建筑结构设计全文(5篇)
第1篇：建筑结构设计范文
关键词:建筑结构设计;剪力墙结构设计;应用分析
剪力墙是一种结构墙，也可以作为抗震墙，其既能承受各种作用力，又能维护建筑物整体安全稳定。为了优化建筑物结构性能，施工单位需要了解剪力墙结构设计的基本原理，将其与建筑架构设计合理结合。本文通过对剪力墙构造特性与设计基本原理进行了剖析，并对其在建筑架构设计中的具体利用展开了探讨，并希望能够给有关人员提供借鉴。
1剪力墙结构概述
1．1剪力墙结构分类
根据剪力墙洞口设计的不同可以将其分为几个种类：其一，实体剪力墙，即墙体未设置洞口，该种剪力墙结构稳定性和承载力较强。其二，整体小开口剪力墙，即墙体上存在孔洞，但孔洞面积不大，通常不会超过整个结构的15％。虽然洞口较小，但也会在一定程度上影响剪力墙结构的整体稳定性和承载力，在使用过程中可能会导致连梁处出现反弯现象。其三，连肢剪力墙结构，在即墙体上有很大的孔洞，这会导致剪力墙承压能力减弱。第四，壁式框架剪力墙结构，与连续剪力墙相比，整体承载力差，难以保障建筑安全［1］。
1．2剪力墙结构的优缺点
1．2．1优点。首先，能够花费较小的成本提升墙体结构整体质量、强化墙体功能、减少设计以及施工成本。其次，由于剪力墙自身的强度和承载能力都比较好，可以承担多种荷载，对提高建筑结构的整体稳定性和安全性有很大的帮助。最后，采用剪力墙结构，既可以将承重墙、分隔墙等结合起来，又可以有效扩大室内空间，使建筑物整体更具美感。1．2．2缺点。一是遇到外力时很容易在力的作用下产生形变。二是其应用会在一定程度上增加重量，导致建筑的整体重量增加。三是剪力墙结构的承载力有待提升。四是剪力墙结构的耐久性较差。
2剪力墙结构设计原则
2．1位置选定原则
剪力墙的部位选择应该坚持一定的原则，首先要在建筑物两侧均匀分布，然后对于像楼顶之类的造型曲折多样的区域，应该减少剪力墙的布置。在横向布置时，还应充分遵循对称原则，如实际结构无法对称，则应尽可能使中心接近地面。如在剪力墙上打洞时，则要把孔洞置于正中，远离墙脚等部位，以免影响建筑结构安全［2］。
2．2间距和厚度设置原则
剪力墙结构设计时最大间距应在规定范围内，这样既能保证屋面的侧向刚度，又能防止楼板在横向载荷过大时发生弯曲和变形。在此基础上，应根据《高层建筑混凝土结构技术规程》相关规定，规定剪力墙结构厚度。
2．3墙肢长度确定原则
一般情况下，墙肢的长度都是根据具体情况来决定的，但是大部分都小于8m，因为如果太长很有可能会断裂，当然，墙肢也不能太短。确定墙肢长度的办法是将其确定为厚度的8倍左右，且总长度应该小于4m。如果必须要设计更长的墙体，可以通过在墙壁上打孔的方法来增长墙体，只要比值＞2且孔径大小合适，墙体就不会轻易受损［3］。
2．4数量确定原则
剪力墙的数量要适当，而不是越多越好的。如剪力墙数量过多，会使自身所需承受的力变大，进而对建筑整体结构产生不利影响，且容易遭到破坏，浪费的材料也更多。因此为了减轻自身所需承受的力，应在满足建筑结构设计要求的前提下尽量少采用剪力墙。
2．5梁板分布原则
通常，房子的高度越高，所需承受的压力就越小，因此楼层数决定着梁板厚度，而梁板厚度又决定着钢材的用量。剪力墙结构设计必须在满足梁板厚度要求的基础上尽量减少钢材用量，从而节省大量费用。此外，梁板分布应尽可能简洁、清晰，保证质量，减少次梁数量，减少传力途径繁冗的情况。
3剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用
3．1基础方案及承重构件的设计
在剪力墙基础方案设计过程中，需要综合考虑建筑周边的地质条件、水文条件、建筑群分布情况以及施工工艺等，进一步提升剪力墙结构基础方案设计的可行性［4］。而在承重构件设计中，由于其是一面墙，因此在结构上的布局显得尤为重要。一方面，可以结合双向布置设计，以提高剪力墙的承载能力和抗剪性能。同时必须始终遵循对称原则，不仅要满足建筑墙体的承重要求，而且要符合审美需求。另一方面，剪力墙中心要与建筑内部空间轴线保持一致，并且要保证其均匀性，以便能够有效分散剪力作用，从而保证平面布局的合理性。
3．2剪力墙结构的设计
