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簡(jiǎn)述建筑結(jié)構(gòu)概念

時(shí)間:2023-07-18 16:41:26

導(dǎo)語(yǔ):在簡(jiǎn)述建筑結(jié)構(gòu)概念的撰寫旅程中,學(xué)習(xí)并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑,好期刊匯集了九篇優(yōu)秀范文,愿這些內(nèi)容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感,引領(lǐng)您探索更多的創(chuàng)作可能。

簡(jiǎn)述建筑結(jié)構(gòu)概念

第1篇

關(guān)鍵詞:建筑設(shè)計(jì);結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);概念設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào): TU2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A

計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)程序在建筑行業(yè)的應(yīng)用,使建筑結(jié)構(gòu)工程師可以設(shè)計(jì)出大量?jī)?yōu)質(zhì)的建筑結(jié)構(gòu),給設(shè)計(jì)帶來(lái)了極大的方便。但是在設(shè)計(jì)的過(guò)程也出現(xiàn)了很多不良的現(xiàn)象。不少設(shè)計(jì)人員對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)過(guò)分的依賴,認(rèn)為建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作很簡(jiǎn)單,只需要利用相關(guān)的軟件,并按照相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)就可以輕松的完成。在使用的過(guò)程中對(duì)軟件計(jì)算結(jié)果也不進(jìn)行論證。甚至有些設(shè)計(jì)人員沒(méi)有考慮設(shè)計(jì)規(guī)范和軟件之間的差別,對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的整體性和合理性缺乏思考。研究出更為先進(jìn)的理論,并靈活的運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù),認(rèn)真分析優(yōu)質(zhì)建筑材料的運(yùn)用,使建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)更加合理化、科學(xué)化和人性是現(xiàn)在建筑行業(yè)應(yīng)該認(rèn)真思考的問(wèn)題。這就要求建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師要善于創(chuàng)新,打破傳統(tǒng)思維定式,撲捉設(shè)計(jì)靈感,并想法設(shè)法將其表現(xiàn)出來(lái)。除了具備較高的審美素養(yǎng),建筑結(jié)構(gòu)分析師還需要有扎實(shí)可靠的理論基礎(chǔ)。能夠很好的處理建筑結(jié)構(gòu)中整體結(jié)構(gòu)和局部結(jié)構(gòu)的力學(xué)關(guān)系,同時(shí)將概念設(shè)計(jì)融入結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,創(chuàng)造出更為杰出的作品。

1 概念設(shè)計(jì)介紹

在運(yùn)用概念設(shè)計(jì)之前,建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師們需要對(duì)概念設(shè)計(jì)有個(gè)充分、清楚的了解,這樣才能在實(shí)際工作中靈活的運(yùn)用。只有深刻的把握概念設(shè)計(jì)在建筑結(jié)構(gòu)中的表現(xiàn)形式,才能將建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的別具一格。不管是從審美角度還是從居住的舒適度上分析都能給人耳目一新的感覺(jué)。

(1)概念設(shè)計(jì)一般指對(duì)建筑結(jié)構(gòu)不經(jīng)過(guò)數(shù)值的計(jì)算,尤其是在一些沒(méi)法做出精確理性分析或者是規(guī)范中也難以規(guī)定的問(wèn)題,對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行全面的把握,從感官上進(jìn)行設(shè)計(jì)。但是它并不意味著,結(jié)構(gòu)分析師可以根據(jù)自己的思想天馬行空的想象。為了能夠順利的實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的最終結(jié)果,結(jié)構(gòu)分析師需要準(zhǔn)確的把握整體結(jié)構(gòu)體系和分體系之間的力學(xué)關(guān)系,并遵循工程設(shè)計(jì)的基本程序和原則,運(yùn)用一定的設(shè)計(jì)思想,從整體的角度對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的相關(guān)布局和抗震細(xì)節(jié)上進(jìn)行宏觀的控制。

(2)運(yùn)用概念設(shè)計(jì)的思想進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),可以表現(xiàn)出很多的優(yōu)勢(shì),比如可以讓結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的思路突破傳統(tǒng)的局限,達(dá)到進(jìn)一步的拓寬。在傳統(tǒng)的建筑設(shè)計(jì)時(shí),設(shè)計(jì)師往往將設(shè)計(jì)的重點(diǎn)集中在提高結(jié)構(gòu)的抵抗力上。為了達(dá)到這個(gè)目的,在施工的過(guò)程中,就會(huì)使用等級(jí)比較高的混凝土,并增加鋼筋的使用量,對(duì)工程的設(shè)計(jì)沒(méi)有整體的把握,使工程的造價(jià)不菲。因此,我們對(duì)一些工程中出現(xiàn)肥梁、肥柱的現(xiàn)象也就見(jiàn)怪不怪了。舉個(gè)很簡(jiǎn)單的例子,在建筑物進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)時(shí),一般先根據(jù)初定的尺寸計(jì)算出整個(gè)結(jié)構(gòu)的剛度,并計(jì)算出抗震力,最后進(jìn)行配筋。但是我們不能忽略結(jié)構(gòu)剛度越大,其地震的效應(yīng)也就越強(qiáng)烈這個(gè)問(wèn)題。剛度越大,地震力就越強(qiáng),產(chǎn)生的破壞作用也會(huì)隨之增大。所以為了增加抗震力,而采用多配筋的方法是不可取的。

(3)為了減少建筑物在震中的破壞,設(shè)計(jì)師通常會(huì)采取一定的隔震消能的措施。這種措施有很多,一般是在建筑物基礎(chǔ)和主體之間設(shè)置一個(gè)柔性的隔震層,它能減少地震能量從基礎(chǔ)到主體的傳遞。還有的為了達(dá)到隔震消能的目的,在建筑物的頂部設(shè)置反擺裝置,在地震的時(shí)候這個(gè)裝置的位移方向和建筑物頂部的位移方向相反,這就加大了建筑物在振動(dòng)過(guò)程中的阻尼,降低地震對(duì)其產(chǎn)生的破壞。只要設(shè)計(jì)的合理,這種方法降低地震破壞的作用非常明顯。

