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1、建筑結構選型的影響因素及其對策研究【摘要】建筑結構選型受到功能、材料、造價、工期、文化等多個 因素的影響，木文首先對建筑結構選型的基木原則進行分析，接著分析其 主要影響因素，最后對于不同類型的結構及其優缺點進行了扼要論述。【關鍵詞】建筑結構；選型原則；多層和高層建筑結構；單層大跨度 建筑結構一、建筑結構選型的基本原則在建筑設計中，空間組合和建筑造型的主要環節是選擇最住結構方 案，即結構選型。結構選型應遵循以下原則。一是適應建筑功能的要求，對于有些公共建筑，英功能有視聽要求， 如：體育館為保證較好的觀看視覺效果，比賽大廳內不能設柱，必須采用 大跨度結構；人型超市為滿足購物的需耍，室內空間具有流動2、性和靈活性, 所以應采用框架結構。二是滿足建筑造型的需要，對于建筑造型復雜、平 面和立面特別不規則的建筑結構選型，要按實際需要在適當部位設置防震 縫，形成較多有規則的結構單元。三是充分發揮結構自身的優勢，每種結 構型式都冇各自的特點和不足，冇其各自的適用范圍，所以要結合建筑設 計的具體情況進行結構選型。四是考慮材料和施工的條件，由于材料和施 工技術的不同，其結構形式也不同。例如：砌體結構所用材料多為就地取 材，施工簡單，適用于低層、多層建筑。當鋼材供應緊缺或鋼材加工、施 工技術不完善時，不可大量采用鋼結構。五是盡可能降低造價，當幾種結 構形式都有可能滿足建筑設計條件時，經濟條件就是決定因素，盡3、量采用 能降低工程造價的結構形式。二、建筑結構選型的主要影響因素（1）建筑物的功能定位任何建筑物都是為了實現一定的功能，建筑物的功能設置對于其到結 構選型具有十分重要的影響，尤其是在空間和體量的結構架構設計上，結 構必須為功能服務。否則可能出現無用功，如大跨度的結構就需要鋼筋混 凝土與鋼混組合結構一起，才能實現其功能訴求。（2）建筑結構材料問題建筑結構需要各種各樣的建筑材料經過加丁整合處理設計而成，建筑 結構對于建筑材料也有較大的依賴，一些特有的建筑建筑結構形式更是如 此，尤其是在當前的一些“概念設計”中，新材料的出現使得建筑結構的 選型也受到了影響，得以以不同的方式和形象出現。（3）建筑成木4、的影響根據統計數據顯示，結構成本往往占到整個建筑總成本的70%以上， 經濟學“理性人”的假設告訴我們，投資者總是會進行“成本-收益”核 算，所以企業把資金投入企業，其根本H的就在于通過企業的產品和服務 實現資金的增值。因此在設計開發建筑結構之時，必須充分考慮到建筑成 木的影響。（4）建筑方案及其規劃問題在建筑結構的選擇中，往往有多種多樣的建筑方案與規劃可供參考。不同的建筑方案與規劃有不同的結構設計與之匹配。但是，我們再建筑結 構設計的時候應該綜合考慮各個方案的成本、難易及美學價值等多方面的 影響，綜合考量，選擇一個科學合理的結構設計方案。(5)其他因素建筑結構選型受到諸多因素的影響，除了前文所5、論述的一些因素之 外。還受到諸如地質條件、文化環境、區位因素、未來發展戰略等諸多因 索的影響。我們應該從體系的思想出發，考慮整體性與綜合性，建筑結構 選型的冃標、內容、原則、方法、實施途徑、模式、工作體系、運行機制 與工作評價等諸多方面加以體系性的研究與實踐。三、主要建筑結構類型及其基木情況(1) 框架體系框架體系的構成包括梁柱框架、板柱框架。其受力特點有兩個，一是 豎向荷載下梁的彎-剪，柱的彎-壓；二是水平荷載下整體傾覆,樓層剪力。 