浅析建筑结构优化设计方面的问题

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浅析房屋建筑结构设计中的问题

浅析房屋建筑结构设计中的问题
建材发展导 向 2 1 0 2年 o 2月
规划 与 设 计
浅 析房 屋 建筑 结构 设 计 中的 问题
唐 超
( 徽现代建筑设计研究院) 安
摘 要: 社会 的发展进 步和人 民生活水平的提高, 对房屋建筑 结构 设计提出了更高的要求。本文主要针对当前房屋建筑结构 设计中出现的几个常见却
又容 易被人们忽视的 问题进行 了剖析, 分析其错误产生的原因和可能发生 的后果 , 并结合实际情况提 出了若干设计建议和构造的要求 。
关键 词: 筑设计 ; 构; 建 结 设计 方 法 : 问题 探 讨
房 屋 建 筑 结核 设 计 要 求 达 到 安 全 性 、 用 性 、 久 性 等 功 能 要 求 , 饺 工 作 。这 将 对 房 屋 的 耐 久 性产 生 不利 影 响 , 适 耐 但 势必 引起 用 户 的恐 惧 心 理 。 在实 际的设计 过程 中, 由于存在一些 认识上 的误 区, 会导致 大量 设计 问 这样 的结构抗震性 差, 一旦遭遇地震, 倒塌 的可能性 极大 , 显然不符合 这 题 的 出 现 , 要 表 现 在 以 下几 方 面 : 主 现 行 抗 震 规 范 中“ 柱 弱 梁 ” 设 与基 础方 面
4 在 框 架 结构 设计 中 ,注 重横 向框 架 的设 计而 忽视 了
() 1 多层建筑 没有地质详勘报告 , 根据建设单位 的口头 说明, 仅 或才 纵 向框 架设 计 简单地 以附近 的建筑物为 参照,在其基 础设计资料 上进行 施工 图的设 根 据 现 行 建 筑 抗震 设 计 规 范 要 求 , 平 地 震 作 用 应 按两 个 主轴 方 向 水 计 。地 基 与基 础 设计 要 严 格 按 操 作 规 范 进 行 , 到 安 全 合 理 适 用 , 须 依 分 别 计 算 , 方 向 的 抗 侧 力 构 件 承 担 来 自该 各 方 向 的 地 震 作 用 , 大 大 做 必 各 可 据 地质勘 察的资料 ,对基础类 型和上部 结构等多方 面的 因素要综合 考 增 强 抗 效 果 。因 此 , 框 架 结 构 设 计 中 , 向框 架 与 横 向框 架 同等 重要 。 在 纵 虑 , 能只 凭地耐力 来完成 , 者把耐 力容许 值 降低一些 , 是不科 学 如 果 把 纵 向框 梁 按 普 通 连 续梁 进 行 设 计 , 么 梁 柱 的 节 点和 框 架 中 的 纵 不 或 这 那 的, 是极不安全 的。 也 筋、 箍筋的配置均无法满足框架梁、 柱的构造 要求。由于对地震的纵 向作 () 软弱地基要采 用换土垫层处理 时, 2对 没有进行换层设计 , 依据 已 用欠缺考 虑, 在实 际设计 中经常 出现梁 的支座负筋 , 中纵筋 及箍筋 的 跨 有 的经验 加以处置 。要对 软弱地基 的危害有深 刻的认识, 如果只凭经验 配置均不满足要求的现象。 武 断地采用砂 垫层来 加强承载 力,而不对垫 层宽度和 厚度进行 精确计 5 悬 挑梁 的截 面 高度选 用过 小 算 , 带来 极大的安全隐患, 将 而且也会造成一定程度的资源浪费 。 设 计 者 往 往 比较 重 视 对 梁 的 强度 与 抗 倾 覆 进 行 验 算 , 对 梁 挠 度 的 而 () 3 民用建筑 中柱 、 梁及基础 的负荷未 按规范乘以折减 系数 。设计人 验算却有意无意的忽略 了。如果梁 高选 用过小, 会引起梁截面 的受压 区 员设计 多层 民用建筑时 , 在计算 梁、 柱和基础 的负荷 时, 没有按现行设计 应 力过高, 使受压 区产生非线性徐变 。梁挠度随时间的推 移不 断加大 , 致 规范将荷 载乘 以折减 系数计算其荷载值, 因而采用荷载值偏大。 从而引起 挑梁的变形, 使梁板 出现裂缝 , 挑梁 变形越厉害, 裂缝宽度随之 2 砖 混 结构 房 屋 中构造 柱兼 作 承重柱 用 加 宽, 屋的正常使用 受到影 响。据笔者在现 场的观 察, 房 挑梁 的变形发展 构造 能够 不但提高砖混 结构中墙体的抗剪 能力, 而且构造柱与 圈梁 到后 期, 梁支座 截面上部受拉 区有一 定宽度 的竖向裂缝出现。