主轴方向分别进行计算，各方面的地震和用应由该方向的抗侧力构件来承担。所以。框架的纵向设计应该和横向设计结合在一起，形成一个有机的整体。对于建筑物框架的非抗震设计，有些设计工作者就按照一般的连续梁进行设计，而不考虑梁的纵向作用，最后使得配筋以及箍筋不符合规范要求，框架的稳定性得不到满足，容易出现配筋不足的情况。
此外，在框架结构最容易出现的问题就是，承重柱的截面的设计高度太小。这主要发生在六度的抗震设防地区，一些设计工作者错误的认为，当在六度设防地区的时候，就可以不做防护措施，设计工作者为了计算简洁就故意把承重柱的截面高度做得很小，这就导致了梁的线刚度比增加。把梁简化为铰支梁，柱按轴心受压计算。这样设计的话，在受力分析上是相对简单了，但是这会严重影响房屋结构的安全性能。因为这样做忽略了梁柱间的刚结作用，然而柱截面的配筋都是比较小的，结构一旦受力后，柱顶不能有足够的抗弯强度，从而柱子以及梁底附近将会出现一条或多条水平裂缝，形成塑性饺。这样在正常使用情况下，柱子已开始带饺工作，严重影响了房屋的耐久性。如果这样的结构遭遇地震作用，有很大的倒塌可能。
最后是关于连续梁的设计按单梁进行设计的问题，这个问题主要出现在阳台梁的设计中。因为阳台梁的荷载较小，所以设计者没有重视这个问题，而把实际的连续梁按照单梁来设计，这样就会引起支座附近受拉区出现竖向裂缝。再加上该梁暴露在外面，受温度的影响比较大，这就会使梁的承载力降低，影响了梁的使用安全问题。
1.3 楼板设计容易出现的问题
楼板（如图2）作为主要承重的构件，用来将楼面、屋面的荷载传送到周围的墙或梁上。因此，楼板的设计出现问题将影响到梁、墙、柱等构件的安全。对整个设计要有周全的考虑，否则容易出现质量问题，甚至存在严重的安全隐患。下列几个问题在楼板设计中经常发生的。
（1）由于设计工作者板的受力状态认识不清楚，在设计时简单地将双向板用单向板进行计算，出现计算假定与实际受力状态不相符合，这就导致了一边配筋过大，一边配筋不足的情况，容易使板出现裂缝。
（2）设计工作者常常在楼板上布置一些非承重隔墙，在楼板设计中常常将该部分的线荷载换算成等效的均布荷载后，进行板的配筋计算。这样板就承受线荷载，影响板的寿命。
（3）双向板在两个方向均产生弯矩，由此双向板跨中正弯矩钢筋是纵横叠放，短跨方向的跨中钢筋应放在下面，长跨方向的跨中钢筋置于短跨钢筋的上面，计算时应用两个方向的各自的有效高度。有的设计工作者为图省事，配筋计算而取两上方向的有效高度一致进行，导致了长跨有效高度偏大，降低配筋，导致结构构件存在质量隐患，严重时出现开明缝的现象。
2 房屋建筑结构设计中问题解决措施
2.1 基础设计常见问题的预防措施
为了高层建筑整体的安全性能，我们必须把基础设计的安全可靠。随着高层建筑物的不断增加，我们要对基础设计的要求也越来越高，在基础设计中，设计工作者要结合实际的考虑影响房屋建筑地基基础的各种因素，在实地勘察的准确的勘测资料的基础上，进行建筑结构基础的设计。此外，设计工作者在进行地基基础承载力计算的时候，要严格按照规范的要求，并且对地基容许承载力进行验算修正。在持力层的承载力计算方面，设计工作者要按照勘测资料中土质的类型进行力的计算（土质不同，容许的承载力是各不相同的）。
对于房屋建筑地基的设计中的计算，设计单位要严格按照规范的要求，认真计算力。此外还要建立标准的模型，并且对现有的实践经验修改与校核，确认满足设计要求，方可使用。
总而言之，在地基基础设计方面，需要进行多方比较和计算，以减少不必要的误差，使得房屋建筑地基基础满足承载力、刚度、稳定性的要求。
2.2 框架结构设计常见问题的预防措施
（1）在对房屋建筑框架结构设计时要避免设置钢筋混凝土楼电梯小井筒，要纵向框架和横向框架一块设计，综合考虑。
（2）就是在框架结构参数的选择上不仅要选取楼层地震剪力系数、电算的自振周期、楼层的侧向刚度比等，还要综合地考虑其他指标进行电算结果的验算。
（3）就是要在结构配筋上注意构件的最小配筋率和最大配筋率的限值。要严格的按照规范要求，保证钢筋在每个部位所需要的延伸、搭接和锚固长度，材料的强度也要达到要求。在地震发生时要具有一定的延性，还要满足强度的要求。还有就是建筑物的顶层是特殊部位，要按照国家的标准进行设计实施，以防因为屋面温度的变化而引起墙体的开裂。
2.3 楼板设计常见问题的预防措施
对于楼板的设计，设计工作者要严格的按照规范标准进行设计，这样就可以减少许多安全隐患。因此，就要对设计工作者加强培训的力度，例如定期的安排设计工作者学习新的规范内容，并且要与实践相结合，还要对每个设计好的建筑进行总结，并且、进行考核，设计的比较好的人员要进行奖励，从而提高设计工作者的责任心，促进他们的工作动力。
3 结束语
随着我们房屋建筑工程行业的不断发展过程，所以我们要对房屋建筑结构设计加以重视，并且设计也是建筑施工的参考，为了全方位的保证房屋建筑的质量，减少安全隐患，我们必须要加强房屋建筑设计，针对可能出现的问题采取预防措施，提高房屋建筑的使用性能，保证房屋建筑结构设计革新与建筑施工的同步进，促进我国建筑行业的不断发展。
参考文献
[1]刘彦.房屋建筑结构设计中常见问题[J].中国新技术新产品，2010（12）：25～26.
