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建筑結構設計

時間:2022-12-29 02:46:27

開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇建筑結構設計,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。

第1篇

關鍵詞:房屋結構 建筑結構 設計優化

1 引言

目前,隨著科學的發展房屋結構設計技術不斷發展,而房屋結構中建筑結構的設計市場越來越龐大。對建筑結構設計優化后,能加強房屋的使用性,更有利于人民的居住,改善居住的環境。因此,要想在龐大的設計市場中脫穎而出,就需要在建筑結構設計優化的時候,就需要引進先進的設計技術,創新設計理念,根據房屋所處的實際地理環境,選擇合適的設計優化方案,爭取采用最低的造價來換取最大的經濟效果。同時,房屋結構建筑的設計優化還能提高使用者的居住環境和水平。因此,對于房屋結構設計中的建筑結構設計優化是目前建筑的最重要的目標。

2 目前的房屋建筑結構設計優化

目前的房屋結構設計優化還存在很多的缺陷,其中在優化過程中,只重視建筑尺寸的優化,在給予指定材料等建筑方面的要求后,優化只在建筑的表面進行,完全忽略了整體設計的優化。而這種僅僅滿足尺寸方面的優化對于整個建筑來說沒有任何意義。很多設計人員表明,建筑結構的優化需要的是合理的方案和布局,其中,表面的尺寸完全可以依靠計算機計算精密的數據,在實際的構建中符合數據就可以滿足了。而且還有另一個關鍵的缺陷,就是在目前的建筑結構中,它的目標還不能滿足建筑結構優化的需要。在設計優化的時候計算出來的結果只是一種理想主義數據,實際在實際的情況中,由于限制因素和變量效果等的影響,很難將這些數據應用到實際的建筑結構優化中。很多時候,建筑的設計方案和布局結構還是很不錯的,但是就因為計算方面的不足,導致沒有達到理想中的建筑結構目標。

3 建筑結構的設計優化理念

在對房屋結構設計中的建筑結構設計優化的長期探討中,建筑結構的設計優化也有自己的理念。其中優化設計理念包含四個方面。第一個方面是房屋建筑具有安全性能,建筑能夠反映人類的進步文明程度,能夠保障人們各種工作的順利進行,因此,對于建筑的安全性能有很高的要求。建筑結構的設計無論優化到什么程度,都是需要建立在安全性能的前提之下,一旦一個建筑優化的連安全性都保證不了,那么這個建筑就失去了存在的意義,甚至帶來很大的災難。第二個方面是可用性,建筑在表現美觀的同時,設計優化的主打理念還是建筑的可用性,功能要滿足使用者的要求,帶來舒適的感覺。第三個方面是建筑結構的優化需要保護環境,我國在長期的發展中,人們對于保護環境的意識不高,造成我國目前環境的嚴重污染,因此,在建筑結構的設計優化的時候,設計合理,采用環保的建筑材料,排水等具有污染性的系統要做好環保的防護工作。第四個方面是可用價值性,在建筑結構的設計優化中,不能只顧眼前的利益,為了節約成本,而偷工減料,降低建筑的實際可用價值。建筑結構的設計優化理念的真正目標是用最少的錢卻能打造出最有價值性的建筑。

4 房屋結構設計中的建筑結構設計優化方法

做任何事情有了目標和理念之后,在實際操作中都要講究方法。因此,對于建筑結構如此重要的事情也需要一套詳細的方案。

4.1 建筑結構的整體優化方法

房屋結構設計中的建筑結構設計優化主要表現在房屋建筑的整體結構上和房屋建筑的部分結構倆部分的設計優化。其中對于建筑的部分優化有很多方面,例如屋頂的優化,圍護的優化等幾個方面。這些方面不僅僅需要建筑設計者運用自己所學的精心設計,還得考慮到適用性能和造價等問題。在優化設計的時候,還必須進行實地的考察,結合實際情況對建筑進行設計優化。對于建筑的整體性優化來說,優化好的建筑要確保整體牢固,如果發生突發狀況,能夠把損失降到最低或者沒有,這樣優化出來的建筑是最好的。因此,在設計優化整體的時候,需要能夠考慮各種可能出現的狀況。例如,地震是最容易出現的自然災害,在構建的時候就應該提前在建筑中加入一些避免降低地震的措施。在房屋結構的構建材料鋼筋是降低地震破壞力的主要材料,因此對于鋼筋與鋼筋的接頭距離應該嚴格按照有關部門的規定構建,這樣才能夠整體對建筑進行設計優化。

4.2 建筑設計優化的細節方案

當建筑的整體優化方案確定以后,需要細致的對建筑的細節問題進行研究。在建筑結構的不同部位對于負載的要求不同,就算負載要求相同,但是因為在同一部位的材料數據等各種參數也不相同,因此,就造成了對建筑細節的優化設計方法不同。而且在這些細節的問題中,很多實際的數據是不能通過計算機等機器計算的,完全需要的是人工計算,這就為細節的優化設計帶來了很多的難度。這就需要建筑設計優化的工作人員能夠根據自己多年的經驗和積累的知識,快速準確的計算細節優化的各種數據,學習國外的先進方法,結合我國本身自己具備的設計理念,設計出我國自己的建筑優化方法。而且,在材料使用具體來說也屬于細節,在構建之前應該對材料的使用有一個大概的了解,不用的材料也要根據情況回收利用,節約建筑設計優化的成本費用。設計人員的自身素質也要提高,目前我國的建筑水平還處于落后的階段,需要我們的設計人員多向國外學習,引進他們的先進水平和經驗,取其精華,取其糟粕。在建筑的結構設計上要注重均衡,無論是橫向還是縱向都需要倆邊平衡,具有美感。

5 總結

很多人都認為建筑是固體藝術,建筑師的設計優化方法能夠賦予這個建筑物靈魂。因此,我們的設計師應該對未知失誤勇于探索,積極創新,以自己最大的熱情投入到實際的建筑構造中去。對建筑的優化要根據實際情況作出探究,經濟價格適用,建筑結構的優化能夠符合使用者的要求。而且,設計師不論再怎么對設計方案進行創新和設計,都要在保證建筑安全性的前提之下。

參考文獻

[1]李飛.鋼筋混凝土建筑結構設計優化探討.《城市建設理論研究(電子版)》.2013年6期

第2篇

[關鍵詞]建筑 結構設計 安全度

中圖分類號:U414 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2016)01-0116-01

1.引言

在建筑結構設計中,最重要的基本的問題就是安全度的設計。根據結構設計的角度來看,在平面形狀中,三角形結構比圓形、正方形、工字形、橢圓形等結構在抗側移能力和抗彎曲變形等方面弱很多,因為其具有較大的迎風面,承受的水平風力作用較大,所以說三角形建筑的結構具有較差的安全性。因此,確保建筑結構的安全性是確保建筑物安全的首要前提。

2.建筑結構設計中的安全度概念

在一定的經濟條件下,賦予結構以適當的安全度,使得結構在預定的使用期限內能夠滿足各種預期的功能要求,這是進行建筑結構設計的基本目的,通常來說,建筑結構必須滿足一下幾點功能:

(1)在正常施工可能出現的各種作用建筑結構必須可以承受,在使用時可能出現的各種作用建筑結構也必須可以承受,而且在遇到偶然發生的事件的時候,建筑結構的整體穩定性仍然可以保持,這也就是我們說的建筑結構的安全性。

(2)在正常時其工作性能良好,也就是建筑結構具有適用性。

(3)在對建筑結構進行日常的維護,建筑結構可以保持長久,也就是耐久性。

建筑結構安全與否的標志就是上述所說的安全性、適用性、耐久性,其總稱為結構的安全性。結構的安全度是指在規定的條件下,規定的時間內,對預訂功能完成的概率。

3.我國建筑結構設計安全度現狀

自從上世紀50年代以來,我國建筑結構的設計方法幾經變化,從容許應力設計法到破損階段設計法,再到極限狀態設計法和概率極限狀態設計法,但是安全度設計卻沒有發生什么變化。我國的安全度設計水平一直落后于國際通用設計標準。安全系數、分項系數、可靠指標是安全度在結構設計標準方面的主要表現,同時一些其他因素對于安全度也有影響,比如荷載標準值、結構的構造規定等。通過一些規范來分析比較我國建筑結構設計安全度的現狀,國外設計規范取用的荷載值高于我國,國外的材料強度的取值低于我國,國外所用結構承載力計算公式的安全裕度高于我國,有的可能存在不安全的隱患,國外對結構的構造規定遠高于我國,例如,我們將我國混凝土結構安全度和國外標準相比,就發現我國的混凝土結構安全度偏低,我國在混凝土構造上規定柱子的壓筋的最小配筋率為0.4%,然而前蘇聯1949年就規范柱子的壓筋最小配筋率為0.5%,我國的安全度較低與前蘇聯的標準,我國規范中要求的梁的拉筋和柱的壓筋都明顯低于國際標準。這也就表明,在建筑設計結構安全度的每一個環節的安全性都低于國外。

我國在解放初期的時候,因為緊張的物資供應,國家對外備戰、對內建設的大環境下,我國從事建筑行業的科研人員為我國事業做出了巨大的工序,因為受到物資、材料、資金等各種因素的限制,他們采用的可能是世界上最低的建筑結構設計安全度,為建國初期的中國建立了許多建筑物,而且經受了幾十年的考驗,這應該給予極大的肯定,但是從上世界80年代以來,我國的綜合國力得到了提升,經濟得到了迅猛發展,現行的結構設計安全度對于我國現今的國情已不再符合,結構設計低安全度對于今后的發展不能滿足,如果繼續按照低結構安全度進行建筑結構設計對于國家眼前和長遠的利益都不符合。和國際現有的結構設計標準相比較來看,我國的機構設計水平低于國際標準,這對于我國建筑行業公司走出國門,去國外進行投資是不利的,對于我國的形象是一種損害。因此,在我國現如今綜合國力、經濟實力都增強的條件下,我國應該選擇合理的建筑結構設計安全度,這才利于我國建筑行業的良好發展。

4.從設計思想上進行轉變,使安全度水平得到全面提升

4.1 開發商要將高安全性能的建筑結構作為銷售的競爭點

建筑結構設計安全度的高低不僅僅是一種純政府的行為,因為建筑結構是一種特殊的商品,當前房屋的開發商、用戶會參與其中。開發商在進行建筑結構安全度設計的時候,一定要本著質量第一、安全達標的標準進行設計,應該為其建造并出售給用戶的建筑物的安全質量負責,開發商應該在對售價影響不大的前提下使得安全度得到最大程度的提高,開發商也可以將高的安全性能作為商品的競爭點,得到建筑物用戶的認可,提高企業商品的銷售量。

