結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)范文
時(shí)間:2024-02-06 17:35:26
導(dǎo)語:如何才能寫好一篇結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn),這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn),歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文,供你借鑒。
篇1
關(guān)鍵詞:框架結(jié)構(gòu) 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 計(jì)算簡圖 抗震構(gòu)造
鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)以抗震性能好著稱,其主要由梁和柱組成,這種結(jié)構(gòu)具有較強(qiáng)的靈活性,有利于平面布置,是目前主流的建筑結(jié)構(gòu)之一,得到了廣泛的應(yīng)用。但是這種建筑結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)時(shí)如果不加以注意,其后果和影響也比較嚴(yán)重。隨著建筑造型和建筑功能要求日趨多樣化,無論是工業(yè)建筑還是民用建筑,建筑框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)作為現(xiàn)行比較常用的實(shí)際模式,已經(jīng)廣泛應(yīng)用在各類建筑中。
1、框架計(jì)算簡圖的確定
沒有地下室的多層框架房屋,一般來說基礎(chǔ)埋的較深,對于不同的深淺度,要有不同的設(shè)計(jì)。在基礎(chǔ)埋的比較深的時(shí)候,為了增加房屋底部的整體性,減小位移有時(shí)在±0.000附近設(shè)置基礎(chǔ)連系梁。將基礎(chǔ)連系梁以下的部分看作底層,層高H取基礎(chǔ)頂面至連系梁頂面的高度,而把實(shí)際建筑的底層作為第二層考慮,層高H取連系梁頂層至一層樓面高度?;A(chǔ)埋深較淺時(shí)現(xiàn)澆的框架結(jié)構(gòu)梁柱剛接,計(jì)算簡圖的確定主要是確定底層柱的計(jì)算長度。根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010-2010(以下簡稱《結(jié)構(gòu)規(guī)范》)第6.2.20條規(guī)定:一般多層房屋中梁柱為剛接的框架結(jié)構(gòu),底層柱的計(jì)算長度取基礎(chǔ)頂面到一層樓蓋頂面的高度H,裝配式框架取1.25H。對于帶地下室的多層框架結(jié)構(gòu),合理確定上部結(jié)構(gòu)的嵌固位置是一個(gè)關(guān)鍵問題?!督Y(jié)構(gòu)規(guī)范》和《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50011-2010(以下簡稱《抗震規(guī)范》),都沒有明確地提出具置,需要具體問題具體分析。對于能夠滿足《抗震規(guī)范》第6.1.14條規(guī)定的地下室結(jié)構(gòu)或采用箱型基礎(chǔ)時(shí),可將地下室頂作為框架上部結(jié)構(gòu)的嵌固位置,在利用PKPM軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),樓層總數(shù)僅輸入地下室以上的實(shí)際層數(shù),底層的層高H取實(shí)際層高。這樣計(jì)算出的地震作用與實(shí)際情況較為接近。對于不能滿足《抗震規(guī)范》第6.1.14條規(guī)定的地下室結(jié)構(gòu)或者采用筏板式基礎(chǔ)時(shí),嵌固位置最好取在基礎(chǔ)頂面。此時(shí),利用電算進(jìn)行樓層組合時(shí),總層數(shù)應(yīng)為實(shí)際的樓層數(shù)加上地下室的層數(shù)。
2、鋼筋混凝土保護(hù)層厚度的取值
混凝土保護(hù)層在保護(hù)鋼筋不受銹蝕方面起著重要作用,能夠有效保證鋼筋的粘結(jié)錨固性能,對于構(gòu)件的耐久性和鋼筋的受力性能影響比較大?!督Y(jié)構(gòu)規(guī)范》規(guī)定,保護(hù)層厚度計(jì)算應(yīng)由最外層鋼筋開始計(jì)算,梁柱保護(hù)層計(jì)算需考慮由箍筋及構(gòu)造筋邊開始計(jì)算至混凝土表面的距離。實(shí)際工作中設(shè)計(jì)人員的不重視,常會(huì)出現(xiàn)以下問題:1)主梁與次梁交叉處、主梁、次梁和板的鋼筋關(guān)系處理不明確,造成板負(fù)筋保護(hù)層厚度不足或構(gòu)件有效截面高度損失,直接影響到構(gòu)件的安全性;2)地上部分與地下部分的柱因所處的環(huán)境條件不同,根據(jù)規(guī)范要求,應(yīng)采取不同的保護(hù)層厚度。 因此,設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意:1)正確處理構(gòu)件內(nèi)各類鋼筋的相互關(guān)系,按鋼筋的正確位置確定構(gòu)件內(nèi)鋼筋的保護(hù)層厚度及構(gòu)件有效截面高度,并進(jìn)行構(gòu)件的截面設(shè)計(jì)。正確區(qū)分同一構(gòu)件所處的環(huán)境條件,區(qū)別對待不同環(huán)境下的混凝土保護(hù)層厚度。地下部分的柱可將其斷面加大,滿足其保護(hù)層厚度的要求,同時(shí)保證柱鋼筋上下位置的一致性,滿足鋼筋受力要求。
3、框架結(jié)構(gòu)抗震構(gòu)造措施
3.1、梁的設(shè)計(jì)
設(shè)計(jì)梁要注意梁度差,當(dāng)梁度差較小時(shí),兩高也要與之相同。如果梁底與窗定的尺寸相差的小,大粱的高度就該與窗頂一致.外部的框架梁盡梁盡量保持外皮與住外皮的一 平。有次梁的時(shí)候,盡量使主梁和次梁分開,以免引起主次梁的抗扭。 使抗扭的縱箍筋增加。上梁縱筋的間距在滿足抗裂的同時(shí).也要注意 將梁端頭的箍筋加密。小面積的梁及框架梁,上下部的縱筋避免支座 搭接。由于挑梁在總負(fù)荷中所占的比例較小。將挑粱變成截面不能夠 有效的減輕自重,變截面梁時(shí),其撓度也大于截面梁。如果挑梁的端部有次梁,要注意對其加固。一般情況下。只有當(dāng)剪承載力不足時(shí),挑梁根部才可以加斜筋。挑梁配筋必須留有空間.而就大梁而言.在梁的下部必須配置受壓鋼筋來減少撓度。為了保證梁的變形能力,使框架結(jié)構(gòu)具有較好的抗震性能,梁端縱向受拉鋼筋的配筋率應(yīng)能使梁端截面的受壓區(qū)相對高度滿足以下要求:一級框架≤0.25ho;二、三級框架≤0.35ho,同時(shí),縱向受拉鋼筋的配筋率不應(yīng)大于2.5%。為了保證梁有足夠的延性,提高塑性鉸區(qū)壓區(qū)混凝土的極限壓應(yīng)變值,并防止在塑性鉸區(qū)內(nèi)最終發(fā)生斜裂縫破壞,在梁端縱筋屈服范圍內(nèi)加密封閉式箍筋,對提高梁的變形能力十分有效。同時(shí),為了防止壓筋過早壓曲,應(yīng)嚴(yán)格遵照《抗震規(guī)范》限制箍筋的間距。
3.2、柱的設(shè)計(jì)
柱的設(shè)計(jì)主要從三個(gè)方面闡述,分別是柱截面尺寸、柱縱向鋼筋的配置、柱的箍筋。柱的平均剪應(yīng)力太大,會(huì)使柱產(chǎn)生脆性的剪切破壞。平均壓應(yīng)力或軸壓比太大會(huì)使柱產(chǎn)生混凝土壓碎破壞,為了使柱有足夠的延性,柱截面尺寸應(yīng)符合以下要求:柱截面的長邊應(yīng)小于柱凈高的1/4;且矩形截面柱,抗震等級為四級或?qū)訑?shù)不超過2層時(shí),其最小截面尺寸不宜小于300mm,一、二、三級抗震等級且層數(shù)超過2層時(shí)不宜小于400mm;圓柱的截面直徑,抗震等級為四級或?qū)訑?shù)不超過2層時(shí)不宜小于350mm,一、二、三級抗震等級且層數(shù)超過2層時(shí)不宜小于450mm;柱截面長邊與短邊的邊長比不宜大于3;當(dāng)剪壓比保持較低時(shí),可獲得較好的延性,為此柱端截面的平均剪應(yīng)力一般宜小于3N/mm。
為了保證柱有足夠的延性,柱的最小配筋率必須滿足《抗震規(guī)范》要求;縱向鋼筋的接頭,一級框架應(yīng)采用焊接接頭;二級宜采用焊接接頭,而底層柱根應(yīng)焊接;三級可采用搭接,而底層柱根宜焊接;直徑大于32mm的鋼筋必須采用焊接。在縱向鋼筋連接區(qū)段內(nèi)宜加密箍筋,防止縱向鋼筋的壓曲,增加粘結(jié)度。
在地震力的反復(fù)作用下,柱端鋼筋保護(hù)層往往首先碎落,這時(shí),如無足夠的箍筋約束,縱筋就會(huì)向外膨曲,柱端破壞。箍筋對柱的核心混凝土起著有效的約束作用,提高配箍率可以顯著提高受壓混凝土的極限壓應(yīng)變,從而有效增加柱的延性。因此設(shè)計(jì)人員應(yīng)遵照《抗震規(guī)范》對框架柱的箍筋構(gòu)造要求。
4、結(jié)論
總之,以上提出的都是些框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的易疏忽的問題。一旦處理不好或計(jì)算過程中未加考慮便會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)不合理,甚至結(jié)構(gòu)不安全。設(shè)計(jì)人員在精于結(jié)構(gòu)電算分析的同時(shí),更應(yīng)注意到以上所提到的在設(shè)計(jì)過程中碰到的類似問題,使施工圖的設(shè)計(jì)更完善,保證結(jié)構(gòu)的安全。
參考文獻(xiàn):
[1]宋益斌.框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的力學(xué)問題解析[J].新疆化工.2010.(01).
