论文部分内容阅读
摘要：建筑结构设计是对建筑结构施工的总体把握，是一项复杂的综合性设计，其工作强度和难度大。所以，设计人员在设计过程中，必须严格遵守相关规定和结构设计要求进行设计，才能设计出高质量的建筑结构，满足市场的需求。本文就主要对建筑结构设计应注意问题进行了简要分析。
关键词：建筑工程；结构设计；特点
中图分类号： TU198 文献标识码： A
引言
随着市场经济的快速发展，建筑工程的规模越来越大，而且结构设计也越來越复杂，建筑结构设计的质量对于建筑工程施工的质量也有一定的影响，因此，在进行建筑结构设计时，设计人员要充分考虑设计的合理性和科学性，提高建筑结构设计的质量，以有效提高建筑工程的施工质量。
一、建筑结构设计原则及特点
1、建筑结构设计原则
建筑结构设计原则一般包括多层设防、圈出节点、以人为本、绿色环保等。多层设防是指实际应用的建筑结构中，绝大多数结构都为超静定结构，不能依靠单一结构保证安全，一旦由于裂缝等问题影响了局部构件承受荷载的能力，而使局部构件产生破坏的时，静定结构体系带来的后果是不堪设想，应多层设防。圈出节点是指合理设计节点，因为对于大型建筑，结构体系一般比较复杂，即使在设计之初理论上保证建筑的安全性，但由于节点传力不畅，易使载荷集中，建筑发生危险的可能性较大。以人为本原则是指一切建筑均为人服务，随着生活水平的不断提高，人们对建筑的要求不仅仅是舒适，更向往自然与健康，因此，在设计建筑时，应充分考虑人的需求，追求人的感受，做到人与自然和谐相处。
2、建筑结构设计特点
在目前的建筑设计，尤其是高层建筑设计中，建筑的水平荷载往往在许多影响因素中占据关键位置。楼房自身重量和建筑所受荷载在轴向受力构件中所引起的轴力和弯矩的数值，与建筑高度的一次方成正比，而水平荷载对结构产生的扭转力矩，以及在轴向构件中引起的压力，是与建筑高度的平方成正比。对高度已经确定的建筑来说，结构轴向荷载的大小一般很难发生变化，而水平方向上风力荷载和地震作用的力的大小往往会随高层建筑结构的动力特性不同而变化。由此可见，水平荷载对建筑物的影响必然成为首要考虑的问题。同时，建筑的轴向变形也是一个需要注意的问题。在高层建筑中，轴向力往往很大，能够给建筑轴向支撑引起较大的轴向变形，从而对建筑内部连续梁弯矩产生影响，造成跨中正弯矩值和端支座负弯矩值增大，连续梁中间支座处的负弯矩值减小。在考虑轴向变形时，不能简单的按一次加载考虑，否则会出现一些不合理的计算结果，还会对预制构件的下料长度产生影响，还能对构件侧移产生作用，在考虑构件竖向变形时，会得出质量安全出现问题的结果。在建筑结构设计中，侧移也是一个重要的控制指标。
二、进行建筑结构设计时注意的因素
1、地基与基础方面的问题
构造工程师一直在地基与基础设计方面比较重视，这是因为该阶段设计过程的好坏将直接影响后期设计工作的进行，并且地基基础对整个工程造价也起着决定性因素。但是目前多层房屋建筑不做地质勘察研究报告，仅依据建设单位口头或笼统参照类似建筑物的基础设计资料就进行施工图设计。地基与基础设计要做到合理，安全适用，设计人员必须依据地质勘察资料，统一考虑多方面因素进行基础类型选择和设计。尤其是软土层覆盖层厚度较大地区的多层建筑，一般都需要经过地基处理的方式来达到控制建筑物沉降的目的。仅凭地耐力这一不全面的数据是不安全的，更不能盲目的把地耐力容许值取得小一些就认为万无一失了。有时设计者对软弱地基的危害性没有足够全面的认识，认为只需采用砂垫层加强一下地基的承载力而不进行挚层宽度和厚度的计算，这样做既不安全又不经济。设计人员设计多层民用建筑时，在计算梁、柱和基础的负荷时应选用整体性好，满足地基承载力和建筑物容许变形的要求，并能调节不均匀沉降的基础形式。高层建筑宜设置地下室，以减小地基的附加应力和沉降量，有利于满足天然地基的承载力和上部结构的整体稳定性。进行多方案比较，最终选定安全实用、经济合理的方案。
