建筑结构设计原则及设计要点

建筑结构设计原则及设计要点
作者：赵瑞环
来源：《中国科技博览》2015年第31期
[摘要]作为建筑设计的一个关键环节，建筑的结构设计对建筑的质量和性能具有举足轻重的影响，因此需要加强对建筑结构设计的重视，采用先进的工艺和规范的手法进行合理的结构设计。

[关键词]建筑结构设计；要点‘规范；技术；要点分析；设计原则
中图分类号：F22 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）31-0155-01
城市的发展和进步极大的推动了建筑行业的发展，为了保证建筑结构的安全性、适用性和耐久性，需要对建筑的结构进行合理的设计，这就需要把握建筑建构设计的要点，按照一定的原则进行设计，进而最大限度的提高设计的质量和水平，提升建筑的整体质量和效果。

（一）布置预制板
在对预制板进行布置时，需要对其块数和类型进行标注，在这一过程中为了避免出现线的交叉的情况，一般是采用水平线和垂直线代替对角线形式，给类型相同的房间标注相同的类型号。

此外，为了最大限度的减少工作量，需要对全图进行统一编号，这样也可以方便工作人员看图。

在进行布板时，要采用宽板从房间里向外布板，同时将现浇板带留住靠窗的位置。

（二）现浇板的配筋工作
在布置好预制板以后，需要对现浇板进行配筋，对配筋的材料有一定的要求，钢板一般是选取厚度为120、140、160、180四种尺寸，并且要用二级钢包的二级钢中直径在12 以上的受力钢筋，并且对吊钩使用一级钢，其他构件避免使用一级钢。

此外，要保证钢筋的大直径和大间距，同时将间距控制在200以内。

在对现浇板进行配筋时，对于跨度小于两米的板的上部钢筋不必断开，并且在结构图中可以忽略，但是要确保钢筋的直径类型不可过多。

（三）部分位置的剖面详图设计
对于雨篷、阳台以及挑檐而言，需要设计详图，首先对于阳台和雨篷而言，需要将竖板的厚度控制的80左右，并且将竖筋放置在板的中间，同时阳台的竖板要进行现浇，避免在挡板的相交处出现裂缝等问题。

如果在雨篷和阳台的装饰板是斜的时，要将钢筋放在板的上部，并通过水平挑板的下部锚入墙体圈粱（即挑板双层布筋）。

两侧的封板可采用泰拍板封堵，钢筋与泰柏板的钢丝焊接，不必采用混凝土结构。

挑板挑出长度大于2米时宜配置板下构造筋，较长外露挑板（包括竖板）宜配温度筋。

二、基础平面图的设计
在建筑的结构设计中，除了对各个层面的结构图进行绘制以外，还需要对绘制基础的平面图以及详图，基础平面图和详图对建筑的结构设计起着关键的指导作用，因此需要从以下几个方面着手，做好基础平面图的设计工作。

首先，对于地基不均匀或者是地基较软时，以及柱下的拓展基础宽度大于四米的情况下，需要采用柱下条基。

若基础下有防空洞或者是钻井，则需要借助厚度较大的板来将其跨过。

其次，需要对混凝土的基础设置相应的垫层以及必要的防水层，当做防水层时，一定要注意其厚度必须达到规定的要求，同时若是建筑所选择的地段较好，捅死基础的埋深在三米以上，可以将地下室的建设工作较为甲方，当地下室的墙为混凝土时，楼层的处梁以及基础梁可以取消。

再次，对于对于抗震缝和伸缩缝需要在连接处进行加强处理，不可在地面以下进行设缝，并将沉降缝两侧墙体的基础进行分隔。

三、暖沟图及基础留洞图设计
在对暖沟图以及基础留洞图的设计中，要遵循以下几个设计要点，如果沟盖板的设计过程中遇到电线管时，需要设置厚度为四百的覆土，同时在图纸的设计中，要对暖沟两侧的墙体的厚度以及材料等内容进行注明，对于深度较大的暖沟，需要对其强度进行验算。

如果洞口大于400，需要加过梁，并在暖沟中加入通气孔，若是基础的埋深较浅，会导致暖沟入口底以及基础留洞的深度降低，这就需要将基础局部降低。

对于湿陷性的黄土地或者是膨胀土地而言，需要采取针对性的措施，要按照地区的特殊性进行设计，并且将暖沟的宽度设计为1200.
四、高层建筑结构设计要点
1、地基与基础设计
高层建筑结构中地基是建设施工的基础。