篇2
【關(guān)鍵詞】鋼結(jié)構(gòu),廠房設(shè)計(jì),伸縮縫,支撐系統(tǒng),抗震設(shè)計(jì)
導(dǎo)言
近年來,隨著我國鋼鐵產(chǎn)量的大幅度增加,用于建筑市場的各種型鋼無論從產(chǎn)量、品種性能上都得到很大的發(fā)展,鋼結(jié)構(gòu)廠房因其施工速度快、承載力高、整體剛度和抗震性能好,在工業(yè)廠房設(shè)計(jì)中逐漸代替了笨重的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)而得到了普遍應(yīng)用,鋼結(jié)構(gòu)廠房可分為重型鋼結(jié)構(gòu)廠房:例如煉鋼車間、軋鋼車間、大型冶煉車間等,這類廠房因其車間內(nèi)設(shè)有大噸位吊車,廠房受較大的動(dòng)力作用,所以耗鋼量大;另一類廠房為輕型鋼結(jié)構(gòu)廠房:這類廠房多采用門式剛架結(jié)構(gòu),屋面及墻面多采用壓型鋼板復(fù)合板材,由于其自重輕,用鋼量低,施工速度快,在工業(yè)及民用建筑中得到了廣泛的應(yīng)用。盡管鋼結(jié)構(gòu)廠房有很多優(yōu)點(diǎn),但作為一種材料,它也有很多缺點(diǎn),例如防火性能差、易銹蝕等,所以在做鋼結(jié)構(gòu)廠房設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)其特點(diǎn)注意以下幾個(gè)方面的問題。
1.溫度伸縮縫
溫度變化將引起鋼結(jié)構(gòu)廠房變形,使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生溫度應(yīng)力,其大小與柱子剛度、吊車軌頂標(biāo)高和溫差有關(guān)。當(dāng)廠房平面尺度很大時(shí),為避免產(chǎn)生過大的溫度力,應(yīng)在廠房橫向或縱向設(shè)置溫度縫,將平面尺寸很大的廠房分成若干溫度區(qū)段。溫度區(qū)段的長度可根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范執(zhí)行。溫度伸縮縫一般采用設(shè)置雙柱方法處理,也可采用設(shè)置單柱方法處理,對縱向溫度伸縮縫可在屋架支座處設(shè)置滾動(dòng)支座,對橫向溫度伸縮可在框架梁與檁條連接處采用橢圓孔滑動(dòng)方式或槽鋼夾板滑動(dòng)方式。
2.支撐系統(tǒng)設(shè)置
為了保證鋼結(jié)構(gòu)廠房的空間工作,提高其整體剛度,承受和傳遞縱向水平力,防止桿件產(chǎn)生過大的變形,避免壓桿失穩(wěn),以及保證結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性,應(yīng)根據(jù)廠房結(jié)構(gòu)的形式,車間吊車的設(shè)置,振動(dòng)設(shè)備以及廠房的跨度、高度,溫度區(qū)段的長度等情況布置可靠的支撐系統(tǒng)。鋼結(jié)構(gòu)廠房支撐分柱間支撐和屋蓋支撐。1)柱間支撐。廠房每一溫度區(qū)段應(yīng)設(shè)置穩(wěn)定的柱間支撐系統(tǒng),并與屋蓋橫向水平支撐的布置相協(xié)調(diào)。下柱支撐的位置是決定廠房縱向結(jié)構(gòu)變形方向的重要因素,并影響溫度應(yīng)力的大小,下柱支撐應(yīng)盡可能設(shè)在溫度區(qū)段的中部,使吊車梁等縱向構(gòu)件能隨著溫度變化比較自由地向區(qū)段兩端伸縮。當(dāng)溫度區(qū)段的長度不大時(shí),一般在溫度區(qū)段的中部設(shè)置一道下段柱支撐,但溫度區(qū)段的長度大于150 m時(shí),為了保證廠房的縱向剛度,應(yīng)在溫度區(qū)段內(nèi)設(shè)置兩道下段柱支撐,其位置應(yīng)盡可能布置在溫度區(qū)段中間1/3的范圍內(nèi),為了避免過大的溫度應(yīng)力,兩道支撐的中心距離不宜大于72 m。上段柱支撐除在設(shè)有下段柱支撐的柱間布置外,為了滿足結(jié)構(gòu)的安裝要求,提高鋼結(jié)構(gòu)廠房上部縱向剛度,傳遞山墻的風(fēng)力及縱向地震作用,還應(yīng)在溫度區(qū)段的兩端柱間布置上段柱支撐。
2)屋蓋支撐系統(tǒng)。該系統(tǒng)是由橫向支撐、縱向支撐、垂直支撐及系桿所組成的。屋蓋支撐的布置應(yīng)根據(jù)廠房跨度、高度、柱網(wǎng)布置、屋蓋結(jié)構(gòu)形式、吊車設(shè)置及噸位大小、振動(dòng)設(shè)備情況等條件來決定。一般情況下無論有檁或無檁體系的屋蓋結(jié)構(gòu)均應(yīng)設(shè)置垂直支撐,在無檁體系中,大型屋面板有三點(diǎn)和屋架焊接,可起到上弦支撐作用,但考慮到施工條件限制和安裝需要,無論有檁或無檁體系屋蓋均應(yīng)在屋架上弦和天窗架上弦設(shè)置上弦橫向支撐。對于屋架間距不小于12 m的廠房或廠房內(nèi)設(shè)有特重級橋式吊車或廠房內(nèi)有較大振動(dòng)設(shè)備均應(yīng)設(shè)置縱向水平支撐。
3 鋼結(jié)構(gòu)廠房的防銹蝕
鋼結(jié)構(gòu)表面未加保護(hù)而暴露在大氣中就會(huì)銹蝕,當(dāng)鋼結(jié)構(gòu)廠房空氣中有侵蝕性介質(zhì)或鋼構(gòu)件處在潮濕環(huán)境中,鋼結(jié)構(gòu)廠房銹蝕就會(huì)更加明顯和嚴(yán)重。鋼結(jié)構(gòu)的銹蝕不僅使構(gòu)件截面厚度減薄,而且還會(huì)在構(gòu)件表層產(chǎn)生局部銹坑,當(dāng)結(jié)構(gòu)構(gòu)件受力時(shí)將引起應(yīng)力集中現(xiàn)象,使結(jié)構(gòu)過早破壞,因此對鋼結(jié)構(gòu)廠房防銹蝕問題應(yīng)予以足夠地重視,并應(yīng)根據(jù)廠房侵蝕介質(zhì)情況和環(huán)境條件在總圖布置、車間內(nèi)部工藝布置結(jié)構(gòu)選型和材料選用等方面采取相應(yīng)對策和措施,以確保廠房結(jié)構(gòu)安全使用。一般鋼結(jié)構(gòu)的防銹蝕通常采用防銹漆涂刷其表面,涂層的層數(shù)和總厚度應(yīng)根據(jù)構(gòu)件使用環(huán)境和涂層性質(zhì)來決定。一般室內(nèi)鋼結(jié)構(gòu)在自然大氣介質(zhì)作用下,要求涂層厚度為100μm左右,即底漆兩道,面漆兩道。露天鋼結(jié)構(gòu)或在工業(yè)大氣介質(zhì)作用下的鋼結(jié)構(gòu),要求總厚度在150μm~ 200μm或200μm以上。鋼柱柱腳在地面以下部分應(yīng)采用強(qiáng)度等級不低于C20混凝土包裹,其保護(hù)層厚度不應(yīng)小于50 mm。有侵蝕介質(zhì)廠房的受力構(gòu)件,其型鋼厚度不得小于8 mm,受力焊縫厚度不宜小于8 mm。
4 隔熱與防火設(shè)計(jì)
鋼材受熱在100℃以上時(shí),隨著溫度的升高,鋼材的抗拉強(qiáng)度降低,塑性增大;溫度在250 ℃左右時(shí),鋼材抗拉強(qiáng)度略有提高,而塑性卻降低,出現(xiàn)藍(lán)脆現(xiàn)象;當(dāng)溫度超過250℃時(shí)鋼材出現(xiàn)徐變現(xiàn)象;當(dāng)溫度達(dá)500℃時(shí),鋼材強(qiáng)度降至很低,以致鋼結(jié)構(gòu)塌落。因此,當(dāng)鋼結(jié)構(gòu)表面溫度處于150 ℃以上時(shí),必須做隔熱及防火設(shè)計(jì),做法一般有兩種:1)在鋼構(gòu)件外包耐火磚,混凝土或硬質(zhì)防火板材;2)采用厚涂型防火涂料,厚度按《鋼結(jié)構(gòu)防火涂料應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》計(jì)算。
5 抗震設(shè)計(jì)
雖然鋼結(jié)構(gòu)具有良好的抗震性能,但是如果設(shè)計(jì)不合理,當(dāng)廠房遭受較大地震作用時(shí),也會(huì)造成嚴(yán)重破壞,所以必須按抗震設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定采用必要抗震構(gòu)造措施,確保鋼結(jié)構(gòu)廠房在地震發(fā)生時(shí)安全可靠。在做抗震設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意:1)在總體布置方面要求廠房結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和剛度均勻分布,使廠房受力均勻,變形協(xié)調(diào),盡量避免因結(jié)構(gòu)剛度不均勻?qū)拐鹪斐刹焕绊懀粡S房橫向結(jié)構(gòu)宜采用剛架或者使屋架與柱有一定固結(jié)的框架,以便充分利用鋼結(jié)構(gòu)的受力性能并減少橫向結(jié)構(gòu)變形。2)鋼結(jié)構(gòu)廠房的破壞一般情況不是由于桿件強(qiáng)度不足而常常因?yàn)闂U件失穩(wěn)而造成,所以合理布置支撐系統(tǒng),保證廠房結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性,對鋼結(jié)構(gòu)廠房尤為重要。3)在地震作用下,存在著低周疲勞作用,設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意其對廠房的影響。對結(jié)構(gòu)連接點(diǎn)的設(shè)計(jì),應(yīng)保證節(jié)點(diǎn)的破壞不先于結(jié)構(gòu)構(gòu)件的全截面屈服,應(yīng)使結(jié)構(gòu)構(gòu)件能進(jìn)入塑性工作,充分吸收地震能量,發(fā)揮其抗震能力。4)廠房的圍護(hù)墻為7度~ 8度時(shí),宜采用鋼筋混凝土墻板或輕型墻板,如壓型鋼板復(fù)合板材、石棉瓦、瓦楞鐵等;與柱子柔性連接的外貼式磚圍護(hù)墻仍可采用,而嵌砌于柱間的磚墻不應(yīng)采用。9度時(shí)應(yīng)采用輕型墻板。總之,在做鋼結(jié)構(gòu)廠房設(shè)計(jì)時(shí),不能盲目地拿來就做,應(yīng)根據(jù)其優(yōu)缺點(diǎn),首先選擇合理的結(jié)構(gòu)形式;其次應(yīng)根據(jù)以上5個(gè)方面做出完整的設(shè)計(jì),讓設(shè)計(jì)安全經(jīng)濟(jì)。
參考文獻(xiàn):
[1]蔡,蔣鳳鳴,董輝. 淺談鋼結(jié)構(gòu)廠房設(shè)計(jì)[J]. 中國科技信息,2010,19:45.
篇3
關(guān)鍵詞:鋼結(jié)構(gòu);設(shè)計(jì);概述;特點(diǎn);要點(diǎn);難點(diǎn)
中圖分類號(hào):TU391文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào):
前言
隨著人們物質(zhì)生活水平的提高,對于綠色建筑的要求也在不斷提升,因此以鋼材為主體的鋼結(jié)構(gòu)建筑是未來建筑行業(yè)發(fā)展的必然趨勢。近年來,我國鋼結(jié)構(gòu)工程行業(yè)得到了高速的發(fā)展,但是也出現(xiàn)了大量的問題,特別是在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)由于缺乏足夠的監(jiān)管,出現(xiàn)了大量的問題。因此,筆者對鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的要點(diǎn)和難點(diǎn)進(jìn)行簡要分析,希望可以對大家日后的工作起到一定程度的幫助作用。
一、鋼結(jié)構(gòu)工程的現(xiàn)狀
作為建筑行業(yè)中重要組成之一,鋼結(jié)構(gòu)工程在建筑工程告訴發(fā)展的這一巨大契機(jī)之下也得到了不斷地進(jìn)步以及應(yīng)用。根據(jù)權(quán)威部門的統(tǒng)計(jì),鋼結(jié)構(gòu)工程與傳統(tǒng)的混凝土工程相比,不僅減少了約70%的自重,還大幅度增強(qiáng)了抗震能力,并且由于其施工速度遠(yuǎn)超過傳統(tǒng)建筑,所以近年來,我國鋼結(jié)構(gòu)工程得到了長足的發(fā)展。
二、鋼結(jié)構(gòu)工程的特點(diǎn)
1節(jié)能環(huán)保
鋼結(jié)構(gòu)建筑對于我國的能源短缺現(xiàn)狀會(huì)起到非常大的改善作用,并且由于我國是世界上最大的混凝土建筑大國,鋼結(jié)構(gòu)建筑明顯的改善了我國對于建筑材料的迫切需求,不僅不需要支模施工,還節(jié)省了大量的邊角料,具有非常高的再利用價(jià)值?,F(xiàn)階段,我國已經(jīng)引進(jìn)了新型的住宅產(chǎn)品,鋼結(jié)構(gòu)建筑由于其特殊的防潮以及保溫隔熱系統(tǒng),大幅度的減少了熱損失,保證在任何氣候下,都能將溫度以及濕度維持在一個(gè)適宜人類居住的環(huán)境,對于我國的能源短缺的局面起到了一定的改善作用。
2功能豐富
由于鋼結(jié)構(gòu)工程的特殊性,我們通過從節(jié)點(diǎn)、構(gòu)件以及形體等方面的設(shè)計(jì)對建筑外在形象進(jìn)行改善。唯有在設(shè)計(jì)時(shí)充分考慮到鋼結(jié)構(gòu)建筑的功能,才能夠在充分發(fā)揮建筑功能的同時(shí),完善建筑的外在形象,即可創(chuàng)造出藝術(shù)與技術(shù)合為一體的鋼結(jié)構(gòu)建筑。
三、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的要點(diǎn)及難點(diǎn)
1對鋼結(jié)構(gòu)適用性的判定
由于鋼結(jié)構(gòu)大多數(shù)都是使用在荷載較大、體型復(fù)雜、跨度較大以及高層建筑中,要求其便于拆卸、密封嚴(yán)、耐高溫以及能夠承受較大幅度振動(dòng),所以我們在進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之前一定要注意該條件下鋼結(jié)構(gòu)是否適用,能否滿足正常使用需求。
2加強(qiáng)對其結(jié)構(gòu)的分析
在實(shí)際的設(shè)計(jì)工作中,我們通常對鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行線彈性分析?,F(xiàn)在新開發(fā)出來的的一些軟件則可以考慮鋼材的彈塑性以及幾何非線性,可以更加精準(zhǔn)的對鋼結(jié)構(gòu)受力進(jìn)行分析。但是我們在實(shí)際的工作中,并不全依靠先進(jìn)的軟件,也可以通過對力學(xué)手冊等工具書的充分利用,來獲得結(jié)構(gòu)的內(nèi)力以及變形等數(shù)據(jù),并通過相關(guān)的計(jì)算進(jìn)行分析。一旦遇到復(fù)雜的建筑結(jié)構(gòu)就需要進(jìn)行建模,對其進(jìn)行詳細(xì)的模擬分析。
3加強(qiáng)對其截面的分析
在進(jìn)行結(jié)構(gòu)布置后,應(yīng)對鋼結(jié)構(gòu)的截面進(jìn)行預(yù)估。首先就要對主要支撐以及梁柱的尺寸以及形狀進(jìn)行假定,其中鋼梁可以選擇H型鋼或者槽鋼,根據(jù)支座和荷載的情況,我們可以將截面的高度定在跨度的1/50~1/20之間。此外還要按照梁間側(cè)向支撐的l/b限值進(jìn)行翼緣寬度的確定,由于這種方法避免了對鋼梁穩(wěn)定性的計(jì)算,現(xiàn)階段已經(jīng)得到了廣泛的使用。在確定了截面高度以及翼緣寬度后,我們可以按照相關(guān)規(guī)范對板件的厚度進(jìn)行預(yù)估。其中λ在50~150的范圍內(nèi)進(jìn)行選擇,但大多數(shù)為了便于計(jì)算都選在100左右。再根據(jù)軸心受到壓力的不同,可以選擇H型鋼或者鋼管。根據(jù)不同的結(jié)構(gòu),我們可以選擇不同的界面構(gòu)造。最后,我們就是需要根據(jù)構(gòu)件受力的實(shí)際情況,在考慮到安全、美觀的前提下,進(jìn)行構(gòu)件截面形式的自由選擇。
4加強(qiáng)對節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)
鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)工作中,節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)工作是其中最為關(guān)鍵的一部分,因此,我們必須避免由于模型分析的節(jié)點(diǎn)與設(shè)計(jì)的節(jié)點(diǎn)不一致的現(xiàn)象,所以我們要按照不同的傳力特性,將節(jié)點(diǎn)分為半剛接、鉸接以及剛接三種,其中具體的選擇要按照鋼結(jié)構(gòu)的實(shí)際受力進(jìn)行選擇。
四、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中需要注意的問題
1選擇適合的構(gòu)件
由于鋼結(jié)構(gòu)對于構(gòu)件的要求非常高,所以我們需要在設(shè)計(jì)的環(huán)節(jié)加強(qiáng)對構(gòu)件的選擇,保證每個(gè)構(gòu)件的穩(wěn)定。由于鋼結(jié)構(gòu)工程中,采用的材料的韌性、塑性以及強(qiáng)度都比較高,而且由于其截面積較小,屬于細(xì)長的構(gòu)件,所以我們在設(shè)計(jì)的環(huán)節(jié)就需要根據(jù)穩(wěn)定、變形以及疲勞應(yīng)力等來計(jì)算鋼結(jié)構(gòu)的截面尺寸。這項(xiàng)工作在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中非常重要,因?yàn)樵谝恍┉h(huán)境較為惡劣的地區(qū)鋼結(jié)構(gòu)會(huì)受到較大外力的作用,所以我們在進(jìn)行拱架、長懸臂結(jié)構(gòu)、風(fēng)口地區(qū)、地震區(qū)以及大跨度索網(wǎng)等的鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),一定要加強(qiáng)對構(gòu)件選擇的重視。
2選擇合適的鋼材
