摘要：对于任何一项建筑工程而言，其建筑设计与结构设计之间都是相辅相成的，在实际的设计过程中需要找到双方的平衡点，以保证两方面的设计工作都能达到所规定的要求和标准。在人们物质生活水平不断提高的今天，人们对于建筑物的建设提出了更多和更高的要求。因此，在保证建筑设计具有美观、经济、合理的前提之下，还需要做好建筑内部结构方面的细节设计工作，保证建筑物具有更高质量的内部结构，实现整个建筑物具有更高的抗震和抗压性能。作为建筑物的结构设计人员，在整个设计的过程中需要严格遵守相应的设计规范和原则，积极使用新技术和新材料，保证建筑物的内部结构设计具有更高的质量保证。
关键词：建筑物；结构设计；细节问题
本论文以某高层住宅建筑工程这个项目为例，需要指出建筑结构设计的基本流程与注意事项如下：建筑工程这个项目位于某城市的市中心繁华的地段，地上20层，地下1层，建筑总高度达到78.3m，建筑总面积大约25万m2。宅建筑工程这个项目建筑结构的长宽比为3.8～7.4，高宽比为5.6～10.1。宅建筑工程这个项目所在地有着平坦的地形，以人工填土为主的表层，土层在垂直与水平方向有着非常稳定的分布，一般第四纪沉积土层的以下部分。宅建筑工程这个项目建筑的结构为二级安全等级，抗震设防重要性为丙类抗震设防，基本风压0.45kN/m2，抗震设防烈度为9度抗震设防烈度。
1建筑结构的设计原则
建筑结构的设计原则是相关工作人员在进行建筑设计构成中要遵守的重要准则，是设计出高质量建筑的重要前提。只有遵守建筑设计的原则，按照一定的执行标准，才能设计出功能更加完善、形状更为美观的建筑。下面从三个方面对建筑结构的设计原则进行具体阐述：第一，基础方案要合理，基础方案的制定是进行一项建筑结构设计的第一个步骤。在进行基础方案的制定时应当考虑诸多因素，如气候的变换、地质的特征以及周围环境等，所以在制定基础方案时应当充分结合实际情况来进行制定。同时，在制定建筑结构的基础方案时，应当以完善的施工地质调查报告为依据，充分利用好地基的作用。地基有时候会出现变形现象，所以在制定基础方案时，也要考虑到这一点。除此之外，设计单位的相关人员也要对建筑物进行跟踪分析，尤其是对建筑物的负荷及上部结构，通过分析机构对基础方案进行改善，这样一来使得基础方案更加有利于提高建筑物在进行设计时的质量，提高经济效益；第二，提高计算简图的精确性，计算简图的设计为整个建筑结构设计的重要内容，所以在进行建筑结构的设计时，需要对很多数据进行细致地分析与精确地计算。建筑物结构点作为计算简图中的一个难点，这就需要设计人员对其进行深入探究，以便提高计算简图的精确性，从而保证整个建筑结构的设计质量；第三，结构措施完善，它也是建筑结构设计时应当注意的一条原则。建筑物在进行施工时，会用到很多材料与设备，这些材料与设备的性质、结构都会对建筑物产生一定的影响。
2建筑结构设计中的常见问题
2.1建筑基础选型不合理
在建筑结构设计时，合理的基础造型能够直接反映此设计是否经济安全且科学。但在我国的建筑结构设计中，仍然存在着这样的不合理现象。这成为我国建筑设计问题的现象之一。不合理的基础造型对施工地的地质沉降影响非常大，不但会增大其难度，还会将建筑的质量安全以及地基承载力大大降低，非常容易使建筑结构变形，造成人财损失。
2.2建筑框架结构设计不合理
建筑框架结构的设计也存在着许多的不合理，建筑结构设计工作者经常会将纵向框架的设计忽略掉。纵向框架的设计是一个抗震设计，它的忽略会使建筑没有了抗震能力，导致配筋和胯中纵筋出现配置不均匀的现象。在框架结构的设计时，承重柱截面的高度过小，使柱顶抗弯强度降低，当地震发生时，房屋很容易被破坏。除此之外，还有一个突出的问题，在剪刀墙结构当中，把用于连接墙肢之间的连梁，按单梁设计。此问题最突出的便是阳台，因为阳台梁的荷载并不是很大。设计工作者就会经常将它按单梁来设计，这样设计不仅会降低梁的承载力，还会对房屋的安全性造成很大的影响。
2.3钢筋锚固中存在的问题
