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摘要:随着社会经济的迅速发展,传统的建筑建构已经无法满足人们的生活需要。在建筑行业发展的过程中,建筑结构设计不仅关系着建筑工程的整体质量,同时还关系着人们的生命财产安全。科学合理的设计方案,不仅关系着建筑工程的施工质量,同时还关系着工程今后的投入使用,在工程建筑中有着极其重要的作用。
关键词:建筑结构设计;基本原理;设计方案
1 导言
只有严格执行遵循建筑结构设计的基本原则才能保持建筑结构设计方案的合理性,这也是保证整个建筑工程质量的前决条件。建筑质量的稳定性和安全性直接关乎着人民的生命财产安全,所以一定要再设计过程中严格执行设计标准,遵循设计原则。
2 建筑结构设计的基本原则
2.1众所周知,建筑结束设计我们都熟知两个概念,那就算强柱弱梁和强剪弱弯,通俗来说也就是“抓大放小和分清主次”,这样做的目的主要是为了应对当建筑收到外力破坏的时候,建筑构件能稳定,让建筑物的核心构件不被破坏,这样可以在很大程度上保全整体的稳固,不会垮塌,给人们造成生命财产安全隐患。
2.2 建筑结构在设计时要刚柔有度,切勿越线。如果建筑结构太刚,建筑物的变形能力就会降低,一旦遇到较大的破坏力,建筑物就会大面积坍塌,甚车全部破坏;如果建筑结构没计太柔,建筑物的稳定性又会太差,一旦变形过大,就会导致整个建筑物软体倾覆。凼此,建筑结构设计人员在进行设计时,一定要做到刚柔相济。
2.3 所谓“多重设防”是指建筑结构设计人员在进行结构设计时,要利用好每一个建筑环节,从建筑结构的整体出发,设计出多道防线,尽力保证建筑结构设计的安全。当建筑物遇到危险或者灾害时,要充分发挥建筑物的每一个部位的作用,形成统一的抗击整体,使灾难造成的损失降到最低点。
2.4 近年来,在我国的建筑事故中,多数都是由于节点破坏造成的。要想改变这种现状,最有力的措施就是打通建筑结构中的节点,最大稗度地减弱外力。一个没有节点的建筑结构,不仅提高了建筑的质量,而且保障了人们的生命财产安全。当然,在打通节点的具体施工过程中,要尽力避免不合理的现象发生,认真考虑整个工程的平衡状况,以此保障节点打通以后建筑的质量依旧良好。
2.5 建筑物最终是服务于人类的,创造出能够满足人心理、生理、现实需求并且具有健康特质的建筑物是建筑设计师的初衷。近年来,随着生活水平的不断提高,人们对自身的居住空间的需求也在不断的提升,生活在在城市的人们都渴望回归自然,希望更多的与大自然接触。单纯的绿色不能说是生态型建筑,生态型建筑是以绿色为基础,并要涵盖环保、生态、可持续发展等理念。充分考虑到设计地段内的环境、土地、植被特点,全面统筹规划设计区域的内部与外部环境,体现出人与自然环境的和谐相处。
3 建筑结构的合理设计方案
3.1 结构计算中的注意事项
(1)在刚度比较均匀的多层结构中,通常采用底部剪力法进行底层框架结构的验算;在具有薄弱层的底层框架混合结构中,要把塑性变形集中的影响考虑到底框与砌体的验算中。
(2)连续板计算时,要采用双向板查表,重视材料泊松比带来的影响,不能简单地使用单向板计算法,否则,由于受跨中弯矩未调整的影响,最终的计算值将偏小。
(3)严禁荷载计算错误。在对建筑物的荷载承受力进行计算时,不能单单只注重建筑物自身的荷载以及预期中建筑内部所承受的荷载,还需要考虑到建筑物的最终用途,建筑物所在环境以及其整体结构形式。
3.2 构造的注意事项
(1)在抗震设计中,要注意构件的配筋率,必须保证在地震发生时,建筑结构的延性,以及最小配筋率的要求。在进行结构设计时,最好采用纵墙和横墙共同承担压力的结构,建筑结构要尽可能地使用规则结构,设置防震缝,以此来增加建筑物的抗震能力。
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(2)钢筋各个部位的锚固、延伸长度和搭接长度都必须符合规范,材料也必须严格按照强度的要求进行选用。
