【摘 要】 改革開放三十年以來，我國建筑市場經(jīng)歷了黃金時期飛速的發(fā)展，各個中小城市的房屋數(shù)量越來越多，隨之而來的就是建筑結(jié)構(gòu)的多樣化趨勢。建筑市場上建筑企業(yè)的競爭內(nèi)容就是建筑的質(zhì)量和效率，除了安全可靠，結(jié)構(gòu)設(shè)計也是建筑產(chǎn)品質(zhì)量的體現(xiàn)，合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計，不僅能讓用戶得到更高水準的建筑享受，也可以使施工過程中更為方便清晰。因此，結(jié)構(gòu)設(shè)計師的使命不僅僅是保證建筑物的基本結(jié)構(gòu)，還要在這個基礎(chǔ)上尋求結(jié)構(gòu)的優(yōu)化完善，本文針對新的時代環(huán)境下對結(jié)構(gòu)設(shè)計的更高水準的要求，分析了建筑結(jié)構(gòu)中的設(shè)計要點進行了分析。

【關(guān)鍵詞】 精益求精 水平力 軸向變形

1 前言

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計通常有兩個主要方面，首先是對建筑質(zhì)量的優(yōu)化。優(yōu)秀合理的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計可以提高建筑空間的利用效率，取得更為便利的人居享受，另外，通過合理的空間布局可以獲得更好的裝飾裝修效果。其次，合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計會減少施工過程中的麻煩。在項目施工過程中，除了施工企業(yè)的管理問題，施工圖紙上的不合理設(shè)計也很容易給施工過程帶來麻煩。施工時發(fā)現(xiàn)問題，設(shè)計方和施工方要進行會審，其中的很多錯誤還需要施工方對之前完成的工程進度重新返工，大大拖延了施工進度，影響了施工效率。結(jié)構(gòu)設(shè)計師在進行結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程中要一是要充分考慮到結(jié)構(gòu)的實際使用情況，找到更為便捷的設(shè)計方式，二是要結(jié)合施工現(xiàn)場的情況，考慮到現(xiàn)場施工的難易問題，對施工圖紙進行清晰合理的標注，從上至下的確保建筑產(chǎn)品的質(zhì)量。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計是十分復雜、縝密的過程。在很多設(shè)計師的設(shè)計經(jīng)驗中，常常會出現(xiàn)影響設(shè)計質(zhì)量的各種問題，一個優(yōu)秀的結(jié)構(gòu)設(shè)計師就是要處理這些問題，在問題中找到合理的解決途徑，獲得最優(yōu)的建筑質(zhì)量。所以，建筑師應該在實踐中不斷扎實基本功，總結(jié)設(shè)計經(jīng)驗，不斷夯實理論知識，在此基礎(chǔ)上尋求創(chuàng)新性思維，嘗試開拓性的優(yōu)化設(shè)計。

2 結(jié)構(gòu)設(shè)計的類別和主要內(nèi)容

通常意義上的建筑產(chǎn)品，按照用途主要分為民用和工業(yè)兩大類別。而根據(jù)高度的不同又可分為多層、高層、超高層等等。根據(jù)建筑材料又有砌體結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)等區(qū)別。在建筑結(jié)構(gòu)形式方面，高層建筑中常使用剪力墻等結(jié)構(gòu)形式，除此之外，還有框架結(jié)構(gòu)、排架結(jié)構(gòu)等等，大路結(jié)構(gòu)和簡體結(jié)構(gòu)的應用也較為普遍。建筑工程設(shè)計包含許多復雜的環(huán)節(jié)，首先是建筑的整體形式設(shè)計，隨后進行的是結(jié)構(gòu)設(shè)計，這兩步是建筑產(chǎn)品的主體內(nèi)容設(shè)計，在其后需要進行的是暖通設(shè)計、排水管道和電力線路設(shè)計。這些設(shè)計程序相互獨立在具體工作中常常有不同的工作組負責，但之間又包含十分緊密的聯(lián)系，如果配合協(xié)調(diào)不當，會使得建筑設(shè)計出現(xiàn)實際應用上的偏差，造成結(jié)構(gòu)功能的損失。設(shè)計的過程中首先要滿足建筑功能的需要，在此基礎(chǔ)上還要力求美觀、節(jié)能，并滿足項目的各項經(jīng)濟指標。結(jié)構(gòu)設(shè)計在整個建筑產(chǎn)品的制造中有著舉足輕重的地位，結(jié)構(gòu)設(shè)計的質(zhì)量，很大程度上決定了建筑產(chǎn)品使用功能的人性化和便捷化。在結(jié)構(gòu)設(shè)計中通常設(shè)計師根據(jù)建筑的整體規(guī)格和樣式首先進行設(shè)計方案的部署，確定整體的設(shè)計思路和基本設(shè)計方法。確定方案后，設(shè)計師要詳細的分析建筑的具體細節(jié)，進行計算，確定設(shè)計體量和建筑各個部分的搭配組合，這個過程可以確定建筑各個相關(guān)細部的具體設(shè)計標準，在此之后就是進一步精細的建筑構(gòu)件的設(shè)計，包括具體的門窗柱梁等等。所有這三個過程結(jié)束后，設(shè)計師的主要設(shè)計工作基本完成，接下來就是把所有的設(shè)計產(chǎn)物盡可能的細化到施工圖紙供施工方研究使用。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計不僅僅是一個設(shè)計過程，而是一個對各種情況下的承載力的預演過程。首先要驗算在極限狀況下結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載能力，找出建筑在應用過程的臨界受力點，還要驗算在正常使用中的受力極限狀況。建筑往往受力較為復雜，結(jié)構(gòu)設(shè)計師在驗算時首先要充分考慮到可能產(chǎn)生的受力，然后分別考慮各種應力單獨作用時對建筑物產(chǎn)生的影響，考慮實際應用中最不利的組合情況，以此為基礎(chǔ)進行防護加固措施。自唐山大地震之后，我國的建筑在設(shè)計時需要按照國家要求進行抗震設(shè)計，設(shè)計師要綜合考慮建筑所在地區(qū)的地震等級、烈度等綜合條件因素，在滿足抗震設(shè)防要求的基礎(chǔ)下，考慮必要的工程經(jīng)濟指標，完成工程結(jié)構(gòu)的整體設(shè)計。一個優(yōu)秀的建筑設(shè)計作品，既要滿足建筑物安全可靠的最低標準，又可以使居戶有較高的空間享受，同時也要方便施工，設(shè)計師只有從這幾個方面進行不斷的探究摸索，才能設(shè)計出真正優(yōu)秀的建筑作品。