[2]何凤滨.房屋建筑结构设计中常见问题分析.城市建设理论研究（电子版），2013（08）：37～38.
房屋建筑及结构设计范文第2篇
关键词：高层建筑；结构设计；问题；对策
中图分类号：TU208文献标识码： A
引言
城市建设进程的加快，大量人口涌入到城市当中，城市用地呈现非常紧张的局面，在这种情况下，高层建筑项目得以快速发展起来。高层建筑由于其垂直高度较大，而且结构较为复杂，需要具有良好的承载力和抗震性，所以对于建筑材料、施工技术和结构设计具有越来越高的要求。特别是目前高层建筑结构开始向复杂化和多样化的方向发展，这就给结构设计师带来了更大的挑战。
一、建筑结构设计中存在的问题
1、建筑结构设计图纸过于简单
在建筑项目施工中，建筑结构设计图纸的作用至关重要，要想使图纸能够更加完善和合理，要在进行设计时对每个细节问题都进行重视，在建筑结构设计方面要对建筑结构类型、建筑结构抗震设计、建筑结构抗震等级、建筑结构防裂等问题进行重视。但是，在现在的建筑结构设计中，存在着很多的设计环节不规范的情况，在设计方面采用的标准不规范，设计图纸中对很多事物的标高等重要信息没有进行明确，导致建筑项目在施工中出现了很大的随意和混乱问题，对建筑项目的质量产生了很大的影响。
2、建筑基础选型不够合理
建筑结构在基础选型方面对建筑的安全性、实用性、科学性以及合理性问题要进行重视。现在，很多的高层建筑项目在基础选型方面出现了不合理以及不科学的现象，地基的承载能力不足导致建筑项目出现变形的问题。不合理的建筑基础选型会导致建筑项目地基出现不均匀的沉降问题，对建筑的安全系数有很大影响，建筑质量无法达到要求，对建筑项目的使用寿命也将产生很大的影响。
3、高层建筑消防结构设计不够规范合理
高层建筑的结构设计是非常复杂的，因为其功能的多样化，就要求其内部结构设计的多样化。不同的结构设计又会需要不同性质的材料，这也给高层建筑的设计带来了障碍。换言之，材料的可燃性会加大火灾的风险，特别是在风力较大的高层建筑中，一旦发生了火灾，就会迅速扩张火势，对高层建筑的安全性造成了极大的威胁。此外，高层建筑的层数越多，越应该充分考虑到高层建筑材料的特性。
4、地下室外墙设计不够科学
在建筑结构设计中，地下室外墙设计占据非常重要的地位，其也是建筑结构设计中非常容易出现问题的部分。地下室外墙设计对地下室建设有很大的影响，对整个建筑项目的承载能力也有很大的影响，因此，在设计方面比较严格。但是，地下室外墙设计在整个建筑结构设计中并没有得到很多人员的重视，在施工中也出现了很多的问题，比较常见的问题就是地下水位的高低、地下层数、地上负载等因素，这些因素对建筑项目的安全系数都有很大的影响，对建筑项目的质量也有很大的影响。
二、建筑结构设计中的应对策略
1、建筑结构设计图纸过于简单
在建筑项目施工中，建筑结构设计图纸的作用至关重要，要想使图纸能够更加完善和合理，要在进行设计时对每个细节问题都进行重视，在建筑结构设计方面要对建筑结构类型、建筑结构抗震设计、建筑结构抗震等级、建筑结构防裂等问题进行重视。但是，在现在的建筑结构设计中，存在着很多的设计环节不规范的情况，在设计方面采用的标准不规范，设计图纸中对很多事物的标高等重要信息没有进行明确，导致建筑项目在施工中出现了很大的随意和混乱问题，对建筑项目的质量产生了很大的影响。
2、保障建筑基础选型的合理性