剪力墙结构的最大优点是其承载力、平面刚度好，而其平面外承载力比较薄弱，如果将平面外梁直接连接到剪力墙上，则会增加墙体的平面外弯矩。因此，当墙体横断面较小时，可以考虑采用半刚接法来调节墙体的平面外弯矩。在此基础上，应尽可能保证剪力墙平面均匀分布，并使其刚度中心尽可能靠近整个建筑物的中心，以使扭转作用最小化。当刚度中心与建筑物中心有很大偏差时，可以根据需要调整墙体长度和连接梁高度，来调节刚度中心的位置。另外，由于剪力墙的侧向刚度大、自振周期短、水平地震作用大，会对结构的整体性能产生一定影响［5］。为了减小建筑物结构受地震剪应的影响力，可以采取减小墙体厚度、加大主次结构设计间隔、减小墙体总数等措施来减轻结构的整体重量，进而提高结构的抗侧移刚度。
3．3大墙肢处理
在进行剪力墙结构设计时，必须充分考虑其延伸特性，如果不对其进行合理处理，将会对结构稳定和耐久性产生不利影响。而为了提高剪力墙结构的承载能力，可以采取封层间隔的方法，将大跨度剪力墙分为若干个单独的墙体，以改善其稳定性，防止其在施工中受到外力影响。
3．4剪力墙厚度的控制与配筋
合理控制剪力墙的厚度以及配筋能够进一步提升整体应用效果。在剪力墙结构厚度设计过程中，要根据建筑抗震需求以及相关规范要求进行合理设计。但是部分规定在面对多层或是高层建筑结构设计的时候并不能完全适用。如果建筑结构对于空间有一定要求，而不能设计外纵墙、翼墙等，则墙体厚度需要达到320mm的最低值，同时进行合理计算和分析，保证墙肢轴压比满足工程实际需求。而对墙体配筋率的设计应当遵循我国相关规范中各项条款规定，例如：如果抗震等级为1级，那么在剪力墙结构设计过程中，墙体配筋率不得低于0．25％，加强部位配筋率应在0．3％及以上。此外，设计人员在进行配筋过程中需要根据剪力墙压力进行合理计算，并根据试验结果合理调整配筋率，以适应剪力墙施工要求。
3．5连梁的设计与优化
在剪力墙中，连梁并非必需的结构。但对设有连梁的剪力墙来说，如果连梁设计不合理，则必然会对剪力墙承载力产生一定的影响，甚至出现截面与设计不相符的现象。在设计连梁时，必须注意以下几个方面：一是降低连梁的刚度。连梁跨高低，但与其相连的墙体刚度大，当出现横向应力时，连梁将受到很大的内力影响，从而导致开裂和损坏。因此在设计时要科学降低连梁刚度，如果设防烈度很低，可以降低折减量，如果设防烈度较高，可以适当提高折减量，但是要保证折减率不超过0．5。二是扩大孔洞宽度。在减小连梁高度的前提下，增大开孔宽度可以明显折减连梁刚度，从而改善其抗震性能。三是可以根据工程实际，适当增大剪力墙的厚度［6］。
3．6边缘构件设计
在剪力墙结构设计的过程中，边缘构件是非常重要的内容。通常情况下，施工中会用到约束性边缘构件和无约束能力的边缘构件，相对于后者来说，前者在承载力上要更强，几乎可以达到40％。实际设计的过程中，需要根据工程的实际情况来选择合适的边缘构件种类。通常情况下，如果实际轴压比大于可不设约束边缘构件的最大轴压比，那么可以选择约束性边缘结构构件；而如果实际轴压比小于可不设约束边缘构件的最大轴压比，则选择构造类的边缘构件。
4案例分析
一栋25层的高层建筑，包括两层地下车库；第一层层高6．5m，为高架层；二层及以上为居住区，层高3．3m。本项目安全等级为2级，地震设防烈度为7度。
4．1转换层结构布置
现阶段，转换层结构布置通常有厚板转换层、巨型梁转换层、巨型桁架转换层等不同的结构形式。在工程实施的过程中，转换梁的形式较为常见，该方式受力明确且施工便捷，因此被广泛应用于各种剪力墙结构中。该项目采用了大型梁式转换层结构。工程高度为B级，为了能够有效提升整体结构的承载力和延展性，采用CRC结构作为框架支撑。
4．2标准层结构布置
在设计时，应尽可能使标准层结构刚性中心与建筑物重心相一致，以减少扭转对建筑整体的影响。当建筑物自身平面形变起伏大时，应在凸出端附近设置一定数量的剪力墙，从而达到控制结构变形和改善整体结构的目的。在此项目中，在进行剪力墙布置时，纵横剪力墙设计呈L型或T型，刚度基本相同。整个剪力墙结构自上而下所使用的混凝土强度由C45逐渐变成C30，剪力墙的厚度从300mm逐渐变成200mm［7］。在角窗位置设置高为1200mm的梁，适当提升地震作用下整个结构的抗扭能力。
4．3结构构件设计
在本工程中，结构构件的设计主要体现在以下几方面。首先，框支柱方面。本工程的框支柱抗震等级设置为一级，其轴压比不得大于0．6。对于部分短柱来说，其轴压比设置不得大于0．5，配筋率不得小于1．5％，并且保证箍筋全长加密。这样可以避免脆性剪切破坏，改善整个剪力墙结构的抗震性能。其次，框支梁方面。此项目中，框支梁的宽度设定在600～9000mm之间。框架—支撑梁结构既是上部和下部的传递枢纽，又是保证整个剪力墙抗震性能的重要组成部分，所以在设计时要为其预留足够的空间，且框支梁配筋率配筋比例不应低于0．5％，并且配备了足够数量的腰筋，此外整个框支梁的设计始终坚持“强剪弱弯”的原则。
