摘要:随着人们生活水平的不断提升,人们对于建筑结构的要求也不断提高,结构设计更要放在重要的位置。本文主要简单介绍了建筑结构设计的重要性和常常遇到的一些问题,并提出了一些相应的对策,希望能为大家提供一定的参考作用。
关键词:建筑;结构;设计;抗震
建筑结构都比较复杂,而且很庞大,结构设计会牵涉到很多方面的内容,涉及到的内容较多,所以,受到的重视越来越多。建筑结构的设计既要做到相应的抗风效果和抗震性能,还要确保具备一定的安全性和科学性。
1 建筑结构设计简介
社会经济的迅猛发展,使得建筑也经历了前所未有的发展,并且建筑结构设计日益重视水平荷载力和侧面位移性,但是从一些实地调查可知,轴向变形会大大的影响侧移,因此,在建筑结构设计时一定要进行全面而科学的考虑。
建筑物的高层随着城市的发展日益朝着高空发展,所以建筑的墙体和柱子必须相应提高要求。在实际设计时需重视控制竖向结构体系,避免因为高度增加带来的侧向力所导致的变形,所以,实际进行建筑设计时必须认识到这一点。设计者要根据实际情况,综合分析结构节点的铰接点和刚接点,确保有效的误差。上述内容都是建筑结构设计过程中必须重视的重要问题。而总结起来,建筑结构在实际设计中还会遇到一些常见性问题:
1.1超高的问题
因为城市土地资源比较紧张,当前国内的超高建筑越来越多,但是其中也不乏是因为施工方为了提高效益而一味增加高度的情况,虽说建筑物的高度大大提高,但是很多都没有根据规范标准进行设计,甚至只是依照以前的规则标准进行设计,存在较大的安全隐患。
1.2建筑结构受力不够均匀
现在很多人都追求不对称美,一些建筑业跟风,为了建筑外观的与众不同而使用到非标准结构,使得建筑结构无法平衡受力,最终建筑物在的结构中心、几何中心以及刚度中心并没有汇集于一条线上,这就容易导致建筑结构重力跟地面垂直线出现了偏差,最终发生弯曲变形。
1.3抗震性不强
我国国土疆域辽阔,也是地震的多发地带,因为地震所造成的损失相当大,因此,在进行建筑结构设计时,必须重视抗震设计,如果抗震没有做好,当发生地震时,会造成严重的人员伤亡和财产损失。
而实际上,很多建筑结构设计人员没有综合分析建筑物的地质条件和实际环境,甚至因为建筑所在地出现地震的概率较低,便忽视了相关的工作,最终让建筑工程的安全性受到影响。
1.4短肢剪力墙设置不合理
在对短肢剪力墙进行设计或施工时,常常会发生因为墙体数量设置过多或者位置不够科学设等情况,不但对建筑的使用空间造成了极大的影响,还使得连梁与墙体之间的连接性受到影响,最终影响梁的强度。
1.5抗风性问题
高层建筑作为当前普遍存在的一个群体,常常容易受到明显的水平荷载和高处大风力的影响,所以抗风结构是建筑结构的重头戏,尤其是对于高层建筑而言。风速往往跟建筑物的高度息息相关,一般来说,接近地面位置的风速会小一点,越往上风速会越大。
2 建筑结构设计对策分析
2.1强化建筑结构的硬度设计
钢筋是提升高层建筑工程硬度的重要材料。因此,在高层建筑结构设计的过程中,应当对钢筋结构进行全面的优化,并对施工材料进行全面的掌控。具体应注意以下几个方面:
在高层建筑结构设计的过程中,应对重点设计环节进行标注,选择硬度高的钢筋材料,这样可以在最大程度上保证高层建筑工程的坚韧度。
应选择强度较好的钢筋,以保证高层建筑工程的质量与安全。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆重视结构计算,并对各参数进行审核,以避免产生不必要的误差,影响高层建筑结构的质量。
2.2使用多种灵活的结构形式
