建筑结构设计中应注意的几个问题

路民军

摘 要：建筑结构设计是建筑工程的重要组成部分，设计方案的水平直接影响到整个建筑的质量。在建筑的各个结构中，每个构件都需要承担一定的荷载压力，所以需要根据工程的实际状况，合理设计每部分构件的构成形式，所用材料的选择标准等。在结构设计中，各个环节都是紧密相连的，任何一个环节出现问题，都将会影响到整个建筑的结构质量。文章对于建筑结构设计中应该注意的几个问题进行了分析，对于提高建筑结构设计的水平具有重要的意义。

关键词：建筑结构；设计钢结构；地基结构问题

引言

建筑结构设计就是对建筑整体框架中的各个受力点进行合理设计，从而保证建筑结构的稳定性，提高工程质量。在结构设计的过程中，需要进行实地调研勘察，然后根据建筑的实际需求，经过科学缜密的计算，制定出结构设计方案。钢结构和地基结构是建筑工程结构设计中最为重要的两部分，对于整个建筑结构的稳定性有直接的影响，所以文中重点阐述了在这两方面的结构设计中应该注意的问题，希望能够为同行工作人员提供参考借鉴。

1 建筑结构设计概述

由于建筑物功能不同，建筑物分类方法也多种多样。根据建筑物使用功能，可分为民用建筑、工业建筑两种；根据建筑物的结构材料，可分为砌体结构、钢结构、混凝土结构、木结构、混合结构；根据建筑物层数，可分为超高层、高层、多层、单层建筑；根据建筑物的结构形式，可分为筒体结构、大路结构、剪力墙结构、框架结构、排架结构等。建筑结构是建筑物功能的基础环节，建筑结构设计是建筑设计的重要部分，其具体过程为：方案设计、结构分析、构件设计、绘制施工图。为了保证建筑结构的安全性和可靠性，在结构设计时应注意以下内容：一是计算方面：应考虑各种结构构件的承载极限，并进行验算；二是由于建筑结构会受到多种作用力，在结构设计时应综合考虑各种作用力；三是抗震方面：我国抗震设防的烈度为6～9度，在建筑结构设计时应根据所在地区的房屋高度、结构类型、烈度等情况确定抗震等级。

2 建筑结构设计应注意的问题

2.1 钢结构设计

2.1.1 选择合适的钢材

在钢结构建筑中，钢材的选择非常关键，直接关系到整个结构的各项性能标准，所以钢材要具有较好的延伸性，在抗拉强度、屈服强度方面符合标准。为了保证焊接的质量，要符合含碳量指标。如果在地震区的钢结构建筑，还要充分考虑抗震性的需求，要对钢材进行冲击实验，保证具有良好的韧性。为保证钢材的各项性能都符合标准，一定要进行相关的实验，检测合格后准予使用。对于有其他性能需求的，要按照建筑的规范标准操作，确保钢材的质量符合标准要求。

2.1.2 楼面结构设计

在楼面结构设计中，比较常见的问题是裂缝，如果设计不当将直接影响楼面的施工质量。在楼面设计中，应该根据施工材料的不同设计不同的方案，因为材料的性质不同，伸缩缝的设计长度也不相同。所以在钢结构建筑中，对于楼面的设计可以使用现浇混凝土的方法，伸缩缝的长度可以按照混凝土结构预留，以避免施工中楼面出现裂缝。

2.1.3 网架结构计算

在实际工作中，设计人员通常将网架与下部结构进行分开计算。在计算过程中，假定网架支座的刚度是无限大的，且各支座刚度相等，将支座反力与下部结构相加即可得出网架结构的设计值。下部结构可能为梁，也可能是其他的形式，其刚度差异很大。因此，在这种假设下计算出来的网架、支座力与实际需要的刚度是不同的，将网架与下部分开计算并不合理。

2.2 地基结构设计

2.2.1 基础设计

地基是整个建筑的基础，地基的结构设计水平直接影响到上层建筑的质量。因为地基的基础不仅要承受来自上层建筑的荷载，同时还会受到地下各种应力的影响。基础的结构设计需要考虑的因素较多，在设计之前，需要对基础的地质条件、水文状况、荷载的分布情况、周围建筑的基础、抗震等级等各项要素进行详细的调查分析，然后根据建筑的整体需求，设计出高水平的结构方案。结构设计方案不仅要具有较高的技术性，同时还要满足经济性条件，才能够确保整个建筑的综合性能和质量符合标准。

在砌体结构设计中，条形基础较为常见；对于多层框架结构的基础而言，因为容易发生不均匀沉降现象，所以常采用十字交叉条形基础，如果还无法满足标准，可以选择使用筏板基础；在框架结构的基础设计时，在防水要求较高的情况下，可以选择箱型基础或者筏板基础，如果防水要求较低，则选用独立桩基或者交叉条形基础。基础的结构形式主要取决于地基的荷载力、防水要求等因素，有针对性的选择基础类型。

2.2.2 桩基深度

在桩基深度设计方面，应选择硬岩石为桩端的持力层。在桩端进入到持力层时，应对其深度进行控制：以桩径（d）为标准，如果是粘性土，应大于2d；如果是强风化软质岩或砂土，应大于1.5d；如果是强风化硬质岩和碎石土，应大于1d，且应大于0.5m。在桩基进入到持力层时，桩断面进入到岩层的深度应大于0.5m，如果持力层为未风化的硬质岩或灰岩时，可适当减少其嵌岩深度，但也应在0.2m以上。

2.2.3 后浇带设计

在地基结构设计中，为了防止混凝土出现变形，经常会设计后浇带的施工方式，防止因为不均匀沉降而导致的裂缝。根据施工现场的土质结构以及混凝土的性质，合理的设计后浇带的宽度。从地基的基础层开始直至房屋顶板，都需要在相同的位置设置后浇带，其中混凝土的等级要比两侧混凝土高。在后浇带施工之后应该做好支撑，在后浇带完全封闭且混凝土的强度合格后再拆除支撑。

在地基施工期间，因为结构应力的集中效果下降，在受到温度变化的影响下会影响混凝土出现收缩裂缝，所以会设计后浇带。在有些地基工程中是不允许设置后浇带的，所以在结构设计时，应该对后浇带的断面形式有明确的标注，在地下水位较高的情况下，基础后浇带的下方应该设置一层防水板。

3 结束语

建筑结构设计直接关系到整个建筑的稳定性和施工质量，所以在结构设计阶段，要对建筑中各个构件的受力荷载进行详细的计算，对于重点受力部位，要加强技术关注。结构设计应该从基本的构件着手，充分满足建筑设计的规范要求，随着建筑结构设计水平的提升，对于建筑业的发展起到了重要的促进作用。

参考文献

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