淺談結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1、淺談結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)    摘要：伴隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，廣大人民的物質(zhì)文化水平不斷提高，我國(guó)的建筑業(yè)也得到了越來(lái)越多的關(guān)注。本文分析了我國(guó)當(dāng)前建筑中的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容及要求，并對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中的相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行分析思考，以真正的達(dá)到建筑、結(jié)構(gòu)相協(xié)調(diào)。 關(guān)鍵字：結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；基本內(nèi)容；相關(guān)問(wèn)題；解決措施 Abstract: Along with our country's rapid economic development, people's material and cultural level rise ceaselessly, the

2、 construction industry in China has been more and more attention. The article analyzed our country current structure in design of architecture as the main contents and requirements of building structure design, and related issues in the course of analytical thinking, in order to truly reach the buil

3、ding, structure coordination. Keywords: structural design; basic content; problem; solving measures 中圖分類號(hào)：TU318 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)： 所謂結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，是建筑設(shè)計(jì)工作的有機(jī)組成部分，是對(duì)所要進(jìn)行施工的建筑物的表達(dá)，是建筑工程過(guò)程的重要關(guān)節(jié)，關(guān)乎整體建筑大局。受制于建筑設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，往往是出現(xiàn)在建筑設(shè)計(jì)之后的。雖然結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)會(huì)對(duì)建筑設(shè)計(jì)產(chǎn)生一定的影響，但其影響絕不能是破壞性的。我國(guó)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一直堅(jiān)持方便施工 、美觀、適用、經(jīng)濟(jì)、安全的原則。以有限的空間，有限的時(shí)間，合理利用資源，達(dá)

4、到既經(jīng)濟(jì)又美觀的既定目標(biāo)。 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)具有系統(tǒng)性，這便要求相關(guān)技術(shù)人員要擁有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度和充足的理論功底。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要由結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)計(jì)算和施工圖紙?jiān)O(shè)計(jì)三個(gè)階段組成。在進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)的過(guò)程中，技術(shù)人員要勘察所要施工的建筑物，分析其重要性，根據(jù)該建筑物的高度和層數(shù)、該施工區(qū)域的抗震設(shè)防烈度和類型來(lái)確定所施工建筑物的結(jié)構(gòu)形式。隨后，技術(shù)人員根據(jù)相應(yīng)的特點(diǎn)和要求來(lái)確定承重體系以及受力構(gòu)件。所施工的建筑物是坡屋面時(shí)，便有兩種處理方式可供選擇：折板式和梁板式，相關(guān)技術(shù)人員可在之前做過(guò)的詳圖的基礎(chǔ)之上來(lái)進(jìn)行局部繪制大樣詳圖，也可在建筑詳圖基礎(chǔ)之上進(jìn)行直接繪制大樣詳圖。 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)具有嚴(yán)格的規(guī)范性，

5、因此結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有其特殊的功能要求?？煽啃允羌夹g(shù)人員首要考慮的問(wèn)題，也就是說(shuō)所設(shè)計(jì)的建筑應(yīng)在符合規(guī)定的條件下，在應(yīng)使用的期限中，達(dá)到耐久性、適用性、安全性這三種可靠性的要求。當(dāng)然，對(duì)可靠性的要求越多，所需要投入的資金也就越大。因此，技術(shù)人員要進(jìn)行勘察、分析，以求在經(jīng)濟(jì)以及結(jié)構(gòu)可靠這兩者之間，找到一個(gè)平衡點(diǎn)；而且這個(gè)平衡點(diǎn)要受到工作壽命、修復(fù)維修、經(jīng)濟(jì)實(shí)力等多種因素的影響，技術(shù)人員因此要精確分析工程的情況，是否重要，充分考慮業(yè)主的需要，不斷地提高結(jié)構(gòu)的可靠度以及經(jīng)濟(jì)合理性；安全性是技術(shù)人員其次要考慮的問(wèn)題。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)保證整體的牢固性，充分考慮每個(gè)構(gòu)件的各個(gè)連接是否結(jié)實(shí)，檢查各個(gè)構(gòu)件是否安全，以保證建