建筑结构在选型方面要对两方面的指标进行重视，对建筑外形设计情况和建筑项目所在区域的地质情况要进行掌握。建筑结构设计人员在拿到提资图以后，不能盲目的开展建模计算工作，要对建筑项目的外形设计特征和建筑项目所在区域的地质情况进行全面的认知和分析。建筑基础选型过程中，结构设计人员要和其他方面的工作人员进行充分的协调，设计出更加可行的方案。建筑结构设计的科学性和合理性得到保证，才能保证建筑项目施工的质量。
3、优化高层建筑的消防结构设计
随着建筑业的发展，高层建筑在城市中的应用越发普遍。除去自然灾害引发的地震以外，还要充分考虑人为因素引起的灾害，比如火灾。高层建筑结构越复杂越高，那么一旦引起了火灾，使用者的人身安全和财产安全就会受到极大的威胁。因此，在高层建筑结构的设计中注意防火是很关键的。首先，防火间距要合理，设计人员在进行设计时，要按照相关规定进行操作，精确地测出建筑物之间的实际距离。然后，对于设计要因地制宜，防火结构一定要符合实际的地形情况。除此之外还有安全疏散通道的设计也很重要。一般而言，安全疏散通道应该进行垂直结构设计，而且尽量多设计几条，利于慌乱人群的疏散。安全疏散通道中一定要设计防烟区，避免烟雾将疏散的人群呛晕。设计人员可以使用分隔式的设计，可以更好地控制火势和烟雾的蔓延。另外，防火门、防火墙以及其他防火设备等也需要设计人员注意。
4、确保地下室外墙设计的科学性
在现代建筑，特别是高层建筑项目施工的过程中，建筑物的整体质量在很大程度上由地下室外墙所支撑。因此，若在建筑结构设计的过程中，对于地下室外墙的设计不够科学与合理，则势必会导致整个建筑物的稳定性受到严重的影响。结合实际工作经验来看，在地下室外墙设计的过程当中，结构设计工作人员首先需要对整个建筑物的质量加以衡量，结合建筑项目所处区域的地质特征，完成对地下室外墙基本尺寸的设计工作。常规意义上来说，对于高层建筑项目而言，地下室外墙结构设计过程中的墙面厚度需要保持在250mm以上。同时，为了防止由水泥用量增大而导致地下室外墙墙面混凝土产生裂缝问题，应当避免将混凝土强度设计过高，但也应当在C30等级以上。
5、优化高层建筑的抗震性能
高层建筑结构的设计要保证各个地方的刚度对称且均匀，其平面形状也要尽量的规范和尽量的简单。如果能够保证以上要求达到标准，那么在计算地震应力时就会容易的多，处理起来也会容易很多。比如地震应力扭转和集中地方的处理等等。由此可见，在设计高层建筑的结构时，要尽量可能地将建筑刚度的中心点和地震力作用中心点设计到一起，正常情况下，偏心距e要比与外力作用线垂直的建筑物边长的5%小。高层建筑物体积庞大，吨位也很大，如果抗震效果不好，那么一旦出现地震或者其他使之震动的因素，造成的损失将是巨大的。为了避免灾难的发生，必须要优化好高层建筑的抗震性能。
6、对建筑材料加以统筹安排与利用
在工作人员展开建筑结构设计工作的过程当中，对于各类建筑材料的选取同样是关键的工作内容之一。对于建筑材料的选择需要充分考虑的指标包括：建筑材料的受力特征；建筑材料的工作环境。同时，所选择的建筑材料应当在保障材料使用性能的基础之上，最大限度地降低建筑材料的损失与浪费问题。此过程当中需要特别注意的是：建筑结构设计人员需要结合项目设计的实际情况，设计多种建筑材料的选取方案，通过综合对比的方式，选择经济优势、以及性能优势最为突出的建筑材料设计方案。
结束语
高层建筑结构设计工作繁琐、技术要求高、设计难度大，设计人员一定要首先摆正自己的心态，综合考虑实际施工需要和相关技术要点，以高度的热情和积极的态度完成设计工作，为施工的正常有序进行打下良好的基础。
参考文献
[1]谢春，翁家栋，邱骏伟，等.某8度区超B级高度建筑结构设计[C].2012建筑结构抗震技术国际论坛论文集，2012（27）.
