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第一篇：優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)節(jié)能設(shè)計(jì)研究

1我國(guó)建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的相關(guān)理論

隨著我國(guó)建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的頒布，單一材料的墻體由于隔熱保溫的功能較差，使建筑在冬季寒冷或夏季炎熱時(shí)需要消耗過多的能耗來提高室內(nèi)的溫度或降低室內(nèi)的溫度。因此，在建筑節(jié)能改造和設(shè)計(jì)時(shí)常使用復(fù)合節(jié)能墻體。復(fù)合墻體不使用單一材料作為承重，而使用鋼筋混凝土或磚砌體與絕熱材料的復(fù)合材料作為承重墻體。目前，我國(guó)在建筑節(jié)能改造和設(shè)計(jì)時(shí)，常使用的復(fù)合墻體有夾心復(fù)合墻體、透明保溫的水系統(tǒng)墻體、內(nèi)保溫復(fù)合墻體和外保溫復(fù)合墻體等等。居住建筑里運(yùn)用自然通風(fēng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理念，屬于低成本的節(jié)能方式。通常情況下，冷空氣的密度大于熱空氣的密度，冷空氣會(huì)下沉、熱空氣會(huì)上升，進(jìn)而產(chǎn)生氣流。往往在建筑的開口處會(huì)因壓力不同而產(chǎn)生壓力差，使室內(nèi)的空氣產(chǎn)生對(duì)流，進(jìn)而推動(dòng)自然通風(fēng)系統(tǒng)運(yùn)作。在構(gòu)造自然通風(fēng)系統(tǒng)時(shí)，建筑物與主導(dǎo)風(fēng)向的夾角宜呈30°～45°，并采用前后錯(cuò)列、斜列、前低后高和前疏后密等布局措施，從而使整個(gè)建筑群受益；開口寬度宜為房間寬度的1/3，開口面積宜為地板面積的15%～20%，還要將進(jìn)風(fēng)口設(shè)置于地面上方約2m處，這樣不僅通風(fēng)效果好，還可確保氣流經(jīng)過居住者的頭部區(qū)域，從而使居住者感到舒適。

2我國(guó)建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的相關(guān)方法

2.1夾心復(fù)合墻體的節(jié)能設(shè)計(jì)

夾心復(fù)合墻體是集承重、維護(hù)、保溫和裝飾為一體的，耐久、防火性能好，節(jié)能的一種新型結(jié)構(gòu)墻體。從1990年開始，我國(guó)眾多學(xué)者借助于國(guó)外的豐富經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行了大量實(shí)踐，總結(jié)出了構(gòu)造原則，然后將其編入到了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的圖集中。目前，在我國(guó)建筑節(jié)能改造設(shè)計(jì)中，最常用到夾心復(fù)合墻體是混凝土夾心復(fù)合墻體，它通常由混凝土結(jié)構(gòu)的內(nèi)墻、外墻、保溫材料的夾層和連接內(nèi)外墻所用到的低導(dǎo)熱性連接件四部分構(gòu)造而成。其構(gòu)造過程如下：建造混凝土結(jié)構(gòu)的內(nèi)、外兩層墻體，中間做成中空的夾層，然后在半磚厚的內(nèi)、外兩面墻中的夾層夾以珍珠巖、聚苯乙烯泡沫體、木屑、聚氨酯泡沫體和玻璃棉等保溫材料。

2.2內(nèi)保溫復(fù)合墻體的節(jié)能設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)內(nèi)保溫復(fù)合墻體在節(jié)能時(shí)，往往采用強(qiáng)度較低的絕熱材料復(fù)合在承載重量墻體內(nèi)側(cè)，并在保溫層內(nèi)設(shè)置隔氣層，從而提高墻體的隔熱保溫特性。在設(shè)計(jì)內(nèi)保溫復(fù)合墻體的保溫結(jié)構(gòu)時(shí)，一般以提高墻體的隔熱保溫特性為主，并采用干作業(yè)施工的方式，施工進(jìn)度快、效率高。內(nèi)保溫復(fù)合墻體主要有以下2個(gè)優(yōu)點(diǎn)：①取材方便。由于對(duì)保溫材料在防水和防火等方面的要求不高，因此，可使用紙面石膏板、聚苯板和石膏抹面砂漿等作為材料。②施工方便，不需要搭架。目前，在我國(guó)建筑節(jié)能改造設(shè)計(jì)中，常用的內(nèi)保溫復(fù)合墻體是以阻燃型泡沫聚苯板為保溫材料的增強(qiáng)粉刷石膏聚苯板外墻內(nèi)保溫墻體。這種墻體的構(gòu)造方法是以黏結(jié)石膏為黏結(jié)劑，將石膏粉與一些外加劑混合配制成粉狀袋裝粉刷的石膏，然后加水等其固化。使用這種內(nèi)保溫復(fù)合墻體的建筑可達(dá)到25%的節(jié)能效果，可很好地改善居住建筑的隔熱保溫效果，達(dá)到節(jié)能的目的。

2.3外保溫復(fù)合墻體節(jié)能技術(shù)