6、筑結(jié)構(gòu)的安全性；技術(shù)人員在考慮可靠性、安全性的同時(shí)，還應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)的適應(yīng)性，比如說(shuō)（f f ）。所謂適應(yīng)性，是指在正常的條件下，結(jié)構(gòu)不應(yīng)發(fā)生超過(guò)正常適用范圍的震動(dòng)、變形，其工作性能仍然能被保持；最后，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)還應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)的耐久性，也就是說(shuō)結(jié)構(gòu)的剛度和承載力不會(huì)在外在因素的影響下而降低，對(duì)結(jié)構(gòu)的安全性構(gòu)成威脅。 根據(jù)建筑物的重要程度不同，建筑物結(jié)構(gòu)被分為三個(gè)等級(jí)：一級(jí)為那些破壞后果很嚴(yán)重的建筑物，二級(jí)為工業(yè)與民用建筑物，三級(jí)為次要建筑物。但總所周知的是，技術(shù)人員在大多情況下，都有可能會(huì)出現(xiàn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的失效的問(wèn)題。由于不確定的實(shí)際結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)失效的可能性也小大迥異。因此，技術(shù)人員往往會(huì)選擇概率方法來(lái)

7、對(duì)結(jié)構(gòu)的可靠性進(jìn)行度量。 即 Pf=P(S>R) 一般來(lái)講，結(jié)構(gòu)的可靠性可以用失效概率進(jìn)行度量。結(jié)構(gòu)的可靠性越小，失效概率就必定會(huì)越高;反之，結(jié)構(gòu)的失效概率則會(huì)越低。假如當(dāng)Pf大于技術(shù)人員所設(shè)定的某個(gè)值時(shí)，那么技術(shù)人員則可以認(rèn)定這個(gè)結(jié)構(gòu)并不可靠，有可能會(huì)失效，應(yīng)對(duì)其進(jìn)行重新設(shè)計(jì)。我國(guó)往往將結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基準(zhǔn)期定為50年，當(dāng)然并不是說(shuō)50年后技術(shù)人員所設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)必然會(huì)失效，只是會(huì)增加失效的可能性。在我國(guó)，技術(shù)人員對(duì)重要工程結(jié)構(gòu)，采取相應(yīng)手段措施，運(yùn)用相應(yīng)技術(shù)，將其可靠指標(biāo)提高；對(duì)于出現(xiàn)延性破壞的一般的工程結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究時(shí)，對(duì)脆性破壞值取B =3.7，對(duì)可靠指標(biāo)則取B =3.2。對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)的研究，

8、又使得所設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)更加的安全可靠。 然而，受到外界因素以及技術(shù)人員的自身因素的影響，一些在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工程中的問(wèn)題往往被忽略，導(dǎo)致更多資金的投入，并造成建筑物質(zhì)量下降。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中存在的問(wèn)題主要集中在承重柱截面高度、構(gòu)造柱、地基與基礎(chǔ)、樓板、懸挑梁等方面。 技術(shù)人員在進(jìn)行承重柱截面高度設(shè)計(jì)過(guò)程中，在建筑物美觀及尺寸方面限制的條件下進(jìn)行結(jié)構(gòu)受力分析，往往會(huì)人為的降低承重柱截面的高度，計(jì)算軸心受壓。然而，這種做法往往會(huì)導(dǎo)致水平裂縫的產(chǎn)生，因?yàn)?，較小的柱截面配筋，無(wú)法承受高強(qiáng)度的受力。這樣會(huì)對(duì)建筑物的安全性及可靠性產(chǎn)生不利影響，無(wú)法使建筑物在應(yīng)有的時(shí)間和條件下發(fā)揮其應(yīng)有的價(jià)值。 進(jìn)行框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，技

