结构工程师必知的100个设计要点

方案阶段

1.建设场地不能选在危险地段。

由于结构设计在建设场地的选择中一般是被动的接受方，因此，在结构方案及初步设计阶段，

应特别注重对建设场地的再判别。对不利地段，应根据不利程度采取相应的技术措施。

2.山地建筑尤其需要注意总平布置。

山区建筑场地应根据地质、地形条件和使用要求, 因地制宜设置符合抗震设防要求的边坡工程; 边坡附近的建筑基础应进行抗震稳定性设计。建筑基础与土质、强风化岩质边坡应留有足够的

距离, 其值应根据抗震设防烈度的高低确定, 并采取措施避免地震时地基基础破坏。当需要在

条状突出的山嘴、高耸孤立的山丘、非岩石的陡坡、河岸和边坡边缘等不利地段建造丙类及丙

类以上建筑时,除保证其在地震作用下的稳定性外, 尚应估计不利地段对设计地震动参数可能

产生的放大作用, 其地震影响系数最大值应乘以增大系数。其值可根据不利地段的具体情况确定, 在1.1~1.6 范围内采用。

此条为强条; 台地边缘建筑地震力放大系数也意味着单体建筑成本的增加。实际上, 有时边坡

支护的费用可能远远大于边坡上单体的费用。曾经有的方案设计单位布置总平时将 18~33层的高层布置在悬崖边缘或跨越十多米高的边坡, 这些都是对结构及地质不了解才会产生的错误。3.是否有地下室。

高层建筑宜设地下室；对无地下室的高层建筑，应满足规范对埋置深度的要求。

4.高度问题

室内外高差是多少，房屋高度是多少，房屋高度有没有超限。

5.结构高宽比问题

设计规定，6、7度抗震设防烈度时，框架- 剪力墙结构、剪力墙结构高宽比不宜超过 6。高

宽比控制的目的在于对高层建筑结构刚度、整体稳定、承载能力和经济合理性（主要影响结构

设计的经济性，对超高层建筑，当高宽比大于7时，结构设计难度大，费用高）的宏观控制。6.结构设计应与建筑师密切合作优化建筑设计和结构布置。

采取必要的结构和施工措施尽量避免设置各类结构缝（伸缩缝、沉降缝、防震缝）。当必须设

置时，应符合现行规范有关缝的要求，并根据建筑使用要求、结构平面和竖向布置的情况、地

基情况、基础类型、结构刚度以及荷载、作用的差异、抗震要求等条件、综合考虑后确定。

各缝宜合并布置，并应按规范的规定采取可靠的构造措施和保证必要的缝宽，防止地震时发生

碰撞导致破坏。结构长度大于规范时, 应设置伸缩缝, 高层建筑结构伸缩缝的最大间距: 框架

结构为 55m, 剪力墙结构为 45m。

7.结构平面布置不规则问题

1）扭转不规则，规定水平力作用下位移比大于1.2；2）凹凸不规则，平面凹进的尺寸，大于

相应投影方向总尺寸的30%；3）楼板局部不连续，楼板的尺寸和平面刚度急剧变化，例如，有效楼板宽度小于该层楼板典型宽度的50%或开洞面积大于该层楼面面积的30%，或较大的楼层

错层。

8.限制结构长宽比

结构长宽比6、7度不应大于6。限制长宽比，其目的就是要在结构设计中控制长矩形平面的使用，当平面的长宽比大于3时，虽然未超过规范规定的限值，但已对抗侧力构件（如剪力墙等）的设置及楼盖结构的整体性提出了较高要求。框架抗-震墙及板柱-抗震墙结构以及框支层中，

楼板的整体性对结构的协同工作影响很大，结构设计时应特别注意加强楼板的整体性及面内刚度。

9.不宜采用角部重叠的平面图形或细腰形平面图形。

10.当楼板平面比较狭长、有较大的凹入和开洞时, 应在设计中考虑楼板削弱产生的不利影响。

楼面凹入或开洞尺寸不宜大于楼面宽度的一半; 楼板开洞总面积不宜超过楼面面积的 30%; 在

扣除凹入或开洞后, 楼板在任一方向的最小净宽度不宜小于 5m, 且开洞后每一边的楼板净宽

度不应小于 2m。

11.艹字形、井字形等外伸长度较大的建筑, 当中央部分楼、电梯间使楼板有较大削弱时, 应

加强楼板以及连接部位墙体的构造措施, 必要时还可在外伸段凹槽处设置连接梁或连接板。12.建筑平面不规则、凹凸多、周长必然长, 建筑及结构以及节能造价必定较建筑平面规则的高, 更不用说结构为克服平面不规则产生的造价提高。