外保溫復(fù)合墻體在節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí)與內(nèi)保溫復(fù)合墻體在做法極為相似，只有絕熱材料復(fù)合的位置略有不同——復(fù)合的絕熱材料置于墻體外側(cè)，由保溫層、抹面層和飾面構(gòu)成。這種墻體能使冬季外墻的內(nèi)表面溫度提高，改善室內(nèi)的氣候環(huán)境。相比于內(nèi)保溫復(fù)合墻體的節(jié)能技術(shù)，外保溫復(fù)合墻體節(jié)能技術(shù)的保溫層在建筑墻體外側(cè)，可防止在室外氣候長(zhǎng)期、反復(fù)的作用下遭受損壞，不僅能保護(hù)主體結(jié)構(gòu)，還可延長(zhǎng)該居住建筑的使用年限。在我國(guó)，較常使用的外保溫復(fù)合墻體的節(jié)能技術(shù)主要為涂抹聚苯顆粒保溫料漿的保溫墻體。這種外保溫的復(fù)合墻體施工過程非常復(fù)雜，技術(shù)要求較高，但保溫效果好，能達(dá)到35%的節(jié)能效果，且該墻體還具有很好的耐水性、耐火性和防凍裂性。

2.4自然通風(fēng)的節(jié)能結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方式

自然通風(fēng)一般分為風(fēng)壓通風(fēng)和熱壓通風(fēng)。目前，我國(guó)較常使用的自然通風(fēng)是將風(fēng)壓通風(fēng)和熱壓通風(fēng)各自的優(yōu)勢(shì)結(jié)合起來的，這種設(shè)計(jì)方式不是單一不變的，是根據(jù)建筑所處的環(huán)境、建筑的形狀等因素而改變的，有的設(shè)計(jì)以熱壓通風(fēng)為主，有的設(shè)計(jì)是以風(fēng)壓通風(fēng)為主。自然通風(fēng)利用自然界風(fēng)的能量降低建筑室內(nèi)的溫度，并起到除濕和提高室內(nèi)空氣質(zhì)量的作用，從而降低空調(diào)的使用率降低、耗電量。這種自然通風(fēng)的節(jié)能方式除了能幫助建筑降低能耗外，還有以下優(yōu)點(diǎn)：①由于風(fēng)是一種自然資源，因此，利用此節(jié)能方式可降低建筑的成本。②由于空氣的流動(dòng)會(huì)加速室內(nèi)空氣的更換、沖淡室內(nèi)的氣味，使人們呼吸到更多新鮮空氣，從而促進(jìn)居住者的身體健康；由夜晚室外的溫度低于室內(nèi)的溫度，會(huì)將室內(nèi)的熱空氣替換掉和減輕白天造成的冷負(fù)荷，因此，使用自然通風(fēng)系統(tǒng)的建筑會(huì)在夜間降低溫度。

3結(jié)束語

優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)節(jié)能設(shè)計(jì)逐漸成為建筑業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)。本文主要對(duì)最常見的2種節(jié)能設(shè)計(jì)提出了優(yōu)化理念。在以后的節(jié)能設(shè)計(jì)中，要不斷創(chuàng)新，從而更好地促進(jìn)我國(guó)建筑結(jié)構(gòu)節(jié)能設(shè)計(jì)。

作者：孫海濱 單位：哈爾濱中建建筑設(shè)計(jì)有限公司

第二篇：淺談現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì) 

1.現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)存在的問題

1.1抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問題

抗震結(jié)構(gòu)一方面是高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中最重要的環(huán)節(jié)，另一方面也是高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中較復(fù)雜的一個(gè)環(huán)節(jié)，它需要綜合考慮到建筑結(jié)構(gòu)、建筑材料選擇、以及墻體承重等抗震規(guī)范設(shè)計(jì)要求。但是由于我國(guó)不是地震高發(fā)地段，所以設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)建筑時(shí)，往往忽略這一點(diǎn)，對(duì)建筑的抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)并不是很嚴(yán)謹(jǐn)，而且我國(guó)在對(duì)抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)也比較低，這種在政策上的忽略抗震結(jié)構(gòu)導(dǎo)致設(shè)計(jì)師在計(jì)算建筑抗抗震數(shù)據(jù)時(shí)缺乏對(duì)數(shù)據(jù)的敏感性，進(jìn)而建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)缺乏靈活性和安全性。

1.2樓層平面剛度問題

樓層平面剛度問題是建筑結(jié)構(gòu)中常見的問題，在設(shè)計(jì)基本的機(jī)構(gòu)觀念或者是結(jié)構(gòu)布置上缺乏必要的措施，雖然對(duì)對(duì)程序采用了樓板變形的計(jì)算公式，但是編程在數(shù)學(xué)力學(xué)模型上的成立不代表在實(shí)際設(shè)計(jì)上能夠準(zhǔn)確無誤，這是由于不可抗力等因素的偏差導(dǎo)致計(jì)算的誤差性，從而導(dǎo)致建筑的不安因素增多，所以，設(shè)計(jì)師要為了程序的計(jì)算機(jī)過基本上反映結(jié)構(gòu)的真實(shí)受力狀況而不至于出現(xiàn)根本性的誤差這就要求設(shè)計(jì)師對(duì)結(jié)構(gòu)概念要求很強(qiáng)，同時(shí)也需要對(duì)樓層平面剛度的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行限制。

1.3剪力墻裂縫問題

剪力墻結(jié)構(gòu)一般多見于沿街的旅館、住宅、辦公樓等空間房屋，由于這類建筑是解決底層需要一種比較經(jīng)濟(jì)的空間房屋的結(jié)構(gòu)形式，然而部分設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)剪力墻結(jié)構(gòu)時(shí)往往為了追求單一的建筑立面造型來增加使用面積，將二樓以上樓層部分的橫墻移至懸挑梁上，使得實(shí)際結(jié)構(gòu)的底層挑梁承載普遍出現(xiàn)裂縫。同時(shí)在施工過程中，許多施工隊(duì)伍為了趕工作進(jìn)度，工程的質(zhì)量很難受到保障，而且在使用混凝土進(jìn)行泵送時(shí)，增加水泥用量，減少中粗骨的含量，水泥的用量和中粗骨與骨料的配比都會(huì)影響結(jié)構(gòu)的收縮量，又加上由于混凝土強(qiáng)度的提高，使彈性模量增加將引起更大的約束拉應(yīng)力產(chǎn)生，使得混凝土用量大的剪力墻產(chǎn)生裂縫的因素在增大。

