浅议建筑结构设计的特点问题

浅议建筑结构设计的特点问题
浅议建筑结构设计的特点问题

浅议建筑结构设计的特点问题

发表时间:2015-12-02T16:42:16.903Z 来源:《工程建设标准化》2015年8月供稿作者:刘云

[导读] 贵州建工集团第七建筑工程有限责任公司建筑结构设计必须讲究经济效益,一个成功的建筑结构设计,技术上先进合理,经济上效益显著。

刘云

(贵州建工集团第七建筑工程有限责任公司,贵州,贵阳,550000)

【摘要】适用、安全、经济、美观、便于施工是进行建筑结构设计的原则。结构设计一般在建筑设计之后,“受制”于建筑设计,但又“反制”建筑设计。结构设计不能破坏建筑设计,建筑设计不能超出结构设计的能力范围。结构设计决定建筑设计能否实现,在这个意义上,结构设计就显得尤为重要。本文结合建筑结构设计的概念、原则及特点提出了在进行建筑结构设计中应注意的相关问题。

【关键词】建筑;结构设计;问题

1 结构设计的概念及内容

结构设计简而言之就是用结构语言表达建筑师及其它专业工程师所要表达的东西。结构语言就是结构师从建筑及其它专业图纸中所提炼简化出来的结构元素,包括基础、墙、柱、梁、板、楼梯、大样细部等。然后用这些结构元素来构成建筑物或构筑物的结构体系,包括竖向和水平的承重及抗力体系,把各种情况产生的荷载以最简洁的方式传递至基础。结构设计的内容由上可知为:基础的设计、上部结构设计和细部设计。

2 建筑结构设计的原则

适用、安全、经济、美观、便于施工是进行建筑结构设计的原则。一个优秀的建筑结构设计往往是这五个方面的最佳结合。完美的建筑结构设计就是在努力追求这五个方面的最佳结合的过程中产生的,适用、安全、经济、美观、便于施工是结构设计人员最终努力的目标,是结构设计的最佳体现。

结构设计一般在建筑设计之后,“受制”于建筑设计,但又“反制”于建筑设计。结构设计不能破坏建筑设计,应满足、实现各种建筑要求;建筑设计不能超出结构设计的能力范围,不能超出安全、经济、合理的结构设计原则。结构设计决定建筑设计能否实现,从这个意义上讲,结构设计显得更为重要,虽然一栋标志性建筑物建成后,人们只知道建筑师的名字,但一个适用、安全、经济、美观、便于施工的结构设计也是工程师们的骄傲和成就。

3 建筑结构设计特点

3.1 科学性

建筑结构设计是以数学、力学为理论基础,借助现代计算机技术进行的一种应用性技术。一个结构工程师应该善于抽象建筑结构的理论模型,善于用数学和力学只是分析建筑结构的工作机理,只有这样才能具有较强的认识能力和适应能力。

3.2 应用性

建筑结构设计必须讲究经济效益,一个成功的建筑结构设计,技术上先进合理,经济上效益显著。

3.3 实践性

建筑结构设计是一种工程实践活动,没有一个工程师是直接从大学毕业生马上变成一个成熟的工程师,而是必须经过一个较长时间的工程设计锻炼。

3.4 复杂性

建筑结构设计的复杂性首先表现在设计中各种因素的不确定性,建筑结构设计是一个具有多解而没有标准答案的问题,作为一名结构工程师,我们需要找到一个相对最优的方案。

3.5 创新性

建筑结构设计作为一种技术服务行业,在设计市场竞争激烈形势下,要想获得开发商的项目,必须提供比别人更加合理经济的结构方案,这就需要工程师的创新能力。

4 进行建筑结构设计中应注意的相关问题

4.1关于箱、筏基础底板挑板的阳角问题。(1)阳角面积在整个基础底面积中所占比例极小,可砍成直角或斜角。(2)如果底板钢筋双向双排,且在悬挑部分不变,阳角不必加辐射筋。

4.2关于箱、筏基础底板的挑板问题从结构角度来讲,如果能出挑板,能调匀边跨底板钢筋,特别是当底板钢筋通长布置时,不会因边跨钢筋而加大整个底板的通长筋,较节约;出挑板后,能降低基底附加应力,当基础形式处在天然地基和其他人工地基的坎上时,加挑板就可能采用天然地基;能降低整体沉降,当荷载偏心时,在特定部位设挑板,还可调整沉降差和整体倾斜;窗井部位可以认为是挑板上砌墙,不宜再出长挑板。虽然在计算时此处板并不应按挑板计算。当然此问题并不绝对,当有数层地下室,窗井横隔墙较密,且横隔墙能与内部墙体连通时,可灵活考虑;当地下水位很高,出基础挑板,有利于解决抗浮问题;从建筑角度讲,取消挑板,可方便柔性防水做法。

4.3关于梁、板的计算跨度一般的手册或教科书上所讲的计算跨度,如净跨的1.1倍等,这些规定和概念仅适用于常规的结构设计,在应用日广的宽扁梁中是不合适的。梁板结构,简单点讲,可认为是在梁的中心线上有一刚性支座,取消梁的概念,将梁板统一认为是一变截面板。在扁梁结构中,梁高比板厚大不了多少时,应将计算长度取至梁中心,选梁中心处的弯距和梁厚,及梁边弯距和板厚配筋取二者大值配筋。(借用台阶式独立基础变截面处的概念)柱子也可认为是超大截面梁,所以梁配筋时应取柱边弯距。削峰是正常的,不削峰才有问题。

4.4基坑开挖时,摩擦角范围内的坑边的基底土受到约束,不反弹,坑中心的地基土反弹,回弹以弹性为主,回弹部分被人工清除。当基础较小,坑底受到很大约束,回弹可以忽略,在计算沉降时,应按基底附加应力计算。当基坑很大时,相对受到较小约束,如箱基,计算沉降时应按基底压力计算,被坑边土约束的部分当做安全储备,这也是计算沉降大于实际沉降的原因之一。

4.5抗震缝应加大,经统计,按规范要求设的防震缝在地震时有40%发生了碰撞,故应增大抗震缝间距。

4.6关于回弹再压缩基坑开挖时,摩擦角范围内的坑边的基底土受到约束,不反弹,坑中心的地基土反弹,回弹以弹性为主,回弹部分被人工清除。当基础较小,坑底受到很大约束,如独立基础,回弹可以忽略,在计算沉降时,应按基底附加应力计算。当基坑很大时,相对受到较小约束,如箱基,计算沉降时应按基底压力计算,被坑边土约束的部分当做安全储备,这也是计算沉降大于实际沉降的原因之一。