在支座 附 联 结在 一起 , 可形成对 砌体的有效 约束 , 限制 墙体裂缝发 生和进 一步扩 近 剪弯作用 的影响下 , 向裂缝将 向下发 展成为斜裂缝 , 竖 梁就基 本上毁 大, 维持竖 向承载 力, 增强结构的抗震性能有着 很大作用。在如今房屋 坏 了。当为托墙挑 梁时, 对 梁过大的挠度 引起梁上墙 体在 梁支座 附近出现 结构设计 中, 构造 柱往往被作为承重 柱使用 , 这种作法 是极不科学的 , 将 裂缝 , 裂缝在梁支座处沿斜 向延伸 , 越靠上面梁缝就越宽。挑梁的截面过 引 起 以下 几 个 问题 : 小也不利结构 的抗 震, 竖向地震作用对悬挑结构破坏程度 更大。梁高小 () 1 如果构造 柱作为承重柱 , 将提前 受力, 导致构造柱对 砌体的拉结 时 , 截面 的相对受压 区高度较 大, 梁的延性减小 , 在竖 向地 震作用 下易发 和约束作用降低 , 且在遭遇地震作用 时, 而 应力将集 中在构造 柱位置 , 并 生 脆 性 破 坏 , 去 承 载 力 。 失 使 之 首 先 遭 到 破 坏 , 这 种 情 形 下 , 造 柱 不 但 起 不 到 其 应 有 的 承 力 作 在 构 6 连续 梁按 单梁 进行 设计 用 , 且 会 适 得 其 反 成 为 房 屋 结 构 中 的脆 弱 部 位 。 而 这 种 情 况 常 见 于 阳 台 边 梁 的 设 计 。建 筑 结 构 设 计 者 认 为 边 梁 上 的 荷 () 2 构造柱多数在地 圈梁中生根 , 较少 另设基础的 , 构造柱兼 作承重 重 比较小 , 对此 不够 重视, 加上为方便作 图受力分析 , 把本 应设计为连续 柱 使用后 , 柱底基础 的抗冲切 、 抗弯部及 局部承压 强度就超过 了原 设计 的梁按单跨简支梁进行 设计, 导致梁在支座处上部 负筋配 置量 不够。从 的负荷 。一旦柱底基础发生冲切或局部承压破坏 , 便会 出现裂缝 。因此, 而引起梁在支座 附近上 部受拉区出现竖 向裂缝 , 再发展 到引起梁 上部栏 重大梁下 的柱子应按承 重柱 要求设计 , 在梁上荷载 和跨度都 比较小 的情 板 出现竖 向裂缝 。 在该边梁长度较长时, 问题会趋 向严重化 。 加上该梁 大 况下 , 构造 柱也可布置于梁 下, 在验算下墙体 的局 部承 压和抗弯强度 时, 多直接暴 露在室外 , 受环境温度变 化的影响 , 由于梁的伸缩 受到粱端 柱 不计算构造柱 作用。经过验算满足, 方可在梁下布置构造柱 。 或挑梁 的约束 , 内产生收缩应 力, 已产生 的梁 上裂缝处是 该收缩应 梁 原 3 承 重柱 截 面高 度设 计过 小 力 的 作 用 点 , 引起 梁 的 支 座 附近 沿 整 个 梁 截 面 四 周 裂 缝 贯 通 , 致 梁 将 导 在 Ⅵ度抗 震设防 区, 有的结 构设计人员存 在误 区, 认为 六度设 防就 承 载 力 降 低 , 使 用 安 全 构 成 重 大威 胁 。 对 是 不 设 防 , 受 力 分 析 方 便 , 意 把 柱 子 的截 面 高 度 设 计 得 过 小 , 梁 柱 为 故 使 7 楼 板设 计 常见 问题 的线 刚度 比加大 。 把梁简化为铰支梁 , 柱按轴心受压计算 。 这种做法降低 板是建筑 工程 中的主 要承 重构件 , 可将楼面 、 板 屋面 的荷 载传送 到 了结构受 力分析 的难度 , 也给房屋结构带来 了隐患 。没有考虑到梁 柱 但 周 围的墙 或梁上 , 因此, 楼板 的设计 出现 问题将影 响到梁 、 、 墙 柱等构件 间 的刚结作用 , 即忽 略 了 柱 对 梁 的 约 束 弯 矩 , 因为 柱 截 面 的配 筋 都 较 再 的安全。对整个设计要有周全的考虑, 否则容易出现质量问题 , 至存在 甚 小, 在结构受 力时, 因为柱顶抗 弯强度的不足 , 导致柱子在梁底 附近将 将 严重的安全隐患。下列几 个问题在楼板设计 中经常发生 的: 会 出现一条或 多条水 平裂缝, 形成塑性饺 在正常使用情况下 , 柱子就带 () 1 设计人员为 图计算方便 , 或者对 板的受力状态认识不足 , 在设计

