房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計論文6篇
時間:2022-07-03 09:33:18
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第一篇:概念設(shè)計在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用
1引言
經(jīng)濟的飛速發(fā)展加快了城市化的建設(shè)腳步,使得人們的生活水平與質(zhì)量得到了大大的提高,在保證建筑質(zhì)量的同時對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的要求也越來越高。在這樣的大背景下,傳統(tǒng)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計無法跟上時代的步伐、適應(yīng)社會的發(fā)展形勢;而概念設(shè)計因其方式、理論、手段等能夠為建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計提供科學(xué)的技術(shù)平臺、解決建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中出現(xiàn)的問題、貼合用戶需求這樣的特點而得到了廣泛的應(yīng)用。結(jié)構(gòu)措施與概念設(shè)計能夠在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的重要作用是不言而喻的,有效運用它們能夠顯著提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的專業(yè)水平,具有非常重要的現(xiàn)實意義。
2概念設(shè)計、結(jié)構(gòu)措施、結(jié)構(gòu)設(shè)計的相關(guān)簡介
概念設(shè)計的出現(xiàn)是為了彌補建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中存在的一些缺陷與不可計算性,所以概念設(shè)計是很重要的。概念設(shè)計作為一種實現(xiàn)結(jié)構(gòu)設(shè)計多樣化的要求的方式,是設(shè)計師根據(jù)自身的經(jīng)驗、設(shè)計的理論以及建設(shè)項目的特點、用戶的需求進行的一種定性設(shè)計,是能夠體現(xiàn)設(shè)計師本身的一種先進設(shè)計。概念設(shè)計在建筑項目的施工起始階段要對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的方案進行計算、分析與比較。概念設(shè)計具有定性準(zhǔn)確、概念明確的特點,可以使建筑發(fā)揮最大的使用功能并獲得良好的經(jīng)濟利益。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計是指根據(jù)概念設(shè)計的要求、力學(xué)等定量設(shè)計實現(xiàn)的一個逆向的過程。主要包括3部分:根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)進行相關(guān)的結(jié)構(gòu)方案、結(jié)構(gòu)計算與設(shè)計施工圖紙。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計時,設(shè)計師要根據(jù)建筑的整體概念進行設(shè)計,并協(xié)同處理構(gòu)建與結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系,概念設(shè)計是結(jié)構(gòu)設(shè)計的核心。若概念設(shè)計不合理,結(jié)構(gòu)措施無法實施,會出現(xiàn)安全方面的問題,二者是相輔相成的;而且無論是概念設(shè)計和結(jié)構(gòu)設(shè)施哪一方面不恰當(dāng)都會顯著地影響建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計。
3建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中概念設(shè)計、結(jié)構(gòu)措施具體應(yīng)用的體現(xiàn)
建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的三個環(huán)節(jié)都需要根據(jù)概念設(shè)計的理念來進行。所以在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程中,概念設(shè)計和結(jié)構(gòu)措施有很廣泛的應(yīng)用,具體體現(xiàn)在以下幾個方忙:
3.1在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中抗震設(shè)計時的應(yīng)用
設(shè)計前首先要考慮建筑的場地,在進行抗震設(shè)計時,一般設(shè)計師會先確定混凝土的等級、初始尺寸,然后進行結(jié)構(gòu)實際剛度的計算,然后依據(jù)剛度的計算結(jié)構(gòu)得出地震力的大小,從而掌握需要配筋的數(shù)目。結(jié)構(gòu)剛度的大小、地震力的大小、需要配筋的數(shù)目三者是正相關(guān)的。所以如果我們計算的剛度大,對地震力大小的推斷就大,配筋數(shù)目也多。反之,建筑使用的實際配筋越多,結(jié)構(gòu)剛度就大,地震力也大,所以這就會加劇地震的力度,抗震也就達(dá)不到理想的效果。概念設(shè)計的應(yīng)用能夠給設(shè)計師帶來靈感,開拓設(shè)計的思路,從而不再局限于傳統(tǒng)的設(shè)計,產(chǎn)生了應(yīng)用降低作用效果的新思路,如采用隔震消能的概念設(shè)計方法,在建筑物的主體和各基礎(chǔ)之間設(shè)置隔震層、在建筑物的頂端放置反擺,都可以大幅度降低地震的效果,也就達(dá)到了理想的抗震設(shè)計效果。
3.2在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中計算機分析時的應(yīng)用
經(jīng)濟全球化、信息全球化使得互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用到了各行各業(yè)中。建筑行業(yè)也不例外,正在廣泛的應(yīng)用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在一定程度上的確減輕了設(shè)計人員的負(fù)擔(dān)。但其實應(yīng)用計算機是有很多的不足的。設(shè)計師在采用計算機軟件進行結(jié)構(gòu)設(shè)計時產(chǎn)生了依賴性,忽視了結(jié)構(gòu)概念的學(xué)習(xí),在無形中降低了設(shè)計的專業(yè)水平。當(dāng)然選擇合適的軟件進行計算分析可以提高結(jié)構(gòu)的設(shè)計效率,但一旦選擇了不合適的軟件,會對計算的結(jié)果產(chǎn)生非常大的影響、設(shè)計就會存在隱患或直接問題。而概念設(shè)計在計算機分析中的應(yīng)用可以有效彌補這種不足。應(yīng)用概念設(shè)計后,設(shè)計師能夠全面的理解結(jié)構(gòu)概念及相關(guān)內(nèi)容,然后借助計算機軟件的結(jié)果,根據(jù)自身的經(jīng)驗、專業(yè)知識判斷計算結(jié)果,保證結(jié)果的準(zhǔn)確性,設(shè)計出最科學(xué)合理的建筑結(jié)構(gòu)方案。
3.3在建筑結(jié)構(gòu)方案選擇上的應(yīng)用
在進行地基基礎(chǔ)的設(shè)計時要根據(jù)設(shè)計開始前的實地勘探報告進行,沒有勘探報告則需要及時收集相關(guān)數(shù)據(jù)、資料,全面了解建筑場地的地質(zhì),這樣設(shè)計工作才夠科學(xué)、準(zhǔn)確。而且在同一個結(jié)構(gòu)單元力結(jié)構(gòu)體系只能采用一個。在選擇基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計方案時,應(yīng)用概念設(shè)計,綜合的考慮建筑場地的地質(zhì)、施工、荷載的分布以及結(jié)構(gòu)的類型等等,這樣可以確定最科學(xué)的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計方案,充分的發(fā)揮地基的潛力??傊拍钤O(shè)計應(yīng)用到建筑結(jié)構(gòu)方案的選擇中,能夠保證方案的科學(xué)合理性、經(jīng)濟實用性。
3.4建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中協(xié)同工作的應(yīng)用