13.结构竖向布置不规则问题1）侧向刚度不规则，该层的侧向刚度小于相邻上一层的70%或小

于其上相邻三个楼层侧向刚度平均值的80%；除顶层或出屋面小建筑外，局部收进的水平向尺

寸大于相邻下一层的25%。2）竖向抗侧力构件不连续，竖向抗侧力构件（柱、抗震墙、抗震支撑）的内力由水平转换构件（梁、桁架等）向下传递。3）楼层承载力突变，抗侧力结构的层

间受剪承载力小于相邻上一楼层的80%。

14.楼层质量沿高度宜均匀分布，楼层质量不宜大于相邻下部楼层质量的1.5倍。

15.地下室顶板覆土问题

建筑为考虑景观需要, 往往要求在地下室顶板上要求较厚的覆土考虑绿化, 而结构往往因甲方

造价或用钢量的要求, 希望覆土较薄以减轻荷载, 因为地下室顶板考虑抗裂要求, 梁板的配筋

都很大, 且覆土越厚,地下室底板及外墙也越在地面以下, 底板及周边侧墙承受的水压力越大。一般情况下, 覆土0.6m 以上可植草、1.5m 以上可种树, 若地下室较大, 考虑水专业走管坡度、覆土至少 0.8~ 0.9m; 建筑总平面布置时, 消防车道大部分尽量布置在地下室顶板以外, 减少

顶板承受的荷载, 以节约造价。

16.地下水位问题

在满足基础埋置深度及地下室净高的前提下, 地下室底板标高越高越好, 底板及周边侧墙承受的水压力越小, 底板及周边侧墙厚度及配筋也越小, 造价越低。

17.地下室集水坑布置

尽量布置在承台边缘、不要布置在外墙边缘, 尤其是消防电梯的集水坑, 可加大长宽、减小深度, 以利于施工,确保边坡安全。

曾经有一个工程, 消防电梯的集水坑从地下室底板再往下挖 3.2m 深, 布置于地下室外墙边缘,经建筑、结构与水专业配合后, 将集水坑移置地下室的中部, 既保证边坡安全, 又加快施工进度, 节约施工造价。

18.地下室及上部管道井布置

须注意结构柱、梁偏位问题,建筑、设备专业须确认, 以保证管道井的净尺寸; 有的工程建筑

认为梁为 200 宽, 而实际地下室或上部的梁往往大于 200, 柱或混凝土大梁有向管道井内偏, 影响了管道井的尺寸, 造成后期平面调整(平面布置紧凑时往往不好调整) 或影响使用。

19.梁、柱偏位问题

注意核对建筑外立面、停车、管道井、电梯井等, 不能影响停车、管道井、电梯的使用, 部分柱外凸时, 为保证立面统一, 柱断面不能收缩。

20.地下室及架空层停车位问题

须注意柱网布置、柱尺寸大小及偏位, 停3部车至少柱净距 7.2m, 2 部车至少柱净距4.8m, 建筑轴线尺寸须注意柱子大小, 必要时柱子可布置为长方形, 要注意地下室顶有覆土及消防车道时, 柱子不可能太小。

21.地下室及上部层高问题

净高须满足建筑规范要求, 梁高1/10~1/ 15L, 跨度大、荷载大、又有裂缝要求的梁, 梁高至少1/10~1/12L, 其他部位宽扁梁可做到 1/ 15L, 但宽扁梁造价会增大; 预应力梁可做到

1/15~ 1/18L, 但须注意梁两端柱头很大, 可能影响建筑的平面布置, 比如影响走道宽度布置等。

净高须考虑设备走管问题, 一般空调管至少 0.45m, 电桥架至少0.15m, 喷淋至少0.10m; 当

梁较高时可考虑穿梁, 穿梁洞口结构有相应的位置与尺寸的要求, 需要建筑、结构、设备各专业配合; 梁开洞问题:洞口大小< = 1/3 h 梁高, 尽量布置在梁高中部, 梁剪力最小的部位即

梁 1/3 跨度位置。

22.剪力墙开洞问题