對建筑結(jié)構(gòu)設計過程中注意的問題簡述

1、<p>　　對建筑結(jié)構(gòu)設計過程中注意的問題簡述</p><p>　　摘要：建筑結(jié)構(gòu)設計是一個系統(tǒng)而又復雜的工作，它是一種密集的腦力和體力勞動的結(jié)合。隨著不斷出現(xiàn)的新技術(shù)、新要求，對結(jié)構(gòu)設計師的專業(yè)技術(shù)及各方面的設計能力提出了更高的要求。該文對結(jié)構(gòu)設計過程中的注意事項做簡要分析及論述，供設計人員參考。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：結(jié)構(gòu)設計；設計質(zhì)量；概念設計；荷載；基礎設計 &l

2、t;/p><p>　　中圖分類號：TU318文獻標識碼： A 文章編號： </p><p>　　建筑工程質(zhì)量的好壞直接影響著千家萬戶的生命安全；而其質(zhì)量的好壞普遍說得較多的是施工質(zhì)量，其實設計質(zhì)量也是工程質(zhì)量的一個重要要素。合理的結(jié)構(gòu)設計是保證工程使用安全的基礎，其重要性不言而喻。因此為確保建筑物的“安全、適用、經(jīng)濟和合理性”四項基本原則的實現(xiàn)，對結(jié)構(gòu)設計師的職業(yè)能力是有嚴格要求的。然而在現(xiàn)實

3、設計工作中常常發(fā)生這樣、那樣的偏差，其后果無疑是為建筑物以后的使用埋下隱患。為避免或者減少設計事故的發(fā)生，確保工程質(zhì)量，設計工作者應加強自身專業(yè)知識的學習，積累工作經(jīng)驗。 </p><p>　?。陛p視概念設計、重計算 </p><p>　　自遠古人類開始穴居開始，人類在不斷的發(fā)展過程中認識和完善建筑結(jié)構(gòu)這個微觀的事物的一些理論，然而部分設計人員在具體的空間機構(gòu)、體系各平面、立體力系的把握上

4、存在一些問題的局限性。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，是人們在實踐基礎上經(jīng)過剛性認識上升到理性認識而形成的。概念設計［１－３］是不經(jīng)數(shù)值計算，尤其在一些難以做出精確理性分析或者規(guī)范中難以確定的問題，依據(jù)整體結(jié)構(gòu)體系與分體系之間的力學關(guān)系，結(jié)構(gòu)破壞機理、震害試驗現(xiàn)象和工程經(jīng)驗所得的基本設計原則和設計思想，從整體的角度來確定建筑結(jié)構(gòu)的總體布局和抗震細部措施的宏觀控制。在進行結(jié)構(gòu)設計前概念設計遵從從實際出

5、發(fā)、全面分析的原則，對需要設計的建筑當?shù)氐募扔薪ㄖ庀?、水文地質(zhì)、民俗民風、及當?shù)氐馁Y源壞境保護等等方面全面分析，對結(jié)構(gòu)設計過程中結(jié)構(gòu)所用材料、機構(gòu)選型、各種材料荷載加以整體分析考慮。概念設計在主體結(jié)構(gòu)設計中結(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，傳力簡捷、明確、應當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：基礎與結(jié)</p><

6、p>　　現(xiàn)行的結(jié)構(gòu)設計理論和計算理論仍然存在著一些缺陷：在一維結(jié)構(gòu)計算模型只適用于結(jié)構(gòu)的某一維（長度）比其他二維大得多的情況，如梁、柱、拱；二維的結(jié)構(gòu)計算模型適用于結(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)計算模型適用于結(jié)構(gòu)沒有一維顯著大于或者小于其他一維的情況。作用效應及結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗力計算模式的不精確性，包括確定作用效應時采用的計算簡圖和分析方法的誤差，截面抗力的計算公式的誤差，以及關(guān)于作用、材料

7、性能、幾何參數(shù)統(tǒng)計分析中的誤差等，消除這類誤差完全可以運用概念設計來解決。 </p><p><b>　?。埠奢d問題 </b></p><p>　　對于恒荷載多層結(jié)構(gòu)一般采用一次性加載，因為施工對多層結(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，在一次性加載基礎上將豎向構(gòu)件（柱）的軸向剛度放大１０倍。采用此種方法計算出來的傳給基礎的力比較均勻合理。此法屬于概念設計的一種體現(xiàn)。新老規(guī)范對于風荷載的部分內(nèi)容是存在不少差異的：如陣風系數(shù)與體型系數(shù)在取值上做了調(diào)整，基本風壓基本值的重現(xiàn)值由３０年調(diào)整為５０年，《高規(guī)》３．２．２條規(guī)定“對于Ｂ級高度的高層建筑或者特別重要的高層建筑，應采用１００年一遇的風壓值”。荷載組合設計是以各構(gòu)件進行內(nèi)力組合，獲得控制載面上的最不利內(nèi)力