浅谈建筑结构工程中的耐久性与安全性设计策略

浅谈建筑结构工程中的耐久性与安全性设计策略 发表时间:2018-12-03T17:23:50.477Z 来源:《防护工程》2018年第25期作者:张坤李爱山 [导读] 如何提高土建工程设计的安全性已经成为施工和设计单位都十分重要的研究课题之一,文章对建筑结构工程中的耐久性与安全性设计策略进行了探讨,希望可以起到参考作用。 张坤李爱山 山东东海建设集团有限公司山东省济南市 250001 摘要:随着我国现代化建设的不断发展,土建工程领域也迎来了难得的发展契机,如何提高土建工程设计的安全性已经成为施工和设计单位都十分重要的研究课题之一,文章对建筑结构工程中的耐久性与安全性设计策略进行了探讨,希望可以起到参考作用。 关键词:建筑结构;耐久性;安全性;设计策略 引言 随着时代的发展,建筑工程的应用范围逐渐扩大,建筑结构工程作为建筑工程中的主要组成部分,对最终建筑工程的设计质量起着决定性的作用。在建设结构工程设计的过程中,最重要的两项因素就是安全性以及耐久性,目前在对这两种性能展开设计的过程中,仍然存在一定的问题,这种情况严重影响了最终建筑结构工程的设计质量。 1概述建筑土建工程结构耐久性和安全性设计的基本要求 1.1耐久性设计 基于高层建筑具有一定的特殊性,在进行高层建筑土建工程结构实际的施工中,对其结构的强度性有着特定要求。但是基于高层建筑的混凝土会受各方面环境因素所影响出现地基的沉降及腐蚀等问题,致使高层建筑土建工程结构发生变化,降低了高层建筑土建工程结构的安全性。因此,在高层建筑土建工程结构安全性设计的基本要求中,对高层建筑土建工程结构的耐久性提出了较高的要求。要想提升高层建筑土建工程结构安全性设计的水准,就必须遵循其耐久性设计的基本要求,对高层建筑土建工程结构予以高效的安全性设计。 1.2牢固性设计 牢固性设计,是高层建筑土建工程结构安全性设计的基本要求之一。在一定程度上,若高层建筑土建工程结构的安全性设计无法满足牢固性的设计要求,那其安全性设计终将成为空谈,缺乏实质性意义。因而,就需要对高层建筑土建工程结构进行安全性设计过程中,遵循牢固性设计的基本要求,对高层建筑土建工程结构的总体框架予以牢固性设计,避免地震等自然灾害对高层建筑土建工程结构造成不利影响,从根本上提升高层建筑土建工程结构的耐久性与抗震性,避免相关安全事故的发生。 1.3构件的承载力设计 对于构件结构安全性设计的要求,主要包括以下两点:其一,基于国内与国外对高层建筑土建工程结构的安全性设计规范存在着一定的差异性。因而,国内需依据本国高层建筑土建工程结构的实际情况与要求,不可照搬国外的高层建筑土建工程结构相关规范进行构件的承载力设计,以避免对高层建筑土建工程结构的稳定性与安全性产生不利影响。如国外通常是以250kg/m2为标准,国内的高层办公楼的承受荷载则是在200kg/m2;其二,在进行高层建筑土建工程结构安全性设计的过程中,需对于构件的承载力予以合理设计。在具体设计环节,应当把材料强度的系数及荷载的系数充分融入其中。在给出标准的荷载数值后,上述的系数就能够体现出高层建筑土建工程结构整体的安全性能,而它的安全性能就是高层建筑土建工程结构的安全系数,该安全系数与高层建筑土建工程结构的安全性存在着必然联系,也就是说高层建筑土建工程结构的安全性能随着安全系数的增加而逐渐增强。从而有效提升高层建筑土建工程结构安全性设计的功能作用,保障高层建筑土建工程结构整体的安全性。 2探究高层建筑土建工程结构安全性设计的有效性措施 2.1采用中、高抗硫混凝土 在材料选用方面,采用中、高抗硫混凝土,中抗硫混凝土强度等级采用C30,高抗硫混凝土强度等级采用C35。混凝土配置时,选用级配良好的混凝土骨料,采用中、高抗硫硅酸盐水泥,严格控制铝酸三钙的含量,前者含量不得超过5%,后者含量不得超过3%。配置时需加入高效减水剂以减少混凝土内部含水量,同时加入适量粉煤灰以提高混凝土密实度,其中,减水剂中的硫酸钠含量不宜大于减水剂干重的15%,粉煤灰的掺量应不少于胶凝材料总量的20%。具体掺量应通过试验得出。 2.2使用阶段的检测与建筑工程结构的维护 耐久性,使用寿命,修理、使用阶段的检测与维护三者之间有着密不可分的关系。在工程建设完成和使用的时期中,要经常对建筑工程结构进行检测与维护,以确保建筑工程结构的安全性与耐久性。使用期间务必进行定期的检查,有些工程发生倒塌现象,这和使用期间的定期检查有着很大的关系。在国外,对结构损坏的建筑物已经采取强制性的定期检查,甚至包括建筑物的玻璃幕墙,外墙面砖等建筑架构,以避免引发事故对人们的生命和财产安全造成威胁。我国在建筑工程结构方面有设计规范与施工规范等相应的要求。建筑工程结构方面以避免发生意外情况,要确保建筑工程的耐久性和安全性,同时还要进行对建筑工程的定期检查,甚至可以采取强制性法律来确保定期检查的实行。以确保在工程实施的过程中,将发生结构安全质量的意外的概率压缩到最小。 2.3提升钢筋混凝土结构的抗震性能 在高层建筑土建工程结构的安全性设计当中,高层建筑土建工程结构的抗震性能是其中较为重要的设计要点。在一定程度上,高层建筑整体的抗震性能都要靠高层建筑土建工程结构自身所具备的抗震性能来实现。若高层建筑的结构为多层,或者建筑结构刚度系数突变情况下,应当多取振型数。如高层建筑的结构为多塔型、或者顶部有转换层、小塔楼等,则振型数要超过12。但是,它的大小要保持不变,不能够超过高层建筑总层数的三倍。若是弹性较强的楼板,在经过总刚性分析后,才可以适当的加大振型数。从而通过对高层建筑土建工程结构振型数的合理设计,提升高层建筑土建工程结构整体的抗震性能,保障高层建筑土建工程结构的安全性。 3建设结构工程中安全性的设计策略 3.1建筑结构设计的规范性设计 安全性是建筑结构功能中的主要内容,主要指的是建筑结构在遭到破坏时的承载力以及稳定性,在遭到强烈破坏时可以出现局部损

