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隨著社會經(jīng)濟的迅速發(fā)展，人民物質(zhì)生活水平的不斷提高，居住條件的不斷改善，高層住宅如雨后春筍一座座拔地而起。一個優(yōu)秀的建筑結(jié)構(gòu)設計往往是適用、安全、經(jīng)濟、美觀、便于施工的最佳結(jié)合。完美的建筑結(jié)構(gòu)設計就是在努力追求這五個方面的最佳結(jié)合的過程中產(chǎn)生的。

一 建筑結(jié)構(gòu)設計的概念

結(jié)構(gòu)設計簡而言之就是用結(jié)構(gòu)語言表達建筑師及其它專業(yè)工程師所要表達的內(nèi)容。結(jié)構(gòu)語言就是結(jié)構(gòu)師從建筑及其它專業(yè)圖紙中所提煉簡化出來的結(jié)構(gòu)元素，包括基礎、墻、柱、梁、板、樓梯、大樣細部等。然后用這些結(jié)構(gòu)元素來構(gòu)成建筑物或構(gòu)筑物的結(jié)構(gòu)體系。包括豎向和水平的承重及抗力體系，把各種情況產(chǎn)生的荷載以最簡潔的方式傳遞至基礎。結(jié)構(gòu)設計的內(nèi)容由上可知為：基礎的設計、上部結(jié)構(gòu)設計和細部設計。

二 建筑結(jié)構(gòu)設計的原則

建筑結(jié)構(gòu)設計可分為整體設計和部件設兩部分。整體設計包括結(jié)構(gòu)體系的選擇、柱網(wǎng)的布置、梁的布置、剪力墻的分布、基礎的選型等。整體設計一般分主體和基礎兩部分進行。設計人員根據(jù)建筑物的性質(zhì)、高度、重要程度及當?shù)氐目拐鹪O防烈度、風荷載情況等條件來選擇合適的結(jié)構(gòu)體系。選定結(jié)構(gòu)體系后，就要具體決定柱、梁、墻（剪力墻）的分布和尺寸等。

在進行主體結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算后，主體結(jié)構(gòu)底截面的內(nèi)力就是基礎選型和計算的重要依據(jù)。進行整體設計后，就要進行部件設計。部件設計是指柱、梁、板、墻（剪力墻）和塊體這5 部分內(nèi)力和配筋計算。梁和柱一般可看作細長桿件，內(nèi)力情況與計算體系相符合。單向板可簡化為單位寬度的梁來計算，雙向板的計算理論也較成熟。異型板的計算較為復雜，應盡量避免。對于單片的剪力墻，一般把它視為薄壁柱作近似計算，有時要考慮翼緣作用；對于簡體結(jié)構(gòu)中的剪力墻則要用空間力學的方法來計算。塊體不同于梁、柱、板、墻，它在空間3 個方向的尺寸都比較大，難以視作細長桿件或簡化為平面體系來計算。如單獨基礎、樁的承臺、深梁都是塊體，受力情況很復雜，難以精確分析，以在計算中往往加大安全系數(shù)，以保安全。

三 建筑結(jié)構(gòu)設計方法

⑴結(jié)構(gòu)平面圖。當建筑地處抗震設防烈度為6 度區(qū)時，根據(jù)建筑抗震設計規(guī)范，是可以不用進行截面抗震驗算但應符合有關(guān)的抗震措施要求。那么對于砌體結(jié)構(gòu)來講如果時間不是很充足的話應該可以不用在軟件中建模的，直接設計即可，但要注意受壓和局部受壓的問題。必要時進行人工復核，對于局部受壓的防御措施是要按規(guī)定對梁下設梁墊以及設置構(gòu)造柱等措施。如果時間不是很緊張的話建議還是輸入建模較好，有一個便利就是可以利用軟件來進行荷載導算。另外當建筑地處抗震設防烈度為7 度及以上時我的觀點是必須要輸入軟件建模計算的，繪制結(jié)構(gòu)平面圖時如果沒有建模的話就可以直接在建筑的條件圖上來繪制結(jié)構(gòu)圖了，這一步必不可少的是刪除建筑圖中對結(jié)構(gòu)來講沒有用的部分，簡單快捷的方法是利用軟件的圖層功能，直接凍結(jié)相關(guān)的層，然后再建立新的結(jié)構(gòu)圖層：圈梁層，構(gòu)造柱層，梁層，文字層，板鋼筋層等等。這樣做的目的是提高繪圖效率，方便在不同結(jié)構(gòu)平面圖問的拷貝移動和刪除。

