建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基本原則及合理設(shè)計(jì)方案

王攀 郎明偉

【摘要】結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)直接決定著建筑質(zhì)量，也影響著建筑穩(wěn)定性與安全性。由此，保證建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的科學(xué)性、合理性，在建筑施工中發(fā)揮著重要性作用。本文在分析建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則的前提下，有針對(duì)性地提出了幾點(diǎn)合理設(shè)計(jì)方案，以提高建筑質(zhì)量，保證建筑的安全性。

【關(guān)鍵詞】建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);基本原則;設(shè)計(jì)方案

從本質(zhì)上分析，質(zhì)量作為建筑工程項(xiàng)目的核心點(diǎn)，為了能夠提高建筑工程質(zhì)量，就需要保證建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性、科學(xué)性，所以建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案尤為重要。對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)而言，設(shè)計(jì)方案因?yàn)槭艿讲煌矫嬉蛩氐挠绊懀瑥亩y以實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的真正意圖，或者是未根據(jù)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行施工，不但導(dǎo)致各項(xiàng)資源嚴(yán)重浪費(fèi)，還會(huì)對(duì)建筑行業(yè)的發(fā)展帶來(lái)一定負(fù)面影響。

1、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則

1.1抓大放小的基本原則

建筑結(jié)構(gòu)是由不同的構(gòu)件協(xié)同組成，不同構(gòu)件發(fā)揮的作用也有著一定區(qū)別，由此就存在輕重之分。當(dāng)發(fā)生意外力量的沖擊，各個(gè)構(gòu)件之間在協(xié)同抵抗的前提下，也要保證關(guān)鍵構(gòu)件的安全性，否則就可能會(huì)造成不可估量的后果[1]。針對(duì)建筑中的關(guān)鍵構(gòu)件，必須要進(jìn)行全力保護(hù)，針對(duì)其他構(gòu)件在特殊情況下要以保護(hù)關(guān)鍵構(gòu)件為主。基于此，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中要分清主次，嚴(yán)格秉承抓大放小的基本原則。

1.2剛?cè)岵?jì)的基本原則

若是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過(guò)于剛硬，就會(huì)減弱結(jié)構(gòu)變形能力。當(dāng)受到較大破壞力時(shí)，就可能造成建筑結(jié)構(gòu)嚴(yán)重受損。若是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過(guò)于柔和，那么在遇到外力時(shí)就可能會(huì)總體傾覆[2]。基于此，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)要嚴(yán)格落實(shí)剛?cè)岵?jì)的基本原則。為了能夠?qū)崿F(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)的剛?cè)岵?jì)設(shè)計(jì)，就必須綜合分析所有構(gòu)件特性，針對(duì)各個(gè)位置與各個(gè)結(jié)構(gòu)都必須貫徹剛?cè)岵?jì)的基本設(shè)計(jì)原則。

1.3打通關(guān)節(jié)的基本原則

關(guān)節(jié)是建筑結(jié)構(gòu)體系中的重要一環(huán)。然而縱觀建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)際情況，因節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)不合理而引發(fā)建筑質(zhì)量問題的例子相對(duì)較多。理想情況下，建筑結(jié)構(gòu)體系之中是不需要關(guān)節(jié)的，所有的外力都可以及時(shí)的削弱或者是傳遞。所以進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中必須要打通所有關(guān)節(jié)，使外力能夠在各個(gè)關(guān)節(jié)位置暢通無(wú)阻。

1.4多道防線的基本原則

為了保證建筑結(jié)構(gòu)的安全性、穩(wěn)定性以及可靠性，在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)必須層層設(shè)防。在遭遇嚴(yán)重災(zāi)害時(shí)，一切抵抗外力的建筑結(jié)構(gòu)經(jīng)過(guò)協(xié)同作用，能夠有效減小外力，最大程度上減小損害。若是僅僅依靠某一構(gòu)件，那么是極其危險(xiǎn)的[3]。比如，框架剪力墻要優(yōu)于純框架;多肢剪力墻要優(yōu)于單片墻，充分表明了多道防線的重要性。

1.5以人為本、綠色環(huán)保的基本原則

在保證建筑安全性、耐久性以及適用性的前提下，應(yīng)根據(jù)人們的真實(shí)需要，追求于建筑的舒適性與環(huán)保性。第一，建筑工程的根本性目標(biāo)就是為人們所服務(wù)，針對(duì)人們對(duì)建筑舒適性提出的嚴(yán)格要求，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中要貫徹以人為本的基本原則。第二，面對(duì)全球自然生態(tài)環(huán)境的惡化問題，綠色建筑已經(jīng)成為了一種新的趨勢(shì)，所以在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中也要秉承綠色環(huán)保的基本原則。

2、建筑結(jié)構(gòu)的科學(xué)、合理設(shè)計(jì)方案

2.1以結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與構(gòu)造作為出發(fā)點(diǎn)

