解讀建筑結構設計的原則及注意問題

袁華安

（江蘇龍騰工程設計股份有限公司，江蘇南京 210000）

0 引言

所謂建筑結構設計是指設計人員結合建筑標準要求，同時結合自己的知識與經驗，對建筑的整體結構做出科學的設計，在建筑結果設計過程中，設計人員通過設計語言表達自己的設計理念，而結構語言是指結構元素，其中不僅包含著基礎、柱、梁，而且還包括墻、樓梯以及板等結構元素，合理運用結構元素，構建建筑物的結構體系。由于建筑結構設計屬于系統性的工作，因此在建筑結構設計過程中很容易出現問題，設計人員需要充分認識到建筑結構設計的原則，注意避免出現相關問題，保障建筑結構設計的質量，推動建筑行業的長遠發展。

1 建筑結構設計的種類與內容

1.1 建筑結構的種類分析

對于建筑物而言，建筑物的使用功能不同，因此對建筑物的要求也不相同，相應的便會產生不同種類的建筑結構。以建筑物的使用功能進行劃分，通常情況下可以將建筑結構的種類分為兩類，一類建筑結構為工業建筑，另一類建筑結構為民用建筑。如果以建筑物的層數來進行劃分，則可以將建筑物結構的種類分為四類，即單層建筑物、多層建筑物、高層建筑物、超高層建筑物。根據建筑物的結構形式來進行劃分，可以將建筑物的種類劃分為五類，即排架結構建筑、筒體結構建筑、框架結構建筑、大路結構建筑以及剪力結構建筑。除此之外，建筑結構的劃分還可以通過建筑物建設的材料方面進行劃分，根據建筑材料的不同來劃分建筑結構的種類，比如，針對混凝土材料的建筑，可以將其劃分為緩凝圖結構；針對木質材料的建筑，可以將其劃分為木結；針對鋼筋材料，可以將其劃分為建筑結構等。這些只是目前建筑工程中涉及的大部分結構種類，還有其他方面的結構種類。

1.2 建筑結構設計的內容

針對建筑的設計內容相對比較廣泛，其中包含建筑設計、結構設計、電氣裝備設計、暖通設計以及給排水設計等。不同的設計類型對設計的方法與原則有著不同的要求，但是所有設計類型都需要遵守以下4 個基本要求，即環保要求、功能要求、經濟要求和美觀要求。對于建筑結構而言，其在建筑設計中占有十分重要的地位，只有建筑結構具有科學性與穩定性，才能保障建筑物發揮使用功能，因此，在建筑物設計過程中，建筑結構設計同樣占有至關重要的地位。建筑結構設計過程為方案設計、結構設計、構建設計以及繪制施工圖。為了提高建筑結構設計的質量，首先，要對建筑結構的全部構建的承載能力和極限狀態進行計算，另外還需要計算器疲勞強度。這些計算結構是建筑結構設計的重要參考依據，同時也是保障建筑結構設計質量的重要基礎；其次，要做好結構分析工作；最后，要做好抗震設計工作，我國對建筑的抗震設計提出明確的要求，防烈度要求為Ⅵ~Ⅸ度。建筑物的抗震能力與抗震要求，與建筑物的結構以及建筑物的高度等密切相關，通常情況下，建筑物的高度越高，對抗震設計的要求也會隨之提升，二者成正比關系。在設計過程中也存在著不同的構造要求，并且需要采用不同的設計方法，這樣才能確?？拐鹪O計的質量與效果。

2 建筑結構設計的原則分析

適用性原則、美觀性原則、安全性原則、經濟性原則以及便于施工的原則，這五方面原則是建筑結構設計的主要原則。在建筑結構設計中，只有完美結合這五方面原則，才能取得最佳的設計效果。這不僅是建筑結構設計的重要目標，而且也是建筑結構設計水平與建筑結構設計效果的最佳體現。對于建筑結構設計而言，其發生在建筑物設計完成之后，因此建筑結構設計會在很大程度上受建筑物設計的制約與影響，但是建筑結構設計也會反作用于建筑物設計。建筑結構設計應建立在不破壞原有建筑物設計的基礎之上，同時還要滿足建筑要求，在原有建筑物設計的基礎上進行建筑結構設計。與此同時，建筑物設計不能超出結構設計的能力范圍，建筑物設計也同樣要遵循建筑結構設計的5項原則?？傊ㄖY構設計會對建筑物設計產生重要影響，在建筑項目建設完成后，其所體現的適用性、美觀性、安全性、經濟性以及便于施工等原則，是設計人員設計水平與設計能力的重要體現。