房屋建筑及结构设计范文第3篇
关键词：房屋建筑：结构设计；异形柱：问题
中图分类号：TB482.2文献标识码：A 文章编号：
1 连续梁按单梁结构设计中存在的问题
这种将连续梁当作单梁来进行设计的情况大多发生在房屋建筑的阳台边梁设计当中，这是因为边梁的荷载能力比较小，所以往往难以获得应有的设计重视，而设计者为了能够使房屋建筑的受力分析更加方便，就会狭隘的将连续梁当作单梁来展开相关的设计工作。而这样的行为直接的违反了房屋建筑结构设计的本质，从某种程度上混淆了房屋建筑的连续梁与单梁，并且造成房屋建筑质量上的问题，比如说会引起梁上部出现受拉力影响而造成的竖向裂缝。不仅如此，如果房屋建筑的边梁长度过长，还会引发更为严重的质量问题，因为阳台上的边梁是直接暴露在室外的，而室外环境的变化会直接造成对边梁的影响，比如说梁会因此而产生收缩应力造成房屋建筑的裂缝等等，从容降低了整个建筑工程的安全系数，直接的影响到建筑的安全使用。
2 楼板结构设计中存在的问题
楼板是房屋建筑工程结构设计中的重要内容，是划分建筑空间、层面的关键，不仅如此，楼板的存在能够将建筑的荷载有机的传递给建筑的墙、梁，从而形成稳固的、安全的房屋建筑承载系统。正是因为这样，必须做好对房屋建筑结构楼板的设计工作，因为这不仅仅关系到施工过程中的安全，更影响到建筑建成后的使用以及安全，如果在展开工作的过程中，没有对细节做好考虑，那么就会出现质量上的问题，从而为建筑工程埋下安全隐患。就目前的现状来看，楼板结构设计中的常见问题包括了以下几点：①双向板的有效高度取值过于偏大；② 板承受线荷载的时候弯矩计算出现问题；③ 在设计的过程中为了计算方便或者是因为对楼板受力状态的认识不足，简单的将双向板作用按单向板作用进行计算。
3 地基结构设计中存在的问题
地基是房屋建筑的基础，特别是对于高层建筑来说，地基的好坏直接的关系到整个房屋建筑工程能不能够获得顺利的展开以及顺利的完成，正是因为这样，房屋建筑结构设计中的地基设计必须全面的做到合理、适用以及安全，这样才能够从根本的基础上保障建筑工程的施工以及后续工作的展开，也才能够从本质上确保整个工程的质量。就现状来说，地基结构设计过程中存在的常见问题包括了以下几点：①对于房屋建筑工程的中柱、基础以及梁的负荷没有严格的按照具体的规范乘以折减系数；②没有正确的认识到软弱地基的危害，不仅仅没有展开相应的设计工作，甚至没有进行严密的科学计算，仅靠自身的经验来处理。
结构工程师在设计方案时，通常都会把地基与基础设计作为一项重点工作，这是因为一方面，该阶段设计过程的好与坏决定了后期设计的设计模式，另一方面，地基基础会影响到整个工程的造价。所以，如果在这一阶段，任何设计方面的纰漏都可能造成无法估量的经济损失。
在地基基础设计中，要认真对待地方性规范的问题。我国土地面积大，地质条件比较复杂，如果仅以国家出台的《地基基础设计规范》为标准，它并不能把全国各地的地基基础多囊括进去，也不可能对每个地区的地基基础都进行明文的规定，地方地基基础设计规范标准是建立在国家标准之上的，它根据当地的实际地形，结合一些成熟的经验描述，针对性的各地方的地基基础类型和设计处理方法都进行了详细的规定。因此，结构工程师在进行地基基础设计前，要了解地方的规范，把握好地基基础设计的方向。
4 板一柱结构设计中存在的问题
板一柱结构的节点连接非常薄弱，不利于抗震。如某高层建筑，设计采用板一柱抗震墙结构(中央为核芯筒，四周为板柱结构)，设计层数达到21层，房屋高度超过75m。显然该工程设计的承重结构选型是不合适的。
5 异形柱结构设计中存在的问题
近年来，在我国的住宅建设中，特别是高层或小高层住宅，有些采用了异形柱结构。由于缺少相应的设计依据和规定，目前在异形柱结构设计中存在的问题很多，也比较突出。异形柱在低周反复荷载作用下，受粘结破坏的影响，受剪承载力比单调荷载作用下降低。试验表明，在反复荷载的施加作用下，异形柱会出现弯剪裂缝，随后存腹板内出现粘结裂缝，裂缝沿柱高进一步发展，混凝土保护层剥落，部分纵筋、箍筋，纵筋与混凝土间出现相对位移，翼缘与腹板纵筋问混凝土酥裂，丧失承载力。
另外，其存在的问题还表现在异形柱结构房屋的高度超高、结构布置不合理、体型小规则、抗震构造措施不当等方面。因此，在设计异形柱结构时，对房屋高度、结构规则性及抗震措施等方面，应严格把关。
