對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中注意的問(wèn)題簡(jiǎn)述

1、<p>　　對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中注意的問(wèn)題簡(jiǎn)述</p><p>　　摘要：建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是一個(gè)系統(tǒng)而又復(fù)雜的工作，它是一種密集的腦力和體力勞動(dòng)的結(jié)合。隨著不斷出現(xiàn)的新技術(shù)、新要求，對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師的專業(yè)技術(shù)及各方面的設(shè)計(jì)能力提出了更高的要求。該文對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中的注意事項(xiàng)做簡(jiǎn)要分析及論述，供設(shè)計(jì)人員參考。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；設(shè)計(jì)質(zhì)量；概念設(shè)計(jì)；荷載；基礎(chǔ)設(shè)計(jì) &l

2、t;/p><p>　　中圖分類號(hào)：TU318文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： </p><p>　　建筑工程質(zhì)量的好壞直接影響著千家萬(wàn)戶的生命安全；而其質(zhì)量的好壞普遍說(shuō)得較多的是施工質(zhì)量，其實(shí)設(shè)計(jì)質(zhì)量也是工程質(zhì)量的一個(gè)重要要素。合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是保證工程使用安全的基礎(chǔ)，其重要性不言而喻。因此為確保建筑物的“安全、適用、經(jīng)濟(jì)和合理性”四項(xiàng)基本原則的實(shí)現(xiàn)，對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師的職業(yè)能力是有嚴(yán)格要求的。然而在現(xiàn)實(shí)

3、設(shè)計(jì)工作中常常發(fā)生這樣、那樣的偏差，其后果無(wú)疑是為建筑物以后的使用埋下隱患。為避免或者減少設(shè)計(jì)事故的發(fā)生，確保工程質(zhì)量，設(shè)計(jì)工作者應(yīng)加強(qiáng)自身專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)，積累工作經(jīng)驗(yàn)。 </p><p>　?。陛p視概念設(shè)計(jì)、重計(jì)算 </p><p>　　自遠(yuǎn)古人類開(kāi)始穴居開(kāi)始，人類在不斷的發(fā)展過(guò)程中認(rèn)識(shí)和完善建筑結(jié)構(gòu)這個(gè)微觀的事物的一些理論，然而部分設(shè)計(jì)人員在具體的空間機(jī)構(gòu)、體系各平面、立體力系的把握上

4、存在一些問(wèn)題的局限性。概念是一種反映事物本質(zhì)屬性的思維形式，它反映客觀事物一般的本質(zhì)的特征，是人們?cè)趯?shí)踐基礎(chǔ)上經(jīng)過(guò)剛性認(rèn)識(shí)上升到理性認(rèn)識(shí)而形成的。概念設(shè)計(jì)［１－３］是不經(jīng)數(shù)值計(jì)算，尤其在一些難以做出精確理性分析或者規(guī)范中難以確定的問(wèn)題，依據(jù)整體結(jié)構(gòu)體系與分體系之間的力學(xué)關(guān)系，結(jié)構(gòu)破壞機(jī)理、震害試驗(yàn)現(xiàn)象和工程經(jīng)驗(yàn)所得的基本設(shè)計(jì)原則和設(shè)計(jì)思想，從整體的角度來(lái)確定建筑結(jié)構(gòu)的總體布局和抗震細(xì)部措施的宏觀控制。在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)前概念設(shè)計(jì)遵從從實(shí)際出

5、發(fā)、全面分析的原則，對(duì)需要設(shè)計(jì)的建筑當(dāng)?shù)氐募扔薪ㄖ庀?、水文地質(zhì)、民俗民風(fēng)、及當(dāng)?shù)氐馁Y源壞境保護(hù)等等方面全面分析，對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中結(jié)構(gòu)所用材料、機(jī)構(gòu)選型、各種材料荷載加以整體分析考慮。概念設(shè)計(jì)在主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中結(jié)構(gòu)選型：如磚混、框架、框架－剪力墻、筒體結(jié)構(gòu)和大跨結(jié)構(gòu)等都具有指導(dǎo)性意義。在處理協(xié)同受力方面需要做到各結(jié)構(gòu)構(gòu)件受力均勻，傳力簡(jiǎn)捷、明確、應(yīng)當(dāng)避免不明確的受力狀態(tài)。結(jié)構(gòu)的協(xié)同工作主要體現(xiàn)在：基礎(chǔ)與結(jié)</p><

