影響建筑構造的因素與建筑構造設計程序

殷瑜

（黑龍江省七臺河市政建筑勘察設計院，黑龍江七臺河154600）

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影響建筑構造的因素與建筑構造設計程序

殷瑜

（黑龍江省七臺河市政建筑勘察設計院，黑龍江七臺河154600）

摘要：影響建筑構造的因素主要有自然氣候條件因素、結構作用因素、各種人為因素、物質技術條件等。建筑構造設計，要滿足建筑的功能要求，確保結構的堅固和安全，采用先進技術適應現代建筑發展的需要，考慮建筑經濟、社會和生態等綜合效益，同時，注意建筑造型美觀。建筑構造基礎設計程序特性包括分析特性和程序應用。

關鍵詞：建筑構造；因素；設計；原則；程序

1影響建筑構造的幾個因素

1.1自然氣候條件因素

如果對自然氣候因素估計不足，設計不當，就會出現諸如建筑物的構、配件由于材料熱脹冷縮而開裂、滲漏，或由于室內溫度不宜而影響正常工作、生活等問題。因此，在建筑構造設計時，必須掌握建筑物所在地區的自然氣候條件及其對建筑物的影響性質和程度，對建筑物相應的構件采取必要的防范措施，如防水、防潮、隔熱、保溫、加設變形縫等。同時，還應充分利用自然環境的有利因素，如利用風壓通風降溫，利用太陽輻射改善室內熱環境。

1.2結構上的作用因素

能使結構產生效應（如內力、應力、應變、位移等）的各種因素，稱結構上的作用，分為直接作用和間接作用。直接作用是指直接作用到結構上的力，也稱荷載。荷載又分為永久荷載（如結構自重）、可變荷載（如人、家具、設備、雪、風的重量）和偶然荷裁（如爆炸力、撞擊力等）。間接作用是指使結構產生效應但不直接以力的形式作用在結構上的各種因素，如溫度變化、材料收縮、地基沉降、地殼運動（地震作用）等。結構上作用的大小是結構設計的主要依據，決定著建筑物組成構件的選材、形狀和尺度，與建筑構造設計密切相關。因此，在構造設計時，必須考慮結構上的作用這一影響因素，在結構的作用中，風力的影響不可忽視。我國各地區的設計規范中都有關于風荷載的明確規定，在設計時應嚴格遵照執行。此外，地震對建筑物的破壞作用不可忽視。在構造設計中必須高度重視地震作用的影響，根據概念設計的原則，對建筑物進行抗地震設計，采取合理的抗地震設計以增強建筑物的抗地震能力。

1.3各種人為因素

人類在從事生產和生活的過程中產生的機械振動、化學腐蝕、爆炸、火災、噪聲等，往往也會對建筑物造成影響。因此，在建筑構造設計時，必須有針對性地對建筑物采取如隔振、防火等相應的防護措施，以消除或減輕不利的人為因素對建筑物造成的損害。

1.4物質技術條件

建筑材料、建筑結構、建筑設備及施工技術是建筑的物質技術條件，它們把建筑設計變成了建筑物。在建筑發展過程中，新材料、新結構、新設備及新的施工技術迅猛發展、不斷更新，促使建筑構造更加豐富多彩，建筑構造要解決的問題也越來越多樣化、復雜化。因此，在建筑構造設計中，就要以構造原理為理論依據，充分考慮物質技術條件的影響，在原有的、經典的構造方法基礎上，不斷研究，不斷創新，設計出更先進、更合理的構造方案。

2建筑構造設計的原則

2.1滿足建筑的功能要求

滿足建筑的功能要求是建筑構造設計的主要依據。我國各地自然條件、生活習慣等都不盡相同，因此不同地域、不同類型的建筑物，往往會存在不同的功能要求。北方地區要求建筑物在冬季能保溫，有震動的建筑要隔震，有水侵蝕的構件要防水。在建筑構造設計中，必須不斷研究科技、經濟和社會發展所帶來的新問題，及時掌握和運用現代科技新成果，最大限度地滿足人們越來越多、越來越高的物質功能和精神功能的需求。

