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方案設(shè)計階段，結(jié)構(gòu)工程師的介入切忌對建筑提出太多太細(xì)的要求而堵塞建筑師的構(gòu)思源泉。正確的方法是遵循建筑師的思路，將合理的結(jié)構(gòu)想法毫不張揚地隱含于海闊天空的建筑創(chuàng)作中。

結(jié)構(gòu)體系的確定

結(jié)構(gòu)專業(yè)對建筑方案的要求更多的是出于抗震的考慮，這一點在高層建筑里尤其突出。高層建筑以水平荷載為主要控制荷載，結(jié)構(gòu)截面尺寸還要滿足剛度、延性的要求，使得方案設(shè)計會受到一定的約束。結(jié)構(gòu)工程師不應(yīng)僅僅提出很多限制，而應(yīng)為建筑排憂解難，結(jié)合方案的發(fā)展，創(chuàng)造性地協(xié)調(diào)和平衡建筑與結(jié)構(gòu)的關(guān)系，既給建筑師以靈活性，結(jié)構(gòu)自身也有創(chuàng)新，且經(jīng)濟、合理。確定結(jié)構(gòu)體系時，總體上結(jié)構(gòu)對建筑方案的要求有：抗側(cè)力結(jié)構(gòu)在平面上宜規(guī)則、對稱，同時具有良好的整體性；建筑的立面和豎向剖面宜規(guī)則，結(jié)構(gòu)的水平抗側(cè)移剛度宜在豎向均勻變化；柱子、剪力墻等豎向構(gòu)件的截面尺寸宜自下而上逐漸減少，水平抗側(cè)剛度和承載力避免有突變。結(jié)構(gòu)在配合建筑方案設(shè)計時需滲入以下結(jié)構(gòu)概念：①抗震的概念設(shè)計。②平面、立面的規(guī)則性。③結(jié)構(gòu)布置受力明確，傳力途徑直接簡單。④合理的結(jié)構(gòu)體系，合理的剛度要求。⑤溫度縫、沉降縫、防震縫的合理設(shè)置。⑥技術(shù)創(chuàng)新及新技術(shù)、新材料的應(yīng)用。結(jié)構(gòu)工程師參與建筑方案的設(shè)計，為方案的可行性、合理性和具體實施提供了保證，避免因建筑師的結(jié)構(gòu)概念欠缺導(dǎo)致方案的不合理。建設(shè)單位往往只關(guān)注效果圖所表現(xiàn)的外觀效果，就有可能選中一些結(jié)構(gòu)上存在隱患的方案。方案確定以后，結(jié)構(gòu)工程師只能被動地接受，這樣帶來設(shè)計和施工的難度可想而知，更談不上經(jīng)濟性和合理性了。

構(gòu)件的合理構(gòu)成

結(jié)構(gòu)工程師結(jié)合建筑平面的功能和需要進行合理的結(jié)構(gòu)布置。構(gòu)件的合理布置主要強調(diào)三點：首先，保證結(jié)構(gòu)的對稱性和均勻性；其次，保證荷載傳遞路線的簡潔性；第三，保持結(jié)構(gòu)的合理剛度。對稱性和均勻性方面，一般通過筒體、剪力墻等構(gòu)件的布置，可以設(shè)法調(diào)整結(jié)構(gòu)的剛心和建筑物的質(zhì)心、平面的形心盡量接近，從而實現(xiàn)結(jié)構(gòu)的基本對稱，如結(jié)構(gòu)有較大的不對稱，將引起結(jié)構(gòu)在水平側(cè)向力的作用下產(chǎn)生較大的轉(zhuǎn)變形，不利于結(jié)構(gòu)的安全。好的結(jié)構(gòu)體系應(yīng)該是①兩個主軸方向的抗側(cè)力剛度接近、變形特性相近；②豎向的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)變化均勻，不要突變；③同一方向的各片抗側(cè)力結(jié)構(gòu)剛度盡量均勻，水平荷載作用力應(yīng)力分布均勻，有利于結(jié)構(gòu)抗震延性的實現(xiàn)；④中央核心與周邊結(jié)構(gòu)的剛度協(xié)調(diào)均勻，保證主體結(jié)構(gòu)具有較好的抗扭剛度。構(gòu)件的布置應(yīng)該保證荷載的傳力直接。豎向上，樓蓋的布置應(yīng)盡量使豎向荷載以最短的路徑傳遞到墻柱等豎向構(gòu)件；豎向構(gòu)件的布置，應(yīng)使在豎向荷載下構(gòu)件的應(yīng)力分布在水平方向上均勻；轉(zhuǎn)換層的布置，應(yīng)盡量做到使上部結(jié)構(gòu)傳來的豎向荷載通過一次或二次轉(zhuǎn)換即能傳遞到下部結(jié)構(gòu)的豎向構(gòu)件上去。水平方向上，樓蓋要具有一定的剛度和強度，有效地傳遞水平力，協(xié)同空間結(jié)構(gòu)各部分抗側(cè)力結(jié)構(gòu)工作；整體抗側(cè)力結(jié)構(gòu)體系明確，傳力直接；非承重的墻體用輕質(zhì)材料，且與主體結(jié)構(gòu)柔性連結(jié)。結(jié)構(gòu)的合理剛度主要指樓面結(jié)構(gòu)的剛度合理即梁板截面尺寸選擇合理，布置適當(dāng)和主體抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的剛度合理。

