淺析建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計原則及有關(guān)問題分析

王棟

杭州鐵路設(shè)計院有限責(zé)任公司 310006

摘要：隨著社會經(jīng)濟與建筑事業(yè)的不斷發(fā)展進步，在建筑施工建設(shè)工程項目中，高層建筑施工項目越來越多，并且對于設(shè)計的要求也越來越高。隨著我國城市化進程的加快，建筑業(yè)也面臨了更多的機遇和挑戰(zhàn)。這就要求建筑形式要多樣化，建筑設(shè)計理念的要不斷創(chuàng)新。本文對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中有關(guān)問題進行了探討，以供參考。

關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu)；結(jié)構(gòu)設(shè)計；設(shè)計原則

一、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的主要內(nèi)容

1、建筑設(shè)計的一般程序。一般情況下建筑物的設(shè)計程序為建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計、給水排水設(shè)計，電氣設(shè)計和暖氣通風(fēng)設(shè)計等，建筑物的結(jié)構(gòu)設(shè)計是建筑的基礎(chǔ)，是建筑設(shè)計中最主要的組成部分，只有將結(jié)構(gòu)設(shè)計工作做好了，才能使得建筑物的功能更齊全。其結(jié)構(gòu)設(shè)計主要分為建筑方案設(shè)計、建筑結(jié)構(gòu)分析、建筑構(gòu)件設(shè)計和繪制工程施工圖四部分。

2、建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本要求。建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計是建筑設(shè)計的基礎(chǔ)，為有效保證建筑物的質(zhì)量達到所需的要求，必須嚴(yán)格遵循以下設(shè)計要求對建筑物的結(jié)構(gòu)進行設(shè)計：首先要對建筑物的結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載能力的極限值進行精準(zhǔn)的計算，選擇承重能力強的結(jié)構(gòu)構(gòu)件；其次對多種構(gòu)件組合的相互作用和影響進行分析，選擇相互作用和影響最有利的構(gòu)建組合；最后要對建筑物的抗震性能進行研究設(shè)計，一般情況下我國的抗震設(shè)防烈度在6-9度之間，在對建筑物的結(jié)構(gòu)進行設(shè)計時，要根據(jù)施工地區(qū)的房屋高度、結(jié)構(gòu)類型和烈度進行分析，采用抗震等級不同的建筑材料和結(jié)構(gòu)設(shè)計。

3、在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，應(yīng)該充分考慮以箱、筏作為基礎(chǔ)底板挑板的產(chǎn)生的陽角問題，還要進行大量的運算，對梁、板的跨度進行準(zhǔn)確的計算，對主梁和次梁的加筋問題進行研究，并制定出相應(yīng)的方案，此外，在高層建筑的設(shè)計中，還要考慮窗臺高度的設(shè)計是否合理。

二、結(jié)構(gòu)設(shè)計堅持的具體原則

1、重大輕小。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中常常涉及到了很多關(guān)鍵的理念，如：“強柱弱梁”、“強剪弱彎”等，這些都是設(shè)計師們需要看重的問題。盡管對于結(jié)構(gòu)體系而言，其是由不同的構(gòu)件協(xié)調(diào)構(gòu)建起了，而由于不同的構(gòu)件都發(fā)揮著不同的作用，其在整個建筑中也有輕重之分。

2、層層設(shè)置。安全的結(jié)構(gòu)體系在設(shè)計過程中必須要層層設(shè)置，尤其是當(dāng)災(zāi)難發(fā)生時將會在抵抗外在破壞中發(fā)揮有效作用。若僅僅將抗風(fēng)險的希望都集中寄托在建筑的某一個結(jié)構(gòu)上，這是很不穩(wěn)定的。多肢墻好于單片墻，框架剪力墻好于純框架好等等，這些都是層層防線的設(shè)計思路的重要表現(xiàn)。

3、優(yōu)劣互補。科學(xué)的建筑結(jié)構(gòu)體系需要堅持優(yōu)劣互補的原則。結(jié)構(gòu)太剛其變形能力差，若建筑受到巨大的破壞力時，則應(yīng)具備的承受的力更大，經(jīng)常會發(fā)生局部受損以至于全部毀壞，而太柔的結(jié)構(gòu)盡管能夠限制外力，但經(jīng)常因為變形過大而難以正常運用。

三、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中有關(guān)問題的探討

1、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計圖紙過于簡單

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，設(shè)計圖紙的作用非常重要，其是建筑施工參照的重要標(biāo)準(zhǔn)。為了保證建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的質(zhì)量，在圖紙中應(yīng)該對每一個細節(jié)都詳細的標(biāo)示出來，對于建筑的抗震等級、抗裂等級、施工所用材料以及墻梁柱的標(biāo)號，都應(yīng)該詳細的標(biāo)注。但是在實際操作中，由于設(shè)計人員的水平不高，考慮問題不夠全面，導(dǎo)致關(guān)鍵信息沒有在圖紙中詳細的標(biāo)識，進而在實際施工中影響到施工流程，隨意性較強，嚴(yán)重影響到施工質(zhì)量，如果更加嚴(yán)重，還會影響建筑工程的施工進度，使得施工方的蒙受巨大的經(jīng)濟損失。

