建筑工程结构设计的要点

建筑工程结构设计的要点

陈宇

陈宇身份证号码：421126198410043893

摘要：在结构设计进行优化之前，对设计人员来说，首先对建筑工程做出相应的实地了解，从而才能够设计出相对比较安全、经济、美观等的建筑，同时还应该要不断加强自身在设计结构方面知识的学习对结构设计优化技术的发展进一步的推动。本文主要对建筑的结构设计特点、新要求以及新趋势进行了分析，以供参考。

关键词：建筑；结构设计；设计要点

前言目前，人们对建筑结构设计的要求越来越高，建筑产品的质量成为了社会群体广泛关注的问题。建筑结构设计的主要理念是在保障建筑物安全、实用、经济、美观的前提下，来达到空间的最优配置，实现资源的最佳利用。

一、建筑结构设计的主要内容建筑结构设计是指建筑结构设计师和工程师将各种建筑结构要素进行不同的组合，用图纸绘制出能体现用户需求的过程。总体来说，建筑工程中的结构要素主要包括梁、柱、板、地基基础以及大样等内容，工程师运用建筑系统知识对它们进行组合构成各种不同的建筑结构从而形成建筑结构体系。建筑结构中的抗震设计是指根据地震对建筑结构造成的危害程度和负面效应，对建筑结构破坏过程进行分析，在建筑结构设计时中加入不同的元素以减轻可能发生的实际问题。针对民用建筑，工程师进行设计时，不仅要考虑到建筑结构的总体布局，而且要关注建筑结构的细节问题，尤其是关键部位的细节问题，从而达到抗震防震的作用。另外，工程师需要着重考虑建筑的受力结构体系、结构设计模型的选择和地基基础设计的要求。

二、建筑结构设计中的常见问题（一）施工措施选用不当目前，在建筑行业中，由于钢筋混凝土具有取材容易、耐久性、可塑造性以及整体性好等优点，建筑行业对其的应用越来越广。但混凝土抗裂性较差的固有缺陷，如不采取适当措施，建筑物容易产生较大裂缝。一般而言，一旦建筑物产生裂缝，就会对其防水抗冻、防腐蚀能力产生很大的影响，同时也不利于建筑物的美观。为有效补救钢筋混凝土结构带来的负面效应，目前建筑行业中常采用膨胀加强带以及后浇带等方法。

（二）建筑结构的受力特点不明确建筑结构设计初级阶段，工程师往往忽视具体细节而较关注结构的整体空间特点。建筑物的地基设计对建筑物结构的竖向以及水平稳定起决定性作用，由于现代建筑物都是由笨重的大型材料组合而成，而且建筑结构的重力都是向下的，所以建筑物结构必须要将其自身重量转移到地面。工程师必须要掌握建筑结构体系中向下的作用力和地基承载能力的关系，从而对建筑物中核心的主心柱和主要承重墙的分布图进行绘制。对于不同层高的建筑物，水平方向构件的设计原理大致相同，但是竖向构件设计却有很大的不同，这是因为较高的建筑物侧向力会产生更大的倾覆力矩和剪切变形，需要更大的承重柱、承重墙和井筒。

（三）抗震概念不清晰我国《建筑抗震实际规范》中有明确规定：“建筑结构的底部框架（抗震墙结构），其上方部位的砌体抗震墙和底部设置的框架梁或抗震墙，应当相互之间对齐或者基本上对”。但是实际施工过程中并没有遵循这一要求，一些设计师为创造更大的底层空间，减少了砌体抗震墙的面积，这样会导致上部的抗震墙和地底下的抗震墙或建筑框架难以对齐，最终使得总体建筑结构内部无法起到规则化传力的作用。相关部门对这些现象都应该加以严格控制，另外建筑物的总高度也应该收到严格的控制。

（四）基础设计作为建筑工程结构设计中较重要的环节，地基设计不仅会影响到建筑结构的后期设计而且是整个建筑工程造价占据比例最大的部分。所以，在地基设计阶段如果出现问题就会造成较大且难以挽回的损失。建筑的地基应该选择质量好、承载能力强、并能够均匀沉降的场地土。如果建筑物过高，可以设计地下室来减小地基的沉降量，这样不仅能帮助承受地面压力而且能够保持地上建筑物结构的稳定。但是，需要注意的是，进行地基设计的时候要深入的学习建筑物所在地方的相关地基设计规范，避免由于不规范设计影响到项目的后期工作。另外，地基的位置选取很重要，建筑物应该建在平坦广阔、地质密实、远离河岸的地方，应该避开曾发生过断层、泥石流、山体滑坡等危险地段。