3 建筑結構設計的注意問題

3.1 基坑回填方面應注意的問題

基坑開挖過程中，不僅要注重開挖工藝的應用，而且還要充分考慮摩擦角范圍內的坑邊的基底土均會受到約束，如果不注重摩擦角范圍約束力，則將會導致設計效果不理想。由于存在一定的約束力，在約束力的作用下，通常情況下不會出現反彈的情況。但是這并不是絕對的，基坑中心的地基土則偶爾出現反彈的情況。針對這種情況的處理，傳統的措施難以發揮作用，處理效果不理想，因此應采用人工的方式清除回彈部分。在此過程中，如果出現基礎較小的情況，那么坑底所受到的約束會增大，因此坑底地基土的反彈作用相對較小，基本可以忽略不計。針對沉降幅度的計算，計算過程中則需要根據基地附加應力進行計算。反之，如果基坑相對較大，則坑底受到的束縛便會變小，因此，在進行箱基沉降計算的過程中，需要保障計算的精確性，提升計算結果的準確性，更好地為處理方案的制定奠定基礎。將被約束的部分作為安全儲備，這種方式是一種十分有效的處理方式。

3.2 抗震設計方面應注意的問題

框架柱或者型鋼混凝土框支柱在抗震設計過程的中應比較廣泛，在設計過程中，對箍筋的設置不僅要符合體積配箍率等構造要求，同時為了確保抗震設計的科學性，增強建筑結構的抗震效果，對箍筋肢距也要做出明確的規劃與科學的調整，使其符合鋼筋混凝土框架柱的要求，這樣才能更加有效的提升抗爭的質量和抗震的效果，充分發揮抗震設計的作用。除此之外，在必要的情況下，還應設置復合箍。這樣才能確?？拐鹪O計的質量，提高建筑結構設計的水平并增強其效果，保障建筑物具有相應的抗震能力。

3.3 挑梁設計方面應注意的問題

通常而言，應將懸挑梁做成等截面，特別是在出挑長度較短的情況下更應如此。相較于挑板，挑梁的特點更加突出，挑梁不僅具有自重相對較小的特點，而且還具有占總荷載比例較小的特點，只有在能夠有效降低挑梁自重的情況下才能作為變截面。在設計過程中，要注重對箍筋的應用，做到合理選擇箍筋，為后續的施工帶來便利。值得注意的是，變截面梁的撓度應不小于等截面梁。在設計過程中，針對外露的大挑梁，設計人員需要加強應用，可以將其作為變截面，這種設計方式既能更加充分地發揮大挑梁的作用，同時也能夠得到更好的美觀效果。

4 建筑結構設計的要點

4.1 選擇科學的建筑結構設計方案

建筑結構設計的目的不僅在于提升建筑的美觀性，而是要更加全面的進行考慮，在設計過程中，要更加注重提升建筑物的穩定性與安全性。在這種理念和要求下，在建筑結構設計過程中，需要設計人員合理選擇設計方案，確保設計方案的科學性與經濟性，同時還應結合科學的結構體系與結構形式。這樣才能保障建筑結構設計的質量與效果。首先要明確建筑物的總體布局，分析建筑結構的抗震節點，同時還要考慮建筑物結構的應力情況等。在建筑結構設計應避免出現同一結構單元混用不同結構體系的情況，同時秉持平面豎向的原則進行設計。其次，設計人員應結合建筑的使用功能，同時根據相關要求，在建筑設計方案中明確建筑物的材料類別以及施工條件等。

4.2 提高計算結果的分析水平

隨著建筑結構設計水平的不斷提高，在設計過程中對計算機技術的應用越來越廣泛，設計人員可以應用相關軟件進行計算，同時還可以通過軟件來對計算結果進行分析，這對于提升建筑結構設計質量具有十分重要的意義。設計人員應結合具體的設計要求合理選擇軟件，同時還要熟練掌握相關軟件的應用方法。不同的軟件有著不同的特點，同時也會存在一定的不足，為保障計算結果的科學性，需要設計人員參照多種軟件，確保計算參數的準確性。針對計算結果，設計人員應再次進行分析，對計算結果進行反復核驗，在保障計算結果準確性的基礎上才能將其應用于建筑結構設計方案之中。

4.3 提高材料的利用率

節約也是建筑結構設計的重要原則之一，因此在設計過程中應注重提高材料的利用率，起到更好的節約效果。在建筑結構設計過程中，應加強對那些輕質高強建材的應用。這既能更好地體現出建筑結構設計經濟性的原則，也有助于降低建筑工程項目的建設成本，同時還有助于節約能源與環境保護。設計人員自身要具備較強的環保意識，在建筑結構設計過程中加強對材料的利用率，為建設環境友好型社會以及資源節約型社會做出更大的貢獻。

5 結束語

對于建筑工程項目而言，建筑結構設計是十分重要的組成部分。建筑結構設計是保障建筑安全的重要基礎和前提，因此，設計人員在進行建筑結構設計的過程中，應始終秉持建筑結構設計的各項原則，合理把控個方面的注意問題，提高建筑結構設計的質量并增強其效果，為建筑工程的質量奠定堅實的基礎。