摘要：房屋建筑結構設計的基本內容包括方案設計、結構分析、構件設計、繪制施工圖這幾個部分。本文對這幾點進行系統的闡述。
　　關鍵詞：建筑結構；結構設計；基本內容
　　通�？梢园呀ㄖ�物的設計分為建筑設計、結構設計、電氣設計、給排水設計、和采暖與通風設計等。建筑結構設計，是建筑設計的重要組成部分，它是以建筑設計的要求為基礎，根據建筑工程的實際情況，確定建筑物的結構類型和結構體系，同時進行結構分析和評估，然后以分析結果和相關結構設計的規范為依據，進行施工圖設計。
　　一、方案設計
　　結構方案設計，包括結構選型、布置和主要構件尺寸的估計和結構的初步分析等。
　　1、結構選型
　　結構選型主要有上部結構選型和基礎結構選型這兩種。對結構選型的確定必須要經過方案比較、技術經濟分析，加以確定。在結構的選型上，一般要以建筑物的功能要求、國家現行結構設計規范的有關要求、場地土的工程地質條件、施工技術、建設工期和環境要求等作為主要的依據。對于方案的選擇，其關鍵就是要以先進性、科學性、可實施性、經濟性這四個要素作為前提。首先，“先進性”就是指所用的材料、技術、工藝和結構都是最新最先進的，具有國際或國內的先進標準；其次，“科學性”就是指傳力途徑和結構受力都要明確合理；再次，“可實施性”就是指用現有的施工技術建造，因地制宜，因地選材，從實際出發，方便施工建設；最后，“經濟性”則是指降低材料的消耗、減少勞動力的使用量以及建筑物的維護費用等，以求最低的成本建筑高質量的工程建筑物，滿足施工企業的利潤要求。不管采用哪一種結構體系，都要以工程建筑物的用途、施工條件高度和經濟指標等作為重要的依據，然后再經過方案比較后討論確定下來。通常情況下，是按照砌體結構、框架結構、框架—剪力墻結構、剪力墻結構和筒體結構的順序來考慮結構體系的選擇。
　　2、結構的初步分析
　　結構的初步分析是結構方案設計中的一項重要內容。建筑物的初步設計需要把建筑結構、給排水、電氣暖通等各專業設計結合起來，實現各專業之間的相互合作、相互制約，直至最后達成一致并形成初步設計文件，才能進入施工圖設計階段。在方案設計階段，要求建筑師對樓板的厚度、梁柱的截面尺寸進行預估，確定層高、門窗洞口的尺寸。而同時也要求結構工程師對初步評估所確定的結構體系，進行預測，評估所選的結構體系在各種作用下的反映，以便評價所選的結構體系是否合理。
　　二、結構分析
　　1、計算模型
　　結構分析是結構設計的重要內容之一，主要是計算出結構在各種作用下的效應。分析結果要求能夠解釋和評估真實結構在預設作用下的效應。結構分析是否科學合理直接影響到結構的安全性、經濟性和實用性。計算模型的確定是結構分析的核心環節，它包括合理選擇計算簡圖和計算理論，這是結構分析的重點和難點。
　　事實上，無論是哪種分析模型，都不可能全精確地描述真實結構，實際上都只是要求對實際結構在一定程度上的近似。一般情況下，建立結構分析模型時，都會做一些假定。如：假定結構材料是均質連續的，這種假設對結構的宏觀力學性能不會引起顯著的誤差；只有主要結構構件參與整體性能的效應。這個假定忽略了次要構件和非結構構件對結構性能的影響；可忽賂的剛度。即忽賂結構中作用較小的剛度。該假定的采用需要根據構件在結構整體性能中應發揮的作用來進行確定；相對較小的和影響較小的變形可以忽略。
　　2、計算理論
　　計算理論是建模的重要組成部分。用于建筑結構分析的計算理論主要有線性理論和非線性理論。而其中又以線性理論最為成熟，是我國建筑結構分析所普遍采用的一種計算理論，主要用于常用結構的承載力極限狀態和正常使用極限狀態的結構分折；非線性又可以分為材料非線性和幾何非線性。材料非線性是指材料、截面或構件的本構關系，如應力—應變關系、彎短—曲率關系或荷載—位移關系等是非線性的。幾何非線性是指由于結構變形對其內力的二階效應使荷載效應與荷載之間呈現出非線性關系。
　　選擇結構的非線性分析還是線性分析要看工程的具體情況而定。一般來說線性分析比較簡便，在一般的結構設計中，通常使用線性分析。但是，如果建筑結構跨度大、屬于超高層，結構變形的二階效應就會比較大，因此，還必須運用非線性分析。
　　3、結構分析中的數學方法
　　建筑結構分析中所采用的數學方法主要有解析法和數值法兩種。解析法通常只適用于簡單的結構模型求解。如果建筑結構復雜，大多數結構很難抽象成一個可以用連續函數表達的數學模型，而且其邊界條件也沒有辦法用連續函數表達，就不適宜使用這種方法了。