5结语
综上所述，在建筑结构设计方面，剪力墙结构的功能优势非常明显，实际应用较为广泛，其也是影响建筑结构安全稳定性的重要因素。基于此，在设计方面需要重视与实际情况相结合，严格依照规范要求，加强各参数的合理设计。尤其需要注意剪力墙结构的关键部位，选择合理的设计方案，加强平面设计等细节控制，充分发挥出剪力墙结构的应用优势。
参考文献
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［4］苏勒德．建筑结构设计中剪力墙结构设计的应用策略［J］．科学技术创新，2021，25：107－108．
［5］李长武．剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用分析［J］．砖瓦，2021（6）：110－111．
［6］汤海燕，水淼，李睿．探究装配式建筑结构设计中的剪力墙结构设计［J］．建材与装饰，2020（7）：134－135．
第2篇：建筑结构设计范文
关键词:建筑结构，结构设计，设计要点
1建筑混凝土工程结构特征分析
1．1延性较好
与低层建筑相比，高层建筑的结构柔性更强，受到地震作用时也更容易出现变形问题。建筑结构的抗震性与结构的承载力及变形能力有较为密切的联系。为了保证结构在塑性形变阶段依然具有良好的变形能力，防止建筑受到较大地震作用力后，出现倒塌的问题，应在保证其强度的基础上，优化其概念设计，同时采取更加科学完善的构造措施，进而增强结构的整体性，而这也在一定程度上提高了结构薄弱层的变形能力，进而使结构具有较强的延性。总之，在建筑结构设计的过程中，需要考虑上述因素的影响，维护设计的合理性，增大建筑结构的综合强度。
1．2刚度适中
现如今，建筑高度不断增长，而且侧向位移较大的建筑数量也在不断增多，所以，在建筑结构设计的过程中，应加强结构的强度和适用性，从而提高结构振动频率的合理性，对水平层位移予以严格控制。
1．3具有较强的侧向力
在建筑结构设计中，侧向力对结构变形和内部结构的合理性影响较大。建筑的自重、活荷载、负荷以及地震作用力会集中作用于建筑结构之中，水平荷载内力以及位移也会随着作用力的增大而不断增加，所以水平荷载和地震作用力也成为了结构设计中必须要严格控制的两个要素。
2建筑混凝土结构设计的原则
2．1结构性
在混凝土结构设计中，应全面了解并掌握结构的多个要素。建筑结构对建筑的质量及性能有着决定性的作用，而且建筑结构也会对建筑的使用情况产生较大的影响。这里需注意其对建筑结构也具有一定的反作用。
2．2整体性
混凝土结构设计的整体性主要是指将结构的多个部分通过合理的组合，使其形成一个有机整体，充分研究整体的功能以及设计的基本规律，进而在工程中充分展现其整体特征。
2．3最优性
在混凝土结构设计中多种组合形式可使不同的部分成为一个整体，不同结构相互补充，相互支撑，在对其进行合理的组合后，可使建筑结构具有良好的性能。且建筑结构成型的过程中也需要整合不同的部分，在这一环节也展现出了其一定的积极作用，故而在设计工作中，我们也应对此予以高度重视。
3建筑工程混凝土结构设计要点
3．1结构选型
在结构选型的过程中，要考虑结构的规则性、结构超高和嵌固端的合理设置等问题。建筑结构规范修订后与原有的规范内容相比发生了较大的变化。在新规当中，增加了结构的限制条件，同时新规中明确规定不宜采用不规则设计方案。所以，结构设计者要全面了解新规旧规在内容上的差异，防止在结构设计的过程中过于被动。在抗震规范和高度规范当中对建筑的总体高度有着十分严格的要求。且新规当中对建筑超高问题也有了一定的调整。除了a级高度的建筑外，对b级建筑的高度也进行了十分严格的限定。因此在建筑结构选型期间，必须要高度重视超高的问题。当前大部分建筑均带有地下室，所以，结构设计人员在设计工作中也要将嵌固端设置作为一项重要的内容
3．2概念设计