应当说，目前国内对异形柱的受剪承载力、节点承载力和结构延性等方面的试验研究还不多，对异形柱结构抗震性能的认识还不够充分。在这种情况下，设计异形柱结构时，对房屋高度、结构规则性及抗震措施等方面宜从严掌握。
6 伸缩缝结构设计中存在的问题
对于超长建筑物，为减少温度变化对结构的不利影响，合理地设置伸缩缝是必要的。有些设计人员提出用后浇带代替伸缩缝，我认为此种做法并不一定妥当因为后浇带仅能减少混凝土材料干缩的影响，不能解决温度变化的影响。后浇带处的混凝土封闭后，若结构再受温度变化的影响，后浇带就不能再起任何作用了。对于不能或不便设置温度伸缩缝的超长结构，除留设施工后浇带外，还应采取其它构造加强措施，如加强顶层屋面的保温隔热措施，对受温度变化影响较大的部位适当配置直径较小、间距较密的温度筋，或采用预应力混凝土结构等。
地下室结构宜尽量不设缝。有些设计人员常在高层建筑地下室与裙房地下室之间设置沉降缝，这虽可解决两者间的差异沉降问题，但地下室设缝会带来一系列的问题，如地下室底板和外墙在沉降缝处的节点处理非常复杂，施工困难，易出现渗漏水等质量问题，另外还常会导致高层部分的基础有效埋深不足。因此，对地下室结构宜尽量不设缝，而采取其它技术措施来解决差异沉降问题，如采用桩基，使绝对沉降和差异沉降控制在允许范围内，或在主裙楼之间留设施工后浇带，待主楼封顶后再连成整体。
地下室埋于土中，建成后受温度变化的影响相对较小，因此对长度较长的地下室可采取留设后浇带、采用补偿收缩混凝土、局部提高配筋率等措施来解决混凝土干缩和温度应力的影响。地下室底板和外墙的混凝土强度等级不宜太高。目前普遍采用商品混凝土，一般来说，混凝土强度等级越高，水泥用量越大，混凝土的收缩量也越大。对需要抗震设防的建筑，其伸缩缝、沉降缝的宽度均应符合防震缝宽度的要求。
4 转换层的设计
转换层结构的功能主要是在结构转换的楼层设计水平转换构件，使得整个建筑符合其使用功能。因在建筑物中设置转换层可使其竖向刚度发生突变，降低了结构的抗震能力，为了防止这种情况的出现，应遵循以下设计原则：在设置转换层时，应尽量选用直接落地的竖向构件，因为需结构转换的竖向构件能够引起刚度突变，影响结构的抗震能力；另外，应在高层建筑竖向位置较低的地方设置转换层结构，把握宜低不宜高的原则；对转换层结构进行优化，保证选用的换层结构型式具有明确的传力路径，有利于结构分析设计和保证施工量；转换刚度不可过大，在考虑建筑物安全和经济的前提下，坚持宜小不宜大的方法。
房屋建筑及结构设计范文第4篇
关键词:建筑结构;结构设计;节能
中图分类号：TU318 文献标识码：A 文章编号：
1 建筑结构设计节能方面的发展现状
就目前中国的建筑业发展现状，与许多发达国家有一定差距。看到国外先进的建筑节能理念、技术、设计、建材等，它向我们展示了凭借科学设计和高科技创造出来的节能环保的新型建筑，这也是中国建筑业的发展目标和趋势。但，中国在建筑结构设计上能否做到节能环保工作还存在很多问题。
a） 在结构设计时忽视节能环保。在建筑节能方面，建筑室外环境和自然通风很重要。但是，就事实来看，在建筑结构设计时过多的是重视建筑的实用面积、结构安全、美观时尚，而忽视建筑的性能、品质和环保方面。最后，只有在施工图审查中才受到重视，但也只是根据建筑节能设计规范进行草草地计算和设计调整。因为建筑的设计方案已确定，只能在材料和设备选型等方面进行微调，效果差强人意，而且往往造价高昂，实现起来很困难；
b） 节能技术和传统措施利用不当。在目前的节能设计中，传统的、有效的节能措施例如自然通风、建筑遮阳等未被广泛采用，而是片面地强调节能的高科技，不重视低成本的节能技术应用，造成节能昂贵的印象。而且，昂贵的设计在将来的施工中很可能被改变，使得最后建筑达不到建筑节能设计标准。总之，盲目地追求技术和速度，在节能的高科技和传统的节能措施上没有权衡利弊；
c） 忽视建材应用的科学性。建材作为建筑的重要组成部分，建材是整个房屋建筑的“骨骼”。企业在经济利益的驱使下，在结构设计中应用的传统金属材质的管道，易生锈、易腐蚀、易渗漏、易结垢，不仅损耗大，还易产生二次污染。在房屋设计时，护墙体消耗能量最大建筑的形体变化是建筑外露面积的主要因素之一，追求建筑形体的多变，而忽视建材消耗量的大小。这也是不重视建筑节能的又一方面；