2、將概念設(shè)計應(yīng)用于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計問題

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中概念設(shè)計在我國的近年來的建筑設(shè)計中占據(jù)著極其重要的地位，因為概念的設(shè)計是一個建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方案的開始階段也是一個成功的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計必須要注意的地方。具體來說，在我國現(xiàn)在的建筑結(jié)構(gòu)的初步設(shè)計過程也不可能借助于現(xiàn)代計算機技術(shù)來實現(xiàn)的，因此這需要我國的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計人員本身的努力，換句話說這就是需要我國的建筑結(jié)構(gòu)工程師對建筑結(jié)構(gòu)的知識的綜合運用以及其能把握的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的概念從而選擇出對建筑工程來說效果最佳而且造價最低的結(jié)構(gòu)設(shè)計的方案。

那么如何來做到這一點呢？首先，那就是必須要求建筑設(shè)計的工程師不斷豐富以及總結(jié)自己的結(jié)構(gòu)概念，做到對結(jié)構(gòu)知識的豐富。其次，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計人員還應(yīng)該深入了解各類建筑結(jié)構(gòu)的基本性能，而做到有意識、靈活地運用來進行建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計。最后，那就是還應(yīng)該要求建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的工程師要盡量的在起始階段依靠自己想法而不是依賴于計算機的現(xiàn)代技術(shù)。以上，總的來說還是要求我國的建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計人員平時要加強自己對設(shè)計知識的汲取和積累，而能夠靈活運用來進行建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計。

3、建筑選址不科學(xué)

古語有云：“萬事開頭難?！笨梢妼τ谌魏问虑楸仨毾扔幸粋€良好的開始打下堅實的基礎(chǔ)，那么接下來的事情就好辦了，對于建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計也是，想有一個科學(xué)合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計，先要解決這個建筑項目的選址問題，如果選址不穩(wěn)定，再好的建筑結(jié)構(gòu)也不能保障整個建筑工程的建筑質(zhì)量。可見要想使建筑既安全實用又科學(xué)合理，建筑的基礎(chǔ)選址是非常重要的。如若不然就會使得建筑工程的安全系數(shù)極低，建筑質(zhì)量也會非常差，對住戶的生命安全有著嚴(yán)重威脅。

4、澆混凝土樓板質(zhì)量差

由于混凝土是建筑工程中使用量最多的施工材料，所以混凝土的施工對于建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計具有非常重要的意義，在這方面澆混凝土樓板的質(zhì)量問題則是重中之重，一旦沒有妥善處理就會出現(xiàn)許多問題，比較常見的是干縮開裂、支座負鋼筋倒伏。前者往往是由于溫差較大緣故，熱脹冷縮而出現(xiàn)了崩裂問題。后者則與施工人員的技術(shù)有著直接關(guān)系。

5、地下室設(shè)計不科學(xué)

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中必須注重地基的穩(wěn)固問題，而地基質(zhì)量一般都是與地下室的設(shè)計直接相關(guān)的，所以說地下室在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中占據(jù)很重要的地位，而且一旦出現(xiàn)問題，就會造成非常嚴(yán)重的影響。首先，地下室的設(shè)計要求是非常嚴(yán)格的，對于墻體的厚度、混凝土的強度、防水材料的性能以及鋼筋支撐架的剛度等等都有明確的標(biāo)準(zhǔn)，但是在具體的的施工過程中，卻并沒有引起廣大施工人員的注意，對地下水位的高低和豎向荷載能力都沒有經(jīng)過科學(xué)的設(shè)計和測量，這樣帶來的直接后果是大大降低了建筑工程的質(zhì)量，安全問題也難以得到保障。

6、剪力墻的設(shè)計。

對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的最后一個相關(guān)問題那就是建筑結(jié)構(gòu)的剪力墻的設(shè)計。通過對建筑結(jié)構(gòu)的分析，我們就可以清楚的知道剪力墻的設(shè)計在建筑結(jié)構(gòu)中的重要作用，所以對剪力墻的設(shè)計也是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中極其重要的問題。而要做到對建筑結(jié)構(gòu)剪力墻的設(shè)計的合理科學(xué)那就應(yīng)該從以下方面入手：

首先，由于我國的建筑結(jié)構(gòu)中的柱、短肢剪力墻和一般普通的建筑結(jié)構(gòu)的剪力墻的所承載的特性不同，所以對在對剪力墻構(gòu)造和設(shè)計之時也應(yīng)該做到有所不同。其次，那就是要認識到不管怎樣的建筑結(jié)構(gòu)的剪力墻，在設(shè)計時應(yīng)該都根據(jù)建筑工程結(jié)構(gòu)的具體的設(shè)計和具體的要求從構(gòu)造標(biāo)準(zhǔn)出發(fā)而進行設(shè)計。最后，應(yīng)該注意的是在對剪力墻的基本的設(shè)計時應(yīng)該做到增大受力以及增強結(jié)構(gòu)抗震等級以及增大承載能力的原則而進行靈活的設(shè)計和運用。建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計人員也只有通過上述的結(jié)合以及相互的聯(lián)系，才能夠真正的設(shè)計出符合我國的現(xiàn)代化建筑結(jié)構(gòu)所需要的剪力墻，也只有這樣才能設(shè)計出科學(xué)合理的建筑結(jié)構(gòu)的剪力墻。

四、結(jié)束語

由上可見，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計是建筑的前提基礎(chǔ)，是建筑工程的重要組成部分。因此，從業(yè)人員需要扎實的理論知識功底，靈活創(chuàng)新的思維和嚴(yán)肅認真負責(zé)的工作態(tài)度，善于總結(jié)經(jīng)驗和教訓(xùn)，只有這樣才能做好建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計，促進建筑工程質(zhì)量的不斷提高。

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