以建筑结构抗震能力为依据，在结构设计中，设计人员必须要对结构进行概念设计，这种设计方式需设计人员具有较高的专业能力，其必须要在设计中严格执行结构概念设计的规范及要求。设计中还需对建筑结构进行更加科学和全面的分析，保证计算的准确性及合理性。在结构设计时，设计人员需高度重视结构选型和平面布置的基本规律，选择抗震能力和抗风性较强，经济性良好的结构形式，并且还应科学设计结构的计算简图，确保结构地震力的有效传递。此外，注意保证两个主轴方向具有相似的动力特征。这里概念设计还可让建筑结构在受到中等地震作用后，只要采取针对性修复措施便能够继续使用，在遇到大规模地震时能够防止建筑发生倒塌的现象。为了实现上述目标，设计人员需要结合工程实际提出设计指标，同时还要采取多种措施不断增强建筑的稳定性，提高建筑的弹性，进而不断完善建筑结构的设计质量。
4建筑结构设计的注意事项
4．1设缝
在建筑结构设计工作中，温度伸缩缝、沉降缝和防震缝都是较为常见的构造措施。温度伸缩缝会受诸多因素的影响。规范中明确规定了结构伸缩缝的最大间距，并且对最大间距能够减小或放宽的情况进行了详细的描述。设计人员应结合工程实际来执行新规的内容。沉降缝是由于建筑物当中的不同部分产生了基础沉降差而出现的缝隙。在结构设计中，一般采用设置沉降缝来提高基础刚度，调整不同环节的基础形式及施工顺序。且新规中对防震缝也做出了十分明确的规定，而在设计中需结合工程实际对其进行适当的调整。
4．2结构体系设计
在选择结构体系的过程中，必须要充分考虑到建筑、结构、工程的基本施工条件、建材的选择以及结构的经济性等要素。这里新规就对结构的规则性做出了十分严格的限定。如平面规则性的参数要求、嵌固端上下层刚度比的信息等多项内容。此外，相关文件中也规定建筑设计中应最大限度避免使用不规则性较强的设计方案。综上，建筑结构的设计人员在设计中需要考虑上述固定问题，防止工程施工后期出现设计变更的现象。且结构超高问题也是建筑结构设计中应充分注意的内容。再者，抗震规范和高度规范对建筑结构的总高度有着十分严格的要求。原有的规定当中只对A类建筑的总高度做出了明确的要求，而新规中则对B类建筑的总高度也进行了限定。所以在结构设计的过程中，需严格控制结构的高度，若在设计中出现了超高的问题，则设计的手法和处理的措施也会随之发生非常明显的变化。
4．3侧向位移限值
高层建筑结构的水平位移与建筑的高度有着较大的关系，建筑高度越高，则建筑的水平位移就越大。为了有效控制建筑的水平位移，新规对顶点位移和层间位移都做出了非常细致的要求。加大顶点位移的控制力度主要是为了提升建筑内的舒适度，避免建筑在受到罕见地震作用时发生倒塌。但是结构极限变形能力才是房屋在罕见地震下不倒塌的主要因素。另外，为了增强结构的抗震能力，应在结构设计的过程中全面考虑建筑结构的多种效应。这里对层间位移予以严格控制主要是为了避免填充墙和装饰物等非结构构件出现损坏。
4．4扭转
在建筑结构设计中，应保证建筑的几何形心、刚度中心和结构重心能够汇集在一个点上。结构扭转问题主要是指在结构设计中没有将几何形心、刚度中心和结构重心汇集在一个点上，然后受到水平荷载的作用使结构出现了扭转振动效应。为了有效避免建筑物受到水平荷载作用发生严重的损坏，可在结构设计中维护结构选型的合理性，同时还要做好平面布局工作，从而最大限度地保证三心合一。质量分布决定了结构扭转作用的大小，为了让楼层水平作用力均匀地作用在平面上，有效减轻结构的扭转振动，在建筑平面设计中应选择方形、矩形和正多边形等平面形式。在部分结构设计中，因为城市规划对景观街道和建筑场地有着较大的限制，高层建筑无法采用简单的结构平面形式。若采用L形、T形等复杂的平面形式时，则要严格控制宽度与厚度比，将其控制在相对合理的范围之内，同样需要注意的是，在设计平面结构的过程中注意加强结构的对称性。
5结语
建筑结构设计相对复杂，为了保证建筑结构设计的合理性，需要考虑多种因素对结构设计效果的影响，在结构设计中，要严格把控设计要点，并对重点环节加大控制力度，这样才能在完善工程性能的同时，也能更好地推动工程的快速竣工。
参考文献:
［1］胡晓红，傅毅琳．建筑结构设计中应注意的问题浅析［J］．商品与质量，2016(22):30-33．
［2］王意宽，赵遂政．建筑结构设计的浅谈和分析［J］．河南建材，2011(4):50-53．
第3篇：建筑结构设计范文