建筑设计师在进行高层建筑结构设计的过程中要对建筑地基进行全面了解，要对建筑结构和建筑环境进行全面分析，确保将环境和施工有效结合在一起，提高设计的可实行性。

我国的建筑环境差异较大，地质情况各不相同，因此在进行设计的过程中设计人员要对地质状况进行深入研究，确保施工顺利进行。

设计人员要首先对地质水位进行勘探，对地质数据、上层结构类型、使用功能、施工条件进行综合考虑。

其次要对周围建筑环境安全进行研究，观察建筑物沉降或倾斜状况。

最后要对建筑物设置位置及标高进行了解，对建筑施工科学性进行分析，确保施工顺利进行。

2、水平荷载问题
施工的过程中影响建筑质量的因素主要有：垂直荷载、风力产生的水平荷载、地震抵抗力等。

水平荷载对建筑质量起决定性作用。

水平荷载是建筑结构设计的主要控制因素，其在楼房自重及楼面自重等方面具有非常好的结构控制效果，可以对楼房结构进行倾覆，加强建筑竖构
件的作用力。

设计人员要对水平荷载的大小和方向进行分析，对水平荷载可能导致的高层建筑结构问题进行预防和控制，加强对建筑结构的强化效果，减少水平荷载造成的建筑结构问题。

3、结构侧移问题
侧移问题是当前高层建筑设计中的关键影响因素。

在高层建筑结构中，水平荷载作用可以导致高层结构向侧面变形，导致建筑结构出现侧移。

因此，设计人员要对结构强度进行有效控制，加强对风荷载作用力产生的内力抵抗效果，要对内侧的刚度进行强化，确保在水平荷载下产生的侧移在一定的范围内，降低可能出现的侧移问题，提高高层建筑的使用安全性。

设计人员要对高层建筑的侧移进行定时监测，对超出侧移范围的高层建筑及时进行处理，降低可能出现的建筑质量问题和安全问题。

4、结构延性问题
高层建筑结构具有较好柔和性，在地震作用下可以形成更大的形变。

为了提高高层建筑结构的抗震作用，设计人员要对建筑结构塑性形变进行强化，保证高层建筑在进行塑性形变的过程中仍具有较强的抵抗变形能力。

要在进行高层建筑结构设计的过程中对高层建筑结构进行合理强度强化，对高层建筑边角、高层建筑底座等部分进行合理处理，保证高层建筑结构具有足够的延性，加强高层建筑的安全性和稳定性。

5、结构选型问题
高层建筑结构施工工艺在一定程度上不仅会影响到建筑施工材料的消耗，还在很大程度上影响到工期和质量。

因此在进行高层建筑结构选型的过程中，设计人员要对建筑结构体系进行全面控制，对建筑结构工艺进行合理选取。

在进行选型的过程中，设计人员要对高层建筑结构平面及立面进行控制，保证将建筑结构的几何中心、刚度中心、结构中心有效汇于一点，提高单独结构的控制效果。

要注意将建筑结构力学分析进行完善，保证建筑施工的受力效益和受力特性，对高层建筑结构选型概念阶段进行设计，保证建筑施工的经济效益。

设计人员要对选型环境、工艺、施工效果等因素进行全面考虑，提高建筑结构的综合效益，降低可能出现的工程资源消耗和工程资源浪费现象。

6、抗震及连梁问题
在进行抗震设计的过程中，高层建筑一般不采取单纯框架结构体系，常选取框架一剪力墙、剪力墙、筒体结构等完成对自身结构的加固和抗震。

这种方法可以有效提高对地震的抵抗效果，加强建筑结构的经济性。

除此之外，高层建筑在进行内力和位移计算的过程中还常使用弹性刚度。

弹性刚度可以有效对连梁超筋或截面控制超过剪压比的连梁刚度进行控制，提高连梁的效果。

在框架-剪力墙结构中，设计人员可以对连梁的刚度进行降低，对刚度系数进行折减。

当折减后建筑结构仍不能满足设计的需要和要求，设计人员可以适当对连梁进行内调幅，但是在实际调幅过程中要保证调幅力度低于20%。

结束语
建筑的结构设计对建筑的整体设计有着举足轻重的影响，因此需要加强对建筑结构设计的重视，遵循建筑结构设计的基本原则，并把握设计的要点，进而提高建筑结构设计的科学性和适用性，最大限度的提高建筑的整体质量使用功能。

参考文献
[1] 张宇鑫，刘海成，张星源.PKPM结构设计及应用[J].上海同济大学出版社，2009（06）
[2] 林同炎.结构概念和体系[J].北京中国建筑工业出版社，2012（05）
[3] 陈富生，邱国桦，范重.高层建筑钢结构设计[J].北京中国建筑工业出版社，2009（13）。