建筑结构设计基本原则及合理设计方案探讨认识实践

张温卿

摘    要：本文针对建筑结构设计基本原则进行解析，其内容包括确定结构设计要点、明确防线具体参数、合理搭配功能结构、建筑结构平衡性等，通过研究结构布局优化、屋面结构设计、进行大样详细图设计、建筑楼梯结构设计、建筑结构基础优化设计、结构抗震性能提升、优化建筑结构框架等内容，其目的在于提升建筑结构稳固性，也为后续施工活动进行提供便利条件。

关键词：建筑工程;基本设计原则;设计方案;防线结构

1  引言

作为建筑工程施工前的重要环节，建筑结构设计方案的可靠性，也将直接影响到后续施工过程中的有序性和工程施工质量。因此在具体结构设计过程中，需要秉持着相应的设计原则，同时针对不同应用环节使用相对应的设计方法，从而提高建筑结构设计方案的可行性，加快后续设计方案的落实速度。

2  建筑结构设计基本原则分析

2.1  确定结构设计要点

建筑结构在应用中，不同结构所承担的功能内容也存在着不同，并且结构的作用也存在着较大的差异性，如承重墙和普通外墙在施工方法、施工验收等方面均存在着较大的差异性。因此，需要明确该设计工作中的核心内容，以此为核心拓展其他的设计内容，从而提高整个建筑结构设计内容的可靠性。

2.2  明确防线具体参数

为了提高建筑区域的空间利用效率，在建筑工程设计中，会适当增加地上和地下结构层数。与此同时，建筑设计高度、深度的增加，对于结构设计的可靠性也提出了新的要求。建筑结构在具体应用中，会受到外界应力作用（如风载荷、侧压力等），这也要求在实际设计中，需要对结构本身的抗拉伸能力进行细致考量，结合受力计算模型确定建筑结构设计中需要设置的加固防线数量，对于结构关联节点、相对位置等内容进行提前确定，从而提高系统自身的综合防御能力，提升结构本身的稳定性。

2.3  合理搭配功能结构

在建筑结构设计中，需要涉及到许多的功能型结构，如外墙结构、连续墙结构、框架结构，在对其展开施工应用时，需要对于功能结构之间的关联性进行梳理，以此为基础来设计功能结构的关联节点、从而提高系统结构本身的稳定性。例如，对于建筑工程中的承重结构，在对其展开设计时，需要着重关注结构刚性的提升，而管线结构在设计中，其侧重点则是柔韧性方面的提升。两组结构在实际应用中，存在着交叉性，如何找寻两者间的平衡点，也是设计中需要重点考量的内容。

2.4  建筑结构平衡性

在建筑结构设计过程中，需要对结构间的关联性进行科学性分析，其内容包括结构分压情况、结构受力分布状态等，在计算过程中，可以借助数据模型来辅助计算过程的推进。例如，目前很多建筑企业都会使用到BIM技术来完成数据分析、数据提取、数据建模等工作，借助模型来完成参数分析工作，并以此为基础来完成结构平衡性设计，提升设计方案的可靠性[1]。

3  建筑结构设计方案应用要点分析

3.1  结构布局优化

对于建筑结构设计而言，在具体的工作过程中，做好结构布局优化属于非常基础的环节，在具体操作中，需要对建筑操作规范进行了解，这是进行建筑设计的基础，结合前期勘察资料、规范中计算模型，对于结构具体的设计参数进行确定，这也是进行结构布局优化的前提条件[2]。根据业主需求，对于建筑结构的布局情况进行调整，在此过程中，需要在结构完成调节之后，对其进行荷载导算[2]。根据导算结果对于结构剥薄弱位置进行调整，避免应力集中情况的出现。

3.2  屋面结构设计

对于建筑结构而言，屋面属于和外界进行直接接触的部分，其设计质量也将直接影响到建筑工程的耐久性和抗渗性。目前在屋面结构设计中，经常使用到的处理方式有梁板式设计与折板式设计两种。前者最大的应用特点在于，梁板的横跨度相对較大，在设计时需要着重关注梁板内应力变化趋势，选择恰当地加固方式，从而提高系统的可靠性。后者在使用中应用到的板结构都是偏心受拉构件，以此来提高结构的抵抗拉力。两种设计结果在具体应用中，具备各自的应用优势，需要结合实际应用情况进行恰当选择，从而起到稳固建筑结构的作用。

