建筑设计论文发表房屋建筑结构设计分析

　　摘　要：社会的发展进步和人民生活水平的提高，对房屋建筑结构设计提出了更高的要求。近几年我国的经济蓬勃发展，建筑事业也欣欣向荣。本文在此对建筑房屋结构的设计原则和设计方法做了探讨。

　　关键词：建筑结构,设计,问题

　　1、前言

　　随着国民经济的不断发展，人民生活质量不断提高，我国建筑业也得到了快速发展，取得了巨大的成就，但同时也存在一些问题。建筑工程设计工作中，因为设计周期大大缩短，设计人员参差不齐，常常发生设计方面概念和方法上的差错，这些差错的产生，有的是由于设计人员对一般工程尤其是多层建筑的设计没有引起足够重视，盲目参照或套用其他的设计图纸的结果;有的则是由于设计者对设计规范和设计方法缺乏理解;还有的是由于设计者的力学概念模糊，不能建立正确的计算模式，对结构电算结果缺乏判断正确与否的经验。

　　2、建筑结构设计的基本过程

　　建筑结构设计大体可以分为结构方案、结构计算和施工图设计三个部分，下面分别对其进行介绍。

　　2.1结构计算

　　荷载的计算荷载包括外部荷载和内部荷载上述荷载的计算要根据荷载规范的要求和规定采用不同的组合值系数和准永久值系数等来进行不同工况下的组合计算。其次，构件的试算。根据计算出的荷载值，构造措施要求，使用要求及各种计算手册上推荐的试算方法来初步确定构件的截面。

　　2.2设计方案

　　根据建筑的重要性，建筑所在地的抗震设防烈度，工程地质勘查报告，建筑场地的类别及建筑的高度和层数来确定建筑的结构形式。确定了结构的形式之后就要根据不同结构形式的特点和要求来布置结构的承重体系和受力构件。

　　2.3施工图设计

　　内力的计算，根据确定的构件截面和荷载值来进行内力的计算，包括弯矩，剪力，扭矩，轴心压力及拉力等等。根据计算出的结构内力及规范对构件的要求和限制来复核结构试算的构件是否符合规范规定和要求。如不满足要求则要调整构件的截面或布置直到满足要求为止。

　　3、房屋建筑设计的基本原则

　　设计师在设计房屋建筑时，要考虑结构的紧密性和适用性，为了实现这一目标，一般要遵循以下这些原则进行设计：

　　3.1抓大放小的原则

　　房屋建筑结构虽然是由各种构件而组成一个整体，但各个构件的作用都是不一样的，根据它起到作用的重要性有主次之分，这样可以有效地应对外界的侵袭。

　　3.2设置多道防线的原则

　　房屋结构只有层层设置，当收到外力破坏时，它都会合力合作。

　　3.3刚柔并济的原则

　　如果单凭结构的刚性它的变形能力就比较差，而如果结构太柔却会造成变形太大而无法使用，造成整体倾斜，因此要遵循刚柔并济的原则。

　　3.4打通关节的原则

　　打通关节维持平衡可以永远保持静止状态，如果遇到力量不能通畅，各个构件之间的静态平衡遭到破坏，那么它的结构就会发生变化。

　　4、结构设计的要点

　　4.1结构设计说明

　　??主要是设计依据，抗震等级，人防等级，地基情况及承载力，防潮抗渗做法，活荷载值，材料等级，施工中的注意事项，选用详图，通用详图或节点，以及在施工图中未画出而通过说明来表达的信息。如混凝土的含碱量不得超过3kg/m3等等。

　　4.2看懂建筑图

　　结构设计，就是对建筑物的结构构造进行设计，首先当然要有建筑施工图，还要能真正看懂建筑施工图，了解建筑师的设计意图以及建筑各部分的功能及做法，建筑物是一个复杂物体，所涉及的面也很广，所以在看建筑图的同时，作为一个结构师，需要和建筑，水电，暖通空调，勘察等各专业进行咨询了解各专业的各项指标。在看懂建筑图后，作为一个结构师，这个时候心里应该对整个结构的选型及基本框架有了一个大致的思路了.