(4)在建筑的抗震設(shè)計(jì)中,更應(yīng)該注重概念設(shè)計(jì)的運(yùn)用。我們知道由于建筑結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,在發(fā)生地震時(shí),所受到的地震力不確定性比較大。這主要是因?yàn)槿藗儗?duì)抗震結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)比較模糊,對(duì)抗震設(shè)計(jì)分析和計(jì)算的結(jié)果精度,不能準(zhǔn)確的把握,加上使用建筑材料的性能和其它不可預(yù)測(cè)的因素影響,甚至有些效應(yīng)現(xiàn)在也無(wú)法研究清楚,最終使設(shè)計(jì)的結(jié)果和預(yù)期的效果相差甚遠(yuǎn)。同時(shí)在震中會(huì)遇到很多不確定因素,給建筑物帶來(lái)?yè)p壞,這種不確定因素在設(shè)計(jì)時(shí)很難把握,因此,建筑結(jié)構(gòu)師們必須重視整體的概念設(shè)計(jì),從某種方面考慮,概念設(shè)計(jì)取得的效果比分析計(jì)算得來(lái)的效果更顯著。

2 概念設(shè)計(jì)的應(yīng)用

進(jìn)行任何的設(shè)計(jì)都要遵守一定的原則,注意在設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的問(wèn)題,只有這樣才能為實(shí)際的工作做出正確指導(dǎo),發(fā)揮其設(shè)計(jì)的價(jià)值。概念設(shè)計(jì)同樣也不例外,在設(shè)計(jì)過(guò)程中,要注意下面的問(wèn)題:

2.1 準(zhǔn)確把握剛性設(shè)計(jì)

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,合理的確定建筑物的剛性是非常有必要的。總體來(lái)講建筑物的剛度不能太大,也不能太小,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師要根據(jù)具體的情況,進(jìn)行準(zhǔn)確的把握。建筑結(jié)構(gòu)的剛性太大,其自身的自振周期就短,在地震中比較容易傳遞能量,從而給建筑物帶來(lái)較大的破壞,并且造成大量的材料浪費(fèi),增加建造的成本。剛性太小的話,建筑物表現(xiàn)比較柔,在地震中比較容易變形,影響其整體的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。

2.2 注重整體破壞機(jī)制

建筑物設(shè)計(jì)時(shí),考慮的破壞機(jī)制有樓層和整體破壞機(jī)制。設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)時(shí)要注重整體破壞機(jī)制,避免樓層破壞機(jī)制的發(fā)生。一般出現(xiàn)樓層破壞說(shuō)明在設(shè)計(jì)的時(shí)候,對(duì)細(xì)節(jié)問(wèn)題考慮不周全,一些部位沒(méi)有發(fā)揮其承載能力。因此設(shè)計(jì)人員應(yīng)將設(shè)計(jì)的重心放在實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的整體破壞機(jī)制上,這就需要在適當(dāng)?shù)奈恢貌贾盟苄糟q,并準(zhǔn)確的把握其出現(xiàn)的順序等要點(diǎn)。

2.3 注重等強(qiáng)度和耗能設(shè)計(jì)

在建筑物抗震結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中,要認(rèn)真考慮設(shè)計(jì)的原則,避免由于考慮的不周造成建筑物局部出現(xiàn)缺陷,在水平作用下造成承重結(jié)構(gòu)的提前垮塌。因此,在設(shè)計(jì)時(shí),一定要注重建筑結(jié)構(gòu)的等強(qiáng)度設(shè)計(jì)。另外,在關(guān)鍵的部位還需要具有耗能的設(shè)計(jì),只有這樣才能減弱地震能量造成的破壞。

2.4 遵守其它設(shè)計(jì)原則

在進(jìn)行概念設(shè)計(jì)時(shí)還需要遵守其它的一些設(shè)計(jì)原則,比如結(jié)構(gòu)延性設(shè)計(jì)原則和強(qiáng)柱弱梁的原則。在設(shè)計(jì)的時(shí)候要盡量的保證結(jié)構(gòu)具有比較好的延性,采用強(qiáng)柱弱梁是為了避免樓層破壞機(jī)制的發(fā)生。

3 概念設(shè)計(jì)的意義介紹

(1)運(yùn)用概念設(shè)計(jì)能夠在特定的環(huán)境中,對(duì)建筑空間和地理?xiàng)l件從整體的角度分析建筑結(jié)構(gòu)的整體效果。同時(shí)還能夠充分利用結(jié)構(gòu)和分體系之間的力學(xué)關(guān)系發(fā)揮重要的作用。有利于把握建筑結(jié)構(gòu)的各項(xiàng)性能,從而對(duì)分析結(jié)果有個(gè)合理的判斷。

(2)建筑物是一個(gè)完整的空間結(jié)構(gòu),里面每一個(gè)部件都發(fā)揮著重要的作用。因此,應(yīng)該將其看做是一個(gè)整體來(lái)考慮,但是現(xiàn)在建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì),在建筑空間的整體研究上仍存在一定的局限性。作為建筑結(jié)構(gòu)工程師,在設(shè)計(jì)的過(guò)程中要按照相關(guān)的規(guī)范和原則進(jìn)行設(shè)計(jì),同時(shí)對(duì)一些推薦性的規(guī)范不能盲目的遵守,而應(yīng)該將其作為設(shè)計(jì)中的參考,從而在具體的設(shè)計(jì)中能夠做出正確的判斷。

