建筑结构设计应注意的因素
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摘要：建筑结构设计具有系统性和全面性，对于设计人员具有较高的要求，在其具有扎实的理论功底的同时，还需要具有良好的创新思维和认真负责的工作态度。本文就主要对建筑结构设计相关问题进行了简要分析。
关键词：建筑工程；结构设计；过程
中图分类号：TU198文献标识码： A
引言
建筑行业的发展对国家经济建设和人们生活水平的提高具有很大的影响，因此，在建筑项目设计方面一定要进行重视。建筑结构设计对整个建筑项目的施工质量会产生很大的影响，对人们的生活质量也会带来很大的影响。
一、建筑结构设计简介
建筑结构简单地说就是指建筑物的基础，以及与之紧密相连的基础以上的承重墙、柱、梁、板等共同构成建筑物的整体支撑系统，它不但直接承受着建筑物的自重荷载和居住使用荷载，还是抵抗来自建筑内部和外部各种应力荷载的结构系统，这个系统组成不仅构件繁多而且连接构造复杂，它关乎着整个建筑物的生命和寿命，进而关系着该建筑物内居住使用人员的生命和财产安全，在造价上几乎占去了整栋建筑总投资额的三分之二或多，因此建筑结构系统的设计就是关系着建筑的安全性、经济性、耐久性、合理性的关键性环节了。
建筑结构设计首先是建筑结构工程师根据建筑物的功能、用途、要求，结合建筑的本身的层数高度，以及自身所处的场地条件、环境条件、选材和建造水平等方面的因素，为整栋建筑选定包括基础形式在内的结构整体支撑系统，这个过程我们称之为结构方案的设计。第二借助计算工具，是对选定系统进行初步的抗垂直荷载与抗侧力水平荷载的验算，并根据验算效果对结构方案修正调整。第三是对整个结构系统中的各个构件进行截面设计并用施工图的方式表达出来。
二、建筑结构的设计过程
结构设计师通过结构语言来将建筑结构元素有效的表达出来，利用基础、墙、柱、梁、板、楼梯等来组成建筑物的结构体系，而且利用竖向或是水平的体系来进行承重和抗力。而且在设计过程中还需要确保建筑结构在各种不同情况下都能够将其所产生的荷载传递到基础，所以基础要具有较好的稳固性。在进行结构设计时，通常会包括三个部分，即结构方案阶段、结构计算阶段和施工图设计阶段。
1、方案阶段的内容
目前建筑结构形式种类较多，主要包括砖混结构、框架结构、框剪结构、剪力墙结构、筒体结构和混合结构等，这就要求设计人员在进行设计方案确定时，需要根据建筑所在地的抗震设防烈度、工程地质勘查报告及建筑类型来进行确定，只有当建筑结构形式确定后，才能进行承重体系和受力构件的布置。
2、结构计算阶段的内容
首先，荷载的计算。建筑结构使用过程中存在着外荷载及内荷载，其中风、雪、施工、地下水、地震及人防等都属于外荷载，而结构自重、使用及装修等荷载则属于内部载体，但无论是外荷载还是内荷载在进行结构设计时都需要对其进行计算，而且计算时需要严格依照具体的规范要求和规定来进行，需要利用不同的组合值系数、准永久值系数来根据工况的不同来进行组合式计算。
其次，构件的试算。为了确保计算能够更好的与规范的规定和要求相符合，需要利用根据计算出来的结构内力和规范对构件的要求和限制来进行复核结构试算，对于复核结构试算过程中无法达到规定的要求的，则需要通过对构件的截面和布置来进行调整确保其能够达到规范的相关要求。
3、施工图设计阶段的内容
这一阶段主要通过图纸，把设计者的意图和全部设计结果表达出来，作为施工制作的依据，它是设计和施工工作的桥梁。这一阶段主要包括：设计总说明，总平面布置及说明，各专业全项目的说明及室外管线图，工程总概算；各建筑物、构筑物的设计文件；建筑、结构、水暖、电气、卫生、热机等专业图纸及说明，以及公用设施、工艺设计和设备安装，非标准设备制造详图、单项工程预算等。
三、建筑结构设计注意问题
1、加强概念设计的应用