9、作為該構(gòu)件的配筋設計依據(jù)，但是這種方法是比較保守的設計。對于承載能力極限狀態(tài)結(jié)構(gòu)構(gòu)件應該按文獻［６］要求采用荷載效應的基本組合和偶然組合進行設計?；窘M合應該按（１）、（２）式確定，對于一般排架、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［６］采用；γＧ為永久荷載分項系數(shù)，按文獻［６］采用；γＱ１，γＱｉ為第１個和第ｉ個可變荷載分項系數(shù)，按文獻［６］采用；ＳＧｋ為永久荷載

10、標準值的效應；ＳＱ１ｋ為在基本組合中起控制作用的一個可變荷載標準值的效應；ＳＱｉｋ為第ｉ個可變荷載標準值的效應；ψｃｉ為第ｉ個可變荷載的組合系數(shù)，其值不應大于１；Ｒ（·）為結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗力函數(shù)；γＲ為結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗力分項系數(shù)；ｆｋ為材料性能標準值；αｋ為幾何參數(shù)的標準值；ψ為簡化設計表達式中采用的荷載組合系數(shù)；一般情況下可取ψ為０．９０，當只有一個可變荷載時?。埃保?。 </p><p><b>　

11、?。郴A設計問題 </b></p><p>　　“萬丈高樓平地起”，基礎對整個建筑來說很重要，基礎結(jié)構(gòu)設計包括基礎埋深、基礎選型、上部傳力荷載形式等等。對于基礎埋深問題在滿足結(jié)構(gòu)受力的情況下一般傾向于淺埋基礎，考慮到地下水位的變動對建筑結(jié)構(gòu)的浮力及凍土對結(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。現(xiàn)在很多結(jié)構(gòu)設計人員都是采用電算程序［７］計算出各種荷載效應的標準荷載和同一地基或者樁基承載

12、力特征進行設計。風荷載及地震效應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待，顯然會導致邊角豎向結(jié)構(gòu)的基礎過大，而未能增強中部豎向結(jié)構(gòu)的基礎，從而會導致地下基礎結(jié)構(gòu)部分的橫向墻體產(chǎn)生裂紋。因此當風力荷載和重力荷載組合時，應適當?shù)膶⒊休d力特征值提高到１．１到１．２倍，當重力荷載與地震作用組合時，可以按照文獻［８］的要求適當提高承載力特征值。樁基設計也須因地制宜，目前很多地區(qū)都有各地比較成熟的經(jīng)驗，在樁基設計過程中應依據(jù)當?shù)?/p>

13、的地區(qū)規(guī)范來設計。樁基和承臺設計應該依據(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、當?shù)夭牧瞎闆r等等因素綜合考慮。對于甲級設計等級、建筑體型復雜、樁端以下存在軟弱</p><p>　?。唇ㄖY(jié)構(gòu)樓板設計應注意的問題 </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)受力比較復雜。在建筑樓板結(jié)構(gòu)設計過程中也存在不少問題。

14、如對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，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，很多設計人員都是一味的套用彈性理論來處理，這樣的后果很容易超筋。在結(jié)構(gòu)計算方面，根據(jù)文獻［９］，混凝土板應按下列原則進行計算： </p><p>　?。ǎ保﹥蛇呏蔚陌鍛磫蜗虬逵嬎?。 </p><p>　?。ǎ玻┧倪呏蔚陌鍛聪铝幸?guī)定計算：①當板的長邊與短邊之比小于或等于

15、２時，應按雙向板計算。②當板的長邊與短邊之比大于２但小于３時，宜按雙向板計算，當按沿短邊受力的單向板計算時，應沿長邊方向布置足夠的構(gòu)造鋼筋。③當長邊與短邊之比大于或等于３時，可按沿板的短邊方向受力的單向板計。 </p><p><b>　?。到Y(jié)束語 </b></p><p>　　結(jié)構(gòu)設計是一個復雜的、理論性很強的工作，需要設計人員加強自身理論知識的學習，不斷在實踐中完

16、善各項理論。 </p><p><b>　　〔參考文獻〕 </b></p><p>　　［１］高立人，王躍．結(jié)構(gòu)設計的新思路概念設計［Ｊ］．工業(yè)建筑，１９９９（１）：１６４－１６８． </p><p>　?。郏玻輨⒘ΓO計概念與概念設計的區(qū)別［Ｊ］．溫州瞭望，２００９（２０）：９４－９７． </p><p>　?。?］程

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