浅谈建筑结构设计中的常见问题与解决措施

浅谈建筑结构设计中的常见问题与解决措施

浅谈建筑结构设计中的常见问题与解决措施【摘要】建筑结构设计对建筑物的安全性、适用性、经济性以及耐久性都产生非常重要的影响。

为此必须根据相关的设计标准,对建筑结构实施合理布局优化设计,然而建筑结构在具体的设计工作中还存在很多问题,为此本文针对建筑机构设计中存在的常见问题以及具体的解决措施展开了论述,希望通过本文的论述能够有效规避建筑结构设计中常见的几种问题,提高建筑结构设计的合理性。

【关键词】建筑机构;设计;常见问题;解决措施1 建筑结构设计中地基计存在的具体问题1.1 建筑结构设计中对地基埋设所进行的设计不够合理建筑物的地基设计要根据《钢筋混凝土高层建筑结构设计与施工规程》中的具体要就进行合理设计,然而在现实的基础地基设计中高层建筑基础有效埋置深度不足的问题非常普遍,建筑地基作为承受建筑结构物荷载的岩体埋设深度不符合建设标准,将严重影响到地基的有效承载能力,当地基上部的建筑结构荷载超过地基可承受的荷载范围时,地基会受到破坏甚至产生变形,地基质量一旦出现问题,将严重威胁建筑结构的安全性能,对居民的正常使用造成威胁。

1.2 地基设计过程中忽视了地基沉降问题在具体的设计过程中设计工作人员应针对施工的具体环境,对天然地基与人工的地基的沉降量进行科学的估算,并在施工过程中对建筑地基的沉降量实施严格的控制,并采取有效措施保证建筑结构中不同部位的地基沉降要基本保持一致,不可存在较大的差异。

只有这样才不至于因地基沉降问题导致建筑物上部结构出现裂痕,影响建筑的使用性能。

然而在具体的地基设计中,设计人员往往忽视了对地基沉降问题的综合分析与研究,最终导致地基变形,难以维持建筑物的正常使用,给建筑单外以及用户造成巨大的经济损失。

2 钢筋混凝土结构体系选型、布置及构造方面存在的常见问题2.1 房屋高度、高宽比超过现行规范、规程的限值现行的规范、规程给出了房屋的最大适用高度和高宽比限值。

审查中发现某些高层建筑房屋高度超过最大适用高度或高宽比超出规定限值,个别高层建筑房屋高度和高宽比均超出规定限值,且既无可靠的设计依据。

分析建筑工程中结构工程设计的常见问题和对策

分析建筑工程中结构工程设计的常见问题和对策

世界慢阻肺宣传活动总结慢性阻塞性肺疾病(COPD)是一种严重的肺部疾病,常导致患者呼吸困难、咳嗽、胸闷等症状,严重影响患者的生活质量并且会导致患者的死亡。

世界卫生组织估计,全球有超过2亿人患有COPD,而且其发病率还在不断增加。

为了加强对COPD疾病的认识和预防,每年11月的第三个星期三被定为世界COPD慢阻肺日,以宣传COPD的相关知识、提高公众对这一疾病的认识和关注。

在世界COPD慢阻肺日的宣传活动中,主要包括以下几个方面:1.宣传教育活动:通过举办座谈会、讲座、健康知识讲座等形式,向公众普及COPD的相关知识,如病因、症状、预防和治疗方法等。

