浅谈结构设计中被忽视的几点设计原则及注意事项

王冕

云南省玉溪建筑工程设计院 云南玉溪 653100

1 结构设计中常被忽视的几点设计原则

1.1 最优化原则

建筑结构的设计中，涉及到的内容十分的复杂，同时设计的范围也十分广泛，建筑的结构各组成的部分对设计要求也是不同的，它们有着很大的差异性，这就对其结构设计造成了一定的难度。在进行结构设计中，为了保证设计内容的相互协调和相互配合，就需要设计人员按照最优化的原则，来对结构各个部分内容进行全面深入的分析，来对各个部分的独立性和协调性进行精细的设计，从而实现结构设计的最优化效果[1]。

1.2 整体性原则

在建筑结构设计中，其需要对建筑整体的结构都实施设计，在现代化的建筑工程中，其工程结构的体型、功能和体量等要求都比较高，作为一种综合性的建筑类型，在建筑结构的设计中一定要重视整体性的原则。结构设计中一定要将各部分当作一个整体实施分析与研究，从其整体角度进行出发，来做好对各部分的协调设计，从而来防止由于局部设计的问题而导致其整体性能的不足。

1.3 刚柔相济原则

在建筑结构的设计中，刚柔相济为其最科学的设计体系。若建筑结构出现过于刚硬的话，当面临强大破坏力，其建筑的结构就会承受过大的力，其结构变形的能力不够，就会导致其出现大面积的坍塌或全部毁坏情况。若建筑的结构出现过于柔的话，就会使其缺乏一定强度，当面临破坏力时，往往很难满足要求而导致其出现整体的倾覆，则在设计中就要求设计人员严格按照刚柔相济原则，把握好工程设计的力度，保证建筑结构的合理设计。

2 结构设计注意事项

2.1 做好建筑结构的平面设计

进行建筑结构的平面设计中，要先对建筑物实地情况进行了解，如工程地质的构造、地区抗震的烈度以及建筑物的周围环境和设施等，在对抗震的设防烈度实施评估中，若建筑物地区抗震的设法烈度为六度区，就不用进行建筑物界面的抗震演算，但一定要满足建筑结构对抗震设计要求的规范和以及对抗震措施需求。平面设计中设计人员要做好对构件受压的情况分析，还要到实地考察保证设计的准确性。若抗震的设防烈度于七度区或更高区域，就可以借助电脑实施建模运算处理，借助软件图层的功能来对相关层进行直接的冻结，进行新柱层以及梁层等图层结构的构建中，就能够具有很高的绘制效率，还便于对不同的结构平面图实施修改和复制，又便捷又准确[2]。

2.2 做好建筑结构稳定性控制

在结构设计中，要对侧向的位移限值进行重视。由于建筑结构随着高度增加其水平的位移也会迅速的变大，为了避免其结构出现过大的位移，相关规范就会对结构顶点的位移以及层间的位移进行一定限制。其中控制顶点的位移主要的目的是确保建筑内的人体具有良好的舒适感以及避免房屋在地震环境中出现倒塌，为了保证结构的防倒塌性满足要求，在进行结构设计中，就要进行相关的效应进行考虑和计算；控制的层间位移主要的目的为了避免填充墙和装饰物等一些非结构性的构件出现开裂与损坏，在设计中一定要严格按照标准规范进行计算。另外，在建筑场地出现地震时，若建筑物自振的周期与场地特征的周期比较接近，就会出现共振，则在建筑结构的设计中就要对建筑场地的特征周期进行预估，对结构层数进行调整，来合理选择结构的类别与结构的体系，增大其建筑物自振的周期以及建筑场地的特征周期差别，防止共振现象的发生。

2.3 做好相关结构缝隙的设置

在建筑结构的设计中，涉及到诸多结构缝隙设置，主要包括沉降缝、温度的伸缩缝以及防震缝等。温度的伸缩缝设计中，影响其效果的因素有很多，一般规定其结构的伸缩缝通过最大的间距进行控制，若其最大的间距需要进行适当的减小或者适当的放宽时，要按照实际的工程情况以及相关的条文规定进行。比如，在北京朝阳的商业中心和广东的佛山医院一些工程结构中，尽管其结构的长度超过了100m，但由于具有其它的措施，就没有进行温度的伸缩缝设置。而沉降缝是由于同一的建筑物内各部分的基础存在显著沉降差所导致的，对其进行设计时，一般通过“放”、“调”和“抗”的方式进行处理，通过设置刚度强的基础和对各部分的基础形式进行调整等方式，如一些工程通过基岩端进行承桩设置，而不再主楼和裙房间进行缝隙设置；还有一些工程中通过留后浇带进行处理。对防震缝并没有相应的规范明确进行规定，要根据实际的情况进行设计[3]。

2.4 注意结构扭转事项

对建筑结构的设计中，要求其刚度的中心、几何形心和结构的重心要尽可能的汇在一点，而所谓的结构扭转就是结构设计没有实现未三心合一的情况，导致其在水平的荷载下出现结构的扭转效应。为了防止建筑物由于水平的荷载作用导致扭转，结构的设计中要对结构的形式以平面的布局进行合理选择。为了使楼层的水平力沿着平面均匀的分布，对结构扭转进行减少，建筑的平面要尽可能的使用一些矩形、方形和圆形等简单的形式。若在城市的规划中，由于街道景观要求和建筑场地限制情况，导致建筑不会都通过简单的平面，而需要用到不规则的L形和T形等复杂性平面时，要把凸出部分的厚度和宽度比控制于允许范围内，还要尽可能的让结构保持对称的状态。

3 结语

综上所述，在建筑结构的设计中需要遵循诸多的设计原则，同时这些设计原则也往往受到设计人员的忽视，进而对其设计效果产生一定的影响，因此，设计人员一定要全面掌握结构设计的原则，并把握好设计注意的事项，这也是建筑工程设计中需要一直重点关注的内容，对建筑结构性能保证至关重要。