建筑结构设计不规则性问题的分析 董良

建筑结构设计不规则性问题的分析董良 发表时间:2018-06-15T09:59:12.437Z 来源:《建筑学研究前沿》2018年第1期作者:董良[导读] 建筑结构不规则性就是指在建筑工程之中,由于受到平面布局、水平或者垂直受力影响。 山东文孚建筑设计有限公司山东济南 250000 摘要:伴随着我国现代化建筑行业的不断发展,同时其结构空间也得到不断进步,然而在对建筑结构进行设计过程中,不仅只是简单的进行对称的设计,已经开始进行不规则结构设计,针对不规则设计而言,在很多方法依然存在一些问题,并且对建筑结构也存在不良影响。对此在本文中笔者将从建筑结构设计不规则性分类出发,从而提出以下解决建筑结构设计不规则性问题措施,希望能够满足建筑结构稳定性要 求。 关键词:建筑结构设计;不规则性;问题 建筑结构不规则性就是指在建筑工程之中,由于受到平面布局、水平或者垂直受力影响,从而导致建筑结构不规则,这对于建筑结构质量或者稳定性造成了严重的影响,因此在今后的建筑结构设计过程中,必须要加强建筑结构设计不规则性问题研究,从而为建筑企业创造更高的经济效益,推动我国建筑行业稳固发展。 1 建筑结构设计不规则性分类 在建筑结构设计中,对于建筑结构的不规则性问题必须采取合理的计算方法以及计算参数,不断优化设计方案,同时加大对于建筑结构的重点部位以及薄弱部位的分析,从而保证不规则结构设计具有合理性,最大程度的提高不规则建筑的安全性以及稳定性。 在进行建筑结构设计时,所表现出的不规则性主要分为两种,即平面结构不规则与竖向结构不规则,首先平面结合不规则是最常见的一种建筑结构设计不规则表现,具体而言主要体现在以下三个方面,①不规则扭转,在对不规则扭转进行判断时,设计者可以从建筑物的弹性水平位移进行判断。②不规则凹凸,在进行建筑结构设计时,设计者可以从建筑物的投影方向以及投影尺寸去进行对凹凸值进行判断,并且在这个过程中要求建筑结构中凹进去的一侧不能小于30%,这样可以防止建筑出现变形。③局部楼板不连续性,关于不连续判断可以从建筑物结构的平面刚度变化或者楼面面积出发。其次是竖向结构不规则,体现在以下四个方面,①不规则倾向刚度,在设计过程中要求不规则设计刚度值要小于70%,并且建筑物本身与周边建筑物的平均刚度值控制在80%以内。②竖向抗侧力构建不连续性,建筑物的竖向结构,抗侧力构建应该注重从水平方向到垂直方向的传递。③楼层承载能力不均匀,这要求设计人员楼层受力程度应该低于80%。④楼层质量不均匀性,也就是和下一层相比,应该高出上一层的1.5倍。 2 解决建筑结构设计不规则性问题措施 2.1 减少偏心距 有数据显示建筑结构之所以会出现扭转与建筑物偏心距有着绝对的关系,并且两种之间呈线性函数关系,因此在进行建筑结构设计时,为了防止出现扭转现象,提升建筑物结构设计规则性,在进行建筑结构设计时,就必须要不断的减少偏心距,这样才能通过线性函数调节,从而使整体的建筑结构更加的平均分布,而减少偏心距的方法有很多种,如通过详细的数据计算,从而对主体结构以及平面空间分布进行调整,并且在设计图纸之中,将建筑结构的重量核心与刚度中心位置进行标注,除此之外,在进行偏心距调节时,还可以采用数据分析的方式,从而对建筑结构刚度进行重新分布,这样可以对核心较远的抗侧力进行调整。 2.2 提高建筑结构抗扭承载力 在进行建筑结构设计时,会受到很多的因素影响,这些因素造成了建筑结构的不规则性转变,因此在进行建筑结构设计时提高建筑结构抗扭承载力就显得越发重要[2]。对此美国IBC规范曾经做出一个这样的调查,其发现在进行建筑结构设计时,每增加一个计算扭矩,地震扭矩也就是质心与刚心不重合时,就会与附加扭矩等比例放大,并且当位移小于等于1.2时,放大系数就会等于1,而当位移大于1.2时,位移系数也会大于1,由此可以看出,在附加扭矩不断增大的过程中,抗承载能力也会不断增加,而这会增加偏心距,而通过上述文章介绍也可以发现,偏心距是导致建筑结构设计不规则的主要原因,因此提高建筑结构抗扭承载力,是可以解决建筑结构设计不规则性问题的有效措施。 2.3 提高建筑物抗震性能 在进行建筑物结构设计时,可以分为主体设计与基础设计两个部分,其中主体设计是建筑结构设计的重点内容,而在进行建筑物主体设计时,绝对不能忽视建筑物边缘构件的设计内容,因此从某个角度分析,建筑结构边缘设计对于建筑结构物的整体质量具有绝对的影响,而通过以往的相关研究中发现,建筑结构抗剪性设计有利于提升建筑边缘结构性能,尤其是当建筑物长期处于非弹性阶段时,当受到地震或者外力作用时,易出现一些偏心问题,从而导致建筑结构出现不规则性,因此在进行建筑结构设计时,能够提升抗震性能,强化建筑物边缘结构设计的抗剪强度,这可以从本质上提升建筑物的抗外力作用,从而发挥出建筑物的弹性作用,满足建筑物规则性要求[3]。 2.4 提高建筑抗侧刚度 在进行建筑结构设计时,提高建筑物的抗侧刚度是有助于解决建筑物结构设计不规则性问题的,并且通过以往的数据调查研究发现,当建筑物主体结构出现扭转效应时,会与自我震动周期出现一个平方值函数关系,利用这种比例关系进行建筑结构设计可以减低建筑结构自我诊断周期,并且消除主体结构的扭转效应,为此在进行建筑结构设计时,应该采用科学的计算调整方法,从而对墙体长度与墙体厚度进行调节,进而使建筑结构刚度远离中心墙体,并且采取边缘装置柱梁的方式,从而对主体结构震动周期进行调整,这样有利于建筑结构刚度值的提升,从而实现改善扭转刚度的目的。 3 总结 在经济建设迅速发展的过程中,建筑行业迅速崛起,在这个过程中对于建筑结构设计要求也在不断的提升,而在进行建筑结构设计过程中,不可避免的会出现一些不规则设计现象,这也为建筑结构设计增添了难度,因此为了能够更好的满足建筑结构合理设计要求,设计人员必须要加大建筑结构设计不规则性问题分析研究,从而不断的提高建筑结构设计的质量,满足建筑结构设计的需求,从而实现建筑结构设计工作的顺利完成,促进建筑行业长远发展。

框架结构设计论文建筑工程师职称论文:浅谈建筑结构设计

框架结构设计论文建筑工程师职称论文 浅谈建筑结构设计 摘要:建筑结构设计是个系统的,全面的工作。需要扎实的理论知识功底,灵活创新的思维和严肃认真负责的工作态度。作为设计人员,要掌握结构设计的过程,保证设计结构的安全,还要善于总结工作中的经验。本文根据笔者的工作经验,对建筑进行结构设计时要注意的事项进行阐述。 关键词:建筑结构设计过程注意事项 0引言 结构设计简而言之就是用结构语言来表达建筑师及其它专业工程师所要表达的东西。用基础,墙,柱,梁,板,楼梯,大样细部等结构元素来构成建筑物的结构体系,包括竖向和水平的承重及抗力体系。把各种情况产生的荷载以最简洁的方式传递至基础。 1结构的设计过程结构设计的阶段大体可以分为三个阶段,结构方案阶段,结构计算阶段和施工图设计阶段。方案阶段的内容为:根据建筑的重要性,建筑所在地的抗震设防烈度,工程地质勘查报告,建筑场地的类别及建筑的高度和层数来确定建筑的结构形式(例如,砖混结构,框架结构,框剪结构,剪力墙结构,筒体结构,混合结构等等以及由这些结构来组合而成的结构形式)。确定了结构的形式之后就要根据不同结构形式的特点和要求来布置结构的承重体系

和受力构件。 结构计算阶段的内容为:首先,荷载的计算。荷载包括外部荷载(例如,风荷载,雪荷载,施工荷载,地下水的荷载,地震荷载,人防荷载等等)和内部荷载(例如,结构的自重荷载,使用荷载,装修荷载等等)上述荷载的计算要根据荷载规范的要求和规定采用不同的组合值系数和准永久值系数等来进行不同工况下的组合计算。其次,构件的试算。根据计算出的荷载值,构造措施要求,使用要求及各种计算手册上推荐的试算方法来初步确定构件的截面。再次,内力的计算,根据确定的构件截面和荷载值来进行内力的计算,包括弯矩,剪力,扭矩,轴心压力及拉力等等。最后,构件的计算。根据计算出的结构内力及规范对构件的要求和限制(比如,轴压比,剪跨比,跨高比,裂缝和挠度等等)来复核结构试算的构件是否符合规范规定和要求。如不满足要求则要调整构件的截面或布置直到满足要求为止。 2进行结构设计时应注意的事项 2.1关于箱、筏基础底板挑板的阳角问题 2.1.1阳角面积在整个基础底面积中所占比例极小,可砍成直角或斜角。 2.1.2如果底板钢筋双向双排,且在悬挑部分不变,阳角不必加辐射筋。