4.2 提升結構設計安全度標準,有利于建筑業主利益和要求的滿足

根據我國現有的國情來看,現有的低建筑結構設計安全度不能夠滿足我國建筑業的需求,也很難得到建筑物業主的滿意,因此,提高建筑結構設計安全度的標準是勢在必行的,這對于提升生產、生活水準也是非常有利的,對于促進國民經濟的發展也有一定作用,而且還能夠使建筑業主的利益和要求得到滿足。

4.3 盡可能合理的多使用合格的鋼材

現如今我國綜合實力遠高于建國初期,物資匱乏的局面以不再,因此,現如今在進行建筑結構安全度設計的時候,應該在建筑主體中盡可能的多使用合的鋼材,而沒必要像建國初期那樣挖空心思的節約鋼材,只有在結構安全度設計中合理的多使用鋼材,才利于建筑物安全性能的提升,滿足開發商和建筑物業主的需要。

5.總結

建筑結構設計安全度設計在確保建筑物安全可靠方面是非常重要的,其對于建筑物的安全性、適用性、耐久性具有重大意義,因此在建筑結構設計中做好安全度的設計是重中之重,本文首先對建筑結構安全度的概念進行了介紹,并探討分析了我國建筑結構設計安全度設計的現狀,并根據我國國情提出了從設計思想上進行轉變,全面提升安全度水平的觀點,其主要包括開發商要將高安全性能的建筑結構作為銷售的競爭點、提升結構設計安全度標準,有利于建筑業主利益和要求的滿足、盡可能合理的多使用合格的鋼材三個方面,做好上述三方面的工作,對于我國建筑結構安全度的提升具有重大意義。

參考文獻

[1] 黎正平.對建筑結構設計安全度的幾點看法.《新材料新裝飾》.2014年1期

第3篇

關鍵詞:建筑結構;抗震設計;探析

地震所具有的破壞性會給人們的生產生活帶來嚴重的影響,造成重大損失。特別是近年來,地震的頻繁發生,國家、人們的安全極大的受到了威脅,因此抗震設計在建筑結構設計中越來越受到關注。隨著我國對地震方面的研究,建筑結構設計雖然不斷進步,但是抗震設計仍然存在不少問題,抗震設計問題亟待解決。以下就此問題進行詳細分析。

1建筑結構設計中抗震的影響因素

1.1建筑抗震場地

建筑抗震場地對于建筑結構的整體抗震能力具有重要影響,是抗震設計的影響因素之一。地震具有不同程度的破壞性,在地震發生時,地表位置會產生變化,若是建筑場地選擇在土層較軟、土質疏松的地段,建筑結構會被嚴重破壞,造成不可估量的損失。

1.2建筑結構體系

建筑結構體系是與建筑物整體安全相聯系的。一方面,抗震設計要慎重處理整體和局部的關系。建筑結構要有一定的余度,不能因為個體建筑而影響整體的效果,當建筑物的局部被破壞時,需要保證建筑結構的整體抗震性能不受影響。另一方面,建筑結構體系設計的過程中,要保證建筑結構部件的強度和剛度的均衡。如果剛度和強度分配不合理,個別的建筑結構部件剛度達不到要求,對于建筑物區域有影響時,就會嚴重影響建筑結構的抗震能力。因此,必須注意建筑結構體系在抗震中的設計。

2建筑結構設計中抗震設計存在的主要問題

建筑的選址問題、建筑的結構問題、建筑的施工問題是在抗震設計中要考慮的主要問題,這三個方面涉及到建筑結構的穩定性和抗震性。但是在現實建筑設計中,抗震設計仍然存在很大問題。

2.1抗震設計認識不到位

隨著社會的發展和進步,建筑行業在迅猛發展。然而,在現實建筑的設計中,建筑設計人員往往只重視建筑的實用性發展,而忽視了建筑的抗震設計。關于對抗震設計的認識,一直沒有實質性的提高,而且人們一直疏于對抗震設計的重視,只是在地震發生后,人們才注意到建筑的抗震設計。所以,提高建筑設計人員對于抗震設計的認識尤為重要。

2.2抗震設計的結構不合理

抗震設計結構關系到建筑的整體安全。建筑結構設計中,一些設計人員雖然考慮到了要進行抗震設計,可是,迫于某些原因,抗震設計的結構不合乎實際,偏離建筑設計,造成了嚴重浪費,沒有達到抗震的效果。抗震設計主要是提高建筑物的安全性,為達到這一目的,必須考慮建筑結構的實際情況和地理因素,制定合理的建筑設計方案,提高建筑物的抗震性。

3建筑結構設計中抗震設計的有效措施

建筑的抗震性能較差,不僅影響人們的生命和財產的安全,而且對周邊的建筑和設施也會產生影響。因此,必須要重視建筑結構的抗震設計。

3.1慎重選擇建筑場地

抗震設計中首先要考慮的就是建筑場地的選擇問題。場地選擇不好會大大降低建筑物的抗震能力。地震發生時伴隨著一定的地質活動,因此,在建筑結構選擇場地時,要盡量在一些平坦開闊地域建筑房屋。地質較為活躍地帶,不適合房屋的建筑。另外,土質的疏松對于建筑結構也有很大影響,在選擇場地時,要對建筑地帶的土質問題進行慎重分析。在一些密實度較大,土質較硬且土質均勻的地帶適合建筑房屋,更有利于提高建筑結構的抗震能力,保證建筑結構的穩定性。

3.2慎重選擇建筑結構

建筑結構是抗震設計的影響因素之一。合理的建筑結構,不僅可以保證建筑物的穩定,還可以提高建筑物自身的抗震能力。建筑結構抗震設計中要注意以下問題:第一,建筑結構的載重范圍。要實現建筑物穩定、安全這一目標,要注意在抗震設計過程中,建筑的贅余度建筑材料的材質是否變形問題。這一問題直接關系到建筑的穩定性能。第二,建筑結構的平面設置。建筑結構的抗震設計,平、立面的布置非常重要。一定要確保建筑的準確性。在抗震設計過程中,一定要嚴格管理數據,提高數據的精確度。第三,建筑結構材料的強度和硬度。建筑材料的強硬度影響建筑結構的抗震能力。建筑材料強度不夠,建筑結構則會易于發生突變,從而降低建筑物的抗震能力。因此在建筑結構設計中,為了達到抗震這一目的,必須科學合理選擇建筑結構。

3.3加強多重抗震防線的設置

地震發生時,多一道抗震防線,就多增加一份人們逃生的希望,同時也會提高建筑結構的抗震能力。建筑結構的抗震設計中,可采取設置多重防線的方法。首先可以優先使用具有良好延展性能的材料作為一道抗震防線,其次再選擇一些適合作為防震設計的部件,進行其他防線的設置。設置多重防線的好處是可以緩沖地震的沖擊力,盡可能的降低地震的破壞,減輕地震帶來的損失。

3.4科學布局減少地震能量

減少地震的能量,就可以盡量的降低地震帶來的破壞。以位移為基點的結構設計和定量分析是減少地震能量的重要方式。要達到建筑物在地震發生時造成的破壞的結構變形要求,可以進行設計定量分析,減少建筑下層的位移延性比。當然,選擇地震不活躍地帶以及地質硬度大的地方修建建筑也會降低地震能量。

4結束語

地震對于建筑物具有較強的破壞力,然而在無法對地震準確預測的現在,提高建筑結構的抗震能力是非常具有現實意義的。建筑結構設計中的抗震設計在現實實施中,需要考慮多方面的因素,更要注意建筑結構的整體穩定性和安全性。在當今時代,建筑設計不能僅僅只在乎建筑物的實用性和建筑帶來的利益,建筑設計工作者應改變以前的觀念,加強自身建筑設計專業知識之外,更要重視抗震設計在建筑結構設計中的作用和價值,把抗震設計觀念放在重要位置,采取科學的方法加強建筑的抗震能力。另外,為提高建筑抗震能力,建筑結構設計還需要注意場地、建筑結構體系、建筑材料等方面。總之,抗震設計是建筑結構設計中保證建筑物穩定性的最重要因素,同時也是保障人們安全的有效防線。

參考文獻

[1]王蓓蓓.建筑結構設計中的抗震設計探析[J].建筑工程技術與設計,2014(9):119.

[2]邵偉.探析建筑結構設計中的抗震設計[J].房地產導刊,2014(24):96.

第4篇

關鍵詞:建筑結構;結構設計;抗震設計

地震災害發生時,產生的破壞作用力較大,將會帶來嚴重的經濟損失和人員傷亡,影響到社會正常生產生活。在建筑結構設計中,抗震設計合理與否將直接到建筑結構穩定性和安全性,但是縱觀當前建筑抗震設計現狀來看,其中仍然存在一系列問題,還有待進一步完善。由此,加強建筑結構設計中抗震設計研究很有必要,有助于提升抗震設計水平,為推動建筑行業發展,為人們生命財產安全提供堅實的保障。

1.建筑結構設計中抗震影響因素

1.1建筑抗震場地

建筑抗震場地在建筑抗震設計中十分重要,抗震場地選擇合理與否將直接影響到建筑結構整體抗震能力。地震由于自身破壞程度不同,在地震災害發生時,地標位置會發生不同程度上的變化,如果建筑場地土層較軟,土質疏松,將嚴重影響到建筑結構穩定性。

1.2建筑結構體系

建筑結構體系直接關乎建筑物整體安全和穩定。抗震設計中需要協調處理局部和整體之間關系,為建筑結構預留一定的余度,避免由于個體建筑影響到建筑整體抗震水平,如果建筑物局部受到破壞,應該盡可能避免對建筑物整體結構帶來影響。同時,建筑結構體系設計中,綜合考量建筑結構部件剛度和強度之間的關系,如果剛度和強度分配不合理,可能導致個別的建筑構件性能無法滿足實際要求,一旦出現地震災害,將嚴重影響到建筑結構整體的抗震能力。

2.建筑結構抗震設計分析

抗震設計作為建筑結構設計中重要組成部分,直接關乎到建筑物結構整體安全性和穩定性。故此,在建筑結構抗震設計中,主要使用的方法包括延性系數設計和能力普法,充分考慮到建筑位移和抗震設計之間的關系,有助于優化和完善建筑抗震方案。