2.優(yōu)化現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的策略

2.1選擇合理的結(jié)構(gòu)方案

建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方案是進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)施工的第一步工序，一個(gè)好的設(shè)計(jì)決定了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的質(zhì)量。往往對(duì)于同一個(gè)建筑設(shè)計(jì)方案，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案并不是唯一的，不同的結(jié)構(gòu)方案會(huì)使得工程造價(jià)和工程質(zhì)量產(chǎn)生很大的不同，所以選擇一個(gè)合理的結(jié)構(gòu)方案尤為重要。在對(duì)結(jié)構(gòu)方案的選擇上一定要嚴(yán)格的按照基本原則來選擇，通過對(duì)建筑整體概念的了解對(duì)建筑空間中的結(jié)構(gòu)總體方案來進(jìn)行思考，并且結(jié)構(gòu)方案中要體現(xiàn)出構(gòu)件與結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)與結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系，需要充分利用和發(fā)揮整體結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的最佳受力狀態(tài)，保證結(jié)構(gòu)的承載力最大化。同時(shí)結(jié)構(gòu)方案中需要對(duì)平面和立面進(jìn)行合理的布置，保證結(jié)構(gòu)的剛度、結(jié)構(gòu)中心和幾何設(shè)計(jì)到一點(diǎn)上，減小位移比，避免在外力作用下結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)效益，也可以降低建筑造價(jià)成本，提高建筑物經(jīng)濟(jì)效益。另外，為了保證建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)方案的可行性，設(shè)計(jì)師需要與建筑人員、施工人員進(jìn)行有效的溝通和合作，共同制定建筑建構(gòu)優(yōu)化方案，保障建筑結(jié)構(gòu)方案的優(yōu)化性和安全性。

2.2抗震結(jié)構(gòu)的優(yōu)化

對(duì)建筑抗震結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，需要通過專業(yè)的抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員針對(duì)建筑特點(diǎn)以及地方的地震發(fā)生狀況進(jìn)行分析，以滿足建筑物抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范為基礎(chǔ)對(duì)建筑物的抗震結(jié)構(gòu)進(jìn)行嚴(yán)格設(shè)計(jì)。所以在進(jìn)行建筑物抗震結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的時(shí)候，首先需要對(duì)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)中的材料合理嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪x用，眾所周知，鋼筋混凝土材料的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，梁柱是主要的受力載體，在工程建設(shè)中，采用高標(biāo)號(hào)的鋼筋混凝土可以減少梁柱等構(gòu)件的橫截面，減輕結(jié)構(gòu)本體的重量，促進(jìn)建筑結(jié)構(gòu)的抗震能力的提升，比如在對(duì)剪力墻的抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)該充分考慮到剪力墻的抗震要求，設(shè)置單獨(dú)的承重墻和承重柱，合理的匹配鋼筋混凝土與混凝土的投放比例，最大限度的發(fā)揮鋼筋混凝土的材料特性，保證剪力墻的抗震能力。同時(shí)還需要結(jié)合建筑材料的品種、質(zhì)量、價(jià)格以及對(duì)周圍環(huán)境的適應(yīng)程度來保證建筑結(jié)構(gòu)的抗震能力、安全性最大化；其次在處理一道截面較長(zhǎng)的抗震墻方面，設(shè)計(jì)師應(yīng)該充分利用其洞口設(shè)置成弱連梁，使每個(gè)墻段的高寬比不宜小于2，盡量將墻體分成單肢墻、多肢墻或者是小開口墻，從而提高抗震墻的變形能力，保證建筑的安全可靠；最后要加強(qiáng)我國(guó)建筑構(gòu)造規(guī)定的安全度以及抗震計(jì)算方法，通過對(duì)梁柱承載力匹配程度、軸壓比以及配筋率等抗震延性方面進(jìn)行嚴(yán)格規(guī)定，從制度上進(jìn)行改變和規(guī)制。

2.3靈活運(yùn)用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范

在設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)時(shí)，所有的設(shè)計(jì)的最低標(biāo)準(zhǔn)都不能低于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范，因?yàn)橐?guī)范的制定已經(jīng)是國(guó)家根據(jù)眾多技術(shù)經(jīng)濟(jì)、科技水平和工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)，所以設(shè)計(jì)人員需要全面理解規(guī)范條文，正確靈活的運(yùn)用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范。例如在規(guī)范中對(duì)剪力墻設(shè)計(jì)的要求是剪力墻需要上下貫通，剪力墻的布置位置最好是在結(jié)構(gòu)的外圍，因?yàn)檫@樣可以增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的抗扭作用，從而讓建筑結(jié)構(gòu)的剛度有連貫性且變化情況穩(wěn)定，但是作為一個(gè)優(yōu)秀的工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師，應(yīng)該靈活運(yùn)用這個(gè)要求，不僅要考慮規(guī)范的要求，還需要考慮溫度對(duì)樓層的影響，從而控制剪力墻的間距，防止剪力墻裂縫增大而增加建筑結(jié)構(gòu)的不安因素。又例如規(guī)范中規(guī)定可以通過增加暗柱、端柱等邊緣構(gòu)件來減少結(jié)構(gòu)的剛度，但是如果在實(shí)踐過程中，樓層的面積和剪力墻的總面積之間比值較大，而且房屋的高度較低時(shí)、樓座的面積夠大時(shí)，墻底部的暗柱面積以及配筋量可以不用按照規(guī)范中要求的設(shè)置這么多。這些都是需要設(shè)計(jì)師對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范的理解和靈活運(yùn)用。

