建筑結構設計中應注意的幾個問題

路民軍

摘 要：建筑結構設計是建筑工程的重要組成部分，設計方案的水平直接影響到整個建筑的質量。在建筑的各個結構中，每個構件都需要承擔一定的荷載壓力，所以需要根據工程的實際狀況，合理設計每部分構件的構成形式，所用材料的選擇標準等。在結構設計中，各個環節都是緊密相連的，任何一個環節出現問題，都將會影響到整個建筑的結構質量。文章對于建筑結構設計中應該注意的幾個問題進行了分析，對于提高建筑結構設計的水平具有重要的意義。

關鍵詞：建筑結構；設計鋼結構；地基結構問題

引言

建筑結構設計就是對建筑整體框架中的各個受力點進行合理設計，從而保證建筑結構的穩定性，提高工程質量。在結構設計的過程中，需要進行實地調研勘察，然后根據建筑的實際需求，經過科學縝密的計算，制定出結構設計方案。鋼結構和地基結構是建筑工程結構設計中最為重要的兩部分，對于整個建筑結構的穩定性有直接的影響，所以文中重點闡述了在這兩方面的結構設計中應該注意的問題，希望能夠為同行工作人員提供參考借鑒。

1 建筑結構設計概述

由于建筑物功能不同，建筑物分類方法也多種多樣。根據建筑物使用功能，可分為民用建筑、工業建筑兩種；根據建筑物的結構材料，可分為砌體結構、鋼結構、混凝土結構、木結構、混合結構；根據建筑物層數，可分為超高層、高層、多層、單層建筑；根據建筑物的結構形式，可分為筒體結構、大路結構、剪力墻結構、框架結構、排架結構等。建筑結構是建筑物功能的基礎環節，建筑結構設計是建筑設計的重要部分，其具體過程為：方案設計、結構分析、構件設計、繪制施工圖。為了保證建筑結構的安全性和可靠性，在結構設計時應注意以下內容：一是計算方面：應考慮各種結構構件的承載極限，并進行驗算；二是由于建筑結構會受到多種作用力，在結構設計時應綜合考慮各種作用力；三是抗震方面：我國抗震設防的烈度為6～9度，在建筑結構設計時應根據所在地區的房屋高度、結構類型、烈度等情況確定抗震等級。

2 建筑結構設計應注意的問題

2.1 鋼結構設計

2.1.1 選擇合適的鋼材

在鋼結構建筑中，鋼材的選擇非常關鍵，直接關系到整個結構的各項性能標準，所以鋼材要具有較好的延伸性，在抗拉強度、屈服強度方面符合標準。為了保證焊接的質量，要符合含碳量指標。如果在地震區的鋼結構建筑，還要充分考慮抗震性的需求，要對鋼材進行沖擊實驗，保證具有良好的韌性。為保證鋼材的各項性能都符合標準，一定要進行相關的實驗，檢測合格后準予使用。對于有其他性能需求的，要按照建筑的規范標準操作，確保鋼材的質量符合標準要求。

2.1.2 樓面結構設計

在樓面結構設計中，比較常見的問題是裂縫，如果設計不當將直接影響樓面的施工質量。在樓面設計中，應該根據施工材料的不同設計不同的方案，因為材料的性質不同，伸縮縫的設計長度也不相同。所以在鋼結構建筑中，對于樓面的設計可以使用現澆混凝土的方法，伸縮縫的長度可以按照混凝土結構預留，以避免施工中樓面出現裂縫。

2.1.3 網架結構計算

在實際工作中，設計人員通常將網架與下部結構進行分開計算。在計算過程中，假定網架支座的剛度是無限大的，且各支座剛度相等，將支座反力與下部結構相加即可得出網架結構的設計值。下部結構可能為梁，也可能是其他的形式，其剛度差異很大。因此，在這種假設下計算出來的網架、支座力與實際需要的剛度是不同的，將網架與下部分開計算并不合理。

2.2 地基結構設計

2.2.1 基礎設計

地基是整個建筑的基礎，地基的結構設計水平直接影響到上層建筑的質量。因為地基的基礎不僅要承受來自上層建筑的荷載，同時還會受到地下各種應力的影響。基礎的結構設計需要考慮的因素較多，在設計之前，需要對基礎的地質條件、水文狀況、荷載的分布情況、周圍建筑的基礎、抗震等級等各項要素進行詳細的調查分析，然后根據建筑的整體需求，設計出高水平的結構方案。結構設計方案不僅要具有較高的技術性，同時還要滿足經濟性條件，才能夠確保整個建筑的綜合性能和質量符合標準。

在砌體結構設計中，條形基礎較為常見；對于多層框架結構的基礎而言，因為容易發生不均勻沉降現象，所以常采用十字交叉條形基礎，如果還無法滿足標準，可以選擇使用筏板基礎；在框架結構的基礎設計時，在防水要求較高的情況下，可以選擇箱型基礎或者筏板基礎，如果防水要求較低，則選用獨立樁基或者交叉條形基礎。基礎的結構形式主要取決于地基的荷載力、防水要求等因素，有針對性的選擇基礎類型。

2.2.2 樁基深度

在樁基深度設計方面，應選擇硬巖石為樁端的持力層。在樁端進入到持力層時，應對其深度進行控制：以樁徑（d）為標準，如果是粘性土，應大于2d；如果是強風化軟質巖或砂土，應大于1.5d；如果是強風化硬質巖和碎石土，應大于1d，且應大于0.5m。在樁基進入到持力層時，樁斷面進入到巖層的深度應大于0.5m，如果持力層為未風化的硬質巖或灰巖時，可適當減少其嵌巖深度，但也應在0.2m以上。

2.2.3 后澆帶設計

在地基結構設計中，為了防止混凝土出現變形，經常會設計后澆帶的施工方式，防止因為不均勻沉降而導致的裂縫。根據施工現場的土質結構以及混凝土的性質，合理的設計后澆帶的寬度。從地基的基礎層開始直至房屋頂板，都需要在相同的位置設置后澆帶，其中混凝土的等級要比兩側混凝土高。在后澆帶施工之后應該做好支撐，在后澆帶完全封閉且混凝土的強度合格后再拆除支撐。

在地基施工期間，因為結構應力的集中效果下降，在受到溫度變化的影響下會影響混凝土出現收縮裂縫，所以會設計后澆帶。在有些地基工程中是不允許設置后澆帶的，所以在結構設計時，應該對后澆帶的斷面形式有明確的標注，在地下水位較高的情況下，基礎后澆帶的下方應該設置一層防水板。

3 結束語

建筑結構設計直接關系到整個建筑的穩定性和施工質量，所以在結構設計階段，要對建筑中各個構件的受力荷載進行詳細的計算，對于重點受力部位，要加強技術關注。結構設計應該從基本的構件著手，充分滿足建筑設計的規范要求，隨著建筑結構設計水平的提升，對于建筑業的發展起到了重要的促進作用。

參考文獻

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