借助我國建筑行業(yè)飛速發(fā)展的良機(jī),我國鋼鐵工業(yè)也得到了迅猛的發(fā)展,現(xiàn)階段我國的鋼產(chǎn)量已經(jīng)位居世界首位,鋼材的類型也是多種多樣,這就給我們在設(shè)計(jì)中的鋼材選型帶來了很大的難度,甚至由于鋼材質(zhì)量等級難以區(qū)分,造成很多設(shè)計(jì)人員不清楚鋼材選用。所以,我們要加強(qiáng)對標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的學(xué)習(xí),通過在設(shè)計(jì)說明中對鋼材種類、質(zhì)量等級以及其他附加要求等的說明,來保證選用的鋼材能夠滿足性能要求。
3加強(qiáng)對結(jié)構(gòu)受力體系的完善
在確定了結(jié)構(gòu)方案之后,我們就要立即進(jìn)行結(jié)構(gòu)受力體系的完善工作,這在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中占據(jù)著非常重要的地位。由于絕大多數(shù)的鋼結(jié)構(gòu)都采用桿系結(jié)構(gòu),鋼材強(qiáng)度較高,構(gòu)件剛度差、截面尺寸小,并且由于其是工廠生產(chǎn),在現(xiàn)場進(jìn)行組裝,每個(gè)構(gòu)件之間僅有的約束作用非常小,所以我們一定要保證構(gòu)件節(jié)點(diǎn)之間的連接穩(wěn)固,繼而保證整個(gè)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。
4加強(qiáng)鋼結(jié)構(gòu)建筑的細(xì)部節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)
鋼結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計(jì)的復(fù)雜化與精致度要求越高,對節(jié)點(diǎn)細(xì)部設(shè)計(jì)的要求也越高,因?yàn)榧?xì)部節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)決定一個(gè)地方最終是否得到確認(rèn)及其優(yōu)良的質(zhì)量。節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)時(shí)除了要滿足結(jié)構(gòu)的受力要求外還有考慮鋼構(gòu)件安裝的可行性和便易性。同時(shí),在現(xiàn)代鋼結(jié)構(gòu)建筑中,各種金屬結(jié)構(gòu)桿件,連接金屬桿件的節(jié)點(diǎn)細(xì)部,常常暴露在外,使建筑帶有強(qiáng)烈的科技感,值得提倡。
5加強(qiáng)鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定設(shè)計(jì)
結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性是鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的一個(gè)突出問題,在各種類型的鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,都會(huì)遇到穩(wěn)定問題例如鋼梁受壓翼緣的穩(wěn)定等。鋼構(gòu)件的穩(wěn)定問題也是鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中亟待解決的主要問題,一旦出現(xiàn)鋼結(jié)構(gòu)的失穩(wěn)事故,不但對經(jīng)濟(jì)造成嚴(yán)重的損失,甚至?xí)斐扇藛T的傷亡。所以我們在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,一定要把好這一關(guān)。然而,鋼結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)的失穩(wěn)事故大多是由于設(shè)計(jì)者的經(jīng)驗(yàn)不足,對結(jié)構(gòu)及構(gòu)件的穩(wěn)定性能不夠清楚,對如何保證結(jié)構(gòu)穩(wěn)定缺少明確的認(rèn)識(shí),導(dǎo)致造成結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中出現(xiàn)不應(yīng)有的薄弱部位。因此,作為結(jié)構(gòu)工程師應(yīng)在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)該明確鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的一些基本概念,理解造成結(jié)構(gòu)失穩(wěn)的原理才能更好地處理鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定問題。
五、結(jié)論
綜上所述,由于鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作的重要性,我們?yōu)榱吮WC建筑質(zhì)量就要從設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)加強(qiáng)管理,通過對設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中要點(diǎn)和難點(diǎn)的重視,來保證鋼結(jié)構(gòu)工程的質(zhì)量,繼而充分發(fā)揮其節(jié)能環(huán)保、功能豐富的特點(diǎn),助其在我國的建筑行業(yè)中發(fā)揮越來越重要的作用。作為一名設(shè)計(jì)人員,我們一定要為人民群眾的生命和財(cái)產(chǎn)安全負(fù)責(zé),保證設(shè)計(jì)的產(chǎn)品符合要求。
參考文獻(xiàn):
[1] 秦效啟.鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范、規(guī)程概論[M].上海:同濟(jì)大學(xué)出版社,2000.
篇4
【關(guān)鍵詞】房屋建筑;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);要點(diǎn)分析
1 房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的概述
1.1房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的概況
做好房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的這一準(zhǔn)備工作,應(yīng)考慮到其設(shè)計(jì)和施工的合理性和可行性,完成安全、舒適、經(jīng)濟(jì)的工作。那么,就是要在這幾年里規(guī)定滿足人民群眾對房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求的各種功能。在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,總結(jié)了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的三個(gè)基本原則:安全性、適用性和耐久性。房屋結(jié)構(gòu)也有六種分類,主要依據(jù)不同的房屋承重構(gòu)件進(jìn)行劃分。房屋承重構(gòu)件有梁、柱、墻等,使建筑結(jié)構(gòu)可以分為:鋼、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、混凝土結(jié)構(gòu)、混合結(jié)構(gòu)、磚等結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本方法包括以下幾個(gè)項(xiàng)目:繪制結(jié)構(gòu)平面圖、繪制屋頂結(jié)構(gòu)圖、繪制樓梯和基礎(chǔ)構(gòu)件。
1.2屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本原則
房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)作為房屋建筑中非常重要的一部分,在設(shè)計(jì)過程中,設(shè)計(jì)師需要遵循一定的設(shè)計(jì)原則。首先,你需要全面的房屋建設(shè)項(xiàng)目進(jìn)行設(shè)計(jì),及時(shí)和有效的溝通與業(yè)主,使房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),以更好地滿足主觀和客觀方面的需求;其次,設(shè)計(jì)人員使房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需要提前。目前在我國的房屋設(shè)計(jì)中,建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更偏重于基礎(chǔ)、基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)的組成部分,這就導(dǎo)致了設(shè)計(jì)過程中出現(xiàn)的一些問題,使房屋的基本設(shè)計(jì)和建設(shè)項(xiàng)目的實(shí)際情況不匹配,會(huì)給后期的施工帶來很大的影響。所以設(shè)計(jì)人員需要在設(shè)計(jì)時(shí)有一定的提前量,在設(shè)計(jì)過程中注重與實(shí)際情況的良好結(jié)合。
1.3房屋結(jié)構(gòu)的受力機(jī)理分析
目前,房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)普遍存在一定的復(fù)雜性。房屋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不僅要保證房屋的結(jié)構(gòu)能承受水平荷載,而且要保證房屋的施工應(yīng)能承受豎向荷載的作用。在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,有很多因素會(huì)影響房屋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平。為了進(jìn)一步提高房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的水平,對房屋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和完善的規(guī)劃過程是非常重要的,唯一的辦法是保證房屋結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì),滿足房屋建筑的需要。特別是隨著越來越多的城市住房建設(shè)和四川的舒適生活環(huán)境的要求也越來越多,住房結(jié)構(gòu),在這一階段,這是非常重要的。但是,房屋結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)不僅可以影響到房屋的舒適性,而且也影響到房屋的質(zhì)量,核心住宅建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是其抗應(yīng)力設(shè)計(jì)。因此,在進(jìn)行房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)將房屋建筑的承載控制在一定的范圍內(nèi)。
2房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本方法
2.1 結(jié)構(gòu)平面圖的設(shè)計(jì)
在繪制建筑結(jié)構(gòu)平面圖時(shí),相關(guān)規(guī)范對其是否需要進(jìn)行建模做了一定的說明。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范里的原意如下:如果抗震設(shè)防烈度只有 6 度,那么就不需要對抗震截面進(jìn)行相關(guān)驗(yàn)算。但是,就砌體結(jié)構(gòu)而言,省略掉建模步驟時(shí),在設(shè)計(jì)階段要考慮到整體受壓或者局部受壓的情況。如果地震烈度為7度以上,就必須進(jìn)行建模。
2.2 屋頂結(jié)構(gòu)圖的設(shè)計(jì)
目前,許多房屋建筑大多采用斜頂結(jié)構(gòu)形式。主梁的結(jié)構(gòu)形式為板與板的疊合,若在大而不規(guī)則的樓板平面上,屋面的坡度和屋面的復(fù)雜過渡,因而基于此種坡屋面大都選擇梁板式。反之,則采取折板式。它們的共同點(diǎn)就是這兩種板都是偏心受拉構(gòu)件。
對于建筑物傾斜的屋頂,有2種形式的處理結(jié)構(gòu):梁板和折疊板。板梁和折板是截然相反的兩種方法。屋面工程中常用的梁板是相當(dāng)復(fù)雜的,跨度較大的不規(guī)則斜屋面,疊板適用條件相反。由于既有鋼板的偏移張力,所以當(dāng)拉力拉力時(shí),通過負(fù)筋板部分或全部拉力通過。板厚大于120。該計(jì)劃的傾斜屋頂,應(yīng)輔以橫截面示意圖,以加深理解。
2.3 樓梯的設(shè)計(jì)
在樓梯的設(shè)計(jì)中,梁梯的上下樓位置要一致,如有必要,還要使用折板樓梯。此外,同樣還要注意梁下的凈高要符合建筑設(shè)計(jì)要求。如果要使用折板樓梯,則應(yīng)斷開其內(nèi)折角處的鋼筋并加以錨固。對于梯板首段的設(shè)計(jì),還要考慮其沉降。對于梯梁的設(shè)計(jì),一般應(yīng)用在一些比較特殊的情況下,具體的問題應(yīng)該具體分析。當(dāng)繪制樓梯樣圖應(yīng)注意樓梯的偏轉(zhuǎn)控制,樓梯梁下凈高應(yīng)滿足建筑要求,確保樓梯梁位置上下層互相統(tǒng)一。若局部不符合則應(yīng)采用折板樓梯,并注意折板樓梯鋼筋,尤其是內(nèi)折角處應(yīng)斷開并分別錨固,從而防止局部應(yīng)力集中,注意樓梯寬度。
2.4 基礎(chǔ)設(shè)計(jì)
在設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上,應(yīng)注意鋼筋的比例必須滿足最小的要求。此外,還有四點(diǎn)要注意:首先,根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)圖紙或詳細(xì)規(guī)范,設(shè)置鋼筋基礎(chǔ)交換位置。其次,在筆記本電腦的情況下不能重復(fù)使用,在交叉口的基礎(chǔ)上,通過適當(dāng)?shù)恼{(diào)整寬度的底座來滿足設(shè)計(jì)目標(biāo)。再次,有一個(gè)較大的局部荷載條件下,設(shè)計(jì)人員還可以通過調(diào)整底座寬度來提高承載能力。最后,如果定位結(jié)構(gòu)柱的位置無法確定,則可以通過調(diào)整底座寬度來找到它的準(zhǔn)確位置。
3建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析
3.1地基等基礎(chǔ)萬向的設(shè)計(jì)要點(diǎn)
地基等基礎(chǔ)方而的設(shè)計(jì)最主要的原則即是安全原則,在設(shè)計(jì)時(shí)需要綜合考慮多個(gè)方而的因素,例如:仔細(xì)查看地質(zhì)勘察資料、考察地質(zhì)和地下實(shí)際情況等,盡量將地上和基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方案做到最好,不可單純的只追求建筑的耐力極限,耐力極限的大小并非就代表安全與否。一般來說,設(shè)計(jì)部門在設(shè)計(jì)施工圖之前,應(yīng)先閱覽有關(guān)部門對多層建筑的地質(zhì)做出的勘察報(bào)告,單憑周邊建筑物的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)資料作為設(shè)計(jì)依據(jù)不可取,這一點(diǎn)要格外注意。
3.2構(gòu)造柱的設(shè)計(jì)要點(diǎn)
構(gòu)造柱通常是牢固的置于地梁中,沒有設(shè)置其他基礎(chǔ),因?yàn)槿舫兄刂脴?gòu)造柱來替代,會(huì)使構(gòu)造柱事先承受壓力,也就使得它對墻體的作用力減小,那么構(gòu)造柱底部的某些部位的承載力達(dá)不到整體設(shè)計(jì)的要求,當(dāng)壓力超出構(gòu)造柱底部或某些部位的承載力時(shí),就會(huì)導(dǎo)致裂縫的出現(xiàn)。
3.3承重柱截而高度設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)
在對建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行受力分析時(shí),設(shè)計(jì)人員一般會(huì)讓鉸支梁作為梁的代表進(jìn)行分析,即建筑柱和梁之間的作用是可以忽略不計(jì),主要結(jié)構(gòu)的力量,超越了頂部的列的彎曲力,在底部的承重柱將裂縫。所以,即便是在很少發(fā)生地震的區(qū)域,設(shè)計(jì)人員也不能工作的應(yīng)力分析,方便和簡單的承重柱切割和高度設(shè)計(jì),應(yīng)嚴(yán)格按照有關(guān)規(guī)范和設(shè)計(jì)的承重柱切割高度。
4總結(jié)
隨著經(jīng)濟(jì)增長以及城市人口的不斷增加,對房屋建筑的需求量不斷增加,有效的帶動(dòng)了我國房地產(chǎn)業(yè)的繁榮。房屋建筑作為我國城市建筑中非常重要的部分。總體而言,房屋建筑是一項(xiàng)綜合性的設(shè)計(jì)和系統(tǒng)工作,它對房屋建筑的建設(shè)具有非常重大的意義。隨著我國房屋建筑的不斷發(fā)展,房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求也變得越來越復(fù)雜,要求房屋建筑設(shè)計(jì)師不斷完善自己的專業(yè)水平,設(shè)計(jì)切實(shí)可行的課程,以解決住宅建筑設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵問題,從而促進(jìn)我國房屋建筑施工行業(yè)的良好發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
[1]蔣玉勝.房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中常見問題及對策之初探[J].山東工業(yè)技術(shù),2014 (01):105-109.