3.結(jié)語

綜上所述，房屋的安全性和耐久性也是現(xiàn)在比較的關(guān)注，在建筑材料的選擇上，結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)種類上，都應(yīng)該考慮到抗地震、抗強(qiáng)風(fēng)，以及在使用過程中的房屋損耗所帶來的維修的可能性，這都表明結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的重要性，而且結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)是降低工程造價(jià)的有效途徑。通過對(duì)現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化，不僅可以有效的降低建筑工程的成本，還能滿足社會(huì)民眾對(duì)建筑的基本要求。

作者：吳蔚 單位：江西省建筑設(shè)計(jì)研究總院

第三篇：安全性建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究

1安全性問題

1.1抗震性能差

我國(guó)處于地震高發(fā)帶，亞歐板塊與印度洋板塊相互碰撞使我國(guó)成為了世界上為數(shù)不多的地震多發(fā)國(guó)家。因此，這就需要我國(guó)的建筑物具有極高的抗震性能。但是，有關(guān)資料顯示，目前，我國(guó)大多數(shù)地區(qū)建筑物的抗震等級(jí)明顯不符合國(guó)家的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。尤其是在我國(guó)的西南部地區(qū)，房屋抗震性能差，往往是在發(fā)生地震后才落實(shí)提高建筑抗震等級(jí)的工作。另外，對(duì)于沿海地區(qū)，當(dāng)?shù)厝藢?duì)地震并沒有清晰的認(rèn)識(shí)，所以，建筑的抗震等級(jí)同樣不容樂觀，不少建筑物在設(shè)計(jì)時(shí)并沒有研究關(guān)于地震的問題，導(dǎo)致建筑物幾乎沒有真正的抗震性能。其中，有很大一部分原因在于政府和建筑單位不重視地震災(zāi)害的預(yù)防工作。

1.2建材設(shè)計(jì)與使用不合理

在設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)時(shí)，建筑師為了追求美觀性，在建筑物中盡量少地使用鋼材，以提高建筑物的藝術(shù)性。另外，其他建材的選擇也同樣存在問題。比如，設(shè)計(jì)師為了減輕建筑物的自重，使用了比較輕的建材，進(jìn)而獲得較大的建筑面積。但是，在實(shí)際運(yùn)行的過程中，建筑的安全性卻遇到了很大的問題——輕型高強(qiáng)度建材需要的投資更多，成本造價(jià)更高，因此，在實(shí)行的過程中，項(xiàng)目負(fù)責(zé)人基于節(jié)省經(jīng)濟(jì)成本的目的，使用了與設(shè)計(jì)不相符的建材，從而增大了建筑的安全隱患。

1.3過于強(qiáng)調(diào)建筑的功能

建筑設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)時(shí)，會(huì)參照城市規(guī)劃初步定位建筑的功能。雖然設(shè)計(jì)的建筑會(huì)符合城市的規(guī)劃綱要，符合建筑在區(qū)域內(nèi)的功能需要，但是，建筑功能過于強(qiáng)大必然會(huì)擠壓公共消防和逃生通道，因此，又為建筑安全埋下了隱患。另外，由于我國(guó)居民對(duì)住房的需求量相當(dāng)大，所以，全國(guó)各地開始興建超高層建筑，雖然這在一定程度上解決了居民住房難的問題，但是，超高層建筑一旦出現(xiàn)安全問題，居民逃生就成為了相當(dāng)大的難題。盡管建筑師在建筑中設(shè)計(jì)了相關(guān)的安全措施，但是由于我國(guó)居民的自我管理能力較差，安全措施能否順利施行又是一個(gè)疑問。

2安全性原則

近些年來，隨著我國(guó)建筑設(shè)計(jì)的多樣化，在提升城市人文素質(zhì)的同時(shí)，也為居民的生活環(huán)境帶來相當(dāng)多的變化。建筑師在設(shè)計(jì)時(shí)，不僅僅要完成自身藝術(shù)上的表達(dá)，也要按照城市規(guī)劃的相關(guān)要求設(shè)計(jì)建筑物，使其與周圍建筑相協(xié)調(diào)。建筑結(jié)構(gòu)除了要注重城市的美觀性、藝術(shù)性和實(shí)用性之外，還應(yīng)該將安全性放在第一位。如果建筑師在設(shè)計(jì)的過程中最后考慮建筑的安全問題，那么，從另一個(gè)角度來看，這就是對(duì)市民極大的不尊重，是對(duì)生命的漠視。因此，本文從建筑設(shè)計(jì)的安全性出發(fā)，探討了提高建筑物安全性的設(shè)計(jì)原則。

2.1保持結(jié)構(gòu)上的完整和統(tǒng)一

建筑的整體結(jié)構(gòu)應(yīng)具有完整性，保證建筑的主體結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)中是完好的。尤其是在設(shè)計(jì)大型地標(biāo)性建筑時(shí)，不能為了實(shí)現(xiàn)建筑的標(biāo)新立異而放棄一部分建筑結(jié)構(gòu)。同樣，建筑的整體性還要求建筑在遭遇重大打擊時(shí)，能夠保持主體結(jié)構(gòu)的完整，使構(gòu)件之間能夠科學(xué)受力，并且結(jié)構(gòu)之間的作用力能夠通過內(nèi)部傳遞、轉(zhuǎn)移出去或是內(nèi)部抵消。