2.1延性系數設計

在延性系數中,緊緊圍繞著延性設計目標數據,在設計過程中對比分析抗震水平。在建筑結構抗震設計中,根據抗震數據進行計算,公式如下:YHYHΔΔ=Δ=μφφμφ在上述公式中,φH為建筑抗震結構設計的極限曲率,φY為建筑抗震結構設計中的屈服曲率;ΔH表示構件的極限位移,而ΔY則表示構件的曲線位移。經過公式計算可以得出延性系數和最大曲率之間的關系,獲得更加精準、可靠的延性系數,在此基礎上進一步設計可靠的抗震方案。延性系數作為建筑結構抗震設計中重要的設計指標,有助于更加全面的衡量建筑抗震中的位移變化,確保建筑結構抗震設計可以滿足實際要求,提升建筑抗震性能。

2.2能力普法

建筑抗震設計中,對于能力普法的使用,主要對已經設計好的抗震方案中,結合實際情況,綜合分析抗震結構的彈塑性,將剪力、屈服位移連接成曲線,了解建筑位移和加速度之間的關系。同時,在應用能力普法時,還需要充分考慮延性系數,具體公式如下:usuqΔΔμ=通過公式計算,為建筑抗震設計提供充足延性空間,盡可能降低建筑中結構破壞可能性,為人們的生命財產安全提供可靠的保障。

3.建筑結構抗震設計

3.1工程實例

以某城市市中心工程為例,交通較為便捷,地基占地面積為9958㎡,在建筑東南側有一處輕軌站,對于新時期工程抗震設計提出更高的要求。工程地上22層,高度大概在98.50m,周圍主要有五層裙房,層度高3.98m,主樓有2層地下室,主要是用于存儲設備和停車,地下室面積大概在96350㎡。

3.2抗震結構類型

工程結構抗震設計中,除了應該降低地震帶來的風險以外,還應該盡可能避免周圍輕軌交通帶來的影響和干擾。建筑結構材料以鋼筋混凝土為主,地下室則是選擇嵌固端,可以有效提升建筑結構抗震水平。建筑工程項目中涉及到大量的大跨越施工環節,將嚴重影響到建筑結構穩定性。基于此,為了盡可能降低建筑自重,還應該廣泛應用鋼結構,優化框架結構部分,滿足建筑抗震結構穩定性和安全性要求。建筑抗震結構選型方案設計中,主樓軸線間距控制在9m~10.2m之間,根據實際情況動態調整。6、10處的軸線間距調整為12m,主樓4層以上的軸線間距同樣調整為12m,4層以下則保持原樣不動,通過設計轉換桁架,可以有效提升建筑結構穩定性和安全性。

3.3抗震基礎設計

由于建筑自身所處的地理環境十分復雜,加之受到工程環境的影響,對于工程抗震結構穩定性和安全性帶來了十分深遠的影響,進一步優化和控制周圍因素的影響,提升建筑基礎結構控制成效。在建筑基礎設計中,為了打下堅實、可靠的建筑基礎,選擇了φ850鉆孔灌注樁,總長度為55m,單樁柱承載力為3000KN,通過合理計算可以了解到建筑的沉降量大概在18mm左右,為了控制建筑基礎沉降的同時,還需要避免建筑對周圍輕軌交通環境帶來的影響,在建筑抗震設計中引用隔震設計。抗震基礎設計人員需要了解到,由于抗震基礎設計和建筑物整體穩定性和安全性之間聯系較為密切,通過隔震設計可以有效加固建筑結構,阻斷地震災害發生時帶來的破壞力量傳輸渠道,在提升建筑基礎抗震水平的同時,還可以降低對上部分建筑結構的沖擊和影響。此外,也可以通過混合隔震裝置的應用,優化抗震基礎設計,為建筑結構整體安全和穩定打下可靠的基礎。

3.4上部結構設計

建筑上部結構抗震設計中,由于結構自身特性,可能存在不同程度上的限制問題,最為顯著的就是結構超限問題。主要是由于建筑平面和豎向的設計不規范,未能滿足實際要求,進而出現結構超限問題,影響到建筑結構設計合理性。在建筑上部結構施工中,2層主樓和裙房樓板存在大幅度開洞問題,在一定程度上影響到工程抗震結構穩定性和安全性。故此,在上部結構抗震設計中,需要提高對結構超限問題的重視,并提出預防措施。可以通過樓層采用彈性樓板,如果樓板發生開洞問題,可以根據樓板設計強度和剛度要求,適當的增加或減少樓板厚度,以此來提升結構抗震設計剛度;對豎向構件連續性進行維護,如果存在震動風險,可以通過豎向節點維護來提升抗震結構可靠性,避免剛度過于集中,提升上部結構抗震設計合理性。

4.建筑結構抗震設計中的注意問題

在建筑結構抗震設計中,由于涉及內容較廣,所以在設計中需要注意的問題較為多樣。抗震設計中需要注重均衡性搭配,建筑工程除了受到地震災害影響和破壞以外,更多的是受到外界自然環境多種因素影響。故此,建筑抗震設計中,需要注重結構均衡性設計,盡可能避免多方向作用力對建筑結構的影響。如果發生地震災害時,除了地震源的影響以外,空氣沖擊和建筑結構自身荷載等因素,均是導致建筑結構崩潰的主要原因,這就要求建筑抗震設計能夠地域多方面的破壞和干擾,提升建筑結構穩定性。結論:

第5篇

[摘 要]針對目前建筑結構設計當中墨守成規的現象,提倡采用概念設計思想來促進結構工程師的創造性,推動結構設計的發展。所謂的概念設計一般指不經數值計算,尤其在一些難以作出精確力學分析或在規范中難以規定的問題中,從整體的角度來確定建筑結構總體布置和抗震細部措施的宏觀控制。

[關鍵詞] 建筑設計 概念設計

在不斷的結構設計研究與實踐中,人們積累了大量有益的經驗,并體現在設計規范、設計手冊、標準圖集等等。隨著計算機技術和計算方法的發展,計算機及其結構程序在結構工程中得到大量地應用,每個設計單位都在為徹底甩掉圖板而做努力。結果給部分結構工程師造成一種錯覺,覺得結構設計很簡單,只需遵循規范、手冊、圖集,等待建筑師給出一個空間形成的方案(非結構的),使用計算機,然后設法去完成它,自己只不過是一個東拼西湊的計算機畫圖匠而已。這不僅不能有效地運用他們的知識、精力和時間、而且還會與建筑師的交流中產生分歧與矛盾。

我國結構計算理論經歷經驗估算,容許應力法,破損階段計算,極限狀態計算,到目前普遍采用的概率極限狀態理論等階段。現行的《建筑結構設計統一標準》(GBJ68-84)則采用以概率理論為基礎的結構極限狀態設計準則,以使建筑結構的設計得以符合技術先進、經濟合理、安全適用。概率極限狀態設計法更科學、更合理。但該法的運算過程中還帶有一定程序的近似,只能視作近似概率法。并且光憑極限狀態設計也很難估計建筑物的真正承載力的。事實上,建筑物是一個空間結構,各種構件以相當復雜的方式共同工作,且都并非是脫離總的結構體系的單獨構件。目前,人們在具體的空間結構體系整體研究上還有一定的局限性,在設計過程中采用了許多假定與簡化。作為結構工程師不應盲目的照搬照抄規范,應該把它作為一種指南、參考,并在實際設計項目中作出正確的選擇。這就要求結構工程師對整體結構體系與各基本分體系之間的力學關系有透徹的認識,把概念設計應用到實際工作中去。

所謂的概念設計一般指不經數值計算,尤其在一些難以作出精確理性分析或在規范中難以規定的問題中,依據整體結構體系與分體系之間的力學關系、結構破壞機理、震害、試驗現象和工程經驗所獲得的基本設計原則和設計思想,從整體的角度來確定建筑結構的總體布置和抗震細部措施的宏觀控制。運用概念性近似估算方法,可以在建筑設計的方案階段迅速、有效地對結構體系進行構思、比較與選擇,易于手算。所得方案往往概念清晰、定性正確,避免后期設計階段一些不必要的繁瑣運算,具有較好的的經濟可靠性能。同時,也是判斷計算機內和分析輸出數據可靠與否的主要依據。

比如,有的設計人員用多、高層結構三維空間分析程序來計算底層框架,還人為的布置一些抗震墻,即不能滿足樓層間的合理剛度比,也不能正確的反映底層框架在地震時受力狀態。問題在于結構概念不明確,沒考慮這兩種結構體系的差異。軟件的選擇和使用不當,造成危害是不容忽視的。美國一些著名學者和專家曾警告工業界:“誤用計算機造成結構破壞而引起災難只是一個時間的問題”。然而避免這種情況,概念設計的思想不妨是個好方法。

運用概念設計的思想,也使得結構設計的思路得到了拓寬。傳統的結構計算理論的研究和結構設計似乎只關注如何提高結構抗力R,以至混凝土的等級越用越高,配筋量越來越大,造價越來越高。結構工程師往往只注意到不超過最大配筋率,結果肥梁、胖柱、深基礎處處可見。以抗震設計為例,一般是根據初定的尺寸、砼等級算出結構的剛度,再由結構剛度算出地震力,然后算配筋。

但是大家知道,結構剛度越大,地震作用效應越大,配筋越多,剛度越大,地震力就越強。這樣為抵御地震而配的鋼筋,增加了結構的剛度,反而使地震作用效應增強。其實,為什么不考慮降低作用效應S呢?目前在抗震設計中,隔震消能的研究就是一個很好的例子。隔震消能的一般作法是在基礎與主體之間設柔性隔震層;加設消能支撐(類似阻尼器的裝置);有的在建筑物頂部裝一個“反擺”,地震時它的位移方向與建筑物頂部的位移相反,從對建筑物的振動加大阻尼作用,降低加速度,減少建筑物的位移,來降低地震作用效應。合理設計可降低地震作用效應達60%,并提高屋內物品的安全性。這一研究在國內外正廣泛地深入展開。在日本,研究成果已經廣泛應用于實際工程中,取得良好的經濟、適用效果。而我國由于經濟、技術和人們認識的限制,在工程界還未被廣泛地應用。

同時,在目前建筑結構抗震鑒定及加固中,概念設計的思想也應得到延伸。在1976年唐山地震中,天津市加固的2萬間民房無一倒塌,但天津第二毛紡廠三層的框架廠房,卻因偏重于傳統構部件的加固,忽視結構總體抗震性能的判斷,造成不合理的加固使抗震薄弱層轉移,仍然倒塌。

