黃衡

引言：隨著社會經(jīng)濟(jì)的高速增長，人民生活水平不斷提高，開始對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也提出了更高的要求。本文根據(jù)房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)和要求，對結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中常見問題進(jìn)行了分析，希望能夠?yàn)榻窈蟮姆课萁ㄖY(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)鋪平道路。

我國在房屋建筑方面投入的力度在不斷加大，因此房屋用戶對于居住環(huán)境以及生活條件的要求也越來越高。在建筑行業(yè)中，建筑物的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的作用非常重要，尤其是房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，它關(guān)系到公司直接的經(jīng)濟(jì)效益，還關(guān)系著廣大住戶的生命財(cái)產(chǎn)安全，因此，注重房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，才能獲取經(jīng)濟(jì)效益、社會效益雙豐收。

一、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)和原則

在對房屋建筑進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之前，設(shè)計(jì)人員必須要遵循一定的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)原則，保證設(shè)計(jì)出來的房屋建筑穩(wěn)定、安全和可靠。

（一）建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)。房屋建筑設(shè)計(jì)一般的標(biāo)準(zhǔn)為：房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中不能破壞原來的建筑設(shè)計(jì)，要根據(jù)設(shè)計(jì)的建筑來制定出合理、科學(xué)的結(jié)構(gòu)，不能超出設(shè)計(jì)的能力之外?？偟膩碚f，判斷房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是否符合設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)，主要從安全、經(jīng)濟(jì)、美觀、實(shí)用以及施工方便這五個(gè)方面來進(jìn)行評定。只要符合這五個(gè)評判標(biāo)準(zhǔn)，就說明這個(gè)房屋建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)是成功的，如果不符合這些要求，這個(gè)設(shè)計(jì)就不能通過?？梢哉f，這五個(gè)設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)是設(shè)計(jì)人員付諸種種努力最終想要實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)。

（二）建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原則。對于房屋建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則，總的來說，主要包括以下四個(gè)方面：設(shè)計(jì)要顧全大局，抓大放??；設(shè)計(jì)要設(shè)置多道防線，保證安全；設(shè)計(jì)要剛?cè)岵?jì)，保證穩(wěn)定；設(shè)計(jì)要將結(jié)構(gòu)中的各個(gè)關(guān)節(jié)打通。

1）設(shè)計(jì)要顧全大局，抓大放小。在房屋建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中，對于設(shè)計(jì)中非常重要的概念，如強(qiáng)剪弱彎、強(qiáng)柱弱梁等要牢記于心，要將全局觀念深深的牢記于心，雖然在房屋建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中，各個(gè)構(gòu)件在整個(gè)結(jié)構(gòu)中擔(dān)任的角色不同，但是它們是作為整體一部分出現(xiàn)的，缺少一個(gè)，都會釀成大禍。在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，一定要抓大局，對于那些細(xì)小的環(huán)節(jié)也不能放松。

2）設(shè)計(jì)要設(shè)置多道防線，保證安全。在對房屋建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，要重點(diǎn)考慮結(jié)構(gòu)的多道防線，考慮它們的安全系數(shù)，在房屋建筑中，由于多肢墻比單片墻的抵抗力大，因此在建筑設(shè)計(jì)中要充分考慮多肢墻的位置設(shè)置。在對房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，要知道結(jié)構(gòu)的安全體系就是靠多道防線來進(jìn)行設(shè)計(jì)的，在突發(fā)災(zāi)難時(shí)，寄希望于某一單體結(jié)構(gòu)是很危險(xiǎn)的。

3）設(shè)計(jì)要剛?cè)岵?jì)，保證穩(wěn)定。在設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)過程中，要充分考慮結(jié)構(gòu)的剛?cè)釋Ρ?，因?yàn)槿绻Y(jié)構(gòu)的剛性太強(qiáng)，就會使得建筑的變形能力變小，當(dāng)突然發(fā)生災(zāi)難時(shí)，瞬間強(qiáng)大的破壞力會讓建筑損傷嚴(yán)重。如果在結(jié)構(gòu)中適當(dāng)?shù)募尤胍恍┤彳浀慕Y(jié)構(gòu)，就能彌補(bǔ)剛性結(jié)構(gòu)的不足，做到穩(wěn)定、安全。

4）設(shè)計(jì)要將結(jié)構(gòu)中的各個(gè)關(guān)節(jié)打通。在房屋建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中，房屋建筑的關(guān)節(jié)無處不在。在房屋建筑結(jié)構(gòu)的體系中，變化的統(tǒng)一是最終目標(biāo)，雖然在結(jié)構(gòu)的理想模型中是一體的，沒有任何的關(guān)節(jié)出現(xiàn)，這樣的渾然一體能夠讓外力迅速地分散、傳遞、消減。將建筑結(jié)構(gòu)中的關(guān)節(jié)打通，就可以讓建筑保持平衡，使其處于穩(wěn)定的靜態(tài)模式下，保證建筑的穩(wěn)定和安全。

