淺談建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計存在的問題

1、    淺談建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計存在的問題    張浙冰摘要：結(jié)構(gòu)設(shè)計就是用結(jié)構(gòu)語言來表達工程師所要表達的東西。結(jié)構(gòu)語言就是結(jié)構(gòu)師從建筑及其它專業(yè)圖紙中所提煉簡化出來的結(jié)構(gòu)元素，包括基礎(chǔ)、墻、柱、梁、板、樓梯、大樣圖等。然后用這些結(jié)構(gòu)元素來構(gòu)成建筑物或構(gòu)筑物的結(jié)構(gòu)體系。結(jié)構(gòu)設(shè)計一般在建筑設(shè)計之后， “受制”于建筑設(shè)計，但又“反制”建筑設(shè)計。結(jié)構(gòu)設(shè)計不能破壞建筑設(shè)計，建筑設(shè)計不能超出結(jié)構(gòu)設(shè)計的能力范圍。在實際工作中， 由于種種原因， 結(jié)構(gòu)設(shè)計人員往往只注意到適用、安全、經(jīng)濟、美觀，而忽略了便于施工。本文就對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的方法做出一些分析。關(guān)鍵詞：結(jié)構(gòu)設(shè)計；建筑；概

2、念設(shè)計中圖分類號：tu318文獻標(biāo)識碼： a引言：隨著我國改革開放的不斷深入和推進，我國經(jīng)濟的不斷繁榮，我國的工業(yè)民用建筑也不斷的得到發(fā)展，建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計思想也隨著不斷的得到更新，建筑結(jié)構(gòu)的體系越來越多樣化，人們對建筑的功能需求也是越來越高，這就給設(shè)計者們下了一個大大的難題。設(shè)計一個適用、安全、經(jīng)濟、美觀、便于施工的結(jié)構(gòu)設(shè)計方案是結(jié)構(gòu)設(shè)計人員的責(zé)任， 因此從建筑設(shè)計人員來看的話，建筑項目的設(shè)計過程變得極其重要。本文就將通過對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程和一些基本的方法予以簡要的闡述。1建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計眾所周知，建筑的結(jié)構(gòu)包括有很多，比如說承重的梁柱、樓梯等等，建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計就是要把這些要素通通的完美的整合

3、到一起，形成一個整體的建筑結(jié)構(gòu)。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的階段大致上可以分為三個部分的內(nèi)容：第一，結(jié)構(gòu)方案的確定，即通過建筑所在地的地質(zhì)情況和抗震情況，和所需建筑的高度來確定建筑所需要的結(jié)構(gòu)形式。第二：建筑結(jié)構(gòu)的計算，這方面的計算包括很多的方面，比如說風(fēng)的載荷、地震的載荷、結(jié)構(gòu)自身的載荷等等。另外，還應(yīng)該根據(jù)計算出來的載荷值和一些計算方法來確定構(gòu)件的截面，綜合計算出來的載荷值和構(gòu)件截面進行彎矩、扭矩等一些內(nèi)力的計算。最后，通過對計算出來的構(gòu)件的內(nèi)力值和一些對構(gòu)件的要求和限制計算出構(gòu)件是否符合文件規(guī)范和要求。第三，就是根據(jù)以上計算出來的值對施工圖紙進行設(shè)計和確定。2建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的組成建筑的結(jié)構(gòu)方案不應(yīng)該是預(yù)

4、先設(shè)想的，所喜愛的某種形式，一般結(jié)構(gòu)設(shè)計總可以有多種方案來實現(xiàn)建筑師的構(gòu)想，而多種方案中通常必有一種相對更為經(jīng)濟、合理，作為方案技術(shù)比較和經(jīng)濟分析是一項必不可少的重要工作。2.1建筑結(jié)構(gòu)平面是否合理，豎向剛度、質(zhì)量是否均勻，柱網(wǎng)尺寸是否適當(dāng)，是決定結(jié)構(gòu)方案好壞和經(jīng)濟與否的關(guān)鍵。建筑物的平面及造型一般都是建筑師的工作，市場經(jīng)濟有時往往為投業(yè)主所好，標(biāo)新立異。結(jié)構(gòu)工程師處于比較被動的地位，解決這一問題的辦法，除了建筑師需要掌握基本的結(jié)構(gòu)知識，特別是抗震設(shè)防的概念外，結(jié)構(gòu)工程師在方案的前期，就應(yīng)該與建筑師共同商討，通力合作，密切配合，以實現(xiàn)建筑師在設(shè)計上的創(chuàng)新。有時如果能夠巧妙地運用結(jié)構(gòu)體系，把它暴

5、露出來，反映不同功能系統(tǒng)相互配合，展示建筑的風(fēng)格，不但能取得經(jīng)濟效果而且會取得特有的多樣化的造型效果。2.2抗震設(shè)計中，影響整個結(jié)構(gòu)抗震能力的因素很多，如：結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載力和變形性能;非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的材料性能及提供的強度儲備;結(jié)構(gòu)的連接構(gòu)造;結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性;結(jié)構(gòu)的整體性能在經(jīng)受第一次地震后多次余震反復(fù)作用下的抗破壞能力。2.3概念設(shè)計是展現(xiàn)先進設(shè)計思想的關(guān)鍵，一個結(jié)構(gòu)工程師的主要任務(wù)就是在特定的建筑空間中用整體的概念來完成結(jié)構(gòu)總體方案的設(shè)計，并能有意識地處理構(gòu)件與結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)與結(jié)構(gòu)的關(guān)系。一般認(rèn)為，概念設(shè)計做得好的結(jié)構(gòu)工程師，隨著他的不懈追求，其結(jié)構(gòu)概念將隨他的年齡與實踐的增長而越來越豐富，設(shè)計成果也