⑵屋頂結(jié)構(gòu)圖。當建筑是坡屋面時，結(jié)構(gòu)的處理方式有兩種：梁板式及折板式。粱板式適用于建筑平面不規(guī)整，板跨度較大，屋面坡度及屋脊線轉(zhuǎn)折復雜的坡屋面，反之，則適用折板式。兩種形式的板均為偏心受拉構(gòu)件，板配筋時應有部分或全部的板負筋拉通以抵抗拉力，板厚基于構(gòu)造需要一般不宜小于120 厚。此外梁板的折角處鋼筋的布置應有大樣示意圖，至于坡屋面板的平面畫法，建議采用剖面示意圖加大樣詳圖的表示方法。

⑶大樣詳圖。大樣詳圖的繪制可以在建筑詳圖的基礎上直接繪制，前提是建筑詳圖要準確無誤，也可以在以前做過的詳圖的基礎上來局部改進繪制。要注意的是在保持建筑外形的前提下盡量地使結(jié)構(gòu)受力合理和施工方便，在標高和外形尺寸上一定要和建筑專業(yè)協(xié)調(diào)一致。需要提醒的是建筑標高和結(jié)構(gòu)標高的關(guān)系要搞清楚，該減的減，不該減的就不要減。

⑷樓梯。樓梯梯板要注意撓度的控制，梯梁要注意的是梁下凈高要滿足建筑的要求，梯梁的位置盡量使上下樓層的位置統(tǒng)一，局部不合適處可以采用折板樓梯，折板樓梯鋼筋在內(nèi)折角處要斷開分別錨固，防止局部的應力集中。

⑸基礎?；A要注意混凝土的標號選擇應符合結(jié)構(gòu)耐久性的要求?；A的配筋應滿足最小配筋率的要求，條基交接部位的鋼筋設置應有詳圖或選用標準圖，條基交叉處的基底面積不可重復利用，應注意調(diào)整基礎寬度，局部墻體中有局部的較大荷載時也要調(diào)整基礎的寬度，基礎圖中的構(gòu)造柱，當定位不明確時應給與準確定位。

四 建筑結(jié)構(gòu)設計步驟

⑴完成整體參數(shù)的正確設定。計算開始以前，設計人員首先要根據(jù)新規(guī)范的具體規(guī)定和軟件手冊對參數(shù)意義的描述，以及工程的實際情況，對軟件初始參數(shù)和特殊構(gòu)件進行正確設置。但有幾個參數(shù)是關(guān)系到整體計算結(jié)果的，必須首先確定其合理取值，才能保證后續(xù)計算結(jié)果的正確性。這些參數(shù)包括振型組合數(shù)、最大地震力作用方向和結(jié)構(gòu)周期等，在計算前很難估計，需要經(jīng)過試算才能得到。①振型組合數(shù)是軟件在做抗震計算時考慮振型的數(shù)量。該值取值太小不能正確反映模型應當考慮的振型數(shù)量，使計算結(jié)果失真；取值太大，不僅浪費時間，還可能使計算結(jié)果發(fā)生畸變。②最大地震力作用方向是指地震沿著不同方向作用，結(jié)構(gòu)地震反映的大小也各不相同，那么必然存在某個角度使得結(jié)構(gòu)地震反應值最大的最不利地震作用方向。設計軟件可以自動計算出最大地震力作用方向并在計算書中輸出，設計人員如發(fā)該角度絕對值大于15 度，應將該數(shù)值回填到軟件的“水平力與整體坐標夾角”選項里并重新計算，以體現(xiàn)最不利地震作用方向的影響。