d） 缺乏先进的建筑节能理念和技术。在中国建筑行业设计师发展中，很多建筑师不太懂节能技术，更不能很好地把节能技术应用到建筑当中。只是设计时套用标准图是不够的，不能针对不同建筑不同环境不同条件因地制宜，是建筑结构设计无法做到节能环保的重点。同时，大多数的建筑设计师缺乏相应的节能理念和节能意识，过多地追求建筑的独特性而忽视节能的功能，最终导致舍本逐末的结果。
2 房屋建筑的结构形式
我国房屋建筑结构形式主要包括三种。一是砖混结构形式，是指由粘土砖做承重墙，并配有钢筋混凝土楼板、圈梁、构造柱等共同组成房屋结构的一种形式。这种结构的特点比较突出主要是由粘土实心砖墙做承重构件，然而圈梁和构造柱并不承重，只起到抗震作用，在强震来袭的时候可以给人足够逃生的余地。二是钢结构形式，是指全部由型钢梁，柱构成主架的一种结构表现形式，这种结构形式轻质而且高强，适用于多层高层建筑使用。而且这种钢结构比较具有韧性，这种结构抗震性极大地提高了，因而钢结构会在一些比较特殊的需求建筑中才会应用。三是钢筋混凝土结构形式，这种结构形式极大提高了房屋整体稳定性以及房屋建筑的承受程度。砖混结构、钢结构、钢筋混凝土结构三种形式的房屋建筑结构形式构成了我国房屋建筑的主要形式，它们都在不同的建筑方面发挥着不同的特性与作用。可以说钢筋混凝土结构比砖混结构和钢结构具有更强大坚固的结构，但是出于成本以及经济的考虑一般多用钢结构与砖混结构等形式，钢结构往往用于超高层或者更具抗震要求的建筑而砖混结构则用于低层或者多层建筑当中。
3 建筑结构设计在节能环保方面的措施
近年来，随着国家节能环保意识的增强和能源短缺的压力，“节能建筑”、“绿色建筑”成为当前受关注的话题。建筑节能就是最大限度地节约能源，并提升人们的生活品质。这是中国建筑业未来的发展方向。针对建筑节能的问题，笔者将从建筑结构设计的节能环保原则方面阐述如何提高建筑结构设计的节能环保作用。
建筑结构设计的节能环保原则，（1）建筑设计时要达到资源利用效率的最大化。其中的资源包括能源、水、土地等各种建材等，把选材、运输等各个方面都要考虑进去，高效率地利用，尽可能地节约能源；（2） 建筑设计要做到尽可能较小地影响环境。防止建筑对土壤、水、空气的污染。坚持“以人为本”，重视生态环境，将建筑结构设计与生态环境融为一体。
a） 从建筑整体与外部环境看，建筑整体及外部环境设计是在分析建筑周围气候环境条件的基础上，通过选址、规划、外部环境和体型朝向等设计，使建筑获得1 个良好的外部微气候环境，达到节能的目的。合理的选址，根据当地的水文、地质条件，改善微气候环境，例如建筑周围的绿化，人造的自然湖水等，这样既能净化空气，降低噪音，又能防风固沙，保护环境。合理的外部环境设计、合理的规划和体型设计。充分考虑自然环境与设计的结合，利用自然的资源来完善和提升整个建筑水平。合理的建筑结构，包括对于建筑体型、建筑组合、建筑朝向等方面。针对不同地域设计不同结构的建筑，在考虑节能、环保、成本、历史文化、城市规划等多种因素中找到最合理的方案，就是建筑结构设计追求的目标；
b） 从建筑内部的结构设计看，主要分为以下几大方面：（1） 屋顶的节能设计，可以采取坡度屋顶，加强屋面保温措施，根据需要，设计保温隔热屋面等。这些都是建筑结构设计上能够做到节能环保的措施；（2） 护墙体的节能设计，墙体的节能设计除了适应气候条件做好保温、防潮、隔热等措施以外，还应体现在能够改善微气候环境条件的特殊构造上。在一些建筑两侧设阳台开口，开口两侧外墙上布置两片挡风墙，使两通风墙形成喇叭状的口袋，将风捕捉到阳台内，能够有效地控制室内通风；（3） 门窗的节能设计，门窗是冷热扩散的主要通道，据统计中国高能耗建筑有40%的耗能是通过门窗散失的。因此，必须研究门窗设计的合理性，既不会浪费资源又不会影响采光，解决好门窗节能的问题相当重要；
c） 从建筑结构设计中材料的选用看，合理选用建筑节能材料也是全面建筑节能的1 个重要方面。建筑材料的选择应遵循健康、高效、经济、节能的原则。（1） 随着科技的发展，大量的新型高效材料不断被研制并应用到建筑设计中去，更好地起到节能效果。如新型保温材料、防水材料在墙体屋顶中的应用，达到了更好的保温防潮效果；（2） 充分利用当地的资源，减少建材的运输，这也是节能环保的一个途径；