2、桩基进入地基持力层最小深度的确定
应选择较硬上层或岩层作为桩端持力层。桩端进入持力层深度，对于粘性土，粉土的颗粒直径要控制在一定的要求内，砂土及强风化软质岩的情况也要进行必要的分析。桩端进入中、微风化岩的嵌岩桩。桩全断面进入岩层的深度不宜小于0.5m，嵌入灰岩或其他未风化硬质岩时，嵌岩深度可适当减少，但不宜小于0.2m。当场地有液化土层时。桩身应穿过液化土层进入液化土层以下的稳定土层，进入深度应由计算确定，对碎石土、租中砂、砾、坚硬粘性土和密实粉土且不应小于0.5m，对其他非岩石土且不宜小于1.5m。当场地有季节性冻土或膨胀土层时，桩身进入上述土层以下的深度应通过抗拔稳定性验算确定，其深度不应小于4倍桩径，扩大头直径及1.5m。桩的种类很多，包括预制桩、挤土桩、沉管灌注桩、人工挖孔桩，钢桩、夯扩桩。桩型的选择应根据建筑物的使用要求，工程地质情况、上部结构类型、荷载大小及分布、施工条件及周围环境等因素综合确定。
3、后浇带的设计
因调整地基初期不均匀沉降而设的后浇带的带宽应控制在800mm～1000mm。自基础开始在各层相同位置直到裙房屋顶板以及内外墙体均设后浇带。后浇带内的混凝土应采用比原构件提高一级的微膨胀混凝土。施工时后浇带两边粱板必须支撑好，直到后浇带封闭并混凝土达到设计强度后拆除。后浇带解决问题是施工期间的混凝土自收缩，它对由于温度变化引起的结构应力集中没有效果，更不能替代伸缩缝。后浇带部位的钢筋应连续通过，一般不宜断开，即只将后浇带处的混凝土临时断开。但有时根据工程的具体情况不允许留后浇带应在结构设计图纸上用详图明确表示出来基础后浇带的断面形式，当地下水位较高时，应在基础后浇带下设置防水板并增设一道附加舫水层。
4、主梁有次梁连接处附加筋的问题
在建筑结构设计中，主梁与次梁连接处一般是建筑设计中注意的重要问题之一，在进行设计时，要优先考虑如何进行加箍筋和附加箍筋，保证二者衔接的稳定性，将主梁的箍筋衔接在次梁的箍筋附近，将次梁的箍筋绑扎在主梁的钢筋上，保证二者之间的牢固性。同时，在钢筋绑扎的过程中，要按照相应的建筑结构设计的要求进行。U过规范中说的比较清楚，位于梁下部或梁截面高度范围内的集中荷载，应全部由附加横向钢筋承担。也就是说，位于梁上的集中力如梁上柱、梁上后做的梁如水箱下的垫梁不必加附加筋。位于梁下部的集中力应加附加筋。但梁截面高度范围内的集中荷载可根据具体情况而定。还有当主次梁截面均很大，如工艺要求形成的主次深梁，而荷载相对不大，主梁也可不加附加筋。总的原则是当主梁上次梁开裂后，从次梁的受压区顶至主梁底的截面高度的混凝土加箍筋能承受次梁产生的剪力时，主梁可不加附加筋。梁上集中力，产生的剪力在整个梁范围内是一样，所以抗剪满足，集中力处自然满足。主次深梁及次梁相对主梁截面、荷载较小时，也可满足建筑结构设计的要求。
结束语
综上所述，建筑结构设计是建筑工程的重要组成要素，是建筑安稳的前提内容。所以设计师在进行设计时，一定要把握好合理、适用、安全的原则，，要深入分析具体的构件内容，争取做到每个设计环节都准确无误。只有提高建筑结构设计的整体水平，才能提高我国建筑的质量，满足人们对建筑物的需求，更好的造福人类。
参考文献
[1]王艳霞.建筑结构设计中的结构概念应用[J].中华民居，2010.