2.2結(jié)構(gòu)上的彈性設(shè)計(jì)

在設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)時(shí)，要合理選擇建材，使其具備一定的彈力性能。當(dāng)面對(duì)地震災(zāi)害時(shí)，能夠利用建材自身的彈性與地震的作用力相互作用，從而提高建筑的抗震性能。另外，選擇建筑結(jié)構(gòu)也是非常重要的，如果是普通民居或是超高層建筑物等非公共建筑，那就應(yīng)該以安全性和實(shí)用性為主，設(shè)計(jì)具有較大結(jié)構(gòu)彈性的建筑形式。而對(duì)于公共建筑而言，由于要考慮建筑的整體風(fēng)格與城市規(guī)劃相融合等問題，應(yīng)著重考慮建筑物的彈性建材選擇。

2.3注重建筑設(shè)計(jì)的多重防護(hù)

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，安全設(shè)施的設(shè)計(jì)要多部門合作。在建筑結(jié)構(gòu)中，要預(yù)留出足夠多的消防和逃生通道，合理劃分建筑面積中的公共領(lǐng)域。同時(shí)，建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)該與建筑本身的功能相結(jié)合，使之能夠在保證結(jié)構(gòu)安全的同時(shí)實(shí)現(xiàn)建筑的功能性。另外，在建筑設(shè)計(jì)中，不應(yīng)該僅僅追求建筑結(jié)構(gòu)上的穩(wěn)定性，更應(yīng)該在建筑外圍上進(jìn)行安全性的設(shè)計(jì)，使建筑物的安全保障系數(shù)更高。

3提高建筑安全性的方法

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，提高建筑的安全性應(yīng)該從多方面考慮和分析，比如主觀與客觀、硬件與軟件等。

3.1建筑師自身的安全意識(shí)

建筑設(shè)計(jì)師在進(jìn)行相關(guān)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該高度重視建筑的安全性，將其放在建筑設(shè)計(jì)的首要位置。建筑師應(yīng)該從實(shí)際情況出發(fā)，詳細(xì)調(diào)查研究建筑所在的區(qū)域，了解當(dāng)?shù)爻０l(fā)生的自然災(zāi)害，并著重分析影響建筑物結(jié)構(gòu)安全性的自然因素，從而針對(duì)相關(guān)自然災(zāi)害作出有針對(duì)性的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。因此，建筑師在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該全方位綜合考慮各方面因素。

3.2建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的相關(guān)規(guī)范

相關(guān)政府部門或是建筑設(shè)計(jì)單位應(yīng)該從制度入手，規(guī)范建筑師在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)遵守的安全性規(guī)章制度。同時(shí)，要建立完整的審查體系，設(shè)置專門的建筑安全評(píng)估小組測(cè)評(píng)建筑結(jié)構(gòu)的安全性能，從源頭上保障建筑結(jié)構(gòu)的安全性。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是建筑質(zhì)量的重要保障，因此，建筑師在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)切勿疏忽大意。

3.3建筑設(shè)計(jì)的方法

3.3.1減輕建筑物自重

減輕建筑物自重不僅僅是簡(jiǎn)單地使用輕型建材，而是在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中采取多種手段合理分配建筑空間，減少不必要建材的使用。在選擇建材時(shí)，應(yīng)該積極了解最新的科研動(dòng)態(tài)，盡快將科研成果運(yùn)用到實(shí)際工作中。當(dāng)建筑自重減輕時(shí)，對(duì)地基的壓力就會(huì)變小，這樣，在基坑建設(shè)時(shí)就能在一定程度上減少資金的投入，從而節(jié)約部分社會(huì)資源。

3.3.2垂直結(jié)構(gòu)的應(yīng)用

在建筑設(shè)計(jì)中，為了有效避免薄弱層的出現(xiàn)，要對(duì)建筑進(jìn)行上部弱化和下部強(qiáng)化。對(duì)于這種結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，應(yīng)該做好轉(zhuǎn)換層的控制。另外，在建筑的施工過程中，要采用高強(qiáng)度的水泥，提高建筑物所使用的混凝土等級(jí)。

4結(jié)束語

建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)對(duì)于建筑的安全性是至關(guān)重要的。建筑的美觀性和實(shí)用性都源自建筑安全性方面的保障。同時(shí)，政府有關(guān)部門必須著力提高對(duì)建筑結(jié)構(gòu)安全性的認(rèn)識(shí)，相關(guān)部門在監(jiān)督安全工作外，還應(yīng)該展開一系列的宣傳活動(dòng)，提高民眾對(duì)建筑結(jié)構(gòu)安全性的重視程度，加大對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的監(jiān)督力度，進(jìn)一步提升建筑的安全性能。

