杜文婷 宋珺

摘要：由于我國經(jīng)濟(jì)的飛速增長，帶動(dòng)了各行各業(yè)的發(fā)展，尤其是建筑業(yè)發(fā)展的速度是最快的。同時(shí)，社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展促使人們的生活水平提高，這也使人們對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提出了更高的要求。本文就結(jié)合多年的工作經(jīng)驗(yàn)，在此對(duì)建筑房屋結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)、原則和建筑房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法做了具體的闡述，為同行共勉。

關(guān)鍵詞：房屋建筑；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)；設(shè)計(jì)原則；設(shè)計(jì)方法

隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，也促進(jìn)了各種行業(yè)的發(fā)展，建筑行業(yè)在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)下也迅速發(fā)展起來。房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是一項(xiàng)復(fù)雜的工程，特別是在人們對(duì)于房屋建筑要求越來越高的今天，房屋建筑的設(shè)計(jì)更是衡量房屋質(zhì)量的一大因素，它不僅會(huì)給房屋的安全性和耐久性帶來影響，而且也會(huì)直接影響到它的經(jīng)濟(jì)性和使用性。下面就對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則和建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法進(jìn)行簡(jiǎn)單的剖析：

1房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)和原則

1.1 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一般在建筑設(shè)計(jì)之后，它既“受制”子建筑設(shè)計(jì)，但又“反制”建筑設(shè)計(jì)。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不能破壞建筑設(shè)計(jì)應(yīng)滿足、實(shí)現(xiàn)各種建筑要求，建筑設(shè)計(jì)不能超出結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的能力范圍，不能超出安全、經(jīng)濟(jì)、合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則。其實(shí)嚴(yán)格說來，真正決定了建筑設(shè)計(jì)能否實(shí)現(xiàn)的是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)從這個(gè)意義上講結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)顯得更為重要。適用、安全、經(jīng)濟(jì)、美觀、便于施工這五點(diǎn)正是衡量一個(gè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是否成功的標(biāo)準(zhǔn)。成功實(shí)現(xiàn)這五條標(biāo)準(zhǔn)既是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的最佳體現(xiàn)更是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員最終努力的目標(biāo)。一個(gè)完美的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)就是在努力追求實(shí)現(xiàn)這五個(gè)方面的標(biāo)準(zhǔn)最佳結(jié)合的過程中產(chǎn)生的。

1.2建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原則 ——“顧全大局，抓大放小”、“做好多道防線”、“剛?cè)嵯酀?jì)”、“打通關(guān)節(jié)”這四條正是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的通行原則。其中“顧全大局，抓大放小”、“做好多道防線”、“剛?cè)嵯酀?jì)”是設(shè)計(jì)概念中的戰(zhàn)略問題，要想最終讓這些戰(zhàn)略思想得以實(shí)現(xiàn)靠的是“打通關(guān)節(jié)”這點(diǎn)來做保證。

1.2.1顧全大局抓大放小?！皬?qiáng)柱弱梁”、“強(qiáng)剪弱彎”等是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中非常重要的概念雖然整個(gè)結(jié)構(gòu)體系是由各種構(gòu)件協(xié)同組成一體的但各個(gè)構(gòu)件在結(jié)構(gòu)中擔(dān)任的角色不盡相同。

1.2.2多道防線。例如多肢墻與單片墻、框架剪力墻與純框架相比前者比后者的抵抗能力要強(qiáng)。安全的結(jié)構(gòu)體系是采取多道防線來設(shè)計(jì)的當(dāng)發(fā)生災(zāi)難時(shí)如果把生存的希望全都寄托在某單一構(gòu)件上是非常危險(xiǎn)的。

1.2.3剛?cè)嵯酀?jì)。結(jié)構(gòu)剛度太大則變形能力差強(qiáng)大的破壞力瞬間襲來時(shí)需要承受的力量很大容易造成局部嚴(yán)重受損。而太柔的結(jié)構(gòu)雖然可以很好的消減外力但容易造成變形過大而無法使用。因此合理的建筑結(jié)構(gòu)體系應(yīng)該是剛?cè)嵯酀?jì)的。

1.2.4打通關(guān)節(jié)。在結(jié)構(gòu)體系中關(guān)節(jié)無處不在因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)的體系是變化的統(tǒng)一。理想的結(jié)構(gòu)體系應(yīng)該是渾然一體的沒有任何關(guān)節(jié)這樣的結(jié)構(gòu)體系可以使任何外力都能迅速傳遞和消減。打通關(guān)節(jié)保持平衡的目的其實(shí)就是使其永遠(yuǎn)處于原始的靜態(tài)當(dāng)力量不能暢通時(shí)構(gòu)件與構(gòu)件之間的靜態(tài)平衡被破壞結(jié)構(gòu)就會(huì)發(fā)生變化。

2房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要方法

2.1在結(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(duì)于砌體結(jié)構(gòu)的建筑，軟件建?？梢允÷裕谶M(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)。如果條件和時(shí)間允許，要做建模也無可厚非，因?yàn)樗梢岳媒砗奢d導(dǎo)算。但是，如果建筑的地域防震烈度為七級(jí)時(shí)，就必須采用建模來進(jìn)行計(jì)算。

2.2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則相反。這兩種結(jié)構(gòu)處理方式的板都是偏心受拉的構(gòu)件。在板配筋的時(shí)候必須有板負(fù)筋拉通，這樣可以抵抗拉力。板厚基的厚度不能小于一百二十厚。另外，梁板的折角處對(duì)鋼筋的配置必須有大樣的示意圖。在設(shè)計(jì)坡屋面板的平面設(shè)計(jì)圖時(shí)，可以采用剖面示意圖的方法進(jìn)行表示，因?yàn)檫@樣施工人員可以簡(jiǎn)單地從圖紙上了解施工方案。設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)時(shí)一定要有空間概念，設(shè)計(jì)出來的圖紙要簡(jiǎn)單明了，讓施工人員能夠看明白。因?yàn)槠旅娴姆课輹?huì)導(dǎo)致有些樓層的墻體比較高，所以設(shè)計(jì)人員要和門窗頂設(shè)置圈梁互相結(jié)合這樣可以降低墻體的高度。