同时,还可以通过发放宣传资料、展览、路演等方式进行宣传,加强公众对COPD的认识和了解。

2.社区义诊活动:举办免费检查和义诊活动,为社区居民提供肺功能检测、症状问诊等服务,及时发现潜在的COPD患病者,并提供相关的健康指导和建议。

3.健康讲座和宣传海报:组织专家进行健康讲座,通过大众媒体、网络平台等发布COPD宣传信息,并制作宣传海报、标语,提高公众对COPD 疾病的认识和关注。

4.健康知识竞赛和互动活动:开展有奖竞赛、互动游戏等形式,吸引更多人参与到COPD慢阻肺日的宣传活动中,提高公众对COPD的认知和关注度。

5.扩大宣传范围:利用社交媒体、网络平台等现代传播手段,扩大COPD慢阻肺日的宣传范围,吸引更多人参与到宣传活动中,提高公众对COPD的了解和认识。

通过以上宣传活动,可以有效提高公众对COPD慢阻肺疾病的认知和了解,提高预防意识和自我保健能力,最终减少COPD的发生和加强早期诊断和治疗,提高患者的生活质量和寿命。

同时,这些宣传活动也可以帮助政府和医疗机构更好地部署资源和改善服务质量,加强对COPD疾病的防控工作。

在未来的世界COPD慢阻肺日活动中,可以结合当地的实际情况,创新宣传形式和内容,吸引更多人参与其中,让更多人了解COPD疾病,关注慢阻肺患者的健康状况。

建筑结构设计中常见问题与解决措施

建筑结构设计中常见问题与解决措施

建筑结构设计中常见问题与解决措施摘要:建筑结构设计是以建筑方案作为基础进行设计,通过对建筑所处的位置、周边场地情况,及建筑物高度、层数、平面尺寸、功能等多方面因素进行考虑,从而确定结构体系、基础形式、结构布置、材料的选择等等。

在建筑结构设计当中,因为实际情况的不同也会存在不同的问题。

本文对建筑结构设计中存在的部分设计问题及结构设计优化问题进行了总结,同时提出相应的解决措施。

关键词:建筑结构设计;常见问题;优化问题;解决措施1、建筑结构设计中存在的问题1.1 设计人员与图纸问题人员问题在建筑结构设计当中是较为常见的问题,设计人员在建筑结构设计当中对建筑物的结构体系、布置、性能、安全等多方面起着重要的作用,对建筑结构的计算和对图纸的绘制直接影响结构设计图纸的质量和安全性。

建筑结构设计不仅需要大量的专业知识,同时还需要丰富的建筑结构设计经验。

实际工作当中,部分设计人员对建筑结构的设计不合理,造成施工障碍,严重影响施工进度和施工质量、甚至返工、拆除、加固等。

如设计人员直接在大堂中间立柱、柱子穿过楼梯踏步中央、楼梯碰头、门窗由于梁的设置无法安装、上下层电梯井预留洞口位置不一致,导致电梯无法安装等等。

虽然无安全问题,但是严重影响建筑的使用功能。

除了能力和经验外,设计人员的综合职业素养对整体设计也会有一定的影响。

设计人员不愿意改图,导致某些建筑功能实现困难。

设计人员与施工人员沟通缺乏耐心,导致施工有误等等。

设计图纸错误或者表达不完整、未达到施工图设计深度要求,都会导致施工质量问题。

但是在实际建筑结构图纸的设计过程中常常会出现设计图纸错漏碰缺的问题,后期施工人员对图纸解读有误,或者图纸有误,而施工单位未通知设计单位,擅自处理,造成不必要的损失和安全隐患。

1.2 建筑材料的选择不合理建筑材料的选择对于整个建筑构成来说具有非常重要的作用,因此建筑材料选择至关重要,对建筑安全具有决定性作用。

如某工程100m的高层建筑,竖向构件仍采用C30混凝土,导致截面尺寸较大,占用较多的建筑面积。

高层建筑结构优化设计中的问题与对策分析

高层建筑结构优化设计中的问题与对策分析

高层建筑结构优化设计中的问题与对策分析摘要:建筑结构优化设计与建筑工程的施工进度、工程质量都密切相关,尤其在高层建筑的结构优化设计中,由于高层建筑结构非常复杂,工作量非常大,在具体结构优化设计中经常会出现各种问题,严重影响了高层建筑的质量和安全。

