淺談結構設計中被忽視的幾點設計原則及注意事項

王冕

云南省玉溪建筑工程設計院 云南玉溪 653100

1 結構設計中常被忽視的幾點設計原則

1.1 最優化原則

建筑結構的設計中，涉及到的內容十分的復雜，同時設計的范圍也十分廣泛，建筑的結構各組成的部分對設計要求也是不同的，它們有著很大的差異性，這就對其結構設計造成了一定的難度。在進行結構設計中，為了保證設計內容的相互協調和相互配合，就需要設計人員按照最優化的原則，來對結構各個部分內容進行全面深入的分析，來對各個部分的獨立性和協調性進行精細的設計，從而實現結構設計的最優化效果[1]。

1.2 整體性原則

在建筑結構設計中，其需要對建筑整體的結構都實施設計，在現代化的建筑工程中，其工程結構的體型、功能和體量等要求都比較高，作為一種綜合性的建筑類型，在建筑結構的設計中一定要重視整體性的原則。結構設計中一定要將各部分當作一個整體實施分析與研究，從其整體角度進行出發，來做好對各部分的協調設計，從而來防止由于局部設計的問題而導致其整體性能的不足。

1.3 剛柔相濟原則

在建筑結構的設計中，剛柔相濟為其最科學的設計體系。若建筑結構出現過于剛硬的話，當面臨強大破壞力，其建筑的結構就會承受過大的力，其結構變形的能力不夠，就會導致其出現大面積的坍塌或全部毀壞情況。若建筑的結構出現過于柔的話，就會使其缺乏一定強度，當面臨破壞力時，往往很難滿足要求而導致其出現整體的傾覆，則在設計中就要求設計人員嚴格按照剛柔相濟原則，把握好工程設計的力度，保證建筑結構的合理設計。

2 結構設計注意事項

2.1 做好建筑結構的平面設計

進行建筑結構的平面設計中，要先對建筑物實地情況進行了解，如工程地質的構造、地區抗震的烈度以及建筑物的周圍環境和設施等，在對抗震的設防烈度實施評估中，若建筑物地區抗震的設法烈度為六度區，就不用進行建筑物界面的抗震演算，但一定要滿足建筑結構對抗震設計要求的規范和以及對抗震措施需求。平面設計中設計人員要做好對構件受壓的情況分析，還要到實地考察保證設計的準確性。若抗震的設防烈度于七度區或更高區域，就可以借助電腦實施建模運算處理，借助軟件圖層的功能來對相關層進行直接的凍結，進行新柱層以及梁層等圖層結構的構建中，就能夠具有很高的繪制效率，還便于對不同的結構平面圖實施修改和復制，又便捷又準確[2]。

2.2 做好建筑結構穩定性控制

在結構設計中，要對側向的位移限值進行重視。由于建筑結構隨著高度增加其水平的位移也會迅速的變大，為了避免其結構出現過大的位移，相關規范就會對結構頂點的位移以及層間的位移進行一定限制。其中控制頂點的位移主要的目的是確保建筑內的人體具有良好的舒適感以及避免房屋在地震環境中出現倒塌，為了保證結構的防倒塌性滿足要求，在進行結構設計中，就要進行相關的效應進行考慮和計算；控制的層間位移主要的目的為了避免填充墻和裝飾物等一些非結構性的構件出現開裂與損壞，在設計中一定要嚴格按照標準規范進行計算。另外，在建筑場地出現地震時，若建筑物自振的周期與場地特征的周期比較接近，就會出現共振，則在建筑結構的設計中就要對建筑場地的特征周期進行預估，對結構層數進行調整，來合理選擇結構的類別與結構的體系，增大其建筑物自振的周期以及建筑場地的特征周期差別，防止共振現象的發生。

2.3 做好相關結構縫隙的設置

在建筑結構的設計中，涉及到諸多結構縫隙設置，主要包括沉降縫、溫度的伸縮縫以及防震縫等。溫度的伸縮縫設計中，影響其效果的因素有很多，一般規定其結構的伸縮縫通過最大的間距進行控制，若其最大的間距需要進行適當的減小或者適當的放寬時，要按照實際的工程情況以及相關的條文規定進行。比如，在北京朝陽的商業中心和廣東的佛山醫院一些工程結構中，盡管其結構的長度超過了100m，但由于具有其它的措施，就沒有進行溫度的伸縮縫設置。而沉降縫是由于同一的建筑物內各部分的基礎存在顯著沉降差所導致的，對其進行設計時，一般通過“放”、“調”和“抗”的方式進行處理，通過設置剛度強的基礎和對各部分的基礎形式進行調整等方式，如一些工程通過基巖端進行承樁設置，而不再主樓和裙房間進行縫隙設置；還有一些工程中通過留后澆帶進行處理。對防震縫并沒有相應的規范明確進行規定，要根據實際的情況進行設計[3]。

2.4 注意結構扭轉事項

對建筑結構的設計中，要求其剛度的中心、幾何形心和結構的重心要盡可能的匯在一點，而所謂的結構扭轉就是結構設計沒有實現未三心合一的情況，導致其在水平的荷載下出現結構的扭轉效應。為了防止建筑物由于水平的荷載作用導致扭轉，結構的設計中要對結構的形式以平面的布局進行合理選擇。為了使樓層的水平力沿著平面均勻的分布，對結構扭轉進行減少，建筑的平面要盡可能的使用一些矩形、方形和圓形等簡單的形式。若在城市的規劃中，由于街道景觀要求和建筑場地限制情況，導致建筑不會都通過簡單的平面，而需要用到不規則的L形和T形等復雜性平面時，要把凸出部分的厚度和寬度比控制于允許范圍內，還要盡可能的讓結構保持對稱的狀態。

3 結語

綜上所述，在建筑結構的設計中需要遵循諸多的設計原則，同時這些設計原則也往往受到設計人員的忽視，進而對其設計效果產生一定的影響，因此，設計人員一定要全面掌握結構設計的原則，并把握好設計注意的事項，這也是建筑工程設計中需要一直重點關注的內容，對建筑結構性能保證至關重要。