針對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的計(jì)算，必須要重視下述幾點(diǎn)問題：①對(duì)底框砌體結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理驗(yàn)算;②選擇準(zhǔn)確的方法進(jìn)行樓板計(jì)算;③保證荷載計(jì)算的準(zhǔn)確性;④根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)分析與判斷計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性，然后再?zèng)Q定是否以此作為基本依據(jù)展開施工設(shè)計(jì)。關(guān)于建筑結(jié)構(gòu)的構(gòu)造，需要重視下述幾點(diǎn)問題：①高度關(guān)注構(gòu)件配筋率極限值問題，若是建筑對(duì)抗震有著嚴(yán)格要求，那么在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)必須綜合分析建筑構(gòu)造延伸性，確保構(gòu)件達(dá)到最小配筋率基本要求;②根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求配置鋼筋，同時(shí)確保鋼筋可以滿足各個(gè)位置的延伸、搭接與錨固具體要求;③選擇科學(xué)、有效的融熱通風(fēng)等有關(guān)方式，防止屋面溫度升高產(chǎn)生應(yīng)力，導(dǎo)致墻體發(fā)生開裂等問題。

2.2以抗震要求作為出發(fā)點(diǎn)

從本質(zhì)上分析，建筑工程應(yīng)具有相應(yīng)的抗震能力，特別是民用建筑，所以建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要綜合分析其抗震性，主要通過(guò)二階段設(shè)計(jì)達(dá)成三水準(zhǔn)抗震設(shè)計(jì)要求。一是多層砌體結(jié)構(gòu)，以橫墻承重或縱墻承重的建筑結(jié)構(gòu)體系為主。針對(duì)縱墻與橫墻的設(shè)計(jì)，必須確保均勻?qū)ΨQ，而且在豎向方面應(yīng)保證上下的連續(xù)性，在房屋的轉(zhuǎn)角位置與盡端不要設(shè)計(jì)樓梯，從而在遇到地震災(zāi)害時(shí)，能夠避免發(fā)生坍塌傷人事故。二是多層高層的鋼筋砼結(jié)構(gòu)，應(yīng)以雙向抗震墻與框剪等有關(guān)抗側(cè)力結(jié)構(gòu)為主，從而有效承擔(dān)地震力。從框剪體系方面分析，各個(gè)抗側(cè)力結(jié)構(gòu)必須在空間層面達(dá)到協(xié)同工作狀態(tài)。對(duì)于抗震墻間的屋蓋與樓蓋長(zhǎng)寬比要進(jìn)行有效控制，切實(shí)提高抗震墻自身剛度，樓蓋以及屋蓋安全性。在建筑結(jié)構(gòu)布置過(guò)程之中，應(yīng)該優(yōu)先選擇較為規(guī)則的結(jié)構(gòu)。對(duì)于比較復(fù)雜的結(jié)構(gòu)需要建立防震縫，將其設(shè)計(jì)成比較規(guī)則的結(jié)構(gòu)單元。

2.3以地基情況作為出發(fā)點(diǎn)

由于地基的沉降問題，建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件很容易發(fā)生不同層面上的損壞，或者是出現(xiàn)不同情況的開裂問題，尤其是高層、超高層建筑，地基需要進(jìn)行深埋，使得此類問題更加的明顯?；诖?，在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)需要高度重視地基沉降影響要素。針對(duì)高層建筑，地基應(yīng)以樁筏或者是樁箱有效融合的方式為主，群樁的建立必須與上部結(jié)構(gòu)重心組相統(tǒng)一，以確保箱體總體剛度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。針對(duì)多層建筑，軟土層厚度相對(duì)偏大，需要借助于軟土地基處理技術(shù)有效管理多層建筑沉降問題。與此同時(shí)，應(yīng)綜合分析地基實(shí)際情況、建筑上部結(jié)構(gòu)等，然后根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)現(xiàn)實(shí)狀況，明確地基處理具體范圍以及需要達(dá)到的技術(shù)指標(biāo)。通過(guò)對(duì)地基處理技術(shù)方案科學(xué)性、可行性、經(jīng)濟(jì)性等的綜合分析與研究，確定最理想的處理技術(shù)方案。

總結(jié)：

基于新時(shí)代環(huán)境下，隨著我國(guó)建筑行業(yè)的快速發(fā)展，關(guān)于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也有了新要求、新目標(biāo)。從本質(zhì)上分析，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)直接決定著建筑的安全性與穩(wěn)定性。所以要將建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作放在第一位，嚴(yán)格落實(shí)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基本原則，確保結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案的合理性、科學(xué)性，同時(shí)綜合分析各種影響要素，提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案的可行性與經(jīng)濟(jì)性，從而切實(shí)保證建筑的安全性與穩(wěn)定性。

參考文獻(xiàn)：

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