我国工民建筑结构设计方法

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设计建筑结构时，除了考虑结构功能极限状态之外，还须根据结构在施工和使用中的环境条件和影响，区分以下三种设计状况：①偶然状况。在结构使用过程中出现概率很小，并且持续时间很短的状况，如结构遭受火灾、地震等作用。②短暂状况。相对于偶然状况，短暂状况是在结构施工和使用过程中出现概率较大，与设计使用年限相比持续期很短的状况，如结构施工和维修时承受堆料荷载的状况。③持久状况。在结构使用过程中一定出现，其持续期很长的状况，例如房屋结构承受正常人员和家居常用品荷载的状况。持续期一般与设计使用年限为同一数量级。以上三种设计状况分别与相同的极限状态设计相对应。对于偶然状况、短暂状况和持久状况．都必须进行承载能力极限状态设计；对于短暂状况，可根据需要进行正常使用极限状态设计；对于持久状况，还应进行正常使用极限状态设计。

建筑物结构设计要求

为保证工民建筑结构的可靠度达到设计要求，相关人员必须在设计过程中遵循以下要求：a．计算内容。结构构件应进行承载能力极限状态的计算和正常使用极限状态的验算，如直接承受动力荷载的构件应进行疲劳强度验算；b．结构上多种作用效应同时发生时，应通过结构分析，在分别求出每一种作用下的效应后，考虑可能发生的最不利组合；c．抗震设计。按规定，我国的抗震设防烈度为6至9度，考虑所在地区的烈度、结构类型和房屋高度，建筑结构设计不同的抗震等级，适用不同的计算和构造要求。d．适用、安全、经济、美观、便于施工是进行建筑结构设计的原则。能设计出美观、安全且有适用性的建筑结构不能完全体现出设计师的最高水平，在以上基础上能设计出工程造价更合理、工程成本较低、便于施工的结构才是结构设计的最佳体现。

建筑结构设计过程

工民建建筑结构设计主要包括以下四个过程：方案设计→结构分析→构件设计→绘施工图。

1．方案设计阶段。在该阶段内主要提供建设项目的可行性分析，确定基本规模，重要工艺和设备以及建筑工程项目的方案设计，进而核定概算总投资等原则问题。方案设计阶段进行可行性研究，首先．进行调查工作，要调查水、电、交通状况，环境状况，当地地形、地质和气象情况，材料供应充足度及施工条件等。对土建专业来说，需完成下列文件：总平面图，建筑平面、立面、剖面图；结构体系说明，应有结构形式和体系、施工方案、结构平面布置及缝的划分等内容；设备系统说明；工程概算。

2．结构分析阶段。结合考虑建筑物的重要性，建筑所在地抗震设防烈度，有关方出具的工程地质勘查报告，建筑的层数和高度来确定建筑的结构形式（如砖混结构，框架结构，框剪结构，剪力墙结构，简体结构，混合结构等形式）。选型受到很多因素的影响制约，设计到的学科多、综合性强，整个过程较为复杂，因此，需要相关人员以认真负责的态度密切配合，把工民建结构选型趋于更加合理。在确定了结构形式之后就要根据不同结构形式的特点和要求来布置结构的承重体系和受力构件。

3．构件设计阶段。结构计算阶段的内容为：①计算荷载。荷载包括外部荷载（如风荷载、地下水荷载、地震荷载、施工荷载等等）内部荷载（结构的自重荷载，装修荷载，使用荷载等），上述荷载的计算要根据荷载规范规定采用不同的组合值系数和准永久值系数等来进行不同工况下的组合计算。构件试算。根据上步计算出的荷载值，构造措施要求，使用要求及各种计算手册上推荐的试算方法来初步确定构件的截面。③计算内力，根据确定的构件截面和荷载值计算内力，包括弯矩，剪力，扭矩，轴心压力及拉力等等。④计算构件。根据以上计算出的结构内力及对构件的规范要求和限制（如轴压比，跨高比等）来复核结构试算的构件是否符合规范的规定和要求，若不满足，则调整构件的截面或布置直到满足为止。

4．绘制结构施工图阶段。施工图是全部设计工作的最后成果，是施工的主要依据，是设计意图的最准确、最完整的体现，是保证工程质量的重要环节。在技术设计文件批准的基础上，提出满足建筑工程施工要求的全部图纸和文字资料，绘制施工图是做好技术工作所必须掌握的基本技能之一。施工图按专业内容．分为建筑、结构、水、暖、电等几部分。结构施工图编号前一般冠以“结施”字样。绘制结构施工图应遵守一般的制图规定和要求，并应注意按规定的内容和顺序对图纸进行编号；分层绘制楼盖和屋盖结构平面图，并且须准确清晰标注梁，柱、楼梯与纵横轴线的位置关系等事项。在设计过程的尾声阶段。施工图绘制完毕交付施工，但这并不意味着结构已全部完成，还有相应的后续工作等待进行。在施工过程中，还需根据变化的情况对原已作出的设计进行不断的修改；等到建筑物竣工且交付使用，经过实践期的最关键检验后，做出工程总结，设计工作才算落下帷幕、最终完成。

结语

建筑结构设计是随着经济发展及人们对建筑物功能要求改变，又随着科技的进步而得以实现和解决的。对设计者来说要内化、活化所学专业知识，灵活构思设计方案，把提高设计质量作为终身奋斗的目标。总之，我们结构设计工作人员应充分理解建筑规范的规定，严格执行规范构造要求，在工作中事无巨细，认真做好所从事的每一个结构设计工作，优化建筑结构，致力于从根本上消除设计质量与建筑施工中的隐患。

作者：李亚文安焕禹单位：河南五象建筑设计有限公司河南省纺织建筑设计院有限公司