对建筑构造设计的思考

对建筑构造设计的思考 随着高新科技的迅猛发展以及经济全球化的普及趋势,人们的物质生活日益充裕,进而更加追求精神上的满足,对居住环境也有了越来越高的要求,从而对相关建筑结构设计人员提出了严峻的考验。在建筑进行构造设计的过程中,需要考虑到多方面的因素和问题,需要设计者不断探索和研究,为设计出更加舒适、合理的建筑奠定基础。文章主要介绍了建筑构造设计的途径以及方法,希望可以为建筑构造设计人员提供一些帮助和理论启示,仅供参考。 标签:建筑构造设计;途径;方法;基础 前言 自改革开放以来,我国市场经济不断增强,人们生活水平不断提高,各行各业发生了翻天覆地的变化,其中,建筑行业的发展颇为迅速。由于与人们的生产生活息息相关,所以建筑构造设计水平是人们关注的重点。建筑构造设计主要是指对构成建筑空间的实体进行设计,其设计过程会涉及到方方面面,设计者要遵循理论联系实际原则,根据建筑实体的实际情况不断对设计方案进行改进,以满足人们日益提高的居住要求。建筑物实体主要由支撑系统与围护分隔系统组成,且这两大系统本身又包含很多组成系统,使得建筑构造复杂繁琐,进而在极大程度上给建筑构造设计工作带来了困难和挑战。 1 建筑构造设计的途径 随着科学技术的不断完善和创新,我国的建筑构造设计水平不断提高,设计理念不断更新,使得建筑实体更具有舒适性、经济性,以及实用性,符合人们不断变化和提高的要求。就我国现阶段建筑构造设计而言,其设计途径主要有以下两种。一种是根据事先确定的设计图纸进行设计,直接选择和局部调整已有的标准构造,从而设计出建筑实体。另一种是按照建筑构造设计原理及其所处的环境进行全新的设计,从而得出最终的设计成果。无论通过哪一种途径对建筑物进行构造设计,首先都必须要熟练掌握建筑构造设计的基本原理和方法,明确设计宗旨,做好方案设计工作,避免盲目设计现象的出现,为设计出完美的建筑实体夯实设计基础。 2 建筑构造设计的方法 建筑构造设计由于其特殊性,是一项繁琐复杂的工作,设计环节就是一个不断提出问题,并加以解决的过程。建筑构造设计方法主要指针对某一对象,根据其内在规律提出问题,然后按照设计思路进行解决。 2.1 由设计对象的特定环境,确定构造设计的方向 联系的客观性要求我们,要从事物固有的联系中把握事物,切忌主观随意性。

浅谈建筑结构设计问题及解决措施

浅谈建筑结构设计问题及解决措施 发表时间:2019-05-21T11:25:30.500Z 来源:《房地产世界》2019年1期作者:刘秀珍[导读] 为保证建筑质量,本文针对当前房屋建筑结构设计存在的一些常见的问题进行研究,并提出对应解决策略。 摘要:建筑设计是房屋建筑建造过程的首要环节,其中建筑结构设计直接决定建筑是否可投入使用。建筑结构设计不仅直接关系到建筑整体质量,还影响着城市居民的安全与生活质量,具有极为重要的地位。当前,高层建筑在我国极为风靡,但在实际运用中不可避免的暴露了许多问题。为保证建筑质量,本文针对当前房屋建筑结构设计存在的一些常见的问题进行研究,并提出对应解决策略。 关键词:房屋建筑;结构设计;问题;措施 我国经济快速发展,建筑设计的行业规模不断扩张,随之而来的是设计企业激烈的社会竞争,建筑设计的结构以及功能都在朝着更加复杂的方向发展。很多设计企业为了提高所设计建筑的外观质量,开始转变建筑的方向来迎合人们的审美。设计难度的增加给从业人员带来了很大的挑战,因此为了使得异形结构成为常态,需要从建筑设计方面明确设计要点与难点,找出存在的问题并提出措施解决,激发建筑行业新的活力。 1建筑结构设计的重要性 目前我国的建筑工程施工都需要以结构设计为依据,最重要的是要考虑建筑结构的耐久性与安全性,而不是单单考虑建筑物的美观与适应人们的审美。通俗来说就是在适用性上要满足人们对于审美的要求,但是在耐久性方面需要对结构进行计算,保证建筑物在受力情形下结构安全稳定,这也需要从选材上进行考虑,保证材料的性能满足设计要求。最后是安全性,安全性是整个设计的核心,做好安全性就是保证建筑在施工的时候、使用的时候、受到外力的影响比如地震影响的时候都能够保证结构的安全,所以必须重视建筑的结构设计。 2目前建筑结构设计存在的问题 2.1建筑行业的图纸设计较为简易建筑结构工作的开始是设计工作,这是指导整个工程施工,方案编制的基础,也是从设计标准上来保证质量的根本,因此在设计工作中,工作人员应当将自己的设计理念,包括设计的细节在图纸中明确标注,特别是涉及到建筑物的抗震性能与安全性的方面。目前的设计工作中,很多人并没有将图纸精细化,把设计的重点明确,而是设计过于简单,对很多重要的设计环节都没有明确设计,更有很多人在进行软件设计的时候胡乱选择参数,造成设计不满足当前规范的要求,从更加深层次考虑,由于受力并不明确,所以这样的图纸用来施工往往会埋下很多安全隐患,对后期的施工质量与进度造成很大的影响。 2.2建筑地基的设计不科学 整个建筑结构的传力体系最终都将荷载传递到地基上,因此如果地基基础设计不合理,整个建筑必定存在很大的问题。建筑行业中基础设计需要选型合理、安全,这样才能保障建筑物在荷载作用下的稳定。目前很多施工人员与设计人员考虑的不多,甚至在基础设计之前不考虑勘察设计报告中的设计参数,一味按照经验对基础进行设计,这样可能会出现两种情况。第一种是基础的承载能力较差,这样建筑物在后期的使用中可能会出现不均匀沉降与侧移,甚至出现安全问题。第二种是出现材料的很大浪费,降低企业的经济效益。所以在地基的设计中,需要设计人员仔细推敲,对勘察单位的报告参数进行仔细推敲,多方面考察与论证,使地基设计满足科学化要求。 2.3当前设计人员对于建筑物的低含钢率过于关注由于建筑物中的含钢率直接影响着建筑的造价,所以为了降低建筑物的成本,提高经济价值,很多设计人员过分追求钢筋含量的下降,很多参数仅仅是合格就给予通过,其实,建筑物对于含钢量还是有着很高的要求的,不仅仅是量,还对材质有着很高的要求,钢含量太低,不仅不能够顺利完成施工建设,保证建筑的质量,还为建筑结构设计带来了很大的限制,降低了结构设计的水平,也伤害了建设单位与施工单位的利益,所以不可取。 2.4地下室外墙的结构设计容易被忽略地下室外墙的设计也是建筑物结构设计中非常重要的一环,如果在外墙设计中不够重视,也会出现各种各样的问题。因为地下室外墙也承担荷载,所以在设计中也应当严格要求。很多设计人员在设计当中并没有很好地考虑地下水位和地上部分的荷载,在设计中安全系数考虑的较低,因此影响了建筑的质量。 2.5结构的抗风设计不足 高层建筑在设计中必须考虑风荷载的作用,但是在当前的设计中,很多设计人员很少考虑风荷载对高层建筑的影响,也为建筑物的安全埋下了隐患,风荷载较大的时候,可能会发生倒塌事故。 3建筑结构设计中问题的解决措施 3.1合理修缮设计图纸 由于设计图纸是整个建筑设计中的载体,能够详细表现出设计人员的设计理念与建筑结构的特点,所以成为建筑结构设计工作的基础。在图纸的结构布置以及规划设计中完善建筑结构的细节是保证建筑质量的核心。所以从设计的角度来看,首先要保证设计的专业性,这就需要不断完善图纸的细节,能够完善地表达设计理念,将可能影响建筑结构的细节问题表现完整,加强对重要节点的控制。 3.2妥善选择地基基础的结构与型式在地基基础设计之前,设计人员应当明确结构设计的选型与荷载,根据这些参数进行地基基础的设计。当然在设计中要以勘察单位的勘察报告为依据,根据地基的参数来进行基础的选型,保证不同地质中不同型式基础的受力与沉降的均匀性。设计人员应当详细考察图纸,做好地基基础设计的方案以及规划,保证受力的合理性,完善抗震性能与承载力,保证结构的安全。 3.3加强结构设计中对含钢率的控制在选择建筑材料以及进行结构设计的时候,需要适当考虑含钢率,但是不能把含钢率当作设计水平高低的标准。不能在影响结构安全的情况下选择较低的含钢率,如果站在经济性的角度来舍弃建筑物的施工质量是不可取的,因此,设计人员应当在质量保证的前提下考虑建筑物的含钢量,保证质量与成本兼得。

