1、建筑结构选型的影响因素及其对策研究【摘要】建筑结构选型受到功能、材料、造价、工期、文化等多个 因素的影响，木文首先对建筑结构选型的基木原则进行分析，接着分析其 主要影响因素，最后对于不同类型的结构及其优缺点进行了扼要论述。【关键词】建筑结构；选型原则；多层和高层建筑结构；单层大跨度 建筑结构一、建筑结构选型的基本原则在建筑设计中，空间组合和建筑造型的主要环节是选择最住结构方 案，即结构选型。结构选型应遵循以下原则。一是适应建筑功能的要求，对于有些公共建筑，英功能有视听要求， 如：体育馆为保证较好的观看视觉效果，比赛大厅内不能设柱，必须采用 大跨度结构；人型超市为满足购物的需耍，室内空间具有流动
2、性和灵活性, 所以应采用框架结构。二是满足建筑造型的需要，对于建筑造型复杂、平 面和立面特别不规则的建筑结构选型，要按实际需要在适当部位设置防震 缝，形成较多有规则的结构单元。三是充分发挥结构自身的优势，每种结 构型式都冇各自的特点和不足，冇其各自的适用范围，所以要结合建筑设 计的具体情况进行结构选型。四是考虑材料和施工的条件，由于材料和施 工技术的不同，其结构形式也不同。例如：砌体结构所用材料多为就地取 材，施工简单，适用于低层、多层建筑。当钢材供应紧缺或钢材加工、施 工技术不完善时，不可大量采用钢结构。五是尽可能降低造价，当几种结 构形式都有可能满足建筑设计条件时，经济条件就是决定因素，尽
3、量采用 能降低工程造价的结构形式。二、建筑结构选型的主要影响因素（1）建筑物的功能定位任何建筑物都是为了实现一定的功能，建筑物的功能设置对于其到结 构选型具有十分重要的影响，尤其是在空间和体量的结构架构设计上，结 构必须为功能服务。否则可能出现无用功，如大跨度的结构就需要钢筋混 凝土与钢混组合结构一起，才能实现其功能诉求。（2）建筑结构材料问题建筑结构需要各种各样的建筑材料经过加丁整合处理设计而成，建筑 结构对于建筑材料也有较大的依赖，一些特有的建筑建筑结构形式更是如 此，尤其是在当前的一些“概念设计”中，新材料的出现使得建筑结构的 选型也受到了影响，得以以不同的方式和形象出现。（3）建筑成木
4、的影响根据统计数据显示，结构成本往往占到整个建筑总成本的70%以上， 经济学“理性人”的假设告诉我们，投资者总是会进行“成本-收益”核 算，所以企业把资金投入企业，其根本H的就在于通过企业的产品和服务 实现资金的增值。因此在设计开发建筑结构之时，必须充分考虑到建筑成 木的影响。（4）建筑方案及其规划问题在建筑结构的选择中，往往有多种多样的建筑方案与规划可供参考。不同的建筑方案与规划有不同的结构设计与之匹配。但是，我们再建筑结 构设计的时候应该综合考虑各个方案的成本、难易及美学价值等多方面的 影响，综合考量，选择一个科学合理的结构设计方案。(5)其他因素建筑结构选型受到诸多因素的影响，除了前文所
5、论述的一些因素之 外。还受到诸如地质条件、文化环境、区位因素、未来发展战略等诸多因 索的影响。我们应该从体系的思想出发，考虑整体性与综合性，建筑结构 选型的冃标、内容、原则、方法、实施途径、模式、工作体系、运行机制 与工作评价等诸多方面加以体系性的研究与实践。三、主要建筑结构类型及其基木情况(1) 框架体系框架体系的构成包括梁柱框架、板柱框架。其受力特点有两个，一是 竖向荷载下梁的弯-剪，柱的弯-压；二是水平荷载下整体倾覆,楼层剪力。 在高抗震烈度地区不宜使用，一般多用于住宅楼，办公楼，教学楼，综合 楼。要求钢筋混凝土结构W20层，钢结构W 30层。在柱网布置方面， 工业建筑一般采用内廊式：边
