關于建筑結構設計的探究

張才望

(湖北工程學院新技術學院，湖北省 孝感市 432000)

關于建筑結構設計的探究

張才望

(湖北工程學院新技術學院，湖北省 孝感市 432000)

伴隨著我國經濟的蓬勃發展，城市化進程也在不斷推進，我國的建筑工程也在不斷的發展，混凝土結構應用越來越廣泛，在整個工程建設中占有相當重要的地位。因此想要發展我國房建水平，就必須提升混凝土結構設計的工藝。

建筑工程 混凝土結構 房建

一、建筑結構的組成

1、建筑結構是建筑物的受力主體。建筑結構可理解為建筑物中的傳力體系或 建筑物的空間骨架系統。

（1）上部結構(水平結構體系和豎向結構體系——抗側力結構體系)

水平結構體系是指各樓層的樓蓋和屋頂。它們既要承受樓、屋面的豎向荷載，把這些豎向荷載傳遞給豎向結構體系；還要把各樓層的水平力傳遞和分配給豎向結構體系。豎向結構體系主要承受樓、屋頂傳來的豎向力和水平力，并且將這部分力傳遞給下部結構。由于結構物抵抗側向的能力非常重要，而且這種能力最主要是由豎向結構體系提供，因此我們常常把豎向結構體系稱為抗側力結構體系。

（2）下部結構

下部結構主要是由地下室和基礎等組成，主要是將上部結構傳來的力傳給地基。

2、建筑物的結構類型通常是以上部結構的結構類型來命名的。

按豎向結構體系分為：排架結構、框架結構、剪力墻結構、框剪結構和筒體結構等。

按結構材料，結構類型分為：砌體結構、混凝土結構、鋼結構、組合結構和混合結構等。

二、建筑結構設計的階段和內容

1、工程建設包括：工程勘察、工程設計和工程施工

2、建筑結構設計是工程設計的重要組成部分，分為三個階段：初步設計（方案設計，即選用合理的可行的結構類型和結構方案）、技術設計（初步確定結構布置、結構部件的截面尺寸以及所需采用材料的強度等級）和施工圖設計（結構的具體計算及繪制施工圖）。也可以把初步設計階段和技術設計階段合并，成為二階段設計。

（1）初步設計階段的主要內容：上下部結構方案的比較和技術經濟比較，從而確定一個可行的結構方案。初步設計也常稱為方案設計。

（2）技術設計階段的主要內容：結構平面和豎向布置，結構整體荷載效應分析。對受力狀況特殊的結構部分進行詳細的結構分析，確定主要的結構措施、重要部位、薄弱部位的技術措施。

（3）施工圖設計階段的主要內容：結構設計說明，結構施工圖紙，將整個設計過程中的各項技術工作整理成設計計算說明書存檔。對重要建筑物，當有需要時，還應按實際情況，給出竣工圖。

三、建筑結構設計的一般原則

建筑結構設計的一般原則是安全、適用、耐久（功能要求）和經濟合理。

安全性、適用性和耐久性是建筑結構應滿足的功能要求，常常成為“三性”。

安全性：建筑結構承載能力的可靠性，即建筑結構應能承受正常施工和使用時的各種荷載和變形，在地震、爆炸等發生時和發生后保持整體穩定性。

適用性：要求結構在正常使用過程中不產生影響使用的過大變形以及過寬的裂縫等。

耐久性：要求在正常維護條件下結構不發生嚴重風化、腐蝕、脫落、碳化，鋼筋不發生銹蝕等。

結構設計時需考慮功能和經濟性之間的均衡。

（1）閱讀和理解工程地質勘查文件，把建筑場地的地質水文資料作為設計依據。

（2）把國家、地方和行業現行的標準、法規和規范等作為設計依據。

（3）采用性能高的材料、先進的技術、最優的計算方法和施工方法。

（4）根據工程的實際情況，盡量采用正確選擇標準圖。

（5）應優先采用有利于建筑工業化的裝配式結構和裝配式整體結構。

（6）與其他工種的設計互相協調配合。

四、建筑結構荷載

荷載的分類

（1）永久荷載：在結構設計基準期內，其值不隨時間而變化，或其變化與平均值相比可以忽略不計，或其變化是單調的并能趨于限值的荷載。例如：結構的自重、土壓力預應力等。永久荷載又稱為恒荷載(DeadLoad)、恒載、靜載。

（2）可變荷載：在結構設計基準期內其值隨時間而變化，其變化與平均值相比不可忽略的荷載。例如：樓面活荷載、吊車荷載、風荷載、雪荷載等。可變荷載又可稱為活荷載(LiveLoad)、活載。

（3）偶然荷載：在結構設計基準期內不一定出現，一旦出現，其值很大且持續時間很短的荷載。例如：爆炸力、撞擊力等。

注意設計基準其不同于結構的設計使用年限荷載代表值荷載代表值：設計中用以驗算極限狀態所采用的荷載量值。有荷載的標準值、組合值、頻遇值和準永久值。荷載的標準值是荷載的基本代表值。

永久荷載采用標準值作為代表值；可變荷載應根據設計要求（隨時間具有變異性）采用標準值、組合值、頻遇值和準永久值作為代表值。 荷載標準值—是指其在設計基準期（一般結構的設計基準期為50年）可能出現的的最大荷載值。

永久荷載標準值的確定：可按結構構件的設計尺寸和材料單位體積的自重計算確定。

可變荷載標準值的確定：對于有足夠統計資料的可變荷載，可根據其最大荷載的統計分布按一定保證率取其上限分位值。實際荷載統計困難時，可根據長期工程經驗確定一個協議值作為荷載標準值。

可變荷載的組合值：對有兩種和兩種以上可變荷載同時作用時，使組合后的荷載效應在設計基準期內的超越概率能與該荷載單獨作用時的相應超越概率趨于一致的荷載值；或使組合后的結構具有統一規定的可靠指標的荷載值。

可變荷載的頻遇值：對可變荷載，在設計基準期內，其超越的總時間為規定的較小比率或超越頻率為規定頻率的荷載值。

五、強化建筑結構設計的建議

1、加強建筑結構設計技術的創新和研究工作

現在，我國建筑結構設計中缺乏創新性，沒有實現結構設計過程中對技術創新和研究的實際要求，往往是采用沿襲借鑒的方式來完善自身建筑結構設計技術，這就需要我們大力發展結構設計的創新性研究，在政府的政策指導下大力發展建筑結構設計技術。

2、人才的采用

在各高校定期進行人才招聘，不斷增強企業的核心競爭力，為設計單位儲備一定的人才力量，有利于更好地進行建筑結構設計的創新性發展。

3、強化建筑結構設計技術的交流

在進行建筑結構設計的全面開始之前，應與建設單位、監理單位進行交流。這一舉措是為了橫好地掌握質量和施工要求，從而設計出合理、安全、科學的建筑結構，促進房建工程的快速穩定發展，從而提升人們的生活水平與社會發展進程。

結語：

建筑結構設計技術不僅是房建工程的內在動力，還是當代土木施工中的很重要的一方面，為房建的發展起到了推動的作用，成功地保障了房屋建設的成功開展以及可持續發展。我們要總結該技術的發展概況以及發展趨勢面還有相應的強化措施，從而使建筑結構設計技術更好地為房屋建設服務。

TU7

B

1007–6344（2015）01–0166–01