(3)運(yùn)用結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)能夠彌補(bǔ)理論設(shè)計(jì)的缺陷,現(xiàn)在建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平,并不能完全的保證對(duì)抗震、抗風(fēng)等自然災(zāi)害具有良好的效果。由最近幾年國(guó)內(nèi)發(fā)生的震災(zāi)結(jié)果分析來(lái)看,在某個(gè)層面上采用概念設(shè)計(jì)比計(jì)算發(fā)揮的作用更加明顯?,F(xiàn)在建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì),不管是從理論上還是計(jì)算上都存在著缺陷和不足。例如,對(duì)混凝土內(nèi)力和截面計(jì)算采用的理論不同,這兩者計(jì)算結(jié)果存在的矛盾,使其在實(shí)際的情況下很難發(fā)揮到預(yù)期的效果。因此,運(yùn)用概念設(shè)計(jì)夠有效的彌補(bǔ)設(shè)計(jì)過(guò)程中,由計(jì)算理論帶來(lái)的偏差。

4 結(jié)束語(yǔ)

隨著人們生活水平的提高,對(duì)建筑物的設(shè)計(jì)要求也會(huì)越來(lái)越高。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中運(yùn)用概念設(shè)計(jì)的理念,通過(guò)不斷的創(chuàng)新和合理的分析,能夠達(dá)到減少資源浪費(fèi)保障建筑安全的目的。概念設(shè)計(jì)的突出優(yōu)點(diǎn)將會(huì)受到越來(lái)越多人的青睞,它是建筑設(shè)計(jì)思想的提升,在不久的將來(lái)將會(huì)有更為廣泛的應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

[1]徐灼橋.對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中概念設(shè)計(jì)的分析[J].河南建材,2009(04).

第2篇

關(guān)鍵詞:結(jié)構(gòu)概念;建筑;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);應(yīng)用

中圖分類號(hào):S611 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)及科技的不斷發(fā)展,計(jì)算機(jī)的相應(yīng)算法也逐步趨于成熟,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更是被廣泛的應(yīng)用到了結(jié)構(gòu)工程當(dāng)中,在長(zhǎng)時(shí)間不懈努力下,建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)取得了較大的進(jìn)步,要想設(shè)計(jì)出一個(gè)優(yōu)秀的結(jié)構(gòu)工程,相應(yīng)的工程師必須具備豐富的經(jīng)驗(yàn)及先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念。一般而言,結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)所針對(duì)的是實(shí)踐當(dāng)中的力學(xué)分析或制度規(guī)定無(wú)法準(zhǔn)確或精確的問(wèn)題,不用計(jì)算,按照相應(yīng)的設(shè)計(jì)原則、力學(xué)關(guān)系、設(shè)計(jì)理念,從整體或全局角度解決相應(yīng)建筑工程當(dāng)中的布置和細(xì)微的應(yīng)急措施。

簡(jiǎn)析結(jié)構(gòu)概念

所謂的結(jié)構(gòu)概念就是沒(méi)有通過(guò)準(zhǔn)確值進(jìn)行計(jì)算,尤其是對(duì)那些難以作出準(zhǔn)確分析的問(wèn)題,根據(jù)整體結(jié)構(gòu)同子結(jié)構(gòu)體系之間力學(xué)關(guān)系、經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)、試驗(yàn)等獲取的新想設(shè)計(jì)思想,然后對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理布置。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)用結(jié)構(gòu)概念,大大拓寬了設(shè)計(jì)師的設(shè)計(jì)思路??墒?,傳統(tǒng)計(jì)算理論通常只強(qiáng)調(diào)如何提升整體建筑結(jié)構(gòu)抗力,造成使用的混凝土等級(jí)也不斷提高,加大了配筋量,從而逐漸提高了工程造價(jià)。如果在建筑設(shè)計(jì)過(guò)程中設(shè)計(jì)師僅僅強(qiáng)調(diào)配筋率,就會(huì)出現(xiàn)胖柱、肥梁的問(wèn)題。因?yàn)榻ㄖY(jié)構(gòu)很復(fù)雜,所以如果受到地震影響,加上材料的質(zhì)量、抗震的精確度、安裝質(zhì)量的優(yōu)劣等很多不確定因素,很容易造成設(shè)計(jì)結(jié)果同實(shí)際結(jié)果具有很大差距,所以至今為止還不能準(zhǔn)確計(jì)算出作用效應(yīng)。因?yàn)橛绊懡ㄖY(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的不確定因素有很多,所以建筑企業(yè)一定要充分重視結(jié)構(gòu)概念在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)用結(jié)構(gòu)概念的意義

提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的精確性及立體化

建筑結(jié)構(gòu)的計(jì)算理論是從破損計(jì)算、經(jīng)驗(yàn)估算、概率極限狀態(tài)計(jì)算等等階段發(fā)展而來(lái)的。目前,我國(guó)建筑業(yè)通常采用的都是概率極限狀態(tài)理論知識(shí)?,F(xiàn)階段,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的基本準(zhǔn)則就是極限狀態(tài)設(shè)計(jì)理論。雖然概率理論比較先進(jìn),但其計(jì)算方法在很大程度上都是相同的,所以和概率法非常相近。此外,如果在設(shè)計(jì)過(guò)程中只采用極限狀態(tài)理論難以對(duì)建筑承載能力進(jìn)行準(zhǔn)確的估計(jì),所以建筑業(yè)一定要積極推廣并應(yīng)用結(jié)構(gòu)概念,從而較好的解決現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)中無(wú)法準(zhǔn)確計(jì)算建筑物承載力的漏洞,提高建筑設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性。此外,因?yàn)榻ㄖ橐环N空間立體的結(jié)構(gòu),又有大量的構(gòu)件,并且這些構(gòu)件的切連方式非常復(fù)雜,所以設(shè)計(jì)師進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的時(shí)候一定要對(duì)建筑結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行整體上的布置。

提高建筑物的抗震能力

建筑設(shè)計(jì)師分析建筑結(jié)構(gòu)的時(shí)候,通常都會(huì)忽略結(jié)構(gòu)材料質(zhì)量、結(jié)構(gòu)空間作用、阻尼變化等各種因素對(duì)建筑的影響,從而增多了不確定因素,所以,進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的時(shí)候,尤其是館員抗震設(shè)計(jì)的時(shí)候一定要充分結(jié)合結(jié)構(gòu)概念,從而盡量發(fā)揮耗散地震的作用。

