我國工民建筑結構設計方法

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設計建筑結構時，除了考慮結構功能極限狀態之外，還須根據結構在施工和使用中的環境條件和影響，區分以下三種設計狀況：①偶然狀況。在結構使用過程中出現概率很小，并且持續時間很短的狀況，如結構遭受火災、地震等作用。②短暫狀況。相對于偶然狀況，短暫狀況是在結構施工和使用過程中出現概率較大，與設計使用年限相比持續期很短的狀況，如結構施工和維修時承受堆料荷載的狀況。③持久狀況。在結構使用過程中一定出現，其持續期很長的狀況，例如房屋結構承受正常人員和家居常用品荷載的狀況。持續期一般與設計使用年限為同一數量級。以上三種設計狀況分別與相同的極限狀態設計相對應。對于偶然狀況、短暫狀況和持久狀況．都必須進行承載能力極限狀態設計；對于短暫狀況，可根據需要進行正常使用極限狀態設計；對于持久狀況，還應進行正常使用極限狀態設計。

建筑物結構設計要求

為保證工民建筑結構的可靠度達到設計要求，相關人員必須在設計過程中遵循以下要求：a．計算內容。結構構件應進行承載能力極限狀態的計算和正常使用極限狀態的驗算，如直接承受動力荷載的構件應進行疲勞強度驗算；b．結構上多種作用效應同時發生時，應通過結構分析，在分別求出每一種作用下的效應后，考慮可能發生的最不利組合；c．抗震設計。按規定，我國的抗震設防烈度為6至9度，考慮所在地區的烈度、結構類型和房屋高度，建筑結構設計不同的抗震等級，適用不同的計算和構造要求。d．適用、安全、經濟、美觀、便于施工是進行建筑結構設計的原則。能設計出美觀、安全且有適用性的建筑結構不能完全體現出設計師的最高水平，在以上基礎上能設計出工程造價更合理、工程成本較低、便于施工的結構才是結構設計的最佳體現。

建筑結構設計過程

工民建建筑結構設計主要包括以下四個過程：方案設計→結構分析→構件設計→繪施工圖。

1．方案設計階段。在該階段內主要提供建設項目的可行性分析，確定基本規模，重要工藝和設備以及建筑工程項目的方案設計，進而核定概算總投資等原則問題。方案設計階段進行可行性研究，首先．進行調查工作，要調查水、電、交通狀況，環境狀況，當地地形、地質和氣象情況，材料供應充足度及施工條件等。對土建專業來說，需完成下列文件：總平面圖，建筑平面、立面、剖面圖；結構體系說明，應有結構形式和體系、施工方案、結構平面布置及縫的劃分等內容；設備系統說明；工程概算。

2．結構分析階段。結合考慮建筑物的重要性，建筑所在地抗震設防烈度，有關方出具的工程地質勘查報告，建筑的層數和高度來確定建筑的結構形式（如磚混結構，框架結構，框剪結構，剪力墻結構，簡體結構，混合結構等形式）。選型受到很多因素的影響制約，設計到的學科多、綜合性強，整個過程較為復雜，因此，需要相關人員以認真負責的態度密切配合，把工民建結構選型趨于更加合理。在確定了結構形式之后就要根據不同結構形式的特點和要求來布置結構的承重體系和受力構件。

3．構件設計階段。結構計算階段的內容為：①計算荷載。荷載包括外部荷載（如風荷載、地下水荷載、地震荷載、施工荷載等等）內部荷載（結構的自重荷載，裝修荷載，使用荷載等），上述荷載的計算要根據荷載規范規定采用不同的組合值系數和準永久值系數等來進行不同工況下的組合計算。構件試算。根據上步計算出的荷載值，構造措施要求，使用要求及各種計算手冊上推薦的試算方法來初步確定構件的截面。③計算內力，根據確定的構件截面和荷載值計算內力，包括彎矩，剪力，扭矩，軸心壓力及拉力等等。④計算構件。根據以上計算出的結構內力及對構件的規范要求和限制（如軸壓比，跨高比等）來復核結構試算的構件是否符合規范的規定和要求，若不滿足，則調整構件的截面或布置直到滿足為止。

4．繪制結構施工圖階段。施工圖是全部設計工作的最后成果，是施工的主要依據，是設計意圖的最準確、最完整的體現，是保證工程質量的重要環節。在技術設計文件批準的基礎上，提出滿足建筑工程施工要求的全部圖紙和文字資料，繪制施工圖是做好技術工作所必須掌握的基本技能之一。施工圖按專業內容．分為建筑、結構、水、暖、電等幾部分。結構施工圖編號前一般冠以“結施”字樣。繪制結構施工圖應遵守一般的制圖規定和要求，并應注意按規定的內容和順序對圖紙進行編號；分層繪制樓蓋和屋蓋結構平面圖，并且須準確清晰標注梁，柱、樓梯與縱橫軸線的位置關系等事項。在設計過程的尾聲階段。施工圖繪制完畢交付施工，但這并不意味著結構已全部完成，還有相應的后續工作等待進行。在施工過程中，還需根據變化的情況對原已作出的設計進行不斷的修改；等到建筑物竣工且交付使用，經過實踐期的最關鍵檢驗后，做出工程總結，設計工作才算落下帷幕、最終完成。

結語

建筑結構設計是隨著經濟發展及人們對建筑物功能要求改變，又隨著科技的進步而得以實現和解決的。對設計者來說要內化、活化所學專業知識，靈活構思設計方案，把提高設計質量作為終身奮斗的目標?？傊?，我們結構設計工作人員應充分理解建筑規范的規定，嚴格執行規范構造要求，在工作中事無巨細，認真做好所從事的每一個結構設計工作，優化建筑結構，致力于從根本上消除設計質量與建筑施工中的隱患。

作者：李亞文安煥禹單位：河南五象建筑設計有限公司河南省紡織建筑設計院有限公司