因此,必须针对高层建筑结构优化设计中问题,提出和实施有效的解决对策,不断提高高层建筑结构设计质量,为高质量高标准的高层建筑奠定良好基础。

关键词:高层建筑;结构优化;问题;对策1高层建筑结构设计工作中的问题1.1概念性设计工作认识不充分一些设计人员在设计高层建筑结构的时候,未能充分地认识一些概念性工作,一些设计人员在计算出建筑范围内最后结构就开始构思草图,这种的思想理念尚未和实际的流程相一致。

通常来说,真正标准的图纸需要专业设计人员反复前往基地观察、测量、计算和修订之后才绘制的,可是我们国家有些建筑行业在设计过程中没有重视概念性设计工作,有的设计人员不具备较高的专业能力,而是使用计算机来进行绘制和设计,计算机的设计往往和实际存在差距,这样就容易影响高层建筑结构优化设计工作的有效开展。

1.2图纸的信息表达不清晰资料图纸的信息不清晰主要体现在这些方面,首先,图纸资料的细节上存在问题,有关的信息说明不够准确和具体,具有含糊其词的特点,这将会给施工工作产生不利影响。

比方说,测量部门不是统一的,数值的计算大大超过实际结果。

第二,图纸信息和实际的结构情况不一样,因为设计人员自身的问题,图纸中的信息在设计的时候没有将重要信息表达出来,或者是表达的信息不清晰和准确[1]。

我们知道不精准的图纸信息将会影响施工工作的顺利开展,还会加剧建设的经费,从而出现一些安全问题,并产生不可预计的后果。

1.3基础设计不够科学和合理基础设计作为高层建筑结构设计中的重要环节,它关系到建筑物的整体质量还和高层建筑物的使用性能有着密切关联。

因此设计人员在开展基础设计工作的时候务必选用科学合理的模型。

浅析建筑结构设计过程中的常见问题

浅析建筑结构设计过程中的常见问题

建筑结构设计中非常重要的概念 。 ( 多道防线。 2 ) 安全 的结构体系是采取多道防线来设计的, 当发生灾难 时, 如果把生存的希望全都寄托在某单一构件上是非常危险的。 例如, 多肢 墙与单片墙、 框架剪力墙与纯框架相 比. 比后者 的抵抗 能力要强。 前者 () 3 刚柔相济 。 合理的建筑结构体系应该是刚柔相济的。 结构刚度太 大则变形 能力差, 强大 的破坏 力瞬间袭来 时需要 承受 的力 量很大 , 容易 些 问题 。 造成局部严重受损 。而太柔 的结构 虽然可 以很好 的消减 外力, 容易造 但 成变形过大而无法使用。 1 建筑 结构 设计 的基本 内容 () 4 打通关节。在结构体系 中关节无处不在, 因为结构 的体系是变化 1 结 构设 计 的程 序 . 1 的统一 。理想的结构体系应该是浑然一体的, 没有任何关节 , 这样的结构 建筑物 的设计包括建筑 设计、 结构设计、 给排水设计、 暖气通风设计 和电气设计等 。每一部分的设计都 应围绕设计的 四个基本要求 : 即功能 体系可 以使任何外力都能迅速传递和消减 。打通关节保持平衡的 目的其 实就 是使其永远处于 原始 的静态 , 当力量 不能畅通 时, 构件与构件 之间 要求、 美观要求、 经济要求和环保要求 。 建筑结构是一个建筑物发挥其使 的静态平衡被破坏, 结构就会发生变化 。结构设计一般在建筑设计之后 , 用功能 的基础 , 结构设计 是建筑 物设计的一个重要 组成部分 , 主要包括 “ 受制 ” 于建筑设计 , 但 ‘ 反制” 于建筑设计 。结构设计不能破坏建筑设 以下四个过程: 方案 设计一结构分析一 构件设计一绘施工 图。 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 1 建筑物结构设计的要求 . 2 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 为保证建筑结 构的可靠度达到 设计 要求, 在设计 中 , 必须 遵循 以下 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 要求 : 计算 内容 : 构构 件应进行承载 能力 极限状态 的计算 和正常使 ① 结 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 、 观 、 美 用极限状态的验算,如直接承受动力荷载 的构件应进行疲劳强度验算 ; 便于旖工的结构设计也是工程师们 的骄傲和成就。