(3)墙体开裂是建筑屋面常见的现象,为了防止屋面温度应力引起的墙体开裂,建筑结构在设计时就必须采取有效的通风融热措施。
4建筑结构设计方案的主要方法
4.1 从结构计算和构造上进行合理设计
在计算结构角度过程中要注意以下问题:(1)底框砌体结构验算注意问题。明确底部剪力法一般适用于刚度均匀的多层结构,如果使用在薄弱的底层框架混合结构要考虑到塑性变形集中带来的影响;底框砌体结构验算中要考虑到底层框架柱中地震作用所产生的倾覆力矩所引发的附加轴力;由于底框架结构中只有底层框架抗震墙,为此底层框架混合结构的剪力不能简单的按照框架抗震墙方法。刚度计算中,框架不折减,抗震墙折减到弹性刚度的20%-30%。(2)避免荷载计算错误。经常出现的荷载计算错误如活荷载折减不当、漏算或者少算荷载、建筑用料与实际不符等。(3)避免楼板计算错误。双向板查表时不能忽略材料泊松比带来的影响,否则结果偏小;连续板计算中不能简单的用单向板计算方法代替。(4)电算结果正确性的合理评价。得到的计算结果要根据施工设计经验进行判断、分析,最终决定是否可以最为施工设计的依据。
在构造角度中应该注意的问题:(1)严格的按照规范要求施工,确保钢筋在每一个位置所需要的延伸及搭按长度、锚固以及选材等符合要求;(2)注重构件规定的最大及最小配筋率。尤其是针对于具有抗震要求的建筑,既要保证建筑的延伸性,同时又要满足最小配筋率要求。(3)通过采取相应的通风融热措施来有效避免屋面温度应力引发的墙体开裂现象。(4)为满足抗震性能设置的构造柱要保证在建筑内部上下对准贯通。
4.2 从抗震要求出发,进行合理的结构设计
基于最新的抗震规定及要求,在抗震等级要求较高的地区,无论住宅使用的框架剪力墙结构还是多层砖混结构都要服从抗震的性能,即采用二阶段设计来实现三个水准的设防要求。对于一般的多层砌体住宅建筑要首选横墙承重或者纵横墙共同承重的结构体系,在设计过程中要保证纵横墙均匀布置,在平面内对其并且在竖向上下连续;楼梯间尽量避免设置在房屋的转角或者尽端,并且避免使用无锚固的钢筋混凝土预制挑檐。对于多层或者高层的钢筋混凝土住宅要做到:首先抗震墙与框架等抗侧力结构要双向布置,从而有效地承担平行于该抗侧力结构平面的地震力;结构布置要力求规则,对于复杂结构要设置防震缝;为了促使框架体系的抗侧力结构构成协同工作状态要控制抗震墙之间楼及屋盖的长宽比及整体性,同时要抗震墙的刚度及与框架的连接性。
4.3 根据地基进行建筑结构设计
由于建筑地基的沉降会导致构件的开裂或者破坏,为此在建筑结构设计中要参考建筑的地基沉降。尤其是对于高层建筑,地基需要一定的埋置深度,为此一般使用桩筏或者桩箱的结合形式。在此过程中要充分的保证箱体的整体刚度,尤其是保证下部群桩的形心要和上部结构重心吻合。对于多层建筑,特别是地基的软土层覆盖厚度大的建筑要对地基进行相应的处理来降低建筑沉降。地基处理方法要基于建筑上部结构及地基的具体情况,同时也要参考施工要求,从而确定处理后地基所需要达到的指标,最终考虑经济性、适用性等方面得出最优方案。
5结论
建筑结构设计是一项系统、全面的工作,也是建筑设计的重要组成部分,对建筑的结构和施工都起着非常重要的作用。需要功底,灵活创新的思维和严肃认真负责的工作态度。建筑设计人员不但要清楚的认识建筑结构设计的内容,还要有扎实的理论知识,认真负责的工作态度,灵活创新的思维。在设计工作中要做到事无巨细,善于反思,不断地总结经验教训,确保建筑结构设计工作顺利完成,进一步提高建筑结构设计方案的质量。
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[4]李桂山.建筑结构设计过程应注意的问题探析[J].科技信息(科学教研),2007,(34).
论文作者:王昊
论文发表刊物:《基层建设》2018年第5期
论文发表时间:2018/5/21
标签:建筑论文; 结构论文; 建筑结构论文; 结构设计论文; 建筑物论文; 荷载论文; 地基论文; 《基层建设》2018年第5期论文;