三、建筑结构设计的要求（一）合理利用竖向空间目前由于土地资源的日益紧张，高层建筑在民用建筑中得以应该应用，民用高层不同于其他的高层建筑，其要充分考虑到业主对建筑功能性的需求。设计师在设计过程中要充分考虑到各种户型的南向采光问题、卫生防疫性能问题、共享空中庭院问题等，众多需要考虑的功能性要求，使设计人员开始在民用高层建筑中进行了大胆的尝试，所以目前出现了结构连体、大底盘多塔及错层等多种复杂的结构形式，随着结构的日益复杂，需要设计师不断的更新自己的设计理念，设计是进行技术性的创新，同时还要更好的实现对结构设计软件的利用。只有这样，才能满足所设计出来的高层民用建筑具有更好的经济性、安全性和舒适性。

（二）选择性价比较高的建筑材料经济的增长带来物价的上升，建筑工程中土地、建材都不可避免的受到波及。要想控制建筑工程的成本，设计师就要凭借自己的工作经验和掌握的资源从宏观上对建筑整体结构系统进行把控，在工程前期对比分析各类结构部件、审核计算结果，从而达到结构体系的整体性能最优。建筑结构的设计要保证建筑物安全适用、有先进的经济合理的新型技术和材料，并确保设计方案的价格最低、经济效益最好。

（三）更高的抗震性能现代化的建筑工程都会增加抗震功能。建筑结构设计时，工程师不仅要分析建筑物在正常使用时的竖向荷载和风力荷载，还要建筑物具有防震抗震的能力，从而进一步提高建筑物的商业价值。地震效应和建筑物的重量成正比，减轻房屋的重量能有效提高建筑结构抗震的能力，因此，结构设计人员应该考虑到这方面的因素，在设计工作中尽量合理布局，使用新型复合材料，减轻建筑物的重量，从而有效提高建筑的抗震能力。

四、建筑结构设计要点优化（一）选择合理的结构方案建筑结构设计方案必须有一个符合实际、具有可操作性的结构形式体系，这个体系应该具备受力方向和大小明确、传递时简捷等特点。同一结构单元应该用一套结构体系，地震区应该遵守平面和竖向的结构规则。施工单位必须明确工程的设计要点，综合分析材料质量、地理环境、施工条件等情况，并和各供应商协商，在多种结构选型方案中选用最优方案。

（二）选择合适的计算模型结构计算是依据计算模型进行的，如果选用了不合适的计算模型，会导致结构计算错误从而引发安全事故的发生，所以选用合适的计算模型是保证建筑结构安全的前提。实际的建筑物结构中不存在纯粹的刚结点和铰结点，但计算简图的误差与实际结构的误差应该控制在允许范围之内，还必须要有对应构造措施的保证。

（三）有效分析计算结果目前，计算机技术在各行各业中都得到了广泛的应用，在结构设计中也不例外。但是针对建筑结构设计的软件多种多样，也就导致了计算结果也五花八门这是，建筑工程师就应该对这些软件的适用范围和使用说明进行全面的了解。设计师对于软件中出现的人工输入或程序本身错误所导致的误差应该进行科学的分析，认真校对，最终做出判断，选择合理的计算结果。

（四）结构设计要遵循一定的规则建筑结构设计中要遵守一定的规则，要注意建筑材料的延性、注意建筑设施中薄弱的地方、钢筋的锚固长度而且要考虑到温度对各种材料的影响。

五、结束语建筑结构设计是一项综合性较强的工作，其涉及到多个领域和工种，结合了建筑以及其他周边学科的内容。建筑结构设计需要在经过缜密的考虑和精确的计算后，确定建筑基础以及上部结构的设置，并有效的保障建筑结构整体的承载力和稳定性，从而使住户的生命财产安全得到有效保障。

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