6、越來越創(chuàng)新、完善。遺憾的是，隨著社會分工的細(xì)化，大部分結(jié)構(gòu)工程師只會依賴規(guī)范、設(shè)計手冊、計算機程序做習(xí)慣性傳統(tǒng)設(shè)計，缺乏創(chuàng)新，更不愿(不敢)創(chuàng)新，有的甚至拒絕對新技術(shù)、新工藝的采納(害怕承擔(dān)創(chuàng)新的責(zé)任)。大部分工程師在一體化計算機結(jié)構(gòu)程序設(shè)計全面應(yīng)用的今天，對計算機結(jié)果明顯不合理、甚至錯誤而不能及時發(fā)現(xiàn)。隨著年齡的增長，導(dǎo)致他們在大學(xué)學(xué)的那些孤立的概念都被逐漸忘卻，更談不上設(shè)計成果的不斷創(chuàng)新。3結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本方法3.1地基的基礎(chǔ)設(shè)計。向來建筑結(jié)構(gòu)工程師都比較的重視地基與基礎(chǔ)的設(shè)計，因為在該階段的設(shè)計的好壞就會直接的影響到后續(xù)的設(shè)計工作，而且作為工程造價的決定性因素，地基與基礎(chǔ)的設(shè)計也起著決定性

7、的作用，因此在這一個階段，應(yīng)該確保設(shè)計的萬無一失。設(shè)計時應(yīng)該嚴(yán)格按照國家的地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范當(dāng)中的要求和地方建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)來進行，因此設(shè)計人員設(shè)計前必須對當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)條件和地方法規(guī)進行深入的學(xué)習(xí)。條基交叉處的基礎(chǔ)面積不能循環(huán)利用，注意隨時調(diào)整基礎(chǔ)的寬度。3.2結(jié)構(gòu)的計算和分析。在結(jié)構(gòu)的計算和分析階段既要準(zhǔn)確又要強調(diào)高效，因此結(jié)構(gòu)工程師在這一階段應(yīng)該對一些比較常見的問題有一些清晰的認(rèn)識。第一，計算軟件的選擇。如果選擇的軟件不合適，不僅會浪費大量的時間和精力，還有可能對建筑結(jié)構(gòu)產(chǎn)生一定的安全隱患。第二，要考慮到風(fēng)載荷與建筑自振周期的影響。第三，非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的計算和設(shè)計。第四，振型的數(shù)目是否充足，因為在舊的規(guī)范

8、當(dāng)中，沒有提到振型參與系數(shù)的相關(guān)概念，因為我們計算時應(yīng)該按照新的規(guī)范來操作，對計算結(jié)果中該振型參數(shù)進行有效的判斷，從而決定要不要調(diào)整振型的數(shù)量。因此，在設(shè)計時這也是設(shè)計人員應(yīng)該值得重視的問題。3.3剪力墻的設(shè)計。剪力墻的布置必須做到均勻并且合理，使得整個建筑的質(zhì)心和剛心在同一個位置。對于大多數(shù)的小高層的建筑來說，剪力墻的面比較的廣，量比較的大，因此應(yīng)該合理的控制住剪力墻的鋼筋配置，這點對于工程的安全性和經(jīng)濟意義是非常重大的。同時，按照規(guī)范，剪力墻應(yīng)該按照高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程設(shè)置邊緣型的構(gòu)件。在這邊本人認(rèn)為在邊緣構(gòu)件的配筋當(dāng)中，應(yīng)該區(qū)分剪力墻的受力特性及其區(qū)別，在設(shè)計當(dāng)中對于一個方向長肢另

9、一個方向短肢的按照長肢進行配筋的做法是不可取的，在這里計算中另一個方向短肢不進入剛度，則此時可以不再考慮短肢方向的影響，再者計算短肢的進入剛度，那么在設(shè)計時就應(yīng)該考慮方向短肢帶來的不利影響。4結(jié)構(gòu)設(shè)計存在的問題4.1箱、筏的陽角問題，因為陽角面積在整個的基礎(chǔ)底板面積當(dāng)中所占的比較非常的小，因此可以砍成直角或者斜角等。4.2梁、板得跨度計算，在教科書當(dāng)中的一些常規(guī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)用在實際的扁梁當(dāng)中是不太合適的，在扁梁的結(jié)構(gòu)當(dāng)中，應(yīng)該把長度計算至梁的中心位置。4.3挖基坑時，坑中心的地基土?xí)霈F(xiàn)反彈，回彈的地基土可以由人工予以清除，當(dāng)基礎(chǔ)較小時，坑底將會受到一個很大的約束，回彈的量就可以近視的忽略。當(dāng)基坑很大的時候，約束力就會比較的小，因此計算的時候應(yīng)該按照基底得壓力計算。4.4如果建筑的大部分房間都比較的小，就只是偶爾的幾個房間比較的大時，按照大房間的面積確定基礎(chǔ)板得厚度就會造成比較大的浪費，但是如果按照小房間的來設(shè)計又會顯示出配筋時的困難。因此，對這一現(xiàn)象，在滿足承載力的要求時，可以按照小房間來設(shè)計基礎(chǔ)板得厚度，然后在大房間當(dāng)中墊聚苯卸載。5結(jié)束語綜上所述、結(jié)構(gòu)設(shè)計是建筑設(shè)計中最重要的一部分，是提高建筑安全的前提條件，人們對建筑設(shè)計的要求越