[2]付旭东．建筑结构设计中应注意的问题浅析[J]．今日科苑，2010.
[3]沈若曈.浅析超高层建筑结构设计的技术要点[J].民营科技，2012.
关键词：建筑工程；结构设计；特点
中图分类号： TU198 文献标识码： A
引言
随着市场经济的快速发展，建筑工程的规模越来越大，而且结构设计也越來越复杂，建筑结构设计的质量对于建筑工程施工的质量也有一定的影响，因此，在进行建筑结构设计时，设计人员要充分考虑设计的合理性和科学性，提高建筑结构设计的质量，以有效提高建筑工程的施工质量。
一、建筑结构设计原则及特点
1、建筑结构设计原则
建筑结构设计原则一般包括多层设防、圈出节点、以人为本、绿色环保等。多层设防是指实际应用的建筑结构中，绝大多数结构都为超静定结构，不能依靠单一结构保证安全，一旦由于裂缝等问题影响了局部构件承受荷载的能力，而使局部构件产生破坏的时，静定结构体系带来的后果是不堪设想，应多层设防。圈出节点是指合理设计节点，因为对于大型建筑，结构体系一般比较复杂，即使在设计之初理论上保证建筑的安全性，但由于节点传力不畅，易使载荷集中，建筑发生危险的可能性较大。以人为本原则是指一切建筑均为人服务，随着生活水平的不断提高，人们对建筑的要求不仅仅是舒适，更向往自然与健康，因此，在设计建筑时，应充分考虑人的需求，追求人的感受，做到人与自然和谐相处。
2、建筑结构设计特点
在目前的建筑设计，尤其是高层建筑设计中，建筑的水平荷载往往在许多影响因素中占据关键位置。楼房自身重量和建筑所受荷载在轴向受力构件中所引起的轴力和弯矩的数值，与建筑高度的一次方成正比，而水平荷载对结构产生的扭转力矩，以及在轴向构件中引起的压力，是与建筑高度的平方成正比。对高度已经确定的建筑来说，结构轴向荷载的大小一般很难发生变化，而水平方向上风力荷载和地震作用的力的大小往往会随高层建筑结构的动力特性不同而变化。由此可见，水平荷载对建筑物的影响必然成为首要考虑的问题。同时，建筑的轴向变形也是一个需要注意的问题。在高层建筑中，轴向力往往很大，能够给建筑轴向支撑引起较大的轴向变形，从而对建筑内部连续梁弯矩产生影响，造成跨中正弯矩值和端支座负弯矩值增大，连续梁中间支座处的负弯矩值减小。在考虑轴向变形时，不能简单的按一次加载考虑，否则会出现一些不合理的计算结果，还会对预制构件的下料长度产生影响，还能对构件侧移产生作用，在考虑构件竖向变形时，会得出质量安全出现问题的结果。在建筑结构设计中，侧移也是一个重要的控制指标。
二、进行建筑结构设计时注意的因素
1、地基与基础方面的问题
构造工程师一直在地基与基础设计方面比较重视，这是因为该阶段设计过程的好坏将直接影响后期设计工作的进行，并且地基基础对整个工程造价也起着决定性因素。但是目前多层房屋建筑不做地质勘察研究报告，仅依据建设单位口头或笼统参照类似建筑物的基础设计资料就进行施工图设计。地基与基础设计要做到合理，安全适用，设计人员必须依据地质勘察资料，统一考虑多方面因素进行基础类型选择和设计。尤其是软土层覆盖层厚度较大地区的多层建筑，一般都需要经过地基处理的方式来达到控制建筑物沉降的目的。仅凭地耐力这一不全面的数据是不安全的，更不能盲目的把地耐力容许值取得小一些就认为万无一失了。有时设计者对软弱地基的危害性没有足够全面的认识，认为只需采用砂垫层加强一下地基的承载力而不进行挚层宽度和厚度的计算，这样做既不安全又不经济。设计人员设计多层民用建筑时，在计算梁、柱和基础的负荷时应选用整体性好，满足地基承载力和建筑物容许变形的要求，并能调节不均匀沉降的基础形式。高层建筑宜设置地下室，以减小地基的附加应力和沉降量，有利于满足天然地基的承载力和上部结构的整体稳定性。进行多方案比较，最终选定安全实用、经济合理的方案。