6、p>　　現(xiàn)行的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論和計(jì)算理論仍然存在著一些缺陷：在一維結(jié)構(gòu)計(jì)算模型只適用于結(jié)構(gòu)的某一維（長(zhǎng)度）比其他二維大得多的情況，如梁、柱、拱；二維的結(jié)構(gòu)計(jì)算模型適用于結(jié)構(gòu)的某一維（厚度）比其他二維小得多的情況，如雙向板、深梁、殼體；三維的結(jié)構(gòu)計(jì)算模型適用于結(jié)構(gòu)沒(méi)有一維顯著大于或者小于其他一維的情況。作用效應(yīng)及結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗力計(jì)算模式的不精確性，包括確定作用效應(yīng)時(shí)采用的計(jì)算簡(jiǎn)圖和分析方法的誤差，截面抗力的計(jì)算公式的誤差，以及關(guān)于作用、材料

7、性能、幾何參數(shù)統(tǒng)計(jì)分析中的誤差等，消除這類誤差完全可以運(yùn)用概念設(shè)計(jì)來(lái)解決。 </p><p><b>　?。埠奢d問(wèn)題 </b></p><p>　　對(duì)于恒荷載多層結(jié)構(gòu)一般采用一次性加載，因?yàn)槭┕?duì)多層結(jié)構(gòu)的豎向位移影響很小，固此方法只適用于地基無(wú)不均勻沉降的情況。高層框架－剪力墻結(jié)構(gòu)采用模擬施工加載法［５］，此法考慮了從下往上一次施工和逐層找平等因素，為考慮結(jié)構(gòu)地基的

8、不均勻沉降影響，在一次性加載基礎(chǔ)上將豎向構(gòu)件（柱）的軸向剛度放大１０倍。采用此種方法計(jì)算出來(lái)的傳給基礎(chǔ)的力比較均勻合理。此法屬于概念設(shè)計(jì)的一種體現(xiàn)。新老規(guī)范對(duì)于風(fēng)荷載的部分內(nèi)容是存在不少差異的：如陣風(fēng)系數(shù)與體型系數(shù)在取值上做了調(diào)整，基本風(fēng)壓基本值的重現(xiàn)值由３０年調(diào)整為５０年，《高規(guī)》３．２．２條規(guī)定“對(duì)于Ｂ級(jí)高度的高層建筑或者特別重要的高層建筑，應(yīng)采用１００年一遇的風(fēng)壓值”。荷載組合設(shè)計(jì)是以各構(gòu)件進(jìn)行內(nèi)力組合，獲得控制載面上的最不利內(nèi)力

9、作為該構(gòu)件的配筋設(shè)計(jì)依據(jù)，但是這種方法是比較保守的設(shè)計(jì)。對(duì)于承載能力極限狀態(tài)結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)該按文獻(xiàn)［６］要求采用荷載效應(yīng)的基本組合和偶然組合進(jìn)行設(shè)計(jì)。基本組合應(yīng)該按（１）、（２）式確定，對(duì)于一般排架、框架結(jié)構(gòu)按（３）式確定，即 </p><p>　　其中，γ０為結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)，按文獻(xiàn)［６］采用；γＧ為永久荷載分項(xiàng)系數(shù)，按文獻(xiàn)［６］采用；γＱ１，γＱｉ為第１個(gè)和第ｉ個(gè)可變荷載分項(xiàng)系數(shù)，按文獻(xiàn)［６］采用；ＳＧｋ為永久荷載

10、標(biāo)準(zhǔn)值的效應(yīng)；ＳＱ１ｋ為在基本組合中起控制作用的一個(gè)可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值的效應(yīng)；ＳＱｉｋ為第ｉ個(gè)可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值的效應(yīng)；ψｃｉ為第ｉ個(gè)可變荷載的組合系數(shù)，其值不應(yīng)大于１；Ｒ（·）為結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗力函數(shù)；γＲ為結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗力分項(xiàng)系數(shù)；ｆｋ為材料性能標(biāo)準(zhǔn)值；αｋ為幾何參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)值；ψ為簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)表達(dá)式中采用的荷載組合系數(shù)；一般情況下可取ψ為０．９０，當(dāng)只有一個(gè)可變荷載時(shí)?。埃保?。 </p><p><b>　

11、?。郴A(chǔ)設(shè)計(jì)問(wèn)題 </b></p><p>　　“萬(wàn)丈高樓平地起”，基礎(chǔ)對(duì)整個(gè)建筑來(lái)說(shuō)很重要，基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)包括基礎(chǔ)埋深、基礎(chǔ)選型、上部傳力荷載形式等等。對(duì)于基礎(chǔ)埋深問(wèn)題在滿足結(jié)構(gòu)受力的情況下一般傾向于淺埋基礎(chǔ)，考慮到地下水位的變動(dòng)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的浮力及凍土對(duì)結(jié)構(gòu)的凍融破壞，因此在埋深這一塊需要充分因地制宜全面考慮?，F(xiàn)在很多結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員都是采用電算程序［７］計(jì)算出各種荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)荷載和同一地基或者樁基承載

