探討建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本原則與合理設(shè)計(jì)方案

張國碩

摘 要：建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性和可靠性對于建筑實(shí)際使用的安全性具有重要的意義，近年來建筑行業(yè)的發(fā)展，對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也提出了更加嚴(yán)格的要求，從整體情況來看，加強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性是當(dāng)前建筑結(jié)構(gòu)相關(guān)設(shè)計(jì)人員所面臨的一項(xiàng)重要任務(wù)。本文就建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本原則進(jìn)行簡要分析，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行合理化的方案設(shè)計(jì)，促進(jìn)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的實(shí)際情況滿足建筑的實(shí)際需求。

關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；基本原則；方案

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性和適宜性直接關(guān)系著建筑物的實(shí)際使用效能，對于建筑物的安全性也具有重要影響，因而在遵循建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則的基礎(chǔ)上，進(jìn)行合理的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案的制定，促進(jìn)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理化，提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員的綜合素質(zhì)和技術(shù)水平，從整體上促進(jìn)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全性和可靠性。

1 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基本原則簡述

1.1建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)注重剛?cè)岵?jì)

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本原則是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相關(guān)人員在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中所應(yīng)當(dāng)遵循的原則，對于保證建筑整體結(jié)構(gòu)的合理性和可靠性具有重要意義。那么在實(shí)際的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，應(yīng)當(dāng)充分考慮強(qiáng)柱弱梁以及強(qiáng)剪弱彎因素，有效的對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的主要因素和次要因素進(jìn)行可行性分析，在此基礎(chǔ)上分清主次，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行合理的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，從整體上提高建筑結(jié)構(gòu)的實(shí)際使用性和安全性，在建筑物承受外力侵害時(shí)的實(shí)際穩(wěn)定性和耐久性，避免建筑物出現(xiàn)倒塌情況對人們生命財(cái)產(chǎn)安全產(chǎn)生嚴(yán)重的影響，最大程度上降低了安全隱患。在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中，應(yīng)當(dāng)掌握好建筑物的實(shí)際強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)剛?cè)岵?jì)，避免建筑物由于剛性過強(qiáng)影響建筑物的實(shí)際變形能力，有效的避免建筑物出現(xiàn)大面積坍塌情況出現(xiàn)。與此同時(shí)也避免建筑物的柔性太強(qiáng)影響建筑物的實(shí)際穩(wěn)定性，從而有效的避免建筑物出現(xiàn)軟體傾覆的情況。也就是說，在對建筑物進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中，掌握好建筑物的剛性和柔性，實(shí)現(xiàn)二者的協(xié)調(diào)統(tǒng)一，在保證建筑物的實(shí)際使用性能方面發(fā)揮著重要的作用，有助于保證建筑物的可靠性和安全性，從而有效的保證社會(huì)群體的生命財(cái)產(chǎn)安全。

1.2 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)重視節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)

從整體情況來看，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的重視，促進(jìn)建筑節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)更具科學(xué)性和合理性，從而有助于促進(jìn)建筑物的整體安全。歷年來的建筑坍塌事故顯示，建筑物在承受外界破壞，每一個(gè)部位都在一定程度上發(fā)揮著重要的抗擊外力的作用，因而加強(qiáng)建筑物節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)對于建筑物安全性具有重要的作用，有助于從根本上降低災(zāi)難所造成的財(cái)產(chǎn)損失。也就是說，建筑節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)的科學(xué)性和合理性對于建筑整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性具有重要意義。相關(guān)人員在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中，應(yīng)當(dāng)對節(jié)點(diǎn)的相關(guān)細(xì)節(jié)進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)和安排，為后期節(jié)點(diǎn)施工提供可靠的基礎(chǔ)，從而有效的保證建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的實(shí)際價(jià)值得到有效的發(fā)揮。

1.3建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)與環(huán)保理念相符合

現(xiàn)代社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科技的進(jìn)步，一定程度上提高了社會(huì)群體對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的實(shí)際要求，因而實(shí)現(xiàn)綠色、環(huán)保的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)滿足當(dāng)前建筑行業(yè)的實(shí)際需求，對社會(huì)群體的身心健康具有很重要的意義。從建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的實(shí)際情況來看，與生態(tài)環(huán)境相協(xié)調(diào)的綠色、環(huán)保的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能夠合理的改善建筑空間環(huán)境，提高居民的生活質(zhì)量。那么在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，應(yīng)當(dāng)積極考慮并分析建筑的實(shí)際土壤特點(diǎn)和植被情況，有針對性的設(shè)計(jì)出與生態(tài)環(huán)境相協(xié)調(diào)的建筑結(jié)構(gòu)，從整體上促進(jìn)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。