建筑结构设计问答与分析

1、等效荷载 利用荷载效应相等的原则将复杂荷载等效为均布荷载。针对不同的效应会等效出不同的均布荷载,过分追求计算结果的精度意义不大。实际中主要是确定最不利的荷载效应。根据实际设计要求,效应包括内力(剪力、弯矩)和变形(挠度、裂缝)。计算中等效的结果与结构的跨度直接相关,因此等效的结果的应用位置需注意。相同的复杂荷载对于不同的效应会等效出不同的等效荷载,因此不同的结构构件计算时此效应不能通用。另外计算的等效荷载还与结构的边界条件有直接关系。等效荷载只是一种假象荷载,不能追求等效的精度,以满足结构的计算精度要求为宜。 2、汽车荷载 汽车轮压的等效荷载大小与结构的跨度成反比。规范中的汽车等效荷载为直接作用的楼板的荷载,另外考虑了汽车荷载的动力系数。汽车荷载的动力系数与楼板的覆土厚度直接相关,当结构的覆土厚度大于时,结构的动力系数取。计算梁柱时要考虑活荷载的折减系数。 3、消防车等效荷载计算 (1)、等效荷载的大小与板跨(非柱网)的大小有直接关系。 (2)、等效荷载的大小与覆土厚度有直接关系。 (3)、消防车的作业区域应该是消防车能够到达的任何区域。对消防车经 常出现的场所(主要消防通道、消防中心),消防车荷载是一种出现频率很高的荷载,此时应该考虑构件的裂缝和挠度,对消防车不经常出现的住宅小区,可不考虑消防车对构件裂缝和挠度的影响。但要是但考虑经常出现的车辆荷载的影响(一般控制首层地面活荷载不小于5KN/m2)。 (4)、地下是外墙的计算中,《全国民用建筑设计技术措施》中规定:地下 室外墙计算时,室外地面荷载取值不小于10kN/m2,汽车通道还应考虑汽车荷载的影响。 4、抗震设防类别 商业建筑《建筑抗震设防分类标准》规定:人流密集的大型的多层商场抗震分类标准应划为重点设防类。其中人流密集和大型的解释为一个区段人流5000人换算成建筑面积17000m2或营业面积7000m2以上的商业建筑。 这里的一个区段考察的是人员的聚集程度,与建筑的功能区分和区段的出口有关,与结构的分缝没有直接关系。高层建筑中,结构单元内经常使用的人数超过8000人,抗震分类标准应划为重点设防类。这里的结构单元也不是以结构缝作为划分,还是应该以建筑功能和区段划分作为依据。 5、地震动参数 多遇地震参数应根据场地安全评价报告和《抗震规范》合理取用,并不应该小于规范数值,设防烈度和罕遇地震参数应该参考规范数值。一个地区的抗震设防烈度是基本固定不变的,而抗震设防的分类标准时可以调整的。根据地区的抗震设防烈度、场地类别和结构的设防类别确定结构的抗震措施和抗震构造措施。抗震措施是除地震作用计算和抗力计算以外的所