[2]朱葛明.房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中常見問題及對策分析[J].理論研究,2014 (3):25-30.
[3]劉妍.淺談房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的常見問題與解決對策[J].四川水泥 .2014.10(12):120-128.
[4]周鈺涵.房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中基礎(chǔ)設(shè)計(jì)探討[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2015( 07) : 156.
篇5
關(guān)鍵詞: 房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
中圖分類號(hào): TU318 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào):
一、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)和原則
1、 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)
建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一般在建筑設(shè)計(jì)之后,它既“受制”于建筑設(shè)計(jì),但又“反制”建筑設(shè)計(jì)。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不能破壞建筑設(shè)計(jì),應(yīng)滿足、實(shí)現(xiàn)各種建筑要求:建筑設(shè)計(jì)不能超出結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的能力范圍,不能超出安全、經(jīng)濟(jì)、合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則。其實(shí)嚴(yán)格說來,真正決定了建筑設(shè)計(jì)能否實(shí)現(xiàn)的是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),從這個(gè)意義上講,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)顯得更為重要。適用、安全、經(jīng)濟(jì)、美觀、便于施工,這五點(diǎn)正是衡量一個(gè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是否成功的標(biāo)準(zhǔn)。成功實(shí)現(xiàn)這五條標(biāo)準(zhǔn),既是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的最佳體現(xiàn),更是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員最終努力的目標(biāo)。一個(gè)完美的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)就是在努力追求實(shí)現(xiàn)這五個(gè)方面的標(biāo)準(zhǔn)最佳結(jié)合的過程中產(chǎn)生的。
2、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原則
2.1顧全大局,抓大放小?!皬?qiáng)柱弱梁”、“強(qiáng)剪弱彎”等是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中非常重要的概念,雖然整個(gè)結(jié)構(gòu)體系是由各種構(gòu)件協(xié)同組成一體的,但各個(gè)構(gòu)件在結(jié)構(gòu)中擔(dān)任的角色不盡相同。
2.2多道防線。例如,多肢墻與單片墻、框架剪力墻與純框架相比,前者比后者的抵抗能力要強(qiáng)。安全的結(jié)構(gòu)體系是采取多道防線來設(shè)計(jì)的,當(dāng)發(fā)生災(zāi)難時(shí),如果把生存的希望全都寄托在某單一構(gòu)件上是非常危險(xiǎn)的。
2.3剛?cè)嵯酀?jì)。結(jié)構(gòu)剛度太大則變形能力差,強(qiáng)大的破壞力瞬間襲來時(shí)需要承受的力量很大,容易造成局部嚴(yán)重受損。而太柔的結(jié)構(gòu)雖然可以很好的消減外力,但容易造成變形過大而無法使用。
2.4打通關(guān)節(jié)。在結(jié)構(gòu)體系中關(guān)節(jié)無處不在,因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)的體系是變化的統(tǒng)一。理想的結(jié)構(gòu)體系應(yīng)該是渾然一體的,沒有任何關(guān)節(jié),這樣的結(jié)構(gòu)體系可以使任何外力都能迅速傳遞和消減。打通關(guān)節(jié)保持平衡的目的其實(shí)就是使其永遠(yuǎn)處于原始的靜態(tài),當(dāng)力量不能暢通時(shí),構(gòu)件與構(gòu)件之間的靜態(tài)平衡被破壞,結(jié)構(gòu)就會(huì)發(fā)生變化。
二、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析
1、地基及基礎(chǔ)方面的設(shè)計(jì)要點(diǎn)
地基及基礎(chǔ)設(shè)計(jì)必須以安全為最主要的設(shè)計(jì)原則,在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)必須依據(jù)地質(zhì)勘察資料,綜合考察地質(zhì)、土壤以及地下水等多方面因素,充分完善基礎(chǔ)類型和上部結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方案,不能片面地追求耐力容許值,認(rèn)為耐力容許值小即為安全標(biāo)準(zhǔn)。通常來講,在進(jìn)行施工圖設(shè)計(jì)前,設(shè)計(jì)部門應(yīng)查看由相關(guān)部門提供的多層房屋建筑地質(zhì)詳勘報(bào)告,特別注意不能僅以建設(shè)單位提供的籠統(tǒng)的附近建筑物基礎(chǔ)設(shè)計(jì)資料為依據(jù)。
此外,應(yīng)避免單純憑經(jīng)驗(yàn)處理的方法來對軟弱地基進(jìn)行換土墊層設(shè)計(jì),必須采取安全高效的方法處理軟弱地基的換土墊層。例如,若憑借經(jīng)驗(yàn)處理,僅僅采用砂墊層加強(qiáng)承載力,而沒有計(jì)算墊層寬度和厚度,那必然會(huì)給建筑物的安全性帶來了極深的隱患。
2、結(jié)構(gòu)體系的選擇
隨著技術(shù)水平的發(fā)展,多高層建筑結(jié)構(gòu)體系已經(jīng)突破原有的框架結(jié)構(gòu)和剪力墻結(jié)構(gòu),衍生出框架剪力墻、框支剪力墻、框架—核心筒、筒中筒、束筒和混合結(jié)構(gòu)等等;在建筑師層出不窮的創(chuàng)新方案下,結(jié)構(gòu)工程師必須響應(yīng)挑戰(zhàn),不能墨守成規(guī),同時(shí)又必須安全可靠??蚣芙Y(jié)構(gòu)由柱、梁、板等構(gòu)件組成,其特點(diǎn)就是結(jié)構(gòu)柱布置靈活,能獲得較大的使用空間,但是抗側(cè)力剛度較小,因此規(guī)范規(guī)定的其適用高度較低,多用于商場、車站、停車庫等; 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是應(yīng)注意避免單跨框架結(jié)構(gòu)體系,避免較多短柱情況的出現(xiàn),應(yīng)考慮梁柱偏心的影響,應(yīng)考慮樓梯對地震的影響,也應(yīng)該注意建筑填充墻體的布置。剪力墻結(jié)構(gòu)體系是利用建筑物的分隔墻體做一些剪力墻,其特點(diǎn)就是將豎向受力構(gòu)件隱于填充墻內(nèi),在建筑內(nèi)部追求美觀。同時(shí)剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成雙向抗側(cè)力體系,其抗側(cè)力剛度很大,整體性能好,在水平荷載作用下側(cè)向變形小,可以建造較高的高層建筑。剪力墻結(jié)構(gòu)是典型的彎曲型變形的結(jié)構(gòu)體系,因此剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)控制剪力墻的高寬比不宜太小,避免剪切破壞,同時(shí)剪力墻平面內(nèi)剛度和承載力很大,而平面外剛度及承載力相對很小,設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)雙向布置,兩個(gè)方向的剛度宜相近,避免剪力墻平面外搭大梁。同時(shí)剪力墻設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意剪力墻洞口的布置,應(yīng)追求規(guī)則均勻,成列成排布置,可以形成明確的墻肢和連梁。剪力墻和框架是最基本的兩種結(jié)構(gòu)體系,兩者的融合衍生出框架剪力墻結(jié)構(gòu)、框架—筒體結(jié)構(gòu)、框架—核心筒結(jié)構(gòu)等,它們都是優(yōu)化結(jié)構(gòu)側(cè)向變形性能,提高結(jié)構(gòu)剛度,改善結(jié)構(gòu)抵抗地震性能,擁有多道抗側(cè)力結(jié)構(gòu),多道設(shè)防的優(yōu)秀結(jié)構(gòu)體系。隨著建筑方案的日益新穎,建筑布置的不斷翻新,以及建筑材料科學(xué)的不斷發(fā)展,必將有更多類似組合構(gòu)件,組合結(jié)構(gòu),巨型結(jié)構(gòu)、脊骨結(jié)構(gòu)等優(yōu)秀結(jié)構(gòu)體系的不斷出現(xiàn)。
3、承重柱的截面高度
在不容易發(fā)生地震的區(qū)域,如果單單憑借以往的經(jīng)驗(yàn),想當(dāng)然的認(rèn)為其處于安全的條件下,將受力分析簡化而使承重柱的截面高度設(shè)計(jì)得過小,很容易出現(xiàn)安全問題。因此,設(shè)計(jì)人員必須根據(jù)規(guī)定設(shè)計(jì)其高度。如果為了簡化而將梁看成是鉸支梁,就會(huì)忽略承重柱對梁的彎矩作用以及兩者之間的剛結(jié)作用,降低了柱頂?shù)挚箯澗氐哪芰?,使得靠進(jìn)承重柱梁底的區(qū)域出現(xiàn)水平裂縫,違反了抗震的規(guī)范,埋下極大的安全隱患。另外,要按照抗震規(guī)范中的要求對框架的橫向和縱向進(jìn)行合理的設(shè)計(jì),對兩個(gè)方向的作用力都予以計(jì)算,并使抗側(cè)力構(gòu)件去承擔(dān)各方向的地震應(yīng)力,做到合理的設(shè)計(jì)。
4、樓板的設(shè)計(jì)
對于樓板的計(jì)算,首先,不能簡單地將連續(xù)板的作用按單向板的作用來計(jì)算,這樣會(huì)造成假定的計(jì)算與實(shí)際情況不符,從而導(dǎo)致某一方向配筋不足而使樓板出現(xiàn)裂縫。其次,對雙向板的計(jì)算,不能忽略泊松比的影響,如果跨中彎矩未進(jìn)行調(diào)整,得到的計(jì)算結(jié)果將會(huì)偏小。所以,雙向板的跨中彎矩鋼筋應(yīng)采用縱橫疊放的方法,并且應(yīng)將短跨方向的鋼筋放在下面,長跨方向的鋼筋放在上面,計(jì)算時(shí),兩個(gè)方向的有效高度都要計(jì)算。此外,要避免發(fā)生漏算、少算載荷或者載荷折減不當(dāng)?shù)惹闆r,使計(jì)算結(jié)果出現(xiàn)錯(cuò)誤。
三、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中實(shí)際問題的解決及注意事項(xiàng)
1、超長鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的使用當(dāng)前,超長鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在建筑中使用越來越普遍,但是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的抗裂性比較差,且又因?yàn)楣δ芎屯庑蜕系男枰?,采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的建筑很少設(shè)有伸縮縫,這就使得混凝土建筑物常常出現(xiàn)裂縫,產(chǎn)生裂縫不僅對建筑的防水性、抗凍性、鋼筋的抗腐蝕性、結(jié)構(gòu)的承載力有非常嚴(yán)重的影響,而且還會(huì)影響到建筑物的美觀和使用壽命,目前常用的膨脹加強(qiáng)帶和后澆帶的方法,對補(bǔ)償鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)收縮有很好的效果。
2、PKPM系列軟件應(yīng)用時(shí)應(yīng)注意的問題
首先,基于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全性,在對鋼筋混凝土進(jìn)行結(jié)構(gòu)計(jì)算時(shí)必需要進(jìn)行周期折減,相關(guān)的規(guī)定中有具體的說明,計(jì)算時(shí)必須參照相關(guān)的數(shù)據(jù)。其次,選擇合適的結(jié)構(gòu)振型數(shù),振型數(shù)大小的選取關(guān)系到結(jié)構(gòu)的層數(shù)和結(jié)構(gòu)的形式,當(dāng)結(jié)構(gòu)的層數(shù)比較多或者是結(jié)構(gòu)層的剛度有很大的突變時(shí),例如,樓層的頂部有小塔樓或者其他外型上的突變時(shí),應(yīng)當(dāng)取大一些的振型數(shù)。另外,考慮到剪力墻的剛度都很大,因此也受到大部分的地震力,而框架相對就只承受了較少部分的地震力,如果框架根據(jù)此時(shí)的地震力設(shè)計(jì),當(dāng)剪力墻開裂便會(huì)有很大的安全隱患。因此,為了增加整個(gè)結(jié)構(gòu)的安全性,框架至少要承擔(dān)基底剪力的20%。
結(jié)束語
