分析土建结构设计原则及注意问题

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摘要：随着社会的不断发展，我国的建筑功能和城市规划也在不断地发展。城市土建工程数量也在不断增加。由于我国的土建建筑工程具有体型大、工程量多、基础设置深等特点。因此，土建工程结构设计具有一定的复杂性和多样性。设计师在进行土建结构设计的过程当中，一定要该土建结构进行多方面的考虑工作。本文针对土建结构的设计原则和设计问题进行分析，并提出几点合理的建议。

关键词：土建结构，设计，原则，注意问题

中图分类号：V552+.4 文献标识码：A 文章编号：

土建结构的设计原则：

土建结构是城市规划和城市建造中的重要组成部分。在进行土建结构设计的过程当中，设计人员一定要遵循建筑的适用性、安全性以及美观性原则。一个城市的发展与土建结构的设计有着密切的关系，良好的土建结构设计能够让城市发展得到更好的保障。因此，城市规划人员和土建结构设计人员都应该努力追求适用、安全和美观三个目标。另外一点要注意的是，土建的结构设计一定要满足建筑的各种要求，不能够对其有所破坏；而建筑设计同样不能够超出结构设计的能力范围，不能够为了体现建筑工程的艺术性和美观性而不遵守结构设计中适用、安全的原则。土建结构设计在一定程度上决定着土建工程设计能够实现，因此，结构设计就显得更加重要。

土建结构设计的程序以及要求

关于土建结构设计程序和要求主要包括以下几点:

2.1土建结构的设计程序：

土建结构的设计主要包括工程设计、结构设计、工程的排水设计、工程的电气设计和通风设计等等。无论是哪一个部分的设计，都必须要遵循四个设计要求进行，即：功能要求、美观要求、节能要求以及社会经济要求。关于工程的设计，工程结构是一项建筑工程基础，而结构工程设计则是建筑工程设计的一个重要的组成部分。设计人员在进行设计的时候一定要做好以下几个细节，包括：土建结构方案的设计，土建结构的分析以及土建结构施工图的绘划。

2.2土建工程结构设计的具体要求：

关于土建工程的设计具体要求包括：具体的设计内容和防震的设计内容。下面本文进行简要分析：

第一，计算内容：对工程的结构构件进行承载力、荷载力极限状态的计算以及正常状态的计算。对于一些直接承受动力荷载的工程也必须要进行设施疲劳度的验算工作。在面对结构上的多种效应同时发生的时候，设计人员应该考虑每一种效应，考虑其中的最不利因素。

第二，抗震设计，我国国家的抗震强度设置为6到9.5度。设计人员应该根据地区的不同情况（地震强度、地质的结构类型），采用不同强度的抗震等级。

土建结构设计时候应该注意哪些问题：

关于土建结构设计注意的问题主要由以下几点：

3.1我国土建结构设计应该和电器专业设计互相协调。电气专业电线的敷设，应该是要以导线当中的金属管进行，这些对于预制装备框架和剪力墙结构具有一定的负面影响。如果垂直管道和工程结构墙的梁宽和厚度不一致的话，就一定要求工程的一侧与梁侧相平齐，从而避免穿梁管外漏于墙外。当土建工程的平面建筑确定以后，才能够对于其他的一些工程设施进行设计。

举个例子，在建筑当中，如果确定了建筑的平面结构之后，还必须要对建筑的电梯机房位置进行确定。由于电梯机房的内空洞和预埋将比较多，因此也导致了电梯的机房荷载大。在进行设计的过程当中，设计人员应该详细了解电梯的型号、建筑条件，并且要注意单台布置和多台布置两者之间的差别。

3.2关于土建当中梁板的跨度计算。按照施工的手册上或者教科书上所将就的跨度来计算，当中的规定和概念通常仅仅适用于常规的结构设计，但是并不适合梁板的结构设计。举个例子，建筑当中，梁的中心线上面有一个刚性的支座，当梁高于板厚相比，大不了多少的时候，设计人员应该将计算的长度从梁的中心截取，选择梁中心处的弯矩和厚度，甚至是两边的弯距和厚度，对两者的大直配筋进行截取。

