关于建筑结构设计应注意的问题分析

关键词：建筑结构设计 基本内容 原则 问题分析 要点 

中图分类号：tu318文献标识码： a 文章编号： 

1建筑结构设计的基本内容 

1.1结构设计的程序 

建筑物的设计包括建筑设计、结构设计、给排水设计、暖气通风设计和电气设计等。每一部分的设计都应围绕设计的四个基本要求:即功能要求、美观要求、经济要求和环保要求。 

建筑结构是一个建筑物发挥其使用功能的基础,结构设计是建筑物设计的一个重要组成部分,主要包括以下四个过程:方案设计→结构分析→构件设计→绘施工图。 

1.2建筑物结构设计的要求 

为保证建筑结构的可靠度达到设计要求,在设计中,必须遵循以下要求:(1)计算内容:结构构件应进行承载能力极限状态的计算和正常使用极限状态的验算,如直接承受动力荷载的构件应进行疲劳强度验算;(2)结构上多种作用效应同时发生时,应通过结构分析分别求出每一种作用下的效应后,考虑其可能的最不利组合;(3)抗震设计:我国的抗震设防烈度为6至9度,建筑结构根据所在地区的烈度、结构类型和房屋高度采用不同的抗震等级。对应不同的抗震等级,有不同的计算和构造要求。 

2建筑结构设计的原则 

2.1刚柔相济。合理的建筑结构体系应该是刚柔相济的，结构太刚则变形能力差，容易造成局部受损最后全部毁坏；而太柔的结构虽然可以很好的消减外力，但容易造成变形过大而无法使用甚至全体倾覆，刚柔相济乃是设计者的追求。 

2.2多道防线。安全的结构体系是层层设防的，应体现多道防线的设计思路。 

2.3抓大放小。“强剪弱粱”、“ 强剪弱弯”等是建筑结构设计中非常重要的概念。虽然整个结构体系是由各种构件协调组成一体，但各个构件担任的角色不尽相同，按照其重要性也就有轻重之分。为了保证柱是在最后失效，我们故意把粱设计成相对薄弱的环境，使其破坏在先，以最大限度减少可能出现的损失。如果梁柱等同看待，则可能会造成同时破坏，所以关键时刻要分清主次，抓大放小，也就是要取大舍小。 

2.4打通关节。不同类型的构件相接处，同一构件截面改变之处，是关节。对于复杂的结构体系，关节的复杂性难于预测和控制，即使从理论上保证了每个组成构件的强度和刚度，但因关节的普遍存在，力量的传递往往不能畅通而出现集中甚至中断，破坏由此而发生。 

3在建筑结构设计中应注意的问题 

3.1梁、板的计算跨度 

建筑物中，梁、拱券两端的承重结构之间的距离，两支点中心之间的距离。当地震作用组合控制结构设计时，尚应采取抗震构造措施，因为按抗震规范关于在6度-8度时抗震措施应提高1度的规定，将因构件宽厚比普遍减小使这种房屋失去其固有的轻型特点。 

3.2回弹再压缩 

基坑开挖时，摩擦角范围内坑边的基底土受到约束、不反弹，坑中心的地基土反弹，回弹以弹性为主，回弹部分被人工清除。当基础较小，坑底受到很大约束。 

3.3设计剪力墙结构的侧向刚度不宜过大 

关于底层剪力墙的厚度：抗震设计时，筒体和一般剪力墙承受的第一振型底部地震倾覆力矩不宜小于总底部地震倾覆力矩的50%。剪力墙的计算配筋应为墙肢一端的配筋量。在短肢剪力墙较多的剪力墙结构中，多数设计人员将较短的墙段都画为约束边缘构件或构造边缘构件，将计算需要的纵向钢筋均匀配置在整个墙段内，这是不妥的，因为配置在墙肢中和轴附近的钢筋并不能发挥作用，因此纵向钢筋应向墙肢端部集中，宜打印剪力墙边缘构件配筋计算结果复核。抗震墙的墙肢长度不大于墙厚的3倍时，应按柱的要求进行设计，箍筋应沿全高加密，satwe等程序在计算时也是照此条规定办理。如墙厚为200mm，墙肢长度600mm-800mm，虽然墙肢长度达到墙厚的3倍-4倍，认为仍宜按柱配筋。有些人在电算总信息中输入分布筋的配筋率为0.30%，剪力墙的竖向、横向分布筋也不必太大，如墙厚为200mm或250mm，纵、横向分布筋都配φ12＠200双排（配筋率达0.565%-0.452%）似无必要，但钢筋间距宜≤200mm，对防止剪力墙开裂有好处。 

4建筑结构设计中应注意的要点 

4.1合理选择结构方案 

建筑结构设计的目的是力求设计方案经济、合理、适用，概念设计必须选择一个经济合理的结构方案，即要选择一个切实可行的结构形式和结构体系。结构体系应该明确总体布置、抗震节点分析、应力等方面。同一结构单元不宜混用不同结构体系，力求平面和竖向规则。总之，必须对建筑师设计要求、结构特点、材料供应、施工条件等情况进行综合分析，并与施工、业主等方面充分协商，在此基础上进行结构选型，确定结构方案，必要时还应进行多方案比较，择优选用。 

4.2选用恰当的计算简图 

计算简图是进行结构设计的基础，如果计算简图选用不当会导致结构安全事故的发生，因此，选择恰当的计算简图是保证结构安全的重要条件，设计师要从实际出发选择合理的计算简图，并且计算简图还应有相应的构造措施来保证。此外，设计师还要注意到在实际结构的节点不可能是纯粹的钢结或铰结点，但是在计算简图的误差应在设计允许范围之内。 

4.3正确分析计算结果 

在结构设计中普遍采用计算机技术，但是由于软件种类的繁多，而且不同的软件也是存在着很大的差异性，这样就会往往导致计算结果的不相同。因此，设计师要对程序的适用范围、技术条件等全面了解。由于软件本身有缺陷均会导致错误的计算结果，因此，设计师要充分认识到计算参数的重要性，要凭着自己过硬的专业知识、丰富的经验，在拿到电算结果时应认真分析，要正确地输入合理的计算参数，慎重校核，作出合理判断。 

随着各项建筑理论的日益丰富，发展先进计算理论，加强计算机的应用，加快新型高强、轻质、环保建材的研究与应用，使建筑结构设计更加安全、适用、可靠、经济是当务之急。推广结构设计思想是一种有效的办法，建筑结构设计也必然会成为今后结构设计的主流思想，这就让我们来共同学习、发展它，为结构设计的发展作出应有的贡献。 

5 结语 

总之，我们应该理性地、科学地、全面地分析和把握结构设计的安全问题。其实，追溯人类改造自然、改造世界的历史足迹，且对当代结构设计理论和建造技术的发展水平感到自豪的。虽然我们现在感觉是越来越累，越来越难，但是在力学和材料科学发展的有力支撑下，我们所从事的结构设计与建造技术的发展还是基本上满足了那些满脑子求新求奇，求高求广的所谓当代建筑师的表达欲望与需求的。 

参考文献： 

[1]孔雅莎,《建筑结构设计杂谈》[j].建筑结构,2006(3) 

[2]颜兴强,《浅谈建筑结构设计方法》[j].沿海企业与科技,2009(5) 

[3]熊煜,《建筑结构设计中若干问题分析》[j].山西建筑,2009(25) 

注：文章内所有公式及图表请用pdf形式查看。