在建筑工程的开展过程中，材料的选择是建筑结构设计工作中非常重要的工作环节，建筑材料的质量直接关系到整个建筑体结构的安全性和稳定性，同时对建筑能耗以及使用寿命的影响也尤为明显。因此在，进行建筑选材工作当中，相关设计工作人员必须要依照建筑工程的实际施工环境，针对该区域的气候情况、建筑类型等相关因素来加以充分考虑，从中选择出相应的建筑工程材料，以此来实现整个建筑结构稳定性的提升，同时还可以实现建筑体的整体节能降耗效果。在实际的工作开展过程中，在针对建筑工程材料的选择方面，需要充分遵循就近选材的工作原则。随着我国社会经济的发展速度不断加快，建筑材料生产厂商越来越多，其中很多材料生产厂家都设有分厂，因此在材料的选择过程中，不可为了追求价格的优势而舍近求远，需要选择出性价比更高的建筑施工材料，将材料的成本、运费等一系列因素加以充分的考虑，以此来最大限度上降低材料成本的经济投入。同时遵循这一工作原则尽管远距离材料采购，会有相对比较低廉的价格材料，但是由于材料在运输过程当中的时间较长，反而可能会提高整个材料采购的经济成本，同时可能会影响到工程的工期进度，造成了不必要的经济损失，所以在材料选择过程中必须要充分考虑到各个方面的经济问题，以此来有效实现建筑工程单位经济效益的提升。在实际的工作开展过程中，很多施工单位为了工程施工方便，经常会选择在施工现场来进行混凝土材料的搅拌，尽管这种方式为整个工程的开展提供出了方便，但是很有可能会对周围的施工环境产生污染问题，在混凝土材料的搅拌工作当中会浪费掉更多的资源，同时还会形成不良的粉尘污染问题，在混凝土材料的搅拌工作中所产生的污水，没有经过合理的处理，直接排放到周边的河流环境当中，对周围的土质环境以及水体条件质量都产生了严重的影响，因此这一问题也直接违背了绿色建筑设计理念。相关建筑物用单位需要尽可能选择出正确材料搅拌方法，在施工场地的周边一些安全区域来进行材料的搅拌，然后再运输到工程现场当中来进行使用，通过这种方式可以充分避免各种环境污染问题，对实现整个绿色工程的开展有着重要的保障。
2绿色建筑结构设计要点
2.1建筑基础设计
结构设计人员在针对建筑的基础进行设计工作中，必须要对建筑所在区域的地质情况进行有效的勘查，并且依照实际的地质条件构成特点来进行合理的判断。对于建筑基础来讲，在建筑工程开展过程中所占有的成本相对较大，同时也影响到了整个建筑体的安全性和稳定性，设计人员在针对建筑体地基基础进行设计工作中，必须按照审查通过的工程地质岩土勘察进行基础设计，并对基础方案进行综合分析和比较，从中选择最优方案，达到节水、节材、节能、节约的目的，通过这种设计方式，才可以降低因结构设计对生态环境所产生的不良影响。
2.2结构体系、结构构件优化设计
在进行绿色建筑结构设计工作当中，相关设计人员必须要充分保证建筑体结构的整体安全性和耐久性，同时针对绿色建筑设计理念进行有效的融入，实现了整个建筑结构的合理优化，因此在进行建筑结构的设计工作中，需要从以下几个方面来加以充分考虑：首先，设计人员不能盲目追求建筑的外在形态，而背离设计的安全可靠、经济美观的基本原则；其次，要严格按照建筑的使用功能、整体受力特性以及相关设计规范、标准的要求，尽可能的节能节材，以此来实现整个建筑结构的安全性和绿色设计目标；最后，针对不同的建筑，应选择合理的结构受力体系及平面布置方案、在满足既定目标的同时合理选择合适截面尺寸、围护结构材料、同时考虑施工的简便性。
2.3选择低碳环保的建筑结构型式
建筑的结构型式是否科学合理，是实现建筑结构优化设计目标的关键点。因此，相关设计人员在针对建筑结构方案加以选择的过程中，必须要对建筑整体的具体用途以及人们对空间的要求来进行深入性分析，依照相关数据分析和研究，从中选择出能耗更低的建筑结构类型，以此才可以最大限度上来降低工程整体的材料和能源的消耗量，实现了绿色建筑的长远稳定发展理念。除此之外，为了保证建筑结构设计的多样化，相关设计人员可以采取弹性可变的结构设计方式，通过这种设计方式不但有利于整个建筑多样化的提升，同时还有利于整个工程造价的合理控制。
3结束语
通过本文对生态环保理念下我国绿色建筑结构设计分析和研究，从中可以看出在建筑结构的设计工作当中，相关结构设计人员需要从节能降耗、经济效益以及对环境影响等几个方面来加以考虑，保证绿色建筑工程有效开展。
参考文献
[1]陈晨.生态环保理念下的绿色建筑结构设计探讨[J].居舍，2019（17）：86.
[2]蔡军华.建筑设计中绿色建筑设计理念的整合应用探究[J].建材与装饰，2018（33）：112-113.
[3]王清勤.我国绿色建筑发展和绿色建筑标准回顾与展望[J].建筑技术，2018，49（4）：340-345.
