關(guān)于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)注意的問(wèn)題分析

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摘要：建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是一項(xiàng)強(qiáng)度很高的倉(cāng)嶝性思維勞動(dòng)，要運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人所掌握的大量知識(shí)，進(jìn)行富有創(chuàng)造性的工作，并要遵循與之相關(guān)的各種規(guī)程與規(guī)范；一個(gè)好的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，建筑和結(jié)構(gòu)必然是有機(jī)結(jié)合的統(tǒng)一結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，不是由簡(jiǎn)單的各種受力構(gòu)件的推砌、組合而成的，而是要體現(xiàn)在解決工程設(shè)計(jì)中的實(shí)際問(wèn)題中，依靠知識(shí)、能力和消化了的活的知識(shí)轉(zhuǎn)變成智慧并合理的利用，才能有效的解決工程的各種實(shí)際問(wèn)題，由于做好建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是一項(xiàng)關(guān)系到建筑、經(jīng)濟(jì)、人民安居樂(lè)業(yè)的重要工作，也是一項(xiàng)需要每一個(gè)建筑結(jié)構(gòu)工作者全力為之付出的工作，本文結(jié)合多年建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)對(duì)一些存在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問(wèn)題進(jìn)行分析。 

關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 基本內(nèi)容 原則 問(wèn)題分析 要點(diǎn)  中圖分類號(hào)：tu318文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： a 文章編號(hào)：  1建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容  1.1結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的程序  建筑物的設(shè)計(jì)包括建筑設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、給排水設(shè)計(jì)、暖氣通風(fēng)設(shè)計(jì)和電氣設(shè)計(jì)等。每一部分的設(shè)計(jì)都應(yīng)圍繞設(shè)計(jì)的四個(gè)基本要求:即功能要求、美觀要求、經(jīng)濟(jì)要求和環(huán)保要求。  建筑結(jié)構(gòu)是一個(gè)建筑物發(fā)揮其使用功能的基礎(chǔ),結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是建筑物設(shè)計(jì)的一個(gè)重要組成部分,主要包括以下四個(gè)過(guò)程:方案設(shè)計(jì)→結(jié)構(gòu)分析→構(gòu)件設(shè)計(jì)→繪施工圖。  1.2建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求  為保證建筑結(jié)構(gòu)的可靠度達(dá)到設(shè)計(jì)要求,在設(shè)計(jì)中,必須遵循以下要求:(1)計(jì)算內(nèi)容:結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)進(jìn)行承載能力極限狀態(tài)的計(jì)算和正常使用極限狀態(tài)的驗(yàn)算,如直接承受動(dòng)力荷載的構(gòu)件應(yīng)進(jìn)行疲勞強(qiáng)度驗(yàn)算;(2)結(jié)構(gòu)上多種作用效應(yīng)同時(shí)發(fā)生時(shí),應(yīng)通過(guò)結(jié)構(gòu)分析分別求出每一種作用下的效應(yīng)后,考慮其可能的最不利組合;(3)抗震設(shè)計(jì):我國(guó)的抗震設(shè)防烈度為6至9度,建筑結(jié)構(gòu)根據(jù)所在地區(qū)的烈度、結(jié)構(gòu)類型和房屋高度采用不同的抗震等級(jí)。對(duì)應(yīng)不同的抗震等級(jí),有不同的計(jì)算和構(gòu)造要求。  2建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原則  2.1剛?cè)嵯酀?jì)。合理的建筑結(jié)構(gòu)體系應(yīng)該是剛?cè)嵯酀?jì)的，結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)雖然可以很好的消減外力，但容易造成變形過(guò)大而無(wú)法使用甚至全體傾覆，剛?cè)嵯酀?jì)乃是設(shè)計(jì)者的追求。  2.2多道防線。安全的結(jié)構(gòu)體系是層層設(shè)防的，應(yīng)體現(xiàn)多道防線的設(shè)計(jì)思路。  2.3抓大放小。“強(qiáng)剪弱粱”、“ 強(qiáng)剪弱彎”等是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中非常重要的概念。雖然整個(gè)結(jié)構(gòu)體系是由各種構(gòu)件協(xié)調(diào)組成一體，但各個(gè)構(gòu)件擔(dān)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(shè)計(jì)成相對(duì)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(huì)造成同時(shí)破壞，所以關(guān)鍵時(shí)刻要分清主次，抓大放小，也就是要取大舍小。  2.4打通關(guān)節(jié)。不同類型的構(gòu)件相接處，同一構(gòu)件截面改變之處，是關(guān)節(jié)。對(duì)于復(fù)雜的結(jié)構(gòu)體系，關(guān)節(jié)的復(fù)雜性難于預(yù)測(cè)和控制，即使從理論上保證了每個(gè)組成構(gòu)件的強(qiáng)度和剛度，但因關(guān)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(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問(wèn)題  3.1梁、板的計(jì)算跨度  建筑物中，梁、拱券兩端的承重結(jié)構(gòu)之間的距離，兩支點(diǎn)中心之間的距離。當(dāng)?shù)卣鹱饔媒M合控制結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，尚應(yīng)采取抗震構(gòu)造措施，因?yàn)榘纯拐鹨?guī)范關(guān)于在6度-8度時(shí)抗震措施應(yīng)提高1度的規(guī)定，將因構(gòu)件寬厚比普遍減小使這種房屋失去其固有的輕型特點(diǎn)。  3.2回彈再壓縮  基坑開(kāi)挖時(shí)，摩擦角范圍內(nèi)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(dāng)基礎(chǔ)較小，坑底受到很大約束。  