探究建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中要注意的問(wèn)題

謝海清

【摘 要】在我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的帶動(dòng)下，建筑產(chǎn)業(yè)也隨之蒸蒸日上，建筑設(shè)計(jì)中的問(wèn)題也隨之而來(lái)，建筑設(shè)計(jì)作為工程項(xiàng)目的開(kāi)端，任何一個(gè)細(xì)小的問(wèn)題都可能對(duì)工程的質(zhì)量造成嚴(yán)重的問(wèn)題。本文在對(duì)建筑設(shè)計(jì)內(nèi)容和設(shè)計(jì)原則的上，分析了解了建筑設(shè)計(jì)應(yīng)注意的主要問(wèn)題，對(duì)提高建筑的設(shè)計(jì)效果和安全以供參考。

【關(guān)鍵詞】 建筑結(jié)構(gòu)；設(shè)計(jì)；內(nèi)容；原則；問(wèn)題

0引言

衣食住行是人生存之根本，建筑作為其中之一可見(jiàn)其重要性。結(jié)構(gòu)是一個(gè)建筑物的基礎(chǔ)，建筑設(shè)計(jì)是關(guān)系到人們生活和利益的大事，做好建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有利于建筑物的抗震、防火等功能，因此做出高質(zhì)量的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)至關(guān)重要，做好一個(gè)經(jīng)濟(jì)合理、科學(xué)實(shí)用的設(shè)計(jì)工作是設(shè)計(jì)師的基本工作，也是一項(xiàng)需要設(shè)計(jì)師付出自己的心血和熱情的重要工作，首先我們要明確建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原則與內(nèi)容，其次要熟悉建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方法，并且要合理的選擇建筑結(jié)構(gòu)。結(jié)合工作經(jīng)驗(yàn)，現(xiàn)淺談一下建筑設(shè)計(jì)中應(yīng)該注意的各種問(wèn)題。

1 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概述

1.1建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)種類

因?yàn)榻ㄖ锏氖褂眯再|(zhì)不同，建筑物的分類也是多種多樣的，一種是根據(jù)建筑物的結(jié)構(gòu)形式，可分為筒體結(jié)構(gòu)、大路結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)、排架結(jié)構(gòu)等：一種是根據(jù)建筑物層數(shù)，可分為超高層、高層、多層、單層建筑：按照建筑物使用功能，可分為混合結(jié)構(gòu)、民用建筑、工結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、混凝土結(jié)構(gòu)。

1 . 2 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容

建筑設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、電氣設(shè)計(jì)、給排水設(shè)計(jì)、暖通設(shè)計(jì)是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容。建筑設(shè)計(jì)主要是設(shè)計(jì)了建筑物的美觀性和合理性。而結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容，它主要包括了方案設(shè)計(jì)、方案選擇、構(gòu)件設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)分析、繪制施工圖及各種梁、板、柱的配筋圖，對(duì)結(jié)構(gòu)的安全和經(jīng)濟(jì)性有主要的影響。

1.3 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本要求

1.3.1 抗震驗(yàn)算

在我國(guó)設(shè)計(jì)規(guī)范中規(guī)定，對(duì)于抗震設(shè)防烈度大于六度及六到九度的抗震設(shè)防地區(qū)，必須進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)，并提出三水準(zhǔn)設(shè)防目標(biāo)。在抗震概念設(shè)計(jì)中，根據(jù)工作經(jīng)驗(yàn)等對(duì)建筑和結(jié)構(gòu)進(jìn)行整體布置，確定細(xì)部構(gòu)造設(shè)計(jì)過(guò)程，從根本上消除建筑中的抗震薄弱環(huán)節(jié)，構(gòu)造良好的抗震性能。

1.3.2承載力驗(yàn)算

在進(jìn)行結(jié)構(gòu)時(shí)，除了做結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載能力極限狀態(tài)驗(yàn)算外，還需對(duì)正常使用狀態(tài)下的承載力進(jìn)行驗(yàn)算，確保結(jié)構(gòu)構(gòu)件不會(huì)出現(xiàn)破壞及不可修復(fù)的裂縫。

