李云龙
烟台胜利建筑工程有限公司 山东 烟台 264006
摘要：建筑结构设计是一项系统而全面的工作。需要扎实的理论知识基础，灵活创新的思想和认真负责的工作态度。作为设计师，必须掌握结构设计的过程，保证设计结构的安全性，善于总结工作经验。
关键词：建筑结构；设计；
1结构设计的过程
1.1施工图设计：施工图是工程师的语言，要想让别人了解自己的设计，必须通过施工图来表达。施工图设计过程，需要根据现行各种规范对施工图的每一个细节进行核对，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，总的来讲，结构施工图包括设计总说明，基础平面布置及基础大样图，如果是桩基础就还有桩位图，柱网布置及柱平面法大样图，每层的梁平法配筋图，每层板配筋图，层面梁板的配筋图，楼梯大样图等。
1.2初步设计（结构方案），初步设计的内容为：根据业主的要求，建筑物的重要性，建筑的使用功能、工程地质勘查报告，建筑所在地的抗震设防烈度，建筑场地的类别及建筑的层数和高度来确定建筑的结构形式（例如，砖混结构，框架结构，剪力墙结构，框剪结构，筒体结构，混合结构等等）。结构的形式确定后就根据不同形式结构的受力要求和特点来确定结构的受力构件和承重体系。
1.3结构计算：（1）首先，结构荷载的计算。包括内部荷载（例如，结构的使用荷载，自重荷载，装修荷载等等）和外部荷载（例如，风荷载，施工荷载，雪荷载，地震荷载，人防荷载等等），上述各种荷载的计算要按照荷载相关规范的规定和要求，合理采用不同的荷载标准值系数和组合值系数等来进行不同工况下的组合计算。（2）其次，内力的分析，根据确定的构件截面和荷载值来进行结构内力的计算，包括弯矩，扭矩，剪力，轴心拉力及压力等等。（3）最后，构件的设计。根据计算出的结构内力及规范对构件的限制和要求（比如，周期比，位移比，剪跨比，轴压比，跨高比，挠度和裂缝等等）来复核结构试算的构件是否符合规范条文的要求和规定。如不符合要求则要调整构件的截面尺寸或布置直到满足要求为止。
2建筑结构设计的基本方法
2.1大样详图
在建筑详图的准确无误的基础上，大样详图的绘制可以在建筑详图的基础上直接绘制，也可在以前做过的详图的基础上来局部改进绘制。这阶段需要注意在保持建筑外形的前提下尽量的使结构受力合理和施工方便。在标高和外形尺寸上一定要和建筑专业协调一致。
2.2结构平面图
在绘制结构平面布置图时，有时是要输入结构软件进行建模。当建筑地处抗震设防烈度为6度区时，根据建筑抗震设计规范，是可以不用进行截面抗震验算的，但必须符合有关的抗震措施要求。当建筑地处抗震设防烈度为7度及以上时是必须要输入软件建模计算的。
2.3屋顶结构图
当建筑是坡屋面时，结构的处理方式有梁板式和折板式两种。梁板式适用于建筑平面不规整，跨度较大，屋面坡度及屋脊线转折复杂的坡屋面。折板式适用于相反的条件。两种形式的板均为偏心受拉构件。板配筋时应有部分或全部的板负筋拉通以抵抗拉力。板厚基于构造需要一般不宜小于120厚。至于坡屋面板的平面画法，通常使用剖面示意图加大样详图的表示方法，这样更便于施工人员正确理解图纸。设计的图纸方能让施工人员明白。由于屋面的起坡会造成阁楼层的部分墙体超高，要结合门窗顶设置圈梁来降低墙的计算高度。
2.4楼梯
楼梯梯板要注意挠度的控制，首段梯板的基础应注意基础的沉降问题，必要时应设梯梁。梯梁的位置尽量使上下楼层的位置统一，梯梁要注意梁下净高要满足建筑的要求。局部不合适处可以采用折板楼梯。折板楼梯钢筋在内折角处要断开分别锚固防止局部的应力集中。注意梁下的净空要求，并要注意梯板宽度的问题。
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2.5基础