第4篇：建筑结构设计范文
［关键词］工业厂房；安全系数；建筑质量；结构优化
1工业厂房钢结构设计中的问题
1.1防火设计水平低
钢结构是工业建筑中最常见的结构材料。钢材料具有耐热性，但不耐火。在高温连续燃烧的情况下，钢结构的抗拉和抗压强度会受到影响，导致钢结构严重[1]。变形、损坏等。过高的温度也会导致钢铁厂的倒塌，不仅会对生产人员的生命财产造成损害，也会对工业生产造成巨大的经济损失。造成这些问题的主要原因是工厂的防火设计不合格。设计人员没有注意防火效果，忽视了防火设计的重要性。所用钢结构材料未达到标准防火水平。火灾发生时，工厂结构的倒塌造成了巨大的经济损失。
1.2协调好生产工艺与结构布置的关系
工业厂房的设计应适应工业生产活动的需要，确保生产过程与厂房结构的协调统一。两者互相沟通，充分考虑。在结构设计之前，我们应该充分了解厂房生产过程的需要。只有这样，才能最大限度地发挥厂房的功能。在实际的设计过程中，往往会因为两者沟通不良而出现矛盾，以致在使用厂房时会出现矛盾。缺乏对结构设计者设计要求的认识，容易导致结构布局与工艺布局的冲突[2]，两者的矛盾在设计和施工中造成不必要的麻烦。例如，对于旋转框架梁孔开口的合理位置，往往需要根据受力的合理性在设计中选择位置，但是实际的生产工艺与之存在的差异。
2工业厂房的钢结构设计要点
2.1优化防火设计
防火设计是工业厂房建筑设计的重要方面。钢结构工厂和混凝土工厂有明显的差别，钢结构工厂具有高强度、高塑性、质量轻等优点，同时，也存在一定的结构缺陷。即温度的影响大，防火能力相对混凝土结构较差，这使得钢结构工业厂房如果未进行防火处理会面临巨大安全隐患。所以，需要针对其防火性能进行更加深入的优化与完善。一般需要通过合理的防火涂料在钢结构表面喷涂防火设计的优化，提高防火性能。同时还增加了绝热设计的内容[3]。确保钢结构工厂的安全性，同时也会对防止钢结构的腐蚀有一定的作用。
2.2钢结构厂房的抗震性设计优化
在工业厂房建筑结构设计中，抗震是关键内容，尤其是对地震多发地区，确保工业厂房建筑结构的抗震性能尤其关键。抗震设计必须保证结构的质量和刚度尽可能地均匀分布。在整体布局中，要充分考虑受力平衡，减少变形不均匀，提高结构整体刚度。在工业厂房的抗震设计中，要体现整体设计，严格控制钢结构的连接，确保其稳定性不受任何冲击，防止结构在地震中的疲劳损伤[4]。保证构件在屈服前进入塑性工作，避免其突然发生倒塌，充分提高钢结构的抗震性能。建立必要的支撑体系（斜杆支撑、竖向支撑等），以提高钢结构的整体稳定性，对于钢结构作为空间结构体系来说非常重要。能够提升在震动过程中的抵抗效果，避免因为震动发生单一杆件失连，而导致的坍塌。
2.3刚架系统和支撑的优化
在厂房刚性框架和支撑系统的设计过程中，应根据厂房设备的实际情况进行结构设计。充分了解设备的振动、高度、吨位、跨度和起重机等大型设备。对大型机械设备应严格按照施工规范进行结构设计，优化了在全厂具有支撑作用的垂直支撑结构，提高了整体支撑能力和抗压性能。设计时按照“强柱弱梁，强节点弱构件”的设计原则，对于需要安装大型机械设备的工厂，设计者应当按照有关规定，根据实际需要设计厂房的高度和支撑结构。在厂房屋顶设计中，为了保证屋顶结构具有良好的防水排水功能，必须严格按照设计要求，综合考虑屋顶的坡度和沟槽的形式，对于屋顶支撑系统的优化，它的可靠性和稳定性是它的核心，增加斜支杆的连接来确保钢架的稳定性，并且由于南北地区降雨量的差异，屋顶的坡度设计也有明显差异。因此，在设计过程中，根据实际情况的不同，采用有针对性的合理设计[5]。
3结束语
优化工业厂房的建筑结构设计，具有十分重要的意义。设计的质量直接影响到厂房的安全性和可靠性。根据工厂的实际需要，在满足工业生产活动的同时，努力优化工厂结构的设计。在工厂结构的设计中，从强度、抗震性能、安全性和耐久性等方面考虑了工厂建筑的整体结构。要最大限度地提高整个厂房的空间利用率，在整体布局中为工人创造舒适、安全的工作环境。同时，厂房建筑结构的优化设计主要是基于主观判断。需要在客观数据的基础上进一步完善理论，实现厂房结构的优化。设计师必须不断引进新的设计理念，大胆创新，努力使工业厂房的结构设计更加现代化和人性化。
参考文献
[1]唐飞.工业厂房钢结构设计现状及改进措施[J].住宅与房地产，2018（13）：120.
[2]宋伟.工业厂房结构设计要点探析[J].工程技术研究，2017（10）：217+241.
[3]方振清.工业厂房建筑结构设计优化研究[J].智能城市，2016，2（05）：41.
[4]陈玲玲.工业厂房建筑结构设计优化的探究[J].山东工业技术，2018（19）：100.
