摘要：为了全面提升建筑整体设计水准，工作人员必须集中注意力在结构设计层面上，毕竟其直接决定着建筑的安全稳定性结果。不过因为诸多因素交织化影响，当前我国建筑结构设计中还存在诸多缺陷。为了避免给建筑整体设计质量造成威胁，文章细致观察分析现阶段我国建筑结构设计中遗留的问题，并且结合丰富实践经验探讨富有针对性的处理对策，希望能够引起广大建筑结构设计人员的重视。
关键词：建筑；结构设计；原则；注意问题
引言
建筑结构设计简而言之就是依据建筑施工图进行内力分析、验算各截面的强度和刚度并确定其具体的工程做法的过程。结构设计用基础、墙、柱、梁、板、楼梯、大样细部等结构元素来构成建筑物的结构体系，包括竖向和水平的承重及抗力体系，把各种情况产生的荷载以最简洁的方式传递至基础。
一、关于建筑结构设计的原则
适用、安全、经济、美观、便于施工是进行建筑结构设计的原则。一个优秀的建筑结构设计往往是这五个方面的最佳结合。完美的建筑结构设计就是在努力追求这五个方面的最佳结合的过程中产生的，适用、安全、经济、美观、便于施工是结构设计人员最终努力的目标，是结构设计的最佳体现。结构设计一般在建筑设计之后，“受制”于建筑设计，但又“反制”于建筑设计。结构设计不能破坏建筑设计，应满足、实现各种建筑要求；建筑设计不能超出结构设计的能力范围，不能超出安全、经济、合理的结构设计原则。结构设计决定建筑设计能否实现，从这个意义上讲，结构设计显得更为重要，虽然一栋标志性建筑物建成后，人们往往只记住建筑师的名字，但一个适用、安全、经济、美观、便于施工的结构设计也是结构工程师的责任和追求。
二、结构设计的基本内容
建筑结构设计可分为整体设计和构件设计两部分进行，整体设计又包括上部结构设计和基础设计。
2.1结构计算
结构计算是实现结构设计的主要手段，是确定柱、梁、板的布置方案、截面尺寸及配筋的主要依据。结构计算前，应先确定设防烈度、设计地震分组、抗震设防类别、抗震设防标准、场地类别、风荷载、地震作用、抗震等级等各项主要参数。结构计算的工作量是相当繁重的，尤其随着高层、超高层建筑的日益增多，结构越来越复杂，结构计算、抗震要求越来越高，计算机被大量利用到结构计算是大势所趋。而应用计算机使用软件进行计算，充分发挥了计算机速度快、精度高的优势。但结构设计程序的出现和使用，并没有降低对设计人员的要求，相反，它要求设计人员有扎实的理论知识功底和严肃认真负责的工作态度。同时，我们在结构设计时应根据相关规范要求对结构计算内容进行选择。例如当建筑物位于抗震设防烈度为6度区时（建造于Ⅳ类场地上较高的高层建筑除外），根据规范要求可以不须进行截面抗震验算，采取符合有关要求的抗震措施。而对于位于抗震设防烈度为7度及以上地区的建筑则需须通过导荷进行整体结构抗震计算。
2.2坡屋顶设计
在结构设计中，建筑坡屋面计算的处理方式有两种：梁板式及折板式。梁板式适用于建筑平面不规整，板跨度较大，屋面坡度及屋脊线转折复杂的坡屋面。反之，则适用折板式。两种形式的板均为偏心受拉构件。板厚基于构造需要一般不宜小于120mm，板配筋时应有部分或全部的板负筋拉通以抵抗拉力。此外，梁板的折角处钢筋的布置应有大样示意图。至于坡屋面板的平面画法，建议采用剖面示意图加大样详图的表示方法（实践证明此方法便于施工人员正确理解图纸）。
2.3结构大样设计
结构大样详图的绘制可以在建筑详图的基础上进行，前提是建筑详图须准确无误。结构大样的标高及外形尺寸上须和建筑专业协调一致，设计时要求在满足建筑外形需要的前提下保证结构受力合理及施工方便。
2.4楼梯
楼梯梯板设计要注意裂缝及挠度的控制，梯梁要注意的是梁下净高要满足建筑的要求，梯梁的位置尽量使上下楼层的位置统一。局部不合适处可以采用折板楼梯。折板楼梯钢筋在内折角处要断开分别锚固防止局部的应力集中。在楼梯间设置防火墙要设置抬墙梁时，应注意梁下的净空要求及梯板宽度的要求。首跑梯板的基础应注意基础的沉降问题，必要时应设梯梁。
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2.5基础