2.2確保結構的堅固和安全

在進行建筑構造設計時，除根據荷載的大小、結構的要求確定構件的必須尺度外，在構造上還必須采取一定的措施，來保證構件的整體性和構件之間連接的可靠性。對一些配件的設計，也必須在構造上采取必要的措施，確保建筑物在使用時的安全。

2.3采用先進技術適應建筑發展的需要

建筑工業化把建筑業落后的、分散的手工業生產方式改變為集中的、先進的現代化工業生產方式，從而加快了建設速度，降低了勞動強度，提高了生產效率和施工質量。盡快實現建筑工業化，是擺在建筑工作者面前的迫切任務。因此，在建筑構造設計時，必須大力推廣高新技術，選用節能減排的建筑材料，定型構件。

2.4考慮建筑的綜合效益

采用節能建筑構造方案時，雖然一次性投資增大了，但節省了日后的采暖費用，整體費用降下來了。又如，提倡節約、降低造價的同時，還必須保證工程質量，絕不能以偷工減料、粗制濫造作為追求經濟效益的代價。在建筑構造設計時既要考慮經濟效益又要考慮社會效益，生態效益。

3建筑結構的基礎設計程序

建筑結構基礎設計（JCCAD）程序包括獨立基礎和條形基礎設計、彈性地基梁和筏板基礎設計、樁基和樁筏設計等部分。建筑結構基礎承擔上部建筑物上的荷載及地震作用，將其傳至地基。基礎設計分為基礎結構設計、地基設計及基礎沉降。對于柱下獨立基礎、墻（砌體）下條形基礎按剛性基礎進行地基設計，并進行基礎沉降計算。對墻（混凝土）、柱下條形基礎接連續梁或彈性地基梁計算。高層建筑的筏形基礎，采用有限元進行基礎設計和沉降計算。對深基礎按承臺樁、非承臺樁、摩擦型樁、端承型樁設計和沉降計算。對于基礎的設計計算，由于地基土質情況的復雜性和基礎模型假定的多種性，引起結果的不確定性。由于程序計算是在很多假設和簡化的條件下進行的，要了解程序的技術條件，得出合理的計算結果。

程序的分析特性。建筑結構基礎設計（JCCAD）程序對基礎地基設計采用多種計算方法。在各種地基條件和各種上部結構條件下，可選擇適合的設計方法。第一，整體基礎分析方法。計算假定有彈性地基梁模型、文克爾模型、廣義文克爾模型、彈性地基梁有限元法。對筏板沉降計算采用假設附加應力已知方法和剛性底板假定、附加應力為未知的計算方法。第二，基礎上部結構的共同作用。在整體基礎結構設計中，上部結構剛度對基礎有影響。程序采用以下方法考慮上部結構剛度影響：上部結構剛度與荷載凝聚法、假設上部結構為剛性的倒樓蓋法、上部結構等代梁法。

總之，建筑構造設計要滿足建筑的功能要求，確保結構的堅固、安全，采用先進的技術以適應建筑現代化需要，考慮建筑的綜合效益，注意造型的美觀，還要采用科學的設計程序。

參考文獻：

［1］包世華.新編高層建筑結構［M］.北京：中國水利水電出版社，2011.

［2］羅福午，張慧英，楊軍.建筑結構概念設計及案例［M］.北京：清華大學出版社，2003.

［3］中國建筑科學研究院PKPMCAD工程部.結構施工圖設計(梁、板、柱及墻) ［M］.北京：中國建筑科學研究院，2011.

Influencing Factors and Design Process of Building Construction

YIN Yu
(Qitaihe Civic Building Survey and Design Institute of Heilongjiang Province, Qitaihe 154600, China)

Abstract:The main influencing factors of building construction include natural climatic conditions, structure factors, a variety of human factors, material and technical conditions. Building construction design need to meet the functional requirements of the building to ensure strong and safe structure, with the use of advanced technology to meet the needs of the development of modern architecture, meanwhile consider economic, social and ecological comprehensive benefits of the building and pay attention to the attractive appearance. Building construction basic design program features include analysis features and program application.

Key words:Building construction; Factor; Design; Principles; Program

作者簡介：殷瑜（1989-），女，黑龍江七臺河人，助理工程師，主要從事土建結構設計工作。

收稿日期：2015- 12- 20

中圖分類號：TK243

文獻標志碼：A

文章編號：1674-8646（2016）03-0060-02