　　4.3建模(以框架结构为例)

　　当结构师对整个建筑有了一定的了解后，可以考虑建模了，建模就是利用软件，把心中对建筑物的构思在电脑上再现出来，然后再利用软件的计算功能进行适当的调整，使之符合现行规范以及满足各方面的需要.现在进行结构设计的软件很多，常用的有PKPM，广厦，TBSA等，大致都差不多。

　　首先要建轴网，这个简单，反正建筑已经把轴网定好了，输进去就行了。

　　然后就是定柱截面及布置柱子。柱截面的大小的确定需要一定的经验，作为新手，刚开始无法确定也没什么，随便定一个，慢慢再调整也行。柱子布置也需要结构师对整个建筑的受力合理性有一定的结构理念，柱子布置的合理性对整个建筑的安全与否以及造价的高低起决定性作用...不过建筑师在建筑图中基本已经布好了柱网，作为结构师只需要对布好的柱网进行研究其是否合理.适当的时候需要建议建筑更改柱网.当布好了柱网以后就是梁截面以及主次梁的布置。梁截面相对容易确定一点，主梁按1/8~1/12跨度考虑，次梁可以相对取大一点主次梁的高度要有一定的差别，这个规范上都有要求。而主次梁的布置就是一门学问，这也是一个涉及安全及造价的一个大的方面.总的原则的要求传力明确,次梁传到主梁，主梁传到柱.力求使各部分受力均匀。

　　还有，根据建筑物各部分功能的不同，考虑梁布置及梁高的确定(比如住宅，在房中间做一道梁，本来层就只有3米，一道梁去掉几十公分，那业主不骂人才怪...)。梁布完后，基本上板也就被划分出来了，当然悬挑板什么的现在还没有，需要以后再加上...,梁板柱布置完后就要输入基本的参数啦，比如混凝土强度啊，每一标准层的层高啊，板厚啊，保护层啊，这个每个软件设置的都不同，但输入原则是严格按规范执行.当整个三维线框构架完成，就需要加入荷载及设置各种参数了，比如板厚啊，板的受力方式啊，悬挑板的位置及荷载啊什么的，这时候模形也可以讲基本完成了，生成三维线框看看效果吧，可以很形象的表现出原来在结构师脑中那个虚构的框架.

　　4.4计算

　　计算过程就是软件对结构师所建模型进行导荷及配筋的过程，在计算的时候我们需要根据实际情况调整软件的各种参数，以符合实际情况及安全保证,如果先前所建模型不满足要求，就可以通过计算出的各种图形看出，结构师可以通过对计算出的受力图，内力图，弯矩图等等对电算结果进行分析，找出模型中的不足并加以调整，反复至电算结果满足要求为止，这时模型也就完全的确定了.然后再根据电算结果生成施工图，导出到CAD中修改就行了，通常电算的只是上部结构，也就是梁板柱的施工图，基础通常需要手算，手工画图,现在通常采用平面法出图了，也大大简化了图纸有利于施工.

　　4.5绘图

　　当然，软件导出的图纸是不能够指导施工的,需要结构师根据现行制图标准进行修改，这就看每个人的绘图功底了，施工图是工程师的语言，要想让别人了解自己的设计，就需要更为详细的说明，出图前结构师要确定，别人根据施工图能够完整的将整个建筑物再现于实际中，这是个复杂的过程，需要仔细再仔细，认真再认真。结构师在绘图时还需要针对电算的配筋及截面大小进一步的确定，适当加强薄弱环节，使施工图更符合实际情况，毕竟模型不能完完全全与实际相符.

　　5、结束语

　　总之，房屋建筑结构的设计是个全面而又系统的工作，它需要设计人员具有全面的设计理论知识和不断创新、不畏艰苦的精神。在实际工作中，要认真总结经验，不断提高自己的综合素质和不断加强自身业务能力，让自己设计的作品既满足各方面的要求，还能体现自己的风格。

　　参考文献：

　　[1]徐国华.建筑结构设计的基本方法及注意事项[J].科技咨询导报.2007(11).

　　[2]钱稼茹，柯长华. 国家标准《建筑抗震设计规范》GB50011-2010

　　[3]高立人,方鄂华,钱稼茹.高层建筑结构概念设计[M].北京:中国计划出版社,2005.