總之,建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是一個(gè)系統(tǒng)而全面的工作,不僅是建筑設(shè)計(jì)成功實(shí)現(xiàn)的保證,更是建筑安全應(yīng)用的基礎(chǔ)。應(yīng)做到基于規(guī)范又高于規(guī)范,服務(wù)于甲方又不被甲方所左右,以保證建筑質(zhì)量,確保人民生命財(cái)產(chǎn)安全,對自我負(fù)責(zé),對社會(huì)負(fù)責(zé)。
參考文獻(xiàn)
篇6
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是整個(gè)建筑設(shè)計(jì)中很重要的一個(gè)環(huán)節(jié),需要結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員有豐富的知識(shí)儲(chǔ)備,靈活運(yùn)用各種知識(shí)、不斷創(chuàng)新的能力以及對工作認(rèn)真負(fù)責(zé)的態(tài)度[1]。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)滿足建筑設(shè)計(jì)的各種要求,做到安全、合理、經(jīng)濟(jì)、美觀、適用、便于施工。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有很多要遵循的原則:首先,要顧全大局,在整個(gè)結(jié)構(gòu)體系中各個(gè)構(gòu)件起到的作用是不一樣的,協(xié)調(diào)好各個(gè)構(gòu)件的作用時(shí)以大局為重,不能因?yàn)橐恍┘?xì)枝末節(jié)而影響到整體;其次,從建筑的安全性出發(fā),設(shè)計(jì)時(shí)要采取多道防線的原則,不能把安全寄望于某一的構(gòu)件上;另外,結(jié)構(gòu)要有合適的剛度,剛度大,抵抗變形的能力就會(huì)相對較弱,而剛度太小,外力承受能力則大,但其形變就易超出使用范圍,因此,要注意剛?cè)嵯酀?jì);最后,要注意打通關(guān)節(jié),使結(jié)構(gòu)體系能夠很好地消減外力,處于靜態(tài)平衡的狀態(tài),如果不能很好地打通關(guān)節(jié),就會(huì)使得各個(gè)構(gòu)件之間的這種平衡被打破,結(jié)構(gòu)發(fā)生變化。
1 結(jié)構(gòu)圖的繪制
1.1平面圖
繪制平面設(shè)計(jì)圖示可以根據(jù)抗震設(shè)防烈度來決定是否采用軟件建模,按照抗震的設(shè)計(jì)規(guī)范,在抗震防烈度為6°并符合相關(guān)抗震措施的前提下,可以不采用軟件建模直接設(shè)計(jì),但在直接設(shè)計(jì)的過程當(dāng)中,要注意整體和局部受壓的問題。而當(dāng)抗震防烈度大于6°的時(shí)候,則必須運(yùn)用結(jié)構(gòu)軟件建模。
1.2屋頂面結(jié)構(gòu)圖
屋頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)分為梁板式和折板式兩種,可根據(jù)建筑板的跨度和建筑平面的規(guī)整度來選取。一般情況下,跨度較大、規(guī)整度較小的建筑宜采用梁板式[2]。此外,坡屋版面的設(shè)計(jì)圖一般都采用剖面示意圖和大樣詳圖結(jié)合表示,這樣施工人員才能更好、更方便的理解設(shè)計(jì)圖。
1.3大樣詳圖
繪制大樣詳圖有兩種基本的方法,可以在原來的建筑詳圖上直接繪制,也可以拿以前的詳圖上在對局部進(jìn)行改進(jìn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行繪制。不管是采用哪種方法,都要遵守受力合理、施工方便的原則,并在尺寸上做到與建筑保持一致。
2建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)
2.1地基等基礎(chǔ)方面
對于地基等基礎(chǔ)方面的設(shè)計(jì),首先要考慮的便是安全問題,再設(shè)計(jì)施工圖之前,相關(guān)人員必須查看詳細(xì)的地質(zhì)勘測報(bào)告,并根據(jù)這些資料,對土壤、地質(zhì)、地下水等多方面的因素進(jìn)行綜合的考察,并做出上部結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)類型完善的設(shè)計(jì)方案,不能僅依據(jù)耐力容許值作為安全標(biāo)準(zhǔn)[3]。對地基軟弱的環(huán)境,必須進(jìn)行換土墊層,為了加強(qiáng)低級的承受力,要采用砂墊層的方法,此外,還要計(jì)算墊層的寬度以及厚度,若未做好這些方面的設(shè)計(jì),不僅會(huì)產(chǎn)生更大的經(jīng)濟(jì)損失,還會(huì)埋下極深的安全隱患。
2.2構(gòu)造柱
在磚混結(jié)構(gòu)中,構(gòu)造柱不僅能夠提高墻體抵抗剪力的能力,與圈梁的聯(lián)結(jié)還能約束砌體,起到限制墻體裂縫開展、維持豎向承載力、提高整體結(jié)構(gòu)的抗震性的作用,在設(shè)計(jì)中,要避免構(gòu)造柱作為承重柱來使用,否則,就會(huì)使得構(gòu)造柱受力提前,不僅會(huì)造成對砌體的約束作用降低,而且,一旦遇到地震,構(gòu)造柱的位置則會(huì)形成集中應(yīng)力而遭到破壞。其次,構(gòu)造柱生根于地圈梁中,沒有設(shè)置另外的基礎(chǔ),柱底基礎(chǔ)抵抗壓力的能力將不能滿足需求,如果發(fā)生局部受壓或者沖切作用,周圍墻體將會(huì)出現(xiàn)裂縫。因此,承重柱和構(gòu)造柱都應(yīng)按照各自的要求來設(shè)計(jì),避免混淆。另外,設(shè)計(jì)者往往會(huì)忽略對懸挑梁梁高的設(shè)計(jì),如果梁高的選用過小,則會(huì)導(dǎo)致梁截面壓應(yīng)力過高,使懸挑梁變形,這樣的情況會(huì)使梁上板顯現(xiàn)裂縫,威脅到房屋的安全,還會(huì)使梁的延展性減小,影響梁的抗扭轉(zhuǎn)能力而發(fā)生脆性破壞。
2.3承重柱的截面高度
在不容易發(fā)生地震的區(qū)域,如果單單憑借以往的經(jīng)驗(yàn),想當(dāng)然的認(rèn)為其處于安全的條件下,將受力分析簡化而使承重柱的截面高度設(shè)計(jì)得過小,很容易出現(xiàn)安全問題[4]。因此,設(shè)計(jì)人員必須根據(jù)規(guī)定設(shè)計(jì)其高度。如果為了簡化而將梁看成是鉸支梁,就會(huì)忽略承重柱對梁的彎矩作用以及兩者之間的剛結(jié)作用,降低了柱頂?shù)挚箯澗氐哪芰?,使得靠進(jìn)承重柱梁底的區(qū)域出現(xiàn)水平裂縫,違反了抗震的規(guī)范,埋下極大的安全隱患。另外,要按照抗震規(guī)范中的要求對框架的橫向和縱向進(jìn)行合理的設(shè)計(jì),對兩個(gè)方向的作用力都予以計(jì)算,并使抗側(cè)力構(gòu)件去承擔(dān)各方向的地震應(yīng)力,做到合理的設(shè)計(jì)。
2.4樓板的設(shè)計(jì)
對于樓板的計(jì)算,首先,不能簡單地將連續(xù)板的作用按單向板的作用來計(jì)算,這樣會(huì)造成假定的計(jì)算與實(shí)際情況不符,從而導(dǎo)致某一方向配筋不足而使樓板出現(xiàn)裂縫。其次,對雙向板的計(jì)算,不能忽略泊松比的影響,如果跨中彎矩未進(jìn)行調(diào)整,得到的計(jì)算結(jié)果將會(huì)偏小。所以,雙向板的跨中彎矩鋼筋應(yīng)采用縱橫疊放的方法,并且應(yīng)將短跨方向的鋼筋放在下面,長跨方向的鋼筋放在上面,計(jì)算時(shí),兩個(gè)方向的有效高度都要計(jì)算。此外,要避免發(fā)生漏算、少算載荷或者載荷折減不當(dāng)?shù)惹闆r,使計(jì)算結(jié)果出現(xiàn)錯(cuò)誤。
3 房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中幾個(gè)常見的問題
3.1超長鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的使用
當(dāng)前,超長鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在建筑中使用越來越普遍,但是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的抗裂性比較差,且又因?yàn)楣δ芎屯庑蜕系男枰?,采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的建筑很少設(shè)有伸縮縫,這就使得混凝土建筑物常常出現(xiàn)裂縫,產(chǎn)生裂縫不僅對建筑的防水性、抗凍性、鋼筋的抗腐蝕性、結(jié)構(gòu)的承載力有非常嚴(yán)重的影響,而且還會(huì)影響到建筑物的美觀和使用壽命,目前常用的膨脹加強(qiáng)帶和后澆帶的方法,對補(bǔ)償鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)收縮有很好的效果。
3.2 PKPM系列軟件應(yīng)用時(shí)應(yīng)注意的問題
首先,基于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全性,在對鋼筋混凝土進(jìn)行結(jié)構(gòu)計(jì)算時(shí)必需要進(jìn)行周期折減,相關(guān)的規(guī)定中有具體的說明,計(jì)算時(shí)必須參照相關(guān)的數(shù)據(jù)。其次,選擇合適的結(jié)構(gòu)振型數(shù),振型數(shù)大小的選取關(guān)系到結(jié)構(gòu)的層數(shù)和結(jié)構(gòu)的形式,當(dāng)結(jié)構(gòu)的層數(shù)比較多或者是結(jié)構(gòu)層的剛度有很大的突變時(shí),例如,樓層的頂部有小塔樓或者其他外型上的突變時(shí),應(yīng)當(dāng)取大一些的振型數(shù)。另外,考慮到剪力墻的剛度都很大,因此也受到大部分的地震力,而框架相對就只承受了較少部分的地震力,如果框架根據(jù)此時(shí)的地震力設(shè)計(jì),當(dāng)剪力墻開裂便會(huì)有很大的安全隱患。因此,為了增加整個(gè)結(jié)構(gòu)的安全性,框架至少要承擔(dān)基底剪力的20%。
在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)當(dāng)注意的問題很多,如板面設(shè)置溫度應(yīng)力筋,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)選型,砌體承重結(jié)構(gòu)體系選型等等。總之,對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的相關(guān)知識(shí)要深刻的了解和掌握,并能很好的跟實(shí)際情況相結(jié)合。
4 結(jié)論
要使整個(gè)建筑工程又好又快的發(fā)展,建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)作為其中非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié),其作用也不可忽視,然而建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)卻并非一項(xiàng)簡單的工作,作為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員不僅要有豐富的知識(shí)儲(chǔ)備,還要能靈活運(yùn)用各種知識(shí),并不斷更新自身的知識(shí)儲(chǔ)備,還要善于吸取工作當(dāng)中的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn),嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)的要求和標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行并抱有嚴(yán)肅認(rèn)真的工作態(tài)度。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的好壞不僅關(guān)系到工作單位的切身利益,還關(guān)系到人民生命財(cái)產(chǎn)的安全,因此,有關(guān)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的相關(guān)問題值得我們不斷地探討。
參考文獻(xiàn)
篇7
【關(guān)鍵詞】建筑結(jié)構(gòu);多層廠房;生態(tài)保護(hù)
1、引言
在城市大規(guī)模建設(shè)當(dāng)中,我們在進(jìn)行舊建筑拆除時(shí),深刻的發(fā)現(xiàn)國外設(shè)計(jì)的建筑與國內(nèi)建筑設(shè)計(jì)差別較大,國外的建筑設(shè)計(jì)使用壽命比國內(nèi)的高的多,而國外的建筑設(shè)計(jì)不論從可靠性、節(jié)能環(huán)保還是可擴(kuò)展性來講都優(yōu)于國內(nèi)。豆腐渣工程,“樓脆脆”都給我們以極大的警示,同時(shí),黨的十提出“生態(tài)”的理念,因此,我國應(yīng)當(dāng)汲取國外建筑設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)并且將“生態(tài)”的理念融入到建筑設(shè)計(jì)當(dāng)中。
2、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要點(diǎn)
建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)根據(jù)建筑的用途,規(guī)模和使用壽命等方面考慮,建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不同,當(dāng)前我國處于社會(huì)轉(zhuǎn)型時(shí)期,建筑的功能、可靠性與安全性成為了廣泛關(guān)注的問題。本部分將對工業(yè)建筑設(shè)計(jì)的要點(diǎn)進(jìn)行簡要闡述。
2.1 優(yōu)化土地使用方案