12、力特征進(jìn)行設(shè)計(jì)。風(fēng)荷載及地震效應(yīng)引起建筑邊角豎向軸力較大，若將這種短期荷載和永久荷載等同對(duì)待，顯然會(huì)導(dǎo)致邊角豎向結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)過(guò)大，而未能增強(qiáng)中部豎向結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)，從而會(huì)導(dǎo)致地下基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)部分的橫向墻體產(chǎn)生裂紋。因此當(dāng)風(fēng)力荷載和重力荷載組合時(shí)，應(yīng)適當(dāng)?shù)膶⒊休d力特征值提高到１．１到１．２倍，當(dāng)重力荷載與地震作用組合時(shí)，可以按照文獻(xiàn)［８］的要求適當(dāng)提高承載力特征值。樁基設(shè)計(jì)也須因地制宜，目前很多地區(qū)都有各地比較成熟的經(jīng)驗(yàn)，在樁基設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)依據(jù)當(dāng)?shù)?/p>

13、的地區(qū)規(guī)范來(lái)設(shè)計(jì)。樁基和承臺(tái)設(shè)計(jì)應(yīng)該依據(jù)上部結(jié)構(gòu)類型、荷載大小、樁穿越的土層、樁端持力層土類型、地下水位、施工條件和經(jīng)驗(yàn)、當(dāng)?shù)夭牧瞎?yīng)情況等等因素綜合考慮。對(duì)于甲級(jí)設(shè)計(jì)等級(jí)、建筑體型復(fù)雜、樁端以下存在軟弱</p><p>　?。唇ㄖY(jié)構(gòu)樓板設(shè)計(jì)應(yīng)注意的問(wèn)題 </p><p>　　樓板既承受水平荷載又受到豎向活荷載及結(jié)構(gòu)自重的影響，其結(jié)構(gòu)受力比較復(fù)雜。在建筑樓板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中也存在不少問(wèn)題。

14、如對(duì)主次梁剛度相差很大的樓板不能綜合考慮梁板整體受力，造成配筋浪費(fèi)，并影響結(jié)構(gòu)的使用安全。還有就是不管什么結(jié)構(gòu)前提，很多設(shè)計(jì)人員都是一味的套用彈性理論來(lái)處理，這樣的后果很容易超筋。在結(jié)構(gòu)計(jì)算方面，根據(jù)文獻(xiàn)［９］，混凝土板應(yīng)按下列原則進(jìn)行計(jì)算： </p><p>　?。ǎ保﹥蛇呏蔚陌鍛?yīng)按單向板計(jì)算。 </p><p>　?。ǎ玻┧倪呏蔚陌鍛?yīng)按下列規(guī)定計(jì)算：①當(dāng)板的長(zhǎng)邊與短邊之比小于或等于

15、２時(shí)，應(yīng)按雙向板計(jì)算。②當(dāng)板的長(zhǎng)邊與短邊之比大于２但小于３時(shí)，宜按雙向板計(jì)算，當(dāng)按沿短邊受力的單向板計(jì)算時(shí)，應(yīng)沿長(zhǎng)邊方向布置足夠的構(gòu)造鋼筋。③當(dāng)長(zhǎng)邊與短邊之比大于或等于３時(shí)，可按沿板的短邊方向受力的單向板計(jì)。 </p><p><b>　?。到Y(jié)束語(yǔ) </b></p><p>　　結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是一個(gè)復(fù)雜的、理論性很強(qiáng)的工作，需要設(shè)計(jì)人員加強(qiáng)自身理論知識(shí)的學(xué)習(xí)，不斷在實(shí)踐中完

16、善各項(xiàng)理論。 </p><p><b>　　〔參考文獻(xiàn)〕 </b></p><p>　?。郏保莞吡⑷耍踯S．結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的新思路概念設(shè)計(jì)［Ｊ］．工業(yè)建筑，１９９９（１）：１６４－１６８． </p><p>　　［２］劉力．設(shè)計(jì)概念與概念設(shè)計(jì)的區(qū)別［Ｊ］．溫州瞭望，２００９（２０）：９４－９７． </p><p>　?。?］程

17、懋堃．結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)雜談［Ａ］．第十一屆高層建筑抗震技術(shù)交流會(huì)論文集［Ｃ］．北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，２００７．２６－３４． </p><p>　　［4］戴國(guó)瑩，李德虎．建筑結(jié)構(gòu)抗震鑒定及加固的若干問(wèn)題［Ｊ］．建筑結(jié)構(gòu)，１９９９（４）：３９－４４． </p><p>　　［5］ＧＢ５００６８－２００１，建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)［Ｓ］． </p><p>　?。?］陶莉．