概念设计不单是建筑结构设计中的一种理念，还属于建筑设计中的一部分，隶属于建筑结构方案设计阶段，主要原因是计算机不能用来进行建筑结构的初步设计，要想设计出科学合理的，并且比较经济的建筑结构方案需要建筑结构工程师综合运用建筑结构知识和全面把握建筑结构设计的概念才能实现。要实现这样的要求，建筑结构设计工程师除了要了解各类建筑结构的基本性能来增加自身的知识理论水平外，还要在工作实践中不断丰富自己的结构概念以便可以灵活地设计建筑结构方案。建筑结构设计的工程师运用自身专业的理论知识而不是依赖计算机这种现代科学技术，所以在平时工作中建筑结构设计工程师就要加强知识的积累，在建筑结构设计中灵活运用。
2、强化对具体工程实际资料和条件的分析
在实际工作中每一个工程项目，无论场地情况还是建筑要求都有其本身的特殊性，在确定基础形式和结构方案时，都要组织各相关专业技术人员对具体工程条件和资料进行共同研讨，对那些对结构设计有利的因素要充分利用、对那些不利于结构设计的因素要逐一制定相应的措施来确保工程安全合理。
3、认真做好荷载统计
荷载统计是结构工程设计中比较简单、却又十分重要的工作，它直接关系着工程设计的经济与安全性，粗略放大能造成工程投资的浪费，少计漏项就会造成工程质量事故，在实际工作中，荷载统计一定要仔细认真，特别是对大量的，在大批构件上作用的面荷线荷一定要严格按照实际情况进行精准核算，切实做到严扣严控，一点也不漏计，少计，一点也不重算、多算，这是保证各种结构构件的设计结果经济安全的最有效的办法。
4、强化重点难点复杂部位的分析化解
在建筑结构设计工作中，总有一些工程项目，存在着难以处理的复杂问题。这些问题往往是关系到结构安全的重点部位，每当遇到这种情况时，首先应该在方案设计阶段运用“连就连得牢，分就分得清”的原则，合理划分结构单元，把复杂问题逐一理清，化繁为简，其次就是在计算模型中注意将各种计算假定和计算条件明确化，实际化，也就是说要在工程模型中找到具体明确的措施系统使之与各种假定和条件高度相符，只有结构模型的合理化，才能给建筑物带来最大的经济性与安全性。第三，对于这些建筑结构的重点部位，在具体设计中一方面要注重连接构件，另一方在相关构件的截面设计时，要适当增加材料使用的质和量，增加其安全储备，这类部位往往数量很少，因此也不会给整个建筑经济性带来大的影响，相反对于那些简单的大量的墙、板、梁、柱等构件，要注意细扣细算，在确保安全的情况下注重节省。
5、优化建筑的消防结构设计
随着建筑业的发展，建筑在城市中的应用越发普遍。除去自然灾害引发的地震以外，还要充分考虑人为因素引起的灾害，比如火灾。建筑结构越复杂越高，那么一旦引起了火灾，使用者的人身安全和财产安全就会受到极大的威胁。因此，在建筑结构的设计中注意防火是很关键的。首先，防火间距要合理，设计人员在进行设计时，要按照相关规定进行操作，精确地测出建筑物之间的实际距离。然后，对于设计要因地制宜，防火结构一定要符合实际的地形情况。除此之外还有安全疏散通道的设计也很重要。一般而言，安全疏散通道应该进行垂直结构设计，而且尽量多设计几条，利于慌乱人群的疏散。安全疏散通道中一定要设计防烟区，避免烟雾将疏散的人群呛晕。设计人员可以使用分隔式的设计，可以更好地控制火势和烟雾的蔓延。另外，防火门、防火墙以及其他防火设备等也需要设计人员注意。
结束语
建筑结构设计具有系统性和全面性，对于设计人员具有较高的要求，在其具有扎实的理论功底的同时，还需要具有良好的创新思维和认真负责的工作态度。这就需要设计人员从最基本的构件算起，对相关的规范和规程进行深入的理解，而且还要与相关专业做好配合和协调工作，从而共同来完成设计，确保建筑结构的质量。
参考文献
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