關于建筑結構設計應注意的問題分析

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摘要：建筑結構設計是一項強度很高的倉嶝性思維勞動，要運動結構設計人所掌握的大量知識，進行富有創(chuàng)造性的工作，并要遵循與之相關的各種規(guī)程與規(guī)范；一個好的建筑結構設計，建筑和結構必然是有機結合的統(tǒng)一結構設計，不是由簡單的各種受力構件的推砌、組合而成的，而是要體現(xiàn)在解決工程設計中的實際問題中，依靠知識、能力和消化了的活的知識轉變成智慧并合理的利用，才能有效的解決工程的各種實際問題，由于做好建筑結構設計是一項關系到建筑、經濟、人民安居樂業(yè)的重要工作，也是一項需要每一個建筑結構工作者全力為之付出的工作，本文結合多年建筑結構設計工作的實踐經驗對一些存在建筑結構設計中應注意的問題進行分析。 

關鍵詞：建筑結構設計 基本內容 原則 問題分析 要點  中圖分類號：tu318文獻標識碼： a 文章編號：  1建筑結構設計的基本內容  1.1結構設計的程序  建筑物的設計包括建筑設計、結構設計、給排水設計、暖氣通風設計和電氣設計等。每一部分的設計都應圍繞設計的四個基本要求:即功能要求、美觀要求、經濟要求和環(huán)保要求。  建筑結構是一個建筑物發(fā)揮其使用功能的基礎,結構設計是建筑物設計的一個重要組成部分,主要包括以下四個過程:方案設計→結構分析→構件設計→繪施工圖。  1.2建筑物結構設計的要求  為保證建筑結構的可靠度達到設計要求,在設計中,必須遵循以下要求:(1)計算內容:結構構件應進行承載能力極限狀態(tài)的計算和正常使用極限狀態(tài)的驗算,如直接承受動力荷載的構件應進行疲勞強度驗算;(2)結構上多種作用效應同時發(fā)生時,應通過結構分析分別求出每一種作用下的效應后,考慮其可能的最不利組合;(3)抗震設計:我國的抗震設防烈度為6至9度,建筑結構根據所在地區(qū)的烈度、結構類型和房屋高度采用不同的抗震等級。對應不同的抗震等級,有不同的計算和構造要求。  2建筑結構設計的原則  2.1剛柔相濟。合理的建筑結構體系應該是剛柔相濟的，結構太剛則變形能力差，容易造成局部受損最后全部毀壞；而太柔的結構雖然可以很好的消減外力，但容易造成變形過大而無法使用甚至全體傾覆，剛柔相濟乃是設計者的追求。  2.2多道防線。安全的結構體系是層層設防的，應體現(xiàn)多道防線的設計思路。  2.3抓大放小。“強剪弱粱”、“ 強剪弱彎”等是建筑結構設計中非常重要的概念。雖然整個結構體系是由各種構件協(xié)調組成一體，但各個構件擔任的角色不盡相同，按照其重要性也就有輕重之分。為了保證柱是在最后失效，我們故意把粱設計成相對薄弱的環(huán)境，使其破壞在先，以最大限度減少可能出現(xiàn)的損失。如果梁柱等同看待，則可能會造成同時破壞，所以關鍵時刻要分清主次，抓大放小，也就是要取大舍小。  2.4打通關節(jié)。不同類型的構件相接處，同一構件截面改變之處，是關節(jié)。對于復雜的結構體系，關節(jié)的復雜性難于預測和控制，即使從理論上保證了每個組成構件的強度和剛度，但因關節(jié)的普遍存在，力量的傳遞往往不能暢通而出現(xiàn)集中甚至中斷，破壞由此而發(fā)生。  3在建筑結構設計中應注意的問題  3.1梁、板的計算跨度  建筑物中，梁、拱券兩端的承重結構之間的距離，兩支點中心之間的距離。當地震作用組合控制結構設計時，尚應采取抗震構造措施，因為按抗震規(guī)范關于在6度-8度時抗震措施應提高1度的規(guī)定，將因構件寬厚比普遍減小使這種房屋失去其固有的輕型特點。  3.2回彈再壓縮  基坑開挖時，摩擦角范圍內坑邊的基底土受到約束、不反彈，坑中心的地基土反彈，回彈以彈性為主，回彈部分被人工清除。當基礎較小，坑底受到很大約束。  