孙久晖
黑龙江省人防设计研究院
摘要:生活水平的提升以及建筑业的不断发展使人们更加关注建筑结构设计。科学合理的建筑设计能够促进建筑安全性提升,为人们营造良好的居住空间,具有节约成本、提高施工质量以及实现经济效益提升的优点。因此要重视建筑结构方案设计,对结构设计原则进行分析,以达到促进设计水平提高的目的。本文阐述建筑结构设计基本原则,提出促进设计合理性提升的有效措施,为建筑施工质量提供保障。
关键词:结构设计;基本原则;设计方案
建筑结构设计方案是建筑工程的重要组成部分,在工程中具有保证施工质量、促进施工效率提升、提高结构稳定性与安全性的作用。合理设计方案的应用是提高建筑经济效益的条件,对人们生活质量提升有较好保障。为提高设计合理性,需要对其设计基本原则进行探讨,实现设计操作规范化,使设计方案符合建筑应用需求。
1基本原则
建筑结构在建筑施工中具有重要性,与建筑施工质量以及工程安全性有密切联系。为提高建筑结构施工质量,要求对其进行设计,规划合理的设计方案。经过长期实践经验的总结,设计人员普遍认为建筑结构设计方案中基本原则主要有以下几点:
1.1抓大放小
建筑结构是由一个个小的构件组成的整体,在建筑结构应用中,各个构件相互协调配合,从而使结构效用得到充分发挥。但构件不同,其在建筑结构中的功能也并不相同,因此在应用中构件重要性存在不同。当建筑物因出现突发状况而受到破坏时,建筑结构是维持建筑整体安全的保障,其核心部分在结构稳定性与安全性的发挥中占有重要地位,为提高建筑结构稳定性,就需要使结构中各个构件抵抗力的能力与协调性得到充分发挥,利用局部的牺牲实现对核心结构的保护,从而避免更大事故的发生。
1.2建立防范体系
重视建筑结构设计中各环节的安全性,能够有效促进整体结构安全性的提升,这种对每一个环节都进行安全设计的方式就是安全防范体系的建立。实现安全防范体系的完善是促进建筑结构安全性提升的保证。单个构件的安全性不足以抵挡灾害,会给建筑结构留下较大安全隐患,而安全防范体系的建立能够使各环节都具有保证安全性的作用。当出现灾难时,能够使各环节效用得到充分发挥,从而提高建筑结构整体安全性。因此在对建筑结构进行设计时,设计人员不仅要对结构整体安全性提高重视,还要对各个环节进行深入分析,使灾害来临时结构的部分与整体具有统一性,使建筑结构所受损失降低。
1.3刚柔并济
建筑结构设计中,为提升建筑质量,通常对结构刚度有所要求。但过于强调刚度会使结构失去变形能力,一旦受到冲击,结构无法实现力的缓冲,反而会导致建筑结构质量降低,使建筑受破坏严重。另一方面,若过于强调建筑结构的柔性,虽然变形能力得到增强,能够抵消部分冲击力,但刚度的降低会导致建筑产生严重变形,甚至出现建筑倒塌现象。因此设计人员应把握好建筑结构设计中刚度与柔性的平衡,依据建筑结构特点与需求对其进行合理设计,确保设计具有安全性。
1.4关节打通
在长时间发展过程中发现,建筑出现的安全事故通常由小节点的破坏开始发展扩大,小节点产生的问题会对建筑结构整体产生严重影响,因此要关注小节点的设计建造。避免小节点影响建筑结构的最理性方式是消除结构中的节点设计,也就是打通结构关节。
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2合理设计方案
一个合理科学且可行性很强的建筑结构设计方案,不但能够保证工程的施工进度不受影响,同时也极大地提高了建筑施工的工作效率和施工质量,是所有建筑施工项目的设计方案中最重要的。在一个合理的建筑结构设计方案中,一般需要特别注意结构的计算是否科学准确,构造的设计是否具有可行性与安全性,以及该结构是否具备良好的抗震性能。
2.1结构计算应注意的问题
在结构计算的过程中,首先,在底框砌体结构验算的过程中,底部剪力法仪适用于刚度比较均匀的多层结构。对具有薄弱层的底层框架混合结构,应考虑塑性变形集中的影响。底层框架混合结构的剪力分配不能简单地按框架抗震墙的方法,因为底框架结构中只有底层框架抗震墙,应采用双保险的方法。其次,避免荷载计算错误。在整个建筑荷载计算的过程中,设计人员应结合着建筑工程的实际用途及整体结构,科学地计算出建筑的荷载范围。在确保建筑结构稳定性的同时,还能避免后天人为的破坏。
2.2构造应注意的问题
首先,在构建配置上,设计人员应将整个建筑的钢筋配率范围确定,尤其针对一些抗震设计中能够延长建筑稳定性的结构,以便在发生地震时,将人员伤亡降到最低。其次,在钢筋安装上,要确保钢筋安装到制定位置,且在安装前钢筋的质量得到有效保障。再次,在从根本上避免温度应力引起的墙体开裂,需要建筑结构设计人员在整个建筑结构设计中,将通风暖热措施融入到建筑结构设计中。最后,按抗震构造要求设置的构造柱,应在整个建筑物高度内上下对准贯通,要能够保证上下与主体结构的连接都完全符合技术要求标准。
2.3抗震应注意的问题
就目前的建筑结构形式而言,高层建筑大多是以框架结构或剪力墙-框结构的形式进行建造的,而一些低层或厂房建筑则多是以传统砖体砌筑或钢筋混凝土浇筑而成的,而无论是哪种结构形式,都必须严格遵守抗震要求的标准。以住宅来讲,一般住宅与多层住宅在结构设计中,关于抗震性能的设计应注意的内容分别如下所示:
(1)一般住宅。在一般多层砌体住宅结构设计中,设计人员应优先考虑横墙或纵横墙的承重能力,横纵墙在分布上,应遵循便宜、对称的原则,且设计的过程中,上下层之间的横纵墙应保持一致。在楼梯间的设置上,应尽量避开房屋的尽端与转角处,且尽量不谁用无锚固的钢筋栓。
(2)多层住宅。多层住宅与一般住宅的结构形式和施工方式都有很大不同,为此,其设计中应结合多层住宅的使用性能,在抗震墙与框架设计的过程中,打破传统的单向布置,改用双向布置,以便增强各自的抗震能力。其次,在确保抗震墙及框剪体系独立抗震性能的同时,设计人员还需要结合着工程楼层之间的连接度,确保工程的整体性。
3结语
为实现建筑业发展,提高建筑质量安全能力,需要对建筑结构进行合理设计。实现建筑结构设计合理性提升,能够为人们生命财产安全提供保障,有利于建筑经济效益提升、社会城市化发展进程加快。因此要对其设计基本原则进行探讨,分析促进合理性提升的有效措施,提出改进方案,为建筑结构设计水平提升提供条件,实现建筑业的可持续发展。
参考文献:
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[3]蒋晟.浅探高层建筑设计和城市空间合理化[J].城市建设理论研究(电子版),2016(7).
论文作者:孙久晖
论文发表刊物:《防护工程》2018年第9期
论文发表时间:2018/9/5
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