建筑結構設計基本原則及合理設計方案探討認識實踐

張溫卿

摘 ? ?要：本文針對建筑結構設計基本原則進行解析，其內容包括確定結構設計要點、明確防線具體參數、合理搭配功能結構、建筑結構平衡性等，通過研究結構布局優化、屋面結構設計、進行大樣詳細圖設計、建筑樓梯結構設計、建筑結構基礎優化設計、結構抗震性能提升、優化建筑結構框架等內容，其目的在于提升建筑結構穩固性，也為后續施工活動進行提供便利條件。

關鍵詞：建筑工程;基本設計原則;設計方案;防線結構

1 ?引言

作為建筑工程施工前的重要環節，建筑結構設計方案的可靠性，也將直接影響到后續施工過程中的有序性和工程施工質量。因此在具體結構設計過程中，需要秉持著相應的設計原則，同時針對不同應用環節使用相對應的設計方法，從而提高建筑結構設計方案的可行性，加快后續設計方案的落實速度。

2 ?建筑結構設計基本原則分析

2.1 ?確定結構設計要點

建筑結構在應用中，不同結構所承擔的功能內容也存在著不同，并且結構的作用也存在著較大的差異性，如承重墻和普通外墻在施工方法、施工驗收等方面均存在著較大的差異性。因此，需要明確該設計工作中的核心內容，以此為核心拓展其他的設計內容，從而提高整個建筑結構設計內容的可靠性。

2.2 ?明確防線具體參數

為了提高建筑區域的空間利用效率，在建筑工程設計中，會適當增加地上和地下結構層數。與此同時，建筑設計高度、深度的增加，對于結構設計的可靠性也提出了新的要求。建筑結構在具體應用中，會受到外界應力作用（如風載荷、側壓力等），這也要求在實際設計中，需要對結構本身的抗拉伸能力進行細致考量，結合受力計算模型確定建筑結構設計中需要設置的加固防線數量，對于結構關聯節點、相對位置等內容進行提前確定，從而提高系統自身的綜合防御能力，提升結構本身的穩定性。

2.3 ?合理搭配功能結構

在建筑結構設計中，需要涉及到許多的功能型結構，如外墻結構、連續墻結構、框架結構，在對其展開施工應用時，需要對于功能結構之間的關聯性進行梳理，以此為基礎來設計功能結構的關聯節點、從而提高系統結構本身的穩定性。例如，對于建筑工程中的承重結構，在對其展開設計時，需要著重關注結構剛性的提升，而管線結構在設計中，其側重點則是柔韌性方面的提升。兩組結構在實際應用中，存在著交叉性，如何找尋兩者間的平衡點，也是設計中需要重點考量的內容。

2.4 ?建筑結構平衡性

在建筑結構設計過程中，需要對結構間的關聯性進行科學性分析，其內容包括結構分壓情況、結構受力分布狀態等，在計算過程中，可以借助數據模型來輔助計算過程的推進。例如，目前很多建筑企業都會使用到BIM技術來完成數據分析、數據提取、數據建模等工作，借助模型來完成參數分析工作，并以此為基礎來完成結構平衡性設計，提升設計方案的可靠性[1]。

3 ?建筑結構設計方案應用要點分析

3.1 ?結構布局優化

對于建筑結構設計而言，在具體的工作過程中，做好結構布局優化屬于非?；A的環節，在具體操作中，需要對建筑操作規范進行了解，這是進行建筑設計的基礎，結合前期勘察資料、規范中計算模型，對于結構具體的設計參數進行確定，這也是進行結構布局優化的前提條件[2]。根據業主需求，對于建筑結構的布局情況進行調整，在此過程中，需要在結構完成調節之后，對其進行荷載導算[2]。根據導算結果對于結構剝薄弱位置進行調整，避免應力集中情況的出現。

3.2 ?屋面結構設計

對于建筑結構而言，屋面屬于和外界進行直接接觸的部分，其設計質量也將直接影響到建筑工程的耐久性和抗滲性。目前在屋面結構設計中，經常使用到的處理方式有梁板式設計與折板式設計兩種。前者最大的應用特點在于，梁板的橫跨度相對較大，在設計時需要著重關注梁板內應力變化趨勢，選擇恰當地加固方式，從而提高系統的可靠性。后者在使用中應用到的板結構都是偏心受拉構件，以此來提高結構的抵抗拉力。兩種設計結果在具體應用中，具備各自的應用優勢，需要結合實際應用情況進行恰當選擇，從而起到穩固建筑結構的作用。