第5篇：建筑结构设计范文
关键词：房屋建筑；建筑结构；结构设计；优化技术；应用研究
1探讨优化房屋建筑结构设计的重要性
1.1能够有效的提升建筑材料的利用效率
为了获得更丰富的经济效益，在保障房屋建筑的质量的前提下，需要通过开展科学的建筑结构设计来有效的节约资金，提高资金的利用效率。从建筑结构设计的实际操作来看，结构性能良好的方案所使用的结构材料并不一定是价格最高的，性价比高的材料也能够发挥出最佳的结构性能。这就要求设计人员在进行建筑结构设计时，要把提升材料利用率作为工作重点。设计人员要通过综合应用各种新型材料。例如：预应力混凝土结构、钢管混凝土结构等新型的建筑材料，提升建筑结构设计的科学性和最终效果。同时，新型材料在许多方面有明显的优势，如钢管混凝土结构在稳定性、抗压强度、抗变形能力方面有明显的优势。钢管和混凝土材料的有机结合，能够大大提升该材料结构的稳定性[1]。通过充分、高效的利用钢管对混凝土的作用，使该结构呈三向受压的状态，进而显著提升该材料结构的抗压强度。相较于普通的钢管结构，钢管混凝土能够在其自重和承载力保持一致的前提下，有效的节省将近一半的钢材，能够很好的简化原本需要实施的焊接工序，减少工作人员的工作任务量。钢管混凝土结构与混凝土相比，能够减少将近一半的构件截面面积，相应的就减少一半左右的材料用量。能够在有效的节省材料的同时，提升材料结构的稳定性和强度，大大提升材料的利用率，在保障建筑结构质量的同时，还能够有效的控制工程项目成本，提升材料的利用率[2]。
1.2能够很好的推动建筑结构的经济性的提升
随着高层建筑数量的增加，建筑墙体和柱的面积也在不断的扩大，建筑结构的自重不断增大，各种管线铺设的长度也越来越长。也就是说，如果建筑的层高降低，所使用的建筑材料也会相应的减少，还能够有效的提升建筑的抗震性。如果建筑的高度降低，两栋建筑之间的日照距离也会相应的发生改变，最终有效的减少用地面积。如果建筑面积相同，采用接近于方形的形状，相对的能够减少房屋建筑外墙的周长系数，就能够减少建筑基础装修和建筑内表面和外表面的装修，进而有效的推动房屋建筑经济性的提升。合理的建筑结构优化设计，能够从整体上节省房屋建筑工程造价，为建筑工程企业争取更多的经济效益。
2简要概述现阶段房屋建筑结构设计的实际情况
2.1结构设计图纸的内容不够完善、详尽
房屋建筑工程建设离不开图纸，设计图纸是开展房屋建筑项目工程建设必不可少的要素之一。开展房屋建筑工程项目施工的各个步骤、各个环节，都需要图纸作为参考和引导。只有设计完善、详细、科学的结构图纸，才能够为后续开展项目施工提供便利支撑，从而有效的避免后续施工出现不必要的变更、修改的问题。但是现阶段部分单位设计的结构图纸并不详尽，许多细节并未落实到位，对于建筑结构类型、抗震等级要求并未按照规范标准详细标明，也没有详细的列举有关墙体材料类型的内容。由于一些结构设计图纸的专业性不强，未能按照规范标准要求进行科学、合理的图纸绘制，图纸中所涉及的内容标识不清晰，内容不准确，给房屋建筑施工造成了严重的消极影响，成为引发安全事故问题的导火索。
2.2房屋建筑基础选型不够合理
房屋建筑的功能性固然重要，但也绝不能忽视其安全性。提升房屋建筑的安全水平，需要有关人员从建筑结构设计工作中着手，提升结构设计的合理性。建筑工程的安全水平受到多个方面因素的影响，例如建筑结构选型科学与否、使用材料是否符合规范标准要求、建筑结构的承载性是否符合标准，等等。然而现阶段我国建筑行业存在明显的基础选型不合理的问题，房屋建筑承载性不能符合标准要求，房屋建筑施工基础差，后期建筑物发生不均匀沉降等等。这一系列问题随之而来，最终引发严重的房屋建筑安全事故。
3探讨优化房屋建筑结构设计方法的基本原则
3.1坚持功能性原则
房屋建筑既要满足用户的居住需要，还要具备其他多项功能。随着人们物质文化水平的有效提升，人们对住宅的要求也越来越高。因此，房屋建筑结构设计需要坚持功能性的原则，切实为用户创造更良好的居住体验。
3.2坚持经济性原则
由于房屋建筑设计所涉及的内容有很多，开展设计工作、施工建设都需要用到大量的施工建设材料和相关工艺技术。只有优化建筑结构设计方法，才能够有效的节省房屋建筑建设成本。人们物质生活水平的提升，房屋建筑建设施工的成本也在不断的增加。在开展结构设计工作时，设计人员需要充分的讨论成本问题，有效控制成本，在保证项目建设的质量和安全性的前提下，做好对资金支出问题的有效控制，提升预算规划的科学性和有效性，才能够更好的推动房屋建筑工程项目有序、平稳、高效进行。
3.3坚持安全性原则
安全性是房屋建筑结构设计需要坚持的最基本、最首要的原则。房屋建筑的安全性直接影响人们的人身安全和财产安全。在房屋建筑结构设计工作中，设计人员需要把安全性原则作为基础性原则，综合考虑各方面因素，排查房屋施工建设的安全隐患问题。要落实好安全管理工作，加强安全教育宣传力度。
4探讨优化建筑结构设计的具体方案
4.1从整体上优化方案设计
