淺談建筑結(jié)構(gòu)工程設(shè)計(jì)

劉書名

[摘要]近些年來，經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平不斷提升，建筑業(yè)也得到了非常快速的發(fā)展。建筑結(jié)構(gòu)工程的設(shè)計(jì)是建筑工程的重要內(nèi)容，對建筑結(jié)構(gòu)的影響非常重要。因此，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員做好建筑結(jié)構(gòu)工程設(shè)計(jì)是十分必要的。本文主要討論建筑結(jié)構(gòu)工程設(shè)計(jì)的內(nèi)容，旨在提高建筑結(jié)構(gòu)工程設(shè)計(jì)的水平，提高建筑結(jié)構(gòu)的整體質(zhì)量。

[關(guān)鍵詞]建筑結(jié)構(gòu)；工程設(shè)計(jì)；討論；分析

一、建筑結(jié)構(gòu)工程設(shè)計(jì)的概況

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)就是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員對所要施工的建筑的表達(dá)。隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，建筑業(yè)也得到了快速發(fā)展。建筑結(jié)構(gòu)工程設(shè)計(jì)主要分為結(jié)構(gòu)方案階段、結(jié)構(gòu)計(jì)算階段與施工圖設(shè)計(jì)階段這三部分內(nèi)容。其中結(jié)構(gòu)方案階段的內(nèi)容是：根據(jù)建筑的重要性，工程地質(zhì)勘查報告，建筑所在地的抗震設(shè)防烈度，建筑的高度和樓層的層數(shù)以及建筑場地的類別來確定建筑的結(jié)構(gòu)形式。在確定了結(jié)構(gòu)的形式之后，就需要根據(jù)不同結(jié)構(gòu)形式的要求和特點(diǎn)來布置結(jié)構(gòu)的受力構(gòu)件和承重體系。在繪制建筑結(jié)構(gòu)平面布置圖前，需要說明一個問題，就是要不要輸入結(jié)構(gòu)軟件進(jìn)行建模的問題。當(dāng)建筑是坡屋面時，結(jié)構(gòu)的處理方式有兩種：梁板式及折板式。

二、建筑結(jié)構(gòu)工程設(shè)計(jì)的布置內(nèi)容置

（一）建筑結(jié)構(gòu)側(cè)向變形內(nèi)容

一般的建筑結(jié)構(gòu)都會既承受豎向荷載又承受橫向荷載。橫向荷載又叫水平荷載，其會根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)高度的增加而側(cè)向變形度增大。所以當(dāng)水平荷載量超出建筑結(jié)構(gòu)一定的高度后，就會使得建筑結(jié)構(gòu)發(fā)生很大的側(cè)移或者位移，有時建筑結(jié)構(gòu)的構(gòu)件也會遭到嚴(yán)重的破壞。因此，在設(shè)計(jì)高層的建筑結(jié)構(gòu)時，要將側(cè)向變形位移當(dāng)做難點(diǎn)與重點(diǎn)進(jìn)行解決，嚴(yán)格的控制好建筑結(jié)構(gòu)的寬高比。

（二）建筑結(jié)構(gòu)平面布置內(nèi)容

建筑結(jié)構(gòu)平面布置內(nèi)容要結(jié)合建筑工程的具體情況進(jìn)行確定。如果建筑結(jié)構(gòu)的形狀比較簡單，且結(jié)構(gòu)單元比較獨(dú)立，那么可以選擇荷載力和剛度比較均勻的性狀。與此同時，還要講建筑結(jié)構(gòu)的抗震性考慮進(jìn)去，控制好高層建筑結(jié)構(gòu)單元的長度，如果建筑結(jié)構(gòu)單元過長，會容易在發(fā)生地震的過程中發(fā)生建筑結(jié)構(gòu)的破壞，使得人們的生命、財(cái)產(chǎn)安全受到了嚴(yán)重的威脅。

（三）建筑結(jié)構(gòu)豎向布置內(nèi)容

建筑結(jié)構(gòu)的豎向布置一般會依據(jù)建筑結(jié)構(gòu)的形體規(guī)則、強(qiáng)度以及剛度來設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)工程，使得建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)時，要結(jié)合建筑結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度與剛度進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)豎向布置。