2 建筑結(jié)構(gòu)的合理設(shè)計(jì)方案

對于多層建筑物，如果其剛度比較適中，對于底層框架結(jié)構(gòu)通常采用底部剪力法進(jìn)行驗(yàn)算，如果底層框架具有有薄弱層的混合結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，在進(jìn)行底框與砌體的驗(yàn)算過程中，要考慮塑性變形對其質(zhì)量的影響。

在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，采用雙向板查法計(jì)算，充分考慮材料泊松比對建筑質(zhì)量帶來的影響，避免荷載計(jì)算錯(cuò)誤，建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，載荷計(jì)算的準(zhǔn)確性對于建筑物的質(zhì)量與安全特別重要，對于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員，在進(jìn)行載荷計(jì)算時(shí)，要根據(jù)建筑物的用途，結(jié)合建設(shè)環(huán)境與整體結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)出科學(xué)，合理的載荷范圍，這樣即能提高建筑物穩(wěn)定性，又能防止其受到人為破壞。

3 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案的主要方法

3.1 結(jié)構(gòu)平面圖上的設(shè)計(jì)方法。如果建筑的地域的防震烈度為六度區(qū)的時(shí)候，按照我國的防震設(shè)計(jì)要求，可以不必采用截面抗震驗(yàn)算，但結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)也一定要達(dá)到抗震的標(biāo)準(zhǔn)，所以對于砌體結(jié)構(gòu)的建筑，軟件建模可以省略，在進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候只要注意受壓和局部受壓的問題，就可以直接設(shè)計(jì)。

3.2 屋面結(jié)構(gòu)圖的設(shè)計(jì)方法。如果建筑的屋面是坡面式的，可以采用梁板式和折板式兩種的結(jié)構(gòu)處理方式，其中，梁板式可以用在建筑平面不整齊，板的跨度比較大，而且，一般屋面坡度和屋脊線轉(zhuǎn)折比較復(fù)雜的坡屋面也都采用這種結(jié)構(gòu)，而折板式則和梁板式的適用條件相反。

3.3 大樣詳圖的設(shè)計(jì)方法。建筑詳圖如果沒有發(fā)生錯(cuò)誤，在這基礎(chǔ)上可以進(jìn)行繪制大樣詳圖，還可以在曾經(jīng)做過的詳圖基礎(chǔ)上進(jìn)行部分的改進(jìn)，只要讓建筑的整體外形不改變，考慮到結(jié)構(gòu)的受力能力和施工起來比較方便即可，但在外形尺度和標(biāo)高上必須和建筑專業(yè)統(tǒng)一協(xié)調(diào)。

3.4 樓梯的設(shè)計(jì)方法在設(shè)計(jì)樓梯時(shí)，對樓梯的梯板要控制好它的撓度，梯梁的梁下凈高度要符合建筑標(biāo)準(zhǔn)，梯梁的位置要使上下樓層的位置一致。必要時(shí)可以運(yùn)用折板樓梯，折板樓梯的鋼筋在里面的折角處要把它斷開分別進(jìn)行錨固，這樣可以預(yù)防局部應(yīng)力集中在一處，對于梁下的凈空要求和梯板寬度的問題都要注意，第一段梯板的基礎(chǔ)要注意它的基礎(chǔ)沉降問題，如有必要應(yīng)該設(shè)置梯梁。

3.5 房屋抗震要求。由于地區(qū)地質(zhì)條件的影響，板塊的運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)致地震的發(fā)生，為了保證人們的生命財(cái)產(chǎn)安全不受到威脅，進(jìn)行建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)要充分考慮抗震要求，尤其對于抗震烈度要求高的區(qū)域，一定要合理設(shè)計(jì)，防止地震使建筑物造成坍塌，對于普通的多層建筑物，設(shè)計(jì)過程中，要使得橫墻承重，或采用縱橫墻一起承重，特別注意的是，要使得縱橫墻承重受力均衡，平面內(nèi)要對整齊，對于樓梯的設(shè)計(jì)也有特別的要求，樓梯盡量不要設(shè)計(jì)到房屋的拐角處和近端，不利于防震，對于建筑物的整體框架也要注意對其抗震墻的長寬高度比進(jìn)行控制，對其抗震墻的剛度進(jìn)行控制，保證連接可靠，結(jié)構(gòu)堅(jiān)固，對于建筑結(jié)構(gòu)空間復(fù)雜的建筑物，還可以采用防震縫的設(shè)計(jì)方法。

4 結(jié)束語

從宏觀層面來看，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)直接影響著建筑物實(shí)際質(zhì)量和安全性，能夠有效的降低建筑物的安全隱患。那么在建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)過程中，相關(guān)建筑設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)不斷提高自身素質(zhì)，遵循建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原則，促進(jìn)合理化的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案的制定，結(jié)合建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的實(shí)際影響性因素進(jìn)行衡量，從而有效的提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性和安全性，促進(jìn)建筑行業(yè)的穩(wěn)定運(yùn)行。

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