建筑的规模不断扩大、建筑的外型也越来越多样化,是当下高层建筑发展的主要特点。在这种形式下,以往在设计中使用的单一的结构设计就不能满足高层建筑的结构布置和受力,例如框架、剪力墙及筒体结构。所以在设计时,一般需要将多种结构形式融合在一起;同时使用多种,或以一种形式为基础并且辅以其他的结构,来使得高层建筑能达到预期的功能使用和受力情况。比如说有的建筑在设置了内筒和外筒之外,还使用支撑框架进行补充;有的在基本的钢管混凝土柱的基础上补充钢板来形成钢板剪力墙,还加设了伸臂桁架和腰桁架。
2.3使用新的结构构件
在结构形式不断变化的过程中,结构构件也要有一定的发展。较为常见的构件为钢管混凝土,由于其具有的强大的抗压能力,一般被用于柱。近年来随着各种高层建筑新结构的出现,钢管混凝土可被设计应用于新的结构形式,例如与其它结构相结合,作为其他结构的杆件。钢板剪力墙也是一种比较新的构件。这种剪力墙在津塔的设计中被充分运用,主要承担水平的剪力而不承担重力负荷。具有重量轻、占用空间少、抗剪能力优异的优点,但在应用中要配合节点的设计来解决不承担重力负荷的缺陷。
此外还可以设计使用各种组合而成的构件,例如压型钢板与混凝土结合、钢梁与混凝土楼板结合。在常见的钢筋混凝土结构中也可以使用钢板来对钢筋进行替换以改善受力比较复杂的部位不便布置钢筋的问题。
2.4强化抗震设计
抗震设计是高层建筑结构设计中非常重要的一项内容。因此,在高层建筑结构设计的过程中,应以结构强度为基础,展开高层建筑结构抗震设计。
(1)优化建筑结构设计
高层建筑结构设计首先是地质的勘察设计。应按照建筑场地的地质特点与受地震破坏作用的强弱做好分类,遵循形状规则、竖向均匀和结构对称的原则,根据建筑场地的实际情况做好抗震措施,使建筑结构的重心保持稳定。
(2)抗震设计技术要点
不可以采用软弱粘性土、液化土、新近填土等为地基,要采取相应措施,加强其整体性和刚性。加强建筑结构的地基,要使地基的规则性抗侧力构件的位置得到保证,进而保证建筑的承载力分布体系。要尽量使用高强度的材料。
剪力墙截面问题,对于高层建筑结构的设计时,应配置一定直径的钢筋:一、二级抗震,钢筋直径14mm;三、四级抗震,钢筋直径>12mm。保障结构的对称性和完整性,并使筒角内壁同洞口之间保持适当的间距并增加其厚度,从而使建筑底部结构能够更好地满足抗震需求。
(3)建筑材料合理选择运用
在对建筑材料进行选择时,应选用符合高层建筑抗震要求的工程材料。在确保安全的前提下,选用轻质材料代替厚重的材料,以减少建筑结构构件的自重。按照抗震性能多采用钢结构或型钢混凝土结构。
总之,一个现代化的都市离不开建筑物,而要使它有效地发挥最大的价值,要求工程师精密的设计和计算,这也是对高水平的设计人才的迫切需求。具体问题具体分析是解决问题的最好办法,可以通过对结构构件的新组合和对结构形式的灵活运用,来将时尚前卫的设计图纸变为真正的建筑物。
参考文献
[1]孙凯.高层建筑结构设计的问题及对策探讨[J].价值工程,2011(25):88—89.
[2]王亦坤,奚小燕.关于如何优化高层建筑结构设计的问题与对策探究[J].建筑工程技术与设计,2016(11):625.
[3]王玉虎.高层建筑结构设计的问题及对策探讨[J].中国高新技术企业.2015(25):90—91.
[4]钱冬江.高层建筑结构设计的问题及对策探讨[J].中国新技术新产品.2016(22):139—140.
[5]赖运强.当前建筑结构设计中概念设计的应用[J].中国高新技术企业.2010(9):149—150.
论文作者:周小平
论文发表刊物:《基层建设》2017年第26期
论文发表时间:2017/12/11
标签:建筑结构论文; 结构论文; 结构设计论文; 建筑论文; 高层建筑论文; 钢筋论文; 构件论文; 《基层建设》2017年第26期论文;