概念設計的思想被越來越多的結構工程師所接受,并將在結構設計中發揮越來越大的作用。然而現在的高校教學中,往往只重視單獨構件和孤立的分體系的力學概念講解。尤其在專業課教學中,單項計算練習居多,綜合練習偏少,并著重體現在考題中,使得相當部分學生養成只知套用公式解題的習慣。而且近年來強調計算機應用教育,比如,畢業設計用結構設計軟件計算、出圖。但由于計算機設計過程的屏蔽,手算過程訓練程度的削弱,造成學生產生一定依賴性,結果綜合運用能力下降,整體結構體系概念模糊。這些對于培養具有創造力、未來的工程師是相當不利的。

隨著社會經濟的發展和人們生活水平的提高,對建筑結構設計也提出了更高的要求。發展先進計算理論,加強計算機的應用。加快新型高強、輕質、環保建材的研究與應用,使建筑結構設計更加安全、適用、可靠,經濟是當條之急。其中,打破建筑結構設計中的墨守成規,充分發揮結構工程師的創新能力,是相當必要的。因為他們是結構設計革命的推動者和執行者。這則需要工程界和教育界進行共同的努力。推廣概念設計思想是一種有效的辦法。

第6篇

【關鍵詞】結構設計 安全性 措施

隨著社會經濟發展和人們生活水平的提高,對建筑結構安全提出了更高的要求。好的建筑結構設計是建造高質量建筑結構的前提和基礎。當前建筑設計中結構設計存在抗震設計能力低下,結構設計失誤等問題,不但會造成建筑物安全問題,更會影響設計行業的發展。應該從建筑結構設計的常見問題入手,在結合建筑設計,特別是建筑結構設計相關要求和規范的基礎上,提高建筑結構強度和穩定度設計。

一、提高建筑結構設計安全性的意義

我國正全而推行住房體制改革,人們對生命則產安全的要求越來越高,住宅的安全性首當其沖。由于目前建筑造價中結構造價以及材料價格所占的比例不人,因此。如能適當提高安全儲各實際上并不會引起建筑造價的很人波動,卻可以顯著減少質量問題。住房保障逐漸被越來越多的人重視。對低安全度的房產,業主將不得不付提高建筑結構設計安全性的意義。

從可持續發展的角度,通過選擇優質建材并采取必要的構造措施(如加厚保護層和增加配筋),適當提高結構的安全儲各是完全必要的。為提高耐久性所需的投入并不太多,但對延長結構使用壽命,減少維修加固工作量可起明顯作用,因而是完全值得的。因此。適當提高安全性水平不僅有利于促進建筑業發展,也有利于建筑的消費者。

二、當前的建筑結構設計存在的安全性問題

(一)建筑設計人員對其結構的安全意識不強

據分析發現,我國目前建筑結構設計上程中,大部分項目結構設計人員和管理人員對建筑項目結構的安全性都不太重視,也沒有一定的安全管理意識。由于其安全意識不強,使得其在建筑結構設計中就沒有充分考慮其建筑結構安全問題,也就使得因為建筑結構設計安全操作和技術規范的問題事故改頻繁發生,并直接影響了整個建筑物的結構安全,同時也影響了施上企業形象和人民群眾的生命財產安全。

(二)結構設計中存在偷工減料的現象

我國政府規定了鋼筋的配筋率,對這個高度重視,它是建筑結構設訓的基礎,關乎人民生命財產安全,不同部分的建筑物,它的配筋率各不相同。但是部分建筑公司為了獲得更大的利潤,節省成本,在建筑結構設計中偷上減料,或者用配筋率低的鋼筋,以次充好,影響建筑物的質量,它的安全性能減弱,給建筑物帶來安全隱患,嚴重威脅到人民的生命安個。另外,有些小的建筑公司力求利益的最大化,結構設計時選用一此能節省鋼材的、節約成本的冷軋鋼筋,這種不符合標準的鋼筋首先強度高,其次鋼筋韌性度小,再次鋼筋的脆性大。從而影響了建筑物抗震性能,首先給建筑結構設計帶來小穩定的因素,其次違反法律法規,最后給人民生命安全得不到保證。

(三)在建筑結構設計中對建筑抗震性考慮小足

前幾年發生的汶川地震與玉樹地震給當地人民的生產生話帶來了很大的影響以及損失,很多建筑物的毀壞也說明了我國有此地方建筑物的抗震能力很差,未達到我國規定的標準。因此,確保建筑物的抗震性是保證人民生命財產安全,減少地震時不必要的損傷以及傷亡的前提。在建筑結構設計中提高抗震設計水平是提高建筑物設計水平的一個重要方面。

二、提高建筑結構設計中安全性的措施

(一)提高并加強建筑結構設計者的專業水平

首先,相關建筑結構設計師應當加強自我學習能力,要在其日常工作中多多注意向經驗豐富的前輩進行學習,努力在提高其專業理論知識和專業技術的同時,也要注意提高其對影響建筑結構設計的安全因素的認識,并在其日常工作中嚴加注意,要充分考慮其結構材料、施工技術、自然環境因素等影響建筑結構使用性和安全性方面的因素,同時也要多加練習和思考,并在設計前做好準備工作,也要對其施工過程進行關注,并不時和施工技術人員和管理人員進行溝通,確保建筑工程的質量。與此同時,也要加強提高其技術規范制定的合理性,有助于建筑施工隊伍靈活應對和處理施工設計問題。

(二)嚴格按照國家規定的建筑規范設計建筑結構

隨著建筑業進一步的發展,建筑結構越來越被重視。國家也出臺了一此相應的規定。而一個國家的規定不僅僅是技術性的,還具有很強的政策性。而且這此規定是與時俱進的,要不斷修改,我們不能僅僅滿足于過去的設計標準。為了提高建筑的質量,消除安全隱患,建筑設計人員要謹守木責,對建筑過程中不符合國家相關規定的行為及時提出異議,并提出解決措施,以避免或減少類似情況的發生,使建筑結構設計更多的為人們考慮周全。同時,建筑結構設計人員對存在違規行為且屢教不改的人員要及時舉報,以免造成更嚴重的損失。

(三)開展科研,創新設計軟件

第7篇

建筑結構設計的安全性是指在建筑設計師進行設計的前提下,運用科學合理的建筑結構設計方法和手段,在相關部門和施工人員的配合下,最大程度的保證建筑的安全水平。建筑結構設計作為建筑施工過程中的重要環節,是保證建筑安全性的前提,一旦建筑結構設計出了問題,必將導致建筑安全性降低。隨著建筑設計的要求越來越高,建筑設計的問題也逐漸顯現。

1.1建筑設計抗災性能差

回顧近些年的災害史,我國多地地震、滑坡、泥石流等地質災害及臺風、暴雨等氣象災害頻發,在這些自然災害中,不僅造成房屋倒塌、人員傷亡,而且還使人民財產受到巨大的損失,嚴重影響了我國經濟、建設等方面的發展。在一次次災難過后,留給建筑業的更是反思,如何提高建筑的安全性,來切實保障人民生命財產安全,成為了所有人考慮的方向。建筑結構設計對于房屋后期安全性有著至關重要的作用,但在建筑結構設計時,部分建筑設計師對于抗災性能考慮較少,忽視了建筑在承受自然災害時的安全性能,建設完工的建筑抗災性能較差,致使問題不斷發生。

1.2建筑結構設計不合理

建筑結構設計是保證建筑安全性的重要措施,也是整個建筑工程中的關鍵一環。把握建筑工程中的質量問題關系到國家和人民的財產安全。但由于部分建筑設計者欠缺設計經驗、專業知識儲備不足、能力有限,對建筑結構設計不重視,影響了建筑結構設計,直接導致了建筑安全性降低,增加了建筑安全事件發生的可能性。

1.3建筑質量難以保障

隨著社會經濟的不斷發展,建筑業飛速發展,建筑業在社會經濟中的作用也越來越重要。然而在建筑施工中,建筑質量問題尤為突出,部分建筑單位考慮到自身經濟利益,從而在建筑材料上降低成本,導致部分建筑材料質量不過關,存在偷工減料的現象。部分建筑企業不重視建筑結構設計,敷衍了事,嚴重影響了建筑結構設計的質量,這些都直接影響了建筑的安全性,為今后埋下了重大的建筑安全隱患。

1.4建筑結構設計監管力度不足

隨著社會經濟發展對于建筑業的需求越來越大,我國建筑業發展迅速。然而建筑業一些基礎性法律法規、建筑標準建設不完善,對于建筑結構設計不重視,缺乏建筑設計的監管,為不法建筑企業提供了生存的環境。在建設結構設計中,缺乏規范、章程和標準,沒有明確的監管部門和監督機構,部分質量監管部門監督力度不足,也在一定程度上影響了建筑結構設計,降低了建筑的安全性。

2建筑結構設計提高建筑安全性的措施

建筑結構設計作為保障建筑安全的重要一部分,需要從根本上加以重視。對于建筑結構設計中存在的意識不足、設計不合理、質量難以保障、監督力度不足等問題,需要從設計者、施工方、監管部門等方面入手,找出切合實際的解決辦法,才能提高建筑結構設計的質量,發揮建筑結構設計在提高建筑安全性方面的重要作用,切實保障建筑的安全性,保障國家財產不受損失、人民生命財產安全不受威脅。

2.1加強抗災性設計

隨著安全性能要求的提高,建筑結構設計也要提高設計水平,切實保障建筑的安全性。在建筑結構設計中要因地制宜,結合當地實際情況,準確分析當地的氣象、地質條件,確保從實際出發,做到具體問題具體分析,設計出適合當地的建筑結構。只要適合實際情況的建筑結構才能在災害發生時,降低建筑的受損率,減少人員傷亡和財產損失。建筑結構設計人員要切實加強建筑的抗災性的理念,樹立“安全第一”的意識,從根本上認識到建筑結構設計對于建筑安全的重要性,只有這樣才能不斷推動建筑結構設計的發展,切實發揮建筑的安全防護作用。

2.2加強建筑結構合理設計

隨著經濟水平的不斷提高,技術水平也不斷發展。建筑結構設計人員要緊跟時代的步伐,結合時展背景,不斷提高自身的設計能力,利用空閑時間不斷學習新知識,新理念,掌握新技能,在不斷發展的今天,努力做到活到老,學到老,不斷充實自己,做到與時俱進。同時又要學以致用,結合計算機技術,對于掌握的新技能,新理念,結合實際進行應用,不斷提高自身的職業素養,不斷積累建筑結構設計經驗,提高自身的設計能力。同時要加強設計行業內交流,拓寬眼界,發掘新的技術,取長補短,在交流中積累經驗,獲得更多的建筑結構設計知識。通過不斷的學習來加強建筑結構設計的合理性,做到結合實際,將建筑安全放在首位,切實保障建筑安全。