d） 从建筑结构设计理念看，我们不得不承认中国的建筑业与国外相比有很大的差距，尤其在建筑结构的人性化、节能环保等方面。因此，学习先进的建筑节能理念和技术，不能按部就班地进行设计，国际的交流有利于我们更快地提升中国的建筑水平。当然，对于建筑节能新理念的学习，在引进学习国外先进节能理念的同时，也不能忘记中国传统建筑理念，将国外先进的建筑结构设计理念和技术，与中国传统的建筑模式和特色相结合，形成能够代表中国的建筑风格。
4 房屋建筑中节能结构与设计的未来展望
房屋建筑节能的结构与设计对于建筑行业具有重大的经济效益和社会效益，面对国家能源的日益紧张，应该对建筑行业的节能结构与设计给予充分的重视。首先是在节能结构设计方面应该积极采用节能建筑材料、新型节能墙体以及屋面的保温隔热技术等，加大新能源以及可再生能源在房屋建筑节能中的应用，进一步推进新技术新产品在建筑行业中的发展；其次是在房屋节能设计应用规范方面，应该加强房屋节能标准化设计工作，严格实行房屋建筑的节能设计结构，要把房屋建筑节能结构与设计作为工作的首要工作目标；最后实在房屋建筑节能设计使用方面，要提高各种节能设备的使用效率，以达到更好的节能目的。
房屋建筑及结构设计范文第5篇
关键词：房屋建筑；建筑设计；结构设计
中图分类号： TU2 文献标识码： A
引言
房屋建筑的优化设计不仅可以提高建筑的功能性、安全性和耐久性，而且还可以在满足人们对各种功能要求的基础上，提升建筑物的美观性和经济性。因此，房屋建筑机构设计人员应该在设计中，充分的应用优化技术，选择合理的建筑结构设计方案，降低建筑工程的成本。
1、房屋建筑结构设计优化的内容或意义
当前，我国经济快速发展，人们对居住条件及生活环境要求越来越高，而对建筑房屋进行优化设计，使其结构与美观相互协调、同时适用、安全、经济以及便利是改善人居环境方面重要手段。房屋结构设计优化理念是以最大限度满足建筑功能要求为准则，同时要满足结构的可行、安全、经济性为目标。根据工程建设的基本状况，以计划成本为控制为中心来进行的结构优化设计，其内容就是利用对建筑基础的结构、屋盖系统的结构方案以及围护系统结构方案等环节设计，建立起一种关于结构优化设计的模型，确立最终的建筑工程结构设计的优化方案。房屋建筑结构优化设计意义重大，房屋建筑进行结构设计优化可最大化满足建筑使用功能，节省材料。一是增强了建筑的经济性能。二是结构优化设计大大降低了建筑工程的总成本造价。大量资料表明，房屋建筑进行结构设计优化能够有效降低工程成本造价25%左右，同时结构优化设计技术能够对施工材料的性能利用更加合理化，能够让建筑工程结构内部各个不同单元之间更加充分互协调，提升了建筑工程结构设计的经济性。
2、房屋建筑设计中优化结构设计的方法
建筑设计往往在建筑地点、建筑类型及建筑造价三者决定之後进行。因此，建筑设计是对於环境、用途和经济上的条件和要求加以运筹调整和具体化的过程。这种过程不但有其实用价值，而且有其精神价值，因为为任何一种社会活动所创造的空间布置将影响到人们在其中活动的方式，这就是建筑设计目标。这需要建筑设计与建筑结构设计技术相互协调、密切配合。建筑结构设计我们都追求安全、适用、经济、美观、施工简单等五种目标。文中的结构设计优化，实现建筑设计技术优化的目的，能应用于实践，它不但满足了人们对建筑美观、造型优美的要求，又能使房屋的结构设计合理、性能安全、经济，成为名副其实的“经济适用”建筑。结构设计优化方法从建筑上来分析，它主要体现在优化设计的建筑工程结构和建筑工程结构的总体优化设计两个方面。
2.1、建筑模型的优化结构设计方法
一项大的建筑工程，先设计建筑模型，那么建筑模型的优化是十分必要的。建筑工程的结构优化设计主要包括：基础结构方案的优化设计、围护结构方案的优化设计、屋盖系统方案的优化设计和结构细部设计的优化设计。除此之外，还需要做选型、布置、受力分析、造价分析等内容的优化设计。所有这些设计，都按照一切从实际出发的原则来进行，根据工程的具体实际情况，围绕房屋建筑的综合经济效益的目标进行结构优化设计。在进行结构设计时，首先要满足设计意图后，尽量使平面布置规则，缩小刚度和质量中心的差异，这样可以避免水平荷载与建筑物中太大的扭转作用力。在竖直方向上应避开使用转换层，减少应力集中现象。