2、桩基进入地基持力层最小深度的确定
应选择较硬上层或岩层作为桩端持力层。桩端进入持力层深度，对于粘性土，粉土的颗粒直径要控制在一定的要求内，砂土及强风化软质岩的情况也要进行必要的分析。桩端进入中、微风化岩的嵌岩桩。桩全断面进入岩层的深度不宜小于0.5m，嵌入灰岩或其他未风化硬质岩时，嵌岩深度可适当减少，但不宜小于0.2m。当场地有液化土层时。桩身应穿过液化土层进入液化土层以下的稳定土层，进入深度应由计算确定，对碎石土、租中砂、砾、坚硬粘性土和密实粉土且不应小于0.5m，对其他非岩石土且不宜小于1.5m。当场地有季节性冻土或膨胀土层时，桩身进入上述土层以下的深度应通过抗拔稳定性验算确定，其深度不应小于4倍桩径，扩大头直径及1.5m。桩的种类很多，包括预制桩、挤土桩、沉管灌注桩、人工挖孔桩，钢桩、夯扩桩。桩型的选择应根据建筑物的使用要求，工程地质情况、上部结构类型、荷载大小及分布、施工条件及周围环境等因素综合确定。
3、后浇带的设计
因调整地基初期不均匀沉降而设的后浇带的带宽应控制在800mm～1000mm。自基础开始在各层相同位置直到裙房屋顶板以及内外墙体均设后浇带。后浇带内的混凝土应采用比原构件提高一级的微膨胀混凝土。施工时后浇带两边粱板必须支撑好，直到后浇带封闭并混凝土达到设计强度后拆除。后浇带解决问题是施工期间的混凝土自收缩，它对由于温度变化引起的结构应力集中没有效果，更不能替代伸缩缝。后浇带部位的钢筋应连续通过，一般不宜断开，即只将后浇带处的混凝土临时断开。但有时根据工程的具体情况不允许留后浇带应在结构设计图纸上用详图明确表示出来基础后浇带的断面形式，当地下水位较高时，应在基础后浇带下设置防水板并增设一道附加舫水层。
4、主梁有次梁连接处附加筋的问题
在建筑结构设计中，主梁与次梁连接处一般是建筑设计中注意的重要问题之一，在进行设计时，要优先考虑如何进行加箍筋和附加箍筋，保证二者衔接的稳定性，将主梁的箍筋衔接在次梁的箍筋附近，将次梁的箍筋绑扎在主梁的钢筋上，保证二者之间的牢固性。同时，在钢筋绑扎的过程中，要按照相应的建筑结构设计的要求进行。U过规范中说的比较清楚，位于梁下部或梁截面高度范围内的集中荷载，应全部由附加横向钢筋承担。也就是说，位于梁上的集中力如梁上柱、梁上后做的梁如水箱下的垫梁不必加附加筋。位于梁下部的集中力应加附加筋。但梁截面高度范围内的集中荷载可根据具体情况而定。还有当主次梁截面均很大，如工艺要求形成的主次深梁，而荷载相对不大，主梁也可不加附加筋。总的原则是当主梁上次梁开裂后，从次梁的受压区顶至主梁底的截面高度的混凝土加箍筋能承受次梁产生的剪力时，主梁可不加附加筋。梁上集中力，产生的剪力在整个梁范围内是一样，所以抗剪满足，集中力处自然满足。主次深梁及次梁相对主梁截面、荷载较小时，也可满足建筑结构设计的要求。
结束语
综上所述，建筑结构设计是建筑工程的重要组成要素，是建筑安稳的前提内容。所以设计师在进行设计时，一定要把握好合理、适用、安全的原则，，要深入分析具体的构件内容，争取做到每个设计环节都准确无误。只有提高建筑结构设计的整体水平，才能提高我国建筑的质量，满足人们对建筑物的需求，更好的造福人类。
参考文献
[1]王艳霞.建筑结构设计中的结构概念应用[J].中华民居，2010.
[2]付旭东．建筑结构设计中应注意的问题浅析[J]．今日科苑，2010.
[3]沈若曈.浅析超高层建筑结构设计的技术要点[J].民营科技，2012.