2.3監控施工,提高質量

建筑結構設計是建筑安全性的重要保障,建筑施工是建筑結構設計付諸實踐的必經之路。要強化建筑結構設計在建筑安全性方面的作用,既要提高建筑結構設計水平,又要提高施工質量。在施工過程中,建筑結構設計方要時刻保持與施工方的聯系,指派專人進行監督,及時發現在施工中與建筑結構設計中不相符的地方,并提出相對整改建議,引起施工方對建筑質量的重視。施工方在在施工過程中和建筑材料采購中,要遵循質量第一的原則,不得私自采購劣質建筑材料,不得在施工過程中偷工減料,要從根本上杜絕這些現象的出現,確保建筑的承載能力,切實提高建筑質量,保障建筑安全。

2.4強化監管,提高監管力度

隨著建筑業的飛速發展,建筑結構設計中的安全隱患也越來越凸顯,建筑業的質量問題亟待解決。我國相關部門要結合實際發展現狀,制定符合我國建筑業發展實情的法律法規和相關標準,努力做到用制度管人,用制度抓安全。制定合理有效的規章制度,并在實際應用中,結合實際情況進行修正和完善。通過提高建筑結構設計標準,來嚴格規范建筑結構設計行業,用嚴格的標準來保證建筑結構設計的合理性、安全性。國家監管部門要加強監管力度,做到嚴格執法,在監督過程中及時發現問題,提出問題,督促建筑企業改正,并加大對違法違規企業的懲罰力度,加大違法成本。切實加強建筑結構設計的監管力度,提高建筑的安全性。

3總結

第8篇

【關鍵詞】建筑結構;結構設計;概念設計;創新性;作用

隨著我國建筑業的快速發展,建筑設計者亦隨建筑的高要求而不斷面臨更大的挑戰,本文闡述了概念設計對于建筑設計的意義,討論了如何開展概念設計,并且指出概念設計在實際運用中容易出現的問題。概念設計對于提升建筑,尤其是高層建筑、智能建筑的質量與使用效能的所起的作用是有目共睹的,作為建筑設計師,我們一定要深刻的理解概念設計的內涵,做出高質量的精品設計工程。

1、概念設計的內涵與意義

所謂的概念設計,就是不經過精密計算而以宏觀控制的特點來對結構的整體關聯和分系統關系進行有機整理和創造的一種設計思維。概念是人們在實踐基礎上經過感性認識上升到理性認識而形成的。目前,人們在具體的空間結構體系整體研究上還有一定的局限性,在設計過程中采用了許多假定與簡化。因此,這就要求結構工程師對整體結構體系與各基本分體系之間的力學關系有透徹的認識,尤其在一些難以作出精確力學分析或在規范中難以規定的問題中依據整體結構體系與分體系之間的力學關系、結構破壞機理、震害、試驗現象和工程經驗,把概念設計應用到實際工作中去,打破建筑結構設計中的墨守成規,充分發揮結構設計工程師的創新能力。針對目前建筑結構設計當中墨守成規的現象,從根本上避免由于設計軟件的差異而導致設計不科學問題的出現。

2、概念設計對于建筑設計的必要性

建筑設計需要對各個力學應力數值、結構數值、材料數值進行精確地計算,但是過分依賴計算機軟件,會對建筑結構造成不可預計的危害。比如在實際設計中很多設計人員用多、高層結構三維空間分析程序來計算底層框架,還有人為地布置一些抗震墻,但是不能完全滿足樓層間的合理剛度比,也不能完全正確地反映底層框架在地震時受力狀態。在設計中導致這樣問題的出現,根本原因就是在于結構概念不明確,沒考慮這兩種結構體系的差異。如果是運用概念設計方法可以在建筑設計的方案階段迅速、有效地對結構體系進行構思、比較與選擇,易于手算。所得方案往往概念清晰、定性正確,避免后期設計階段一些不必要的繁瑣運算,具有較好的經濟可靠性能。

同時,概念設計也是判斷計算機分析輸出數據可靠與否的主要依據。避免電算誤差問題的產生,在建筑結構設計中采用概念設計是最好的方法。在實際設計工作中,運用概念設計理念還可以對已經出現的問題進行深入的分析,從而發現深層次的因素,來改善設計水平。這往往比查找歷史數據更為便捷。這種方法也可用于核對電算結果的科學性與嚴謹性。總之,在設計工程中引入概念設計理念,會極大的簡化設計流程,避免因為計算機軟件的過分應用產生的數據脫節現象。每一個建筑結構工程師都要以概念設計的理念充實自己的工作。

概念設計對建筑師的理論素養與實際應用能力有著更高的要求,需要設計師不斷地豐富自身的知識,不斷的結合實踐鍛煉自身的能力。還能避免設計師過分的對計算機軟件產生依賴,僵化了設計思維。實際上,概念設計的運用,對設計師實際水平的提高也有重要意義。

3、如何開展概念設計

3.1 平面設計

建筑平面的形狀宜選用風壓較小的形式,并應考慮鄰近高層建筑對其風壓分布的影響,還必須考慮有利的抵抗能力和豎向荷載,在地震作用下,建筑平面要力求簡單。在高層建筑中,建筑體受到更多的風壓,沒有好的的流體外形,就會對建筑產生長時間的水平應力。隨著建筑層數提高,水平載荷下的側移現象逐漸加重。在平常情況下承受內部靜態應力,如果發生地震等或者其他地質災害,則會誘發外部形變,對建筑內居住者產生生命安全影響。在高層建筑中,如何在滿足相關要求的前提下選擇更好的抗側力體系成了結構工程師追求的重大目標。

3.2 剖面設計

在豎向傳力體系設計設計中,首先要注意建筑不能超高,因為新的設計準則對建筑超高有了更嚴格的要求。在高層建筑的設計中,抗側力結構剛度,應注意由基礎向頂層逐漸過渡,要盡量避免出現在豎向上剛度發生突變的現象,以免由于剛度的較大突變而削弱其抵抗水平荷載的能力。高層建筑必須有相應的錨固深度,此錨固深度可結合布置設備用房和地下停車庫的需要,作為一層或多層地下空間,這對降低高層建筑的重心有利,可提高建筑抗震能力及抗傾覆能力。

在豎向形體設計中,截錐形的建筑,采用由下而上分段逐漸減小樓層面積階梯狀體型,能使房屋剛度大大增加,由于房屋頂部的樓面尺寸比底部小,除了在建筑使用功能方面存在優點外,在抗風和抗震方面也具有一定的優越性。新月形的房屋就像一個豎向的懸臂殼體一樣,能有效地增加它低抗側向力的剛度,它的作用就像波形的屋面殼體能有效地抵抗重力荷載一樣,重力荷載由柱-殼-框架承受,側向荷載由豎向的殼體抵抗,該殼體由于樓面結構的加勁作用而得以加強,新月形的殼體形式能有效地抵抗對稱作用與它的側向力。上窄下寬形的高層建筑隨著高度的增加在符合豎向結構的要求下,樓身向上不斷收進與變細,這樣可減輕承受的風力,降低樓體的重心,加強結構的穩定性。

3.3 基礎設計概念

基礎除了與地基相互作用外,與上部結構作用的關系也很復雜,除非在建筑的邊緣部位出現荷載很大的情況,一般建筑基礎的變形總是中部沉降多,外級沉降小。

在進行地質條件選型中,首先地基地質要好,或采用樁基。要求地基沉降量不能過大,重要的是控制高低層的沉降差,天然地基的建筑,高層部分一般采用滿堂紅基礎,低層部分采用雙向條形或單獨基礎,高層建筑常設有通往地下車庫的通道,通道緊貼高層的外壁,并平行于外壁,作為車道的底板,便于鋪防水層,也保證了高層建筑的整體連接。根據不同建筑的地理位置結構形式可選擇樁基礎、箱形基礎和筏形基礎。樁基礎,當地基土質較軟弱,建筑物層數較多,荷載較大的情況下,天然地基不能滿足地基承載力的要求可以采用樁基將上部結構荷載直接傳到下部堅實的持力層,高層建筑的樁基礎可采用預制鋼筋混凝土樁,混凝土灌注樁和鋼管樁。箱形基礎,箱開基礎在高層建筑中廣泛應用,它整體剛度好,能將上部結構的荷載均勻地傳給基礎,對上部結構能良好地嵌固,箱基有效地抵抗不均勻沉降,并與周圍土體協同工作,提高建筑物的抗震和抗風能力。筏形基礎,筏形基礎適用于上部結構荷載較大,地基承載力較低的工程,筏形基礎整體較好,剛度大,能有效地分散上部結構的荷載,調整基底的壓力和不均勻沉降。

基礎不但和和地基之間有相互作用,它和建筑的上部的那些結構也是相互作用的,所以必須要做好基礎和上層建筑之間作用力的分析,加強基礎的承載力,控制好建筑高低層的差異,使用最合適的結構類型,從而保證建筑的穩定和安全。比如,進行高層的地下室通道設計的時候,在確保通道與外部平行的時候,更要做好外壁的設計,從而對建筑防水層設置起到積極作用,更可以加強建筑的使用性。

在建造下部基層時,基礎鋼筋應力不斷增長,建筑到四五層時鋼筋應力達到最高值,以后隨層數和荷載的增加應力又逐漸減小,這種現象是基礎和上部結構協同作用的結果,當上部結構高低層數差別很大,但地下室有直通要求時,應做成整體基礎,高低層不分開是有條件的。

4、總結

概念設計,總體上來說是整體設計的理念。要求設計師從宏觀方面入手,系統的分析設計中的諸要素,采用科學的方法完成設計作品。概念設計減少了設計師對計算機軟件的需求,更加強調設計師的理論素養和實際動手能力。只有對概念設計的理念有一個深入的了解,才能正確的處理可能出現的問題,設計出最符合要求的作品。

參考文獻:

[1]王樹中.建筑結構的方案設計[J].山西建筑,2006.

