浅析建筑结构设计的主要问题及其注意事项

祁永强

中外建华诚城市建筑规划设计有限公司青海分公司

浅析建筑结构设计的主要问题及其注意事项

祁永强

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建筑结构设计不仅关系着建筑的工程质量，还关系着业主今后的日常生活。因此需要设计人员从实际出发，对建筑结构进行科学设计，从而保障建筑工程质量。基于此，本文阐述了建筑结构设计的基本方法及其特征，对建筑结构设计存在的主要问题及其注意事项进行了探讨分析。

建筑结构设计；基本方法；特征；问题；注意事项

一、建筑结构设计的基本方法及其特征

1、建筑结构设计的基本方法。主要有：(1)结构平面图。当建筑地处抗震设防烈度为六度区时，根据建筑抗震设计规范，是可以不用进行截面抗震验算的，但必须符合有关的抗震措施要求。当建筑地处抗震设防烈度为7度及以上时是必须要输入软件建模计算。(2)大样详图。在建筑详图准确无误的基础上，大样详图的绘制可在建筑详图的基础上直接绘制，也可在以前做过的详图基础上对局部改进绘制。这阶段需要注意在保持建筑外形的前提下尽量的使结构受力合理和施工方便。(3)屋顶(面)结构图。当建筑是坡屋面时，结构处理方式有梁板式及折板式两种。梁板式适用于建筑平面不规整，板跨度较大，屋面坡度及屋脊线转折复杂的坡屋面。折板式适用于相反的条件。两种形式的板均为偏心受拉构件。板配筋时应有部分或全部的板负筋拉通以抵抗拉力。此外梁板的折角处钢筋的布置应有大样示意图。

2、建筑结构设计的主要特征。(1)科学性。建筑结构设计是以实际工程为基础，在此基础上抽象成相应的力学模型，以数学、力学为理论基础，通过计算机技术进行合理计算的一种应用性技术。一个优秀结构工程师应该善于把复杂的建筑模型简化成一个最合理的受力模型，利用最合理数学和力学计算方法分析建筑结构的工作机理，得到最贴合实际的计算结果。(2)实践性。建筑结构设计是一种工程实践活动，一件好的建筑结构设计作品，除了成熟的设计理论外，还需要设计师有丰富的设计经验。(3)复杂性。主要表现在设计中各种因素的不确定性，比如建筑方案的多种可能性、地质情况的复杂性、侧向荷载的不确定性等。此外其复杂性还表现在建筑结构设计方案的多样性，比如结构的选型、结构构件的布置、计算模型的选择、配筋面积的选择等。建筑结构设计是一个具有多解而没有标准答案的问题，因此需要找到一个相对最优的方案。(4)应用性。成功的建筑结构设计必须是技术上先进合理、经济上效益显著。建筑结构设计与结构理论研究不同，其更加具体、更加简洁，有些地方是近似解，有些地方可以结合实际情况进行修正。

二、建筑结构设计应注意的主要问题

建筑结构设计存在的问题主要有：(1)抗震问题。《房屋建筑抗震设计规范》对我国建筑抗震度进行了明确的规定，即在小型地震中房屋建筑物不损坏、中型地震中可以对房屋建筑物进行修复，大型地震中保证房屋建筑物不会倒坍。但是一些建筑工程项目中的结构设计人员，在设计过程中没有重视建筑物的抗震性，导致建筑工程项目建设的抗震度不符合相关规定中的标准。(2)箱、筏基础底板挑板的阳角问题。阳角面积在整个基础底面积中所占比例极小，可砍成直角或斜角。第二、如果底板钢筋双向双排，且在悬挑部分不变，阳角不必加辐射筋。(3)建筑高度、高宽比超过现行规范、规程的限值，就现行的规范、规程给出了建筑的最大适用高度和高宽比限值。(4)建筑结构设计尽可能规则，结构的布置才能更趋于合理，这是结构设计中十分重要的环节，其主要包含了对建筑的平立面外形尺寸，抗侧力构件布置、质量分布以及承载力分布等诸多因素的综合要求。

三、建筑结构设计注意事项的分析

1、地基结构设计的注意事项。地基结构设计要注意水文条件、建筑承载力以及地区抗震烈度等因素。在其设计过程中需要进行认真比对。基础宽度小于2.5m时，要最先考虑诸如灰土条形基础、四合土条形基础等刚性条形基础。在基础宽度大于2.5m时，要采用比较柔性的基础。对于没有地下室、承载多的多层内框架结构，设计十字交叉梁条形基础可以有效的减少地基的不均匀沉降。后浇带设计对于保证地基不均匀沉降的对应调整具有现实作用，后浇带的设计范围应该有效的限定在800~1000mm。灌注后浇带所使用的材料要选择比原构件提高一级的微膨胀混凝土，并且要确保后浇带的梁板的牢固。

2、地梁设计的注意事项。地梁对基础起拉接作用，可以一定程度的调整基础不均匀沉降；当基础埋置较深时，地梁与框架柱连接，降底了框架柱计算高度。地梁的受力状态与普通的框架梁的受力状态不同，普通的框架梁在荷载作用下，梁产生变形不受其他介质约束，梁上荷载传递给框架柱；而地梁在荷载作用下，梁变形受到土的约束，一部分荷载通过梁底土的反力和梁侧土摩擦阻力传递给地基；另一部分荷载传递给框架柱。由于土反力的复杂性，目前定量确定土反力和梁侧土摩擦阻力还有困难。在工程设计中，有两种处理方法，第一种是把地梁按一层框架梁计算，不计地基土的影响，把荷载全部传框架柱。这种处理方法使计算模型与实际情况不符。地梁与框架梁不同，地梁处没有风力、地震作用，也没有水平变形，按嵌固考虑。第二种是把地梁不参与框架结构的整体计算，当作简支梁，地梁的剪力传递给框架柱，不计地梁弯距的影响。笔者认为，尽管二种方法都有缺陷，相比之下，第二种方法要相对合理些。

3、承重墙结构设计的注意事项。理论上建筑承重强越多，该建筑安全质量就越好。但是过多的承重墙应用不符合结构设计中美观大方的原则。结构设计者要在保证建筑质量的安全性的基础上，尽可能的减少承重墙的设计，对于不可取代的承重墙，要提高其抗剪的强度，选用强度等级高的承重墙建筑材料，提升承重墙抗压、抗震能力。

结束语

综上所述，建筑结构设计工作对于建筑物建设非常重要，直接决定着建筑物的质量与安全。因此需要利用先进的设计理论以及应用先进技术，使建筑结构设计更加安全、适用、可靠和经济。但是当前其结构设计仍然存在诸多问题，因此对其结构设计进行分析具有重要意义。

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