我國在建筑行業(yè)發(fā)展較快,而要保持持續(xù)發(fā)展就要開展建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計,實現(xiàn)用最少的投入獲得最優(yōu)的設(shè)計成效的目標(biāo)。而協(xié)同工作的應(yīng)用可以有效提高材料的利用率。協(xié)同工作是指將建筑工程中的每個部件的作用發(fā)揮出來,并且與其他零件相互配合,這是概念設(shè)計中的一個內(nèi)容。協(xié)同工作可以保證建筑結(jié)構(gòu)的安全穩(wěn)定,也提升了對建筑材料的利用。21世紀(jì)提倡節(jié)能、環(huán)保的理念,建筑行業(yè)也不例外,這就要求建筑結(jié)構(gòu)在進行設(shè)計時要提高資源利用率,降低資源的浪費。如建筑中的矩形截面受壓構(gòu)件,它在梁的長度變化引起梁彎矩變化以及梁的中和軸附近材料利用率低兩方面的影響造成它的利用率非常低。通過運用概念設(shè)計進行建筑結(jié)構(gòu)的分析,科學(xué)調(diào)整梁截面的應(yīng)變梯度,保持了構(gòu)件的軸心受力,提高了利用率。而且隨著科技的進步,如今出現(xiàn)了平面桁架結(jié)構(gòu)這樣的結(jié)構(gòu)設(shè)施,能夠在保持建筑結(jié)構(gòu)功能的同時減少很多不必要的材料,提高利用率。另外是結(jié)構(gòu)體系的協(xié)同工作。協(xié)同工作要求建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)施構(gòu)件在承載力極限的條件下具有耐久性,能夠相互協(xié)作、共同工作。如使用磚混結(jié)構(gòu)的建筑要通過構(gòu)造柱、圈梁將建筑結(jié)構(gòu)的上部和基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)組成整體來承擔(dān)荷載,這樣的結(jié)構(gòu)設(shè)計可以避免建筑結(jié)構(gòu)僅僅依靠建筑的剛度來承受荷載這樣的單一受力情況,從而保證了建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定安全。當(dāng)今社會的建筑越建越高、規(guī)模也越建越大,短柱現(xiàn)象也就變得越來越常見。而在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中短柱的出現(xiàn)會使構(gòu)件承擔(dān)更大的符合,可以采取將同層的短柱抗側(cè)力結(jié)構(gòu)位于相同或相似的水平位移下。
4總結(jié)
綜上所述,概念設(shè)計與結(jié)構(gòu)措施的設(shè)計理念是時代的產(chǎn)物,它們能夠提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的科學(xué)性、推動建筑項目的順利實施。設(shè)計師要不斷地學(xué)習(xí)進步,使得概念設(shè)計與結(jié)構(gòu)措施在將來會更廣泛的應(yīng)用到建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計中,從而大大優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的水平,提高建筑質(zhì)量,保障用戶的利益,推動建筑業(yè)的發(fā)展。
作者:呂清海 單位:濟南市人防建筑設(shè)計研究院有限責(zé)任公司
參考文獻(xiàn)
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第二篇:房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計探討
摘要:基礎(chǔ)設(shè)計不僅是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的重要組成部分基礎(chǔ)設(shè)計不僅是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的重要組成部分,同時其也會直接影響到建筑工程的施工質(zhì)量。但是因為各種外包因素對設(shè)計工作的影響較大因素對設(shè)計工作的影響較大,因此對建筑工程的質(zhì)量也產(chǎn)生了不利的影響。如何有效的解決這一問題,促進房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計基礎(chǔ)設(shè)計水平的穩(wěn)步提高礎(chǔ)設(shè)計水平的穩(wěn)步提高,是目前房屋建筑設(shè)計人員必須予以充分重視的問題。本文主要是就房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的基礎(chǔ)設(shè)計進行了研究和分析行了研究和分析,希望可以促進我國房屋建筑結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量的不斷提高。
關(guān)鍵詞:房屋建筑房屋建筑;結(jié)構(gòu)設(shè)計;基礎(chǔ)設(shè)計
1引言
房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計質(zhì)量的高低房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計質(zhì)量的高低,對建筑結(jié)構(gòu)的安全性、穩(wěn)定性以及用戶的人身財產(chǎn)安全都有著直接的影響定性以及用戶的人身財產(chǎn)安全都有著直接的影響。社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展的不斷發(fā)展,人們生活水平的不斷攀升,對于建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計要求要求,也在隨著時代的變遷逐漸提升。因此,我們需要對房屋建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計,要明確其重要性,才能從根本上促進建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計水平的穩(wěn)步提高構(gòu)設(shè)計水平的穩(wěn)步提高。
2影響房屋建筑基礎(chǔ)設(shè)計的因素
2.1地質(zhì)因素
地質(zhì)條件地質(zhì)條件,對于建筑物的承載力是關(guān)鍵的因素條件。地質(zhì)條件質(zhì)條件,對于基礎(chǔ)設(shè)計的影響,主要體現(xiàn)的方面為:第一,低級持力層持力層。低級持力層,就是和地基相聯(lián)系的土層,主要承受建筑產(chǎn)生的負(fù)荷筑產(chǎn)生的負(fù)荷,因此,在建筑基礎(chǔ)設(shè)計中,需要充分的考慮持力層的特質(zhì)以及壓縮模量等因素力層的特質(zhì)以及壓縮模量等因素。第二,樁基穿越土層的情況況。這種主要就是土層中的含水量的分布,以及樁基的穿越能力等的分布能力等的分布。在進行基礎(chǔ)選型中,需要將這些因素都要參考進去考進去。
2.2環(huán)境因素
施工環(huán)境因素施工環(huán)境因素,主要包括自然環(huán)境因素以及人工環(huán)境因素素。其中,自然環(huán)境因素,就是環(huán)境的溫度,環(huán)境的抗震等級等等。一旦環(huán)境溫度低于正常施工溫度要求的話,那么就會導(dǎo)致地基發(fā)生開裂的現(xiàn)象致地基發(fā)生開裂的現(xiàn)象。所以,低溫施工是基礎(chǔ)設(shè)計必須予以充分重視的問題以充分重視的問題。而抗震等級則是對基礎(chǔ)設(shè)計的抗震縫設(shè)置數(shù)量和位置提出了較高的要求置數(shù)量和位置提出了較高的要求。當(dāng)前,人為環(huán)境,對整個基礎(chǔ)設(shè)計中礎(chǔ)設(shè)計中,產(chǎn)生的影響主要有,第一,對于建筑施工的整個過程中程中,出現(xiàn)的震動現(xiàn)象,由于是不可避免的,因此,要保證建筑基礎(chǔ)的穩(wěn)定性基礎(chǔ)的穩(wěn)定性,就需要當(dāng)前在設(shè)計階段,予以全面的考量。第二二,如果需要打樁的話,就會使得樁基入土之后,向周圍擠壓,進而導(dǎo)致出現(xiàn)擠土效應(yīng)進而導(dǎo)致出現(xiàn)擠土效應(yīng),使得周圍的土層產(chǎn)生一定的應(yīng)力。導(dǎo)致周邊建筑物的管網(wǎng)造成擠壓現(xiàn)象導(dǎo)致周邊建筑物的管網(wǎng)造成擠壓現(xiàn)象,因此在進行基礎(chǔ)設(shè)計時時,需要將這種設(shè)計充分的考慮在內(nèi)。
3基礎(chǔ)選型和設(shè)計要點
33.1獨立基礎(chǔ)的選型以及設(shè)計要點
獨立基礎(chǔ)不僅造價相對較低獨立基礎(chǔ)不僅造價相對較低,同時其適應(yīng)性也相對較強而且抗震性能也較為突出而且抗震性能也較為突出。所以,已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用于框架結(jié)構(gòu)的民用建筑中結(jié)構(gòu)的民用建筑中。就獨立基礎(chǔ)設(shè)計而言,其在實際設(shè)計的過程中必須以地基土的特點為基礎(chǔ)過程中必須以地基土的特點為基礎(chǔ),才能有效的降低因為地基的壓縮而產(chǎn)生的不均勻沉降基的壓縮而產(chǎn)生的不均勻沉降。就目前而言獨立基礎(chǔ)設(shè)計主要有階形基礎(chǔ)要有階形基礎(chǔ)、坡形基礎(chǔ)、杯形基礎(chǔ)等不同的組合形式。
3.2樁基礎(chǔ)及其設(shè)計要點
樁基礎(chǔ)自身其承載力較強樁基礎(chǔ)自身其承載力較強,因此,一般在一些較為堅硬的土層下土層下,較為適用。另外在實施基礎(chǔ)加固作業(yè)時也經(jīng)常采用樁基礎(chǔ)作為主要的施工措施樁基礎(chǔ)作為主要的施工措施。在實際設(shè)計樁基礎(chǔ)時,如果房屋建筑是框架式結(jié)構(gòu)的話屋建筑是框架式結(jié)構(gòu)的話,那么為了有效的降低各部分沉降產(chǎn)生的一定的差異產(chǎn)生的一定的差異,一般,都會采用一定的措施,例如采用在基礎(chǔ)中添加布樁等措施基礎(chǔ)中添加布樁等措施,進行樁基礎(chǔ)支撐力的調(diào)整。