现在我国的建筑在施工中，对钢筋混凝土的使用量越来越大，由于钢筋混凝土的强度较大，可以增强墙体强度以及建筑的稳定性，而它的锚固直接影响了整个建筑结构的稳定性。而现如今，我国的一些建筑剪刀墙的厚度仍然不达标，这一不达标便导致了钢筋水平锚固长度不达标。钢筋的锚固长短是有规定的：在250mm范围内。一旦遇到钢筋锚固长短不符合要求，会造成钢筋绑扎困难，与此同时，也会影响混凝土的搅捣和浇筑效果。
2.4地下室外墙结构设计不合理
建筑结构设计还有一个重要的环节，那就是地下室外墙的设计。地下室外墙设计影响着建筑的承载力。在此设计中，考虑不周造材不当等问题仍然存在着，有一部分建筑设计工作者做不到对这一设计的足够重视，因此导致地下标高、地上负荷以及地下水位等质量问题的出现，大大降低了整个建筑的质量。
2.5楼板变形程度计算中存在的问题
在建筑结构设计工作中，对设计工作者的随机应变能力要求特别高。如果没有很好的随机应变能力，会使设计工作者不能根据实际情况对楼板变形的计算进行合理的调整。
3建筑物结构设计的细节问题分析
3.1结构主体设计
本建筑主体结构采用现浇钢筋混凝土框架一剪力墙结构体系，剪力墙抗震等级一级，框架抗震等级二级。结合建筑使用功能，作为主要抗侧力构件的剪力墙布置在建筑中部，并形成筒体，筒体周围设框架柱。因受层高及使用功能的限制，地上部分楼层主次梁均沿Y向布置，以便减小主梁高度，增加使用净高，标准层楼板厚110mm。本工程结构嵌固端位于地下室顶板，考虑其承受并传递由地震作用产生的水平力，故其板厚为180mm，板配筋双层双向满布。本建筑结构采用中国建筑科学研究院编制的多层及高层建筑结构三维分析与设计软件SATWE（墙元模型）进行分析计算，计算结果比较合理并符合现行规范要求。
3.2基础设计
本工程根据地质情况通过对地基承载力的计算，决定采用梁板式筏形基础。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆Y向基础梁尺寸为1800x2000，1000x2000，X向基础梁尺寸为900x1800。因筒体内电梯基坑及集水井局部下降的影响，主梁不能正常贯通，并且筒体部位竖向荷载较大，故筒体部位四周2m范围内板厚1.5m，其余部位板厚1.0m。基础计算采用建研院编制的弹性地基梁板基础软件计算。因本建筑主体偏向地下室平面右侧，左侧①轴一①轴为纯地下室，为减小高低层间基础差异沉降对上部结构带来的危害，在纯地下室与主楼相交部位设置后浇带，后浇带在主楼结构封顶后浇筑，同时在设计中加大后浇带所在跨板的配筋，以抵抗结构后期的不均匀沉降。
3.3局部设计的几点考虑
（1）本建筑的外框架与内筒间距较大，为14.5m，框架梁端在内筒处负弯矩较大，按常规做法此梁在筒内宜贯通，以平衡梁端的负弯矩，但建筑设在筒内的楼电梯间以及通风和水专业的管道井均使框架梁不能正常贯通，这样在筒体剪力墙上产生较大的平面外弯矩，为此采取以下措施：①加大设于筒体墙内楼层处暗梁截面及配筋，形成加强环梁，通过此环梁，将作用于X向墙体上的平面外弯矩分别传递到Y向各墙上；②与框架梁相交的墙体节点处均设置暗柱，并通过计算配置暗柱内的纵筋和箍筋；③因剪力墙厚450mm，按如图2所示进行改进，增加梁端凸出部分，以便提高梁端在抗震时的锚固。
（2）为减小框架梁的荷载以便减小梁的截面高度，本建筑的次梁均沿Y向布置，这样就加大了次梁的跨度，为控制次梁的挠度和裂缝，在结构布置时尽量将次梁在筒体内贯通，形成三跨连续梁，并通过计算配置梁下部纵筋，满足正常使用的要求。
（3）在设计计算过程中发现，X向轴与剪力墙相交的框架梁，因在同一平面内的剪力墙刚度相对很大，在地震力作用下，与剪力墙相交部位的梁端配筋均超筋，为解决此问题，设计中采取两条途径分别计算：①在不考虑地震作用时，梁与剪力墙相交处按固结考虑，计算后按结果配置梁端负筋；②在考虑地震作用时，假设梁与剪力墙相交处出现塑性铰，计算后按结果配置梁跨中正筋。这样既能满足正常使用时的强度要求，又能保证地震作用下的安全。