提升建筑設(shè)計(jì)水平

相應(yīng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師如果可以有效掌握結(jié)構(gòu)概念方法,而且能夠充分應(yīng)用于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)當(dāng)中,就能夠有效提升建筑設(shè)計(jì)水平,促進(jìn)建筑設(shè)計(jì)行業(yè)的不斷發(fā)展。

結(jié)構(gòu)概念在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

拓寬設(shè)計(jì)思路

因?yàn)閭鹘y(tǒng)結(jié)構(gòu)實(shí)際的計(jì)算理論側(cè)重于建筑結(jié)構(gòu)抗力的提升,所以導(dǎo)致建筑業(yè)逐漸提高對(duì)混凝土等級(jí)要求,加大配筋量,提高了建筑造價(jià)成本。下面筆者以建筑的抗震設(shè)計(jì)做例子,說(shuō)明結(jié)構(gòu)概念在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。在傳統(tǒng)方法中,通常都是設(shè)計(jì)師根據(jù)既定混凝土及尺寸來(lái)對(duì)結(jié)構(gòu)的剛度進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)算,然后根據(jù)剛度的大小來(lái)計(jì)算相應(yīng)地震力的大小,最終確定相應(yīng)的配筋量。這種方法主要以提高建筑抗震性作用進(jìn)行配筋,可是,增加結(jié)構(gòu)的配筋率以后也會(huì)提高結(jié)構(gòu)的剛度,所以提升了地震作用。然而,在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)用結(jié)構(gòu)概念之后,就能有效過(guò)寬設(shè)計(jì)師的設(shè)計(jì)思路,進(jìn)行建筑物的抗震設(shè)計(jì)的時(shí)候,絕不可以僅僅加強(qiáng)建筑物剛度,而要通過(guò)最科學(xué)、最合理的建筑結(jié)構(gòu)來(lái)降低相應(yīng)的地震作用。

結(jié)構(gòu)概念應(yīng)用于抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

為了確保相應(yīng)建筑物具有較高的抗震能力,設(shè)計(jì)是進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候一定要充分應(yīng)用結(jié)構(gòu)概念,從而在宏觀上有效控制結(jié)構(gòu)的抗震性,要想達(dá)到這一目標(biāo),應(yīng)從這樣幾方面著手:首先,選擇那些有利于建筑抗震性的場(chǎng)地,從而避免由于地面變形損壞相應(yīng)建筑物的問(wèn)題出現(xiàn),在條件允許的情況下,可以采取相應(yīng)措施穩(wěn)固建筑物的地基,保證建筑結(jié)構(gòu)的抗震性;其次,進(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的時(shí)候,在相同的結(jié)構(gòu)單元中不可以設(shè)置在不同性質(zhì)地基上,還不可以使用不一致的地基形式,從而充分發(fā)揮地基的潛能;第三,建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不僅要對(duì)稱,還要盡量簡(jiǎn)單,從而保證結(jié)構(gòu)的質(zhì)量、剛度等都能發(fā)生比較勻稱的變化,降低由于地震作用形成的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力;第四,必須選擇合理的結(jié)構(gòu)體系,相應(yīng)的抗震構(gòu)件應(yīng)對(duì)稱,設(shè)置多個(gè)抗震的防線,從而防止某個(gè)部位成為建筑薄弱環(huán)節(jié),結(jié)構(gòu)的傳力也更加簡(jiǎn)單;最后,建筑構(gòu)件的連接必須特別堅(jiān)固,還有具有相應(yīng)的剛度,這樣才能在整體上提高結(jié)構(gòu)的抗震能力,降低結(jié)構(gòu)自重,減輕地基向建筑物所傳遞的震力。

結(jié)構(gòu)概念在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用原則

選擇科學(xué)合理的結(jié)構(gòu)方案

一個(gè)設(shè)計(jì)的優(yōu)劣,評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)為其是否具備較強(qiáng)的合理性及經(jīng)濟(jì)性。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中采用的結(jié)構(gòu)體系及形式的可靠性是體現(xiàn)設(shè)計(jì)經(jīng)濟(jì)及合理的重要方面。因而,設(shè)計(jì)師一定要全面分析材料質(zhì)量、建筑設(shè)計(jì)要求、施工條件等,同相關(guān)施工負(fù)責(zé)人進(jìn)行充分的溝通才能確定相應(yīng)的結(jié)構(gòu)類型,選擇最合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案。

科學(xué)選擇設(shè)計(jì)簡(jiǎn)圖

設(shè)計(jì)簡(jiǎn)圖為結(jié)構(gòu)計(jì)算的一項(xiàng)基礎(chǔ)性內(nèi)容,所以設(shè)計(jì)師可以充分利用設(shè)計(jì)簡(jiǎn)圖對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析。相應(yīng)計(jì)算簡(jiǎn)圖的懸著直接關(guān)系到建筑安全性,所以必須謹(jǐn)慎,一定要選擇科學(xué)合理的簡(jiǎn)圖進(jìn)行計(jì)算,否則很容易產(chǎn)生結(jié)構(gòu)事故。

結(jié)論:

隨著生活水平的不斷提高,人們對(duì)于建筑設(shè)計(jì)的要求也是日益提高,比如建筑的抗震性、穩(wěn)定性、安全性等等。所以,相應(yīng)的設(shè)計(jì)工程師必須充分重視對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì),積極應(yīng)用結(jié)構(gòu)概念,從而盡量設(shè)計(jì)出符合人們需求的優(yōu)秀的作品。

參考文獻(xiàn):

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[2]程駿.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中結(jié)構(gòu)概念的有效應(yīng)用[J].城市建設(shè)理論研究(電子版),2012(7)