1.3.3最不利組合驗(yàn)算

結(jié)構(gòu)上的多種作用一起發(fā)生，要在結(jié)構(gòu)分析的條件下，分別計(jì)算出每一種作用下的效應(yīng)，設(shè)計(jì)出有利的組合，并對(duì)其中存在的最不利組合進(jìn)行荷載驗(yàn)算。

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原則

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本原則：經(jīng)濟(jì)、美觀、安全、適用。一個(gè)完美的設(shè)計(jì)往往是這五個(gè)方面的完美結(jié)合，它是設(shè)計(jì)人員努力的最終目標(biāo)。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)雖是在建筑設(shè)計(jì)之后完成，并且大家往往記住的都是建筑設(shè)計(jì)師的名字，但這并不能表示結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)就不重要了，恰恰相反，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要是無(wú)可取代的。一個(gè)好的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不僅關(guān)系到結(jié)構(gòu)的安全性，更具有一定的經(jīng)濟(jì)性。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是要注意一下三個(gè)原則：

2.1抓重放輕

強(qiáng)柱弱梁、強(qiáng)剪弱彎、強(qiáng)節(jié)點(diǎn)強(qiáng)錨固是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要概念，一個(gè)建筑工程的完成是由若干相關(guān)的部分協(xié)調(diào)組合做成的，自然就有了輕重緩急之分，每個(gè)部分所扮演的角色是不同的，有主次之別，我們應(yīng)該做的就是多多關(guān)注的其中扮演重要角色的部位，關(guān)系到結(jié)構(gòu)安全的部分。例如支座處負(fù)彎矩較大處以及跨中最大正彎矩處。以達(dá)到資源充分利用，不將精力放在一些可有可無(wú)的構(gòu)件上，達(dá)到利益資源最大化，損失最小化，學(xué)會(huì)分清主次、取大舍小。

2.2剛?cè)岵?jì)

最好的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)就是剛?cè)岵?jì)的。若是結(jié)構(gòu)剛度過(guò)大，或許可以承受很大的荷載而不變形，但當(dāng)其發(fā)生破壞時(shí)為脆性破壞，破壞瞬間發(fā)生，沒(méi)有預(yù)警，不利于安全。而結(jié)構(gòu)的柔度過(guò)大時(shí)，結(jié)構(gòu)的變形能力很強(qiáng)，但當(dāng)結(jié)構(gòu)承受一定的荷載時(shí)會(huì)使結(jié)構(gòu)無(wú)法使用甚至破壞，也不利于結(jié)構(gòu)布置。所以最理想的結(jié)構(gòu)布置形式便是剛?cè)岵?jì)，結(jié)構(gòu)中既有剛性，又有柔性。

2.3渾然一體、多道防線

建筑結(jié)構(gòu)的安全設(shè)防是層層布置的，當(dāng)一個(gè)結(jié)構(gòu)遭受外界巨大荷載時(shí)，并不能只是單靠其中的某一部件來(lái)抵擋，需要的是所有的部件層層結(jié)合，化為一個(gè)整體來(lái)抵抗，使得外力能夠最快的消減和消失。多種形式的組合也利于結(jié)構(gòu)的安全，例如框剪結(jié)構(gòu)就比純框架結(jié)構(gòu)抗位移能力好、多肢墻比單片墻好等便是很好的證明。

3建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要的注意問(wèn)題分析

3.1構(gòu)造角度應(yīng)注意的問(wèn)題

按照規(guī)范要求的規(guī)定，注意計(jì)算梁、板、柱的最大配筋率和最小配筋率符合要求，當(dāng)構(gòu)件不需要特別配筋時(shí)，按構(gòu)造配筋計(jì)算。嚴(yán)格按照要求，保證構(gòu)件鋼筋在各個(gè)部位的錨固長(zhǎng)度、彎鉤長(zhǎng)度、彎鉤增加長(zhǎng)度和錨固增加長(zhǎng)度。對(duì)于柱的箍筋，當(dāng)設(shè)置普通箍筋已無(wú)法滿足構(gòu)件的使用要求時(shí)，可以使用螺旋箍筋進(jìn)行配置。螺旋箍筋具有更好的錨固和連接作用。最后在保證構(gòu)件結(jié)構(gòu)安全使用的前提下，還應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)性，減少鋼筋的用量，做到經(jīng)濟(jì)安全。

