摘要:随着经济建设的高速发展,我国多层建筑迅速增多,形成了强大的冲击波。面对如此形势,把多层建筑的结构设计放在首位加以研究,对建筑创作是非常重要的。本文将就多层建筑结构设计中的一些问题加以探讨。
关键词:多层建筑;结构设计;措施
多层建筑是我国房屋建筑应用的主要类型,多层建筑有着建筑,工期短、投资额度小、结构设计既熟等优点,一直是购房者青睐的一种优质建筑。但多层建筑相比于高层建筑,其土地资源利用效率低,并且由于建筑工艺已经定型,其建筑风格比较呆板,缺乏活力。虽然多层建筑结构设计已经十分成熟,但为了提高多层建筑设计质量,在多层建筑设计中仍然要把握好结构设计的要点,避免结构设计出现失误和问题。只有这样,才能最大化发挥多层建筑抗震能力好、整体刚度强的优点,使多层建筑继续为城市化的建设和发展做贡献。
1.多层建筑结构的概述
住宅建筑按其层数分为:低层(1~3 层)、多层(4~6层)、中高层(7~9 层)、高层(l0 层以上)四类。
从80 年代开始至今,是我国多层房屋建筑在设计使用及施工建筑等各方面得到迅速发展的阶段,各中等城市以及广大农村都普遍兴起建造以框架结构、砖混结构、砖木结构、加筋砌体等多层建筑。
多层住宅为4~6 层高的住宅,借助公共楼梯解决垂直交通,其优点在于:①它比低层住宅占地少,比高层住宅建设工期短,一般开工一年内即可竣工;②公摊面积少,无需像高层住宅需要增加公共走道、电梯、高压水泵等方面的投资,物业费也较低,整体的性能价格比高;③结构设计成熟,建材可就地大量工业化、标准化地生产。因此,多层住宅造价较低,售价适中,易于被普通消费者接受。
2.多屋建筑结构设计存在的问题
2.1关于设计规范的强制性问题
在我国,建筑的设计规范的强制性是非常强的,设计人员在建筑设计的过程中,规范是必须要遵守的,只要不违反规范中的各项要求,即使建筑结构出现了问题,设计人员也有可能不需要负任何的责任。在国外的很多国家当中,建筑设计通常是指导性和推荐性的,如果在设计中出现了一定的问题,是需要设计师自己承担责任的,因此我国在设计规范编制的过程中必须要想更高层次迈进。在规范制定的过程中也会遇到很多方面的问题。从最小配筋率方面来说,国外的基本要求是0.8%- 1.0%,设计人员可以根据实际的情况对配筋率加以调整。在我国的规范当中并没有对这一项目进行详细的规定,所以设计人员在设计中可以按照自己的意愿去确定配筋率,但是在以往计划经济的影响下,很多设计人员还不具备丰富的经验,所以在设计的时候也不能混好的根据工程的实际情况去加以调整。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆相反,一些设计人员利用制度上的空白去打擦边球,怀着不良的目的去设计,同时也不主动承担责任。
2.2结构规范设计避免浪费
作为结构设计工程师,恰到好处的选用材料是应尽的职责,就是以较少的材料去完成建筑物各种功能的要求。如果将构件截面任意加大,材料用量任意增多,这个工作,建筑师也能做。当前建筑结构设计存在的问题中,有—个方面不容忽视,就是设计中的浪费现象。我们有不少钢筋混凝土高层建筑的用钢量,已超过国外同等高度钢结构的用钢量,其不合理可见一斑。关于建筑结构设计安全度的讨论,是正常的,但会不会引起误导,使一些设计人员误以为按我国规范进行设计会造成不安全,以致盲目加大构件截面,增加用钢量,造成不必要的浪费,这种可能性,是不能不防的。节约作为人类可持续发展的需要和一种美德,应该是结构设计人员的重要守则。这里提出探讨的只是计划经济年代曾经盛行一时的片面的节约,但即使是那种节约在过去短缺经济下仍是合理和必要的,问题是将它搬到今天的社会经济状况和体制下,有时就不再适宜。
2.3独立基础设计荷载取值问题。
钢筋混凝土多层框架房屋多采用柱下独立基础,《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)第4.2.1条指出,当地基主要受力层范围内不存在软弱粘性土层时,不超过8层且高度在25m以下的一般民用框架房屋或荷载相当的多层框架厂房,可不必进行地基和基础的抗震承载力验算。这就是说,在8度地震区,大多数钢筋混凝土多层框架房屋可不必进行地基和基础的抗震承载力验算。但这些房屋在基础设计时应考虑贿载的影响。因此,在钢筋混凝土多层框架房屋的整体计算分析中,必须输人风荷载,不能因为在地震区高层建筑以外的一般建筑风荷载不起控制作用就不输人。另一种情况是,在设计独立基础时,作用在基础顶面上的外荷载(柱脚内力设计值)只取轴力设计值和弯矩设计值,无剪力设计值或者甚至只取轴力设计值。以上两种情况都会导致基础设计尺寸偏小,配筋偏少,影响基础本身和上部结构的安全。
2.4结构计算中几个重要参数的选取
《建筑抗震设计规范》中第3.6.4 条指出,所有的计算机计算结果,应经分析判断确认其合理、有效后方可用于工程设计。在现在的计算机软件系统中,建筑结构计算的主要是结构的自振周期、楼层地震剪力系数、楼层弹性层间位移(包括最大位移与平均位移)和弹塑性变形验算时楼层的弹塑性层间位移、楼层的侧向刚度比、振型参与质量系数、墙和柱的轴压比及墙、柱、梁和板的配筋、底层墙和柱底部截面的内力设计值、框架抗震墙结构抗震墙承受的地震倾覆力矩与总地震倾覆力矩的比值、超筋超限信息等等,这些值都比较基础但是很关键。
3.总结
在国际经济发展的大趋势下,随着建筑设计行业的不断发展。我国在建筑设计行业也有了日新月异的变化和增长,在于此同时多层建筑框架结构设计遇到的新问题也会随之增长。当然相关的设计人员实际设计的过程中中,设计多层建筑框架结构,不仅仅是需要设计人结合自身丰富的工作经验和有关部门的相关规范,而且是对建筑框架结构设计方案的可行性进行合理的评估、认真分析、判断的能力,使得最终能够确定无误地将自己的才能够运用到实际工程中。
参考文献
[1]刘文峰.浅谈民用建筑多层框架结构设计[J].河南科技月刊,2010,(16):256.
[2]尹广东.浅谈多层民用钢结构建筑结构设计[J].中国新技术新产品,2013,(15):67.
[3]刘凤荣.多层建筑结构设计中的主要问题探索[J].科技创新与应用,2011,(20):163.
论文作者:郭永林
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第25期
论文发表时间:2018/1/25
标签:多层论文; 建筑论文; 结构设计论文; 设计人员论文; 基础论文; 荷载论文; 框架论文; 《建筑学研究前沿》2017年第25期论文;