[3]程建偉.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中概念設(shè)計(jì)的應(yīng)用與研究[J].低溫建筑技術(shù),2009(8)

[4]韋潤(rùn)忠.簡(jiǎn)述建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的概念設(shè)計(jì)和經(jīng)驗(yàn)[J].科技資訊,2008(5)

第3篇

關(guān)鍵詞:抗震概念是設(shè)計(jì);建筑結(jié)構(gòu);分析及討論

中途分類號(hào):TU973 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

2013年4月20日8時(shí)02分,四川省雅安市蘆山縣發(fā)生了7.0級(jí)地震,震源深度13公里,這是即2008年以來(lái),四川發(fā)生的第二次大地震。

當(dāng)年的汶川地震是我國(guó)目前為止破壞力最大、范圍最廣的一次地震,當(dāng)時(shí),山河顫動(dòng)、大地移位、滿目瘡痍。

在2011年11日,日本東北部也發(fā)生了9.0級(jí)地震,造成了日本核電站爆炸,輻射物質(zhì)外泄,周邊人員受到威脅。

伴隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的逐漸進(jìn)步,城市范圍逐漸擴(kuò)張,地震所帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)損失也越來(lái)越高。所以,怎樣準(zhǔn)確的對(duì)地震進(jìn)行預(yù)防,降低所產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)損失,并且防止地震出現(xiàn)后衍生的次生災(zāi)害(例如:核電站爆炸、火災(zāi)等),就變成了當(dāng)前建筑工程部門首要處理的問(wèn)題。人們?cè)趯?duì)數(shù)次的地震災(zāi)害進(jìn)行分析,總結(jié)出:對(duì)于建筑抗震性能的設(shè)計(jì)來(lái)講,其結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)比計(jì)算設(shè)計(jì)更為關(guān)鍵。

一、建筑設(shè)計(jì)中抗震概念的必要性

當(dāng)前,我國(guó)正處速發(fā)展的階段,其建筑速度及建筑規(guī)模都超越了以往。那么,增強(qiáng)先進(jìn)計(jì)算理論的發(fā)展、提高計(jì)算機(jī)的使用、發(fā)展新型輕質(zhì)、高強(qiáng)、環(huán)保的建筑材料利用,將建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)同安全、可靠、經(jīng)濟(jì)相關(guān)聯(lián)就成為了建筑部門首要解決的問(wèn)題。但是,在飛速提升的背后,隱藏的是粗糙、盲目的建筑設(shè)計(jì),其對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是十分危險(xiǎn)的事情。對(duì)于當(dāng)前的情況,應(yīng)倡導(dǎo)利用概念設(shè)計(jì)的方法幫助設(shè)計(jì)師發(fā)揮創(chuàng)造性,同時(shí)推動(dòng)建筑行業(yè)的發(fā)展,所以,概念設(shè)計(jì)是十分重要的理念。

那么,抗震概念設(shè)計(jì)又是什么呢?抗震概念設(shè)計(jì)是鑒于地震災(zāi)害和工程經(jīng)驗(yàn)建立的抗震設(shè)計(jì)基本原則和思想,進(jìn)行建筑和結(jié)構(gòu)的總體布置并確定細(xì)部構(gòu)造的過(guò)程。對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)來(lái)講,概念設(shè)計(jì)、抗震計(jì)算和構(gòu)造措施三個(gè)層次同等重要,缺一不可。那么,也可以說(shuō)“概念設(shè)計(jì)”是建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)中最為關(guān)鍵的問(wèn)題。

這里說(shuō)的“概念設(shè)計(jì)”指的是在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),不但要對(duì)建筑整體結(jié)構(gòu)的抗震性能進(jìn)行關(guān)注,同時(shí)要根據(jù)結(jié)構(gòu)的破壞過(guò)程及機(jī)制,靈活將抗震標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用到設(shè)計(jì)中。不僅要把握整體布局,并且還要兼顧重要部位,進(jìn)而使結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中的問(wèn)題得到根本的解決,更好的提升建筑整體結(jié)構(gòu)的抗震性能。

建筑設(shè)計(jì)中,抗震概念設(shè)計(jì)的內(nèi)容主要包含工程整體結(jié)構(gòu)及細(xì)部的布置構(gòu)造;對(duì)于地震災(zāi)區(qū)建筑工程的結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)中,抗震概念設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)抗震計(jì)算及抗震構(gòu)造措施三方面內(nèi)容應(yīng)進(jìn)行關(guān)注;從建筑及構(gòu)造方面進(jìn)行綜合設(shè)計(jì)。

對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)中的抗震概念的設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō),基本為規(guī)范。當(dāng)前,世界各國(guó)都將建筑思想逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)閼?yīng)用多級(jí)設(shè)防的觀念。當(dāng)前的建筑抗震設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)通過(guò)修改及設(shè)定已經(jīng)趨于完善。在設(shè)計(jì)規(guī)范中,應(yīng)用了“兩個(gè)階段、三個(gè)水準(zhǔn)”的概念,即“小震不壞、中震可復(fù)、大震不倒”。

在建筑結(jié)構(gòu)的抗震概念設(shè)計(jì)中,包含著一些不確定或模糊不清的條件。例如:地震作用是一種循環(huán)往復(fù)且隨機(jī)性很強(qiáng)的荷載,建筑物受到地震破壞的原因也比較復(fù)雜,想要準(zhǔn)確預(yù)測(cè)遭受地震后的情況并進(jìn)行計(jì)算是十分困難的。

二、建筑設(shè)計(jì)應(yīng)注重場(chǎng)地的選擇

我國(guó)現(xiàn)行抗震規(guī)范按場(chǎng)地上建筑物的震害輕重程度把建筑場(chǎng)地劃分為對(duì)建筑抗震有利、一般、不利和危險(xiǎn)的地段。地震造成建筑的破壞,除地震直接引起結(jié)構(gòu)破壞外,還有場(chǎng)地條件的因素;因此抗震設(shè)防區(qū)的建筑工程宜選擇有利和一般地段,避開(kāi)不利地段,并不在危險(xiǎn)的地段進(jìn)行建設(shè)。