3.3箱形或筏型基礎(chǔ)及設(shè)計要點
箱型或者是筏板型基礎(chǔ)箱型或者是筏板型基礎(chǔ),一般在一些地基土層承載力不是十分均勻的地方是十分均勻的地方,或者是一些高層建筑中經(jīng)常使用。此外,對于地下室等房屋建筑中對于地下室等房屋建筑中,也經(jīng)常采用此種形式。對于箱型基礎(chǔ)以及筏型基礎(chǔ)中基礎(chǔ)以及筏型基礎(chǔ)中,在設(shè)計中主要注意的問題就是,對于整體彎曲力體彎曲力,應(yīng)當(dāng)如何有效的降低。針對于此,一般就需要將上部結(jié)構(gòu)以及基礎(chǔ)部結(jié)構(gòu)以及基礎(chǔ),作為整體,采用共同作業(yè)分析法來加以設(shè)計計。由于箱型基礎(chǔ)以及筏型基礎(chǔ),都是大體積混凝土的一種,因此其在施工的過程中經(jīng)常會因為施工溫度的變化而裂縫因此其在施工的過程中經(jīng)常會因為施工溫度的變化而裂縫,所以必須在設(shè)計的過程中充分考慮這一問題產(chǎn)生的影響所以必須在設(shè)計的過程中充分考慮這一問題產(chǎn)生的影響,才能確保建筑工程施工質(zhì)量的穩(wěn)步提高能確保建筑工程施工質(zhì)量的穩(wěn)步提高。
3.4樁箱基礎(chǔ)及設(shè)計要點
裝箱基礎(chǔ)設(shè)計指的就是樁基礎(chǔ)和箱型基礎(chǔ)裝箱基礎(chǔ)設(shè)計指的就是樁基礎(chǔ)和箱型基礎(chǔ),由于其抗彎剛度相對較高且沉降量較小剛度相對較高且沉降量較小,所以其主要應(yīng)用于軟土,以及重型建筑中型建筑中,對于一些沉降要求較高的房屋,一般較為適用。裝箱基礎(chǔ)箱基礎(chǔ),其設(shè)計的主要難點,就是進行布樁方式的選擇,因為地基土層性質(zhì)存在較大的差異地基土層性質(zhì)存在較大的差異,如果采用滿堂布樁這種形式,就會導(dǎo)致各個裝體樁頂就會導(dǎo)致各個裝體樁頂,其反力較大的差異,再加上樁體受力部位的不均勻部位的不均勻,如果要確保基礎(chǔ)承載力符合設(shè)計要求的話,那么久必須增加地板的厚度么久必須增加地板的厚度。
4建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中基礎(chǔ)設(shè)計的注意要點
4.1承重柱的截面高度的設(shè)計
房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的基礎(chǔ)設(shè)計最關(guān)鍵的就是要保證承重柱的高度柱的高度,進而滿足設(shè)計的規(guī)范的需要,這樣才能在根本上有效的避免效的避免,由于建筑梁柱結(jié)構(gòu)剛度過大,從而導(dǎo)致的梁柱之間的作用力的加大的作用力的加大。如果承重柱高度設(shè)計偏小的話,那么其承受力就好相應(yīng)增加受力就好相應(yīng)增加,從而導(dǎo)致梁柱抗壓能力的降低,這種現(xiàn)象不僅會影響到整個建筑結(jié)構(gòu)的安全性和穩(wěn)定性不僅會影響到整個建筑結(jié)構(gòu)的安全性和穩(wěn)定性,同時對建筑結(jié)構(gòu)的質(zhì)量結(jié)構(gòu)的質(zhì)量、使用年限等也會產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。
4.2承重柱以及構(gòu)造柱的有效區(qū)分
磚塊和混凝土的有效結(jié)合磚塊和混凝土的有效結(jié)合,是當(dāng)前房屋建筑中常見的施工類型工類型。此時,承受住和構(gòu)造柱,之間產(chǎn)生了較大的區(qū)別,構(gòu)造柱的主要目的造柱的主要目的,就是提升墻體結(jié)構(gòu)的整體抗剪切能力,進而束縛穩(wěn)定性束縛穩(wěn)定性。有效的防止墻體出現(xiàn)裂縫,提升墻體的豎向承載力載力。對于承重柱以及構(gòu)造柱的有效區(qū)分,明確二者的差異,在設(shè)計中在設(shè)計中,需要加以措施進行區(qū)分。
4.3滿足抗震的要求
在設(shè)計房屋建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)計的過程中在設(shè)計房屋建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)計的過程中,必須對建筑的整體結(jié)構(gòu)安全性與可靠性予以充分的重視整體結(jié)構(gòu)安全性與可靠性予以充分的重視。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計不僅要滿足抗震的要求僅要滿足抗震的要求,同時在設(shè)計的過程中還必須綜合考慮各方面的因素和具體要求各方面的因素和具體要求,才能從根本上促進房屋建筑結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性和結(jié)構(gòu)質(zhì)量的穩(wěn)步提高整體穩(wěn)定性和結(jié)構(gòu)質(zhì)量的穩(wěn)步提高。
5結(jié)束語
總而言之總而言之,為了確保房屋建筑的安全性、適用性、耐久性不斷的提高不斷的提高,必須對基礎(chǔ)設(shè)計工作的重要性予以充分的重視視。所以,房屋建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)計的工作人員在實際設(shè)計的過程中過程中,必須在滿足房屋建筑承載力要求的基礎(chǔ)上,采取積極有效的措施降低成本有效的措施降低成本,才能為社會創(chuàng)造更多的效益。
作者:王西成 單位:山東建大建筑技術(shù)有限公司
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第三篇:如何提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的安全性
1引言
在進行建筑工程的建設(shè)過程中,建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計工作的質(zhì)量嚴(yán)重的影響到建筑的耐久性與安全性,因而要對建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計工作引起重視?,F(xiàn)階段,伴隨著國內(nèi)城市化進程的不斷加快,我國建筑工程的數(shù)量急劇增多。一般來說,目前建筑的施工周期較短,建筑密度較高,一旦結(jié)構(gòu)設(shè)計出現(xiàn)問題,將直接影響到建筑物的安全性能。因而,現(xiàn)階段探討建筑工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計工作有著重要的意義。
2建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計安全性的重要意義
建筑工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計工作是工程建設(shè)過程中的一個重要工作,通過提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的安全性,不僅可以改善建筑工程的使用質(zhì)量,同時對于建筑工程的使用壽命來說也會大大提高,結(jié)構(gòu)設(shè)計的安全性對于建筑工程的重要意義主要體現(xiàn)在以下的幾個方面:①通過進行建筑工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計,能夠改善建筑工程的自身承載能力,進而確保建筑結(jié)構(gòu)在其使用的過程中具有較強的穩(wěn)定性。②確保建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計的安全性,可以有效的降低建筑工程施工環(huán)節(jié)風(fēng)險事故的發(fā)生機率,這對于提高施工單位的經(jīng)濟效益有著重要的意義。另外,確保建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計的安全性,可以在最大程度上提高建筑工程的施工質(zhì)量,促使建筑工程嚴(yán)格按照施工標(biāo)準(zhǔn)進行施工作業(yè)。因而,在進行建筑工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計工作時,一定要確保設(shè)計工作的質(zhì)量,提高建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性與耐久性,促進我國建筑行業(yè)的健康、快速發(fā)展。
3建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計工作中存在的安全隱患
3.1抗震度不符合要求
近幾年來,我國地震等自然災(zāi)害頻發(fā),因而我國的建筑行業(yè)對于建筑物的抗震設(shè)計要求越來越嚴(yán)格。我國頒布實施的《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》就有對建筑抗震度的明確要求:小震不壞(概率要達(dá)到63%以上),中震可修(概率要達(dá)到10%以上),大震不倒(概率要達(dá)到2%以上)。進入21世紀(jì)以來,我國相繼發(fā)生了汶川大地震以及玉樹地震,從這兩場地震的效果來看,我國建筑的抗震質(zhì)量還遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到抗震要求。這樣一來,不僅會對人民群眾的生命與財產(chǎn)安全造成一定的影響,同時也不利于國家經(jīng)濟水平的提升。在進行建筑物的抗震設(shè)計工作時,設(shè)計人員一般不會對建筑的抗震設(shè)計引起重視,這種觀念是需要改進的。同時,由于我們國家地域面積較為廣泛,不同地區(qū)對于抗震設(shè)計的要求也不盡相同,這就給抗震設(shè)計工作帶來了一定的困難。