我國雖然幅員遼闊,但是人口眾多,加上資源集中和人口密集,人均土地面積在國際上排行靠后。尤其是“北上廣”等地區(qū),寸土寸金,優(yōu)化土地使用方案是進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需要重點(diǎn)考慮的。為了提高土地的使用效率,在工業(yè)建筑設(shè)計(jì)中要對兩個(gè)方面進(jìn)行考慮。第一,對新建工業(yè)建筑。通過向上和向下兩個(gè)維度進(jìn)行空間拓展,將各種功能模塊,按照安全生產(chǎn)的防火距離要求,進(jìn)行集成化設(shè)計(jì),同時(shí)再結(jié)合同類廠房的使用率進(jìn)行功能的集成,對將較少使用的功能盡量進(jìn)行技術(shù)改造,將這類功能鑲嵌到其他常用功能上,或者將輔助設(shè)施進(jìn)行集成,合理設(shè)計(jì)走廊通道等。第二,對原有工業(yè)建筑。要采取局部改造,整體保留的原則,現(xiàn)在科技的革新,如果一味的進(jìn)行推倒重建會(huì)浪費(fèi)大量的建筑材料,不符合可持續(xù)發(fā)展的要求。
2.2 降低建筑能耗
在當(dāng)前能源緊俏的情況下,如何利用好資源能源十分重要,例如,光能,自然通風(fēng),從而減少供暖和照明系統(tǒng)是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需要注意的問題。首先,為光能利用提供空間,一般為建筑的頂層,采用大型的太陽能熱水儲(chǔ)罐,通過自然吸收光能,為建筑內(nèi)部提供持續(xù)穩(wěn)定的熱水等,或者直接參與到工業(yè)工藝的生產(chǎn)環(huán)節(jié),并且生產(chǎn)工藝的熱能也能夠當(dāng)做供暖設(shè)備;其次,在工業(yè)廠房的朝向設(shè)計(jì)上,要盡可能的考慮到建筑整體的朝向,通過自然風(fēng)來保證廠房的通風(fēng),最大限度的利用自然照明而減少電力照明。最后,對于南北地域的不同,對于空調(diào)和供暖系統(tǒng)也不同,但是掌握一個(gè)原則就是,將供暖和供冷系統(tǒng)盡可的集成化一起,防止熱量的散失。遺憾的是我國的現(xiàn)有規(guī)范對于工業(yè)建筑節(jié)能沒有具體的要求。
2.3 增加人性與人文設(shè)計(jì)
工業(yè)建筑是為了方便工業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)而設(shè)計(jì)的,而人要具體參與到實(shí)際生產(chǎn)當(dāng)中去,那么工業(yè)建筑要增加人性化的設(shè)計(jì),將人的安全和舒適作為設(shè)計(jì)原則,對生產(chǎn)過程中可能出現(xiàn)危險(xiǎn)有害因素的環(huán)節(jié),進(jìn)行隔離或者集成,并且設(shè)計(jì)方便且且快速的逃生通道,防止火災(zāi)發(fā)生或者其他工業(yè)事故,盡可能的減少人員和財(cái)產(chǎn)的損失。一個(gè)城市的工業(yè)發(fā)達(dá)程度決定了這城市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r,隨著城市化進(jìn)程的加快,工業(yè)廠房漸漸成為了一個(gè)城市的地標(biāo)建筑,因此,工業(yè)建筑在考慮其結(jié)構(gòu)與功能的前提下,對于工業(yè)建筑的外觀設(shè)計(jì)上,應(yīng)當(dāng)加入一些人文的元素,體現(xiàn)出工業(yè)中的力量和粗獷的美麗。
3、案例分析——多層工業(yè)廠房的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
3.1 多層工業(yè)廠房的特點(diǎn)
多層廠房平面結(jié)構(gòu)布置和柱網(wǎng)布置,在設(shè)計(jì)中需要注意每根柱子之間的間距,盡量按照等間距來設(shè)計(jì),從而防止集中應(yīng)力的出現(xiàn)。工業(yè)廠房中通常布置的有室內(nèi)吊裝機(jī),舉升等機(jī)械都要能夠順利通行和使用,因此,工業(yè)廠房的層高一般為4-8m,而豎向布置當(dāng)中容易出現(xiàn)錯(cuò)層和漸層等現(xiàn)象,從而樓層在平面上不能提供足夠的剛度,那么,對于可能用到的震動(dòng)或者轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械,要分析機(jī)械的震動(dòng)頻率,同時(shí)在用材上防止共振的產(chǎn)生,并且充分考慮地震,洪水等災(zāi)害,做好提前設(shè)計(jì)。以上建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的目的,就是要對樓層和基礎(chǔ)的形式進(jìn)行深入考究,一般多層廠房的基礎(chǔ)形式采用柱下獨(dú)立基礎(chǔ),柱下條形基礎(chǔ),直接作用土層。
3.2 多層廠房的結(jié)構(gòu)體系
常用的結(jié)構(gòu)體系有三種。第一,“框—排架”結(jié)構(gòu)體系,這種多層廠房,整體以橫向布置為主,在橫向采用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu),在縱向上采用排架結(jié)構(gòu),這種結(jié)構(gòu)體系的優(yōu)點(diǎn)是,承受縱向載荷能力強(qiáng),但是,橫向中多柱支撐體系,給工藝設(shè)置造成的一定的困難。第二,純框架體系。廠房的橫縱方向都采用框架結(jié)構(gòu),這種結(jié)構(gòu)在工藝設(shè)置上提供了較大的空間,但是在建造成本上增加了很多。第三,鋼架支撐混合結(jié)構(gòu)。該種結(jié)構(gòu)體系是在第一種的基礎(chǔ)上,在橫向上采用鋼架支撐混合結(jié)構(gòu),通過混合結(jié)構(gòu),來支撐縱向載荷,并且提供了相對較大的工藝設(shè)置空間。
3.3 多層廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需要重點(diǎn)注意的問題
多層廠房的結(jié)構(gòu)實(shí)際上需要注意到問題有很多,例如,平面、豎向布置規(guī)則,避免突變,多層工業(yè)廠房因?yàn)楣に嚥贾玫囊?,空間的跨度較大,一般都采用框架式的結(jié)構(gòu)體系;在地震烈度較高,設(shè)備荷載較大時(shí),為了減少水平荷載對結(jié)構(gòu)的影響,控制結(jié)構(gòu)位移,優(yōu)化柱截面,可以協(xié)調(diào)工藝對結(jié)構(gòu)進(jìn)行支撐系統(tǒng)的布置;地震等地質(zhì)災(zāi)害會(huì)對結(jié)構(gòu)造成不同程度的破壞,損失程度的輕重要視破壞程度而定,所以,優(yōu)化破壞次序,防止結(jié)構(gòu)因破壞程度加深而造成更嚴(yán)重的損失。對于非結(jié)構(gòu)部件,首先,或者讓非結(jié)構(gòu)部件成為抗震結(jié)構(gòu)整體的一部分或者讓非結(jié)構(gòu)部件與抗震結(jié)構(gòu)整體不發(fā)生任何關(guān)系;其次,裝飾物與結(jié)構(gòu)整體的連接要可靠;再次,隔墻、圍護(hù)墻要避免對結(jié)構(gòu)抗震帶來的不利影響,其豎向連接要均勻,在平面上的分布要均勻?qū)ΨQ。
4、結(jié)束語
現(xiàn)代建造技術(shù)和工藝的發(fā)達(dá),讓混合式多類型的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)得以實(shí)現(xiàn),注重建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方法,并對重點(diǎn)問題進(jìn)行考究,相信在廣大建筑設(shè)計(jì)工作者的共同努力下,我國的建筑行業(yè)必將有一個(gè)全新的發(fā)展時(shí)期。
參考文獻(xiàn)
篇8
關(guān)鍵詞:地下室;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);要點(diǎn);探討
中圖分類號(hào):TB482.2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
現(xiàn)代的高層建筑越來越多,地下工程極其龐大。因此,無論是在地下室的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上,還是在施工上都應(yīng)該引起我們的高度重視,要對此問題進(jìn)行深入的探討和研究,以提高地下室的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水準(zhǔn),保證建筑物的安全和適用。
1 地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)難點(diǎn)
地下室工程涉及的專業(yè)極為復(fù)雜,在建筑的地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),需綜合考慮防火、使用功能、人防要求、設(shè)備用房及管道、坑道、排水、通風(fēng)、采光等各專業(yè)的配合。對于具有大底盤地下室的高層建筑群體而言,塔樓部分一般在使用階段不會(huì)存在抗浮問題,但裙房及純地下室部分經(jīng)常會(huì)有抗浮不滿足要求的問題。而且由于實(shí)際地下室抗浮設(shè)計(jì)中往往只考慮正常使用極限狀態(tài),對施工過程和洪水期重視不足,因而也會(huì)造成施工過程中由于抗浮不夠而出現(xiàn)局部破壞,加上地下室防水工程是一項(xiàng)系統(tǒng)性工程,涉及設(shè)計(jì)、施工、材料選擇等諸多方面因素,因此造成了地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)難點(diǎn)繁多,一般來講概括起來為:①結(jié)構(gòu)平面設(shè)計(jì);②抗震設(shè)計(jì);③地下室抗浮、抗?jié)B設(shè)計(jì);④外墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
2 建筑工程地下室結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)
2.1結(jié)構(gòu)平面設(shè)計(jì)
在高層建筑的地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),需綜合考慮防火、使用功能、人防要求、設(shè)備用房及管道、坑道、排水、通風(fēng)、采光等各專業(yè)的配合。例如地下室的長度超過設(shè)計(jì)規(guī)定長度時(shí),需要與結(jié)構(gòu)專業(yè)配合,確定是否設(shè)置變形縫,通常應(yīng)盡可能少設(shè)或不設(shè)變形縫,因?yàn)樵O(shè)置變形縫會(huì)使得變形縫處的防水處理變得復(fù)雜。設(shè)計(jì)人員可以通過設(shè)置后澆帶和合理使用混凝外加劑或地上設(shè)縫、地下不設(shè)縫等方式,達(dá)到不設(shè)縫的目的。若地下室過長依靠設(shè)置后澆帶的方法難以解決,設(shè)計(jì)人員應(yīng)合理地調(diào)整平面將地下室分割成幾個(gè)小地下室,中間用較窄的通道相連,以滿足使用及管道相連的要求,而將變形縫設(shè)置在通道處,這樣可以使接縫較少且處于受力較小處,便于補(bǔ)救。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)合理地設(shè)置采光通風(fēng)井,若高層建筑采光通風(fēng)井位置設(shè)計(jì)不當(dāng),例如在側(cè)壁外作附加通長采光井,而采光井外壁又不能與地下室頂板整體連接,會(huì)造成地下室保證結(jié)構(gòu)穩(wěn)定功能的喪失,不能有效地將上部的地震及風(fēng)力作用傳至側(cè)壁及地面,不能滿足高層建筑的埋深要求。
2.2抗震設(shè)計(jì)
一般來講地下室抗震設(shè)計(jì)中較為常見的問題為:多層建筑中半地下室埋深不夠,房屋層數(shù)包括半地下室層已達(dá)8層,層數(shù)和總高度超過要求,違反GB50011-2001第7.1.2條。地下室頂板為上部結(jié)構(gòu)嵌固端,地下室一層抗震等級定為三級,而上部結(jié)構(gòu)為二級,按GB50011-2001第6.1.3條地下室也應(yīng)為二級。
若地下室設(shè)計(jì)不當(dāng),對其整體的抗震性能會(huì)產(chǎn)生較大的影響。根據(jù)施工圖審查要點(diǎn),一般來講,對于半地下室的埋深要求應(yīng)大于地下室外地面以上的高度,才能不計(jì)算其層數(shù),總高度才能從室外地面算起。地下室的墻柱與上部結(jié)構(gòu)的墻柱應(yīng)協(xié)調(diào)統(tǒng)一。對地下室頂板室內(nèi)外板面標(biāo)高變化處,當(dāng)標(biāo)高變化超過梁高范圍時(shí)則形成錯(cuò)層,應(yīng)采取一定的措施進(jìn)行處理,否則不應(yīng)作為上部結(jié)構(gòu)的部位。相關(guān)規(guī)范明確規(guī)定,作為上部結(jié)構(gòu)部位的地下室樓層的頂樓,蓋應(yīng)采用梁板結(jié)構(gòu),地下室頂板為無梁樓蓋時(shí)不應(yīng)作為上部結(jié)構(gòu)的部位。結(jié)構(gòu)計(jì)算應(yīng)向下計(jì)算至滿足要求的地下室樓層或底板,但剪力墻底部加強(qiáng)區(qū)層數(shù)應(yīng)從地面往上計(jì)算,并應(yīng)包括地下層。
2.3 地下室抗浮、抗?jié)B設(shè)計(jì)
一般來講,此類設(shè)計(jì)常見問題為:地下水位未按勘察報(bào)告確定,或勘察報(bào)告未提供計(jì)算浮力的地下水位及其變幅,違反了GB50007-2002第3.0.2條;斜坡道未進(jìn)行抗浮驗(yàn)算,斜坡道與主體分縫處未作處理;抗浮驗(yàn)算不滿足要求,不符合GB50009-2001第3.2.5條等。
