淺析建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計基本原則及合理設(shè)計方案

郁海峰　王立國

【摘 要】建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計是否合理科學，是建筑工程質(zhì)量能否得到保證的關(guān)鍵。本文通過詳細分析抓大放小、多道防線、剛?cè)嵯酀?、打通關(guān)節(jié)等四個建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本原則，探討了一個科學合理的設(shè)計方案應(yīng)該注意的結(jié)構(gòu)計算、構(gòu)造與抗震等幾方面應(yīng)該注意的問題。再次強調(diào)了建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計在建筑工程施工中的重要性。

【關(guān)鍵詞】結(jié)構(gòu)設(shè)計；基本原則；設(shè)計方案；抗震設(shè)計

在建筑設(shè)計中，結(jié)構(gòu)設(shè)計是其中所有建筑施工設(shè)計重點內(nèi)容中的重中之重，是關(guān)系著真?zhèn)€建筑施工質(zhì)量以及使用安全性和穩(wěn)定性的關(guān)鍵。為此，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方案必須要嚴格按照吉首要求的規(guī)范進行設(shè)計，且需要遵循一定的設(shè)計原則，這是在長期的實踐中得出的優(yōu)秀設(shè)計經(jīng)驗，對于完善設(shè)計方案，提高建筑性能，延長建筑的使用壽命提供了有力的保障?，F(xiàn)本文就來針對這些結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本原則進行探討，指出科學合理的設(shè)計方案應(yīng)該具備的內(nèi)容。

1.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計基本原則

建筑結(jié)構(gòu)是一項建筑工程的主體和核心，為此，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計必須要能夠保證在施工中的可行性與合理性，且要能夠體現(xiàn)建筑施工與使用過程中的安全穩(wěn)定性。這是建筑工程對一個結(jié)構(gòu)設(shè)計方案提出的基本要求。因此，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，設(shè)計人員需要嚴格遵循以下幾點設(shè)計的基本原則：

1.1抓大放小

“強柱弱梁”、“強剪弱彎”是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中非常重要的概念。雖然整個結(jié)構(gòu)體系是由各種構(gòu)件協(xié)調(diào)組成一體，但各個構(gòu)件擔任的角色不盡相同，按照其重要性也就有輕重之分；面對突如其來的破壞力量，要想最大限度的發(fā)揮建筑結(jié)構(gòu)的協(xié)調(diào)、抵抗能力，就必須在原有的基礎(chǔ)上保住建筑物的核心部分，用局部的犧牲來保存整體的實力；在使用的過程中，切不可平均用力，那樣很容易造成“玉石俱焚”的局面。由此可見，在建筑結(jié)構(gòu)中，設(shè)計人員應(yīng)以減少建筑損失為主，盡可能的做到抓大放小。

1.2多道防線

設(shè)計人員在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程中，需要建立其完善的安全防范體系，確保災(zāi)害來臨時，各個環(huán)節(jié)都能發(fā)揮出應(yīng)有的作用，在原有的基礎(chǔ)上形成一個整體，將災(zāi)害造成的損失降到最低。在建筑設(shè)計時，若將所有的希望放在某一個單件上，則是非常危險的。由此就需要設(shè)計人員在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程中，能夠本著安全、負責的態(tài)度，從建筑結(jié)構(gòu)的整體出發(fā)，充分利用每一個建筑環(huán)節(jié)，設(shè)計出多道防線，在確保建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計安全的同時，還能使其在面對危險災(zāi)害時，形成統(tǒng)一的整體，為建筑工程筑起一層保障屏障。

1.3剛?cè)嵯酀?/p>

設(shè)計人員在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程中，剛?cè)嵯酀亲羁茖W、最合理的設(shè)計體系。建筑結(jié)構(gòu)太剛則缺乏一定的變形能力，在面對強大的破壞力時，所要承受的力也會很大，容易造成大面積坍塌或全部破壞。而建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的太柔雖然能夠消除一定的破壞力，由于建筑缺乏一定的強度容易變形過大，很容易造成整個建筑物全體傾覆。由此就需要設(shè)計人員在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程中，能夠準備把握工程的設(shè)計力度，確保建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理性。

1.4打通關(guān)節(jié)

建筑工程在設(shè)計的過程中，任何一個小關(guān)節(jié)都會對工程的整體性造成影響。結(jié)合著我國多次災(zāi)害，不難看出，在建筑事故發(fā)生的過程中，多數(shù)工程是由節(jié)點開始破壞的，要想避免這種事故的發(fā)生，最為理想的結(jié)構(gòu)體系是將建筑物設(shè)計為一個沒有節(jié)點的整體。這樣的結(jié)構(gòu)體系能夠最大限度的消減任何外力。在打通關(guān)節(jié)的過程中，既需要考慮工程的整體平衡狀況，又要避免工程出現(xiàn)不合理的幾種，由此可見，要想大通關(guān)節(jié)，就必須使建筑物長期處于原始的靜止狀態(tài)。