3.2建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計存在偷工減料等問題
現(xiàn)階段,一些建筑工程的施工單位為了降低施工成本,經(jīng)常在施工過程中出現(xiàn)偷工減料等問題。一方面,一些施工企業(yè)為了降低施工成本、獲得較高的經(jīng)濟效益,因而在進行施工的過程中存在著過度節(jié)約、以次充好、偷工減料的問題,而沒有對建筑工程的施工質(zhì)量引起足夠的重視,這就給建筑物的施工質(zhì)量帶來了相應(yīng)的安全隱患。比如說在進行我國建筑鋼筋的配筋率設(shè)計工作時,建筑物的不同部位有著不同的配筋率,施工過程要嚴(yán)格按照設(shè)計要求進行施工。但是在實際的施工過程中,施工企業(yè)并沒有嚴(yán)格的執(zhí)行配筋率的相關(guān)要求,進而導(dǎo)致了結(jié)構(gòu)性能出現(xiàn)問題。另一方面,一些施工企業(yè)在進行施工的過程中,為了節(jié)省施工中的開支,在施工過程中使用了冷軋變形鋼筋。由于這種鋼筋的脆性比較大、韌性差,因而會對建筑物的抗震性能造成一定的影響。另外,還有一些施工企業(yè)為了牟取暴利,經(jīng)常會在施工的過程中使用一些不合格的建材,這也會導(dǎo)致建筑的安全性受到威脅。表1是柱截面縱向鋼筋的最小總配筋率(百分率)。
3.3建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計存在不合理的問題
建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計質(zhì)量直接受到設(shè)計人員專業(yè)能力的影響,因而控制好設(shè)計人員的綜合素質(zhì)與專業(yè)水平有著重要的意義。但是就目前我國建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計人員來說,普遍存在著專業(yè)水平不高、經(jīng)驗?zāi)芰Σ蛔愕葐栴},因而也就導(dǎo)致了設(shè)計的建筑結(jié)構(gòu)存在不合理的問題,這些問題主要表現(xiàn)在以下幾個方面:①建筑工程中樓梯以及電梯的布置方式、布置數(shù)量存在問題,不能滿足建筑工程的使用要求以及建筑的防火安全。②一些建筑工程的裝修、用料以及構(gòu)造方面存在著不合理的問題,在地震以及風(fēng)力、溫度等環(huán)境因素的影響下,建筑物將存在著嚴(yán)重的安全隱患。③在進行高層建筑物的結(jié)構(gòu)設(shè)計工作時,沒有對風(fēng)力、地震等因素影響下的水平側(cè)向力引起重視,因而影響到建筑物的穩(wěn)定性與安全性。在建筑的結(jié)構(gòu)上,忽視了地震和風(fēng)力對建筑產(chǎn)生水平的側(cè)向力。④我國還存在著一些小型的建筑公司,其設(shè)計師的知識結(jié)構(gòu)嚴(yán)重的不完善,同時專業(yè)技能與業(yè)務(wù)素質(zhì)也有限。對于建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計的相關(guān)軟件也不夠熟悉,因而就會導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計存在不合理的問題,影響到建筑物的使用性能。
4提高建筑結(jié)構(gòu)安全性設(shè)計的措施
4.1合理選擇建筑的位置
一般來說,地震對于建筑工程結(jié)構(gòu)的安全性有著最嚴(yán)重的影響,因而控制好建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計工作有著重要的意義。要想將地震造成的危害降到最低,首先做好建筑工程的選址工作。在進行選址工作之前,勘測單位要對地質(zhì)條件進行仔細(xì)的勘察、探測,不要將建筑物建設(shè)在容易發(fā)生地震的位置處。尤其在一些不利于防震的地區(qū),一定不要在這些地區(qū)進行建筑工程的建設(shè)工作。此外,在進行選址工作時,還要對現(xiàn)場的土質(zhì)密實性、均勻性以及地表形貌的變化等因素進行綜合考慮,進而確保建筑物在選址工作上不存在問題。
4.2根據(jù)建筑規(guī)范進行建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計
近幾年來,伴隨著國內(nèi)建筑行業(yè)的蓬勃發(fā)展,我國對于建筑工程的質(zhì)量越來越重視。因而,我國相繼頒布了一系列的建筑法規(guī)與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),以對建筑工程的設(shè)計、施工、驗收等工作加以規(guī)范,這對于提升建筑工程的建設(shè)質(zhì)量有著重要的意義。此外,伴隨著國內(nèi)建筑工程建設(shè)規(guī)模以及施工難度的逐漸增加,建筑行業(yè)的規(guī)章制度也要不斷的進行修改與完善。同時,對于建筑工程的設(shè)計師來說,要嚴(yán)格遵守設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)以及建筑法則,對于建筑工程中存在的不合規(guī)定的行為也積極的進行揭發(fā),進而避免建筑工程出現(xiàn)安全性問題。對于我國的建筑設(shè)計人員來說,要對一系列的設(shè)計規(guī)范進行掌握。這樣一來,才能提高設(shè)計人員按章辦事的觀念,改善建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中的規(guī)范性。
4.3提高結(jié)構(gòu)設(shè)計人員對于抗震性的重視
地震的發(fā)生具有隨機性,一但這一地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生,將會給建筑物的安全性能造成嚴(yán)重的影響。但是,目前對于地震的預(yù)測工作還沒有太大的進展。因而要從源頭做起,控制好建筑工程結(jié)構(gòu)的抗震性能,確保人民的生命與財產(chǎn)安全不受威脅。首先,建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計人員要在意識上重視結(jié)構(gòu)的抗震性設(shè)計。其次,要將抗震要求嚴(yán)格的落實到結(jié)構(gòu)設(shè)計工作中來,進而提高建筑結(jié)構(gòu)的抗震性。此外,結(jié)構(gòu)設(shè)計人員還要在提高建筑結(jié)構(gòu)的整體性、規(guī)則性以及延展性等方面下功夫,提高建筑物自身的性能條件,真正的做到“小震不壞,中震可修,大震不倒”的抗震要求。同時,在進行建筑平面設(shè)計工作時,要盡可能的避免凸出凹進的問題,也不能過于的追求造型的獨特性而忽視了建筑的體型設(shè)計。此外,設(shè)計人員還要在提高建筑工程結(jié)構(gòu)的整體剛度以及整體穩(wěn)定性等方面下功夫,真正提高建筑的抗震性。
4.4注重科學(xué)技術(shù)以及軟件的應(yīng)用
現(xiàn)階段,我國的信息技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)快速發(fā)展,同時該技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域也越來越廣。通過將信息技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用到建筑工程的技術(shù)設(shè)計工作中,可以極大的提高結(jié)構(gòu)設(shè)計的效率,降低設(shè)計人員的工作質(zhì)量。此外,伴隨著目前建筑行業(yè)軟件的開發(fā),現(xiàn)階段應(yīng)用于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計工作中的軟件種類與數(shù)量也在急劇的增加。建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計人員在擁有扎實的理論功底之后,要進行設(shè)計軟件的學(xué)習(xí),并且將二者之間進行完美的融合,進而提高建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計的安全性,提高建筑工程的使用質(zhì)量。
4.5創(chuàng)新建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計的模式
一般來說,建筑結(jié)構(gòu)是一種比較特殊的商品,其設(shè)計的安全性不僅與政府部門有關(guān),同時還與建筑工程的開發(fā)商以及業(yè)主等方面都有著密切的聯(lián)系。因而,要重視建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計工作的重要性。對于以往的建設(shè)結(jié)構(gòu)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)來說,已經(jīng)不再適用于目前的建筑要求。因而,要在結(jié)構(gòu)設(shè)計的模式方面進行創(chuàng)新,提升建筑物的服務(wù)質(zhì)量,改善建筑物的安全性能,促進我國建筑行業(yè)的健康發(fā)展。
