建筑结构选型及其设计探讨 李博

建筑结构选型及其设计探讨李博

发表时间：2017-12-28T20:35:49.327Z 来源：《基层建设》2017年第28期作者：李博

[导读] 摘要：建筑结构的选型与设计在建筑施工中起着重要作用，其结构选型与设计的合理性、科学性对于建筑物的安全有重要影响。

甘肃省工业与民用建筑设计院有限公司甘肃省兰州市 730000

摘要：建筑结构的选型与设计在建筑施工中起着重要作用，其结构选型与设计的合理性、科学性对于建筑物的安全有重要影响。故在本文中主要对建筑结构选型及其设计进行了简单的分析。

关键词：建筑；结构选型；设计

前言：众所周知，在进行建筑物建设之前，先要进行建筑物的选型与设计，设计的内容包括外观、内部构造、格局等等，其中建筑结构的选型与设计的好坏直接影响着建筑物的质量和性能，设计是建筑物建设的源头，源头不好，建筑物成品质量与性能很难达到各方面性能都优良的目标。建筑结构选型、设计是建筑物整体设计的关键所在。

一、建筑结构的选型

1、竖向承重结构的选型

对于那些有高度与用途要求的建筑都会考虑建筑的竖向承重，因为不同用途的建筑对竖向承重的要求都不一样。通常较低类型的建筑会使用框架结构，对于多数的高层建筑会使用框架--剪力墙结构，而对那些对高度与防裂度要求比较高的建筑会选用筒形结构。采用框架--剪力墙结构能够更好的提高建筑的抗侧强度与建筑的安全性能，剪力墙结构的应用也能在一定程度上减少非承重隔墙的使用，这样更能方便对室内的装修与布置。

2、水平承重结构的选型

建筑的水平承重结构直接关系着建筑的整体稳定性，其结构包括平板体系、无梁楼盖和肋形楼盖等几种形式，其中平板体系的剪力墙结构以单向或双向板来组成，这种体系比较适合层高比较低，而且结构较低的高层建筑，对于那些跨度较大的高层建筑不太适合使用平板体系。一般在层高不是很高的公共建筑中使用无梁楼盖结构比较多，因为这样的公共建筑通常为普通的钢筋混凝土结构，而且楼面的跨度在6米及以内，预应力楼面在9米或者以下。而相对那些跨度较大的高层建筑则会选用密肋楼盖方式，并且以现浇的梁板为定型的模板。

3、基础结构的选型

建筑结构设计的重要内容就是基础结构，所以基础结构的选型会对整个建筑的工期、施工的安全以及工程的造价有深远的影响。所以在对基础结构进行选型的时候要进行多个方案的对比来进行科学的选择。对那些地基土质比较好的框架结构以及层数不高的建筑可以使用柱下的独立基础，以及≥40d的锚入长度。对土质一般的框架结构或是层数不高的建筑，可以使用交叉梁基础。

二、建筑结构设计

1、目前建筑结构设计环节的现状

（1）建筑结构设计图纸简单粗略

图纸是建筑物施工过程一个最基础的要素，也是必须的要素，建筑施工的整个过程都要靠图纸来指导，一个完整的、科学的建筑结构设计图纸会给施工带来方便，减少施工过程中不必要的修改，也可以加快施工速度。但有些施工单位的建筑结构设计图纸却很简单，图纸内容不详细，例如缺少结构类型，需要什么样的材质、材料，没有抗震等级和使用材料的设计要求，墙体材料没有规定等等，还有一些图纸不专业，不是标准图纸，图纸内容标识不清晰或标号混用等，这些不符合要求的设计图纸对于施工过程影响很大，严重时导致施工混乱，施工安全事故频发。

（2）建筑基础选型不科学

对于建筑物来说，使用性能固然重要，但安全性能更重要，建筑物的安全主要取决于建筑构造的安全，建筑结构的选型是否合理，使用材料是否符合设计要求，是否有足够的承载力，防震能力是否满足使用要求等，都对建筑安全有重要影响。在我国的建筑行业，就有一些建筑结构选型不合理影响楼房质量的情况发生，例如，建筑施工基础差，承载力不足，就可能造成建筑物不均匀沉降现象发生，带来安全隐患；还有一些承重墙体建筑材料选型不合要求，导致墙体承重力差，影响整个楼房的安全等等，诸如此类的建筑基础选型不科学的情况还有很多，直接影响着楼房的安全性能。

（3）盲目追求低含钢率

随着经济社会的快速发展，建筑行业得到迅猛发展，建筑企业越来越多，企业规模也各不相同，随着企业的增多，市场竞争自然增大，在这样的环境下，有些企业为了获得高额的利润，最大限度的降低成本，盲目追求建筑材料的低含钢率，使得建筑结构不符合设计要求，直接影响着建筑物质量，致使建筑物安全性能差，还可能给施工人员带来安全隐患，威胁职工生命。

3、建筑房屋结构设计

（1）对房屋整体结构的设计

在设计和优化建筑结构时，设计师需要建立一个数学模型，具体是指把影响结构设计效果和作用的元素作为设计的变量元素，通常情况下这些元素主要有：结构安全稳定度、结构的造价、应力约束和弹性约束等等。其次，还应该确立房屋整体模型的控制参数和目标，通过确定其房屋结构的约束条件，得出综合计算出的最优结果。通俗的说，就是把建筑结构设计的影响元素进行组合从而代入到设计好的模式和函数当中来，运用数学知识方法来评比出最优的结构，这样的方法既科学又方便。在这个过程中，可能会涉及到计算量比较大的数学知识，如拉式乘法等。这便对设计师提出了更高要求，需要其根据优化结构模式，综合考虑其计算方法和变量来设计程序，从而通过这些步骤的计算和验证，逐步找出其设计中不够科学、不够完善的地方。这样就可以及时发现问题，然后进行进一步的改进计划，以达到整体结构的完整性。

（2）对房屋分布结构的设计

房屋分布结构的优化设计主要包括房屋的结构基础拉梁、荷载、钢筋混泥土结构、建筑剪力墙结构等，这些部分都需要进行优化跟处理。在房屋的基础拉梁结构上，设计师需要通过对其要求的高度、层数来综合考虑其防震性以及稳固性。然后，还要对基础桩基和基础拉梁的配筋率进行综合计算，以确保整个拉梁基础和桩基的和谐一致。此外，施工周围的土地质情况、以及风力和气候等因素往往是容易被