第9篇

關鍵詞:建筑結構設計;提高建筑安全性;合理化建議

近些年我國建筑行業發展迅速,各種形式的建筑物層出不窮,建筑結構設計也朝著多樣化方向發展,滿足了人們對建筑的不同需求,但是在這過程中也出現了一些問題有待解決,其中尤為突出的便是建筑安全存在隱患,因建筑安全性得不到保證而造成的經濟損失以及人員傷亡現象時有發生。如何保證建筑安全、提高建筑質量是當前建筑行業中重點研究話題,對實現企業長久發展、推動建筑行業進步具有重要意義,必須給予足夠的重視。

1建筑結構設計安全性介紹

建筑結構設計是建筑工程中的一項重要工作,建筑質量和安全與設計方案的可靠性及可行性有著直接關系,只有從建筑特點、內部布局、施工環境等多方面進行綜合分析,才能保證結構設計的科學、合理,從根本上減少建筑安全隱患,更好的發揮其功能,為人們的生活提供更多便利。當建筑在外力的作用下,其結構會出現不同程度的變化,如果建筑結構無法繼續承受外部壓力,就會發生變形甚至是坍塌現象,嚴重威脅了建筑內部人員的生命財產安全,保證建筑質量和安全一直是建筑企業不斷追尋的目標,所以需要從結構設計出發,做好工程前的調查、加強施工階段的管理、明確驗收標準,同時要對各項數據進行準確的計算,提高施工人員的安全意識和責任心,嚴格按照國家規定的建筑安全標準結合實際工程進行建筑結構設計,規范施工流程和作業手法,提高建筑結構設計安全性和整體建筑質量。

2影響建筑安全性的因素

2.1安全意識不足

要想保證建筑結構設計的安全性,就要意識到建筑安全性的重要性,從設計工作的各個環節為建筑安全性提供保障。我國已經出臺了一系列的規范及標準對建筑結構設計安全進行約束,特別是在建筑結構的抗震要求方面進行了明確規定,但是在實際工程中,很多人的建筑結構設計安全意識不足,沒有意識到安全性設計的重要性,存在僥幸心理,在對建筑結構設計安全性進行考慮的時候比較片面化;對建筑結構的抗震設計要求不夠重視,對抗震規范不夠了解,建筑結構抗震設計難度較大,其結構的穩定性及安全性得不到保證。

2.2結構設計不合理

建筑結構設計比較復雜,會涉及到很多方面的工作,需要設計人員進行全面的調查、分析以及計算,確定更加科學、合理的建筑結構形式,保證結構設計的可行性和適用性。但是當前很多工程為了迎合業主方要求,沒有對建筑結構設計實際要求進行考慮,結構設計不符合相關標準,甚至違背了基本的設計原則和設計原理,導致結構設計不合理現象嚴重,存在較多的安全隱患。

2.3抗震能力達不到要求

抗震設計是建筑結構設計安全必須考慮的問題,我國很多地區都位于地震帶上,只有提高建筑的抗震能力,按照相關抗震要求進行建筑結構設計,才能提高建筑結構的穩定性,減少因地震災害帶來的損失。但是當前很多城市的建筑結構抗震能力都達不到要求,一些建筑企業為了擴大自身利益,偷工減料現象嚴重,建筑結構的鋼材使用量不足,整體穩定性不強,當發生地震災害,容易出現房屋傾斜、倒塌現象,造成重大的經濟損失,引發人員傷亡。

2.4施工管理工作不到位

施工管理是保證工程質量的必要工作,包括施工材料管理、施工設備管理、施工人員管理等多個方面,所以必須從不同方面出發做好全面管理工作,為建筑安安全性提供最大保障。施工管理不到位是降低建筑安全性的主要因素之一,施工材料選用不符合使用要求、沒有對其質量進行檢驗;施工設備維護工作不到位,容易出現運行故障對工程質量造成影響;施工人員綜合素質不高,安全意識和責任意識不強,施工手法和施工流程不規范,這些情況都會對建筑安全性造成影響。

3建筑結構設計中提高建筑安全性的合理化建議

3.1提高安全意識

要想在建筑結構設計中提高建筑安全性,就要認識到安全性的重要,提高安全意識,做好每一個環節的設計工作,加大對安全隱患頻發設計環節的研究力度,制定科學、有效的解決措施降低安全隱患的發生概率。以相關規定和標準對結構設計進行約束,并結合實際工程情況進行結構設計工作,使其穩定性能夠達到工程要求;加強對建筑結構抗震性能和安全性的檢查與估測,確保建筑結構設計的安全性和抗震性。

3.2優化結構設計

科技的不斷進步為建筑行業的發展創造了有利條件,當前各種計算機技術和軟件的應用越來越多,在進行建筑結構設計的時候,可以充分利用先進的計算機技術和軟件,對結構設計進行優化,改善設計中存在的不足和缺點,提高建筑安全性,同時還能為技術人員提供更多的方便,工作效率得到了顯著提高。通過智能、精良的設計軟件,能夠對各項數據進行更加準確的計算,為建筑結構設計提供更加可靠的依據,提高建筑的安全性。

3.3加強建筑結構抗震性能設計

加強建筑結構抗震性能設計是提高建筑安全性的必要工作,在降低因地震災害造成的損失方面具有重要意義。在進行抗震設計的時候,需要以國家規定的建筑結構設計抗震要求和規范為基礎,對當地的地質構成情況進行詳細的勘察,選用更加合適的結構形式,并做好各種加固措施,提高建筑結構的穩定性抗震能力,保證建筑具有更高的安全系數。

3.4加強施工管理

對于提高建筑的安全性來說,加強施工管理非常重要的工作,在進行施工管理的時候,必須從材料、設備以及人員等多方面進行,對整體工程進行協調,實現提高建筑結構安全性的目的。在選用施工材料和施工設備的時候,需要嚴格按照合同規定進行,明確材料的規格以及設備的參數,并對材料質量進行抽檢,避免不合格材料的混入;對設備進行定期維護,避免出現設備故障。做好對施工人員的培訓工作,提高其安全意識,使其掌握更加全面、先進的施工工藝,規范施工手法,嚴格按照施工流程進行每一步工作,提高建筑安全性。

4結束語

綜合全文來看,對建筑安全性造成影響的因素有很多,最常見的也是最主要的有安全意識不足、結構設計不合理現象嚴重、結構抗震能力達不到要求、施工過程缺乏有效的管理,通過提高安全意識、優化結構設計、加強結構抗震性能設計、做好施工管理等方式,能夠有效解決建筑結構設計存在的安全隱患,最大程度上保證了建筑安全性,降低了安全事故的發生概率,在實現建筑行業穩定、健康發展過程中起到的重要作用。

作者:饒亞明 單位:江西省撫州市建筑勘察設計院

參考文獻:

[1]侯捷.在建筑結構設計中提高建筑安全性的幾點思考[J].江西建材,2016(13):32+35.

第10篇

關鍵詞:剪力墻結構;建筑結構;設計;應用

目前,剪力墻結構設計在國內并沒有相關規范條例,設計者應用在建筑結構設計中時參照實踐經驗和建筑實際要求來設計。剪力墻結構能夠更好地適應建筑的發展需求,是建筑結構設計中常見的一種結構,設計得當不僅能減少建筑施工時間,以其抗側剛度大等優勢還能增加建筑使用年限,在建筑結構設計中占據著重要的地位。雖然剪力墻結構應用廣泛,但是并不是所有建筑都適用,設計者應結合實際情況綜合考慮,根據可靠分析來設計剪力墻結構,才能最大限度發揮其作用。

1剪力墻結構概述

1.1剪力墻結構

剪力墻結構是指建筑(包括房屋極其附屬的建筑物)用來承受風荷載或者地震等自然災害引起的水平荷載的墻體,因此又叫做抗風墻、抗震墻或者結構墻。剪力墻結構設計初衷是為了防止建筑結構遭受外力破壞,提高建筑結構的穩固性。所謂建筑結構,根據施工方法分為:混合結構、框架結構、剪力墻結構以及框筒結構等,剪力墻結構具有抗側剛度大、用鋼量小以及抗震性能強等優勢,對比其他建筑結構,剪力墻在建筑結構設計中應用較廣泛。剪力墻結構的建筑材料一般選用鋼筋混凝土,利用鋼筋混凝土墻板承受建筑結構來自豎向受力和橫向受力,但在實際施工中,剪力墻結構主要指豎向的代替梁柱受力的鋼筋混凝土墻板(見圖1),水平方向仍然是用鋼筋混凝土的大樓板搭載墻上實現對建筑結構水平力的控制。

1.2剪力墻特征及種類

根據剪力墻的墻體是否開洞以及開洞尺寸的大小,6~7m的為大開間,3~3.9m的為小開間,而小開間剪力墻較經濟合理,減少了建筑成本,增大了建筑使用面積。剪力墻結構分別有以下四種:①實體墻,其中只有實體剪力墻結構墻體不開洞。實體墻的變形主要是曲型,墻體承受能力比較強,不會發生突變,穩定性較好。②整體小開口剪力墻,相對來說截面墻體開洞面積較小,占整個墻體面積的比例不超過15%,變形為彎曲型,彎矩圖處有可能發生突變。③多肢或雙肢剪力墻,墻體開洞面積過大并且洞口成列狀分布,彎矩圖處不會發生異常情況,受力特點和整體小開口剪力墻相似。④壁式框架剪力墻。墻體開洞面積在幾種剪力墻結構中是最大的,墻肢線與連梁線上的剛度比較接近,變形為剪切型,受力特點與框架結構相似。

2剪力墻結構設計在建筑結構設計中的應用

2.1剪力墻結構設計原則及要點

2.1.1對墻體進行受力分析

剪力墻結構在建筑結構設計中,墻體作為平面構件承受著建筑結構水平、垂直方向的剪力和彎矩,因此,在進行剪力墻結構設計時,要對墻體自身的實際受力情況進行充分研究和分析,保證墻體質量,才能發揮出剪力墻應用在建筑結構設計中的重要效果。

2.1.2平面內搭接

剪力墻的主要作用就是代替原始建筑結構中的梁柱受力,決定了剪力墻結構在同一平面內對自身剛度和承載力的要求。首先,剪力墻結構的平面布置方向應該盡量沿著主軸的方向,不能出現對直或拉通的現象,若方向不一樣,則應該使剪力墻結構連在一起,只有這樣,剪力墻結構才能發揮出在建筑結構設計中的價值。再者,剪力墻結構在垂直方向上要做到從下往上連續的布置,避免發生剛度突變,且剛度要分配均勻,剪力墻結構開的洞口要形成明確的墻肢和連梁。最后,合理控制剪力墻結構的數量,在建筑結構平面布置和設計時不能使剪力墻結構過于密集,需要平衡抗側力剛度,如果抗側力剛度過大,剪力墻結構重力加大,無形中對建筑抗震能力造成威脅。由于處在平面外的剛度和承載力相對較小,在建筑設計剪力墻結構時應盡量避免平面外的梁體與剪力墻連結,影響剪力墻彎矩發生突變導致施工質量問題,實在無法避免的情況下,應當按照相關施工標準加固剪力墻結構(見圖2),確保剪力墻平面內外安全。