5結(jié)束語
進入21世紀(jì)以來,伴隨著國內(nèi)建筑行業(yè)的不斷發(fā)展,行業(yè)中的一些設(shè)計弊病也逐漸的顯露出來。這就要求設(shè)計人員正視建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計工作中存在的不足,并且嚴(yán)格根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)規(guī)范以及設(shè)計要求進行建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計工作,同時還要不斷提高自身的專業(yè)技能,提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的安全性。
作者:周鴿 單位:云南建業(yè)設(shè)計事務(wù)所有限公司
參考文獻(xiàn)
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第四篇:房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化技術(shù)探討
摘要:建筑業(yè)是我國經(jīng)濟建設(shè)發(fā)展的基礎(chǔ),結(jié)構(gòu)設(shè)計也出現(xiàn)了全新的發(fā)展態(tài)勢,本文則論述了建筑工程中結(jié)構(gòu)設(shè)計的理念以及進行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的措施。
關(guān)鍵詞:房建;結(jié)構(gòu)設(shè)計;措施
在我國經(jīng)濟高速發(fā)展的背景下,我國人民的生活質(zhì)量也得了較大程度的提升,并且對于房建的質(zhì)量要求也在逐漸提升,在這個背景下人們開始注重對房屋建筑的實用、經(jīng)濟以及美觀等等方面加強了重視,而從當(dāng)前的實際情況來看,目前在我國建筑工程的發(fā)展中,由于施機械化的發(fā)展,建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件的工廠預(yù)制、加工占據(jù)的比重在逐漸降低,而大部分施工工序和構(gòu)件要求在現(xiàn)場進行施工,如此的話就會造成建筑施工的周期逐漸提升,施工難度的逐漸提升。因此,在進行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中,則就可以應(yīng)用的結(jié)構(gòu)優(yōu)化的形式,不斷提升施工的便利性,與此同時,也可以使用結(jié)構(gòu)的優(yōu)化的設(shè)計形式,提升建筑的工程的穩(wěn)定性和經(jīng)濟性。從這可以看出,進行結(jié)構(gòu)設(shè)計可以集中加強優(yōu)化形式的使用具有著一定的重要性。
1建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化的特點以及內(nèi)涵
論述建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化的措施,主要是在建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計的基礎(chǔ)上,而建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)化措施,則就是在確保施工安全以及其實用性的基礎(chǔ)上,而進行藝術(shù)學(xué)、設(shè)計學(xué)以及審美學(xué)等等重要學(xué)術(shù)的綜合形式,使用其對建筑結(jié)構(gòu)進行合理規(guī)劃以及審美表現(xiàn),同時其設(shè)計范圍包括有建筑的目的和功能,在對其進行設(shè)計的基礎(chǔ)上,同時也需要對房建的綜合因素,比如說安全性、經(jīng)濟性、便捷性以及美觀性等等特點的進行分析。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法有著較為明顯的特征,首先在藝術(shù)審美的角度設(shè)計理念包括有;設(shè)計學(xué)、藝術(shù)學(xué)以及審美學(xué)等等諸多的學(xué)科的優(yōu)化設(shè)計,而在優(yōu)化方法中也有著比較明顯的美觀性。而在另外一個方面則應(yīng)該以建筑的特點而進行優(yōu)化設(shè)計,將現(xiàn)代建筑的實用性表現(xiàn)出來,其可以在居住環(huán)境中給使用者帶來一定舒適的服務(wù),同時也有著一定的環(huán)保理念,在整座建筑中進行適宜的低碳環(huán)保設(shè)計。而這不僅僅可以實現(xiàn)對生態(tài)環(huán)境的保護,也可以實現(xiàn)改善城市建設(shè)的目的。在這之中優(yōu)化方法比較注重在安全方面的設(shè)計,進而就可以在住宅的規(guī)定產(chǎn)權(quán)內(nèi),保證居住者的安全居住。在對經(jīng)濟性優(yōu)化設(shè)計上,確保建筑質(zhì)量的同時,也可以實現(xiàn)成本的優(yōu)化,進而給建筑企業(yè)帶來良好的經(jīng)濟效益。最后則是進行科學(xué)化的設(shè)計優(yōu)化,其可以帶來創(chuàng)新性的建筑理念,進而就可以確保建筑安全性能,作為設(shè)計師可以在給建筑結(jié)構(gòu)注入一些現(xiàn)代設(shè)計元素,如此就可以逐漸豐富建筑自身對于現(xiàn)代社會的創(chuàng)新價值。
2在建筑結(jié)構(gòu)中如何進行優(yōu)化設(shè)計
2.1合理進行設(shè)計
因為在施工過程中數(shù)據(jù)并不是一些比較具體的數(shù)據(jù),那么就會在一定程度上提升了房建施工過程中的難度,而因為這樣的情況經(jīng)常出現(xiàn),作為設(shè)計人員應(yīng)該謹(jǐn)慎面對,在必要之時設(shè)計者可以應(yīng)用一些其他方法來進行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計,比如說進行概念設(shè)計,設(shè)計者也可以根據(jù)建筑的具體特征而設(shè)計出一些比較完整的方案,對不同的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計進行分析,找到最為合適的設(shè)計方案。同時,因為參數(shù)和材料有著多變的形式,特別是在進行受力過程分析中,對于參數(shù)和材料進行變換,所以設(shè)計者應(yīng)該明確一點,依據(jù)不同的狀況,而采取不同的措施。對于出現(xiàn)的問題,通過專業(yè)技術(shù)人員進行解決,而僅僅依靠計算機是沒有辦法徹底解決此問題。與此同時,作為設(shè)計人員需要對一些專業(yè)的技巧熟悉掌握,提出合理的設(shè)計方案,如此在進行處理過程才能更加有效。從這之中可以發(fā)現(xiàn),對其進行優(yōu)化設(shè)計是一件十分重要的事情,作為設(shè)計人員對此應(yīng)該給予充分的重視,才能設(shè)計出合理的方案。
2.2對上部建筑結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化設(shè)計
在對建筑結(jié)構(gòu)上部優(yōu)化設(shè)計過程中,需要合理設(shè)計剪力墻,進而可以促使剪力墻有著比較均勻的質(zhì)量,保證在相同樓層中幾何中心同剛度中心可以重合,進而逐漸提升結(jié)構(gòu)抗震以及抗風(fēng)的能力,將其負(fù)面影響降到最低,保證房建施工的質(zhì)量。在實際中根據(jù)具體情況進行設(shè)計,如果房屋類型較為大小合適,則應(yīng)該逐漸提升剪力墻的肢長,優(yōu)化房屋的空間,降低墻肢的數(shù)量,確保房建室內(nèi)的美觀同時,也可以最大程度節(jié)約建筑材料,如此不僅僅確保建筑的質(zhì)量,同時的也可以實現(xiàn)建筑資源的合理使用。同時需要對施工環(huán)境而進行嚴(yán)格的勘察,一旦其區(qū)域地質(zhì)情況較差的話,就應(yīng)該將建筑抗震標(biāo)準(zhǔn)作為其控制的前提,對其建筑方案進行優(yōu)化。
2.3對建筑排水設(shè)計結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化
在建筑工程施工中排水設(shè)施是建筑最為重要的優(yōu)化方向。一般而言建筑排水系統(tǒng)是以管道的形式來實現(xiàn)的。管道的數(shù)量多,種類繁雜,并且具體規(guī)則也是通過多個部分而構(gòu)成,給所有管道預(yù)留空間之時應(yīng)該保證其有合適的尺寸,進而保證所有的管道都可以合理進行布置,但是在管道通過樓層的區(qū)域,需要根據(jù)實際情況對其進行加固,這樣就可以確保建筑結(jié)構(gòu)的安全性能。進而就可以實現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)的安全性能,但是在優(yōu)化設(shè)計中需要注意,最大程度避免管道可以從剪力墻中穿過,如果避免不了出現(xiàn)穿過剪力墻的情況,應(yīng)該在其通過地方進行二次加固,進而保證排水設(shè)施的穩(wěn)定性,進而就可以確保排水系統(tǒng)在建筑結(jié)構(gòu)中的協(xié)調(diào)性,進而確保房建建筑的質(zhì)量安全。同時,排水水泵的機械設(shè)備,需要安排在地下室內(nèi)。水泵等等機械設(shè)備本身的自重比較大,同時其工作時間之時會有震動作用的出現(xiàn),隨之出現(xiàn)一定的噪音。所以,為了保證附近居民的正常休息,需要將其安置在地下室中。而在水泵出現(xiàn)質(zhì)量問題之時,可以在地下室中而進行維修以及養(yǎng)護,進而避免對建筑結(jié)構(gòu)造成破壞,如此就可以確保建筑結(jié)構(gòu)的質(zhì)量安全。