③結(jié)構(gòu)基本周期是計算風荷載的重要指標。設計人員如不能事先知道其準確值，可以保留軟件的缺省值，待計算后從計算書中讀取其值，填入軟件的“結(jié)構(gòu)基本周期”選項，重新計算即可。上述的計算目的是將這些對全局有控制作用的整體參數(shù)先行計算出來，正確設置，否則其后的計算結(jié)果與實際差別很大。

⑵確定整體結(jié)構(gòu)的合理性：①周期比是控制結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)效應的重要指標。它的目的是使抗側(cè)力的構(gòu)件的平面布置更有效更合理，使結(jié)構(gòu)不至出現(xiàn)過大的扭轉(zhuǎn)。也就是說，周期比不是要求構(gòu)件足夠結(jié)實，而是要求結(jié)構(gòu)承載布局合理。②位移比是控制結(jié)構(gòu)平面不規(guī)則性的重要指標。其限值在《建筑抗震設計規(guī)范》和《高規(guī)》中均有明確的規(guī)定。此外，位移比的大小是判斷結(jié)構(gòu)是否規(guī)則的重要依據(jù)，對選擇偶然偏心，單向地震，雙向地震下的位移比，設計人員應正確選用。③剛度比是控制結(jié)構(gòu)豎向不規(guī)則的重要指標。根據(jù)《抗震規(guī)范》和《高規(guī)》的要求，軟件提供了三種剛度比的分別是剪切剛度、剪彎剛度和地震力與相應的層間位移比。④層問受剪承載力之比也是控制結(jié)構(gòu)豎向不規(guī)則的重要指標，其限值可參考《抗震規(guī)范》和《高規(guī)》的有關(guān)規(guī)定。⑤剛重比是結(jié)構(gòu)剛度與重力荷載之比。它是控制結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性的重要因素，也是影響重力二階效應的主要參數(shù)，該值如果不滿足要求，則可能引起結(jié)構(gòu)失穩(wěn)倒塌，應當引起設計人員的足夠重視。

五 抗震措施的要求

⑴設計軟件進行施工圖配筋計算時，要求輸入合理的歸并系數(shù)、支座方式、鋼筋選筋庫等，如一次計算結(jié)果不滿意，要進行多次試算和調(diào)整。

⑵生成施工圖以前，要認真輸入出圖參數(shù)，如梁柱鋼筋最小直徑、框架頂角處配筋方式、梁挑耳形式、柱縱筋搭接方式，箍筋形式，鋼筋放大系數(shù)等，以便生成符合需要的施工圖。軟件可以根據(jù)允許裂縫寬度自動選筋，還可以考慮支座寬度對裂縫寬度的影響。

⑶施工圖生成以后，設計人員還應仔細驗證各特殊或薄弱部位構(gòu)件的最小縱筋直徑、最小配筋率、最小配箍率、箍筋加密區(qū)長度、鋼筋搭接錨固長度、配筋方式等是否滿足規(guī)范規(guī)定的抗震措施要求。規(guī)范這一部分的要求往往是以黑體字寫出，屬于強制執(zhí)行條文，不可以掉以輕心。

⑷最后設計人員還應根據(jù)工程的實際情況，對計算機生成的配筋結(jié)果作合理性審核，如鋼筋排數(shù)、直徑等，如不符合工程需要或不便于施工，還要做最后的調(diào)整計算。

六 結(jié)語

建筑結(jié)構(gòu)設計是個系統(tǒng)的，全面的工作。需要扎實的理論知識功底，靈活創(chuàng)新的思維和嚴肅認真負責的工作態(tài)度。結(jié)構(gòu)工程師只有正確理解規(guī)范條文，認真執(zhí)行強制性條文，選擇符合實際工作狀態(tài)的計算模型，準確把握事關(guān)全局的總信息，采用合適的構(gòu)造措施，確保設計質(zhì)量，保證結(jié)構(gòu)安全合理。在工作中應事無巨細，應善于反思和總結(jié)工作中的經(jīng)驗和教訓。這樣才能做好建筑結(jié)構(gòu)設計，才能取得最優(yōu)的方案和經(jīng)濟效益。