2.3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)。

2.4樓梯的設(shè)計(jì)方法

在設(shè)計(jì)樓梯時(shí)，對(duì)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。如果遇到有些不合適的地方可以運(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(duì)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。

2.5房屋建筑基礎(chǔ)要求

對(duì)于混凝土的采用要選用具有耐久性的材料，基礎(chǔ)配筋最少要達(dá)到最小配筋率的要求，條基交接位置的鋼筋布置要用標(biāo)準(zhǔn)圖或者采用詳圖。對(duì)于條基交叉處的基底面積不可循環(huán)使用，基礎(chǔ)寬度要調(diào)節(jié)好。在基礎(chǔ)圖中的構(gòu)造柱定位不夠確定時(shí)要對(duì)它準(zhǔn)確定位。

2.6根據(jù)抗震要求，對(duì)房屋建筑進(jìn)行合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

對(duì)于普通的多層砌體結(jié)構(gòu)的建筑，可以采用橫墻承重或者縱橫墻一起承重的結(jié)構(gòu)體系。對(duì)于縱橫墻的布置要力求對(duì)稱均衡，在平面內(nèi)要對(duì)整齊，豎向要上下連接好；不能采用沒有錨固的鋼筋的砼預(yù)制挑檐；樓梯間不能設(shè)置在房屋的轉(zhuǎn)角處和近端。而對(duì)于有比較多鋼筋砼住宅又比較高的建筑結(jié)構(gòu)，盡量要做到：對(duì)于抗測(cè)力結(jié)構(gòu)如框架和抗震墻要進(jìn)行雙向布置，這樣可以各自承擔(dān)地震力；框架體系的各個(gè)抗震力的結(jié)構(gòu)要統(tǒng)一形成空間工作狀態(tài)，不僅要對(duì)抗震墻之間的樓和屋蓋的長寬度比以及對(duì)抗震墻的剛度進(jìn)行控制以外，還要保證樓、屋蓋的統(tǒng)一性和抗震墻的連接也要可靠；對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)的布置力求采用規(guī)則結(jié)構(gòu)，如果碰到比較復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，可采用防震縫。

2.7對(duì)于建筑的結(jié)構(gòu)計(jì)算和構(gòu)造設(shè)計(jì)都要求合理

首先，對(duì)建筑底框砌體結(jié)構(gòu)進(jìn)行驗(yàn)算的時(shí)候應(yīng)該注意以下幾點(diǎn)：底部剪力方法僅對(duì)于剛度較均衡的多層結(jié)構(gòu)，而比較薄弱的底層混合結(jié)構(gòu)，還要把塑性變形集中的影響考慮進(jìn)去；底層框架的混合結(jié)構(gòu)不可以采用簡(jiǎn)易的防震墻方法，應(yīng)該采用雙保險(xiǎn)的措施，抗震墻承擔(dān)了所有的剪力，而框架可以根據(jù)剛度的比例對(duì)剪力進(jìn)行承擔(dān)。在對(duì)剛度進(jìn)行計(jì)算時(shí)，框架折減百分之三十到四十之間，抗震墻的折減則可以減到剛度的百分之二十到三十之間。另外，在對(duì)樓板進(jìn)行計(jì)算時(shí)，方法要準(zhǔn)確，應(yīng)該注意以下幾點(diǎn)：在對(duì)雙向板進(jìn)行查表計(jì)算時(shí)，對(duì)材料泊松比的影響在計(jì)算時(shí)不可以忽視，不然會(huì)導(dǎo)致它的計(jì)算值偏小；在計(jì)算連續(xù)板時(shí)不可以用單向板進(jìn)行簡(jiǎn)單地計(jì)算。最后，荷載計(jì)算不能發(fā)生錯(cuò)誤。

3結(jié)束語

綜上所述：房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是一個(gè)系統(tǒng)而全面的工作不僅是建筑設(shè)計(jì)成功實(shí)現(xiàn)的保證更是建筑安全應(yīng)用的基礎(chǔ)。房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)足一項(xiàng)經(jīng)驗(yàn)性很強(qiáng)的工作作為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員在工作實(shí)踐中一定要善于總結(jié)工作中的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)要嚴(yán)格遵照設(shè)計(jì)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行同時(shí)也應(yīng)具備靈活創(chuàng)新的思維和嚴(yán)肅認(rèn)真負(fù)責(zé)的工作態(tài)度。在加深對(duì)當(dāng)前房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中常見問題的認(rèn)識(shí)與研究的基礎(chǔ)上不斷提高自身的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平以保證建筑質(zhì)量確保人民生命財(cái)產(chǎn)安全。

參考文獻(xiàn)：

[1]徐國華.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本方法及注意事項(xiàng)[J].科技咨詢導(dǎo)報(bào).2007（11）.

[2]張蕊.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本方法及存在的問題[J].科技咨詢導(dǎo)報(bào).2007（8）.

[3]林少培，沈?yàn)槠?結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型[A].中國土木工程學(xué)會(huì)計(jì)算機(jī)應(yīng)用分會(huì)第七屆年會(huì)論文集[C].2009

[4]黃宏彬.企業(yè)管理教學(xué)的幾點(diǎn)思考[J].南通工學(xué)院學(xué)報(bào).2000（06）