建筑结构设计要点研究

胡艳进

【摘要】建筑结构的设计直接关系到建筑物的质量，因此需要设计人员综合掌握设计方法、建筑物目的、构件特性、施工方式等，不仅需要充足的理论知识，还需要丰富的实践经验，建筑结构设计是整个建筑物设计的最初始阶段也是最重要的阶段，主要包括三个部分，结构方案选择、结构数据计算和结构图纸绘制三个过程，结构设计过程中需高度注意箱、筏基础底板挑板角、跨度等问题，以及基坑开挖时、抗震缝、回填类基坑开挖等方面的问题，因此需要高度重视和深入研究建筑结构设计要点。

【关键词】建筑结构设计；流程分析；注意事项；分析

引言：建筑结构设计是决定整个建筑物功能、建筑美学、稳定性等重要指标的关键环节，建筑物的体系是通过墙体、柱体、梁体等结构组成的，各种结构体会将荷载传递给基础，因此必须高度重视结构的设计，从而提高建筑物稳定性，并降低工程造价，此外保证建筑物的使用功能也是建筑结构设计的要点所在。建筑物结构设计的流程主要是方案选择、数据计算和绘制图纸，结构设计过程中需高度注意箱、筏基础底板挑板角、跨度等问题，以及基坑开挖时、抗震缝、回填类基坑开挖等方面的问题，这些都需要考虑到。

1 建筑结构设计流程分析

建筑结构设计是整个建筑物设计的最初始阶段也是最重要的阶段，主要包括三个部分，结构方案选择、结构数据计算和结构图纸绘制三个过程，在结构方案选择阶段，首先是搜集建筑所在地的各种基础资料，包括建筑物构建目的、地基所在位置的地质情况、现场勘察报告、区域地震等级，通过这些来确定建筑物最终要选择的结构形式，如框剪结构、砖混结构、剪力墙、框架等等，也可能是这些结构的任意形式组合，最终确定后根据确定的建筑结构来选择构件和原料，并布置承重结构。

数据计算阶段的内容如下：第一步根据选择的结构和确定的构件、原料等进行荷载值的计算，利用组合系数和准永久值系数以及规程要求进行各种荷载的计算，包括人防荷载、自重荷载等；第二步就是进行构件的试算，根据上一步计算出的荷载，以及计算手册的方法进行构件横截面的试算；第三步就是根据横截面和荷载值进行构件剪切应力、扭矩、等各种内应力的计算；第四步就是复核阶段，对构件的种类、内应力、荷载、截面积等各种环节进行复核计算，确保无误后确定方案。

2 进行结构设计时应注意的事项

（1）关于箱、筏基础底板挑板的阳角问题

阳角面积在整个基础底面积中所占比例极小，可砍成直角或斜角；如果底板钢筋双向双排，且在悬挑部分不变，阳角不必加辐射筋。

（2）关于箱、筏基础底板的挑板问题

从结构角度来讲，如果能出挑板，能调匀边跨底板钢筋，特别是当底板钢筋通长布置时，不会因边跨钢筋而加大整个底板的通长筋，较节约；出挑板后，能降低基底附加应力，当基础形式处在天然地基和其他人工地基的坎上时，加挑板就可能采用天然地基；能降低整体沉降，当荷载偏心时，在特定部位设挑板，还可调整沉降差和整体倾斜；窗井部位可以认为是挑板上砌墙，不宜再出长挑板。虽然在计算时此处板并不应按挑板计算。

但是该问题的处理并不能完全绝对化，比如地下室设计为多层时，考虑到窗井的横隔墙分布较密集，这时就可以适当的改变设计方式，或者地下水位高时可以出基础的挑板来抗浮的问题，此外柔性防水的施工也与挑板存在着一定的冲突，因此需要额外考虑。

（3）关于梁、板的计算跨度

在设计手册中的理论跨度规定是净跨度的1.1倍，但实际上的设计中这种数值仅仅适用于最常规的结构设计中，但是宽扁梁是当前最广泛应用的设计方式。梁板结构，简单点讲，可认为是在梁的中心线上有一刚性支座，取消梁的概念，将梁板统一认为是一变截面板。在扁梁结构中，梁高比板厚大不了多少时，应将计算长度取至梁中心，选梁中心处的弯距和梁厚，及梁边弯距和板厚配筋取二者大值配筋。（借用台阶式独立基础变截面处的概念）柱子也可认为是超大截面梁，所以梁配筋时应取柱边弯距。削峰是正常的，不削峰才有问题。

（4）基坑开挖时，摩擦角范围内的坑边的基底土受到约束，不反弹，坑中心的地基土反弹，回弹以弹性为主，回弹部分被人工清除。当基础较小，坑底受到很大约束，回弹可以忽略，在计算沉降时，应按基底附加应力计算。当基坑很大时，相对受到较小约束，如箱基，计算沉降时应按基底压力计算，被坑边土约束的部分当做安全储备，这也是计算沉降大于实际沉降的原因之一。

（5）抗震缝按理论进行设计时往往不足以实现抗震功能，在实际的统计过程中发现理论抗震缝宽度在发生地震时超过一半的几率会出现碰撞，因此应该增大设计的抗震缝。

（6）关于回弹再压缩基坑开挖时，摩擦角范围内的坑边的基底土受到约束，不反弹，坑中心的地基土反弹，回弹以弹性为主，回弹部分被人工清除。当基础较小，坑底受到很大约束，如独立基础，回弹可以忽略，在计算沉降时，应按基底附加应力计算。当基坑很大时，相对受到较小约束，如箱基，计算沉降时应按基底压力计算，被坑边土约束的部分当做安全储备，这也是计算沉降大于实际沉降的原因之一。

（7）主梁有次梁处加附加筋：一般应优先加箍筋，附加箍筋可认为是：主梁箍筋在次梁截面范围无法加箍筋或箍筋短缺，在次梁两侧补上，象板上洞口附加筋。附加筋一般要有，但不应绝对。规范说的清楚，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墊梁不必加附加筋。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。当主次梁截面相差不大，次梁荷载较大时，应加附加筋。

（8）一般情况下，悬挑梁宜做成等截面，尤其出挑长度较短时与挑板不同，挑梁的自重占总荷载的比例很小，作成变截面不能有效减轻自重。变截面挑梁的箍筋，每个都不一样，加大施工难度。变截面梁的挠度也大于等截面梁。当然，外露的大挑梁，可适当变截面，使感官效果好些。

（9）建筑时的房间布局也是结构设计时的考虑重点，如果大部分房间面积平均，但是个别房间较大，那么在进行板厚设计时，就不能按照大房间的进行计算，否则会造成资源的浪费，但是也要考虑到大房间的荷载问题，因此需要额外的增加板厚在大房间，同时调整配筋的参数。

（10）地下室顶板每隔不超过55m设置永久性伸缩一道，缝宽100mm，上部结构按规范要求的间距45m设缝。屋面长度或宽度如超过35m，在房屋纵横向中间位置设一条800mm宽的后浇带。

结语：综上可知，建筑物结构设计是一个综合性的工程，理论与实践的相结合能够更好的进行结构设计，结构设计中的关键点在于构件的选择和数据的计算，这样可以保证理论层面的数据与实践的荷载分布都能够符合设计要求。虽然当前国内的建筑设计水平已经取得了显著的进步，但是还需要进一步的进行经验积累和技术水平提升，同时还要注意环保、低碳等理念的融入。因此国内的建筑结构设计人员需要不断的提高设计水平，推动我国建筑设计水平的提升。

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