房屋结构可靠度优化设计的约束条件，包括了应力约束、裂缝宽度约束、结构强度约束、尺寸约束、从正常时的极限状态下弹性约束到终极状态的弹塑性约束、从可靠指标约束到确定性约束条件等。在设计中，我们要保证各约束条件必须符合现行规范的要求。
2.2、建筑模型的优化结构设计的计算方案
完成计算方案的设定后只需编制相应适用的运算程序即可得到我们的最终优化结果。然而，结构设计的优化涉及到多个变量、多个约束条件，这是属于一个非线性的优化问题，在设定计算方案时，需要将有约束条件转变为无约束条件来进行计算。建筑工程设计中常用的方法有powell 算法、拉氏乘子法和符合型等方法。利用这些方法来计算建筑模型的优化结构设计方案。
3、房屋建筑设计中的结构优化设计
3.1、参与结构设计优化的前期工作
因为前期方案的确定直接影响建筑的总投资，而现在存在的普遍问题就是前期方案阶段结构设计并不进行参与，建筑师进行建筑设计时大多并不考虑结构的合理性以及它的可行性，但是建筑设计的结果却直接对结构设计造成影响，某些方案可能会增加结构设计的难度，并使得建筑的总投资提高。如果在方案的初期，结构优化设计就能参与进来，那么我们就能针对不同的建筑类别，选择合理的结构形式，合理的设计方案，获得一个良好的开端。
3.2、房屋建筑结构在设计中应遵循结构设计规范
房屋建筑结构优化设计的目的是追求适用、安全、经济、美观以及便利施工，因此，房屋建筑结构优化设计不但要求结构设计工程师有丰富的设计经验，也同时也要要对房屋建筑结构规范的条文有较为详细的了解，在房屋建筑结构设计规范的基础上，能够把自身的结构设计方案科学的融入到整个项目工程中。对于一些大面广的工程中，某些条文规定不可避免的偏于保守，同时，也有些条文对一些特殊、复杂工程的设计工程条文安全性不足。因此，房屋建筑结构工程师在优化设计中，应该充分利用扎实专业知识与丰富的经验，对上述问题做出科学与正确的判断，从而能够把握设计，使设计成果逐步优化，不断创新。
3.3、直觉优化（概念设计优化）技术与建筑结构设计
一般地，相同建筑方案能有花样繁多的结构设计；确立了结构建筑，即便在相同的荷载力的作用下也有很多不同的分析法；在具体的分析中材料、设计参数和荷载等的各项取值都是随意的：对建筑的细部处理方法更是花样繁多，而以上的这些情况都是电脑不能有效解决的，这就需要设计师自行进行判断。然而判断必须要符合设计的常规规律，而且要综合考虑实践经验进行，这就是我们之前说过的具体的概念设计的定义。所以该设计存在，在设计人员选择备选方案的具体过程里。
3.4、进行概念设计优化就是要解决房屋建筑结构设计中的复杂问题
在对房屋建筑结构进行设计的过程中，我们的最终目的就是要保证房屋建筑结构的耐久性、功能性和安全性，另外还要尽可能的延长结构和构件的使用寿命，同时降低工程的施工成本。房屋建筑在施工以及投入使用后，是会遇到很多不可抗拒的外力因素的，因此我们进行概念设计优化工作就是要保证房屋建筑在面对这些外力因素时是不会倒塌的。而概念优化设计的最重要的内容实际上就是要详细的分析建筑物怎样才能应对好外部的复杂的各种环境因素，其中地震的作用是最为复杂也是最为强大的环境因素。通常在地震来临时，我们很难及时的预测其发生的时间、地点以及其能量等级等内容，地震活动也无法参照过去所发生的例子，所以当地震活动来临时，它对建筑将会造成非常严重的损害。因此我们必须考虑到建筑物是会受到地震的作用的，要避免地震活动对房屋建筑造成巨大的损害。所以我们在进行结构设计时，应选择最为科学合理的抗震设计方案，设计中我们应多采用多道设防思想。
结束语
房屋建筑的性能指标有很多，如房屋建筑的安全性、耐久性、经济性和美观性等。而房屋建筑结构设计质量的优劣，关系到建筑物整体功能的发挥。因此，改革建筑结构设计理念，优化建筑结构设计方案不但是节约建筑成本，便于施工操作的具体措施，更是满足人们对房屋功能的需要，为广大民众提供良好舒适的生活居住环境。
参考文献
[1]张利民.房屋建筑工程中结构设计优化技术分析[J].科技创新导报,2012,32:49.