2.1.3調整超限

1)剪力墻結構應遵循建筑樓層之間最小剪力數的原則,例如在建筑結構設計初期,考慮到提高建筑抗震性時需要適當降低建筑結構自身重量,剪力結構設計應在短肢剪力墻承受的第一振型底部地震傾覆力矩占結構總底部地震傾覆力矩40%以內的前提下,盡量控制剪力墻的數量[1]。2)有必要對樓層之間最大位移與樓層高之間的比例進行調整的原則,為滿足地震作用等對建筑造成扭轉或剪切變形導致的建筑樓層之間發生位移的需要,剪力墻結構設計不能只依靠控制豎向構件數量來對建筑變形進行處理,調整樓層之間最大位移和樓層高比例可以盡量減少樓層之間的扭轉、剪切變形。3)超限的具體內容是依據相關規定,剪力墻結構中連梁剪力和彎矩的跨高比須>2.5,反之,如果跨高比<2.5,則視為超過規定限度,但是跨高比大于2.5并不等于越大越好。例如當剪力墻結構連梁跨高比在5~6時,并不會導致連梁剛度發生變化,但是剪力墻出現超限現象,剪力墻結構發生突變概率增大,不利于整體建筑結構施工,這種情況應該采取框架結構的方式設計剪力墻。所以,剪力墻結構設計時,超限調整也是必不可少的內容之一,既保證剪力墻結構質量,又能有效控制建筑結構整體質量。

2.2剪力墻結構設計在建筑結構設計中的應用

2.2.1平面布置

明確定位剪力墻設計要點,平面布置應盡量均勻、對稱,同一平面內外的剪力墻結構的質量中心和剛度中心完全重合,減少扭曲,增加穩固性。建筑結構設計過程中較長的剪力墻結構要設計開洞口,并均勻分配成長度相等的幾段墻面,為避免剪力墻發生剪切破壞,相關施工指標規定:每段獨立墻面總高度與截面高度之間的比例必須≥2。剪力墻結構洞口一定要保證上下對齊,成列布置,避免墻洞交錯疊合導致剪力墻受力剛度減小,否則剪力墻結構容易變形,發生施工事故。在建筑結構抗震功能設計時,進行雙向或多向設置對剪力墻結構的功能性有一定的保障,形成一定的空間工作結構,當剪力墻結構洞口與墻邊或洞口與洞口之間形成墻肢截面高度與厚度比例<4的小墻肢時,應該采取框架柱箍筋設計對剪力墻結構進行全高加密。對較長的墻肢要分為兩個墻肢施工,超過8m長的墻肢都應設置施工洞使其劃分為小墻肢。同時剪力墻結構的抗側力剛度不宜過大,否則會導致墻體自身重力增大,違背了抗震性能設計的初衷。剪力墻結構的抗側力剛度值可以通過公式:T=n(0.05~0.06)來計算,式中,n為建筑結構的樓層數,建筑施工建模時計算得出精確數據,防止抗側力剛度過大影響建筑施工。

2.2.2墻肢截面厚度

剪力墻結構設計應用在建筑結構設計中,對墻體厚度施工有明確規范條例,例如短肢剪力墻,條例規定其底部加強部位不能<0.2m,其他部位必須>0.18m。剪力墻的厚度應按階段變化,為防止剪力墻結構發生剛度突變,剪力墻階段變化范圍應控制為50~100mm,且要均勻連續變化,當混凝土等級和強度改變同時發生時,建筑結構設計必須將兩者錯開樓層。剪力墻結構墻體厚度的規范性施工能有效保證墻體的穩定性和剛度,直接決定了建筑結構的穩固性和安全性。

2.2.3剪力墻結構連梁鋼筋配置

連梁是高層建筑的重要承重構件,按照國家四級地震抗震指標來說,剪力墻結構的配筋率不得低于0.2%,前三級抗震則要求不能低于0.25%。因此,在剪力墻結構設計過程中,連梁配筋率必須嚴格按照相關指標進行,結合實際對建筑結構連梁進行精確的承壓計算,可適當增加剪力墻的配筋率,有效防止扭曲、剪切力對建筑結構的破壞,同時也不可盲目增加,避免剪力墻結構自身重力過大影響其抗震性。

2.2.4邊緣構件設計

在建筑結構設計中設計剪力墻時,剪力墻的邊緣構件也是一個比較重要的部分。剪力墻結構的邊緣構件主要有端柱、暗柱等,增加邊緣構件的延展性,結合實際設計需求約束邊緣構件設計能防止剪力墻結構產生水平位移等問題。

3結語

在充分保證建筑結構的穩定性及安全質量的前提下,有效降低建設成本,優化建筑結構設計有助于建筑實現效益最大化。建筑結構設計中,剪力墻結構設計應用的重要性和廣泛性在國內建筑業已經占據了很大的比例,設計人員在設計剪力墻結構時,應經多番論證結合建筑實際情況和設計要求,以剪力墻種類的多樣性和靈活性為基礎,遵循設計原則,把握剪力墻的設計要點,促進剪力墻結構設計技術的發展,推動建筑事業取得更大的成就。

作者:孫家昱 單位:四川西南廣廈建筑設計院有限責任公司

參考文獻:

[1]付艷強.論剪力墻結構設計在建筑結構設計中的應用[J].科技風,2014,27(1):146-147.

第11篇

關鍵詞:房建工程;結構設計;問題;強化措施

中圖分類號:TS958文獻標識碼: A

引言:

建筑結構設計作為每個工程項目建設的基礎,是項目開展的重要前提工作。現階段,建筑功能出現了多元化發展,建筑結構的意義得到了更好的體現。在建筑設計方面,對建筑項目的特征進行體現主要是通過結構設計來進行實現,建筑結構在設計過程中經常會出現很多的問題,對建筑項目的安全性以及經濟性產生了很大的影響。為了能夠對建筑結構設計的質量和水平進行提高,針對出現的問題可以采取相應的措施,促進建筑項目設計得到更好的發展。

一、建筑結構設計中存在的問題

(一)建筑結構設計圖紙過于簡單

在建筑項目施工中,建筑結構設計圖紙的作用至關重要,要想使圖紙能夠更加完善和合理,要在進行設計時對每個細節問題都進行重視,在建筑結構設計方面要對建筑結構類型、建筑結構抗震設計、建筑結構抗震等級、建筑結構防裂等問題進行重視。但是,在現在的建筑結構設計中,存在著很多的設計環節不規范的情況,在設計方面采用的標準不規范,設計圖紙中對很多事物的標高等重要信息沒有進行明確,導致建筑項目在施工中出現了很大的隨意和混亂問題,對建筑項目的質量產生了很大的影響。

(二)建筑基礎選型不夠合理

建筑結構在基礎選型方面對建筑的安全性、實用性、科學性以及合理性問題要進行重視。現在,很多的高層建筑項目在基礎選型方面出現了不合理以及不科學的現象,地基的承載能力不足導致建筑項目出現變形的問題。不合理的建筑基礎選型會導致建筑項目地基出現不均勻的沉降問題,對建筑的安全系數有很大影響,建筑質量無法達到要求,對建筑項目的使用壽命也將產生很大的影響。

(三)地下室外墻設計不夠科學

在建筑結構設計中,地下室外墻設計占據非常重要的地位,其也是建筑結構設計中非常容易出現問題的部分。地下室外墻設計對地下室建設有很大的影響,對整個建筑項目的承載能力也有很大的影響,因此,在設計方面比較嚴格。但是,地下室外墻設計在整個建筑結構設計中并沒有得到很多人員的重視,在施工中也出現了很多的問題,比較常見的問題就是地下水位的高低、地下層數、地上負載等因素,這些因素對建筑項目的安全系數都有很大的影響,對建筑項目的質量也有很大的影響。

(四)房屋建筑中變形縫的設計不夠重視

在房屋建筑工程中,考慮到房屋所處位置的氣候環境因素,以及當地的冷熱差,要在房屋設計中加入變形縫的項目,以免因溫度變化造成房屋出現損傷,對于變形縫寬度的計算與設計,是考驗房屋建筑結構設計工程師專業素質的一項難題。現如今我國部分房屋結構設計師習慣在設計過程中忽略變形縫的重要性,而選擇在施工過程中用后澆帶來解決變形縫的問題,后澆帶雖然有一定的效果,但是在房屋的使用過程中壽命較短,而且不能進行二次修復,與變形縫相比,使用價值較低。因此房屋建筑結構設計工程師要加強對變形縫的認識,進行精準的變形縫設計。

二、強化房屋建筑結構設計的措施

(一)提高房屋建筑結構基礎設計的質量

在房屋建筑結構設計中,地基與基礎的設計不僅要安全適用,還要經濟合理。因此設計人員必須要從多個方面進行考慮。在進行房屋結構設計前,必須要現場地質進行認真、詳細的勘察,以根據全面的地質勘察資料為房屋的基礎及上部結構方案進行設計。在進行荷載計算過程中,除了套用基礎設計公式與地基所容許的承載力值進行設計之外,還要嚴重根據規范修正地基容許承載力值。由于不同的土,其承載力是不同的,因此設計人員必須要根據土層的類型,合理計算地基的承載力。在進行基礎設計計算時,必須要嚴格按照設計規范,采用總剛程序與分析法進行計算,盡可能減少計算的誤差,以提高房屋建筑結構基礎設計的質量。

(二)提高房屋建筑框架結構設計的質量

在房屋建筑結構設計中,對于框架結構設計,堅決不運行設置鋼筋混凝土樓電梯小井筒。同時,在選擇框架結構參數時,既要考慮樓層地震剪力系數、樓層的側向剛度比等因素,還要考慮其他指標對點算結果的驗算。另外,在結構配筋的設計上,對配筋率的最大或最小限值也必須進行充分考慮。嚴格按照相關規范要求,以確保在各個部位的鋼筋都能滿足延伸、長度、強度及搭接等方面的要求,以使建筑設計滿足強度要求,尤其是在發生地震時,建筑物就會出現一定的延性,有利于提高建筑的安全性。對于房屋頂層部分,也必須要根據規范標準進行設計,避免因屋面溫度應力問題而導致墻體出現裂縫問題。

(三)建筑主梁的設計

在現代房屋建筑結構設計中,主梁的設計是非常重要的。主梁作為建筑物的構件及支撐骨架,是保證建筑物穩定性與安全性的關鍵,因此建筑主梁一般不存在問題。主要的問題多出現在主梁處有次梁的設計方案中,因此必須要在有次梁處增加箍筋。通過在主梁有次梁處的兩側增加箍筋,以提高主梁及次梁的抗壓、抗剪及抗震能力,從而提升建筑物的穩定性及安全性。