基础的配筋应满足最小配筋率的要求。要注意混凝土的标号选择应符合结构耐久性的要求。条基交叉处的基底面积不可重复利用，应注意调整基础宽度。条基交接部位的钢筋设置应有详图或选用标准图。局部墙体中有局部的较大荷载时也要调整基础的宽度。
3进行结构设计时应注意的事项
3.1 关于箱、筏基础底板挑板的阳角问题
3.1.1 阳角面积在整个基础底面积中所占比例极小，可砍成直角或斜角。
3.1.2 如果底板钢筋双向双排，且在悬挑部分不变，阳角不必加辐射筋。
3.2 关于箱、筏基础底板的挑板问题 从结构角度来讲，如果能出挑板，能调匀边跨底板钢筋，特别是当底板钢筋通长布置时，不会因边跨钢筋而加大整个底板的通长筋，较节约；出挑板后，能降低基底附加应力，当基础形式处在天然地基和其他人工地基的坎上时，加挑板就可能采用天然地基；能降低整体沉降，当荷载偏心时，在特定部位设挑板，还可调整沉降差和整体倾斜；窗井部位可以认为是挑板上砌墙，不宜再出长挑板。虽然在计算时此处板并不应按挑板计算。
3.3基坑开挖时，摩擦角范围内的坑边的基底土受到约束，不反弹，坑中心的地基土反弹，回弹以弹性为主，回弹部分被人工清除。当基础较小，坑底受到很大约束，回弹可以忽略，在计算沉降时，应按基底附加应力计算。当基坑很大时，相对受到较小约束，如箱基，计算沉降时应按基底压力计算，被坑边土约束的部分当做安全储备，这也是计算沉降大于实际沉降的原因之一。
3.4关于梁、板的计算跨度 一般的手册或教科书上所讲的计算跨度，如净跨的1.1倍等，这些规定和概念仅适用于常规的结构设计，在应用日广的宽扁梁中是不合适的。梁板结构，简单点讲，可认为是在梁的中心线上有一刚性支座，取消梁的概念，将梁板统一认为是一变截面板。在扁梁结构中，梁高比板厚大不了多少时，应将计算长度取至梁中心，选梁中心处的弯距和梁厚，及梁边弯距和板厚配筋，取二者大值配筋。（借用台阶式独立基础变截面处的概念）柱子也可认为是超大截面梁，所以梁配筋时应取柱边弯距。削峰是正常的，不削峰才有问题。
3.5抗震缝应加大，经统计，按规范要求设的防震缝在地震时有40%发生了碰撞。故应增大抗震缝间距。
3.6 关于回弹再压缩 基坑开挖时，摩擦角范围内的坑边的基底土受到约束，不反弹，坑中心的地基土反弹，回弹以弹性为主，回弹部分被人工清除。当基础较小，坑底受到很大约束，如独立基础，回弹可以忽略，在计算沉降时，应按基底附加应力计算。当基坑很大时，相对受到较小约束，如箱基，计算沉降时应按基底压力计算，被坑边土约束的部分当做安全储备，这也是计算沉降大于实际沉降的原因之一。
3.7 主梁有次梁处加附加筋：一般应优先加箍筋，附加箍筋可认为是：主梁箍筋在次梁截面范围无法加箍筋或箍筋短缺，在次梁两侧补上，象板上洞口附加筋。附加筋一般要有，但不应绝对。规范说的清楚，位于梁下部或梁截面高度范围内的集中荷载，应全部由附加横向钢筋承担。也就是说，位于梁上的集中力如梁上柱、梁上后做的梁如水箱下的垫梁不必加附加筋。位于梁下部的集中力应加附加筋。但梁截面高度范围内的集中荷载可根据具体情况而定。当主次梁截面相差不大，次梁荷载较大时，应加附加筋。
4结束语
在不断改革和创新建筑结构设计中，前辈们积累了大量的技术和经验。其中，概念设计作为打破设计理念和坚守规则的一种方式，优化结构设计和创新方法，在中国建筑结构设计行业中越来越重要。工程师善用结构设计的概念，在设计和优化建筑解决方案方面起着重要作用。
参考文献
[1]侯力更主编.砌体结构设计[M].中国计划出版社.2006.8.
[2]张吉人.建筑结构设计施工质量控制[M].中国建筑工业出版社. 2006.9.
[3]沈蒲生.楼盖结构设计原理[M].科学出版社.2003.12.
论文作者:李云龙
论文发表刊物:《防护工程》2018年第11期
论文发表时间:2018/10/16
标签：荷载论文; 结构论文; 建筑论文; 截面论文; 结构设计论文; 基础论文; 基底论文; 《防护工程》2018年第11期论文;