3.3設計剪力墻結構的側向剛度不宜過大  關于底層剪力墻的厚度：抗震設計時，筒體和一般剪力墻承受的第一振型底部地震傾覆力矩不宜小于總底部地震傾覆力矩的50%。剪力墻的計算配筋應為墻肢一端的配筋量。在短肢剪力墻較多的剪力墻結構中，多數設計人員將較短的墻段都畫為約束邊緣構件或構造邊緣構件，將計算需要的縱向鋼筋均勻配置在整個墻段內，這是不妥的，因為配置在墻肢中和軸附近的鋼筋并不能發(fā)揮作用，因此縱向鋼筋應向墻肢端部集中，宜打印剪力墻邊緣構件配筋計算結果復核。抗震墻的墻肢長度不大于墻厚的3倍時，應按柱的要求進行設計，箍筋應沿全高加密，satwe等程序在計算時也是照此條規(guī)定辦理。如墻厚為200mm，墻肢長度600mm-800mm，雖然墻肢長度達到墻厚的3倍-4倍，認為仍宜按柱配筋。有些人在電算總信息中輸入分布筋的配筋率為0.30%，剪力墻的豎向、橫向分布筋也不必太大，如墻厚為200mm或250mm，縱、橫向分布筋都配φ12＠200雙排（配筋率達0.565%-0.452%）似無必要，但鋼筋間距宜≤200mm，對防止剪力墻開裂有好處。  4建筑結構設計中應注意的要點  4.1合理選擇結構方案  建筑結構設計的目的是力求設計方案經濟、合理、適用，概念設計必須選擇一個經濟合理的結構方案，即要選擇一個切實可行的結構形式和結構體系。結構體系應該明確總體布置、抗震節(jié)點分析、應力等方面。同一結構單元不宜混用不同結構體系，力求平面和豎向規(guī)則?？傊?，必須對建筑師設計要求、結構特點、材料供應、施工條件等情況進行綜合分析，并與施工、業(yè)主等方面充分協(xié)商，在此基礎上進行結構選型，確定結構方案，必要時還應進行多方案比較，擇優(yōu)選用。  4.2選用恰當的計算簡圖  計算簡圖是進行結構設計的基礎，如果計算簡圖選用不當會導致結構安全事故的發(fā)生，因此，選擇恰當的計算簡圖是保證結構安全的重要條件，設計師要從實際出發(fā)選擇合理的計算簡圖，并且計算簡圖還應有相應的構造措施來保證。此外，設計師還要注意到在實際結構的節(jié)點不可能是純粹的鋼結或鉸結點，但是在計算簡圖的誤差應在設計允許范圍之內。  4.3正確分析計算結果  在結構設計中普遍采用計算機技術，但是由于軟件種類的繁多，而且不同的軟件也是存在著很大的差異性，這樣就會往往導致計算結果的不相同。因此，設計師要對程序的適用范圍、技術條件等全面了解。由于軟件本身有缺陷均會導致錯誤的計算結果，因此，設計師要充分認識到計算參數的重要性，要憑著自己過硬的專業(yè)知識、豐富的經驗，在拿到電算結果時應認真分析，要正確地輸入合理的計算參數，慎重校核，作出合理判斷。  隨著各項建筑理論的日益豐富，發(fā)展先進計算理論，加強計算機的應用，加快新型高強、輕質、環(huán)保建材的研究與應用，使建筑結構設計更加安全、適用、可靠、經濟是當務之急。推廣結構設計思想是一種有效的辦法，建筑結構設計也必然會成為今后結構設計的主流思想，這就讓我們來共同學習、發(fā)展它，為結構設計的發(fā)展作出應有的貢獻。  5 結語  總之，我們應該理性地、科學地、全面地分析和把握結構設計的安全問題。其實，追溯人類改造自然、改造世界的歷史足跡，且對當代結構設計理論和建造技術的發(fā)展水平感到自豪的。雖然我們現(xiàn)在感覺是越來越累，越來越難，但是在力學和材料科學發(fā)展的有力支撐下，我們所從事的結構設計與建造技術的發(fā)展還是基本上滿足了那些滿腦子求新求奇，求高求廣的所謂當代建筑師的表達欲望與需求的。  參考文獻：  [1]孔雅莎,《建筑結構設計雜談》[j].建筑結構,2006(3)  [2]顏興強,《淺談建筑結構設計方法》[j].沿海企業(yè)與科技,2009(5)  [3]熊煜,《建筑結構設計中若干問題分析》[j].山西建筑,2009(25)  注：文章內所有公式及圖表請用pdf形式查看。