摘　要：社會(huì)的發(fā)展進(jìn)步和人民生活水平的提高，對(duì)房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提出了更高的要求。近幾年我國(guó)的經(jīng)濟(jì)蓬勃發(fā)展，建筑事業(yè)也欣欣向榮。本文在此對(duì)建筑房屋結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則和設(shè)計(jì)方法做了探討。

　　關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu),設(shè)計(jì),問題

　　1、前言

　　隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人民生活質(zhì)量不斷提高，我國(guó)建筑業(yè)也得到了快速發(fā)展，取得了巨大的成就，但同時(shí)也存在一些問題。建筑工程設(shè)計(jì)工作中，因?yàn)樵O(shè)計(jì)周期大大縮短，設(shè)計(jì)人員參差不齊，常常發(fā)生設(shè)計(jì)方面概念和方法上的差錯(cuò)，這些差錯(cuò)的產(chǎn)生，有的是由于設(shè)計(jì)人員對(duì)一般工程尤其是多層建筑的設(shè)計(jì)沒有引起足夠重視，盲目參照或套用其他的設(shè)計(jì)圖紙的結(jié)果;有的則是由于設(shè)計(jì)者對(duì)設(shè)計(jì)規(guī)范和設(shè)計(jì)方法缺乏理解;還有的是由于設(shè)計(jì)者的力學(xué)概念模糊，不能建立正確的計(jì)算模式，對(duì)結(jié)構(gòu)電算結(jié)果缺乏判斷正確與否的經(jīng)驗(yàn)。

　　2、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本過程

　　建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)大體可以分為結(jié)構(gòu)方案、結(jié)構(gòu)計(jì)算和施工圖設(shè)計(jì)三個(gè)部分，下面分別對(duì)其進(jìn)行介紹。

　　2.1結(jié)構(gòu)計(jì)算

　　荷載的計(jì)算荷載包括外部荷載和內(nèi)部荷載上述荷載的計(jì)算要根據(jù)荷載規(guī)范的要求和規(guī)定采用不同的組合值系數(shù)和準(zhǔn)永久值系數(shù)等來進(jìn)行不同工況下的組合計(jì)算。其次，構(gòu)件的試算。根據(jù)計(jì)算出的荷載值，構(gòu)造措施要求，使用要求及各種計(jì)算手冊(cè)上推薦的試算方法來初步確定構(gòu)件的截面。

　　2.2設(shè)計(jì)方案

　　根據(jù)建筑的重要性，建筑所在地的抗震設(shè)防烈度，工程地質(zhì)勘查報(bào)告，建筑場(chǎng)地的類別及建筑的高度和層數(shù)來確定建筑的結(jié)構(gòu)形式。確定了結(jié)構(gòu)的形式之后就要根據(jù)不同結(jié)構(gòu)形式的特點(diǎn)和要求來布置結(jié)構(gòu)的承重體系和受力構(gòu)件。

　　2.3施工圖設(shè)計(jì)

　　內(nèi)力的計(jì)算，根據(jù)確定的構(gòu)件截面和荷載值來進(jìn)行內(nèi)力的計(jì)算，包括彎矩，剪力，扭矩，軸心壓力及拉力等等。根據(jù)計(jì)算出的結(jié)構(gòu)內(nèi)力及規(guī)范對(duì)構(gòu)件的要求和限制來復(fù)核結(jié)構(gòu)試算的構(gòu)件是否符合規(guī)范規(guī)定和要求。如不滿足要求則要調(diào)整構(gòu)件的截面或布置直到滿足要求為止。

　　3、房屋建筑設(shè)計(jì)的基本原則

　　設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)房屋建筑時(shí)，要考慮結(jié)構(gòu)的緊密性和適用性，為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，一般要遵循以下這些原則進(jìn)行設(shè)計(jì)：

　　3.1抓大放小的原則

　　房屋建筑結(jié)構(gòu)雖然是由各種構(gòu)件而組成一個(gè)整體，但各個(gè)構(gòu)件的作用都是不一樣的，根據(jù)它起到作用的重要性有主次之分，這樣可以有效地應(yīng)對(duì)外界的侵襲。