3.4框支层结构设计
3.4.1框支层结构设计
高层住宅建筑工程这个项目结构设计中，为了有效改善混凝土的受压性能，增大结构延性，在设计工作中合理控制墙肢轴压比，其比例应控制在0.5以内。核心筒落地剪力墙的厚度为40cm，核心筒以外，建筑四角分别布置L型剪力墙，厚度为70-90cm之间。底部加强区域的剪力墙设计中，应按照相关规范与技术要求设置相应的约束边缘构件，其纵筋配筋率应控制在≥1.2%，体积配箍率则要控制在≥1.4%。同时，在本工程长厚比<5的短墙计算中，按照柱输入计算进行分析与比较。墙体水平与竖向分布筋不但要满足基本的计算要求，而且满足最小配筋率为0.3%的限值。
3.4.2框支柱设计
高层住宅建筑工程这个项目框支柱的抗震等级为二级，在本工程框支柱的剪力设计中，设计值按照柱实配纵筋进行计算，还要剪压比应控制在0.15以内，乘以放大系数1.1。柱内纵向钢筋的配筋率应<1.2%，体积配箍率均<1.5%，使得柱具有较为理想的延性，以符合“强剪弱弯”的设计要求。轴压比的限值为0.6。框支柱主要截面为1300×1300和1300×2300等形式，设计工作中的相关计算结果表明，全部框支柱的受力情况较为理想，轴压比为0.41～0.52，所以，箱形转换层下的框支柱变形控制效果较为理想。
3.4.3箱形转换层楼板设计
高层住宅建筑工程这个项目的结构设计中，箱形转换层的箱体的上下层板厚均为25cm，总高度为245cm。结构设计工作中，采用专业的ANSYS有限元软件对箱体上下层板的内力进行分析与计算。在不同的荷载工况条件下，在箱形转换层楼板设计中，楼板裂缝≤0.2mm，实配双层、双向通长钢筋。箱体上层板的最大压应力控制在1.2MPa以内，箱体下层板的最大拉应力应控制在2.0MPa以内。
4优化建筑结构设计的对策
4.1加强与其他建筑过程中的交流
设计工作者在了解到设计要求后，并非按照自己的设计思路进行设计，因为一切不考虑到实际情况的设计都将只停留到图纸之上，所以设计人员应当在了解到设计要求后，认真分析建筑物所处的环境、地形、占地面积及主要用途等因素。因此设计工作者应该对设计内容及其环境有一个大体的掌握。在前期的准备工作时，也应当积极地与建筑工作者进行沟通交流，了解各种建造设计都有可能出现的情况，对所使用的各种材料进行分析、估价等工作。
4.2设计师加强自身素质建设
设计工作者应当不断提升自身的专业素质，加强对国家建筑条例的学习。现如今我国的建筑物层出不穷，建筑设计者应当丰富自身的理论知识，充分了解国内外的著名建筑，不断注入新的血液，对中国的地理环境、社会环境等充分与自身的设计工作相结合。在设计的过程中，不断积累经验，提高自身的专业水平，对于一些与自身工作相关的国家建筑条例也要进行学习，避免在建筑结构设计的过程中出现一些不必要的差错。
5结论
总而言之，对于建筑物来说，做好其结构设计工作意义重大。而建筑结构的设计工作是一项比较系统和全面的工作，需要相关设计人员具有扎实的理论基础和实践功底，在实际的设计过程中对细节方面的问题进行充分地考虑。这样能够保证建筑物结构方面的设计工作能够做到事无巨细，为建筑物不具有更高的质量以及更佳的使用性能打下坚实的基础。
参考文献
[1]吴娟,程群英.关于建筑设计的几点看法[J].江西建材,2015,22:43+
48.
[2]童联军.建筑结构设计细节问题分析[J].江西建材,2015,22:61+65.
[3]丰敏.浅谈房屋建筑结构设计细节[J].民营科技,2010,03:237.
[4]郝建.浅谈建筑结构设计中的几个细节问题[J].信息与电脑(理论版),2009,09:96-97.
论文作者:周文平
论文发表刊物:《基层建设》2017年第21期
论文发表时间:2017/10/30
标签：建筑论文; 结构设计论文; 建筑物论文; 建筑结构论文; 基础论文; 结构论文; 框架论文; 《基层建设》2017年第21期论文;