2.4做好建筑細(xì)部結(jié)構(gòu)設(shè)計工作
建筑工程中房屋細(xì)部結(jié)構(gòu)設(shè)計的質(zhì)量會直接影響到建筑的質(zhì)量,而設(shè)計階段通常缺乏具體的參考和數(shù)據(jù),那么就較為容易導(dǎo)致設(shè)計結(jié)果出現(xiàn)誤差。設(shè)計結(jié)構(gòu)出現(xiàn)誤差的跟班原因在于設(shè)計師沒有根據(jù)實際情況進行分析,導(dǎo)致房屋建筑的質(zhì)量出現(xiàn)問題,一旦發(fā)生這樣的情況,房建工程就會受到影響,導(dǎo)致出現(xiàn)了一些不必要的損失。
2.5地基基礎(chǔ)的設(shè)計
在建筑施工中可以發(fā)現(xiàn)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是土木工程之中較為常見的受力結(jié)構(gòu)系統(tǒng),因此,在對其設(shè)計過程中,也要求對混凝土的多種性能因素進行綜合分析,比如說強度、抗?jié)B性,因此,在對其進行進行設(shè)計之時,也要求對數(shù)據(jù)做好計算工作,在這之中包括有:正截面承載力、扭曲承載力以及斜截承載力等等內(nèi)容,并且還應(yīng)該對裂縫進行控制,提升鋼筋混凝土的耐久性以及混凝土構(gòu)件的抗震性能。在地基基礎(chǔ)設(shè)計之時,首先需要做好剪力墻的平面布置,對剪力墻進行布置之時,則要求遵循均勻和對稱性的原,如此就可以行之有效的對墻面結(jié)構(gòu)的剛度和質(zhì)量進行平衡控制,如此才可以最大程度是滿足抗震設(shè)計的基本要求。第二,我們也要求逐漸加強管理對于邊緣構(gòu)件,在具體工程施工中,通常會把邊緣構(gòu)件劃分為有約束和無約束兩種類型,二者進行比較可以發(fā)現(xiàn),無約束邊緣的矩形截面積的極限承載力一般會降低大概在40%,并且極限的位移角度也逐漸降低,如此就會對墻面的穩(wěn)定性有著較大的影響。因此,在進行設(shè)計的之時,要求以不同級別類型來對剪力墻尺寸和比例進行比較分析,選擇最適合邊緣構(gòu)件。
2.6做好后澆帶施工設(shè)計
在地基結(jié)構(gòu)設(shè)計之時,后澆帶是其最為重要的組成部分,設(shè)計人員在設(shè)計過程中應(yīng)該考慮到施工現(xiàn)場混凝土的具體情況,接著確定出最為符合實際情況后澆帶形式,進而就可以避免混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)變形的現(xiàn)象以及因為不均勻沉降的造成的開裂問題。在這個過程中,確保地基基礎(chǔ)層到房屋頂板以及同設(shè)置后澆帶的地方在同一個區(qū)域,而混凝土等級應(yīng)該比兩側(cè)的混凝土高出一些。結(jié)束了混凝土施工后,在混凝土強度符合相關(guān)要求后,及時拆除支撐,在地基施工之時,其會的受到較多因素的影響,最為常見的是結(jié)構(gòu)應(yīng)力的出現(xiàn),造成了混凝土受到了溫度變化的影響,從而出現(xiàn)了裂縫。而設(shè)置后澆帶就可以實現(xiàn)避免混凝土裂縫的目的。需要注意的是在一些建筑工程中,其地基項目不適合應(yīng)用后澆帶,對此作為設(shè)計人員應(yīng)該做好相關(guān)準(zhǔn)備工作,掌握后澆帶的斷面形式,根據(jù)所處的不同區(qū)域,在后澆帶下設(shè)置防水板。在后澆帶的寬度設(shè)置上,應(yīng)該以具體情況為依據(jù)進行分析,可以從以下兩個方面來考慮:①后澆帶的寬度設(shè)計應(yīng)該做到操作便捷、施工時間短,而在后澆帶可以較為穩(wěn)定發(fā)揮其功能的背景下,一定程度上對施工效益進行調(diào)整。②注重分析應(yīng)力問題,促使樓面的應(yīng)力比較分散,避免應(yīng)力集中的問題出現(xiàn)。
3結(jié)語
對建筑結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化設(shè)計,是為了保證安全的基礎(chǔ)上進行設(shè)計的方法,在這個過程中應(yīng)該保證建筑工程經(jīng)濟性和美觀性,進而就可以確保建筑工程的質(zhì)量以及藝術(shù)性,并且建筑工程的成本也會逐漸降低的。本文則從多個方面對建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化進行了分析,力圖不斷提升建筑工程的質(zhì)量,保證人們的生命安全。
作者:唐智峰 單位:新疆都市建筑設(shè)計院(有限責(zé)任公司)
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第五篇:房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法的研究
1引言
現(xiàn)階段現(xiàn)階段,我國社會經(jīng)濟發(fā)展速度較快,帶動了建筑工程項目的快速發(fā)展目的快速發(fā)展。建筑工程在人們的生產(chǎn)和生活中發(fā)揮著重要的作用的作用,因此,需要切實合理的考慮房建工程的經(jīng)濟性和功能性性。在傳統(tǒng)設(shè)計基礎(chǔ)之上,加強對建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計。在房屋建筑結(jié)構(gòu)中房屋建筑結(jié)構(gòu)中,需要考慮概念設(shè)計,針對各種結(jié)構(gòu)類型深入分析分析,在結(jié)構(gòu)設(shè)計前期對結(jié)構(gòu)進行多軟件多思路計算對比,為甲方對結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟性和合理性提供數(shù)據(jù)依據(jù)甲方對結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟性和合理性提供數(shù)據(jù)依據(jù)。
2建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法的應(yīng)用
建筑結(jié)構(gòu)需要將建筑功能與美觀融為一體建筑結(jié)構(gòu)需要將建筑功能與美觀融為一體,在結(jié)構(gòu)的設(shè)計中計中,需要充分提高設(shè)計工作的科學(xué)合理性,對結(jié)構(gòu)主體、樓梯等影響建筑美感的構(gòu)件進行精細(xì)化設(shè)計梯等影響建筑美感的構(gòu)件進行精細(xì)化設(shè)計。需先對結(jié)構(gòu)整體工程進行統(tǒng)籌工程進行統(tǒng)籌,在實現(xiàn)建筑工程使用功能的基礎(chǔ)之上進行優(yōu)化的考慮化的考慮;在對結(jié)構(gòu)各項參數(shù)進行合理的調(diào)配,達(dá)到優(yōu)化結(jié)構(gòu)節(jié)省造價的目的節(jié)省造價的目的。
2.1設(shè)計模型
建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中,結(jié)構(gòu)模型的主要作用是對結(jié)構(gòu)的最優(yōu)化參數(shù)化參數(shù),變量、影響因素等方面的效果提供數(shù)據(jù),計算方法必須滿足工程實際特點須滿足工程實際特點,確保數(shù)據(jù)真實準(zhǔn)確,并及時進行模型搭建方法的優(yōu)化分析建方法的優(yōu)化分析。首先,將工程設(shè)計模型的影響要素進行參數(shù)化處理參數(shù)化處理,相應(yīng)設(shè)計變量作為基本參數(shù),需要從整體上進行優(yōu)化優(yōu)化,避免因程序設(shè)計不當(dāng)、工程量過大而引起的危害。其次次,參數(shù)設(shè)置中,需要結(jié)合工程特點和關(guān)鍵參數(shù)進行分析,如切面大小切面大小、尺寸和面積等數(shù)據(jù),及時降低工程成本費用等過高引起的不足引起的不足。再者,針對工程設(shè)計影響要素和設(shè)計條件等進行合理分析行合理分析,加強主要參數(shù)的考慮,對結(jié)構(gòu)的整體剛度、結(jié)構(gòu)的變形的變形、結(jié)構(gòu)的體型等方面進行分析。重要參數(shù)的設(shè)置中,需要考慮結(jié)構(gòu)優(yōu)化參數(shù)的限制要考慮結(jié)構(gòu)優(yōu)化參數(shù)的限制,及時比對規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)和計算的工程造價程造價,提高優(yōu)化的質(zhì)量。
2.2計算方案的優(yōu)化