作者：何文斌 單位：東莞市建筑設(shè)計(jì)院有限公司

第四篇：建筑結(jié)構(gòu)地下室設(shè)計(jì)分析 

一、地下室設(shè)計(jì)過程中應(yīng)注意的問題

（一）地下室適用建筑

一般情況下，在對(duì)高層建筑進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)通常需要建立地下室，在對(duì)此類地下室進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，如果需要將其頂蓋作為上部建筑嵌固端，就必須避免在地下室頂板開設(shè)大洞口。在對(duì)地下室柱截面每側(cè)的縱向鋼筋面積進(jìn)行設(shè)施時(shí)，不僅要確保其符合建筑結(jié)構(gòu)的整體需求，而且還不能低于地面上第一層對(duì)應(yīng)柱每側(cè)縱向鋼筋面積的1.1倍；地下室頂板梁柱節(jié)點(diǎn)左右梁端截面同一方向?qū)嵟浜鲜軓澇休d力與下柱上端同一方向?qū)嵟涞氖軓澇休d力之和，且不能小于上柱下段實(shí)配受彎承載力的1.3倍。在對(duì)地下室進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，必須確保地下室與上層對(duì)應(yīng)剪力墻墻肢端部邊緣構(gòu)件的縱向鋼筋截面面積不能低于上一層對(duì)應(yīng)剪力墻墻肢邊緣的縱向鋼筋截面面積。

（二）高層建筑地下室設(shè)計(jì)時(shí)需注意的問題

在對(duì)高層建筑的地下室進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，必須對(duì)地下、巖土側(cè)壓力以及上部荷載等不利作用進(jìn)行綜合考慮，以便于將這些不利因素對(duì)地下室或整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)的影響降到最低。在對(duì)地下室進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)于地下水位標(biāo)高的預(yù)測(cè)，必須根據(jù)地下室的使用年限、歷年來的最高水位等情況來對(duì)地下室的最高水位進(jìn)行慎重預(yù)測(cè)，一次滿足建筑整體的抗浮要求，同時(shí)還可以采用加配重、降排水等措施來對(duì)其進(jìn)行處理。

（三）地下室縫隙設(shè)計(jì)

在對(duì)高層建筑的地下室進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，最好不要設(shè)計(jì)變形縫，如果縫隙的實(shí)際伸縮量大于設(shè)計(jì)的最大伸縮距離時(shí)，最好每隔30-40米設(shè)置貫通頂板、底部以及墻板施工后澆帶，后澆帶的寬度不能低于800mm。在對(duì)后澆帶進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，可將其設(shè)置在柱距三等分的剪力墻以及中間范圍內(nèi)，并確保其方向與梁正相交，豎向則必須在結(jié)構(gòu)同跨內(nèi)，同時(shí)還必須在底板與外墻的后澆帶中增生防水層，且后澆帶灌注時(shí)間必須滯后2個(gè)月以上，待混凝土強(qiáng)度等級(jí)提高一級(jí)后，采用無收縮混凝土來進(jìn)行低溫入模。在對(duì)地下室進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，地下室薄底板與高層建筑主體結(jié)構(gòu)厚底板交界處為應(yīng)力集中點(diǎn)，在對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，必須適當(dāng)加強(qiáng)該處的配筋以及截面厚度。

二、抗震結(jié)構(gòu)分析要點(diǎn)

在對(duì)高層建筑進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，必須根據(jù)建筑的抗震需求來設(shè)置相應(yīng)的抗震強(qiáng)度，且在對(duì)抗震墻進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，一定要在其底部設(shè)置加強(qiáng)區(qū)域。這樣做的主要目的是拓寬抗震墻的加強(qiáng)區(qū)域范圍，通過增加墻體的邊緣構(gòu)件箍筋以及橫向鋼筋，就可以增加墻體的抗震能力，避免了墻體出現(xiàn)脆性剪切破壞，以此來改善建筑的整體抗震性能。在地下室的抗震設(shè)計(jì)規(guī)范中，尚未有文件對(duì)抗震墻的高度進(jìn)行明確規(guī)定，不過底部加強(qiáng)區(qū)的高度與抗震墻的高度之間存在密切關(guān)系，如不對(duì)其進(jìn)行妥善處理就會(huì)對(duì)建設(shè)施工造成嚴(yán)重困難，因此在對(duì)抗震墻進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，一定要對(duì)其高度作出合理設(shè)計(jì)。

三、地下室的建筑嵌固位置分析

目前，絕大部分地下室為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，在對(duì)此類結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析前，一定要確定結(jié)構(gòu)的嵌固端位置，這關(guān)系到計(jì)算機(jī)模型與實(shí)際受力態(tài)勢(shì)的吻合度。目前，在對(duì)建筑工程進(jìn)行建設(shè)時(shí)，絕大部分建筑的結(jié)構(gòu)為多塔式或單塔式，這些建筑結(jié)構(gòu)都附帶有少層數(shù)的群房以及大面積的地下室，且群房之間相聯(lián)接形成較大的地盤。根據(jù)《建筑抗震規(guī)范》中的相關(guān)要求，在對(duì)高層建筑建造地下室是，必須確保其頂板能夠被作為上部建筑結(jié)構(gòu)的嵌固端，為了達(dá)到這一要求，就必須從以下幾個(gè)方面著手。

（一）結(jié)構(gòu)材料方面

在對(duì)地下室進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，為了使其達(dá)到相關(guān)要求，最好選用現(xiàn)澆梁板結(jié)構(gòu)，且所用樓板厚度不能低于180mm，選用的混凝土強(qiáng)度不能低于C30，同時(shí)還必須選擇雙層雙向的配筋形式，但每層每個(gè)方向的配筋率不能低于0.25%。為了滿足上述條件，就必須對(duì)樓板厚度以及配筋的設(shè)計(jì)進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān)，與梁板結(jié)構(gòu)的地下室相比，無梁樓蓋平面結(jié)構(gòu)外部的剛度相對(duì)較小，其在實(shí)際建設(shè)過程中不能滿足剛性樓板的基本要求?；诖耍趯?duì)建筑結(jié)構(gòu)的地下室進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)于無梁樓蓋平面結(jié)構(gòu)一定要慎用，一般情況下，最好選用現(xiàn)澆梁板結(jié)構(gòu)。