3.3 ?進行大樣詳細圖設計

進行完結構布局和屋面結構設計后，可以根據設計中的相關內容，對于大樣詳細圖進行科學性設計，這也是后續進行設計方案修改的重要依托條件之一。在新技術（如BIM技術、計算機技術、大數據技術、數據庫技術、數字技術等）支持下，加快了樣本數據信息的分析速度，并且在分析過程中，能夠確保分析結果的準確性，為設計內容調整提供可靠的數據支持。需要注意的是，在對大樣詳細圖進行設計時，需要對結構寬度、高程、長度等內容的計量單位進行統一，并且對于結構相關性內容進行協調，確保其合規性和實用性[3]。

3.4 ?建筑樓梯結構設計

對于建筑工程而言，建筑樓梯不僅是日常確保居民正常出入的主要通道，而且還是突發事故出現后的緊急逃生通道。在建筑樓梯的結構設計中，非常重要的內容便是進行梯板撓度的合理規劃，結合建筑高度、各樓層層高等內容，對于該參數信息進行合理設計。因為設計中需要應用到許多的樓梯結構，因此需要遵循兩個“一致”原則，即每一層樓梯梯梁位置需要和整個結構保持一致，各個樓層樓梯結構的中心軸線保持一致。為了避免設計中出現應力集中的情況，在具體設計環節中，可以將樓梯結構的折角進行分隔，采取恰當地錨固方式對其進行處理，確保結構穩固性的基礎上，提高內部應力的分散性[3]。

3.5 ?建筑結構基礎優化設計

基礎結構屬于建筑工程順利推進的前提條件，在對其展開優化設計時，需要注意以下幾點：（1）目前大部分建筑工程的主體材料為混凝土，在對混凝土結構展開設計時，需要對原材料的各項參數進行確定，如強度、抗彎矩能力、級配、粒度等。部分材料參數的確定還需要借助數學模型進行分析，如配筋率、荷載情況、應力分布等。（2）對于建筑工程的基礎規范進行分析，確定建筑規范中，對于相關性內容的具體要求，以此為基礎對設計方案內容進行驗算，起到優化方案內容的作用。

3.6 ?結構抗震性能提升

結構抗震性能屬于建筑設計規范中的重要內容之一，位于不同地質活躍帶的建筑工程，在對其展開應用設計時，所參考的抗震等級也具備較大差異性。在具體設計過程中，需對作業區域的地質活躍度情況進行調查，結合建筑設計規范，確定建筑工程抗爭等級。隨后以此為基準，展開抗震結構的布局設計。一般情況下，所設計的建筑結構需要保持相應的對稱性，并且結構間需要存在較大的關聯性，在受到外界應力時，可以順利的將應力分散到其他結構當中，搭建完善的抗震體系，以此來提升設計結構的平衡性。

3.7 ?優化建筑結構框架

在對建筑結構展開設計時，框架設計也屬于較為重要的應用內容。在具體應用設計中，可以借助之前建立的數學模型，對于結構承載情況進行分析，根據分析結果確定實際設計中需要注意的要點內容。同時還需做好框架結構所用材料的篩選工作，明確具體的設計參數，以提高設計框架的穩固性，減少后期施工變更情況的出現。

4 ? 結束語

綜上所述，建筑結構設計過程中，涉及到了許多應用內容，這些內容之間保持著相對的獨立性和關聯性，這也是在設計中需要協調的重要部分。通過明確建筑結構設計中的應用要點，不僅可以提高設計內容的合理性，而且對于加快后續施工活動的開展速度也有著積極地作用。

參考文獻：

[1] 陸濤.剪力墻結構設計應用于建筑結構設計的影響分析[J].工程技術研究，2019（13）：171～172.

[2] 王華梅.結構設計優化在建筑設計中的應用探索構架[J].綠色環保建材，2019（4）：98.

[3] 張立維.建筑結構設計中的建筑安全性分析[J].建筑技術開發，2019（8）：130～131.