6、跨68米，中跨2.4-3米。或者等跨式: 双跨时612米，多跨时68米；柱距6米，层高3. 6-5.4米。民用 建筑则要求柱距：小柱距一1开间；大柱距一2开间。跨度：内廊式6 8 + 2. 13 + 68,等跨式68 + 68 +68。此外，还有一些特殊 的柱网结构，具体结构可以参考图1。(2) 剪力墙体系体系构成为全现浇剪力墙、大型板材墙、内浇外砌、内浇外挂。其建筑特点在于空间小，室内整洁，无梁柱暴露。竖向荷载下墙体受压。水平 荷载下结构如同悬臂深梁，受弯一剪。变形特点包括以下几个方面。A, 当层数较少，墙体高宽比4时，墙体以弯曲变形为主，侧移曲线呈弯曲型; c,当层数一般，墙体高宽比14时
7、。下面选取框架剪力墙体系进行说明。框架剪力墙体系山框架加剪力墙构成。建筑特点为综合体建筑的功能 要求。框架提供大空间，建筑布置灵活；剪力墙的间距较密，空间小， 建筑布置不灵活。结构特点方面，框架结构延性好，主要承担竖向荷载。 但抗推刚度小。剪力墙的抗推刚度大，抗侧承载力高，承担大部分水平荷 载。应该提高抗震能力，首先抗震墙应避开需要开大洞口的墙体位置；其 次，在独立结构单元端部，抗震墙距外墙二8米；再次，防震缝两侧不宜 设成对的抗憲墙，纵向抗震墙不宜设在独立结构单元的两端；最后，抗震 墙宜用L T H 口形。抗震墙的数量一般要求一个独立结构单元内，沿每 一主轴方向，不少于3片，抗震墙的间距L和
8、楼盖长宽比L/B,具体可 参考下表1。（3）竖筒挑托体系体系构成包括竖筒：钢筋混凝土墙筒，挑梁：悬挑长度68米，承 托6-10层。形式为悬臂深梁，箱形梁，空腹桁架。建筑特征为核心式平 面布置，上大下小的建筑体型；结构特征包扌舌以下两点，一是质量和刚度 分布，a质量重心偏高，倾覆力矩大；b刚度上大下小，底层侧移大。二 是抗震防线，a竖筒：唯一的抗震防线，底部形成塑性較出现机动体系； b挑梁：竖向地震作用下弯矩剪力大。只有竖筒抗推，侧移呈弯剪变形，并偏于弯曲型。在构造时，要求竖筒底部内力设计值放人15,配筋加强; 竖筒底部少开洞，开小洞，洞边加框；混凝土强度等级：竖筒MC40,挑 梁2C40；挑梁
9、根部断面三05悬挑长度；挑梁轴线宜位于竖筒筒壁。四、结语结构布置是否合理，对结构的安全性、实用性以及造价影响很大，确 定合理的结构布置，需要充分考虑建筑的功能、造型、荷载、高度、施工 条件等，本文选取的是三种常见的造型结构设计，此外，还有诸如筒中筒 体系、框筒束体系、竖筒悬挂体系、主次框架体系、多筒一框架体系等等 不一而足，需要根据具体的时间、地点和其他条件加以合理选择。参考文献：1 吕大刚，邢方亮，张世海等基于模糊规则推理的建筑结构选型评 价系统J哈尔滨工业大学学报，2003, 35 (10)： 1153-1155.2 曾铁军建筑结构选型及其设计探讨J城市建设理论研究(电子 版)，2012, (36).3 潘锦炽建筑结构选型的理论及应用研究J 城市建设理论研究(电子版)，2012,(7).作者简介：胡耿，男，1967年7月出生，湖北省宜昌市当阳市人，大专学历,工 民建专业。现就职于湖北华宇高科建筑设计咨询有限公司宜昌分公司当阳 办事处，主要从事建筑结构设计工作，具有二十多年的工作经验。
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