3.2結(jié)構(gòu)計(jì)算應(yīng)注意的問(wèn)題

3.2.1梁板計(jì)算方面

對(duì)于樓板的跨度計(jì)算，混凝土設(shè)計(jì)課本和一些手冊(cè)上所講的計(jì)算跨度，為凈跨的1.1倍，這個(gè)計(jì)算只適用于一般的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，而對(duì)于比較特殊的梁，如寬扁梁則并不適用。寬扁梁的梁高和板厚差不多大小，計(jì)算時(shí)，計(jì)算長(zhǎng)度取至梁中心，選梁中心處的彎距和梁厚，及梁邊彎距和板厚配筋，取二者較大值配筋。

3.2.2荷載計(jì)算的方面

應(yīng)避免荷載計(jì)算的錯(cuò)誤，對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)上的梁、板、柱的受力情況應(yīng)有大體了解。不能漏算或者多算荷載，分清活荷載與恒荷載的布置方式是均布荷載還是集中荷載，及應(yīng)用荷載規(guī)范對(duì)各部件的荷載值進(jìn)行正確的查詢與應(yīng)用。

3.3抗震方面應(yīng)注意的問(wèn)題

3.3.1對(duì)多層和高層混凝土結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)

一般來(lái)說(shuō)，震害的大小與地震特性和結(jié)構(gòu)自身特征有關(guān)。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)具有較好的抗震性能，地震時(shí)所受破壞比砌體結(jié)構(gòu)要輕的多，但如果施工質(zhì)量不良或者設(shè)計(jì)不合理，一樣可以導(dǎo)致嚴(yán)重的震害。首先是結(jié)構(gòu)體系的選擇，框架結(jié)構(gòu)體系的特點(diǎn)是自重輕，內(nèi)部空間大，布置比較靈活，但由于其側(cè)向剛度較小，地震時(shí)的水平位移較大。剪力墻結(jié)構(gòu)則自重大，空間整體性好，側(cè)向剛度也大，但布置不靈活。而框架剪力墻結(jié)構(gòu)體系則自重繳清，抗側(cè)剛度大，布置也比較靈活。應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)的具體要求選擇合適的結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行布置。結(jié)構(gòu)平面布置應(yīng)該規(guī)則、對(duì)稱。結(jié)構(gòu)的側(cè)移剛度宜下大上小逐漸均勻變化。對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)不規(guī)則的平面，應(yīng)設(shè)置抗震縫。

3.3.2多層砌體結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)

對(duì)于承重體系的選擇，砌體結(jié)構(gòu)應(yīng)優(yōu)先選用橫墻承重或縱橫墻共同承重的方案，建筑結(jié)構(gòu)的平、立面布置應(yīng)盡可能簡(jiǎn)單、規(guī)則，使得質(zhì)心和剛心盡量重合。且樓梯間不宜設(shè)置在拐角處。為了防止砌體建筑結(jié)構(gòu)薄弱層的出現(xiàn)，防止因?yàn)榫植科茐亩鴮?dǎo)致的房屋倒塌，砌體墻段的局部尺寸要嚴(yán)格按照規(guī)范的要求進(jìn)行設(shè)定。

4結(jié)語(yǔ)

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)毋庸置疑是一個(gè)建筑工程的重中之重，做一個(gè)好的設(shè)計(jì)不僅是一個(gè)設(shè)計(jì)人員的本職工作，更是設(shè)計(jì)人員將自己心血與激情傾注其中。為了一個(gè)好的設(shè)計(jì)，我們應(yīng)該做并且能夠做的還有很多，熟悉并掌握各種規(guī)范圖集，了解各個(gè)部件的位置和作用，學(xué)習(xí)各種相關(guān)專業(yè)來(lái)不斷填充自己，善于反思工作中的各種經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，不斷提高建筑設(shè)計(jì)的水平和質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

[1]陳維花.淺析建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中有關(guān)問(wèn)題的探討[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2012（16） 23-25

[2]莫照林.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問(wèn)題研究[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2012（18） 18-20

[3]劉志偉.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中需要注意的問(wèn)題[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2012 （12） 32-35