推动建筑结构设计工作的整体水平和质量，需要有关单位首先对建筑方案展开科学的优化设计。具体来讲，可以从以下几方面着手。第一，要科学分析统筹各项因素，全方位定位，要建立在整体的视角上，科学统筹各项资源和各类技术，确保建筑结构设计优化的方法能够符合规范标准要求。第二，要做好原材料质量控制。要确保各个部件、各个材料质量合格，确保各个部件的功能符合标准要求，能够正常、充分发挥。第三，要充分的分析和考量外部因素。有关单位要做好对建筑结构设计外部影响因素的有效控制，做好对人力、物力等方面消极因素的有效控制，严格排查出影响建筑结构设计的风险和隐患问题[3]。第四，要进一步简化内部结构。由于房屋建筑内部结构很繁杂，在开展设计工作时很容易出现计算误差的问题，造成房屋建筑建设成本增加，不利于开展成本控制工作。为此，有关单位需要合理控制影响因素，简化房屋建筑结构设计方案。简化建筑结构内容，需要按照建筑设计规范标准实施。以房屋抗震设计工作为例，设计人员要首先明确结构框架设计标准，按照力学原理，进一步提升结构的平衡性和稳定性，要有效简化抗震设计的相关因素，减轻建筑物的抗震负载力，从整体上促进结构抗震性能的提升，并制定符合抗震设计要求的质量标准，在保证建筑结构承载力的同时，简化建筑结构[4]。如下图1所示：
4.2地基的优化设计
地基设计是房屋建筑结构设计的基础性内容。在进行房屋建筑结构设计时，需要把地基的优化设计作为设计工作的关键。在开展设计工作之前，设计人员需要详细、全面的考量地基的实际情况，做好科学的地质勘测，科学分析和计算地质承受力，还要坚持安全性原则，有序、安全、高效的落实好项目安全实施。项目负责人要肩负好自身的职责，全面、细致的分析地基结构设计的影响因素，并以此为依据做出科学预案，综合考虑各方面影响地基设计的风险隐患，清晰、明确的梳理安全问题。在施工现场还要安装防护设备。
4.3优化剪刀墙结构设计
为了进一步提升建筑结构设计的强度和抗震性能，有关单位需要高度重视剪刀墙结构的设计，高效、广泛的应用剪刀墙。良好的剪刀墙结构，能够大大提升建筑结构的稳定性，减少事故问题产生的可能，提升建筑结构应对自然灾害的能力，为人们创造更加安全的居住环境和生活环境。科学设计剪刀墙结构，需要设计人员做好剪刀墙重量的均匀分布，要确保建筑平面的刚度和房屋建筑各层的结构重点能够保持一致。设计人员需要关注剪刀墙的承重，关注剪刀墙水平方向的相关问题，综合考虑剪刀墙的角度平衡的问题。在进行施工建设的过程中，设计人员还要结合项目建设的实际情况，综合分析剪刀墙的承受能力，科学计算相关数据，明确工程项目的实际需要，尽可能的提升剪刀墙结构的强度、刚度和稳定性。
4.4做好建筑结构电气系统的设计
设计人员需要高度重视电气系统设计和电气安装的相关问题。设计人员要以导向的方式为基本方式，做好电气系统在楼板、墙体等位置的安装。要按照规范标准进行设备安装，确保电气安装的科学性。在施工建设的过程中，可能会出现电气穿过梁体的情况，为此，有关人员应当预留好孔洞，将梁体和墙体的宽度设置为一致，避免出现管线暴露在墙体之外的问题。由于房屋建筑中电梯部位有很多的建筑构件，设计人员需要根据实际情况，科学计算电梯部分的相关内容，保证电气系统设计的科学性，一切为房屋建筑施工服务。
4.5优化排水系统设计
设计人员在进行排水系统设计时，应当以强度、荷载力为依据，科学、有序的配置机械设备。特别要对地下室结构进行优化设计，要科学计算管道预留尺寸和深度，做好对建筑楼板钻孔位置的管理，做好加固[5]。设计人员还要提升对水平方向管线的关注度，尽可能的避免贯穿梁体的情况。如果一定要穿过承重墙，有关人员需要按照规范要求，细致、科学的进行加固处理，切实提升排水管网设计的科学性。
4.6做好室内装修设计
做好室内装修设计，包括空间尺寸设计、建筑内家具尺寸设计、室内色彩设计、室内活动区域设置、休闲区域和游戏区域的设置。设计时，设计人员要充分考虑到用户的实际需求，还要满足人体工学要求，按照人站立、坐卧等的尺度科学展开之内装修设计。设计人员还要善于利用自然能源，结合温度、湿度等开展装修设计，进一步节省能源消耗。综上，文章介绍了建筑结构优化设计的重要性，分析了当前建筑结构设计的实际情况，列举了当前建筑结构优化设计方法应用需要坚持的原则，最后探讨了建筑结构优化设计方法应用的具体方案和技术创新，其需要有关单位和设计人员从以往的实际工作中着手，吸取经验教训，做好案例交流，做好专业知识技能的培训和交流活动，切实提升建筑结构优化技术的创新，提升房屋建筑结构设计工作的整体水平，希望能够为有关单位开展相关工作提供一定的参考。
参考文献
[1]杨悦.结构设计优化在房屋建筑结构设计中的应用[J].绿色环保建材,2020,(05):92-93.
[2]张瑞.房屋建筑结构优化设计研究[J].工程建设与设计,2020,(06):5-6.
[3]张凯月.建筑结构优化设计方法在房屋结构设计中的应用[J].工程建设与设计,2020,(16):37-38.
[4]赵鑫.高层建筑混凝土结构优化设计分析研究[J].工程建设与设计,2020,(05):18-19+43.