結(jié)構(gòu)優(yōu)化中結(jié)構(gòu)優(yōu)化中,需要切實考慮相關(guān)影響要素的特點。房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中結(jié)構(gòu)設(shè)計中,需要從房間結(jié)構(gòu)可靠度、變量要求等進行分析。一般在規(guī)劃設(shè)計階段一般在規(guī)劃設(shè)計階段,需要從變量、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)方面進行分析,對應(yīng)規(guī)劃階段需要對限制性要求等進行合理分析對應(yīng)規(guī)劃階段需要對限制性要求等進行合理分析。房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中設(shè)計中,需要將限制性問題進行分析,整體考慮,提高優(yōu)化方案案,采用多軟件計算對比。
3結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化技術(shù)方法
3.1模型搭建
房建結(jié)構(gòu)的設(shè)計中房建結(jié)構(gòu)的設(shè)計中,結(jié)構(gòu)優(yōu)化需要從以下幾點進行分析析。第一、變量選擇方面,需要加強結(jié)構(gòu)參數(shù)的了解。針對目標(biāo)控制相關(guān)參數(shù)等進行分析標(biāo)控制相關(guān)參數(shù)等進行分析,提高對損失期望、結(jié)構(gòu)造價、參數(shù)設(shè)置方面的考慮數(shù)設(shè)置方面的考慮,針對不良影響要素等進行全面分析,提高變化范圍和局部結(jié)構(gòu)的設(shè)計要求考慮變化范圍和局部結(jié)構(gòu)的設(shè)計要求考慮。對應(yīng)預(yù)定參數(shù)等設(shè)置中需要考慮其變量中需要考慮其變量、計算量等要求,避免后期工作量過大等引起的危害起的危害。如目標(biāo)控制的相關(guān)參數(shù)(損失的期望CC2和結(jié)構(gòu)的造價CC1)和約束控制相關(guān)參數(shù)和約束控制相關(guān)參數(shù)(結(jié)構(gòu)的可靠度PS)等等。此外,目標(biāo)函數(shù)分析標(biāo)函數(shù)分析,結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計中,我們還必須尋找一組能夠滿足相關(guān)的預(yù)定條件的截面相應(yīng)的幾何尺寸相關(guān)的預(yù)定條件的截面相應(yīng)的幾何尺寸、鋼筋的截面積以及相應(yīng)的失效的概率的函數(shù)相應(yīng)的失效的概率的函數(shù),使得工程造價最少。再者,對約束條件進行確定對于房屋的結(jié)構(gòu)的設(shè)計優(yōu)化來說條件進行確定對于房屋的結(jié)構(gòu)的設(shè)計優(yōu)化來說,必須確保結(jié)構(gòu)的可靠度構(gòu)的可靠度,來對優(yōu)化設(shè)計相關(guān)的約束條件進行相應(yīng)的確定,設(shè)計優(yōu)化的約束條件主要包括裂縫寬度約束設(shè)計優(yōu)化的約束條件主要包括裂縫寬度約束、結(jié)構(gòu)強度約束、尺寸約束尺寸約束、構(gòu)件單元約束、應(yīng)力約束、結(jié)構(gòu)體系約束、從可靠指標(biāo)約束到確定性約束條件以及從正常使用極限狀態(tài)下的彈性約束到最終極限狀態(tài)的彈塑性約束等約束條件約束到最終極限狀態(tài)的彈塑性約束等約束條件。
3.2優(yōu)化方案優(yōu)化方案、程序設(shè)計的分析
以可靠性為基準(zhǔn)對房建結(jié)構(gòu)設(shè)計進行分析以可靠性為基準(zhǔn)對房建結(jié)構(gòu)設(shè)計進行分析,對應(yīng)約束性、非線性條件作為基本變量非線性條件作為基本變量。分析計算環(huán)節(jié)中,需要將約束轉(zhuǎn)化為無約束的模式化為無約束的模式,便于后續(xù)計算求解的開展。另一方面,程序設(shè)計中序設(shè)計中,優(yōu)化設(shè)計模型、計算方法等需要從可靠度出發(fā)進行編制編制,提高對運算速度、功能等方面的綜合管理。
3.3結(jié)果分析
加強后期數(shù)據(jù)整理加強后期數(shù)據(jù)整理、分析對比工作質(zhì)量,選出最滿足實際狀況的方案狀況的方案。該環(huán)節(jié)中,需要考慮問題的全面性、多角度要求求。提高房建結(jié)構(gòu)美觀以及安全功能的實現(xiàn),滿足用戶的多方面需求方面需求。在結(jié)構(gòu)優(yōu)化中,需要從技術(shù)方面出發(fā)進行分析,避免經(jīng)濟成本要求過高等引起的危害免經(jīng)濟成本要求過高等引起的危害,必須合理協(xié)調(diào)技術(shù)、成本二者的關(guān)系二者的關(guān)系,提高整體配置效果的全面性。
4結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)的應(yīng)用
項目前期設(shè)計中項目前期設(shè)計中,需要從整體設(shè)計、工程改造、抗震性能等方面進行分析等方面進行分析,其中關(guān)鍵問題分析如下:第一、結(jié)構(gòu)優(yōu)化的前期準(zhǔn)備前期準(zhǔn)備,需要從工程造價、結(jié)構(gòu)設(shè)計方面進行分析,提高結(jié)構(gòu)形式等方面的優(yōu)化構(gòu)形式等方面的優(yōu)化,從房建結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)角度出發(fā),對其進行量化分析量化分析,提高概念設(shè)計的優(yōu)化。如地震烈度設(shè)防施工中,根據(jù)相關(guān)不確定要素概念進行計算方法的選擇據(jù)相關(guān)不確定要素概念進行計算方法的選擇,優(yōu)化中需要考慮概念設(shè)計的融合效果慮概念設(shè)計的融合效果,對應(yīng)數(shù)值選擇需要提高參考性。設(shè)計中及時根據(jù)相關(guān)結(jié)構(gòu)方法等進行優(yōu)化計中及時根據(jù)相關(guān)結(jié)構(gòu)方法等進行優(yōu)化,提高最佳性能的發(fā)揮揮。針對混凝土異形板結(jié)構(gòu)等進行合理分析,避免拐角位置發(fā)生開裂的狀況發(fā)生開裂的狀況,提高鋼筋性能的合理性,保證整體安全性、經(jīng)濟性的發(fā)揮經(jīng)濟性的發(fā)揮。此外此外,加強下部地基結(jié)構(gòu)設(shè)計的規(guī)范性,地基基礎(chǔ)的設(shè)計中中,應(yīng)對設(shè)計方案進行嚴(yán)格審核,及時對當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)條件的樁基進行分析進行分析,確保各項數(shù)據(jù)準(zhǔn)確,從而加強工程造價管理的規(guī)范化化。同時,根據(jù)樁體的端部狀況等對持力層進行分析,提高厚度選擇的合理性度選擇的合理性,選擇最佳設(shè)計的方案。
作者:彭洪彬 單位:浙江省寧波市房屋建筑設(shè)計研究院有限公司
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第六篇:建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中剪力墻的應(yīng)用
摘要:隨著我國經(jīng)濟的飛速發(fā)展,建筑行業(yè)也隨之發(fā)展起來,為了保障建筑行業(yè)的順利發(fā)展,必須不斷優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)形式。剪力墻結(jié)構(gòu)所具備的高硬度結(jié)構(gòu)不僅增加了建筑物的抗震性,也提高了建筑的整體性能,因此其被廣泛應(yīng)用于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中。本文首先對剪力墻結(jié)構(gòu)進行了簡單的概述,分析了剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的具體應(yīng)用,希望本文能夠?qū)ν谢蝾愃乒こ烫峁﹨⒖己蛶椭?/p>
關(guān)鍵詞:建筑結(jié)構(gòu);剪力墻;結(jié)構(gòu)設(shè)計
隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展,業(yè)主對于建筑結(jié)構(gòu)的安全性和美觀性的要求越來越高。為了提高建筑結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和穩(wěn)定性,并可以改善抗震性能,使墻體無論是受豎向荷載或者水平作用都能起到較好的抗變形能力,在建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計中剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計越來越多的被應(yīng)用,是目前建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中墻體結(jié)構(gòu)設(shè)計的主要方法。但是這種結(jié)構(gòu)并不是十全十美的,它也會有一些缺點,因此建筑設(shè)計工作者們在進行設(shè)計工作時,必須充分了解剪力墻結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點,通過科學(xué)有效的方法來將剪力墻結(jié)構(gòu)運用到建筑行業(yè)中,從而確保建筑行業(yè)的順利發(fā)展。
1剪力墻結(jié)構(gòu)的分類
1.1剪力墻結(jié)構(gòu)