地下水位及其變幅是地下室抗浮設(shè)計(jì)的重要依據(jù)。實(shí)際在地下室抗浮設(shè)計(jì)時(shí)僅考慮正常使用的極限狀態(tài),而對施工過程和洪水期重視不足,因而會(huì)造成地下室施工過程中因抗浮不夠而出現(xiàn)局部破壞。另外,在同一整體大面積地下室的上部常建有多棟高層和低層建筑,由于地下室的面積較大、形狀又不規(guī)則,且地下室上方的局部沒有建筑,此類抗浮問題相對難以處理,須作細(xì)致分析后再進(jìn)行處理。地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)除應(yīng)滿足受力要求外,抗?jié)B也是其中一個(gè)重點(diǎn)。由于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)通常帶裂縫工作,要達(dá)到抗?jié)B目的,一般可采取以下措施:①補(bǔ)償收縮混凝土。在混凝土中摻微膨脹劑,以混凝土的膨脹值抵消混凝土的最終收縮值。當(dāng)其差值大于或等于混凝土的極限拉伸時(shí),即可控制裂縫;②膨脹帶。混凝土中膨脹劑的膨脹變形不會(huì)完全補(bǔ)償混凝土的早期收縮變形,而設(shè)置補(bǔ)償收縮混凝土帶可以實(shí)現(xiàn)混凝士連續(xù)澆注無縫施工;③后澆帶。后澆帶作為混凝土早期短時(shí)期釋放約束力的一種技術(shù)措施,較長久性變形縫已有很大的改進(jìn)并廣泛應(yīng)用;④提高鋼筋混凝土的抗拉能力?;炷翍?yīng)考慮增加抗變形鋼筋,如側(cè)壁增加水平溫度筋,在混凝土面層起強(qiáng)化作用;側(cè)壁受底板和頂板的約束,混凝土脹縮不一致,可在墻體中部設(shè)置一道水平暗梁抵抗拉力。當(dāng)然,在采取以上措施時(shí),同時(shí)要注意混凝土的養(yǎng)護(hù)。
2.4 外墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
地下室的外墻是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重點(diǎn),應(yīng)按水、土壓力驗(yàn)算,在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意以下要求:①荷載。地下室外墻所承受的荷載分為水平荷載和豎向荷載。豎向荷載包括上部及地下室結(jié)構(gòu)的樓蓋傳重和自重,水平荷載包括地面荷載、側(cè)向土壓力和人防等效靜荷載。在實(shí)際工程設(shè)計(jì)中,豎向荷載及風(fēng)荷載或地震作用產(chǎn)生的內(nèi)力一般不起控制作用,墻體配筋主要由垂直墻面的水平荷載產(chǎn)生的彎矩確定,而且通常不考慮與豎向荷載組合的壓彎作用,僅按墻板彎曲計(jì)算彎曲的配筋;②靜止土壓力系數(shù)。靜止土壓力宜由試驗(yàn)確定,當(dāng)不具備試驗(yàn)條件時(shí),砂土可取0.34~0.45,粘性土可取0.5~0.7;③地下室外墻的配筋計(jì)算。實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí),在外墻的配筋計(jì)算中,對于帶扶壁柱的外墻,不是根據(jù)扶壁柱的尺寸大小進(jìn)行計(jì)算,而是均按雙向板計(jì)算配筋;扶壁柱則按地下室結(jié)構(gòu)的整體電算分析結(jié)果進(jìn)行配筋,不按外墻雙向板傳遞荷載驗(yàn)算扶壁柱配筋。根據(jù)外墻與扶壁柱變形協(xié)調(diào)的原理,這種設(shè)計(jì)將使得外墻豎向受力筋配筋不足、扶壁柱配筋偏少、外墻的水平分布筋則有富余量。因此,在計(jì)算地下室外墻的配筋時(shí),對于垂直于外墻方向有鋼筋混凝土內(nèi)隔墻相連的外墻板塊或外墻扶壁柱截面尺寸較大的外墻板塊,如高層建筑外框架柱之間,按雙向板計(jì)算配筋為宜,其余的宜按豎向單向板計(jì)算。對豎向荷載較小的外墻扶壁柱,其內(nèi)外側(cè)主筋也應(yīng)予以適當(dāng)加強(qiáng)。外墻的水平分布筋應(yīng)根據(jù)扶壁柱截面尺寸的大小,適當(dāng)?shù)嘏湟酝鈧?cè)附加短水平負(fù)筋加強(qiáng),外墻轉(zhuǎn)角處也應(yīng)適當(dāng)加強(qiáng)。地下室外墻計(jì)算時(shí)底部為固定支座(即底板作為外墻的嵌固端),側(cè)壁底部彎矩與相鄰的底板彎矩相等,底板的抗彎能力應(yīng)不小于側(cè)壁的抗彎能力,其厚度應(yīng)與配筋量相匹配。這種情況在地下車道中最為典型,車道側(cè)壁為懸臂構(gòu)件,底板的抗彎能力應(yīng)不小于側(cè)壁底部的抗彎能力。
3 結(jié)束語
高層建筑地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)顯然是一個(gè)復(fù)雜的過程,但是,只要把握設(shè)計(jì)要點(diǎn),抓住設(shè)計(jì)重點(diǎn),以合理的設(shè)計(jì)為前提,進(jìn)行全面考慮,使建筑地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作發(fā)揮其最大的經(jīng)濟(jì)作用和社會(huì)效益、戰(zhàn)略效益。
參考文獻(xiàn):
[1] 葉金舟. 地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)常見的問題及解決措施[J].建筑與工程,2008,(06).
[2] 張顯恩,黃自彰. 地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)常見問題及處理措施[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào),2009,(20).
篇9
關(guān)鍵詞:民用;建筑設(shè)計(jì);結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);要點(diǎn)分析
一、民用建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
1 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是民用建筑設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容。依照時(shí)間的順序,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可分為三個(gè)部分:(1)結(jié)構(gòu)方案部分:在這一部分,要明確出建筑的結(jié)構(gòu)形式。因此,我們要明確建筑的重要性、樓高、類型,以及建筑該有的抗震烈度。(2)結(jié)構(gòu)計(jì)算部分:這部分我們要計(jì)算墻、柱、梁、板的計(jì)算配筋等需要計(jì)算的內(nèi)容。且在計(jì)算的過程中,要充分考慮房屋的結(jié)構(gòu)、地震防火安全參數(shù)。(3)施工圖的設(shè)計(jì)部分:要明確房屋的結(jié)構(gòu)和它的設(shè)計(jì)特點(diǎn),以畫出房屋的結(jié)構(gòu)平面圖、屋頂結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖。
2 關(guān)于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方法
在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,有五個(gè)主要領(lǐng)域。繪制的結(jié)構(gòu)計(jì)劃,大樣本的細(xì)節(jié),樓梯和基本的建材,屋頂結(jié)構(gòu)圖。結(jié)構(gòu)計(jì)劃提請注意一個(gè)問題:軟件建模的結(jié)構(gòu)。由結(jié)構(gòu)建模的負(fù)荷計(jì)算軟件可以對設(shè)計(jì)進(jìn)行試算,確保它的安全性。在建筑抗震設(shè)防烈度為Ⅶ度及以上,務(wù)必在建模時(shí),使用相關(guān)技術(shù)軟件。屋頂結(jié)構(gòu)圖應(yīng)注意不同類型的建筑,使用梁板跨度大的建筑板或跨度大的折板??茖W(xué)的圖紙和設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)師必須有一定的空間概念,使得建筑圖、設(shè)計(jì)意圖便于理解。在繪圖的時(shí)候,必須確保施工細(xì)節(jié)是準(zhǔn)確的。在保持建筑特色的情況下,確保結(jié)構(gòu)受力合理,施工方便,為滿足建設(shè)要求中梁設(shè)計(jì)科學(xué)程度,設(shè)計(jì)的時(shí)候,應(yīng)該合理地控制好梁的高度。并且保證上下樓層的梁位置能夠一致。
3 關(guān)于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原則
(1)以人為本原則:民用建筑或公共建筑設(shè)施有一個(gè)共同點(diǎn):為他人服務(wù)。所以,在建筑設(shè)計(jì)中,人們希望它的設(shè)計(jì)師的最低層次原則是:為我服務(wù)。由于經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展,人們生活水平質(zhì)量的不斷上升,許多居民的夢想是使城市生活具有大自然的特色。所以,設(shè)計(jì)師的設(shè)計(jì)不僅應(yīng)該符合地段內(nèi)土地和環(huán)境的標(biāo)準(zhǔn),還應(yīng)該使得建筑更富于生態(tài)型的特點(diǎn)。
(2)可持續(xù)發(fā)展的設(shè)計(jì)原則:由于資源的緊缺,氣候的惡化使得“綠色、環(huán)?!笔钱?dāng)今時(shí)代經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基本要求,也是各行各業(yè)發(fā)展的大前提。所以,民用建筑的設(shè)計(jì)必須符合綠色環(huán)保的要求,在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí)不損害大自然,進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)人類和大自然的可持續(xù)發(fā)展。為此,建筑設(shè)計(jì)師在對房屋進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中,不可以忽略該地區(qū)的自然環(huán)境狀況。不能使建筑破壞現(xiàn)有的植被、河流或是其他自然景觀。更不能用利益最大化的借口,開山毀林。
(3)剛度適中的原則:房屋的結(jié)構(gòu)必須有著高標(biāo)準(zhǔn),從而確保房屋的安全性能。但是關(guān)于剛度的把握,設(shè)計(jì)師們往往存在這樣一個(gè)問題:倘若房屋的剛度太大,那么房屋的適應(yīng)性能就會(huì)降低。例如:如果有較大的地震發(fā)生,而恰巧房屋的剛度太大,高于其實(shí)際需要標(biāo)準(zhǔn),造成房屋的結(jié)構(gòu)吸收巨大的能量,結(jié)構(gòu)構(gòu)件內(nèi)產(chǎn)生巨大的內(nèi)力,從而使得房屋局部被毀掉;建筑的局部被毀滅后會(huì)給整個(gè)建筑帶來毀滅性的傷害。但是,如果房屋的剛度值太低,則會(huì)使得房屋具有很大的變形,這樣的性能可能給房屋帶來巨大的負(fù)面影響。因此,堅(jiān)持剛度適中的原則,是每個(gè)房屋設(shè)計(jì)師必須堅(jiān)持的原則。
(4)多道抗震防線的原則:在房屋被付諸實(shí)踐后,建筑結(jié)構(gòu)受到強(qiáng)烈地震的影響,第一道防線的抗側(cè)移構(gòu)件在強(qiáng)震作用下發(fā)生破壞,后備的第二道乃至第三道防線抗側(cè)移構(gòu)件立即接替,抵擋住后續(xù)的地震力,保證建筑的最低安全限度,免于倒塌。
4 建筑結(jié)構(gòu)存在的問題
(1)建筑結(jié)構(gòu)在抗震領(lǐng)域的弊端:今年,世界各地發(fā)生的大型地震的,使得建筑師們不得不重視房屋結(jié)構(gòu)的抗震性能。所以在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中,確保建筑能夠在四級以下的地震發(fā)生時(shí),基本沒有損害。當(dāng)發(fā)生大地震時(shí),不求房屋沒有損壞,只希望設(shè)計(jì)師能把損壞力降到最低。建筑的承載力、變形能力是辨別一個(gè)房屋是否具有良好的抗震性能的主要指標(biāo)。房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師,能夠通過鋼筋混凝土的變形性能提升房屋結(jié)構(gòu)的柔韌性。提升房屋結(jié)構(gòu)的柔韌性,不但吸收地震帶來的巨大能量,還可以在一定程度上起著抗震減壓的作用。所以,在房屋結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)過程中,務(wù)必達(dá)到以下的條件:強(qiáng)剪弱彎,強(qiáng)柱弱梁,強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱構(gòu)造。
(2)房屋結(jié)構(gòu)在防火領(lǐng)域不科學(xué):我們身邊總會(huì)發(fā)生各種程度的火災(zāi)。然而,火災(zāi)不僅給人們的財(cái)產(chǎn)帶來損失,還嚴(yán)重的威脅著人們的生命安全,所以房屋結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)時(shí),必須考慮防火的性能。由于房屋結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和防火規(guī)范兩者之間差距較大,大多數(shù)的設(shè)計(jì)人員對防火規(guī)范的概念較為模糊,使得房屋結(jié)構(gòu)在防火領(lǐng)域有著巨大的缺陷。
(3)高層建筑的選型:因?yàn)橥恋刭Y源的有限和人口數(shù)量的急劇膨脹,在類似北京、上海、深圳這樣的大型城市,高層建筑的數(shù)量也隨著人口數(shù)量膨脹而急劇增加。但是,結(jié)構(gòu)類型的不同使得高層房屋和中低層房屋的設(shè)計(jì)有著本質(zhì)的差異。就高層建筑而言,建筑必須能夠滿足以下要求:房屋的總體性能好;房屋的承載力大;在結(jié)構(gòu)上,房屋允許一定的變形性;房屋的不均勻沉降較小。
二、其他因素對設(shè)計(jì)的影響
1 自然環(huán)境
自然環(huán)境對建筑的設(shè)計(jì)有著多方面的影響,并且人們避免不了這些影響。如:民用建筑容易受潮,這主要是因?yàn)榭諝庵杏兄^多的水分;太陽的光照程度以及方向影響了建筑的采光性能和建筑的坐落方向,并且這也對房屋的樓層高度、兩棟樓之間的距離有著一定的影響。顯而易見的是,自然環(huán)境對房屋設(shè)計(jì)中很多項(xiàng)事項(xiàng)都有著決定性的影響。由于我國地域遼闊,所以我國南北地區(qū)的房屋設(shè)計(jì)也應(yīng)該加以區(qū)別對待。如:南方地區(qū)多“人字頂”的房屋,北方區(qū)域的房屋卻多為平頂房屋。這是由南北方的光照、降水量的差異決定的。設(shè)計(jì)師在對房屋進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),若考慮到了該地區(qū)的自然環(huán)境的影響,那么不僅能夠科學(xué)地利用了現(xiàn)有的自然資源,還為我國的節(jié)能環(huán)保做出了巨大的貢獻(xiàn),為節(jié)能環(huán)保開辟了新渠道。除此之外,這樣的做法也符合科學(xué)發(fā)展觀中的可持續(xù)發(fā)展的要求。