工程地質(zhì)條件對(duì)地震破壞影響很大,常有地震烈度異常現(xiàn)象,即“重災(zāi)區(qū)里有輕災(zāi),輕災(zāi)區(qū)里有重災(zāi)”,其產(chǎn)生的原因是局部地區(qū)的工程地質(zhì)條件不同。例如:蘆山縣太平鎮(zhèn)一座百年老宅,在“4.20”地震中地處震中9度烈度區(qū),震后建筑安然無(wú)恙、毫發(fā)未損,該宅地處位置就是老百姓常說(shuō)的“風(fēng)水寶地”。實(shí)際上就是抗震規(guī)范中提到的有利地段的一種體現(xiàn)。

三、合理把握建筑的體型

無(wú)數(shù)次的地震災(zāi)害表明,規(guī)則、簡(jiǎn)單、對(duì)稱的建筑在地震時(shí)較不容易破壞,對(duì)建筑設(shè)計(jì)規(guī)則性的要求,已普遍得到了高度重視。在設(shè)計(jì)建筑方案時(shí),建筑形體和布置應(yīng)符合抗震概念設(shè)計(jì)原則,盡量采用規(guī)則的建筑方案。也就是說(shuō),建筑的平面、立面應(yīng)力求規(guī)則、簡(jiǎn)單、對(duì)稱,抗側(cè)力體系的剛度和承載力,材料強(qiáng)度和質(zhì)量分布應(yīng)均勻、連續(xù)、無(wú)突變。震害表明,不規(guī)則的建筑在地震作用下容易產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)振動(dòng),進(jìn)而破壞。

規(guī)則性在抗震概念設(shè)計(jì)中是一個(gè)重要的概念。然而建筑設(shè)計(jì)創(chuàng)作是工程技術(shù)和人文藝術(shù)的結(jié)合,可構(gòu)造某種認(rèn)為環(huán)境體系,以滿足人們物質(zhì)和精神上的要求。為達(dá)此目的,建筑設(shè)計(jì)不可避免會(huì)出現(xiàn)一些復(fù)雜的建筑體型,這些復(fù)雜的建筑體型很難準(zhǔn)確的用若干簡(jiǎn)單的定量指標(biāo)來(lái)劃分不規(guī)則程度。因此,就需要有經(jīng)驗(yàn)的、有抗震知識(shí)素養(yǎng)的建筑師和結(jié)構(gòu)工程師相互配合,區(qū)分不規(guī)則、特別不規(guī)則和嚴(yán)重不規(guī)則等不規(guī)則程度;對(duì)所設(shè)計(jì)的建筑的抗震性能有所估計(jì),這樣才能設(shè)計(jì)出抗震性能良好的建筑。并按實(shí)際需要合理設(shè)置建筑抗震縫,可以將體型復(fù)雜的建筑物劃分為“規(guī)則”的建筑,從而降低抗震設(shè)計(jì)的難度,提高抗震設(shè)計(jì)的可靠度。

四、利用結(jié)構(gòu)的延性

一個(gè)結(jié)構(gòu)的抗震性能,主要取決于對(duì)地震“能量吸收和耗散”能力的大小,而又取決于結(jié)構(gòu)延性的大小。延性好,則結(jié)構(gòu)通過(guò)彈塑性變形耗散大量地震能量,使結(jié)構(gòu)免于倒塌。利用結(jié)構(gòu)的塑性變形的發(fā)展來(lái)抗御地震,吸收地震能量,因此增加結(jié)構(gòu)的延性,不僅能削弱地震反應(yīng),而且提高了結(jié)構(gòu)抗御強(qiáng)烈地震的能力。

在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,對(duì)于框架結(jié)構(gòu)體系,按規(guī)定應(yīng)采用梁端屈服型框架,使框架結(jié)構(gòu)塑性鉸出現(xiàn)在梁端,這就是所謂“強(qiáng)柱弱梁”型的延性框架;以提高結(jié)構(gòu)整體的變形能力和抗地震倒塌能力,防止建筑物在強(qiáng)烈地震作用下倒塌。同時(shí)要求,使鋼筋混凝土構(gòu)件正截面受剪承載力大于構(gòu)件彎曲時(shí)實(shí)際達(dá)到的剪力,即“強(qiáng)剪弱彎”,用以改善構(gòu)件自身的抗震性能,“強(qiáng)柱弱梁、強(qiáng)剪弱彎”是結(jié)構(gòu)抗震概念設(shè)計(jì)中的兩個(gè)重要概念。

對(duì)于砌體結(jié)構(gòu)房屋,按規(guī)定應(yīng)優(yōu)先采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓、屋蓋,設(shè)置圈梁和構(gòu)造柱,或采用配筋砌體,加強(qiáng)對(duì)砌體的約束,提高砌體結(jié)構(gòu)的延性和整體性,使砌體結(jié)構(gòu)在地震力的作用下,發(fā)生裂縫后不致倒塌。

五、設(shè)置多道防線

多道抗震防線對(duì)結(jié)構(gòu)在強(qiáng)震作用下的安全性是極其重要的,在建筑結(jié)構(gòu)中建立多重抗側(cè)力體系,當(dāng)?shù)谝坏婪谰€的抗側(cè)力構(gòu)件在強(qiáng)烈地震襲擊下遭到破壞后,后備的第二道及至第三道防線的抗側(cè)力構(gòu)件立即接替,抵擋后續(xù)的地震力的沖擊,可保證建筑物最低限度的安全,免于倒塌,贏得救援時(shí)間,便于救援人員及時(shí)施救,提高了對(duì)生命的保護(hù)。