基础是建筑物的重要承重构件，对整个建筑的安全起保证作用。建筑地基基础设计应满足地基强度、变形及稳定性的要求。同时，基础所用的材料必须满足足够的强度，符合结构耐久性的要求，配筋应满足构件最小配筋率的要求，才能保证基础能够承担建筑物的荷载并传递给地基。基础设计尤其应注意细节方面的计算。例如，墙下条形基础设计时，其交叉处的基底面积不可重复计算，设地时应调整基础宽度。交叉部位的钢筋设置应有详图或选用标准图集。局部墙体中有局部的较大荷载时也应适当调整基础底面的宽度。
三、建筑结构设计应注意的问题
3.1重视概念设计
人们在实践的基础上，由感性认识上升到理性认识，从而形成概念，它反映了客观事物的本质特征。概念设计是结构工程师一项不可或缺的基本功，正确的概念设计好比是选择了一条正确的道路，是结构设计合理、安全、经济的前提，它贯穿于工程设计的全过程。概念设计必须通过深厚的基础理论、对结构原理和力学性质的深刻理解和长期而丰富的工程经验积淀而成。结构工程师只有具备高水平的概念设计，才能完成高水平的设计成果。
3.2做好与相关专业人员的沟通
结构设计工作不能孤立独行，需要与其他专业多沟通，多配合。因此要提高结构设计水平，不但要具备本专业的扎实的基本功，还要对相关专业有基本的了解并取得相关专业的支持和配合。涉及其他专业的技术问题，结构工程师要积极组织和参加各专业的协调会议，统一标准，达成共识，最终确定设计原则，做到透彻把握建筑意图、充分了解设备专业的功能和需要，避免在出图后因各专业不协调而导致的变更和返工。
3.3正确运用计算机辅助设计
当前，计算机辅助设计系统在建筑设计领域被广泛应用，工程师在计算机上进行结构分析工作，用计算机辅助完成大部分的图纸设计，因此了解计算机程序的功能、正确使用设计软件直接影响到结构设计的水平。需要指出的是设计软件都是根据国家现行规范的要求结合不同的结构体系的受力特点加以模拟简化得来，因而设计软件都有一个有效使用期限和合理适用范围。随着建筑业的发展，建筑物规模越来越大，形式也日趋复杂，使得建筑结构设计的内容增多，难度增大，这就要求设计人员了解所使用软件的特点和适用范围，熟悉和掌握各项参数的选取条件，真正做到计算机为人服务，为工程设计服务。
3.4综合考虑优化结构设计
在结构设计中要考虑优化设计，综合考虑各方面因素，尽量采用最为经济和合理的方案。全面考虑各个受力构件的可能承受的各种荷载，竖向承重构件把竖向荷载传递到基础上，还承受风和地震等水平荷载，以及温度应力。结构布置时要把承重构件放在有利于承受水平荷载和温度应力的位置。要限制剪力墙的间距，确定楼板刚度满足整体工作的要求。水平承重构件的布置，也要综合考虑多方面因素，力争做到传力路径简短，以最快的方式将楼面上的荷载传递到主梁上，再由柱和剪力墙传递到基础和地基。在设计地基基础时，要根据基本理论知识，结合丰富的实际经验，预见可能出现的各种问题，并分析出合理的解决方案。计算过程要牢记“强柱弱粱、强剪弱弯、强压弱拉”的原则，不可随意加大配筋量，要考虑构件的延性性能，对薄弱部位注意加强。对于钢筋的锚固长度尤其是直线段锚固长度，要注意温度应力的影响。平面和立面的布置，要按照均匀、对称和规整原则进行，考虑多道防线，力争避免出现薄弱层。结构的选型和布置及计算的整个设计过程，要综合考虑各方面因素，并进行极限状态的验算，以保证结构设计的方案安全合理。
结束语
结构设计是楼层建设的重要组成部分，是一项系统、全面的工作，牵扯的知识面较广，需要扎实的理论基础、灵活的创新思维和严肃认真的工作态度，更需要我们具有理论联系实际的能力。这就要求设计师在遵循设计规范的条件下，对结构设计方案进行有效地创新和完善，从而设计出高质量的建筑作品。
参考文献
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[2]刘牛.建筑结构设计中应注意的问题浅析[J].价值工程,2017.06.
[3]江怀.浅议高层建筑结构的若干关键设计[J].建筑设计管理,2016.02.
论文作者:刘若咏
论文发表刊物:《基层建设》2019年第1期
论文发表时间:2019/4/1
标签：结构设计论文; 建筑论文; 结构论文; 荷载论文; 基础论文; 构件论文; 大样论文; 《基层建设》2019年第1期论文;