关于建筑结构设计的探究

张才望

(湖北工程学院新技术学院，湖北省 孝感市 432000)

关于建筑结构设计的探究

张才望

(湖北工程学院新技术学院，湖北省 孝感市 432000)

伴随着我国经济的蓬勃发展，城市化进程也在不断推进，我国的建筑工程也在不断的发展，混凝土结构应用越来越广泛，在整个工程建设中占有相当重要的地位。因此想要发展我国房建水平，就必须提升混凝土结构设计的工艺。

建筑工程 混凝土结构 房建

一、建筑结构的组成

1、建筑结构是建筑物的受力主体。建筑结构可理解为建筑物中的传力体系或 建筑物的空间骨架系统。

（1）上部结构(水平结构体系和竖向结构体系——抗侧力结构体系)

水平结构体系是指各楼层的楼盖和屋顶。它们既要承受楼、屋面的竖向荷载，把这些竖向荷载传递给竖向结构体系；还要把各楼层的水平力传递和分配给竖向结构体系。竖向结构体系主要承受楼、屋顶传来的竖向力和水平力，并且将这部分力传递给下部结构。由于结构物抵抗侧向的能力非常重要，而且这种能力最主要是由竖向结构体系提供，因此我们常常把竖向结构体系称为抗侧力结构体系。

（2）下部结构

下部结构主要是由地下室和基础等组成，主要是将上部结构传来的力传给地基。

2、建筑物的结构类型通常是以上部结构的结构类型来命名的。

按竖向结构体系分为：排架结构、框架结构、剪力墙结构、框剪结构和筒体结构等。

按结构材料，结构类型分为：砌体结构、混凝土结构、钢结构、组合结构和混合结构等。

二、建筑结构设计的阶段和内容

1、工程建设包括：工程勘察、工程设计和工程施工

2、建筑结构设计是工程设计的重要组成部分，分为三个阶段：初步设计（方案设计，即选用合理的可行的结构类型和结构方案）、技术设计（初步确定结构布置、结构部件的截面尺寸以及所需采用材料的强度等级）和施工图设计（结构的具体计算及绘制施工图）。也可以把初步设计阶段和技术设计阶段合并，成为二阶段设计。

（1）初步设计阶段的主要内容：上下部结构方案的比较和技术经济比较，从而确定一个可行的结构方案。初步设计也常称为方案设计。

（2）技术设计阶段的主要内容：结构平面和竖向布置，结构整体荷载效应分析。对受力状况特殊的结构部分进行详细的结构分析，确定主要的结构措施、重要部位、薄弱部位的技术措施。

（3）施工图设计阶段的主要内容：结构设计说明，结构施工图纸，将整个设计过程中的各项技术工作整理成设计计算说明书存档。对重要建筑物，当有需要时，还应按实际情况，给出竣工图。

三、建筑结构设计的一般原则

建筑结构设计的一般原则是安全、适用、耐久（功能要求）和经济合理。

安全性、适用性和耐久性是建筑结构应满足的功能要求，常常成为“三性”。

安全性：建筑结构承载能力的可靠性，即建筑结构应能承受正常施工和使用时的各种荷载和变形，在地震、爆炸等发生时和发生后保持整体稳定性。

适用性：要求结构在正常使用过程中不产生影响使用的过大变形以及过宽的裂缝等。

耐久性：要求在正常维护条件下结构不发生严重风化、腐蚀、脱落、碳化，钢筋不发生锈蚀等。

结构设计时需考虑功能和经济性之间的均衡。

（1）阅读和理解工程地质勘查文件，把建筑场地的地质水文资料作为设计依据。

（2）把国家、地方和行业现行的标准、法规和规范等作为设计依据。

（3）采用性能高的材料、先进的技术、最优的计算方法和施工方法。

（4）根据工程的实际情况，尽量采用正确选择标准图。

（5）应优先采用有利于建筑工业化的装配式结构和装配式整体结构。

（6）与其他工种的设计互相协调配合。

四、建筑结构荷载

荷载的分类

（1）永久荷载：在结构设计基准期内，其值不随时间而变化，或其变化与平均值相比可以忽略不计，或其变化是单调的并能趋于限值的荷载。例如：结构的自重、土压力预应力等。永久荷载又称为恒荷载(DeadLoad)、恒载、静载。

（2）可变荷载：在结构设计基准期内其值随时间而变化，其变化与平均值相比不可忽略的荷载。例如：楼面活荷载、吊车荷载、风荷载、雪荷载等。可变荷载又可称为活荷载(LiveLoad)、活载。

（3）偶然荷载：在结构设计基准期内不一定出现，一旦出现，其值很大且持续时间很短的荷载。例如：爆炸力、撞击力等。

注意设计基准其不同于结构的设计使用年限荷载代表值荷载代表值：设计中用以验算极限状态所采用的荷载量值。有荷载的标准值、组合值、频遇值和准永久值。荷载的标准值是荷载的基本代表值。

永久荷载采用标准值作为代表值；可变荷载应根据设计要求（随时间具有变异性）采用标准值、组合值、频遇值和准永久值作为代表值。 荷载标准值—是指其在设计基准期（一般结构的设计基准期为50年）可能出现的的最大荷载值。

永久荷载标准值的确定：可按结构构件的设计尺寸和材料单位体积的自重计算确定。

可变荷载标准值的确定：对于有足够统计资料的可变荷载，可根据其最大荷载的统计分布按一定保证率取其上限分位值。实际荷载统计困难时，可根据长期工程经验确定一个协议值作为荷载标准值。

可变荷载的组合值：对有两种和两种以上可变荷载同时作用时，使组合后的荷载效应在设计基准期内的超越概率能与该荷载单独作用时的相应超越概率趋于一致的荷载值；或使组合后的结构具有统一规定的可靠指标的荷载值。

可变荷载的频遇值：对可变荷载，在设计基准期内，其超越的总时间为规定的较小比率或超越频率为规定频率的荷载值。

五、强化建筑结构设计的建议

1、加强建筑结构设计技术的创新和研究工作

现在，我国建筑结构设计中缺乏创新性，没有实现结构设计过程中对技术创新和研究的实际要求，往往是采用沿袭借鉴的方式来完善自身建筑结构设计技术，这就需要我们大力发展结构设计的创新性研究，在政府的政策指导下大力发展建筑结构设计技术。

2、人才的采用

在各高校定期进行人才招聘，不断增强企业的核心竞争力，为设计单位储备一定的人才力量，有利于更好地进行建筑结构设计的创新性发展。

3、强化建筑结构设计技术的交流

在进行建筑结构设计的全面开始之前，应与建设单位、监理单位进行交流。这一举措是为了横好地掌握质量和施工要求，从而设计出合理、安全、科学的建筑结构，促进房建工程的快速稳定发展，从而提升人们的生活水平与社会发展进程。

结语：

建筑结构设计技术不仅是房建工程的内在动力，还是当代土木施工中的很重要的一方面，为房建的发展起到了推动的作用，成功地保障了房屋建设的成功开展以及可持续发展。我们要总结该技术的发展概况以及发展趋势面还有相应的强化措施，从而使建筑结构设计技术更好地为房屋建设服务。

TU7

B

1007–6344（2015）01–0166–01