(四)剛性樓面的設計

為了使程序的計算結果能夠很好的反映出建筑結構的真實受力狀況,以減少根本性誤差的出現,在設計過程中應盡量設計成剛性樓面。因此在建筑設計方案階段應避免大開洞、外伸翼塊太長及凹槽缺口太深等樓面設計問題。同時,還要保證建筑結構布置與配筋構造的合理性,且要保證結構的使用功能。若平面無法滿足剛性樓板的設定,這就要求在進行房屋結構設計中必須要增設連系梁板與在洞口邊增設暗梁邊梁,以增加梁板或暗梁邊梁的配筋量,并采用雙層配筋或斜向配筋等方法,以滿足剛性樓板的設計要求。

(五)承重墻結構的設計

現代房屋多屬矩形平面,其橫向剛度往往要小于縱向剛度,這就要求必須要有足夠的橫墻,才能有效保證房屋建筑結構的抗震性能。從地震災害可知,房屋墻體一般都是剪切破壞。因此,在進行房屋建筑設計時,必須要提高建筑的抗剪強度,以提升房屋橫墻的抗震能力。以提高建筑的抗剪強度,就要求提高材料的強度等級,并相應增加橫墻的軸壓力,因此需要將橫墻盡量成為承重與隔斷相結合的墻體。當房屋建設中的房間比較大時,設有沿進深方向的梁應支撐在縱墻上,以使縱墻承重。同時,建筑樓板應沿縱向擱置,因此形成橫墻承重,再加上縱墻因存在軸壓力而增加其抗剪能力。

(六)對建筑材料加以統籌安排與利用

在工作人員展開建筑結構設計工作的過程當中,對于各類建筑材料的選取同樣是關鍵的工作內容之一。對于建筑材料的選擇需要充分考慮的指標包括:建筑材料的受力特征;建筑材料的工作環境。同時,所選擇的建筑材料應當在保障材料使用性能的基礎之上,最大限度地降低建筑材料的損失與浪費問題。此過程當中需要特別注意的是, 建筑結構設計人員需要結合項目設計的實際情況,設計多種建筑材料的選取方案,通過綜合對比的方式,選擇經濟優勢、以及性能優勢最為突出的建筑材料設計方案。

三、結束語

房屋建筑工程行業仍在不斷發展過程中,新的房屋建筑工程也在不斷進行,為了保證房屋建筑工程的質量和減少房屋建筑中的問題,就必須要對房屋建筑結構設計加強,重新帶入房屋建筑中。并且在進行房屋建設的過程中,在實現提高建筑結構設計水平的同時,不斷發現探究可能出現的問題,并及時解決,保證房屋建筑結構設計革新與建筑施工的同步進行,推動我國整體房屋建筑結構設計水平的提升。

參考文獻:

[1]張鵬. 探討房屋建筑結構設計中的常見問題[J]. 中國建筑金屬結構,2013,20:84.

[2]王健. 房屋建筑結構設計中的常見問題及解決措施[J]. 中外企業家,2013,35:142+144.

第12篇

關鍵詞:建筑結構設計;設計原則;存在的問題

建筑結構設計是建筑設計的基礎,更是建筑項目施工及后期運行得以順利開展的前提所在。在建筑功能多元化發展的趨勢之下,建筑結構設計的重要意義得到了進一步的凸顯。在此過程當中,建筑設計工作人員希望賦予建筑項目的特征主要是通過結構設計的方式所展現出來的。建筑設計與結構設計之間的關系在于:制約與被制約。也正是由于這兩者之間存在制約與被制約的關系,從而使得建筑結構在設計過程中頻頻出現各類問題,無法確保建筑項目的安全與經濟。為了更加有效的保障建筑結構設計的質量與水平,文章就對結構工程設計中常遇到的有關問題進行相關分析探討。

1 建筑結構設計內容。

結構設計簡而言之就是用結構語言來表達建筑師及其它專業工程師所要表達的東西。結構語言就是結構師從建筑及其它專業圖紙中所提煉簡化出來的結構元素。包括基礎、墻、柱、梁、板、樓梯、大樣細部等等。然后用這些結構元素來構成建筑物或構筑物的結構體系,包括豎向和水平的承重及抗力體系。把各種情況產生的荷載以最簡潔的方式傳遞至基礎。結構設計的內容由上可知為:基礎的設計上部結構的設計和下部設計。

2 建筑結構設計的原則

建筑結構設計的基本原則是經濟、適用、安全、美觀、便于施工。一個優秀的建筑結構設計往往是這五個方面的最佳結合。結構設計一般在建筑設計之后進行,所以建筑結構設計一方面“受制”于建筑設計,另一方面又“反制”于建筑設計。結構設計應滿足、實現各種建筑要求,而不能對建筑設計造成影響;而結構設計的能力范圍是建筑設計的上限,也就是說建筑設計不能超出結構設計的能力范圍,不能違背安全、經濟、合理的結構設計原則,建筑設計的實現與否取決于結構設計。

3 建筑結構設計的關鍵問題

3.1 箱、筏基礎底板的挑板及陽角問題

箱、筏基礎底板的挑板,既能降低建設成本,也能調整邊跨底板處彎矩使之受力均衡。當采取基礎底板外挑時,能降低基底附加應力,減少沉降量:通過挑板尺寸的調整使上部結構的荷載合力重心盡量與筏板形心相重合,調整不均勻沉降。

筏板基礎懸挑底板陽角的區域在整個基底中占據的分量不大,斜角設置也是可以的。若底板鋼筋雙向雙排設置時,懸挑部位不變,陽角放射狀附加鋼筋可不另加。

3.2 梁、板的跨度計算問題

梁板結構在建筑結構設計中極為常見,簡單說可以是指在梁的中心線上存在一剛性支座,模糊梁的定義,常常將梁板結構認為是一變截面板。在扁梁結構中,若梁的高度與板得尺寸相差不會很大時,則計算長度取至梁中心,梁配筋時,取梁中心處的彎距和梁厚、梁邊彎距和板厚配筋中的大值配筋。柱子也可認為是超大截面梁,因此梁配筋的話取柱邊彎距。

3.3 箱基沉降計算問題

在基坑開挖過程中,因基坑不同部位受到的約束大小不一致,地基土回彈情況不同,如摩擦角內坑邊的基底土受到約束,不反彈,而坑中心的地基土反彈,以彈性為主。當然坑底約束大小、回彈情況也會影響沉降的計算。當基礎較小、坑底約束很大時,則回彈可忽略不計,計算沉降時按基底附加應力計算;若基坑很大,承受的約束又較小,計算沉降時則按基底壓力計算,受約束的坑邊土作為安全儲備。

3.4 承重柱截面高度的設計

在建筑工程設計中,有時為了滿足建筑美觀要求,刻意減小柱截面高度,使梁柱的線剛度比加大,將梁簡化為鉸支梁,柱按軸心受壓計算,這樣做雖然簡化了計算模型,卻給結構安全埋下隱患。因為這樣處理忽略了柱對梁的約束彎矩,結構受力后易在梁與柱交接處出現水平裂縫,形成塑性鉸。這種狀態下既影響房屋的正常使用,也會在地震作用下發生房屋倒塌事故。這也違背了抗震設計的“強柱弱梁”的設計原則。因此在設計中應通過嚴格控制軸壓比來選定柱截面尺寸,同時注意梁柱的線剛度比控制在4以內。

3.5 主梁及次梁處加附加筋

主次梁橫截面施工時,應優先加箍筋,附加筋作為后補資源,當主梁箍筋不適用于次梁截面范圍或箍筋短缺等情況時,在次梁兩側則需要補上附加筋,可見附加筋要有但并非一定的。梁所處部位不同,附加筋的使用情況也是不一樣的,位于梁下部或梁截面高度范圍內的集中荷載,應全部由附加橫向鋼筋承擔。具體來說,位于梁上的集中力無須加附加筋,如梁上柱、梁上后梁、水箱墊梁等;而位于梁下部的集中力應加附加筋,視梁截面高度范圍內的集中荷載的具體情況而定。

一般來說,當主次梁截面相差不大,次梁荷載較大時,應加附加筋。出現下列情況的主梁可不加附加筋:①當主梁高度很高,而次梁截面及荷載很小時,如快接近板上附加暗梁;②當主次梁截面均很大,而工藝要求形成的主次深梁,而荷載相對不大時;③當主梁上次梁開裂后,從次梁的受壓區頂至主梁底的截面高度的混凝土加箍筋能承受次梁產生的剪力時;④主次深梁及次梁相對主梁截面、荷載較小時也不需加附加筋。

3.6 懸挑梁做等截面

懸挑梁適宜做成等截面,尤其是在挑出長度不大時。與挑板相比,挑梁的不同之處在于:挑梁自重占總負荷的比例很小,白重影響較小,若做成變截面,則無法有效減輕自重。變截面挑梁的箍筋,所有的都不一樣,這樣一來會對建筑施工造成困難。此外等截面梁的撓度沒有變截面梁大,耐久性也好點。

3.7 建筑抗震設計

在建筑結構抗震設計中,除了要考慮結構抗震驗算、概念設計等外,也要考慮結構延性(結構類型和結構材料的限制使用)的提高,將抗震與消震相結合。通過設計地震力與結構延性相互影響方式,加強消能減震和隔震等措施,以達到降低地震對建筑結構的影響,使建筑具備良好且經濟的抗震性能。強柱弱梁,強剪弱彎和強節點弱構件的設計理念在提高結構延性上具有重要作用。

建筑結構形式不同,結構抗震設計方法自然也是不一樣的,下面是各類結構的抗震計算方法:①高度不超40m的單質點體系的結構,質量和剛度分布均勻,以剪切變形為主的結構,則采用底部剪力法等簡化方法。②除上述以外的建筑結構,多采用振型分解反應譜方法。③不規則的高層建筑,應采用時程分析法進行補充計算,取多條時程曲線計算結果的平均值與振型分解反應譜法計算結果的較大值。

4 結語

建筑結構設計在建筑安全中有著舉足輕重的地位,為保證建筑行業的更好發展,設計人員要從基本的構件算起,深刻理解規范和規程的含義,并密切配合其它專業來進行設計,在工作中應事無巨細,善于反思和總結工作的經驗和教訓,才能做好建筑結構設計,促進建筑工程質量的不斷提高。

參考文獻

[1] 熊煜.建筑結構設計中若干問題分析[J].山西建筑,2009(25).