3.3  进行大样详细图设计

进行完结构布局和屋面结构设计后，可以根据设计中的相关内容，对于大样详细图进行科学性设计，这也是后续进行设计方案修改的重要依托条件之一。在新技术（如BIM技术、计算机技术、大数据技术、数据库技术、数字技术等）支持下，加快了样本数据信息的分析速度，并且在分析过程中，能够确保分析结果的准确性，为设计内容调整提供可靠的数据支持。需要注意的是，在对大样详细图进行设计时，需要对结构宽度、高程、长度等内容的计量单位进行统一，并且对于结构相关性内容进行协调，确保其合规性和实用性[3]。

3.4  建筑楼梯结构设计

对于建筑工程而言，建筑楼梯不仅是日常确保居民正常出入的主要通道，而且还是突发事故出现后的紧急逃生通道。在建筑楼梯的结构设计中，非常重要的内容便是进行梯板挠度的合理规划，结合建筑高度、各楼层层高等内容，对于该参数信息进行合理设计。因为设计中需要应用到许多的楼梯结构，因此需要遵循两个“一致”原则，即每一层楼梯梯梁位置需要和整个结构保持一致，各个楼层楼梯结构的中心轴线保持一致。为了避免设计中出现应力集中的情况，在具体设计环节中，可以将楼梯结构的折角进行分隔，采取恰当地锚固方式对其进行处理，确保结构稳固性的基础上，提高内部应力的分散性[3]。

3.5  建筑结构基础优化设计

基础结构属于建筑工程顺利推进的前提条件，在对其展开优化设计时，需要注意以下几点：（1）目前大部分建筑工程的主体材料为混凝土，在对混凝土结构展开设计时，需要对原材料的各项参数进行确定，如强度、抗弯矩能力、级配、粒度等。部分材料参数的确定还需要借助数学模型进行分析，如配筋率、荷载情况、应力分布等。（2）对于建筑工程的基础规范进行分析，确定建筑规范中，对于相关性内容的具体要求，以此为基础对设计方案内容进行验算，起到优化方案内容的作用。

3.6  结构抗震性能提升

结构抗震性能属于建筑设计规范中的重要内容之一，位于不同地质活跃带的建筑工程，在对其展开应用设计时，所参考的抗震等级也具备较大差异性。在具体设计过程中，需对作业区域的地质活跃度情况进行调查，结合建筑设计规范，确定建筑工程抗争等级。随后以此为基准，展开抗震结构的布局设计。一般情况下，所设计的建筑结构需要保持相应的对称性，并且结构间需要存在较大的关联性，在受到外界应力时，可以顺利的将应力分散到其他结构当中，搭建完善的抗震体系，以此来提升设计结构的平衡性。

3.7  优化建筑结构框架

在对建筑结构展开设计时，框架设计也属于较为重要的应用内容。在具体应用设计中，可以借助之前建立的数学模型，对于结构承载情况进行分析，根据分析结果确定实际设计中需要注意的要点内容。同时还需做好框架结构所用材料的筛选工作，明确具体的设计参数，以提高设计框架的稳固性，减少后期施工变更情况的出现。

4   结束语

综上所述，建筑结构设计过程中，涉及到了许多应用内容，这些内容之间保持着相对的独立性和关联性，这也是在设计中需要协调的重要部分。通过明确建筑结构设计中的应用要点，不仅可以提高设计内容的合理性，而且对于加快后续施工活动的开展速度也有着积极地作用。

参考文献：

[1] 陆涛.剪力墙结构设计应用于建筑结构设计的影响分析[J].工程技术研究，2019（13）：171～172.

[2] 王华梅.结构设计优化在建筑设计中的应用探索构架[J].绿色环保建材，2019（4）：98.

[3] 张立维.建筑结构设计中的建筑安全性分析[J].建筑技术开发，2019（8）：130～131.