建筑结构设计方案的优化思考

建筑结构设计方案的优化思考 发表时间:2019-07-09T14:36:02.737Z 来源:《建筑学研究前沿》2019年6期作者:廖芳鲜 [导读] 整体质量以及工程造价。因此,结合笔者工作实践,阐论建筑结构设计优化技术。 摘要:建筑结构设计是建筑工程建设的基础,建筑结构设计的合理性与科学性直接关系到建筑工程的安全稳定性、整体质量以及工程造价。因此,结合笔者工作实践,阐论建筑结构设计优化技术。 关键词:建筑;房屋结构;结构设计 伴随着社会经济的高速发展,现代建筑朝着外部结构美观化,内部结构实用性、安全稳定性方向发展。但是,高质量的建筑结构设计应在保证上述要求的基础上,提高施工便捷性,节省建筑成本,这就需要对房屋结构进行优化设计。房屋结构设计优化技术是基于房屋建筑使用状况,通过精确计算,设计出最合理的建筑结构方案,切实提高房屋建筑工程结构的稳定性、安全性的同时,兼顾其造价成本的经济合理性。 1建筑结构优化设计的内涵与意义 建筑结构优化设计指的是根据建筑要求与相关规范的要求,经过相应的计算,确保建筑结构重量、刚度、造价等指标符合最优化的建筑设计要求。房屋建筑结构优化设计是现今建筑领域的结构设计主流趋势,更是契合与现代建筑行业规范要求的可行性方案,优化设计要在“安全可行性”中找出“最优”。 建筑结构优化设计既能提高建筑的实用性、美观性、安全性、耐久性,更能有效控制工程造价。以较低成本打造高质量的建筑工程是建筑企业的诉求,其中结构科学合理的建筑结构设计是实现低价优质的保障,因此,建筑结构优化设计对于建筑企业经济效益,乃至建筑行业的持续发展有着极为重要的意义。 2房建筑结构设计优化路径 2.1建构模型 2.1.1确定设计变量 建筑结构设计优化在建构模型上建立影响变量的参数,进行有针对性地计算,从而确定最佳方案。变量参数的选择基于参数对建筑结构整体的影响强弱而定,选择影响因素少的参数,降低计算难度。影响建筑结构设计的参数我们通常称之为设计变量,损失期望C2、结构参数C1为目标控制参数,结构可靠度PS为约束控制参数,对于影响较小、变化幅度小的参数,可由预定参数表示,由此减少计算与编制的工作量。 2.1.2确定目标函数 确定目标函数,可基于重要性划分参数属性,通过选择一些影响较小的参数,有效控制函数模型计算量。目标函数确定后,基于相应条件进行最优解计算,针对建筑对结构强度、应力等约束条件开展结构优化设计,提高建筑结构设计的合理性。 2.1.3确定约束条件 在房屋结构设计优化上,为提高结构可靠性,应从确定优化设计的约束条件着手,其中约束条件主要为裂缝宽度、结构尺寸、结构强度、结构体系、应力约束等,结构设计上,在分析对比目标约束条件与实际约束条件,保证各个约束条件皆与建筑结构要求相符,由此实现最优设计。 2.2设定计算方案 房屋结构设计上,基于可靠性的优化设计有着极为复杂的多变量,且约束条件较多,非线性问题突出,因此,在对其进行计算时,应把约束性问题向无约束性的问题进行转化而求解,常用计算方法为:Powell、复合形法等。 2.3设计程序 在房屋结构优化设计上,应根据建筑结构的形式及功能,在当前主流普遍使用的模拟计算软件中选用合适的计算程序,确定科学的计算方法,建立正确的模拟计算程序。 2.4分析结果 建筑结构设计优化方案的制定,应在分析比较相关计算结果的基础上,多角度分析问题,切实保证结构的美观性、合理性、实用性、耐久性等。建筑结构设计优化既需要尽可能的节省造价,更需要确保技术上可靠性,确保两者兼具。 3结构设计优化设计技术的实践应用 3.1概念设计 房屋结构设计优化在缺少量化数值的情况下,可利用概念设计进行结构设计,处理好建筑构件与结构之间的关系。所谓概念设计,是基于地震震害形成的设计方法,在地震烈度设防上,往往存在诸多不确定因素,难以找到于之相契合的计算方式,此时,就可以以概念设计方法,将相关数值作为设计参考依据。概念设计以建筑结构强度、延性等为方案设计主导,无需进行数值计算,特别是对于难以进行精确计算的问题,可根据结构整体与分支之间的联系,地震危害、工程经验、结构损害机理等进行设计。因此,概念设计是基于整体角度控制抗震细部结构,由此确定建筑整体布置。利用概念设计,可在建筑设计时有效构思结构体系,这种设计方案概念更为明确清晰,并能准确定性,为后期设计奠定良好的基础。在概念设计上应秉持刚柔并济理念,设置多道防线,将复杂的问题简单化,尤其是确保受力与传力结构设计更为简单明了,譬如,建筑竖向抗侧力刚度应尽可能连续均匀,防止发生侧位移角,避免传力路径的突然变化;使结构平面正交抗侧力刚心接近于建筑荷载中心,减少地震损坏。 概念设计是建筑结构设计优化的重要环节之一,通过对薄弱部位的事先分析,有针对性的进行承载力调整,以增强或削弱某部位的荷载力,基于弹塑性计算进行校核,基于对结构材料性能的充分了解,在不减弱结构安全性与耐久性的前提下节约造价。 3.2 案例分析 某房屋建筑结构设计优化思路为:由于纵向刚度有余,依据层间位移,将内部剪力墙取消,由于对抗扭刚度小,难以有效对抗水平力

浅析建筑抗震结构设计要点及其策略

浅析建筑抗震结构设计要点及其策略 发表时间:2019-09-21T22:48:52.813Z 来源:《基层建设》2019年第19期作者:边思捷 [导读] 摘要:抗震结构设计对建筑结构工程建设具有重要影响,因此为了提升建筑结构的抗震能力以及整个建筑的抗震性能,本文阐述了建筑抗震相关理论及其设计原则,对建筑抗震结构设计要点及其策略进行了探讨分析。 上海原构设计咨询有限公司天津分公司 摘要:抗震结构设计对建筑结构工程建设具有重要影响,因此为了提升建筑结构的抗震能力以及整个建筑的抗震性能,本文阐述了建筑抗震相关理论及其设计原则,对建筑抗震结构设计要点及其策略进行了探讨分析。 关键词:建筑抗震;理论;设计原则;结构设计;要点;策略 1.建筑抗震的相关理论及其设计原则的分析 1.1建筑抗震相关理论分析。主要包括: 1.1.1动力理论。动力理论也称地震时程分析理论,其主要对地震作为一个时间过程,选择有代表性的地震动加速度时程作为地震动输入,建筑物简化为多自由度体系,计算得到每一时刻建筑物的地震反应,从而保障抗震的有效性。 1.1.2拟静力理论。拟静力理论是在估计地震对结构的作用时,仅假定结构为刚性,地震力水平作用在结构或构件的质量中心上。地震力大小等于结构的重量乘以地震系数。 1.1.3反应谱理论。反应谱理论是以强地震动加速度观测记录的增多和对地震地面运动特性的分析,以及结构动力反应特性的研究为基础,是对地震动加速度记录的特性进行分析后的研究成果。 1.2建筑抗震设计原则分析。 1.2.1结构性原则。建筑结构设计要始终保证建筑结构的合理性,从建筑整体布局和整体结构进行考虑,最大限度保证建筑结构的合理性。对于建筑物的布局应考虑平衡和稳定,尽可能减少建筑物的侧向拉力,保证建筑物结构的稳定性。 1.2.2整体性原则。建筑结构设计需要注意建筑的整体合理性。虽然建筑结构设计需要注意相关抗震设计,但在抗震设计过程中还是对建筑整体的合理性给予关注,防止其与相关建筑规范相悖。 1.2.3垂直统一原则。建筑结构设计中的抗震设计时,需要对建筑自身的竖向均匀给予关注,在出现地震时,建筑自身会承担比较大的外力,这时就会使得建筑产生形变。假如建筑自身的竖向设计不均匀,在不均匀的应力影响下,一旦建筑自身强度和刚度出现不足,就会使得建筑产生扭曲,令建筑整体存在形变的可能,使得建筑自身的危险系数持续提升。所以在涉及建筑自身结构抗震时候,需要尽可能保证建筑自身的竖向均匀,针对建筑竖向受力情况给予详尽分析与了解,保证建筑竖向力可以被抑制在合理范围内。另外,还需要保证建筑物中墙柱等承重结构上下保持一致的链接,这样可以令建筑自身的整体性得到提升,令建筑具备吸收地震力的能力,减少地震对建筑结构造成的破坏。 2.建筑抗震结构设计要点的分析 2.1合理选择建筑场地。建筑抗震结构设计过程中,需要选择持力层土壤结构密度,性能好的场地,尽量稳定的土壤组成。作为建筑结构工程的场地,应确保施工场地内的持力层更加均匀地承受上层建筑的负荷。设计人员应避开软土和液化土,采空区和河岸边等相关地段的选址,以避免由于上述地质区域内土壤的密度,硬度和凝结而造成的土壤性能差对地震进行反应的过程。对于一些易发生山体滑坡,泥石流的危害,在设计的时候需要尽可能的避开。同时尽量避免在地震断层带选址,这样才能够提升上部建筑结构对地震灾害作用力的抵抗性能。 2.2严格建筑结构抗震材料的选择。从地震的角度来看,作为建筑材料应该是较轻并保持高强度;部件之间的连接应具有良好的整体性,延展性,并能充分发挥材料的强度。根据这一原理,钢结构最符合抗震材料的要求,多次地震的例子表明,钢结构的抗震性能好,但钢材的成本和维修费用较高。现浇钢筋混凝土结构完整性好,其自身的成本相对较低,抗侧向刚度较大,设计可以保证结构具有一定的延性。但是这种材料也有不可逾越的弱点:当地震长期存在时,在反复的地震荷载作用下,由于裂缝的萌生,构件的刚度下降,混凝土被压碎。组合式钢筋混凝土结构易于施工,但其地震弱点在于框架节点等节点的强度和变形能力低于构件本身的强度,并且预制构件在进行装配的时候会出现次应力,整体结构缺少连续性与整体性;所以这种结构不应该在高烈度地区进行使用。所以在建筑结构进行设计的过程中,为了使得建筑抗震性能得到提升,一定要科学合理的去选择适合该建筑的建筑材料。 2.3科学布局建筑结构平立面体型。建筑抗震结构设计过程中,如果建筑结构布局合理,符合抗震规范要求,就可以有效提升建筑结构抗震能力。建筑结构平面布局是指建筑物体型尺寸设计过程中,在保证功能使用的基础上,合理选择平面规则进行布局,从而保证同一楼层同一建筑楼层刚度一致;同时需要减少建筑物的竖向不平度,使建筑物的竖向刚度变化稳定,避免不同刚度之间的不稳定性。 2.4做好结构参数计算工作。建筑抗震结构设计过程中,需要结合该地区的自然条件,选择合适的地震级别和合理的建筑物抗震策略。根据不同类型结构在地震冲击力作用下的荷载作用力,完成抗震设计参数的选取。采用先进的计算机技术,建立相应的建筑结构抗震计算模型,清晰地计算出建筑物的抗震力,确保选定的抗震等级和抗震策略,以及抗震设计参数还有相关的抗震计算模型能够达到抗震性能需要,确保建筑结构抗震设计过程中的应力合理性和科学性。 3.建筑抗震结构设计策略的分析 3.1充分考虑位移问题。我国建筑抗震结构设计大多以承载力作为基础,而设计人员则采取线弹性方法,对小幅度震动情况下的结构变形力、内力等进行分析,采取组合内力方法,对构件的截面进行验证,以此确保结构的可靠性、稳定性。另外,为了更好地针对基础位移状况实行抗震设计,应该充分了解结构变形情况和配筋之间的关系,有针对性地采取设计方法,当建筑结构进入到抗震阶段后,对其变形力进行细致分析与探讨。 3.2设置多道抗震防线。发生强烈地震后通常会发生多次余震,如只有一道防线,则在第一次破坏后再遭余震,将会因损伤积累导致倒塌。抗震结构体系应有最大可能数量的内部、外部冗余度,有意识地建立一系列分布的屈服区,主要耗能构件应有较高的延性和适当刚度,以使结构能吸收和耗散大量的地震能量,提高结构抗震性能,避免大震时倒塌。 3.3提升薄弱部位的抗震能力。 3.3.1在强烈的地震影响下,构件并不存在强度安全储备,其实际承载能力是判断薄弱部位的重要依据。

