加强建筑结构设计合理性的方法探讨论文_张志辉

加强建筑结构设计合理性的方法探讨论文_张志辉

张志辉

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摘要:建筑结构设计是一项系统、全面的工作,因此,结构设计人员需要熟练掌握理论知识,具有扎实的理论知识,同时要勇于创新,对待工作严肃认真并且负责,并且明确当前建筑结构设计中经常出现的问题,并能解决问题,此外,还需要提高自己的结构设计水平,从而设计出更高水准、更科学合理和更经济的建筑结构形式。,进而为人类提供更好的建筑物。基于此,本文着重分析加强建筑结构设计合理性的方法。

关键词:建筑结构;结构设计;合理性

1、建筑结构设计的概述

建筑物的种类.根据不同的分类条件,建筑物分为不同种类。按其用途,分为民用建筑和工业建筑;以其层数为基根据,分为单层、高层、多层和超高层;按其使用的材料分为木结构、钢结构、砌体结构、混凝土结构及混合结构等等;按其结构形式又可分为框架结构、简体结构、排架结构、剪力墙结构等等。

2、建筑结构设计的基本内容

建筑物的设计.建筑物的设计主要包括结构设计、电气设计、建筑设计、给排水设计等等,同时应遵守设计要求:美观要求、环保要求、功能要求和经济要求。

建筑物结构设计的要求.结构设计是建筑物设计的重要组成部分。结构设计需遵循以下三个要求:第一,应对结构构件的承载能力进行计算,并且验算正常使用极限;第二,做好抗震设计:我国抗震设防烈度为6-9度。建筑结构设计应根据当地的实际情况,采用不同的抗震等级,并且不同的抗震等级的计算和构造要求也不同;第三,结构上同时出现多种作用效应时,需要计算出每一种作用下的效应,然后考虑其最不好组合。

3、设计建筑结构合理性所遵守的原则

3.1、保证建筑结构基础设计方案的合理性

一般而言,高层建筑的地质条件是选择高层建筑结构基础方案的参考依据,这就要求高层建筑结构设计必须具备相应的地质勘查报告。高层建筑结构设计基础方案通常应确保最大化发挥地基的潜力,所以在设计时应该对高层建筑的结构类型、施工条件、荷载分布情况、与邻近既有建筑物的关联性等因素进行综合考虑,从而提出合理并且高效的高层建筑结构基础方案。

3.2、保证建筑结构设计方案的合理性

高层建筑结构方案是否合理是根据高层建筑结构设计方案与结构体系和要求方式是否保持一致来判定的,在满足建筑结构需要的同时还要能够满足经济性的需求,对于结构体系要求则是传力要简单化,受力明确化。

4、建筑结构设计中存在的主要问题

4.1、建筑物没有达到抗震标准

为了更好地促进我国建筑业的发展,国家颁布了一些法律法规来为建筑的设计设定了一个标准,对建筑物的质量的要求进行统一。在《建筑抗震设计规范》中,就明确地标定了建筑物质量的范围,在什么等级的地震下建筑物应该留有什么样的形态。近年我国发生地震后,建筑物都造成了很大的损失,从这里我们可以分析得出我国建筑物的抗震能力还有待提高,不能满足现在人们居住和使用的要求。

4.2、建筑材料质量不过关

建筑行业的飞速发展为一些建筑企业带来了巨大的利益,也带来更加激烈的竞争。一些建筑企业为了获得更大的利益,会使用一些劣质的建筑材料,将人民的安危置之不理,建筑中常出现的材料问题就是在建筑施工上偷工减料或者以次充好,一些建筑商为了更大的利益,减少成本的输出而忽视建筑的质量安全。

4.3、建筑结构设计方案不合理

随着城市现代化进程的加快,这也是建筑行业的一个新的机遇,在顺应时代的发展中,建筑行业上还有许多问题需要完善并不断改进。相比于国外我国的建筑业发展还是有一定的差距,而建筑结构的设计人员专业知识和水平上都稍显不足,这些都需要提高。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆楼梯和电梯的数量在我国现在的建筑结构设计中还是不足的,在设计上不仅要满足其实用性,还要能够满足消防的需求,要减少因为安全事故引起的建筑质量问题,也避免造成更多的人员伤亡和经济损失。