浅析建筑结构设计中存在的问题及解决措施

浅析建筑结构设计中存在的问题及解决措施

浅析建筑结构设计中存在的问题及解决措施发表时间:2018-05-24T16:22:11.100Z 来源:《基层建设》2018年第4期作者:王柯斯[导读] 摘要:随着我国人民生活水平的不断提高,人们开始注重对生活品质的追求,业主对居住条件的要求也不断提高,因此在对整个建筑结构做好布局的同时,要对建筑的细节进行合理的设计,这样才能更好满足业主对居住条件的要求。

中外建华诚城市建筑规划设计有限公司北京 100000 摘要:随着我国人民生活水平的不断提高,人们开始注重对生活品质的追求,业主对居住条件的要求也不断提高,因此在对整个建筑结构做好布局的同时,要对建筑的细节进行合理的设计,这样才能更好满足业主对居住条件的要求。

本文主要探讨了在建设结构设计中存在的常见问题,并针对这些问题提出了解决对策,以不断提高建设结构设计的安全性和时效性,从而满足人们对建筑工程的最终要求。

关键词:建筑结构设计;常见问题;解决措施引言建筑结构设计是一项专业性很强的工作,在进行建筑结构设计的过程中,大多数的设计人员都比较注重建筑水平荷载的控制作用,特别是将主要精力都投放在建筑的侧向位移的控制上。

事实上,对建筑侧向位移影响最大的是轴向变形。

为此,建筑设计人员在进行建筑结构的选择上要全面考虑,充分关注各类因素的影响。

随着近年来建筑物高度的不断增加,对建筑中的柱、墙以及井筒都提出更高的要求和挑战,对于因侧向力而导致的剪切过程中的变形以及倾覆力矩的变化也提出了更加严格的要求,除此以外,对建筑的竖向结构体系的控制尤为关键,而这些都是设计人员在进行建筑结构设计过程中需要重点关注的。

1建筑结构设计过程中存在的问题 1.1建筑结构设计图纸过于简单化设计图纸是建筑结构设计过程中非常重要的环节,是进行建筑施工的基础和参照的标准,对建筑结构的样式和质量具有决定性的作用。

为了使建筑结构能够达到良好的效果,对图纸设计的环节应该加强重视。

对图纸设计具体化和细致化,尽量对每个细节进行标识。

现代建筑结构设计中存在的问题与解决对策分析

现代建筑结构设计中存在的问题与解决对策分析

现代建筑结构设计中存在的问题与解决对策分析发布时间:2021-03-29T15:35:49.887Z 来源:《建筑实践》2021年1月1期作者:程鸿[导读] 在现代建筑工业设计中,要做到节能、环保、安全、协同、技术先进、经济合理。

建筑结构设计的绿色环保、安全合理是一个重要环节。

程鸿身份证号:50038119861229****摘要:在现代建筑工业设计中,要做到节能、环保、安全、协同、技术先进、经济合理。

建筑结构设计的绿色环保、安全合理是一个重要环节。

在现代建筑建筑结构设计中,除满足生产工艺的要求外,还应采用符合国家产业政策的结构、新材料、新技术。

关键词:现代建筑;结构设计;问题与对策;分析引言现代建筑的建筑结构设计是一个系统、全面、复杂的工作。

通过生产工艺的进步、装备技术的提高、建筑布局的创新及结构选型的合理,可以促进现代建筑建筑结构设计水平的提高。

应重视建筑的绿色环保概念设计,创造环境优美的厂区。

重视结构的抗震概念设计,降低结构安全风险,满足工艺和生产功能的要求。

1在现代建筑结构设计当中建筑结构设计优化方法的必要性分析从当前我国房地产行业大的发展趋势来看,房屋施工建筑主要以高层和超高层住宅为主,所以在设计上要充分地考虑现代人的需求,考虑时代的进步,而如何在结构设计当中做好设计与成本的协调,如何减少资金的投入,成为了各房地产行业高度关注地问题。

在房屋结构设计当中,建筑结构设计的优化,是要在保证安全施工的前提之下,也就是要综合地考虑各方面的因素,利用现代化设计理念及技术,在结构设计以及成本管控上进行优化。