对目前房地产公司设计管理现状的反思

对目前房地产公司设计管理现状的反思 一、引言 本人在房地产公司从事设计管理十余年,历经深圳三家较大房地产公司。近年来一直困惑于国内房地产公司设计管理。 目前国内房地产公司都设置设计部,部门人员包括建筑师、结构工程师、水电工程师、装修设计师与景观设计师等,其职责均为项目设计管理。设计任务通过招标或直接委托形式外包给设计公司。设计公司根据房地产公司发出的设计任务书完成设计图纸的提交。这是一种普遍的房地产开发管理模式。 在过去的职业实践中,了解到欧美在房地产开发中普遍使用一种BIM设计软件,该软件可以设计住宅、工业厂房、酒店、医院、学校等多种项目类型。设计过程中,建筑、结构与水电设计可同时在三维图中进行,图纸审核完成后各专业可分开出具施工图纸。好处是建造形式、材料等通过三维图形演示给投资方。 提到BIM软件,我们必须对欧美房地产开发模式有个基本了解。投资方负责项目定位、成本、进度、财务和风险管理,具体说就是专司拿地和销售,一个项目一般配备2-3个设计工程人员。剩下的设计、建造通过合约交给建筑设计咨询管理公司与建造公司完成。项目承接方通过BIM软件向投资方汇报项目设计、施工工作。投资、设计与施工,工作任务明确、管理职责明晰。难怪欧美好建筑随处可见。 经过人类不断的社会实践,项目管理知识体系现已被国内外房地产企业采用。介绍完国内外房地产开发管理的基本模式,下面我们不妨分析一下国

内房地产开发设计管理的事儿。 二、事件描述 国内网络近年流传一首歌《死了都要改》:“把每天,当成是交图的dead line,一分一秒,都改到泪水掉下来。不理会,客户是看好或看坏,只要你勇敢,给我改。.......把每天,当成是交图的dead line,一分一秒,都赶到泪水掉下来,不理会,最后是改好或改坏,只要有时间,你还得改。so.......不要改得太快,你改得越快他的想法也就变得快,.......死了都要改,.......不说句脏话不痛快,笔会损坏,图会掩埋,计算机还在!到绝路都要改,不日夜颠倒不痛快,改到最后还得改!改到变态才精彩!” 最近国内网络上播放一个冷笑话:某设计师上班途中遇车祸,住院昏迷不醒。其领导就在他耳边反复念叨:“投资方同意出图了……”,几分钟后,设计师翻身下床,说我要去打图了…… 以上是源于网络的设计师故事。目前我任职的公司在深圳某口岸开发一高端住宅,项目设计管理总结主要问题如下: 1、商业街室外道路标高与相邻住宅项目道路标高衔接不上,我司室外标高高出相邻项目室外标高约50-70厘米,造成该处设计一条两家共用市政道路成为不可能。正确的设计要求除考虑道路排水坡度外,两个项目相邻室外标高应基本一致。 2、项目联排别墅后花园内标高低于花园外侧道路标高。后在花园内增加地漏和管道解决雨水排放。正确途径:花园内标高高于花园外标高,雨水通过场地高差直接排放到花园外道路上,再通过道路上雨水井收集后统一排放到城市雨水管道。标高设计错误,增加排水管道,投资成本增加。

浅谈建筑结构设计

浅谈建筑结构设计 建筑结构设计是个系统的,全面的工作。需要扎实的理论知识功底,灵活创新的思维和严肃认真负责的工作态度。作为设计人员,要掌握结构设计的过程,保证设计结构的安全,还要善于总结工作中的经验。本文根据笔者的工作经验,对建筑进行结构设计时要注意的事项进行阐述。 标签:建筑结构设计过程注意事项 0 引言 结构设计简而言之就是用结构语言来表达建筑师及其它专业工程师所要表达的东西。用基础,墙,柱,梁,板,楼梯,大样细部等结构元素来构成建筑物的结构体系,包括竖向和水平的承重及抗力体系。把各种情况产生的荷载以最简洁的方式传递至基础。 1 结构的设计过程 结构设计的阶段大体可以分为三个阶段,结构方案阶段,结构计算阶段和施工图设计阶段。方案阶段的内容为:根据建筑的重要性,建筑所在地的抗震设防烈度,工程地质勘查报告,建筑场地的类别及建筑的高度和层数来确定建筑的结构形式(例如,砖混结构,框架结构,框剪结构,剪力墙结构,筒体结构,混合结构等等以及由这些结构来组合而成的结构形式)。确定了结构的形式之后就要根据不同结构形式的特点和要求来布置结构的承重体系和受力构件。 结构计算阶段的内容为:首先,荷载的计算。荷载包括外部荷载(例如,风荷载,雪荷载,施工荷载,地下水的荷载,地震荷载,人防荷载等等)和内部荷载(例如,结构的自重荷载,使用荷载,装修荷载等等)上述荷载的计算要根据荷载规范的要求和规定采用不同的组合值系数和准永久值系数等来进行不同工况下的组合计算。其次,构件的试算。根据计算出的荷载值,构造措施要求,使用要求及各种计算手册上推荐的试算方法来初步确定构件的截面。再次,内力的计算,根据确定的构件截面和荷载值来进行内力的计算,包括弯矩,剪力,扭矩,轴心压力及拉力等等。最后,构件的计算。根据计算出的结构内力及规范对构件的要求和限制(比如,轴压比,剪跨比,跨高比,裂缝和挠度等等)来复核结构试算的构件是否符合规范规定和要求。如不满足要求则要调整构件的截面或布置直到满足要求为止。 2 进行结构设计时应注意的事项 2.1 关于箱、筏基础底板挑板的阳角问题 2.1.1 阳角面积在整个基础底面积中所占比例极小,可砍成直角或斜角。 2.1.2 如果底板钢筋双向双排,且在悬挑部分不变,阳角不必加辐射筋。