3 保證結(jié)構(gòu)安全性的設(shè)計措施

3.1 增強設(shè)計人員的安全意識

建筑設(shè)計是一項紛繁復雜的工作，許多建筑問題都是由于設(shè)計的不夠細心造成的。設(shè)計師在設(shè)計過程中要增強安全意識，更加細心和耐心。首先，設(shè)計人員在設(shè)計自己的作品同時要密切關(guān)注其他建筑產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計，這樣可以夯實設(shè)計師的理論基礎(chǔ)，開闊設(shè)計師的視野，在其他作品的結(jié)構(gòu)設(shè)計不當之處吸取教訓，對好的設(shè)計理念也要充分學習，應用到自己的作品當中。設(shè)計人員要在工作中不斷對現(xiàn)行規(guī)范和行業(yè)法規(guī)進行學習，提高安全意識，不斷審閱設(shè)計過的圖紙，做到精益求精。結(jié)構(gòu)設(shè)計是一個需要細心的工作，任何一點點的馬虎大意，輕則會增添設(shè)計師自己的工作難度，嚴重的則會導致質(zhì)量事故，造成人民生命財產(chǎn)的損失。

3.2 進行設(shè)計工具的升級和研發(fā)

在過去的建筑設(shè)計中，設(shè)計師往往采用手繪圖紙，即施工中經(jīng)常說的建筑藍圖。這種傳統(tǒng)的方式會造成許多人為的失誤。隨著計算機在各行各業(yè)越來越廣泛的普及，結(jié)構(gòu)設(shè)計師開始采用計算機軟件繪圖。建筑市場的發(fā)展使得建筑產(chǎn)品的設(shè)計越來越多樣復雜，這個結(jié)構(gòu)設(shè)計師帶來了更大的計算量和設(shè)計內(nèi)容。設(shè)計人員要注重對設(shè)計軟件的升級，使其能夠適應建筑市場的發(fā)展。一些軟件的力學模型過于單一，不能滿足精品建筑復雜的空間格局，利用其計算的出的承載力驗算結(jié)果也往往與實際受力情況有較大偏差，為了能夠進行更為復雜的設(shè)計，設(shè)計人員要提高設(shè)計軟件的精度，能夠更為理想的幫助設(shè)計師完成產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)計算，獲得更高的安全效果。

3.3 注重水平荷載及軸向變形對結(jié)構(gòu)設(shè)計的影響因素

由建筑物的自重和各水平層使用荷載造成的豎向軸力以及彎矩，通常與建筑高度成一次方的比例。而由水平荷載產(chǎn)生的力矩，對建筑物有較強的傾覆效果，數(shù)值上與建筑高度呈二次方的比例，更容易引起建筑結(jié)構(gòu)的破環(huán)。在通常的建筑結(jié)構(gòu)中，豎向荷載經(jīng)過驗算往往在一個固定范圍內(nèi)波動，是一個定值，水平荷載受土壤和其他自然環(huán)境的影響較大，不容易控制，應該引起設(shè)計人員的充分注意。除此之外，在越來越多的高層建筑中，豎向荷載雖然不容易引起大規(guī)模的結(jié)構(gòu)破環(huán)，但長久的受力會導致豎向結(jié)構(gòu)構(gòu)件的變形，造成梁支座處的結(jié)構(gòu)破壞，這種破環(huán)往往由于梁端部的負彎矩減小產(chǎn)生的。過大的豎向力還會使構(gòu)件的剪力發(fā)生變化，使得受力結(jié)構(gòu)改變，構(gòu)件發(fā)生側(cè)移，導致結(jié)構(gòu)的失穩(wěn)破壞。設(shè)計師在進行設(shè)計時要對這種后續(xù)應力的變化特別注意，保證結(jié)構(gòu)在使用期限內(nèi)的安全。

4 小結(jié)

建筑設(shè)計是各種建筑知識的集合，設(shè)計人員應該具備扎實的理論功底，對結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)有充分的認識，還要細心謹慎。設(shè)計的工作涉及大量的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)往往不是獨立的，是相互關(guān)聯(lián)在一起的，牽一發(fā)而動全身，設(shè)計人員在一個環(huán)節(jié)的錯誤都可能使整個設(shè)計失去原有的意義，如果能及時發(fā)現(xiàn)，補救起來依然會耗費大量的精力，倘若在進入施工階段時還得不到發(fā)現(xiàn)，就會導致施工質(zhì)量的降低，工期延長，耗費大量的財力物力，甚至有可能引起重大的質(zhì)量安全事故。設(shè)計人員要精益求精，開拓創(chuàng)新，設(shè)計出更多質(zhì)量可靠，新穎脫俗的建筑產(chǎn)品。

參考文獻

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