在高抗震烈度地區不宜使用，一般多用于住宅樓，辦公樓，教學樓，綜合 樓。要求鋼筋混凝土結構W20層，鋼結構W 30層。在柱網布置方面， 工業建筑一般采用內廊式：邊6、跨68米，中跨2.4-3米。或者等跨式: 雙跨時612米，多跨時68米；柱距6米，層高3. 6-5.4米。民用 建筑則要求柱距：小柱距一1開間；大柱距一2開間。跨度：內廊式6 8 + 2. 13 + 68,等跨式68 + 68 +68。此外，還有一些特殊 的柱網結構，具體結構可以參考圖1。(2) 剪力墻體系體系構成為全現澆剪力墻、大型板材墻、內澆外砌、內澆外掛。其建筑特點在于空間小，室內整潔，無梁柱暴露。豎向荷載下墻體受壓。水平 荷載下結構如同懸臂深梁，受彎一剪。變形特點包括以下幾個方面。A, 當層數較少，墻體高寬比4時，墻體以彎曲變形為主，側移曲線呈彎曲型; c,當層數一般，墻體高寬比14時7、。下面選取框架剪力墻體系進行說明。框架剪力墻體系山框架加剪力墻構成。建筑特點為綜合體建筑的功能 要求。框架提供大空間，建筑布置靈活；剪力墻的間距較密，空間小， 建筑布置不靈活。結構特點方面，框架結構延性好，主要承擔豎向荷載。 但抗推剛度小。剪力墻的抗推剛度大，抗側承載力高，承擔大部分水平荷 載。應該提高抗震能力，首先抗震墻應避開需要開大洞口的墻體位置；其 次，在獨立結構單元端部，抗震墻距外墻二8米；再次，防震縫兩側不宜 設成對的抗憲墻，縱向抗震墻不宜設在獨立結構單元的兩端；最后，抗震 墻宜用L T H 口形。抗震墻的數量一般要求一個獨立結構單元內，沿每 一主軸方向，不少于3片，抗震墻的間距L和8、樓蓋長寬比L/B,具體可 參考下表1。（3）豎筒挑托體系體系構成包括豎筒：鋼筋混凝土墻筒，挑梁：懸挑長度68米，承 托6-10層。形式為懸臂深梁，箱形梁，空腹桁架。建筑特征為核心式平 面布置，上大下小的建筑體型；結構特征包扌舌以下兩點，一是質量和剛度 分布，a質量重心偏高，傾覆力矩大；b剛度上大下小，底層側移大。二 是抗震防線，a豎筒：唯一的抗震防線，底部形成塑性較出現機動體系； b挑梁：豎向地震作用下彎矩剪力大。只有豎筒抗推，側移呈彎剪變形，并偏于彎曲型。在構造時，要求豎筒底部內力設計值放人15,配筋加強; 豎筒底部少開洞，開小洞，洞邊加框；混凝土強度等級：豎筒MC40,挑 梁2C40；挑梁9、根部斷面三05懸挑長度；挑梁軸線宜位于豎筒筒壁。四、結語結構布置是否合理，對結構的安全性、實用性以及造價影響很大，確 定合理的結構布置，需要充分考慮建筑的功能、造型、荷載、高度、施工 條件等，本文選取的是三種常見的造型結構設計，此外，還有諸如筒中筒 體系、框筒束體系、豎筒懸掛體系、主次框架體系、多筒一框架體系等等 不一而足，需要根據具體的時間、地點和其他條件加以合理選擇。參考文獻：1 呂大剛，邢方亮，張世海等基于模糊規則推理的建筑結構選型評 價系統J哈爾濱工業大學學報，2003, 35 (10)： 1153-1155.2 曾鐵軍建筑結構選型及其設計探討J城市建設理論研究(電子 版)，2012, (36).3 潘錦熾建筑結構選型的理論及應用研究J 城市建設理論研究(電子版)，2012,(7).作者簡介：胡耿，男，1967年7月出生，湖北省宜昌市當陽市人，大專學歷,工 民建專業。現就職于湖北華宇高科建筑設計咨詢有限公司宜昌分公司當陽 辦事處，主要從事建筑結構設計工作，具有二十多年的工作經驗。