从相关数据调查中得知,经过对房屋建筑结构的优化设计,成本可以实现15%左右的缩减。

但实际上结构优化设计存在一定的难度,这主要是由于受限因素比较多,很多技术方式难以实施。

比如,在房屋建筑中,部分企业为了早日完工,对于工期的要求是非常高的,在施工中发现了设计不当的问题也会选择熟视无睹,继续施工。

而在施工设计方面有部分工作人员缺乏现场实践的经验,他们是无法对结构设计进行优化。

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浅析建筑结构优化设计方面的问题【摘要】结构优化设计不应仅仅在结构本身,而是应包括建筑的各方面,比如,提高建筑空间利用率、增加建筑投入使用后的舒适度和提高建筑的经济效益(性价比)等。

为此,科学地确定建筑结构优化设计几项基本原则并有效地按照这些基本原则去进行建
筑结构设计,是非常重要的。

【关键词】建筑结构优化设计;强度和稳定性;舒适度。

说到优化建筑结构设计,可能有人以为优化结构设计嘛,只要通过受力计算,准确地计算出所需的钢筋用量和布置方式,使结构构件受力最佳、钢筋用量最省、功能最齐全,其实这是不对的,至少是不全面的。

因为任何一幢建筑的结构设计方案提出之后,从结构选型和构件布置开始就已经存在是否优化的问题,再加上随后的每一个设计程序也都需要结构工程师去进行精心思考、准确计算和合理选用建筑材料等全过程的优化设计,才能最终产生优化的结构。

结构优化设计不应仅仅在结构本身,而是应包括建筑的各方面,比如,提高建筑空间利用率、增加建筑投入使用后的舒适度和提高建筑的经济效益(性价比)等。

为此,科学地确定建筑结构优化设计几项基本原则并有效地按照这些基本原则去进行建筑结构设计,是非常重要的。

1 令不规则建筑平面布置产生规则结构效应的原则
有规则建筑体型和平面布置的结构,因其受力较简单,造价相对较低。

但由于不同使用功能的需要,建筑的体型和平面布置是多
种多样的,不可能因结构要求规则而对结构设计师的创作提出无理要求,倒是可以在满足不同使用功能的前提下,通过对结构墙、柱的布局和墙肢长短的调节,使不规则的建筑体型和平面布置产生规则结构的效应,同样可以使建筑结构达到经济结构和安全使用的预定目标。

当然,从理论上讲,任何建筑体型都有一种相对比较规则的结构受力方案,因为当建筑体型确定以后,整体建筑的形心和质量中心(重心)就也确定了,结构设计师在设计时只要使结构的荷载中心和刚度中心尽可能地接近乃至重合,该建筑结构就基本具备了稳定和规则性的条件,而且,楼层平面面积越大,内部可分隔的空间越多,就越能做到规则的结构布置,建筑结构的整体稳定性和安全度就越有保障。

从力学观点来说,结构的荷载传递路径应力求简单和直接。

建筑结构中空间关系较复杂的部位,在设计时常会出现多次转换的结构构件,犹如转换层,这样,会导致造价提高,也容易发生因失稳而引起的安全问题。

结构构件的传力途径有多种多样,其支撑构件也可根据传力需要按科学、合理的方案进行变换,因此,可以说没有固定不变的结构布置,也没有一成不变的传力途径。

而如果设计师采用最直接、最简单的传力途径,就可以省去许多中间传递的结构构件,从而也可减少结构的安全隐患,使结构受力更明确,材料更省,其造价自然也会更低些。

2 尽可能提高建筑投入使用后的舒适度原则
所谓好的建筑,应是从建筑、结构、装饰装修到给排水、暖通、
空调、燃气、电气安装等各专业的优化设计组合,是整体优化设计,如果仅仅是某个专业设计得好,是不可能被称作是一个好建筑的,结构设计也不能例外的;建筑结构设计要能最大程度地满足建筑平面布置、内部空间高度和建筑立面等使用功能和外形观感的要求,投入使用后,使用户在工作和生活中感到很舒适,使建筑真正成为人人赞美的好建筑,这才是建筑结构优化设计的出发点和落脚点。

因此,建筑结构的优化设计应包含结构体系的优选、传力途径的科学性、构件布置的合理性、构件和材料选用的正确性等内容;我们应该把尽可能提高建筑投入使用后的舒适度作为建筑结构优化设
计的一条重要基本原则。