3.3設(shè)計(jì)剪力墻結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度不宜過(guò)大  關(guān)于底層剪力墻的厚度：抗震設(shè)計(jì)時(shí)，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(jì)算配筋應(yīng)為墻肢一端的配筋量。在短肢剪力墻較多的剪力墻結(jié)構(gòu)中，多數(shù)設(shè)計(jì)人員將較短的墻段都畫為約束邊緣構(gòu)件或構(gòu)造邊緣構(gòu)件，將計(jì)算需要的縱向鋼筋均勻配置在整個(gè)墻段內(nèi)，這是不妥的，因?yàn)榕渲迷趬χ泻洼S附近的鋼筋并不能發(fā)揮作用，因此縱向鋼筋應(yīng)向墻肢端部集中，宜打印剪力墻邊緣構(gòu)件配筋計(jì)算結(jié)果復(fù)核?？拐饓Φ膲χL(zhǎng)度不大于墻厚的3倍時(shí)，應(yīng)按柱的要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，箍筋應(yīng)沿全高加密，satwe等程序在計(jì)算時(shí)也是照此條規(guī)定辦理。如墻厚為200mm，墻肢長(zhǎng)度600mm-800mm，雖然墻肢長(zhǎng)度達(dá)到墻厚的3倍-4倍，認(rèn)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(dá)0.565%-0.452%）似無(wú)必要，但鋼筋間距宜≤200mm，對(duì)防止剪力墻開(kāi)裂有好處。  4建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的要點(diǎn)  4.1合理選擇結(jié)構(gòu)方案  建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的目的是力求設(shè)計(jì)方案經(jīng)濟(jì)、合理、適用，概念設(shè)計(jì)必須選擇一個(gè)經(jīng)濟(jì)合理的結(jié)構(gòu)方案，即要選擇一個(gè)切實(shí)可行的結(jié)構(gòu)形式和結(jié)構(gòu)體系。結(jié)構(gòu)體系應(yīng)該明確總體布置、抗震節(jié)點(diǎn)分析、應(yīng)力等方面。同一結(jié)構(gòu)單元不宜混用不同結(jié)構(gòu)體系，力求平面和豎向規(guī)則。總之，必須對(duì)建筑師設(shè)計(jì)要求、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、材料供應(yīng)、施工條件等情況進(jìn)行綜合分析，并與施工、業(yè)主等方面充分協(xié)商，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行結(jié)構(gòu)選型，確定結(jié)構(gòu)方案，必要時(shí)還應(yīng)進(jìn)行多方案比較，擇優(yōu)選用。  4.2選用恰當(dāng)?shù)挠?jì)算簡(jiǎn)圖  計(jì)算簡(jiǎn)圖是進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，如果計(jì)算簡(jiǎn)圖選用不當(dāng)會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)安全事故的發(fā)生，因此，選擇恰當(dāng)?shù)挠?jì)算簡(jiǎn)圖是保證結(jié)構(gòu)安全的重要條件，設(shè)計(jì)師要從實(shí)際出發(fā)選擇合理的計(jì)算簡(jiǎn)圖，并且計(jì)算簡(jiǎn)圖還應(yīng)有相應(yīng)的構(gòu)造措施來(lái)保證。此外，設(shè)計(jì)師還要注意到在實(shí)際結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)不可能是純粹的鋼結(jié)或鉸結(jié)點(diǎn)，但是在計(jì)算簡(jiǎn)圖的誤差應(yīng)在設(shè)計(jì)允許范圍之內(nèi)。  4.3正確分析計(jì)算結(jié)果  在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中普遍采用計(jì)算機(jī)技術(shù)，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(huì)往往導(dǎo)致計(jì)算結(jié)果的不相同。因此，設(shè)計(jì)師要對(duì)程序的適用范圍、技術(shù)條件等全面了解。由于軟件本身有缺陷均會(huì)導(dǎo)致錯(cuò)誤的計(jì)算結(jié)果，因此，設(shè)計(jì)師要充分認(rèn)識(shí)到計(jì)算參數(shù)的重要性，要憑著自己過(guò)硬的專業(yè)知識(shí)、豐富的經(jīng)驗(yàn)，在拿到電算結(jié)果時(shí)應(yīng)認(rèn)真分析，要正確地輸入合理的計(jì)算參數(shù)，慎重校核，作出合理判斷。  隨著各項(xiàng)建筑理論的日益豐富，發(fā)展先進(jìn)計(jì)算理論，加強(qiáng)計(jì)算機(jī)的應(yīng)用，加快新型高強(qiáng)、輕質(zhì)、環(huán)保建材的研究與應(yīng)用，使建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更加安全、適用、可靠、經(jīng)濟(jì)是當(dāng)務(wù)之急。推廣結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)思想是一種有效的辦法，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也必然會(huì)成為今后結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主流思想，這就讓我們來(lái)共同學(xué)習(xí)、發(fā)展它，為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的發(fā)展作出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。  5 結(jié)語(yǔ)  總之，我們應(yīng)該理性地、科學(xué)地、全面地分析和把握結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全問(wèn)題。其實(shí)，追溯人類改造自然、改造世界的歷史足跡，且對(duì)當(dāng)代結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論和建造技術(shù)的發(fā)展水平感到自豪的。雖然我們現(xiàn)在感覺(jué)是越來(lái)越累，越來(lái)越難，但是在力學(xué)和材料科學(xué)發(fā)展的有力支撐下，我們所從事的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與建造技術(shù)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(dāng)代建筑師的表達(dá)欲望與需求的。  參考文獻(xiàn)：  [1]孔雅莎,《建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)雜談》[j].建筑結(jié)構(gòu),2006(3)  [2]顏興強(qiáng),《淺談建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法》[j].沿海企業(yè)與科技,2009(5)  [3]熊煜,《建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中若干問(wèn)題分析》[j].山西建筑,2009(25)  注：文章內(nèi)所有公式及圖表請(qǐng)用pdf形式查看。