中铁工程设计咨询集团有限公司济南设计院 山东济南 250022
摘要:现阶段,随着社会的发展,我国的建筑工程的发展也有了很大的进步。房屋设计为工程建设的起始环节,可以被视为整个工程建设的灵魄之一。美观、适用、安全与经济是其最佳的设计结果。结构设计通常采用结构语言去阐述工程师所表达的思想,而结构语言为结构师由建筑即他类专业图纸中所提取简练出来的结构元素,涵盖了基础、墙、柱、梁、板、楼梯、大样图等内容。继而采用这些结构元素去构建建筑的结构体系,将各类状况形成的载荷传导至基础。回顾长期的实践经验,本文对房屋建筑结构设计中应主义的问题进行总结。
关键词:建筑结构设计;应注意;问题探讨
引言
经济迅猛发展,要想满足人们对居住环境不断提高的需求,必须加强房屋建筑方面的重视力度,对其加大技术支持和投资力度。目前,我国面临的主要优化目标就是如何让当代房屋稳定性能更强、保温工作更好、持久性更好、人们居住的更加舒适等,同时还要考虑的就是如何在低成本的条件下实现这一目标。在房屋建筑优化过程中不仅要对整个房屋建筑结构进行优化设计,还要对建筑中的每个细节进行优化设计。当今时代也是高新技术的时代,计算机目前已经成为人们生活中不可缺少的一项工具,计算机使得房屋建筑中的一些数学问题得以解决。所以,要想实现房屋建筑结构优化设计,具备较强的计算机技术也是关键。
1房屋建筑结构的优化技术的内容
最大限度地运用优化技术,首先我们必须要对其中要优化的内容进行详细的分析,需要运用优化技术的主要有以下几项内容。进行房屋建筑结构设计过程中不仅要考虑到结构的性能和设计的安全性,还需要考虑到在房屋建筑结构设计过程中的一些潜在问题,我们要选用低成本高效的方式完成这项结构设计内容。其主要内容包括以下两个方面:第一个方面是要全面掌握整个房屋的具体构造,在设计过程中找出最佳设计方式,对不完善的地方加以优化。第二个方面是要将建筑结构设计中的子结构与整理结构分开进行优化设计。在子结构优化设计过程中,要对子结构中的每一个细节进行详细的划分,以此来使得子结构得到全面的优化。
2结构设计中要遵循的基本原则
2.1构件设计抓大放小
“强柱弱梁”、“强剪弱弯”等为建筑结构设计中很关键的理念。尽管建筑体结构体系是由多样构件组建的,但是不同构件承担的任务存在差异性,依照重要性就有轻重的排序。在外力突然袭击的情况下,各构件间协力抵御,以维护最关键的构件结构的完整性或最后被破坏,但是如果平均用力,通常会“玉石俱粉”,损失严重化。在对建筑结构设计过程中,为了降低其在运行期间的损失率,重点是明确不同构件功能的主次,抓大放小。
2.2安全体系多道防线
房屋建筑结构设计体系的安全是借助层层设防的形式,这样在灾难袭击的情况下,具备抵御能力的结构就会通力协作,全力以赴。在上述的情景中,若把“存留”的希望全部投注在某一构件上,安全隐患出现的概率就会有所增加。与单片墙相比较,多肢墙性能优良;框架剪力墙比纯框架应用效果更佳等,此时,数道防线的设计思路实用价值就彰显出来了。
2.3结构体系刚柔相济
建筑结构体系的合理性应体现在刚柔相济上。在结构硬度相对较大的情况下,变形能力就会相对较差,在大型破坏力的作用下,房屋建筑会承受的力很大,局部位置结构先损伤,最后建筑物会整体遭到破坏。在建筑体柔软性相对较大的情况下,尽管可以消除一部分外力,但是极易使建筑物形变量较大,而影响使用寿命。房屋建筑结构刚性与柔弱性所占比例是多少,现阶段相关学者与业内人士还没有做出统计的答案,但是刚柔相济始终是结构设计者共同的追求。
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3建筑工程混凝土结构设计要点
3.1结构选型
在结构选型的过程中,要考虑结构的规则性、结构超高和嵌固端的合理设置等问题。建筑结构规范修订后与原有的规范内容相比发生了较大的变化。在新规当中,增加了结构的限制条件,同时新规中明确规定不宜采用不规则设计方案。所以,结构设计者要全面了解新规旧规在内容上的差异,防止在结构设计的过程中过于被动。在抗震规范和高度规范当中对建筑的总体高度有着十分严格的要求。且新规当中对建筑超高问题也有了一定的调整。除了a级高度的建筑外,对b级建筑的高度也进行了十分严格的限定。因此在建筑结构选型期间,必须要高度重视超高的问题。当前大部分建筑均带有地下室,所以,结构设计人员在设计工作中也要将嵌固端设置作为一项重要的内容。
3.2概念设计
以建筑结构抗震能力为依据,在结构设计中,设计人员必须要对结构进行概念设计,这种设计方式需设计人员具有较高的专业能力,其必须要在设计中严格执行结构概念设计的规范及要求。设计中还需对建筑结构进行更加科学和全面的分析,保证计算的准确性及合理性。在结构设计时,设计人员需高度重视结构选型和平面布置的基本规律,选择抗震能力和抗风性较强,经济性良好的结构形式,并且还应科学设计结构的计算简图,确保结构地震力的有效传递。此外,注意保证两个主轴方向具有相似的动力特征。这里概念设计还可让建筑结构在受到中等地震作用后,只要采取针对性修复措施便能够继续使用,在遇到大规模地震时能够防止建筑发生倒塌的现象。为了实现上述目标,设计人员需要结合工程实际提出设计指标,同时还要采取多种措施不断增强建筑的稳定性,提高建筑的弹性,进而不断完善建筑结构的设计质量。
3.3结构体系设计
在选择结构体系的过程中,必须要充分考虑到建筑、结构、工程的基本施工条件、建材的选择以及结构的经济性等要素。这里新规就对结构的规则性做出了十分严格的限定。如平面规则性的参数要求、嵌固端上下层刚度比的信息等多项内容。此外,相关文件中也规定建筑设计中应最大限度避免使用不规则性较强的设计方案。综上,建筑结构的设计人员在设计中需要考虑上述固定问题,防止工程施工后期出现设计变更的现象。且结构超高问题也是建筑结构设计中应充分注意的内容。再者,抗震规范和高度规范对建筑结构的总高度有着十分严格的要求。原有的规定当中只对A类建筑的总高度做出了明确的要求,而新规中则对B类建筑的总高度也进行了限定。所以在结构设计的过程中,需严格控制结构的高度,若在设计中出现了超高的问题,则设计的手法和处理的措施也会随之发生非常明显的变化。
结语
总之,不断提升房屋建筑结构设计质量,是强化房屋抗震能力的基础与关键。结构设计师在设计过程中,应给予易于疏忽问题一定重视,若在处理不当或者计算过程中没有对各类因素整体分析的时候,就加大了结构不合理设计问题出现的概率,进而影响结构的安全性。故此,相关人员在强化结构电算分析精确性的基础上,对设计期间存在的主要问题给予一定重视,从而优化施工图纸设计质量,保障工程结构施工质量。
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论文作者:张睿智
论文发表刊物:《建筑模拟》2018年第36期
论文发表时间:2019/3/18
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