例如目前廣泛采用的框架-剪力墻結(jié)構(gòu)體系,主要抗側(cè)力構(gòu)件是剪力墻,也就是第一道防線,一旦剪力墻開(kāi)裂或屈服,框架部分將起到第二道防線的作用;又例如框架-填充墻結(jié)構(gòu)體系,如設(shè)計(jì)得當(dāng),在地震作用下,填充墻就是第一道防線,一旦填充墻遭到破壞,框架梁將起到第二道防線的作用,框架柱則為第三道防線。

六、注重非結(jié)構(gòu)因素

根據(jù)蘆山“4.20”地震破壞現(xiàn)象分析,多數(shù)鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)建筑的砌體填充墻率先破壞,耗散了大部分地震能量,拖延了震害過(guò)程,限制了框架變形,減少了整體結(jié)構(gòu)的地震側(cè)移幅值,使主體結(jié)構(gòu)免遭厄運(yùn),確實(shí)充當(dāng)了抗震防線的“第一衛(wèi)士”。

在建筑抗震設(shè)計(jì)中,設(shè)計(jì)師應(yīng)注重填充墻對(duì)整個(gè)結(jié)構(gòu)抗震性能的影響,填充墻的布置在建筑平面上,應(yīng)力求對(duì)稱均勻,以免造成結(jié)構(gòu)偏心;沿房屋的豎向,填充墻應(yīng)連續(xù)貫通,以避免在填充墻中斷的樓層出現(xiàn)框架剪力的驟增。

結(jié)語(yǔ)

總而言之,抗震概念設(shè)計(jì)是決定建筑安全性能的關(guān)鍵所在,從建筑整體方案設(shè)計(jì)起始,就應(yīng)利用對(duì)建筑結(jié)構(gòu)抗震標(biāo)準(zhǔn)去應(yīng)對(duì)工程中將出現(xiàn)的問(wèn)題,例如:建筑體型、結(jié)構(gòu)體系、剛度分布、構(gòu)件延性等。從宏觀角度去進(jìn)行思考、判斷、選擇,再輔助必要的計(jì)算和構(gòu)造措施,從根本上消除建筑中的薄弱環(huán)節(jié),提升建筑整體抗震性能。也可以說(shuō),抗震概念的設(shè)定是基于建筑整體空間及地理問(wèn)題基礎(chǔ)上,運(yùn)用整體概念總結(jié)構(gòu)件方案,依據(jù)力學(xué)原理選取設(shè)計(jì)思路,更好的保證建筑整體性能,維護(hù)人民生命、財(cái)產(chǎn)安全。對(duì)建筑設(shè)計(jì)過(guò)程中如何把握抗震概念設(shè)計(jì)進(jìn)行探討是值得相關(guān)工作人員深入思考的事情。

參考文獻(xiàn)

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[2]段敬民,錢永久,張方,底部框剪砌體及結(jié)構(gòu)房屋抗震分析及抗震概念設(shè)計(jì);

第4篇

關(guān)鍵字:建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則問(wèn)題

1.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原則

1.1剛?cè)嵯酀?jì)的原則

所謂剛?cè)嵯酀?jì)原則,就是指剛強(qiáng)與柔和相互協(xié)調(diào),具體到建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)領(lǐng)域指的就是是建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要考慮到建筑物投入使用后承受的各種力的作用,為加強(qiáng)建筑物抗外力的能力在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)就必須對(duì)建筑物的剛度進(jìn)行控制,做到剛度適中,這樣才能保證建筑物的正常使用。一般來(lái)講,合理規(guī)范的建筑結(jié)構(gòu)體系都是剛?cè)嵯酀?jì)的,剛度過(guò)大會(huì)使建筑物的適應(yīng)能力降低,當(dāng)遇到強(qiáng)大的外力作用時(shí),建筑物的負(fù)荷能力不足就很容易使建筑物局部或是全部受損,從而影響建筑物的使用。但是如果建筑結(jié)構(gòu)過(guò)柔,那么它雖然能夠很好的抵御強(qiáng)大外力,但是由于過(guò)柔,建筑就容易出現(xiàn)變形或是整體傾斜等狀況,這樣也會(huì)影響建筑物的使用。那么建筑結(jié)構(gòu)究竟應(yīng)該剛一點(diǎn)還是柔一點(diǎn)?其實(shí),每個(gè)建筑都有自己獨(dú)特的要求及設(shè)計(jì)理念,所以不能照搬照抄,也不能將所有建筑物的剛?cè)岫榷甲鹘y(tǒng)一的規(guī)定,剛?cè)岫鹊陌盐招枰O(shè)計(jì)者根據(jù)實(shí)際情況綜合考慮各種因素來(lái)確定。

1.2多層設(shè)防的原則

安全的結(jié)構(gòu)體系應(yīng)該是多層設(shè)防的,就目前來(lái)看,大部分的建筑結(jié)構(gòu)都是超靜定結(jié)構(gòu)體系,一旦災(zāi)難來(lái)臨,建筑物的所有能夠抵抗外力的結(jié)構(gòu)就通力合作,協(xié)調(diào)抵御外力,但是這時(shí)候如果某個(gè)局部由于設(shè)計(jì)不合理或施工不合格等出現(xiàn)了問(wèn)題,那么建筑物局部或是整體就會(huì)受到致命性的破壞。因此對(duì)于這類問(wèn)題,在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)設(shè)計(jì)者就應(yīng)該做好多道防線的設(shè)計(jì),以保證建筑物抵御強(qiáng)大外力的侵害。同時(shí),設(shè)計(jì)者應(yīng)該理解并且靈活運(yùn)用超靜定結(jié)構(gòu)體系,因?yàn)樗w現(xiàn)了多層設(shè)置防御線的設(shè)計(jì)理念。或許設(shè)計(jì)者會(huì)覺(jué)得自己的計(jì)算等都很準(zhǔn)確,不會(huì)有什么問(wèn)題出現(xiàn),但是看看日常生活中的許多事故,就能夠發(fā)現(xiàn)由于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)導(dǎo)致建筑物倒塌等問(wèn)題常有發(fā)生,因而在精確計(jì)算的同時(shí)設(shè)計(jì)者更應(yīng)該考慮到結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的隱患,理解建筑結(jié)構(gòu)的絕對(duì)安全性,以保證結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能夠更好的加強(qiáng)建筑物抗外力能力。