　　3.2設(shè)置多道防線的原則

　　房屋結(jié)構(gòu)只有層層設(shè)置，當(dāng)收到外力破壞時(shí)，它都會(huì)合力合作。

　　3.3剛?cè)岵��?jì)的原則

　　如果單憑結(jié)構(gòu)的剛性它的變形能力就比較差，而如果結(jié)構(gòu)太柔卻會(huì)造成變形太大而無法使用，造成整體傾斜，因此要遵循剛?cè)岵��?jì)的原則。

　　3.4打通關(guān)節(jié)的原則

　　打通關(guān)節(jié)維持平衡可以永遠(yuǎn)保持靜止?fàn)顟B(tài)，如果遇到力量不能通暢，各個(gè)構(gòu)件之間的靜態(tài)平衡遭到破壞，那么它的結(jié)構(gòu)就會(huì)發(fā)生變化。

　　4、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要點(diǎn)

　　4.1結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)說明

　　??主要是設(shè)計(jì)依據(jù)，抗震等級(jí)，人防等級(jí)，地基情況及承載力，防潮抗?jié)B做法，活荷載值，材料等級(jí)，施工中的注意事項(xiàng)，選用詳圖，通用詳圖或節(jié)點(diǎn)，以及在施工圖中未畫出而通過說明來表達(dá)的信息。如混凝土的含堿量不得超過3kg/m3等等。

　　4.2看懂建筑圖

　　結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，就是對(duì)建筑物的結(jié)構(gòu)構(gòu)造進(jìn)行設(shè)計(jì)，首先當(dāng)然要有建筑施工圖，還要能真正看懂建筑施工圖，了解建筑師的設(shè)計(jì)意圖以及建筑各部分的功能及做法，建筑物是一個(gè)復(fù)雜物體，所涉及的面也很廣，所以在看建筑圖的同時(shí)，作為一個(gè)結(jié)構(gòu)師，需要和建筑，水電，暖通空調(diào)，勘察等各專業(yè)進(jìn)行咨詢了解各專業(yè)的各項(xiàng)指標(biāo)。在看懂建筑圖后，作為一個(gè)結(jié)構(gòu)師，這個(gè)時(shí)候心里應(yīng)該對(duì)整個(gè)結(jié)構(gòu)的選型及基本框架有了一個(gè)大致的思路了.

　　4.3建模(以框架結(jié)構(gòu)為例)

　　當(dāng)結(jié)構(gòu)師對(duì)整個(gè)建筑有了一定的了解后，可以考慮建模了，建模就是利用軟件，把心中對(duì)建筑物的構(gòu)思在電腦上再現(xiàn)出來，然后再利用軟件的計(jì)算功能進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，使之符合現(xiàn)行規(guī)范以及滿足各方面的需要.現(xiàn)在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的軟件很多，常用的有PKPM，廣廈，TBSA等，大致都差不多。

　　首先要建軸網(wǎng)，這個(gè)簡(jiǎn)單，反正建筑已經(jīng)把軸網(wǎng)定好了，輸進(jìn)去就行了。

　　然后就是定柱截面及布置柱子。柱截面的大小的確定需要一定的經(jīng)驗(yàn)，作為新手，剛開始無法確定也沒什么，隨便定一個(gè)，慢慢再調(diào)整也行。柱子布置也需要結(jié)構(gòu)師對(duì)整個(gè)建筑的受力合理性有一定的結(jié)構(gòu)理念，柱子布置的合理性對(duì)整個(gè)建筑的安全與否以及造價(jià)的高低起決定性作用...不過建筑師在建筑圖中基本已經(jīng)布好了柱網(wǎng)，作為結(jié)構(gòu)師只需要對(duì)布好的柱網(wǎng)進(jìn)行研究其是否合理.適當(dāng)?shù)臅r(shí)候需要建議建筑更改柱網(wǎng).當(dāng)布好了柱網(wǎng)以后就是梁截面以及主次梁的布置。梁截面相對(duì)容易確定一點(diǎn)，主梁按1/8~1/12跨度考慮，次梁可以相對(duì)取大一點(diǎn)主次梁的高度要有一定的差別，這個(gè)規(guī)范上都有要求。而主次梁的布置就是一門學(xué)問，這也是一個(gè)涉及安全及造價(jià)的一個(gè)大的方面.總的原則的要求傳力明確,次梁傳到主梁，主梁傳到柱.力求使各部分受力均勻。