3.3当主梁有次梁的话，应该在次梁处加附加筋。附加筋一般要有，他主要位于梁下面或者梁截面范围内的荷载，在梁上柱、梁上后等梁上集中后方的垫梁则不需要加上附加筋，位于梁下部的集中力则应该加上附加筋。但是，梁截面高度的范围之内都必须根据具体情况来进行决定。也就是说，当主次梁相差不大而次梁的荷载较大的时候，就应该加上附加筋；当主梁高度大而次梁的截面和荷载小的时候，可以不在主梁上添加附加筋。另外，当主梁和次梁的截面都很大，且荷载相对不大的时候，也可以不在主梁上添加附加筋。

其原则主要是，次梁的受压区到主梁截面高度的混凝土钢筋能够承受次梁的剪力时，主梁可以选择不添加附加筋，反之则需要。

3.4在进行多高层建筑物设计的过程当中，设计人员应该尽可能避免使用短柱。避免使用短柱的主要目的就在于，能够让各个柱在相同的位移当中，同时承受最大值的承载能力。然而，随着建筑物的高度不断加大，竖向和水平的荷载力会导致柱的截面变得越来越大，这就导致了一些建筑的底部会出现一些短柱。为了避免这样一种情况的出现，对于大截面柱，设计人员可以通过对柱的截面开竖槽，让矩形柱变成田形柱。这样就可以加大长细比例，从而避免短柱的出现，让柱能够达到最大水平的承载力。

3.5设计者在进行结构设计的过程当中，应该对挑板加以注意。从结构的角度上讲，如果能够调匀建筑的跨底板钢筋，也不会因跨钢筋而加大整个地板的通长筋，能够达到节约的效果。出挑板之后，也能够有效地降低整个基底的附加应力。天然地基或者人工地基的坎上有基础形式时，加上挑板就可以采用天然地基。当荷载偏离中心时，设计人员在特定部位设置挑板，用于调整沉降差。另外，在窗井部位上砌墙，而不需要再出长挑板，当窗井横隔墙较密的情况，切横隔墙能够与内部强相连通的时候，则可以进行灵活考虑。当地下水位高的情况下，设计人员应该出基础挑板，这样能够有利于解决抗浮的问题。

3.6钢筋混凝土和梁柱的抗震设计问题。对于钢筋混凝土和梁柱的抗震设计问题，设计师一定要坚持强柱弱梁的原则，这样的设计能够让建筑物遇到各种大小地震的时候都可以避免坍塌现象。强柱弱梁的提出主要是要考虑到以下几点原因：当建筑物的梁坏了，只会影响到该建筑物的局部受力结构。然而当柱子坏掉之后，会导致该建筑物的整个受力结构都会产生变化，严重的更会导致坍塌的现象出现。

在实际的施工当中，建筑物的柱并不是越强就越好，柱的轴压比也不能够过高。如果轴压比过高的话，在地震发生的时候，会导致建筑物边柱的附加轴力减少大约百分之三十以上，这样对于该建筑物的结构安全是致命的。因此，在进行强柱弱梁的建造过程中，设计人员一定要注意以下几点问题：第一，建筑物的轴压比一定要控制好，比率不能够超过百分之一。此外，一定要对重点的部位进行特别处理，如对角柱和边柱通常要加密箍筋。第二，对于框架柱和小截面柱的钢筋一定要实行科学的配置工作，增强其稳定性。如对于矩形的柱面，设计人员需要采用对称配筋的方法进行，且确保不小于Φ20。第三，对于梁配筋要进行巧妙的设计，应该加强梁总部的配筋，支座的配筋可以根据实际情况有所降低，这样在发生地震的时候，梁端的塑性铰作用增加柱的实际承载能力。

结束语

近些年来，我国的土建建设发展迅速，土建结构设计是施工的前期计划，它能够直接影响到该工程的质量和成本。因此，在进行设计的过程当中，除了要建筑规范进行作业之外，还必须要多动脑筋，还必须要善于总结经验，对于建设当中不明确的问题，一定要进行多方的调查研究工作，做好结构设计之后才能够进行施工。

参考文献

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[2]董姝男.如何在设计中解决建筑结构的问题[J].科技与企业,2012（03）.

[3]于险峰.高层建筑结构设计特点及其体系[J].建筑技术，2009（24）.