技術(shù)設(shè)計階段

技術(shù)設(shè)計階段中，結(jié)構(gòu)工程師主要工作是進行結(jié)構(gòu)布置即確定結(jié)構(gòu)構(gòu)件的截面尺寸和混凝土強度等級，然后選取能反映結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)的計算程序上機試算并確保試算輸入的參數(shù)、數(shù)據(jù)要準(zhǔn)確。計算結(jié)果的判別主要看結(jié)構(gòu)自振周期及位移（高層建筑）、結(jié)構(gòu)單位面積重度、整體結(jié)構(gòu)的剪重比、扭轉(zhuǎn)以及各構(gòu)件的內(nèi)力及配筋情況等是否屬正常情況。如果計算結(jié)果超出正常范圍，則首先要檢查輸入數(shù)據(jù)是否正確，其次考慮是否必須修改構(gòu)件截面以至于結(jié)構(gòu)布置再重新計算。除上部結(jié)構(gòu)的試算外，還要根據(jù)上部結(jié)構(gòu)型式及場地地質(zhì)水文條件選擇合適的基礎(chǔ)型式。如建筑物涉及到深基坑施工，還必須根據(jù)場地周圍環(huán)境、基坑深度、地下水水位高低及水量多寡等條件初步確定切實可行且經(jīng)濟合理的基坑開挖、邊坡支護及隔降水方案。在這個過程中結(jié)構(gòu)工程師要不斷的與建筑師交互各種信息，合理的對建筑方案和結(jié)構(gòu)方案進行調(diào)整優(yōu)化，目的是使整體結(jié)構(gòu)布置與建筑方案最大限度的渾然一體。在水到渠成的實現(xiàn)建筑方案的同時，使結(jié)構(gòu)經(jīng)濟、合理，比如兩主軸方向的剛度和產(chǎn)生的位移接近、同類構(gòu)件的受力均衡、配筋在經(jīng)濟配筋率范圍內(nèi)等。

施工圖設(shè)計階段

初步設(shè)計經(jīng)審批后，進入施工圖設(shè)計。此時經(jīng)常遇到的情況是，由于規(guī)劃、消防、人防、綠化等原因，建筑設(shè)計或多或少要進行修改完善。此時，結(jié)構(gòu)專業(yè)必須與之緊密配合，如屬大修改，則幾乎必須重復(fù)新一輪的初步設(shè)計；局部的小修改，則初步設(shè)計大構(gòu)架可以不變，僅作局部相應(yīng)的修改。施工圖設(shè)計階段的結(jié)構(gòu)設(shè)計，結(jié)構(gòu)工程師應(yīng)要求建筑師提供一些詳盡而準(zhǔn)確的設(shè)計條件，以便進行結(jié)構(gòu)施工圖設(shè)計。這些條件大致歸納如下：（1）室內(nèi)地坪的海拔高程、室內(nèi)外高差，用來確定基坑開挖深度，地下室露天頂板的標(biāo)高及荷重計算等。（2）樓層結(jié)構(gòu)標(biāo)高與建筑標(biāo)高的相互關(guān)系用來決定建筑面層荷重和支承梁截面高度。（3）樓層使用功能詳細(xì)分布、樓層孔洞位置及尺寸用來決定樓層結(jié)構(gòu)布置。（4）設(shè)備用房位置、設(shè)備外尺寸及重量用來確定樓面荷載及設(shè)備吊裝井尺寸。（5）樓梯編號及其定位尺寸用來確定樓梯的結(jié)構(gòu)型式和支承條件。（6）電梯地坑深度、消防梯集水坑位置及深度考慮基礎(chǔ)或承臺形式及確定其頂標(biāo)高。（7）自動扶梯平面位置、尺寸、起始梯坑平面尺寸及深度用來決定其支承條件并衡量樓層凈高尺寸。（8）地下室斜車道坡長，車道出入口部高度用來決定坡道的支承條件、出入口處是否需要做反梁。（9）樓層廁所、廚房等房間位置、形式用來確定決定結(jié)構(gòu)標(biāo)高下臥以及填充料的荷載。（10）屋面坡度做法（采用結(jié)構(gòu)找坡或是建筑找坡）。（11）地下室或屋面水池平面位置及尺寸（確定合理的支承條件）。（12）天棚吊頂做法（全部吊頂或局部吊頂或不吊頂需做平板結(jié)構(gòu)）。（13）外墻門窗口尺寸及立面做法（確定外圍梁高及窗框做法）。（14）外墻飾面材料（確定圍護結(jié)構(gòu)材料品種）。（15）室內(nèi)間隔墻布置情況（固定的或是靈活隔斷以決定樓面等效荷載）。（16）設(shè)備管道穿行形式（是否需要橫穿樓層梁或剪力墻）。（17）地下室防水做法（防水層材料類別），地下室底板集水坑位置及尺寸。（18）電梯門旁或門頂指示燈設(shè)置位置及尺寸（決定剪力墻予留孔洞）。施工圖設(shè)計階段，結(jié)構(gòu)工程師在接到這些條件后，應(yīng)該以積極、主動、配合的態(tài)度對待，如果所提供的設(shè)計條件對結(jié)構(gòu)布置無大礙則應(yīng)積極采納，若對結(jié)構(gòu)受力十分不利或造成結(jié)構(gòu)布置極不合理，則應(yīng)及時反饋與建筑、設(shè)備等相關(guān)專業(yè)一起商量解決方案，以達(dá)到全面性和整體性的合理。一個優(yōu)秀的設(shè)計應(yīng)該是各專業(yè)配合協(xié)調(diào)、渾然一體的。結(jié)構(gòu)專業(yè)在方案設(shè)計、初步設(shè)計和施工圖設(shè)計三個階段中分別從整體、局部到細(xì)部，從不同的層面與以建筑專業(yè)為主的各專業(yè)協(xié)調(diào)配合。在這個過程中，結(jié)構(gòu)工程師應(yīng)積極、主動的參與，這樣才能完成一個合理的建筑設(shè)計。

作者：王光峰單位：濟寧職業(yè)技術(shù)學(xué)院