（二）多塔大底盤地下室剛度設(shè)計(jì)

在對(duì)多塔大底盤的地下室進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，須對(duì)地下室樓層結(jié)構(gòu)的剪切剛度進(jìn)行合理計(jì)算，確保地下室的整體剛度與全部樓層的剛度比復(fù)合高層建筑的基本剛度比要求。在對(duì)每一棟塔樓范疇內(nèi)的地下室剪切剛度進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，須確保其剛度大于塔樓上部結(jié)構(gòu)剪切剛度的1.5倍。

（三）單層地下室的建設(shè)

在對(duì)單層地下室結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，須選擇合適的基礎(chǔ)底板來作為整個(gè)結(jié)構(gòu)的嵌固端，以便于滿足建筑整體結(jié)構(gòu)的嵌固要求。通過對(duì)基礎(chǔ)底板進(jìn)行適當(dāng)?shù)倪x擇，可以使基礎(chǔ)“無線剛”假定得以利用，這也是確保首層樓面造型可以靈活設(shè)計(jì)的基本條件。即在對(duì)首層樓面進(jìn)行建設(shè)時(shí)，選擇無梁樓蓋或樓面存在大開洞均不會(huì)對(duì)設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性產(chǎn)生影響。不過在對(duì)防空抗暴地下室進(jìn)行建設(shè)時(shí)，其頂板以及墻體都必須具備相應(yīng)的剛度，確保其能被作為建筑結(jié)構(gòu)上部的嵌固端。

四、小結(jié)

經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展帶動(dòng)了建筑行業(yè)的發(fā)展，就目前的情形而言，建筑行業(yè)的發(fā)展前景較為廣闊，地下商場(chǎng)、地下停車庫(kù)、地鐵等地下室的建設(shè)變得越來越廣泛，為了確保地下空間能夠得到充分利用，這就對(duì)建設(shè)技術(shù)以及建成前的設(shè)計(jì)提出了較高的要求。越來越多高層建筑在設(shè)計(jì)時(shí)將地下室納入了整體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)當(dāng)中，對(duì)地下室進(jìn)行合理設(shè)計(jì)不但可以適當(dāng)增強(qiáng)地基的承載能力，而且還可以減輕地震對(duì)建筑上部結(jié)構(gòu)的影響。因此，在對(duì)高層建筑的地下室進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，一定要根據(jù)地基、建筑結(jié)構(gòu)等具體情況來對(duì)其進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，以便于更好的滿足人們的生活需求，提高地下空間的利用率，為城市發(fā)展提供便利。

作者：梁恩坤 單位：廣元方園建筑設(shè)計(jì)有限公司

第五篇：造價(jià)成本建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究 

一、建筑造價(jià)成本和建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的關(guān)系分析

（一）建筑成本的基本結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理念

一般子啊建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工程項(xiàng)目展現(xiàn)的是一個(gè)具體的、完善的工程示意圖，也就是說這是企業(yè)控制和確定造價(jià)成本的重要時(shí)期，一個(gè)企業(yè)最重要的成本估算時(shí)候就是開始對(duì)工程項(xiàng)目的預(yù)算。所以在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)時(shí)，不僅僅需要從最大限度滿足工程的建設(shè)方案的基礎(chǔ)更需要考慮項(xiàng)目所在地區(qū)的相關(guān)規(guī)定以及重要政策，以便于滿足建筑最后的一個(gè)安全性能還有經(jīng)濟(jì)性能以及舒適性能。在建筑的造價(jià)成本中，主要包括下面這幾個(gè)方面，首先是對(duì)項(xiàng)目的決策，這就是考慮項(xiàng)目是否在預(yù)算中，然后是對(duì)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)以及實(shí)施階段的全部費(fèi)用的預(yù)算，所以合理的的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)于有效的控制工程造價(jià)有著非常大的作用。

（二）造價(jià)成本以及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的關(guān)系分析

在建筑工程的建設(shè)過程中，我們通常需要考慮兩個(gè)非常重要的因素，就是二者是否可以實(shí)現(xiàn)有效的結(jié)合，因?yàn)檫@兩者對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有著十分大的影響。在一個(gè)工程中，一旦被確定，就會(huì)成為后期一個(gè)成本造價(jià)控制中的焦點(diǎn)。為什么我們會(huì)說結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)會(huì)影響到造價(jià)成本呢，通過有關(guān)數(shù)據(jù)分析通常這個(gè)影響率已經(jīng)達(dá)到了百分之四十到百分之七十這個(gè)范圍之間。所以做好建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作非常必要，同時(shí)他們之間的關(guān)系主要體現(xiàn)在下面幾個(gè)方面：

1、設(shè)計(jì)方案與工程投資的關(guān)系

很多數(shù)據(jù)顯示，在一個(gè)單獨(dú)的建筑工程設(shè)計(jì)中、選擇的材料或者方案都與建筑投資息息相關(guān)。比如說建筑的基礎(chǔ)類型，建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。如果在設(shè)計(jì)方案能達(dá)到一個(gè)最優(yōu)化對(duì)于工程造價(jià)的控制應(yīng)該是一個(gè)很好的辦法