　　因此，在通常情況下都需要用數值方法來求解。數值方法又可以分為有限單元法、有限差分法、有限條法等。而目前有限單元法是應用最為廣泛的。其原理是把結構拆分為一個有限單元的組合體，以便夠解析地模擬或逼近真實結構的解域。通常情況下可以模擬幾何形狀復雜的結構解域，因為，單元能夠按不同的連接方式組合在一起，而單元本身又可以有不同的幾何形狀。最常用的有限單元結構分析軟件有PKPM系列、T陽A、SAP系列、ANSYS以及ADINA等。
　　4、結構的概念設計
　　概念設計指的是在結構方案設計過程中，在已有經驗的基礎上，完成結構體系的選擇和布置，實現對結構特性的總體把握，保證把結構在預設的各種作用下的反應控制在預期的范圍內。其主要內容有：結構的選型、結構的平面和豎向布置、結構側向剛度的控制、溫度作用的考慮和對策等。
　　5、結構的總體布置
　　科學合理的建筑結構設計即需要有合理的結構體系還需要有完美的結構布置。因為結構布置會影響到建筑設計方案的效果，影響到建筑的安全和功能的使用。結構的總體布置要考慮控制結構的側向變形、平面布置、豎向布置、縫的設置和構造等幾個方面。
　　①、控制結構的側向變形
　　建筑的結構一般都要同時承受豎向荷載、水平荷載。水平荷載會使側移隨結構的高度增加而變大，因此，在水平荷載的作用下，如果建筑高度超出一定的范圍后，就會造成結構發生過大側移和相對的位移，有時甚至會嚴重地破壞非結構構件，所以，我們要把控制側向位移作為高層建筑結構設計的重點和難點來解決，一般情況下，要以限制結構的高度和高寬比為控制手段。
　　②、平面布置
　　平面布置的選擇主要是根據建筑工程的實際情況來確定，如果是獨立的結構單元，則采用形狀較為簡單，而且要根據相對應、相協調的原理，剛度和承載力分布要呈現出比較均勻的形狀。此外，根據抗震設計的要求，高層建筑單個的結構單元長度要控制在一定的范圍內，不能太長，否則在發生地震時，結構的兩端可能會出現反相位的振動，這將會導致建筑被過早地破壞，同時威脅到人們的安全。
　�、邸⒇Q向布置
　　為了避免過大的外挑和內收，結構的豎向布置應遵循形體規則、剛度和強度沿高度均勻分布的原則，而在同一層的樓面，要設在統一標高處以防止錯層和局部夾層的情況出現。而在面對高層建筑時，還要注意解決結構剛度和強度發生變化的情況，對于這種情況，應逐漸變化。
　�、堋⒖p的設置和構造
　　建筑結構的總體布置應該要考慮到沉降、溫度收縮和形體復雜對結構帶來的不利影響�？梢岳�用沉降縫、伸縮縫或防震縫把結構分成若干個獨立單元，以消除沉降差、溫度應力和形體復雜對結構的不利影響。但如果設縫，就會對建筑的使用要求、立面效果、防水處理帶來不便。因此，在設縫上必須要謹慎對待，盡量能從總體布置上或構造上采取其他有效的措施來減少沉降、溫度收縮和形體復雜引起的問題。
　　三、構件設計和繪制施工圖
　　構件設計主要有截面設計和節點設計兩個部分。因為截面尺寸在方案設計階段已初步確定，構件設計階段所做的工作是確定鋼筋的類型、放置位置和數量，因此，截面設計在混凝土結構中，也稱可以稱為配筋計算。節點設計在鋼結構中的使用比在截面設計中的使用更為廣泛，一般來說，節點設計也可以稱為連接設計。而構件設計主要有兩個部分組成：一是計算；二是構造，兩者共同組成了結構設計的主要內容，結構設計內容主要是根據計算和構造來確定的，計算是構造的基礎，構造是計算的重要補充，兩者是相互補充，相互聯系的。
　　繪制施工圖是設計的最后一個階段。施工圖是工程師的語言，工程師的設計意圖主要是通過施工圖紙來表達，施工圖紙是施工人員進行施工的主要依據，關系到施工的質量和效率，也關系到工程的質量和使用功能的發揮。因此，在繪制施工圖紙時，必須保證圖紙的表達正確、規范、簡明和美觀，以便施工人員通過圖紙正確的理解設計意圖，保證施工工作與設計工作相聯系，保證施工的順利進行。
　　四、結束語
　　建筑結構設計是建筑設計的重要組成部分，對建筑的結構和施工都重要影響。作為建筑設計人員，必須要對建筑結構設計的基本內容有清楚的認識，才能順利的完成結構設計工作，才能保證設計方案的質量。
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