2.合理設(shè)計方案

一個合理科學且可行性很強的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方案，不但能夠保證工程的施工進度不受影響，同時也極大的提高了建筑施工的工作效率和施工質(zhì)量，是所有建筑施工項目的設(shè)計方案中最重要的。在一個合理的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方案中，一般需要特別注意結(jié)構(gòu)的計算是否科學準確，構(gòu)造的設(shè)計是否具有可行性與安全性，以及該結(jié)構(gòu)是否具備良好的抗震性能。

2.1結(jié)構(gòu)計算應(yīng)注意的問題

在結(jié)構(gòu)計算的過程中，首先，在底框砌體結(jié)構(gòu)驗算的過程中，底部剪力法儀適用于剛度比較均勻的多層結(jié)構(gòu)。對具有薄弱層的底層框架混合結(jié)構(gòu)，應(yīng)考慮塑性變形集中的影響。底層框架混合結(jié)構(gòu)的剪力分配不能簡單地按框架抗震墻的方法，因為底框架結(jié)構(gòu)中只有底層框架抗震墻，應(yīng)采用雙保險的方法。其次，避免荷載計算錯誤。在整個建筑荷載計算的過程中，設(shè)計人員應(yīng)結(jié)合著建筑工程的實際用途及整體結(jié)構(gòu)，科學的計算出建筑的荷載范圍。在確保建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的同時，還能避免后天人為的破壞。

2.2構(gòu)造應(yīng)注意的問題

首先，在構(gòu)建配置上，設(shè)計人員應(yīng)將整個建筑的鋼筋配率范圍確定，尤其針對一些抗震設(shè)計中能夠延長建筑穩(wěn)定性的結(jié)構(gòu)，以便在發(fā)生地震時，將人員傷亡降到最低。其次，在鋼筋安裝上，要確保鋼筋安裝到制定位置，且在安裝前鋼筋的質(zhì)量得到有效保障。再次，在從根本上避免溫度應(yīng)力引起的墻體開裂，需要建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計人員在整個建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，將通風暖熱措施融入到建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中。最后，按抗震構(gòu)造要求設(shè)置的構(gòu)造柱，應(yīng)在整個建筑物高度內(nèi)上下對準貫通，要能夠保證上下與主體結(jié)構(gòu)的連接都完全符合技術(shù)要求標準。

2.3抗震應(yīng)注意的問題

鑒于我國近年來多地建筑因地震影響而造成的嚴重損失，建筑的抗震性能設(shè)計再次受到建筑設(shè)計人員的重視，政府相關(guān)部門也相繼出臺了一系列新的建筑設(shè)計抗震要求與規(guī)定，抗震性必須要成為建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計重點考慮的問題。就目前的建筑結(jié)構(gòu)形式而言，高層建筑大多是以框架結(jié)構(gòu)或剪力墻-框結(jié)構(gòu)的形式進行建造的，而一些低層或廠房建筑則多是以傳統(tǒng)磚體砌筑或鋼筋混凝土澆筑而成的，而無論是哪種結(jié)構(gòu)形式，都必須嚴格遵守抗震要求的標準。以住宅來講，一般住宅與多層住宅在結(jié)構(gòu)設(shè)計中，關(guān)于抗震性能的設(shè)計應(yīng)注意的內(nèi)容分別如下所示：

（1）一般住宅。在一般多層砌體住宅結(jié)構(gòu)設(shè)計中，設(shè)計人員應(yīng)優(yōu)先考慮橫墻或縱橫墻的承重能力，橫縱墻在分布上，應(yīng)遵循便宜、對稱的原則，且設(shè)計的過程中，上下層之間的橫縱墻應(yīng)保持一致。在樓梯間的設(shè)置上，應(yīng)盡量避開房屋的盡端與轉(zhuǎn)角處，且盡量不誰用無錨固的鋼筋栓。

（2）多層住宅。多層住宅與一般住宅的結(jié)構(gòu)形式和施工方式都有很大不同，為此，其設(shè)計中應(yīng)結(jié)合多層住宅的使用性能，在抗震墻與框架設(shè)計的過程中，打破傳統(tǒng)的單向布置，改用雙向布置，以便增強各自的抗震能力。其次，在確?？拐饓翱蚣趔w系獨立抗震性能的同時，設(shè)計人員還需要結(jié)合著工程樓層之間的連接度，確保工程的整體性。

3.總結(jié)

總之，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計是建筑工程施工中的一項重要工作內(nèi)容，尤其是在城市現(xiàn)代化建設(shè)不斷發(fā)展的今天，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理與否，直接影響著城市建設(shè)規(guī)劃以及用戶的人身安全問題。為此，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，必須要嚴格按照基本的設(shè)計原則，準確科學的運用現(xiàn)代化計算手段進行結(jié)構(gòu)計算，構(gòu)造設(shè)計要合理可行，并充分考慮到建筑的抗震性能。除此之外，建筑施工的經(jīng)濟性也是衡量一個建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)劣的參數(shù)，也是需要設(shè)計人員在結(jié)構(gòu)設(shè)計中需要考慮到的一個問題。

【參考文獻】

[1]魏然.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計基本原則及合理設(shè)計方案[J].民營科技，2011，（05）.

[2]蘇成江.淺議建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中的幾點問題[J].民營科技，2011，（04）.