9、術(shù)人員需明確一個(gè)問(wèn)題，那便是橫向框架與縱向框架同樣重要，這兩個(gè)主軸方向的水平地震作用應(yīng)該被分別計(jì)算。然而，部分技術(shù)人員僅將其注意力集中于橫向框架的設(shè)計(jì)。對(duì)縱向框架的不重視嚴(yán)重影響了整個(gè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使柱節(jié)點(diǎn)、箍筋、縱筋無(wú)法到達(dá)整體框架的配置要求。而且，部分技術(shù)人員忽視縱向地震的作用，這會(huì)對(duì)框架結(jié)構(gòu)抗震作用中起重要作用的梁柱產(chǎn)生不利影響，導(dǎo)致支座負(fù)筋、箍筋以及縱筋等方面出現(xiàn)配置不足的情況。因此，技術(shù)人員應(yīng)在分析空間作用的前提下，對(duì)箍筋和縱筋采取大幅度增加的設(shè)計(jì)方法。 樓板在整個(gè)建筑工程中擔(dān)負(fù)著承重的重要任務(wù)，假如樓板設(shè)計(jì)未能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，必然會(huì)影響到墻、柱、梁等方面的正常使用，會(huì)對(duì)整體建筑的安全性能產(chǎn)生

10、不利影響。比如說(shuō)在進(jìn)行民用建筑的樓板設(shè)計(jì)過(guò)程中，部分技術(shù)人員往往失誤的將隔墻的總荷載附以該板塊的總面積，使配筋承重不足，導(dǎo)致裂縫在隔墻區(qū)域的樓板上出現(xiàn)。 當(dāng)前很多技術(shù)人員在未進(jìn)行地質(zhì)勘察分析的情況下，僅憑自身經(jīng)驗(yàn)，便進(jìn)行盲目的施工，不能保證基礎(chǔ)以及地基的安全。在進(jìn)行換土墊層的方法處理軟弱地基時(shí)，部分技術(shù)人員并不著眼于對(duì)換土墊層的厚度和寬度，忽視了對(duì)相關(guān)換土墊層的設(shè)計(jì)。從長(zhǎng)遠(yuǎn)看，技術(shù)人員的作法既不科學(xué)，又不經(jīng)濟(jì)，更不安全。另外，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中，構(gòu)造柱不可以被當(dāng)作承重柱來(lái)使用。但現(xiàn)如今，技術(shù)人員往往用構(gòu)造柱代替承重柱，大大降低了構(gòu)造柱對(duì)墻體的約束效力，使建筑物的抗震能力、承載能力大大降低。假如發(fā)

11、生地震，造成的后果將不堪設(shè)想。 因此，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，技術(shù)人員應(yīng)綜合考慮，合理設(shè)計(jì)，遵循經(jīng)濟(jì)合理的要求，嚴(yán)格遵循相關(guān)技術(shù)和措施，不能光憑自身經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行設(shè)計(jì)與施工，用合理科學(xué)的方法對(duì)地基以及基礎(chǔ)進(jìn)行檢測(cè)，堅(jiān)持重視對(duì)工程資料的收集、分析、保管，為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)保留提供重要依據(jù)。 隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，社會(huì)的進(jìn)步，新型建筑材料的應(yīng)用，我國(guó)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面取得了眾多的經(jīng)驗(yàn)和進(jìn)步。比如，北京展覽館綜合樓展示中心的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，相關(guān)工作人員進(jìn)行了嚴(yán)格的對(duì)比分析，并將來(lái)自地震垂直方向的作用、溫度對(duì)結(jié)構(gòu)的影響也考慮在內(nèi)，采用了彈性及剛性樓板的假定，進(jìn)行了抗震設(shè)計(jì)，嚴(yán)格的驗(yàn)算了在強(qiáng)震影響下的彈塑性變形的問(wèn)題，大大提高了工程的可靠性及安全性。 總之，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)并不是一件簡(jiǎn)單的事，具有全面性和系統(tǒng)性，需要認(rèn)真的工作態(tài)度以及不斷創(chuàng)新的思維和方法，同相關(guān)的理論規(guī)范相結(jié)合。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范對(duì)技術(shù)人員有了在設(shè)計(jì)計(jì)算、配筋構(gòu)造、結(jié)構(gòu)抗震等方面的更高要求，大大增加了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的難度。因此，技術(shù)人員更應(yīng)該充分考慮