3 建筑结构整体安全度原则
我国早已颁布实施的《建筑抗震设计规范》(gb50011-2001)规定的抗震设计的标准是:“小震不坏,中震可修,大震不倒”,是说整个建筑结构所有构件要共同达到的目标。

如果一个工程有99%的构件在大震作用下不会被破坏,而其中有1%的构件即使在小震作用下就被破坏,导致整个建筑垮塌,那么,这个工程还能说是结构安全吗?所以我们认为,结构优化设计应全面考虑整体建筑的每个构件,都具有可靠的承载能力,确保整个结构安全度的可靠性,确保实现结构设计规范规定的设计标准,达到建筑结构既安全又经济耐久的总目标。

这就是结构设计应坚持的建筑结构整体安全度原则。

4 特殊情况重点加强,确保结构整体安全原则
结构构件在建筑中所处部位不同,其受力状态和受力大小不同,
结构设计师在设计时应有不同的计算和处理方案,应逐个予以正确地解决,而不能机械地按规范条文和电算软件去处理。

比如,高层建筑的转换层结构构件,当墙、梁、柱构件出现偏心时,应对相关构件作出特别加强构造措施;而功能复杂的综合性建筑,当剪力墙上洞口较多时,应根据错洞情况用暗柱予以特别加强;一字形剪力墙两端应采取较大截面的暗柱作特别加强;框架柱应重点加强其延性设计;对异形柱应对其长肢端部作加强处理;静定结构的构件应加大其安全储备;大悬臂梁、板构件则应增加在竖向地震力和风荷作用下强度及稳定性设计;非结构受力构件应加强连接构造,以增强建筑结构整体稳定性;受水土侵蚀影响的构件应充分考虑水土的侵蚀作用对构件的影响力大小,以便采取相应的抵御措施;不设后浇带的超长结构和高低悬殊结构应采取特别措施处理,以确保结构的整体安全等等。

5 对不同构件采用不同的安全系数的结构优化设计原则
无数结构试验证明:由于现浇钢筋混凝土楼板的约束作用,可以在很大程度上提高楼盖梁的承载能力,最高时可提高约1.5倍。

而现行国内结构计算软件却不能准确反映现浇楼板的这种约束作用,因此,按力学计算结果进行结构设计的话,对现浇楼盖梁而言,它的安全系数就偏高了许多。

另一方面,从对出现垮塌事故的工程进行事故原因调查和分析可以得知,由于楼盖或楼盖梁的问题而导致结构破坏的工程实例极少,除非是结构计算本身有误;从许多震害调查的工程实例中也可得知,在地震力作用下建筑倒塌的主要原
因,也大多是由于墙、柱等竖向构件首先遭到破坏所致。

而结构工程师为确保建筑的整体安全,往往不分构件的实际承载能力,对所有构件均给予相同的安全系数,这就是造成结构设计不合理的重要原因。

6 关注实际结构与计算模型不同的原则
一般来讲,电脑可按输入的程序作计算,但它不会做分析,如果结构工程师想依赖电脑将它的计算结果进行结构分析的话,会给结构留下较多的隐患。

现行应用软件中墙板构件是通过假定来实现的,它在某种特定结构布局下是不符合假定条件的,这样的电算结果是容易出现问题的。

因此,除了整体电算需要人工调整外,很多手算的局部构件也存在同样的问题,可见实际结构的受力状态与计算模型是不一样的,设计时务必要特别予以关注。

7 降低结构造价原则
建筑结构优化设计的最终目的,就是要使设计出来的结构不仅各个构件受力均衡,技术应用科学、合理,而且结构整体安全、可靠,每一个构件都能充分发挥其最大作用,这样才能使设计出来的建筑结构最终达到既受力均衡、坚固耐久,经济、合理和安全可靠的目的。

由于结构设计的主要任务是在满足建筑使用功能的前提下,确保建筑投入使用后的安全性和舒适度,使其具有更强的生命力;而结构造价在建筑产品中的比重很大,通过精心思考后的优化设计能给建筑产品带来可观的经济效益,这也是办一切事业的基本出发点和落脚点。

结构工程师在对建筑结构优化设计时,务必要把
降低结构造价当作重要的基本原则来予以重视,千万不可掉以轻心。

[责任编辑:曹明明]。

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