　　還有，根據(jù)建筑物各部分功能的不同，考慮梁布置及梁高的確定(比如住宅，在房中間做一道梁，本來層就只有3米，一道梁去掉幾十公分，那業(yè)主不罵人才怪...)。梁布完后，基本上板也就被劃分出來了，當(dāng)然懸挑板什么的現(xiàn)在還沒有，需要以后再加上...,梁板柱布置完后就要輸入基本的參數(shù)啦，比如混凝土強(qiáng)度啊，每一標(biāo)準(zhǔn)層的層高啊，板厚啊，保護(hù)層啊，這個(gè)每個(gè)軟件設(shè)置的都不同，但輸入原則是嚴(yán)格按規(guī)范執(zhí)行.當(dāng)整個(gè)三維線框構(gòu)架完成，就需要加入荷載及設(shè)置各種參數(shù)了，比如板厚啊，板的受力方式啊，懸挑板的位置及荷載啊什么的，這時(shí)候模形也可以講基本完成了，生成三維線框看看效果吧，可以很形象的表現(xiàn)出原來在結(jié)構(gòu)師腦中那個(gè)虛構(gòu)的框架.

　　4.4計(jì)算

　　計(jì)算過程就是軟件對(duì)結(jié)構(gòu)師所建模型進(jìn)行導(dǎo)荷及配筋的過程，在計(jì)算的時(shí)候我們需要根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整軟件的各種參數(shù)，以符合實(shí)際情況及安全保證,如果先前所建模型不滿足要求，就可以通過計(jì)算出的各種圖形看出，結(jié)構(gòu)師可以通過對(duì)計(jì)算出的受力圖，內(nèi)力圖，彎矩圖等等對(duì)電算結(jié)果進(jìn)行分析，找出模型中的不足并加以調(diào)整，反復(fù)至電算結(jié)果滿足要求為止，這時(shí)模型也就完全的確定了.然后再根據(jù)電算結(jié)果生成施工圖，導(dǎo)出到CAD中修改就行了，通常電算的只是上部結(jié)構(gòu)，也就是梁板柱的施工圖，基礎(chǔ)通常需要手算，手工畫圖,現(xiàn)在通常采用平面法出圖了，也大大簡(jiǎn)化了圖紙有利于施工.

　　4.5繪圖

　　當(dāng)然，軟件導(dǎo)出的圖紙是不能夠指導(dǎo)施工的,需要結(jié)構(gòu)師根據(jù)現(xiàn)行制圖標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行修改，這就看每個(gè)人的繪圖功底了，施工圖是工程師的語言，要想讓別人了解自己的設(shè)計(jì)，就需要更為詳細(xì)的說明，出圖前結(jié)構(gòu)師要確定，別人根據(jù)施工圖能夠完整的將整個(gè)建筑物再現(xiàn)于實(shí)際中，這是個(gè)復(fù)雜的過程，需要仔細(xì)再仔細(xì)，認(rèn)真再認(rèn)真。結(jié)構(gòu)師在繪圖時(shí)還需要針對(duì)電算的配筋及截面大小進(jìn)一步的確定，適當(dāng)加強(qiáng)薄弱環(huán)節(jié)，使施工圖更符合實(shí)際情況，畢竟模型不能完完全全與實(shí)際相符.

　　5、結(jié)束語

　　總之，房屋建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)是個(gè)全面而又系統(tǒng)的工作，它需要設(shè)計(jì)人員具有全面的設(shè)計(jì)理論知識(shí)和不斷創(chuàng)新、不畏艱苦的精神。在實(shí)際工作中，要認(rèn)真總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，不斷提高自己的綜合素質(zhì)和不斷加強(qiáng)自身業(yè)務(wù)能力，讓自己設(shè)計(jì)的作品既滿足各方面的要求，還能體現(xiàn)自己的風(fēng)格。

　　參考文獻(xiàn)：

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　　[3]高立人,方鄂華,錢稼茹.高層建筑結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)[M].北京:中國(guó)計(jì)劃出版社,2005.