建筑結構選型的綜合考慮

■劉 軍 ■長江工程職業技術學院，湖北 武漢 430212

隨著科學技術的不斷進步，計算機網絡程序的廣泛應用為建筑結構工程師們帶來了極大地便利，大大的提高了工作效率和設計質量。但計算機在廣泛應用的同時也存在著相應的弊端，養成了很多設計人員一味的依賴電腦，設計過于簡單，大多依賴電腦的后期制作，將一些圖集東拼西湊起來，并且計算機的結果也無法判斷正誤，只是利用軟件讓自己的作品更加規范化。對于如何加強建筑結構之間的整體性、合理性、經濟性沒有任何概念。僅僅是不斷加強計算機的應用，這樣的建筑結構是缺少靈魂的，加快環保材質的研究與應用，使計算機結構設計更加安全、實用、經濟，同時合理的利用計算機軟件是現今建筑結構設計的當務之急。

1 建筑結構選型的重要意義

近年來，伴隨城市化進程的不斷推進，高層建筑逐漸成為了建筑行業的主要施工項目，這使得建筑結構的選型也主要以高層建筑為主。高層建筑的結構可供選擇的類型有很多種，但對于加強高層建筑抗震能力的結構則運用的比較廣泛。高層建筑的設計以及施工通常都要耗費更多的財力和物力，因此控制好高層建筑的質量和抗震效果顯得更加重要。但在建筑結構的選型上卻是不確定的，在這個過程中需要考慮建筑物的自身特征以及相關的外部因素。當前的建筑結構選型具有較高復雜性，在這樣的條件下只有對各類相關要素進行綜合考慮才能夠確保建筑結構選型的合理性，進而保證建筑結構可以滿足使用功能、經濟效益以及美觀性和質量性等多方面的要求。

2 影響建筑結構選型的主要因素

2．1 施工水平

對于建筑結構選型的影響因素有多種，但是首先應當考慮的就是施工水平因素。某一時間段的建筑結構選型在很大程度上都受到當時的施工技術水平的左右，在大型起重機及各類建筑機械先后出現之后，才使高層建筑的各種結構型式成為現實。一般來說，施工水平對建筑結構選型的主要影響包含以下三項。首先，先進的施工技藝為建筑結構選型提供必要的基礎;其次，建筑結構的選型必須要復合當前的施工條件，不能超過當前的能力范疇;其三，在進行建筑結構選型時還應當注重將施工工藝因素與工程的具體施工條件相結合，這是由于很多情況下同一種結構型式可以對應不同的施工工藝，但不同的施工工藝對材料消耗以及結構的受力性和抗震性能都具有重要的影響，為此在結構選型時要做到對施工工藝連帶其他元素都被納入考慮內容的范疇。

2．2 建筑結構材料

所有成功的建筑結構選型都是建立在一個好的方案基礎上，即選擇一個合理可靠的結構形式和結構體系。建筑結構型式的選擇是建立在對工程的設計要求、地理環境、材料選擇、施工條件等多方面綜合分析下的結果，這樣才能夠確定最優的結構方案。其中的建筑結構材料在很大程度上起著決定性的影響。伴隨著科學技術的不斷進步和發展，新的建筑結構材料不斷涌現，在引發建筑材料變革的同時也推動著建筑結構的更新和發展。很多人都知道，在眾多建筑結構型式中，鋼材質的結構更加輕質且高強度，在世界范圍內得到了廣泛的應用。但是鑒于我國自身的國情需要，大多數的高層建筑采用的都是鋼筋砼結構體系，且通常利用普通鋼筋砼。這是由于我國的高層建筑普遍自重較大，為設計、社工以及材料運輸等技術指標帶來了諸多不良影響，在這樣的條件下為了保證項目建設質量只能選擇減輕建筑物自重的結構材料。

2．3 建筑物功能

對于建筑物的結構選型來說，建筑物的使用功能是首先需要考慮到的內容。從某種程度上來說，任何建筑都是對客觀環境的要求，依照這些要求來確定建筑物的尺寸、規模以及其他相關要點。對于建筑物來說，其最大的功能和作用就是滿足人們的相關需要，這使得其功能屬性顯得至關重要。在結構選型時應當盡量做到使選擇的結構在剖面上能夠與建筑物的使用空間相協調適應，盡量降低結構構件的高度，最大限度上提升空間的利用率，節省維護結構的初始投資費用。

2．4 建筑物結構的受力合理性

由于當前的建筑普遍以高層型式出現，而高層建筑在高度上具有其他建筑所不可比擬的特性。隨著建筑物的高度不斷上升，其重力荷載也呈直線上升的趨勢，作用在豎向構件柱以及墻上的軸壓力也隨之增加。在這樣的條件下對于基礎的承載力也就提出了更高的要求。與此同時，控制建筑物的水平位移也成為了主要矛盾，這種情況主要是由兩方面原因所造成的。一方面，超高層建筑的高度較高，使得風作用效應加大;而風力的加大也就使得合力作用點的位置變高，從而使其對于建筑物產生的作用效應也就變得更大。另一方面，超高層建筑的高度過高使得其自身的重心位置也相應的被升高，建筑的結構自重也相應的加大，此時在地震作用下就將導致薄弱部位加速破壞。因此，在進行建筑結構選型時應當確保結構的受力合理性。

2．5 經濟因素

最后，在進行建筑結構的選型時還要對經濟因素做好分析，系統的考慮結構方案經濟性。不僅要考慮到某個結構方案付諸實施時的一次投資費用，還應當考慮到其全壽命周期的費用。在進行結構的施工過程中還應當注意到建筑結構中的安全問題，一些建筑結構材料雖然具有耐熱的特性，但是耐火的功效卻不甚理想，一旦放生火災的話極易造成重大的損失。在出現地震等坍塌性事故時，需要較長的疏散時間，但超高層建筑大多采用鋼筋混凝土結構，在長時間的疏散過程中極易發生其他的安全事故。與此同時，許多建筑的投資都比較巨大，并且在所屬區域一般都應是當做代表性建筑來建造的。所以建筑無論是在經濟上，還是在文化乃至政治上都具有較強的影響。為此，在進行結構的選型時務必要強化結構的可靠性，強化建筑的整體性能質量。

結束語:建筑結構選型的綜合考慮內容相對來說比較復雜，靈活廣泛，綜合性比較強，這就需要結構設計人員充分發揮主觀能動性，在應用規范及應用力學基礎的前提下，根據自身對建筑結構的理解，通過自己多年的積累經驗，做出安全、合理、經濟的設計。建筑結構的選擇是設計思想發展的必然產物，所有的建筑工程在施工前都應當進行必要的考慮和分析，在確保建筑結構能夠滿足相關條件后方能進行具體的施工。

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