建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計基本原則及合理設(shè)計方案

文/王攀、郎明偉 錦州市建筑設(shè)計研究院有限公司 遼寧錦州 121000

從本質(zhì)上分析，質(zhì)量作為建筑工程項目的核心點，為了能夠提高建筑工程質(zhì)量，就需要保證建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理性、科學(xué)性，所以建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方案尤為重要。對于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計而言，設(shè)計方案因為受到不同方面因素的影響，從而難以實現(xiàn)設(shè)計的真正意圖，或者是未根據(jù)設(shè)計方案進行施工，不但導(dǎo)致各項資源嚴重浪費，還會對建筑行業(yè)的發(fā)展帶來一定負面影響。

1、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計原則

1.1 抓大放小的基本原則

建筑結(jié)構(gòu)是由不同的構(gòu)件協(xié)同組成，不同構(gòu)件發(fā)揮的作用也有著一定區(qū)別，由此就存在輕重之分。當(dāng)發(fā)生意外力量的沖擊，各個構(gòu)件之間在協(xié)同抵抗的前提下，也要保證關(guān)鍵構(gòu)件的安全性，否則就可能會造成不可估量的后果[1]。針對建筑中的關(guān)鍵構(gòu)件，必須要進行全力保護，針對其他構(gòu)件在特殊情況下要以保護關(guān)鍵構(gòu)件為主?；诖?，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中要分清主次，嚴格秉承抓大放小的基本原則。

1.2 剛?cè)岵幕驹瓌t

若是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的過于剛硬，就會減弱結(jié)構(gòu)變形能力。當(dāng)受到較大破壞力時，就可能造成建筑結(jié)構(gòu)嚴重受損。若是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的過于柔和，那么在遇到外力時就可能會總體傾覆[2]。基于此，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計時要嚴格落實剛?cè)岵幕驹瓌t。為了能夠?qū)崿F(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)的剛?cè)岵O(shè)計，就必須綜合分析所有構(gòu)件特性，針對各個位置與各個結(jié)構(gòu)都必須貫徹剛?cè)岵幕驹O(shè)計原則。

1.3 打通關(guān)節(jié)的基本原則

關(guān)節(jié)是建筑結(jié)構(gòu)體系中的重要一環(huán)。然而縱觀建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計實際情況，因節(jié)點設(shè)計不合理而引發(fā)建筑質(zhì)量問題的例子相對較多。理想情況下，建筑結(jié)構(gòu)體系之中是不需要關(guān)節(jié)的，所有的外力都可以及時的削弱或者是傳遞。所以進行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中必須要打通所有關(guān)節(jié)，使外力能夠在各個關(guān)節(jié)位置暢通無阻。

1.4 多道防線的基本原則

為了保證建筑結(jié)構(gòu)的安全性、穩(wěn)定性以及可靠性，在進行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計時必須層層設(shè)防。在遭遇嚴重災(zāi)害時，一切抵抗外力的建筑結(jié)構(gòu)經(jīng)過協(xié)同作用，能夠有效減小外力，最大程度上減小損害。若是僅僅依靠某一構(gòu)件，那么是極其危險的[3]。比如，框架剪力墻要優(yōu)于純框架；多肢剪力墻要優(yōu)于單片墻，充分表明了多道防線的重要性。

1.5 以人為本、綠色環(huán)保的基本原則

在保證建筑安全性、耐久性以及適用性的前提下，應(yīng)根據(jù)人們的真實需要，追求于建筑的舒適性與環(huán)保性。第一，建筑工程的根本性目標(biāo)就是為人們所服務(wù)，針對人們對建筑舒適性提出的嚴格要求，在結(jié)構(gòu)設(shè)計中要貫徹以人為本的基本原則。第二，面對全球自然生態(tài)環(huán)境的惡化問題，綠色建筑已經(jīng)成為了一種新的趨勢，所以在結(jié)構(gòu)設(shè)計中也要秉承綠色環(huán)保的基本原則。