剪力墻結(jié)構(gòu)是指縱橫向的主要承重結(jié)構(gòu)全部為結(jié)構(gòu)墻的結(jié)構(gòu)。當(dāng)墻體處于建筑物中合適的位置時,它們能形成一種有效抵抗水平作用的結(jié)構(gòu)體系,同時又能起到對空間的分割作用。剪力墻在其墻身平面內(nèi)的抗側(cè)移剛度很大,而其墻身平面外的剛度卻很小,一般可忽略不計。
1.2框架-剪力墻結(jié)構(gòu)
框架剪力墻結(jié)構(gòu)又名框剪結(jié)構(gòu),這是一種在框架結(jié)構(gòu)中增加放置一定數(shù)目的剪力墻的結(jié)構(gòu),從而形成了自由活動的使用空間,滿足不同的建筑功能的要求,而且還擁有足夠的剪力墻,有十分強大的側(cè)向剛度。
1.3筒體結(jié)構(gòu)
由密柱高梁空間或者空間剪力墻這兩者之一所組成的抗側(cè)力構(gòu)件,并且能在在水平荷載作用下起整體空間作用的稱為筒體———由密柱框架組成的筒體稱為框筒;由剪力墻組成的筒體稱為薄壁筒。
2剪力墻結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點
剪力墻結(jié)構(gòu)有很好的承載能力,而且有很好的整體性和空間作用,比框架結(jié)構(gòu)有更好的抗側(cè)力能力,因此可建造較高的建筑物;剪力墻結(jié)構(gòu)的樓蓋結(jié)構(gòu)一般采用平板,可以不設(shè)梁,所以空間利用比較好,可節(jié)約層高。同時,剪力墻的間距有一定限制,故不可能開間較大,對需要大空間的建筑物不太適用,一般適用于住宅、公寓和旅館。另外,純剪力墻結(jié)構(gòu)造價高,施工困難,耗鋼量大,所以往往受到經(jīng)濟方面的制約。
3剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計在建筑中的應(yīng)用
3.1剪力墻的布置原則
剪力墻結(jié)構(gòu)應(yīng)該具有合適的側(cè)向剛度,這種結(jié)構(gòu)的平面布置宜規(guī)則、簡單,宜沿兩個主軸方向或者是其他的方向進行雙向布置,而且這兩個方向的側(cè)向剛度不應(yīng)該相差過大;為了避免剛度突變,宜自下到上連續(xù)布置;門窗洞口宜成列布置、上下對齊,構(gòu)成了明確的墻肢和連梁;注意要避免造成墻肢寬度相差太多的洞口。剪力墻結(jié)構(gòu)中墻與樓板組成受力體系,承擔(dān)了豎向荷載(重力)、抵抗水平荷載(風(fēng)、地震等),作為重要的受力構(gòu)件,不能強制拆除或破壞,這樣的話不利于形成較大的空間,從而造成住戶無法對室內(nèi)布局進行自行改造,而短肢剪力墻結(jié)構(gòu)在剪力墻方面采用的是寬度(肢厚比)較小的那種,這樣使得住戶可以在一定范圍內(nèi)對室內(nèi)布局進行改造,增加了自由靈活性。但是,受力性能、經(jīng)濟造價方面也存在一定缺陷,我們對此進行以下分析。
3.2短肢剪力墻的設(shè)計要求
短肢剪力墻是指截面厚度不大于300mm、各肢截面高度與厚度之比的最大值大于4但不大于8的剪力墻??墒且驗槎讨袅拐鸬男阅茌^一般,地震區(qū)應(yīng)用經(jīng)驗不多,為安全起見,規(guī)劃與設(shè)計在高層住宅結(jié)構(gòu)中短肢剪力墻布置不應(yīng)該過多的使用,不應(yīng)該全部使用短肢剪力墻的結(jié)構(gòu)。短肢剪力墻承擔(dān)的傾覆力矩不小于結(jié)構(gòu)底部總傾覆力矩的30%時,稱為具有較多短肢剪力墻的剪力墻結(jié)構(gòu)。抗震設(shè)計時,短肢剪力墻的設(shè)計應(yīng)符合下列規(guī)定:(1)短肢剪力墻的截面厚度在底部的相應(yīng)加強部位不應(yīng)小于200mm,其他部分尚不應(yīng)小于180mm。(2)一、二、三級的短肢剪力墻的軸壓比,分別不應(yīng)該大于0.45、0.50、0.55。(3)一字形截面短肢剪力墻的軸壓比限值應(yīng)相應(yīng)減少0.1。(4)短肢剪力墻的剪力設(shè)計值在一、二、三級時應(yīng)分別乘以增大系數(shù)1.4、1.2和1.1。短肢剪力墻的全部豎向鋼筋的配筋率,在底部的加強部位一、二級不宜小于1.2%,三、四級不宜小于1.0%;其他部位一、二級不宜小于1.0%,三、四級不宜小于0.8%。(5)一字形短肢剪力墻不適用,不宜在一字形短肢剪力墻上布置平面外與之相交的單側(cè)樓面梁。通過以上分析可以看出,短肢剪力墻對厚度、軸壓比、配筋率均有較高的要求,因此我們在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中因盡量避免短肢剪力墻的運用。避免短肢剪力墻結(jié)構(gòu)體系的做法為:保證一般剪力墻的面積數(shù)超過剪力墻面積的50%。
4剪力墻結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟性控制
如何控制建筑造價是業(yè)內(nèi)人士關(guān)注的重中之重,對于結(jié)構(gòu)設(shè)計人員來說需要利用清晰的結(jié)構(gòu)概念進行設(shè)計,使結(jié)構(gòu)在滿足造價經(jīng)濟的同時具有足夠的安全儲備。控制剪力墻結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)含鋼量可以通過以下幾個方向來解決:剪力墻的整體剛度控制、合理墻間距、軸壓比、整體布墻率等。
4.1整體布墻率
剪力墻的剪力墻自重占結(jié)構(gòu)自重一半以上屬于小開間剪力墻體系,當(dāng)剪力墻較多、結(jié)構(gòu)自重較大,造成的結(jié)果是:增加基礎(chǔ)用量,基礎(chǔ)、墻體用鋼量較大,且造成結(jié)構(gòu)側(cè)向剛度過大,對于抗震不利。通常剪力墻間距為4~5m之間為最經(jīng)濟的間距,墻肢之間用連梁或框架梁連接。
4.2從用鋼量方面考慮
剪力墻以及邊緣構(gòu)件的配筋原則為:(1)剪力墻豎向和水平分布鋼筋的配筋率,一、二、三級時均不應(yīng)小于0.25%,四級和非抗震設(shè)計時均不應(yīng)小于0.20%。(2)剪力墻的豎向和水平分布鋼筋的間距均不宜大于300mm,直徑不應(yīng)小于8mm。剪力墻的豎向和水平分布鋼筋的直徑不宜大于墻厚的1/10。(3)房屋頂層剪力墻、長矩形平面房屋的樓梯間和電梯間剪力墻、端開間縱向剪力墻以及端山墻的水平和豎向分布鋼筋的配筋率都必須大于0.25%,間距都必須小于200mm。(4)剪力墻約束邊緣構(gòu)件的豎向鋼筋除應(yīng)滿足正截面受壓(受拉)承載力計算要求外,其配筋率一、二、三級時分別不應(yīng)小于1.2%、1.0%和1.0%,并分別不應(yīng)少于8準(zhǔn)16、6準(zhǔn)16和6準(zhǔn)14的鋼筋(準(zhǔn)表示鋼筋直徑)。
4.3從概念設(shè)計方面考慮
剪力墻應(yīng)該盡量布置在結(jié)構(gòu)周邊的外圍護墻處,在中部應(yīng)該減少剪力墻的布置,對其實施弱化處理,達(dá)到強周邊弱中部的效果;剪力墻的布置宜分散、均勻,在設(shè)計布置結(jié)構(gòu)墻肢時應(yīng)當(dāng)避免出現(xiàn)過長墻(>8m),這樣變化使得結(jié)構(gòu)各墻肢均勻受力,協(xié)同工作。而在避免出現(xiàn)這個方面,如果單片剪力墻過長這樣便會剪力墻在承受水平地震作用時長片剪力墻的破壞形式上呈現(xiàn)純剪切破壞,這種破壞形式屬于抗震延性極差的脆性破壞形式。所以在設(shè)計時應(yīng)控制剪力墻的墻長不超過6m,超過6m的剪力墻則會采用設(shè)置洞口的方法來分割墻體使其分成成不大于6m的墻肢。
4.4剪力墻設(shè)計的注意要點
通常為了防止混凝土表面出現(xiàn)收縮裂縫,與此同時使剪力墻擁有一定的出平面抗彎能力,高層建筑的剪力墻不能夠使用單排配筋。高層建筑的剪力墻厚度相對比較大,當(dāng)剪力墻厚度超過400mm時,如果只是使用雙排配筋,形成中部大面積的素混凝土,這樣便會使得剪力墻截面應(yīng)力不均勻分布,因此可采用三排或四排配筋方案,截面設(shè)計所需要的配筋可分布在各排中,靠墻面的配筋可略大。在各排配筋之間需要用拉筋互相聯(lián)系。當(dāng)雙肢中一個剪力墻墻肢出現(xiàn)了小偏心受拉,該墻肢也許會出現(xiàn)水平通縫,這樣就會嚴(yán)重削弱剪力墻的抗剪能力,抗側(cè)剛度也會退化得十分嚴(yán)重,由荷載產(chǎn)生的剪力將會轉(zhuǎn)運到另一個墻肢而這樣的話就超出了另一墻肢抗剪承載力。因此,要留心避免墻肢出現(xiàn)小偏心受拉情況。當(dāng)墻肢出現(xiàn)大偏心受拉時,墻肢非常容易出現(xiàn)裂縫,從而造成其剛度的退化,剪力會在墻肢中重分配,此時,可將另一受壓墻肢按照彈性計算的剪力設(shè)計值乘以1.25增大系數(shù)后計算水平鋼筋,以提高其受剪承載力。在地震作用的反復(fù)荷載下,兩個墻肢都要增大設(shè)計剪力。
5結(jié)束語
簡而言之,在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計是非常重要的,設(shè)計的好壞和建筑的安全性、適用性、經(jīng)濟性以及合理性有直接的聯(lián)系。所以,在對剪力墻進行設(shè)計和布局時,必須要采用科學(xué)的技術(shù)手段進行計量分析,在設(shè)計時應(yīng)該嚴(yán)格遵守剪力墻設(shè)計的各項標(biāo)準(zhǔn)要求,使剪力墻結(jié)構(gòu)更加的科學(xué)、經(jīng)濟、有效。
作者:謝曉君 單位:桂林市建筑設(shè)計研究院
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