王葉

摘要：建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計是整個項(xiàng)目建設(shè)的關(guān)鍵，也是建筑施工的重要環(huán)節(jié)，因此要非常密切的關(guān)注結(jié)構(gòu)的設(shè)計工作，雖然影響建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的因素較多，只要我們在設(shè)計過程中遵守國家法律法規(guī)和相關(guān)設(shè)計規(guī)范，貫徹優(yōu)化設(shè)計原則，熟悉了解設(shè)計過程中所出現(xiàn)的問題就能及時的給予解決。

關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計;問題;探討

1 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的原則

1.1 硬性指標(biāo)和軟性指標(biāo)相結(jié)合

合理的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計體系要求建筑物的構(gòu)造應(yīng)既具有硬性的要求，又具有軟性的要求。硬性的要求主要體現(xiàn)在建筑結(jié)構(gòu)體系為了適應(yīng)或者預(yù)防地震等不可抗力導(dǎo)致的較大破壞性而要有一定的剛度;軟性原則要求與剛性原則要求截然相反，要求建筑物要有一定的柔韌度，“柔”主要是為了適應(yīng)突發(fā)不可抗力時建筑物能具有較高的延展性，能適應(yīng)驟然的結(jié)構(gòu)變化，不至于造成整座建筑物的毀壞。

1.2 多道防線原則

安全的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)設(shè)多道防線。類似于一個大型工廠，如果其中的一條生產(chǎn)線遭受突發(fā)事件，會有備用生產(chǎn)線馬上予以補(bǔ)充，不至于使企業(yè)造成停產(chǎn)的狀況或者使企業(yè)造成過大的損失。在設(shè)計時就應(yīng)該注意到多肢墻比單片墻能有更多的選擇空間，框架剪力墻比純框架更能承受強(qiáng)大的沖擊力等，這就是集中體現(xiàn)了多道防線原則。

1.3 舍小取大原則

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中經(jīng)常會遇到“強(qiáng)柱弱梁”和“強(qiáng)梁弱柱”的問題，這也是建筑設(shè)計中非常重要的概念和設(shè)計準(zhǔn)則。就是我們在設(shè)計時故意把一部分建筑構(gòu)件設(shè)計成薄弱的原則。在遭受不能避免的毀壞時最大限度的降低損失。所以在設(shè)計時應(yīng)對建筑構(gòu)件的設(shè)計堅持抓主放次，舍小取大的原則。

1.4 強(qiáng)化節(jié)點(diǎn)

在結(jié)構(gòu)設(shè)計體系中，節(jié)點(diǎn)是指結(jié)構(gòu)連接處或者在承受外部壓力時變化出現(xiàn)的地方。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的概念里，需要解決的重點(diǎn)就在于結(jié)構(gòu)體系的整體配置原則。設(shè)計者在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中就應(yīng)該解決外力在結(jié)構(gòu)體系中重新配置的問題，確保力量產(chǎn)生變化時能按照建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件強(qiáng)度剛度的大小適當(dāng)配置。爭取達(dá)到靜態(tài)的平衡，避免出現(xiàn)結(jié)構(gòu)設(shè)計節(jié)點(diǎn)的分散和不合理的過度集中。

2 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本內(nèi)容與類型

2.1 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本內(nèi)容

2.1.1 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計論述

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計就是設(shè)計人員將結(jié)構(gòu)語言對所要施工的建筑的一種表達(dá)形式，對建筑物的整體有清晰、簡潔的概括。

2.1.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計程序

結(jié)構(gòu)的設(shè)計是建筑物設(shè)計的一方面，也是建筑發(fā)揮其使用功能的基礎(chǔ)，都需要圍繞著功能要求、美觀要求、經(jīng)濟(jì)要求和環(huán)保要求四個基本要求進(jìn)行設(shè)計。設(shè)計思維可以創(chuàng)新但程序則要按部就班，首先要選擇、確定最佳建筑的設(shè)計方案，其次對建筑的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析判斷，再次實(shí)施構(gòu)件的設(shè)計，最后繪畫施工圖紙。

2.1.3 建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計的要求

建筑結(jié)構(gòu)必要嚴(yán)格按設(shè)計要求實(shí)施，以保證建筑結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度達(dá)到所要求的標(biāo)準(zhǔn)。設(shè)計中遵循的要求。第一，計算內(nèi)容。結(jié)構(gòu)構(gòu)件處于極限狀況和正常使用情況下，對其承載能力進(jìn)行計算和驗(yàn)算。第二，建筑結(jié)構(gòu)作用下效應(yīng)不是單一發(fā)生的 ，在多種發(fā)生時，分析分別出每種作用下所產(chǎn)生效應(yīng)結(jié)果，選出最不利的組合。第三，抗?fàn)幵O(shè)計?？拐鹪O(shè)計在每個地區(qū)都有不同等級，結(jié)構(gòu)的設(shè)計需要根據(jù)地區(qū)的烈度、結(jié)構(gòu)類型和建筑的高度。

2.2 建筑結(jié)構(gòu)的類型

建筑物中存在著各種不同的使用功能和要求，因此在應(yīng)用的過程中存在著居多的類型和分類方法。

（1）按建筑用途分有：工業(yè)建筑和民用建筑兩類。

（2）按建筑層數(shù)分有：單層建筑、多層建筑、高層建筑和超高層建筑四類。

（3）按建筑結(jié)構(gòu)材料分：木結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu)、混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)和混合結(jié)構(gòu)五類。

（4）按建筑結(jié)構(gòu)形式分：排架結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)、簡體結(jié)構(gòu)和大路結(jié)構(gòu)五類。