2、設(shè)計(jì)過程與成本之間的關(guān)系

在建筑設(shè)計(jì)的將具體階段，設(shè)計(jì)者會(huì)對(duì)實(shí)際情況進(jìn)行一個(gè)掌握，設(shè)計(jì)期間任何一個(gè)小細(xì)節(jié)都會(huì)影響整體的工程造價(jià)，比如說在鋼筋這塊，節(jié)點(diǎn)如何連接都會(huì)影響到投資成本。所以在設(shè)計(jì)過程中必須要認(rèn)證考慮這個(gè)方面的因素。

3、設(shè)計(jì)方面與造價(jià)成本的關(guān)系

目前在建筑設(shè)計(jì)中很多地方會(huì)因?yàn)橘|(zhì)量不過關(guān)，發(fā)生一些質(zhì)量事故。這類工程質(zhì)量事故的導(dǎo)致原因很多，但大致可以說是由于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不接力影響到的。因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的不合理，一些建筑會(huì)出現(xiàn)受力不均然后不能達(dá)到施工的規(guī)范要求，所以會(huì)引起一個(gè)質(zhì)量事故。

二、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)成本的影響

影響工程造價(jià)成本因素主要是建筑的主體結(jié)構(gòu)，而相配套的設(shè)施主要是通風(fēng)、環(huán)境、水電這些方面都是比較固定的。所以由此可見還是因?yàn)榻ㄖY(jié)構(gòu)對(duì)成本第一個(gè)影響，其主體結(jié)構(gòu)主要包括混凝土以及鋼筋。

（一）建筑結(jié)構(gòu)形式對(duì)造價(jià)成本的影響

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，結(jié)構(gòu)形式的選擇非常重要。一個(gè)結(jié)構(gòu)形式是否能達(dá)到合理的要求，主要需要考慮建筑主體功能的使用要求同時(shí)還要考慮造型的美觀以及是否符合經(jīng)濟(jì)實(shí)用性。選擇合理的結(jié)構(gòu)形式可以有效地進(jìn)行一個(gè)成本的控制。

（二）地基形式對(duì)造價(jià)成本的影響

地基是建筑物的一個(gè)基礎(chǔ)的基礎(chǔ)，有人工與天然的分別，都對(duì)建筑造價(jià)成本有著重要的影響。天然的地基是不需要加固的，所以所需要的人力物力較少，在這方面能夠有效地對(duì)成本進(jìn)行一個(gè)控制，但是在現(xiàn)實(shí)生活這種天然地基非常的少，因?yàn)樗獫M足地質(zhì)條件好，質(zhì)地堅(jiān)硬這些特點(diǎn)，所以我們需要后期建設(shè)地基，這要求用復(fù)合地基或則是樁基。復(fù)合地基顧名思義就是在原有的天然地基上再做一些地基的處理將土地增強(qiáng)或則覆蓋換掉，也可以在天然的地基中加入鋼筋等材料來進(jìn)行加固，這部分分為基體和增強(qiáng)兩部分組成的人工地基。常用的樁桿材料分為混凝土樁、鋼樁。樁基具有承載力搞、沉降小、制作靈活等特點(diǎn)，所以目前被很廣泛的采用。在地基的構(gòu)造中要進(jìn)行合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以免造成不必要的浪費(fèi)。

（三）墻、柱子的布置對(duì)造價(jià)成本的影響

我們通常都是采用剪力墻來作為建筑物的墻，這種墻的優(yōu)勢(shì)在于給建筑物有一個(gè)豎向的承載體系。同時(shí)利用它來抗低水平力。在剪力墻結(jié)構(gòu)中全部方向的豎向力以及水平力都是由它來承受的，所以需要更合理的設(shè)計(jì)，因?yàn)檫@不僅僅影響了造價(jià)成本而且還關(guān)系到整個(gè)建筑物鋼筋水凝土的用量，這也是影響到了造價(jià)成本。對(duì)于柱子的設(shè)計(jì)一般要求柱網(wǎng)滿足建筑的使用要求，同時(shí)要求其結(jié)構(gòu)合理性與施工可行性。為了滿足這方面的要求盡量要避免柱距合適，因?yàn)樾〉脑挄?huì)導(dǎo)致材料不能充分利用，大的話又會(huì)造成材料的過多使用。所以這方面也應(yīng)該實(shí)現(xiàn)造價(jià)成本的控制。（四）鋼筋混凝土對(duì)造價(jià)的影響現(xiàn)階段的建設(shè)中，我國(guó)普遍使用的都是受力鋼筋為HRB335型號(hào)的鋼筋，常用的輔佐鋼筋是等級(jí)相對(duì)較為低一點(diǎn)的HPB，常用在建筑中的混凝土是C20-C40.與國(guó)外相比，我國(guó)這兩方面應(yīng)用的東西都比他們低下。如果在整個(gè)建筑中混凝土的質(zhì)量很高那么造價(jià)也會(huì)增多，所以在情況相同的局面下就應(yīng)該減少混凝土的豎向構(gòu)建界面的尺寸減少它的一個(gè)用量來控制工程造價(jià)。所以由此可見這也是一個(gè)重要的部分。

三、結(jié)語

有上述可知，在建筑工程的造價(jià)成本控制中，尤其要對(duì)建筑工程的一個(gè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)下苦功夫。因此要求在建筑設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)過程中，相關(guān)的設(shè)計(jì)人員在施工階段就應(yīng)該對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)做一個(gè)很好統(tǒng)籌，避免因?yàn)榻ㄖO(shè)計(jì)影響到工程的質(zhì)量以及由于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理造成的工程造價(jià)過高的現(xiàn)象。

作者：吳高輝 單位：江蘇捷宏工程咨詢有限責(zé)任公司