5、关于建筑结构合理性设计的建议

5.1、钢结构设计

(1)选择合适的钢材

在钢结构建筑中,钢材的选择非常关键,直接关系到整个结构的各项性能标准,所以钢材要具有较好的延伸性,在抗拉强度、屈服强度方面符合标准。为了保证焊接的质量,要符合含碳量指标。如果在地震区的钢结构建筑,还要充分考虑抗震性的需求,要对钢材进行冲击实验,保证具有良好的韧性。为保证钢材的各项性能都符合标准,一定要进行相关的实验,检测合格后准予使用。对于有其他性能需求的,要按照建筑的规范标准操作,确保钢材的质量符合标准要求。

(2)楼面结构设计

在楼面结构设计中,比较常见的问题是裂缝,如果设计不当将直接影响楼面的施工质量。在楼面设计中,应该根据施工材料的不同设计不同的方案,因为材料的性质不同,伸缩缝的设计长度也不相同。所以在钢结构建筑中,对于楼面的设计可以使用现浇混凝土的方法,伸缩缝的长度可以按照混凝土结构预留,以避免施工中楼面出现裂缝。

(3)网架结构计算

在实际工作中,设计人员通常将网架与下部结构进行分开计算。在计算过程中,假定网架支座的刚度是无限大的,且各支座刚度相等,将支座反力与下部结构相加即可得出网架结构的设计值。下部结构可能为梁,也可能是其他的形式,其刚度差异很大。因此,在这种假设下计算出来的网架、支座力与实际需要刚度是不同的,将网架与下部分开计算并不合理。

5.2、地基结构设计

(1)基础设计

地基是整个建筑的基础,地基的结构设计水平直接影响到上层建筑的质量。因为地基的基础不仅要承受来自上层建筑的荷载,同时还会受到地下各种应力的影响。基础的结构设计需要考虑的因素较多,在设计之前,需要对基础的地质条件、水文状况、荷载的分布情况、周围建筑的基础、抗震等级等各项要素进行详细的调查分析,然后根据建筑的整体需求,设计出高水平的结构方案。结构设计方案不仅要具有较高的技术性,同时还要满足经济性条件,才能够确保整个建筑的综合性能和质量符合标准。

桩基深度

在桩基深度设计方面,应选择硬岩石为桩端的持力层。在桩端进入到持力层时,应对其深度进行控制:以桩径(d)为标准,如果是粘性土,应大于2d;如果是强风化软质岩或砂土,应大于1.5d;如果是强风化硬质岩和碎石土,应大于1d,且应大于0.5m。在桩基进入到持力层时,桩断面进入到岩层的深度应大于0.5m,如果持力层为未风化的硬质岩或灰岩时,可适当减少其嵌岩深度,但也应在0.2m以上。

(3)后浇带设计

在地基结构设计中,为了防止混凝土出现变形,经常会设计后浇带的施工方式,防止因为不均匀沉降而导致的裂缝。根据施工现场的土质结构以及混凝土的性质,合理的设计后浇带的宽度。从地基的基础层开始直至房屋顶板,都需要在相同的位置设置后浇带,其中混凝土的等级要比两侧混凝土高。在后浇带施工之后应该做好支撑,在后浇带完全封闭且混凝土的强度合格后再拆除支撑。

结语

总之,近年来,建筑事故问题频发,一来很多无良开发商使用劣质建筑材料,二来建筑师没有充分考虑建筑结构设计合理性问题,作为建筑设计师,在设计过程中要根据实际情况对影响建筑质量的多方面因素进行综合考虑,设计出符合建筑要求的建筑结构。

参考文献:

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[2]周定前.高层建筑结构设计合理性控制[J].中华民居(下旬刊),2013,06:31-32.

[3]符俊.浅析我国建筑结构设计中存在的问题[J].中华民居(下旬刊),2013,07:112-113.

[4]张磊.建筑结构设计过程中常见问题探讨[J].中国城市经济,2011,24:211.

论文作者:张志辉

论文发表刊物:《建筑模拟》2019年第15期

论文发表时间:2019/6/11

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