3 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計時應(yīng)注意的問題

3.1 概念設(shè)計進(jìn)入太早

好的概念設(shè)計，對建筑設(shè)計的后續(xù)工作至關(guān)重要，一項(xiàng)建筑設(shè)計，如果沒有全面、精確的概念設(shè)計，即便以后設(shè)計的再準(zhǔn)確、配筋再合理也不是一項(xiàng)經(jīng)濟(jì)、合理的優(yōu)秀設(shè)計。概念設(shè)計在整個設(shè)計過程中有其固定的時間，不能圖省事進(jìn)入的太早，否則對整個設(shè)計不利，也不是一個有經(jīng)驗(yàn)的優(yōu)秀結(jié)構(gòu)設(shè)計師所采用的辦法。

3.2 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本原則是安全、適用、經(jīng)濟(jì)、美觀。四個原則各有所側(cè)重的地方，但是又不矛盾，好的結(jié)構(gòu)設(shè)計必須是這4項(xiàng)原則的完美結(jié)合。目前，習(xí)慣上我們又加了一項(xiàng)原則，那就是便于施工原則，其實(shí)該原則是以上4原則的延續(xù)，是補(bǔ)充性的原則。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計大致分為三個階段：結(jié)構(gòu)方案、結(jié)構(gòu)計算、施工圖設(shè)計。結(jié)構(gòu)方案布置是基礎(chǔ)，是前提工作，需要特別注意方案的合理性。該階段主要是根據(jù)建筑物的重要性、建筑所在地的抗震設(shè)防等級、工程地質(zhì)勘察報告、場地類別和建筑物的總高度和層數(shù)來確立建筑物的結(jié)構(gòu)布置形式。緊跟著，需要進(jìn)行結(jié)構(gòu)計算工作，在經(jīng)過荷載統(tǒng)計和水平荷載、豎向荷載的受力分析之后，就要確定結(jié)構(gòu)的承重體系與受力構(gòu)件。最后是施工圖的設(shè)計，此項(xiàng)是以前兩項(xiàng)的自然延續(xù)。需要注意的是，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計通常是在建筑設(shè)計之后，它與建筑設(shè)計互相制約，結(jié)構(gòu)設(shè)計不允許破壞建筑設(shè)計，建筑設(shè)計也不可以超出結(jié)構(gòu)設(shè)計的能力范圍。結(jié)構(gòu)設(shè)計將決定建筑設(shè)計能否實(shí)現(xiàn)，因此，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計顯得尤為關(guān)鍵。

3.3 屋面梁與配筋問題

設(shè)計人員通常在結(jié)構(gòu)建模時圖省事，屋面梁尺寸直接采用下層梁的尺寸，導(dǎo)致的結(jié)果是屋面梁荷載較小、配筋不足，這樣的屋面梁極易因配筋率過低發(fā)生裂縫，且裂縫寬度較大。我們需要做的就是對于一般梁，為了保持鋼筋骨架的剛度，防止梁腹裂縫過大，當(dāng)梁腹板高度大于450 mm時加設(shè)腰筋，其間距應(yīng)小于或等于200 mm，然后通過拉筋連接。

3.4 地基與基礎(chǔ)設(shè)計問題

對于高層建筑來講，基礎(chǔ)設(shè)計是結(jié)構(gòu)設(shè)計人員特別重視的一環(huán)，該階段設(shè)計工作的好壞將直接影響到后期結(jié)構(gòu)設(shè)計工作能否順利開展，除此之外，地基基礎(chǔ)造價也是整個建筑物工程造價高低的決定性因素之一。結(jié)構(gòu)設(shè)計人員在對地基基礎(chǔ)進(jìn)行設(shè)計時，一定要結(jié)合地方性設(shè)計規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。各個地區(qū)都會出臺一些根據(jù)自己地區(qū)制定的“地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范”，該規(guī)范對施工設(shè)計的相關(guān)規(guī)定更加詳細(xì)準(zhǔn)確，建筑設(shè)計人員在進(jìn)行地基基礎(chǔ)設(shè)計工作時，必須深入學(xué)習(xí)地方性建筑法規(guī)和規(guī)范，以防對后期設(shè)計、施工帶來不必要的影響。

3.5 樓層平面剛度問題

樓層平面剛度設(shè)計也是結(jié)構(gòu)設(shè)計容易出問題的環(huán)節(jié)，很多設(shè)計師在缺少基本結(jié)構(gòu)概念的時候，而用的是樓板變形的計算程序。盡管該編程在數(shù)學(xué)建模上是成立的，也是準(zhǔn)確的，但是用在確定樓板變形上很難做到精確。按照此計算的結(jié)構(gòu)設(shè)計很顯然是不安全的。我們通常采取的辦法是：在具體設(shè)計時，將樓層設(shè)計為剛性樓面，前提是在建筑設(shè)計時或者方案設(shè)計階段就設(shè)計為剛性樓面，避免樓面變形，比如樓層開洞、凹槽缺口深、外伸翼塊長等。除此之外，我們還要從結(jié)構(gòu)布置及配筋等諸方面加以保障，對于無法設(shè)定為剛性樓面的情況，我們可以在結(jié)構(gòu)設(shè)計時增設(shè)連系梁板、提高連系梁板或暗梁與邊粱的配筋量;洞口邊加設(shè)暗梁邊梁等方法來保證樓面的剛度，這樣以來，我們就可以避免出現(xiàn)不安全的設(shè)計。

4 結(jié)語

總之，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中需要注意的問題有很多。需要相關(guān)的設(shè)計人員不僅要有扎實(shí)的知識基礎(chǔ)、靈活的設(shè)計思維以及認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度，不斷地提高自己的技術(shù)水平。對于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中存在的問題還要不斷尋求應(yīng)對的方法，提高設(shè)計水平，保證建筑的質(zhì)量。

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