探讨建筑结构设计中的要点和相关问题

探 讨 建 筑 结 构 设 计 中 的 要 点 和 相 关 问 题 邢 瑞 张 梅 双天 津 市 化 工 设 计 院 天 津 市 30193摘 要： 建 筑结 构设 计不 仅要 满足 建筑 物的 使用 要求 ，更 要保 证人 们生 活工 作的 安全 。规 范化 的结 构设 计是 做好 建筑 设计 的基 础和 重点 ， 也 是保 证建 筑工 程质 量的 关键 。 随 着我 国经 济的 发展 ， 建 筑结 构形 式日 益复 杂 ， 功 能性 也越 来越 强 ， 人 们对 建筑 结构 设计 的要 求越 来越 高 ， 建 筑结 构设 计也 要紧 跟时 代的 步伐 ， 不 断进 步 。 本 文笔 者结 合自 身多 年工 作实 践经 验 ，对 建筑 结构 设计 的基 本原 则及 要点 进行 了探 讨。 关 键词 :建 筑 结 构 设 计 要 点中 图分 类号 ： TU318文 献标 识码 ： A正 文： 设 计人 员在 对建 筑工 程进 行结 构设 计时 ， 一 定要 从整 个房 屋建 筑工 程的 整体 着手 ， 需 要与 业主 进行 有效 的、 及时 的沟 通， 确保 房屋 建筑 结构 设计 符合 各个 方面 的需 要。1.建 筑结 构设 计基 本原 则1.刚 柔有 度原 则刚 柔 有 度 原 则 主 要 指 在 进 行 建 筑 结 构 设 计 的 过 程 中 ， 要 将 过 于 刚 化 的 建 筑 结 构 进 行 柔化 ， 提 高建 筑物 的整 体稳 定性 。 建 筑结 构设 计刚 柔有 度要 求设 计人 员对 建筑 结构 的稳 定性 进行 全方 位考 虑 ， 对 建筑 设计 中过 多的 刚化 线条 设计 进行 改善 和调 整 ， 降 低建 筑物 发生 变形 的可 能性 。 在 进行 建筑 设计 的过 程中 ， 过 于刚 化的 建筑 物由 于线 条结 构较 为死 板 ， 建 筑物 的整体 支撑 能力 会大 打折 扣 ， 导 致在 外部 压力 过大 时产 生变 形 。 这 种变 形在 很大 的程 度上 造成 建筑 物安 全问 题 ， 导 致建 筑物 出现 大面 积坍 塌 ， 形 成建 筑物 破坏 。 刚 柔有 度原 则确 保建 筑结 构设 计中 的框 架设 计合 理性 ，确 保刚 性结 构和 柔性 结构 完美 结合 。1.2打 通关 节的 原则关 节在 建筑 结构 体系 中是 无处 不在 的 ， 这 是由 于整 个建 筑结 构体 系是 变化 统一 的 。 在 实际 生活 中 ， 由 于节 点破 坏导 致建 筑整 体破 坏的 例子 非常 多 。 理 想的 结构 体系 是没 有任 何关 节的 ， 任 何外 力都 能够 迅速 消减 和传 递 。 打 通关 节是 建筑 结构 设计 的基 本环 节 。 在 建筑 设计 概念 中 ， 首 先要 解决 重新 分配 结构 体系 中的 外力 问题 ， 要 保证 分配 力量 是按 照构 件的 刚度 进行的 ， 最 终要 达到 静态 的平 衡 。 因 此 ， 建 筑结 构设 计可 以起 到协 调作 用 ， 可 以让 所有 静态 构件通 过相 互连 接使 其仍 处在 相对 静态 中。1.3多 道防 线的 原则安 全的 建筑 结构 体系 是需 要层 层设 防的 ， 当 灾害 来临 时 ， 所 有能 够抵 抗外 力的 结构 通过相 互合 作， 可以 很好 的减 轻损 害。 如果 把希 望单 纯的 寄托 在某 个构 件上 ，是 非常 不合 理的 。