（四）建筑結(jié)構(gòu)縫的設(shè)置與構(gòu)造內(nèi)容

在設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)時，要將溫度收縮、地面沉降以及復(fù)雜的形體結(jié)構(gòu)等重要因素考慮進(jìn)去，可以巧妙地運(yùn)用防震縫、伸縮縫或者沉降縫來將建筑結(jié)構(gòu)分成多個獨(dú)立的單元，以此來消除形體復(fù)雜、溫度應(yīng)力以及沉降差給建筑結(jié)構(gòu)帶來的不良影響。縫的設(shè)置能夠增強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)的防水處理應(yīng)變能力、增強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)的立面效果和使用要求，因此，縫的設(shè)置在建筑結(jié)構(gòu)總體構(gòu)造或者布局上來看是有效減少溫度收縮、形體復(fù)雜以及沉降問題的措施。

三、探討建筑結(jié)構(gòu)工程設(shè)計(jì)的優(yōu)化措施

（一）抗震優(yōu)化設(shè)計(jì)

抗震設(shè)計(jì)是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容。在優(yōu)化設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)的抗震性時，可以設(shè)置多道抗震的保護(hù)層，使得建筑結(jié)構(gòu)的整體抗震性能夠提升。如遇自然災(zāi)害多發(fā)的地區(qū)，建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)需要更高的標(biāo)準(zhǔn)和要求。在地震區(qū)有時候還會發(fā)生多次余震，全面的考慮到這一自然災(zāi)害，需要在建筑結(jié)構(gòu)的內(nèi)外部的冗余部位分布和建立抗震結(jié)構(gòu)體系，增強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)的剛性和延展性，這類耗能構(gòu)件建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能夠有效的分散和吸收地震釋放的能量，提高建筑結(jié)構(gòu)的抗震性。此外，建筑結(jié)構(gòu)抗震優(yōu)化設(shè)計(jì)時要將大承載力配合大的建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件，減少因大承載力與小構(gòu)件之間的不平衡問題，因此，在建筑結(jié)構(gòu)抗震優(yōu)化設(shè)計(jì)時，構(gòu)件性能的搭配使用也要十分講究。

（二）平面優(yōu)化設(shè)計(jì)

在建筑結(jié)構(gòu)工程的平面優(yōu)化設(shè)計(jì)時，要注意建筑結(jié)構(gòu)的質(zhì)心、重心與剛心需在同一處，這樣能夠最大限度的減少因建筑結(jié)構(gòu)的外在形式出現(xiàn)不規(guī)則的情況，減少建筑結(jié)構(gòu)工程發(fā)生扭轉(zhuǎn)的問題。因此，設(shè)計(jì)和優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)時，要將建筑結(jié)構(gòu)保持在同一受力平面上，且要求建筑結(jié)構(gòu)的平面設(shè)計(jì)簡單化，有利于控制建筑結(jié)構(gòu)不規(guī)則的程度和建筑結(jié)構(gòu)發(fā)生扭轉(zhuǎn)的問題。

（三）優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)的使用材料

建筑材料是構(gòu)筑建筑結(jié)構(gòu)的重要因素，在優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)工程設(shè)計(jì)時，要因地制宜的選材，在保證建筑結(jié)構(gòu)工程的使用性能的前提下，提高建筑結(jié)構(gòu)工程的觀賞性，節(jié)約建筑資源和能源消耗，保護(hù)環(huán)境的同時還能夠提高建筑結(jié)構(gòu)工程單位的經(jīng)濟(jì)效益。

四、結(jié)語

總而言之，建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要具體問題具體分析，結(jié)合建筑工程當(dāng)?shù)氐木唧w條件，做好建筑結(jié)構(gòu)工程的平面設(shè)計(jì)、抗震設(shè)計(jì)、建筑材料設(shè)計(jì)以及其他方面的優(yōu)化設(shè)計(jì)，從而有效的提升建筑結(jié)構(gòu)的使用性能和價值，有利于更好的滿足人們?nèi)找嬖鲩L的物質(zhì)文化需求。