建筑结构设计基本方法及发展趋势的探讨

陈立霞

摘    要：随着我国经济和科技的不断发展，我国的建筑行业发展水平也在不断提高，建筑工程项目不断增多，建筑的结构形式也愈发丰富。在建筑的设计施工工作中，建筑结构设计是十分重要的内容，建筑的结构设计会在很大程度上影响建筑结构的稳定性和建筑的整体质量。为此，文章针对建筑结构设计基本方法及发展趋势展开了具体的分析，以供大家研究探讨。

关键词：建筑结构设计;基本方法;问题;对策;发展趋势

1  引言

随着我国社会的发展和科技的进步，建筑工程的结构形式愈发多样化，这虽然能够提高建筑的美观度、丰富人们的生活，但是与此同时，建筑结构设计质量问题也开始暴露出来。因此，必须加大对建筑结构设计工作的重视，提高建筑结构设计的质量。

2  建筑结构设计的基本方法分析

2.1  结构平面图

在绘制结构平面布置图前有个问题需要说明一下，就是要不要输入结构软件进行建模的问题。当建筑地处抗震设防烈度为6度区时（建造于Ⅳ类场地上较高的高层建筑除外），根据建筑抗震设计规范，是可以不用进行截面抗震验算，但应符合有关的抗震措施要求。那么对于砌体结构来讲如果时间不是很充足的话应该可以不用在软件中建模，直接设计即可，但要注意受压和局部受压的问题，必要时进行人工复核。对于局部受压的防御措施是要按规定对梁下设梁垫以及设置构造柱等措施。如果时间不是很紧张，建议还是输入建模较好，有一个便利就是可以利用软件来进行荷载导算。另外，当建筑地处抗震设防烈度为7度及以上时是必须要输入软件建模计算的。绘制结构平面图时，如果没有建模就可以直接在建筑的条件图上来绘制结构图了，这一步必不可少的是删除建筑图中对结构来讲没有用的部分，简单快捷的方法是利用软件的图层功能，直接冻结相关的层。然后再建立新的结构图层：圈梁层、构造柱层、梁层、文字层、板钢筋层，等等。这样做的目的是提高绘图效率，方便在不同结构平面图间的拷贝移动和删除。

2.2  屋顶（面）结构图

当建筑是坡屋面时，结构的处理方式有两种：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。板配筋时应有部分或全部的板负筋拉通以抵抗拉力。板厚基于构造需要一般不宜小于120mm厚。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。

2.3  大样详图

大样详图的绘制可以在建筑详图的基础上直接绘制，前提是建筑详图的准确无误;也可以在以前做过的详图的基础上来局部改进绘制。要注意的是在保持建筑外形的前提下尽量地使结构受力合理和施工方便。在标高和外形尺寸上一定要和建筑专业协调一致。需要提醒的是建筑标高和结构标高的关系要搞清楚，该减的减，不该减的就不要减。

2.4  楼梯

楼梯梯板要注意挠度的控制，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。阁楼层处的楼梯由于有分户墙的存在要设置抬墙梁。注意梁下的净空要求，并要注意梯板宽度的问题。首段梯板的基础应注意基础的沉降问题，必要时应设梯梁。

2.5  基础

基础要注意混凝土的标号选择应符合结构耐久性的要求（通常情况下可采用C25）。基础的配筋应满足最小配筋率的要求（施工图审查中心重点审查部位）。条基交接部位的钢筋设置应有详图或选用标准图。条基交叉处的基底面积不可重复利用，应注意调整基础宽度。局部墙体中有局部的较大荷载时也要调整基础的宽度（因软件计算的是墙下的平均轴力）。基础图中的构造柱，当定位不明确时应给予准确定位。

3  建筑结构设计常见问题分析

3.1  地基选址问题

在建筑的结构设计工作中，为了保证结构设计的质量，通常会选择一些力学性能比较强的地基，这对于提高建筑结构的稳定性有很大的帮助，可是很多施工单位并没有认识到这一点，地基的选址经常不合理，其选择的地基位置经常出现承重力不足的情况，无法满足建筑工程的施工要求，这对于整个建筑工程施工的危害极大。

3.2  设计图问题

在一些建筑施工单位在开展建筑结构设计时，其设计图纸经常会存在各种各样的问题，通常体现在设计图纸的数据和标识上，比如数据错误、失误或不规范，或者是其中的一些关键信息，如施工材料、抗震等級、强梁柱标号等不合理，这些都很容易导致后期施工出现混乱，影响工程的施工质量。

4  提高建筑结构设计质量的有效方法

4.1  合理进行地基选址

首先，施工方就需要合理选择地基的位置，提高地基的承载力和稳定性，这样才能够保证建筑结构的稳定性。在进行地基选址时，施工单位需要考虑施工场地的地质条件和自然气候条件，包括当地的地震强度、土质、风压和雪压等，以及如果以该处作为地基，在施工时可能会对建筑结构带来的影响，并在此基础上合理选择建筑结构的形式和施工材料等，以此保证建筑结构设计的质量。其次，设计人员在进行建筑结构设计之前，需要收集当地的详细资料，并研究工程设计的相关规范，将当地地理条件的相关参数也纳入结构设计的参数中，通过科学合理的设计来提高建筑结构设计的质量。

4.2  提高设计图的质量

建筑设计图纸的绘制必须尽量详细和标准，相关数据必须精确，还要对其中的一些关键信息进行明确的标识。在制作的过程中可以与其他部门合作，以此来完善设计图纸。设计人员需要加强与施工单位各部门之间的沟通和协作，了解各个部门获取的相关信息和数据，对其进行综合的分析，然后将其纳入建筑结构设计工作中，通过对相关数据和参数的合理应用，提高设计的完善性和准确度，并最终形成一个高质量和准确的结构设计图纸。

5  建筑结构设计的发展趋势

5.1  以功能为基础的设计

功能设计的概念在于根据灾害荷载的不确定性（发生时间、强度、作用历时等的变化）以及抗力的不确定性特点对不同风险度水平的灾害荷载作用（地震等），将建筑物设计成满足不同的功能要求，既保障建筑物在稀有大震时的安全，同时又使建筑物在整个运行期充分发挥功能，维护和改建方便，符合经济目的。这是我国建筑抗震设计规范体现的“小震不坏，中震可修，大震不倒”原则的进一步发展。

5.2  结构投资的合理分配

传统的设计方法根据满足某一最低要求的安全度出发，安全系数的确定在很大程度上依靠经验和判断，显然不能满足工程建设日益发展的要求。一些研究者提出了运用期费用（life-cydecost）的期望值为最低的概念。运用期费用包括建造费用、维护费用、灾害事件（如强地震、强风）发生造成的破坏损失及修理费用、伤亡损失费用等。同时还要考虑不同时间费用和损失的贴现（均化为按现时价格计算）。采用一定的计算模型可以得出运行期费用的解析表达式，从而获得最优解，求出最合理的设计荷载和杭力水平。

6  结语

总之，结构设计是个系统的、全面的工作，设计结果直接决定建筑物的寿命和正常使用。因此，需要我们不断创新，研究更科学的设计方法，加强对建筑结构设计工作的管理，以此来提高建筑结构设计的质量，提高建筑工程的质量。

参考文献：

[1] 李洪.如何提高建筑结构设计质量[J].中华建设，2018（12）.

[2] 张宇.建筑结构设计中存在的问题与解决对策分析[J].城市建设理论研究，2019（16）.

[3] 刘畅.建筑结构设计中存在的问题与解决对策[J].居舍，2019（35）.