2、建筑結(jié)構(gòu)的科學(xué)、合理設(shè)計方案

2.1 以結(jié)構(gòu)設(shè)計與構(gòu)造作為出發(fā)點

針對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的計算，必須要重視下述幾點問題：①對底框砌體結(jié)構(gòu)進行合理驗算；②選擇準確的方法進行樓板計算；③保證荷載計算的準確性；④根據(jù)實踐經(jīng)驗分析與判斷計算結(jié)果的準確性，然后再決定是否以此作為基本依據(jù)展開施工設(shè)計。關(guān)于建筑結(jié)構(gòu)的構(gòu)造，需要重視下述幾點問題：①高度關(guān)注構(gòu)件配筋率極限值問題，若是建筑對抗震有著嚴格要求，那么在進行設(shè)計時必須綜合分析建筑構(gòu)造延伸性，確保構(gòu)件達到最小配筋率基本要求；②根據(jù)標(biāo)準要求配置鋼筋，同時確保鋼筋可以滿足各個位置的延伸、搭接與錨固具體要求；③選擇科學(xué)、有效的融熱通風(fēng)等有關(guān)方式，防止屋面溫度升高產(chǎn)生應(yīng)力，導(dǎo)致墻體發(fā)生開裂等問題。

2.2 以抗震要求作為出發(fā)點

從本質(zhì)上分析，建筑工程應(yīng)具有相應(yīng)的抗震能力，特別是民用建筑，所以建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計要綜合分析其抗震性，主要通過二階段設(shè)計達成三水準抗震設(shè)計要求。一是多層砌體結(jié)構(gòu)，以橫墻承重或縱墻承重的建筑結(jié)構(gòu)體系為主。針對縱墻與橫墻的設(shè)計，必須確保均勻?qū)ΨQ，而且在豎向方面應(yīng)保證上下的連續(xù)性，在房屋的轉(zhuǎn)角位置與盡端不要設(shè)計樓梯，從而在遇到地震災(zāi)害時，能夠避免發(fā)生坍塌傷人事故。二是多層高層的鋼筋砼結(jié)構(gòu)，應(yīng)以雙向抗震墻與框剪等有關(guān)抗側(cè)力結(jié)構(gòu)為主，從而有效承擔(dān)地震力。從框剪體系方面分析，各個抗側(cè)力結(jié)構(gòu)必須在空間層面達到協(xié)同工作狀態(tài)。對于抗震墻間的屋蓋與樓蓋長寬比要進行有效控制，切實提高抗震墻自身剛度，樓蓋以及屋蓋安全性。在建筑結(jié)構(gòu)布置過程之中，應(yīng)該優(yōu)先選擇較為規(guī)則的結(jié)構(gòu)。對于比較復(fù)雜的結(jié)構(gòu)需要建立防震縫，將其設(shè)計成比較規(guī)則的結(jié)構(gòu)單元。

2.3 以地基情況作為出發(fā)點

由于地基的沉降問題，建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件很容易發(fā)生不同層面上的損壞，或者是出現(xiàn)不同情況的開裂問題，尤其是高層、超高層建筑，地基需要進行深埋，使得此類問題更加的明顯?；诖耍谶M行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計時需要高度重視地基沉降影響要素。針對高層建筑，地基應(yīng)以樁筏或者是樁箱有效融合的方式為主，群樁的建立必須與上部結(jié)構(gòu)重心組相統(tǒng)一，以確保箱體總體剛度達到標(biāo)準要求。針對多層建筑，軟土層厚度相對偏大，需要借助于軟土地基處理技術(shù)有效管理多層建筑沉降問題。與此同時，應(yīng)綜合分析地基實際情況、建筑上部結(jié)構(gòu)等，然后根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計現(xiàn)實狀況，明確地基處理具體范圍以及需要達到的技術(shù)指標(biāo)。通過對地基處理技術(shù)方案科學(xué)性、可行性、經(jīng)濟性等的綜合分析與研究，確定最理想的處理技術(shù)方案。

總結(jié)：

基于新時代環(huán)境下，隨著我國建筑行業(yè)的快速發(fā)展，關(guān)于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計也有了新要求、新目標(biāo)。從本質(zhì)上分析，結(jié)構(gòu)設(shè)計直接決定著建筑的安全性與穩(wěn)定性。所以要將建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計工作放在第一位，嚴格落實結(jié)構(gòu)設(shè)計基本原則，確保結(jié)構(gòu)設(shè)計方案的合理性、科學(xué)性，同時綜合分析各種影響要素，提高結(jié)構(gòu)設(shè)計方案的可行性與經(jīng)濟性，從而切實保證建筑的安全性與穩(wěn)定性。