二、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析

（一）房屋的地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)要點(diǎn)。對于房屋的地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)，必須以安全為設(shè)計(jì)過程中最重要的設(shè)計(jì)原則，必須根據(jù)地面定性調(diào)查數(shù)據(jù)，進(jìn)行綜合研究地質(zhì)，土壤和地下水，以及其他因素的影響，全面提高基本類型和上部結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，不要片面追求耐力容許值，讓小的耐力容許值成為建筑行業(yè)廣泛的標(biāo)準(zhǔn)。一般來說，施工前的設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)部門應(yīng)該看到比相關(guān)部門提供更多的詳細(xì)的地質(zhì)層住房建設(shè)的調(diào)查報(bào)告，并以此為設(shè)計(jì)的依據(jù)進(jìn)行設(shè)計(jì)。當(dāng)然，還要特別注意建筑物的施工單位，要根據(jù)合理的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)。此外，一個(gè)簡單的經(jīng)驗(yàn)法則，應(yīng)避免處理軟基換土墊層的設(shè)計(jì)方法，必須保證地基的換土墊層安全。例如，如果在處理僅開采的經(jīng)驗(yàn)加強(qiáng)砂墊層承載能力，就可以保證地基基礎(chǔ)的安全。

（二）結(jié)構(gòu)體系的選擇。隨著技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展，更多的高層建筑結(jié)構(gòu)體系已經(jīng)超出了原來的框架和剪力墻結(jié)構(gòu)，從框架、剪力墻、支撐框架剪力墻、框架—核心筒、筒中筒、梁管和混合結(jié)構(gòu)等開始廣泛的應(yīng)用。在無盡的創(chuàng)新解決方案的挑戰(zhàn)下，建筑師、結(jié)構(gòu)工程師必須要摒棄按約定辦事，大膽創(chuàng)新，但是前提就是要保證安全，柱、梁、板等組成框架的結(jié)構(gòu)，主要應(yīng)用的是構(gòu)造柱布置靈活，獲得的空間大，但是缺點(diǎn)為抗側(cè)力剛度小，因此一般適用于商場、車站、停車場等公共場所；在對框架的設(shè)計(jì)過程中，要注意避免大量使用單跨框架結(jié)構(gòu)，以避免更多的短柱，還要考慮偏心影響梁、考慮地震對于樓梯的影響，剪力墻結(jié)構(gòu)是使用內(nèi)置建筑物做一些分離壁，其特征是由垂直分力隱藏在填充墻壁，剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的雙抗側(cè)力體系，巨大的橫向剛度，在水平荷載作用下整體表現(xiàn)為良好側(cè)向變形小，這樣的效果就可以建立一個(gè)高層建筑。剪斷結(jié)構(gòu)是典型的體系彎曲變形結(jié)構(gòu)，在對剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中應(yīng)控制高剪切的寬比不宜過小，以避免剪切破壞，剛度應(yīng)該是在相似的兩個(gè)方向上，同時(shí)剪力墻設(shè)計(jì)中應(yīng)注意剪切孔布局要統(tǒng)一規(guī)則，緊湊排列成行。剪力墻的兩種基本結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，主要由兩個(gè)框架剪力墻結(jié)構(gòu)、框架的融合衍生的筒—筒結(jié)構(gòu)、框架—核心筒結(jié)構(gòu)等組成，它們的結(jié)構(gòu)側(cè)向變形的性能被優(yōu)化，增加了結(jié)構(gòu)的剛性，從而提高結(jié)構(gòu)的性能，可以抵御強(qiáng)度大些的地震災(zāi)害。隨著越來越多創(chuàng)新的建筑風(fēng)格，建筑布局和建設(shè)材料科學(xué)不斷創(chuàng)新、不斷發(fā)展，房屋建筑結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)體系也會越來越多。

（三）房屋建筑樓板的設(shè)計(jì)要點(diǎn)。在房屋建筑設(shè)計(jì)中的樓板設(shè)計(jì)，不能簡單的以單向板的作用來進(jìn)行計(jì)算，要考慮到連續(xù)板的作用，如果按照單向板來計(jì)算，就會造成計(jì)算出的結(jié)果和實(shí)際的情況不符，導(dǎo)致設(shè)計(jì)的樓板在實(shí)際的使用過程中出現(xiàn)裂縫。接著就是對于樓板的雙向板的計(jì)算問題，由于泊松比的影響，如果不對跨中彎矩進(jìn)行精確的調(diào)整，就會導(dǎo)致計(jì)算結(jié)果出現(xiàn)誤差。因此，在對雙向板跨中彎矩鋼筋的鋪設(shè)的方案設(shè)計(jì)中，要盡量采用縱橫疊放，將那些跨度短的鋼筋放于最低端，長的放在上面，要將兩個(gè)方向的有效長度考慮進(jìn)去，這樣才能避免出現(xiàn)漏算、少算荷載量等情況的發(fā)生，保證房屋建筑設(shè)計(jì)的科學(xué)、合理、安全。

三、結(jié)語

房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是一項(xiàng)全面系統(tǒng)復(fù)雜的綜合性勞動，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員要具備扎實(shí)的理論知識功底，思維上能靈活創(chuàng)新，態(tài)度上認(rèn)真負(fù)責(zé)。對于工程要全面性的進(jìn)行考慮，這樣才使得建筑設(shè)計(jì)的成功、建筑使用的安全意義重大。

參考文獻(xiàn)

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（作者單位：高州市建筑設(shè)計(jì)院）