框 架剪 力墙 要比 纯框 架好 ，多 肢墙 好于 单片 墙， 这就 体现 了多 道防 线的 设计 原则 和思 路。 1.4取 大舍 小原 则每 一件 事情 都会 有一 个大 小之 分的 。 建 筑施 工设 计中 的取 大舍 小原 则主 要讲 的就 是在 建筑 施工 的过 程中 要有 主次 之分 。 一 项工 程 ， 各 个部 位所 需要 设计 的时 间是 不一 样的 ， 为 了保证 施工 设计 的合 理性 以及 可行 性 ， 一 定就 会把 一项 工程 分为 主要 和次 要的 两个 部分 ， 而 这两个 部分 ，也 要有 不同 的重 视程 度。 在设 计的 时候 ，要 保证 的时 强柱 弱梁 ，强 节点 弱构 件 ， 这些 东西 都属 于结 构设 计的 范围 之内 。 取 大舍 小原 则的 实施 会确 保工 程的 进度 ， 质 量以 及施 工成 本。 2.构 造和 结构 计算 上的 合理 设计2.1构 造（ 1） 要注 意构 件的 最小 配筋 率和 最大 配筋 率的 极限 值， 尤其 是在 抗震 结构 设计 中。 既要 确保 在发 生地 震时 建筑 结构 具有 一定 的延 展性 ， 又 要保 证构 件符 合最 小配 筋的 要求 。 最 小配 筋 和 最 大 配 筋 的 值 是 根 据 不 同 建 筑 物 的 具 体 情 况 分 析 计 算 得 到 的 ， 两 者 之 间 有 一 定 的 范围 ，在 设计 中要 保证 极限 值的 合理 性。（ 2） 要 严格 的按 照规 范要 求保 证钢 筋在 每个 地方 需要 满足 的延 伸 、 搭 接和 锚固 的长 度 ，在 选择 材料 时也 必须 要满 足强 度要 求 。 必 须要 使用 符合 各种 规范 标准 的钢 筋 ， 保 证工 程的 质量 。（ 3） 要采 取有 效的 散热 通风 措施 ，及 时有 效的 做好 各种 通风 散热 工作 ，防 止由 于屋 面温 度的 应力 引起 墙体 开裂 。 （ 4） 有的 构造 柱是 按照 抗震 构造 设计 的， 要在 建筑 物高 度内 达到 上下 贯通 对准 。上 至墙 压顶 ，下 至基 础圈 梁， 圈梁 、墙 体和 楼板 跟构 造柱 的连 接也 必须 符合 一定 的要 求。 2.2.结 构计 算（ 1） 验算 底框 砌体 结构 时注 意的 问题1） 底部 剪力 法只 适合 于刚 度较 为均 匀的 多层 结构 ，对 于那 些含 有薄 弱层 的混 合结 构底层 框架 ，要 考虑 到塑 性变 形的 影响 。 2） 底层 框架 混合 结构 在分 配剪 力时 ，不 可以 简单 地按照 框架 抗震 墙的 方法 计算 底层 框架 混合 结构 。 若 仅有 底层 框架 抗震 墙 ， 这 时应 该采 取双 保险的 办法 ， 使 框架 按照 刚度 的比 例承 担剪 力 ， 让 抗震 墙承 担全 部的 剪力 。 在 计算 刚度 时 ， 不 能折 减框 架。 3） 要充 分考 虑到 在底 层框 架柱 中， 由于 地震 作用 产生 的倾 覆力 矩， 倾覆 力矩 会造 成附 加轴 力。 （ 2） 要注 意避 免使 用不 正确 的方 法计 算楼 板不 能用 简单 的单 向板 计算 方法 来代 替连 续板 的计 算 。 在 计算 双向 板时 ， 一 定不要 忽略 材料 泊松 比带 来的 影响 ， 否 则会 导致 计算 值的 偏小 。 （ 3） 注 意避 免计 算荷 载时 的错 误如 活荷 载折 减不 当 、 少 算荷 载 、 基 础底 板上 多算 或少 算土 重 、 建 筑物 的用 料不 符合 实际 的计算 等 。 （ 4） 不 能仅 依据 计算 结果 来做 出评 价 ， 还 要根 据工 程设 计的 经验 来总 结分 析 、 判 断计算 结果 。应 根据 结果 的正 确与 否， 来决 定其 能否 成为 施工 图纸 的设 计依 据。 3.抗 震设 计概 念 设 计 在 整 个 建 筑 设 计 中 具 有 举 足 轻 重 的 作 用 ， 只 有 经 过 了 全 盘 正 确 合 理 的 概 念 设计 ， 才 会完 成合 理 、 经 济的 优秀 设计 。 根 据目 前我 国最 新的 抗震 规定 和要 求 ， 在 那些 抗震 等级 比较 高的 地区 ， 建 筑设 计无 论是 框架 剪力 墙结 构或 多层 砖混 结构 ， 都 必须 要从 抗震 角度 出发 ， 通 过采 用二 阶段 设计 达到 实现 三个 水准 的设 防要 求 。 设 计人 员为 此必 须要 进行 建筑 结构的 概念 设计 ，具 体的 做法 如下 。3.1对 于多 层砌 体结 构， 要优 先采 用横 墙承 重或 者是 采用 纵横 墙承 重的 结构 体系 。在布 置纵 横墙 时， 要保 证均 匀对 称， 竖向 上要 上下 连续 ，房 屋的 转角 处和 尽端 不宜 设置 楼梯 。以 免在 发生 地震 时， 造成 坍塌 伤人 事故 。3.2对 于多 高层 钢筋 砼的 建筑 结构 ，要 做到 双向 布置 抗震 墙和 框架 等抗 侧力 结构 ，以便 这些 结构 能够 承担 来自 平面 方向 的地 震力 。 在 框剪 体系 中 ， 各 抗侧 力结 构应 该达 到空 间上共 同工 作的 状态 。要 控制 好抗 震墙 之间 屋盖 和楼 盖的 长宽 比， 保证 好抗 震墙 本身 的刚 度 、 保证 楼盖 和屋 盖的 整体 性及 可靠 性 。 布 置结 构时 ， 要 选用 规则 的结 构 。 可 以在 复杂 结构 上设 置防 震缝 ，使 其成 为一 个个 规则 的结 构单 元。 4.基 础设 计进 行合 理的 设计 在设 计高 层建 筑结 构时 ， 由 于必 须要 有一 定的 埋置 深度 ， 基 础通 常会 采用 桩筏 或桩 箱结 合的 形式 。 这 时要 保证 箱体 的整 体刚 度 ， 布 置群 桩的 形心 就要 跟上 部的 结构重 心相 互吻 合 。 如 果土 层有 比较 大的 起伏 时 ， 可 以使 同一 个建 筑结 构下 的桩 端位 于同 一土 层中 ， 还 要考 虑可 能会 产生 的液 化作 用 。 对 于软 土层 厚度 比较 大的 地区 的多 层建 筑 ， 可 以通 过地 基处 理法 来控 制建 筑物 的沉 降 。 软 土地 基处 理方 法有 很多 ， 选 择时 一定 要充 分研 究考 虑地基 和上 部结 构的 特点 和周 围的 环境 情况 ； 还 要依 据工 程设 计 ， 确 定好 地基 的处 理范 围和 要达到 的技 术指 标 。 综 合考 虑各 种处 理方 案的 可行 性与 成熟 度 ， 最 后选 择最 经济 、 安 全 、 实 用的处 理方 案。结 语 一 个优 秀的 建筑 结构 设计 ， 是 整个 施工 过程 的良 好开 端 ， 可 以保 证建 筑的 整体 质量 和整体 效果 ,建 筑结 构设 计对 一个 工程 有着 举足 轻重 的作 用。 因此 ，在 设计 建筑 结构 时， 设计 单位 必须 要遵 循一 定的 基本 原则 ， 制 定出 合理 的设 计方 案 ， 从 而为