2 客戶對房屋的規(guī)劃和裝修要求
民用建筑的性質(zhì)決定了它應(yīng)考慮用戶日后對房屋規(guī)劃和裝修的要求。房屋規(guī)劃和裝修要求包括了:客戶對房屋怎樣的劃分;用戶日?;顒?dòng)所需要的面積大??;客戶以后的家具擺放等。設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)過程中,應(yīng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)貫橛脩艏揖邤[放設(shè)計(jì)出合理的空間,應(yīng)合理地劃分每個(gè)房屋的具體面積,使其滿足人們的日常居住需求。合理地設(shè)計(jì)不僅能夠得到用戶的認(rèn)可,還可以節(jié)約我國寶貴的土地資源。
篇10
【關(guān)鍵詞】建筑 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 要點(diǎn)
1、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特點(diǎn)
1.1科學(xué)性
建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是以數(shù)學(xué)、力學(xué)為理論基礎(chǔ),借助現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行的一種應(yīng)用性技術(shù)。一個(gè)結(jié)構(gòu)工程師應(yīng)該善于抽象建筑結(jié)構(gòu)的理論模型,善于用數(shù)學(xué)和力學(xué)只是分析建筑結(jié)構(gòu)的工作機(jī)理,只有這樣才能具有較強(qiáng)的認(rèn)識(shí)能力和適應(yīng)能力。
1.2應(yīng)用性
建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)必須講究經(jīng)濟(jì)效益, 一個(gè)成功的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),技術(shù)上先進(jìn)合理,經(jīng)濟(jì)上效益顯著。
1.3實(shí)踐性
建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是一種工程實(shí)踐活動(dòng),沒有一個(gè)工程師是直接從大學(xué)畢業(yè)生馬上變成一個(gè)成熟的工程師,而是必須經(jīng)過一個(gè)較長時(shí)間的工程設(shè)計(jì)鍛煉。
1.4復(fù)雜性
建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的復(fù)雜性首先表現(xiàn)在設(shè)計(jì)中各種因素的不確定性, 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是一個(gè)具有多解而沒有標(biāo)準(zhǔn)答案的問題,作為一名結(jié)構(gòu)工程師,我們需要找到一個(gè)相對最優(yōu)的方案。
2、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)
2.1剛?cè)岵⒅氐慕Y(jié)構(gòu)體系
正確合理的建筑結(jié)構(gòu)體系應(yīng)當(dāng)是剛?cè)岵⒅?,工程?shí)踐表明,結(jié)構(gòu)太剛則變形能力差,強(qiáng)大的破壞力瞬間襲來時(shí),需要承受的力很大,容易造成局部受損最后全部毀壞;而太柔的結(jié)構(gòu)雖然可以很好的消減外力,但容易造成變形過大而無法使用甚至全體傾覆。顯然對于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員來說,結(jié)構(gòu)怎樣選取以達(dá)到剛?cè)岵⒅剡@是設(shè)計(jì)核心之一。較柔的結(jié)構(gòu)體系易于找到共同受力的構(gòu)件以協(xié)同消化和抵抗外力,但結(jié)構(gòu)過柔將產(chǎn)生變形以適應(yīng)外力,太柔的結(jié)果必然是太大的變形,甚至?xí)?dǎo)致立足不穩(wěn)而失去根本。必然結(jié)構(gòu)體系最適宜就是做到剛?cè)岵⒅?。必要?jiǎng)偠瓤捎行У乜刂平ㄖ冃卧谠试S范圍內(nèi),而必要的柔將有效地提高建筑消化轉(zhuǎn)換外力的能力。
2.2多道防線設(shè)計(jì)
安全的建筑結(jié)構(gòu)體系必須做到層層設(shè)防的,當(dāng)遇到突如其來的荷載時(shí),建筑中所有抵抗外力的結(jié)構(gòu)都在通力合作,而不應(yīng)當(dāng)把荷載全部寄托在某個(gè)單一的構(gòu)件上。如工程實(shí)踐表明,多肢墻比單片墻好,框架剪力墻比純框架好等等,就是體現(xiàn)了多道防線的設(shè)計(jì)思路。即使在設(shè)計(jì)中結(jié)構(gòu)的計(jì)算是正確的,但要絕對安全的防備構(gòu)件是不存在的,所以多道防線設(shè)計(jì)是應(yīng)當(dāng)考慮的。
2.3 強(qiáng)柱弱梁的設(shè)計(jì)思想
就是地震力作用下,讓梁先屈服,而且是梁的支座位置屈服并且形成塑性鉸,從使之變成類似阻尼器的耗能構(gòu)件,消耗掉地震力,用棄卒保帥的方法保護(hù)整體結(jié)構(gòu)的安全。而不理想的受力,就是塑性鉸出現(xiàn)在柱子上,那么整個(gè)結(jié)構(gòu)就變成了幾何可變體。結(jié)構(gòu)將在瞬間就會(huì)倒塌。所以很明顯,就是把柱子做的盡量強(qiáng),配筋考慮加大(不要過于加大截面,因?yàn)榻孛嬖酱髣偠仍酱?,剛度越大則分到的地震力也就越大)。梁的配筋則相對考慮減小一些,尤其是支座位置的配筋不要過于超過計(jì)算值。具體的量是靠經(jīng)驗(yàn)的,如果經(jīng)驗(yàn)不足,有個(gè)比較簡單的方法:在設(shè)計(jì)柱子的時(shí)候,把"中梁剛度放大系數(shù)"減小一些,而設(shè)計(jì)其他構(gòu)件和計(jì)算書的時(shí)候則填寫正常數(shù)值。這樣做的原理,就是設(shè)計(jì)柱子的時(shí)候考慮柱子分擔(dān)的地震力多一些,并且以這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)布置配筋。
2.4 相對靜定結(jié)構(gòu)體系
在建筑結(jié)構(gòu)體系中,不同類型的構(gòu)件相接處或者同一構(gòu)件截面改變之處即為節(jié)點(diǎn)??紤]結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn),應(yīng)主要從結(jié)構(gòu)的軸力和彎矩進(jìn)行分析,在無彎矩的情況下,軸力在截面上時(shí)均勻分布,能夠充分利用材料的強(qiáng)度;而彎矩產(chǎn)生的應(yīng)力在截面上為三角形分布,沒有充分利用材料的強(qiáng)度,因此,在結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn)分析中主要考慮結(jié)構(gòu)中的彎矩的分布及最大值。在相同跨度和相同荷載下,簡支粱的彎矩最大,伸臂粱、靜定多跨粱、三鉸剛架、組合結(jié)構(gòu)的彎矩次之,而桁架結(jié)構(gòu)的彎矩為零。在工程中簡支粱多用于小跨度結(jié)構(gòu);伸臂粱、靜定多跨粱、三鉸剛架、組合結(jié)構(gòu)可用于較大跨度的結(jié)構(gòu);而大跨度結(jié)構(gòu)通常采用桁架結(jié)構(gòu)或者拱結(jié)構(gòu)。在實(shí)際工程中,除考慮受力特點(diǎn)之外,還應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)的施工、幾何特點(diǎn)、構(gòu)造本身。
3、結(jié)構(gòu)方案選取
(1)橫向框架承重方案。橫向框架承重方案是在橫向布置框架梁,樓面豎向荷載由橫向梁傳至柱而在縱向布置連系梁。橫向框架往往跨數(shù)少,主梁沿橫向布置有利于提高建筑物的橫向抗側(cè)剛度。而縱向框架則往往僅按構(gòu)造要求布置較小的聯(lián)系梁。這也有利于房屋內(nèi)的采光與通風(fēng)。
(2)縱向框架承重方案??v向框架承重方案是在縱向布置框架承重梁,在橫向布置聯(lián)系梁。因?yàn)闃敲婧奢d由縱向梁傳至柱子,所以橫向梁的跨度較小,有利于設(shè)備管道的穿行;當(dāng)在房屋開間方向需要較大空間時(shí),可獲得較高的室內(nèi)凈高;另外,當(dāng)?shù)鼗恋奈锢砹W(xué)性能在房屋縱向有明顯差異時(shí),可利用縱向框架的剛度來調(diào)整房屋的不均勻沉降。縱向框架承重方案的缺點(diǎn)是房屋的橫向抗側(cè)剛度較差,進(jìn)深尺寸受預(yù)制板長度的限制。
4、結(jié)構(gòu)布置
4.1 樓梯方案
樓梯結(jié)構(gòu)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中通常都會(huì)遇到,整體式樓梯按照結(jié)構(gòu)形式和受力特點(diǎn)不同,可分為板式樓梯、梁式樓梯、剪刀式樓梯和圓形樓梯、螺旋樓梯等。其中,應(yīng)用較為經(jīng)濟(jì)的、廣泛的是板式樓梯和梁式樓梯,剪刀式樓梯、圓形樓梯和螺旋式樓梯屬于空間受力體系,外觀美觀,但結(jié)構(gòu)受力復(fù)雜,設(shè)計(jì)與施工較困難,用鋼量大,造價(jià)高,在實(shí)際中應(yīng)用較少。板式樓梯由梯段板、平臺(tái)板和平臺(tái)梁組成。梯段板為帶有踏步的斜板,其下表面平整,外觀輕巧,施工支模方便,但斜板較厚,結(jié)構(gòu)材料用量較多,不經(jīng)濟(jì)。故當(dāng)梯段水平方向跨度小于或等于3.5m時(shí),才宜用板式樓梯。梁式樓梯由踏步板、斜梁、平臺(tái)板和平臺(tái)梁組成。踏步板支承在兩端的斜梁上,斜梁可設(shè)在踏步下面,也可設(shè)在踏步上面。根據(jù)梯段寬度大小,梁式樓梯的梯段可采用雙梁式,也可采用單梁式。一般當(dāng)樓梯水平投影跨度大于3.5m時(shí),用梁式樓梯。結(jié)構(gòu)中的樓梯采用板式樓梯。若采用梁式樓梯,支模困難,施工難度較大。采用梁式樓梯所帶來的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢主要是鋼筋用量較省,采用的樓梯板較薄,混凝土用量也較少,會(huì)被人工費(fèi)抵消。
4.2 樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)
樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)也是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中經(jīng)常會(huì)遇到的一個(gè)環(huán)節(jié),合理的樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)是確保結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)受力以及節(jié)省樁工程造價(jià)的一個(gè)重要方面。所有樁基均應(yīng)進(jìn)行承載能力極限狀態(tài)計(jì)算包含的以下幾個(gè)方面:1)根據(jù)樁基的使用功能和受力特點(diǎn)進(jìn)行樁基的豎向(抗壓或抗拔)承載力和水平承載力計(jì)算,某些條件下尚應(yīng)考慮樁、土、承臺(tái)相互作用產(chǎn)生的承載力群樁效應(yīng)。2)對樁身及承臺(tái)承載力進(jìn)行計(jì)算,對于樁身露出地面或樁側(cè)為液化土、軟土中細(xì)長樁尚應(yīng)進(jìn)行樁身壓曲驗(yàn)算,混凝土預(yù)制樁尚應(yīng)按施工階段吊運(yùn)、運(yùn)輸和錘擊作用進(jìn)行強(qiáng)度驗(yàn)算。3)樁端平面以下存在軟弱下臥層時(shí),應(yīng)驗(yàn)算軟弱下臥層的承載力。4)位于坡地、岸地的樁基應(yīng)驗(yàn)算整體穩(wěn)定性。5)對樁基抗震承載力驗(yàn)算。另外有些情況還需要驗(yàn)算的建筑樁基的變形。如樁端持力層為軟弱土的一、二級建筑物以及樁端持力層為粘性土、粉土或存在軟弱下臥層得一級建筑樁基應(yīng)驗(yàn)算沉降,并宜考慮上部結(jié)構(gòu)與樁基的相互作用。承受較大水平荷載或?qū)λ阶兾灰髧?yán)格的一級建筑樁基應(yīng)驗(yàn)算水平變位。
結(jié)語:
總之,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是個(gè)系統(tǒng)、全面的工作,需要扎實(shí)的理論知識(shí)功底,靈活創(chuàng)新的思維和嚴(yán)肅認(rèn)真負(fù)責(zé)的工作態(tài)度。千里之行,始于足下。設(shè)計(jì)人員要從一個(gè)個(gè)基本的構(gòu)件算起,做到知其所以然,深刻理解規(guī)范和規(guī)程的含義,并密切配合其它專業(yè)來進(jìn)行設(shè)計(jì),在工作中應(yīng)事無巨細(xì),善于反思和總結(jié)工作中的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)。
參考文獻(xiàn):
熱門標(biāo)簽
結(jié)構(gòu)工程論文 結(jié)構(gòu)論文 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 結(jié)構(gòu)主義論文 結(jié)構(gòu)試驗(yàn) 結(jié)構(gòu)化 結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 結(jié)構(gòu)調(diào)整 結(jié)構(gòu)專業(yè)論文 結(jié)構(gòu)性 心理培訓(xùn) 人文科學(xué)概論
相關(guān)文章
3公共圖書館法人治理結(jié)構(gòu)優(yōu)化策略
4公共圖書館法人治理結(jié)構(gòu)優(yōu)化策略