关于建筑结构设计中裂缝的思考 韩伟

关于建筑结构设计中裂缝的思考韩伟 发表时间:2018-10-30T16:15:01.890Z 来源:《建筑学研究前沿》2018年第16期作者:韩伟 [导读] 因此如果想防止出现建筑裂缝现象就要学会由导致裂缝的原因入手,提出有针对性的预防措施。 新疆绿城建筑规划设计有限公司新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市 830000 摘要:建筑物的结构设计是整个工程中相对重要的部分,墙体和楼板的裂缝现象又是结构设计中的重点治理部分。一般混凝土结构出现裂缝的诱因非常多,从而导致需要更加严格的结构设计方案,因此如果想防止出现建筑裂缝现象就要学会由导致裂缝的原因入手,提出有针对性的预防措施。 关键词:建筑结构设计;裂缝;措施 1简要介绍裂缝的特征 很大一部分建筑工程结构裂缝是垂直产生的,建筑工程结构裂纹尺寸与墙的实际高度相同,建筑结构裂缝的实际形状为中间向二边扩展直至消失;大部分的结构裂缝宽度通常小于0.3毫米,只有少数的结构裂缝宽度大于0.3毫米;结构裂缝的位置很大的概率出现在墙体的中部,只有少数的结构裂缝出现在墙的两端;拆除模板后结构裂缝出现的概率更大,这意味着结构的裂缝和温度的快速变化有很大关系;时间的变化后,裂缝会出现不同的变化,发展的方向逐渐发生变化,但实际结构裂缝的宽度通常不会改变;挡土墙的回填过程中,结构裂缝一般出现松弛的现象,但实际并不特别严重的泄漏问题。 2建筑设计中裂缝的危害 按照裂纹产生的不同危害,将其分为三种类型:表面裂纹、深度裂纹和穿透裂纹。裂缝出现的越多,对建筑工程的破坏也会越来越大。一般来说,施工中最严重的裂纹是穿透裂纹,这对建筑施工来说也是最有害的。建筑工程会被裂缝所破坏,这也极大地降低了建筑的安全性和稳定性。即使深层裂缝不会给建筑物带来重大破坏,也会在一定程度上降低建筑物的质量。表面裂缝与其他几种类型做比较,它所造成的损伤是最小的,但如果不能及时处理好表面的裂纹,随着时间的渐渐推移,也会逐渐变成深层裂纹,最终将会给建筑物带来巨大的损伤。 3建筑结构裂缝的成因 3.1荷载裂缝 荷载裂缝就是建筑自重对承重结构造成的压力下,经年累月的应力使混凝土结构逐渐出现了裂缝。与非荷载裂缝相比,更强调了裂缝所受的巨大压力,同时也突出了该结构在建筑中的重要作用。在相应建筑标注制定的过程中,曾经广泛的借鉴了西方建筑行业的经验。实际上,建筑荷载预估值通常都比较低,混凝土结构的使用又比较高。这样的偏差下,就令行业标准难以真正的指导实际建设,荷载裂缝成为了一种较为普遍的现象。部分企业在建筑设计的过程中,为了应付质检一味的对行业标注进行生搬硬套,忽略了我国的具体国情。最终就导致了建筑结构抗裂性不足,这个问题在一些高层和超高层建筑中最为多见。 3.2温度应力裂缝 众所周知,我国大部分国土受到温带大陆性气候的影响。其表现为冬季寒冷干燥,夏季炎热潮湿;在巨大的湿热差下,热胀冷缩现象就更加明显。在项目混凝土结构的建筑过程中,由于气候条件的差异就很难把控其中的参数。混凝土凝固的过程中,大量水分流失就会造成建筑裂缝的自身。如果在内外部温度、湿度差异过大的情况下,混凝土结构的表层就会率先团结,内部则相对滞后,这种情况也会造成裂缝,并且会沿着结构线不断的延伸。 3.3塑性沉降裂缝 塑性沉降也是裂缝产生的主要原因之一,并且这种现象造成的质量问题也往往更加严重。在混凝土的现场浇筑过程中,骨料和砂石需要充分的搅拌均匀以分摊自重应力。但是在实际的建设过程中,由于没有把握好含水率的问题,使内部颗粒团结沉降,内部的水分受到压力之后不断排出,最终形成了坍缩的问题。同时,部分项目在施工过程中没有对骨料的大小和质量把好关,从而使浇筑过程中出现了自然沉降。 4建筑结构设计中控制裂缝的措施 4.1结构的平面布置 应当确保建筑结构平面布置的规则性,避免平面布置形状出现突变的情况。在平面存在凹口时,应当在凹口部位的边缘设置拉梁,凹口周边的楼板应当适当的加厚并且对配筋进行强化,楼板的负筋应当拉通。此外还应该按照相关规范和要求对建筑结构的长度进行控制,在建筑结构的长度超过相关规范规定的数值时,地下部位设置后浇带,地上应设置膨胀加强带。后浇带通常设置在梁和楼板的1/3宽的位置,宽度应当在800-1000mm范围内。加强带宽度一般为2000mm,带两侧布置密孔钢丝网,以此将带内混凝土与带外混凝土分隔开,钢丝网垂直布置于上下层(或内外层)钢筋之间,并用钢筋加固。膨胀加强带带内增设15%水平温度钢筋,水平温度钢筋均匀布置在上下层,内掺12%的膨胀混凝土后,且混凝土强度等级提高一级。后浇带及加强带的设置应当将梁、墙和板完全的分开,钢筋仍然应该连续的配置。在房屋长度超过规定的的数值比较大的情况下,应当进行变形缝的设置。在建筑物群房和主楼的高度相差比较大的情况下,需要在主楼和群房之间进行沉降缝或者是后浇带的设置,这样能够有效的避免或者减少因为基础沉降而导致的裂缝的产生。 4.2混凝土构件厚度 由于钢筋锚固和耐久性等因素的影响,必须对现浇构件的最小厚度进行合理的限制,对于现浇楼板的厚度应当选择≥L/30-L/40(L为板的计算跨度),通常民用建筑不应当低于100mm,根据实际发现,楼板的厚度在比较薄的情况下可能会出现收缩裂缝,因此必须结合实际情况根据相关规范和要求对其最小厚度进行科学的限制。 4.3混凝土强度等级选用 建筑结构通常属于大体积混凝土,建筑结构的梁和楼板的混凝土强度应当保持一致,宜选用中级。在建筑结构的墙和柱的混凝土等级高于梁和板时,节点核心区的混凝土强度的等级应当与柱和墙保持一致。现浇梁与楼板的混凝土强度等级应当保持一致性。在柱和墙的混

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