1.3圈出節(jié)點(diǎn)的原則

在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,所謂節(jié)點(diǎn)就是指各構(gòu)件交接的地方,或者是連接異常處。不同類型的構(gòu)件相連接,同一構(gòu)件截面改變之處都會(huì)形成在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中需要表示清楚的節(jié)點(diǎn)。結(jié)構(gòu)體系是一個(gè)錯(cuò)綜復(fù)雜的變化的系統(tǒng),在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中節(jié)點(diǎn)是無(wú)處不在的。當(dāng)外力對(duì)建筑物的侵襲突然加大時(shí),對(duì)于單一的構(gòu)件,外力的傳遞能夠合理傳遞,因而也可以得到有效的控制。而對(duì)于復(fù)雜的結(jié)構(gòu)體系來(lái)說(shuō),各節(jié)點(diǎn)的復(fù)雜性是難以預(yù)測(cè)和控制的,即便在理論上保證了各個(gè)組件的強(qiáng)度等,但是由于各節(jié)點(diǎn)的存在都是客觀存在的,外力的傳遞會(huì)因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)的復(fù)雜而出現(xiàn)應(yīng)力集中無(wú)法傳遞或中斷的可能,由此就會(huì)產(chǎn)生很大的破壞力。

1.4以人為本的原則

建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)最終是要變成實(shí)體建筑物的,它是供人類使用的,因此,在設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)時(shí),將人的心理、期望等都考慮在內(nèi)是以人為本原則的基本要求。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,人們生活水平不斷提高,對(duì)自身的居住辦公等的要求也不斷提高。生活在大都市的人們都希望回歸自然,希望更多的與大自然接觸,因而設(shè)計(jì)者應(yīng)該根據(jù)這一特點(diǎn)設(shè)計(jì)出以綠色為基礎(chǔ)包含生態(tài)、環(huán)保,可持續(xù)發(fā)展等多種理念結(jié)合的結(jié)構(gòu)。

2.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題

2.1高層建筑基礎(chǔ)的選型

高層建筑的基礎(chǔ)的選擇應(yīng)該要以安全實(shí)用及經(jīng)濟(jì)合理為主要目標(biāo)。選用整體性好,既能滿足地基承載力又能滿足建筑物允許變形的要求,同時(shí)還要能夠很好地調(diào)節(jié)不均勻沉降的基礎(chǔ)形式。一般有筏板基礎(chǔ)、箱形基礎(chǔ)、條形交叉梁基礎(chǔ)三種基礎(chǔ)形式,在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)上部結(jié)構(gòu)類型、層數(shù)、荷載及地基承載力選用合理的基礎(chǔ)形式。筏形基礎(chǔ)有梁板式和平板式,當(dāng)建筑物層數(shù)較多,地下室柱距較大、基底反力很大時(shí),宜優(yōu)先選用平板式。采用梁板式筏基時(shí),基礎(chǔ)梁截面大必然增加基礎(chǔ)埋置深度,當(dāng)水位高時(shí)更為不利,梁板的混凝土需分層澆筑,梁支模費(fèi)事,因而增長(zhǎng)工期,綜合經(jīng)濟(jì)效益反而比平板式差。筏形基礎(chǔ)的雙向底板的厚度,除滿足正截面承載力外,主要由沖切、剪切承載力確定。

2.2連梁超筋等相關(guān)問(wèn)題

剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中連梁超筋是一種常見(jiàn)現(xiàn)象。某段剪力墻各墻肢通過(guò)連梁形成整體,成為連肢墻或壁式框架,使此墻段具有較大的抗側(cè)剛度,要達(dá)到此目的主要是依靠連梁的約束彎矩。連梁的超筋實(shí)質(zhì)是計(jì)算剪力不滿足剪壓比要求。連梁易超筋的部位,在一般剪力墻結(jié)構(gòu)中,豎向在總高度1/3左右的樓層;平面中,當(dāng)墻段較長(zhǎng)時(shí)其中部的連梁易超筋;某墻段中墻肢截面高度(即平面中的長(zhǎng)度)大小懸殊不均勻時(shí),在大墻肢上的連梁易超筋。

2.3回彈再壓縮問(wèn)題

基坑開(kāi)挖時(shí),摩擦角范圍內(nèi)的坑邊的基底土受到約束,不反彈,坑中心的地基土反彈,回彈以彈性為主,回彈部分被人工清除。當(dāng)基礎(chǔ)較小,坑底受到很大約束,如獨(dú)立基礎(chǔ),回彈可以忽略,在計(jì)算沉降時(shí),應(yīng)按基底附加應(yīng)力計(jì)算。當(dāng)基坑很大時(shí),相對(duì)受到較小約束,如箱基。計(jì)算沉降時(shí)應(yīng)按基底壓力計(jì)算,被坑邊土約束的部分當(dāng)作安全儲(chǔ)備,這也是計(jì)算沉降大于實(shí)際沉降的原因之一。

由于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是一個(gè)系統(tǒng)而全面的工作,它要求設(shè)計(jì)者有深厚的理論知識(shí),同時(shí)還要有活躍創(chuàng)新的的思維以及嚴(yán)謹(jǐn)負(fù)責(zé)的工作態(tài)度。設(shè)計(jì)者要想真正做好建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)就要從每個(gè)基礎(chǔ)的細(xì)節(jié)做起,注意每個(gè)部件的設(shè)計(jì),使各部件之間相互協(xié)調(diào)。同時(shí)還要做到知其然知其所以然,只有這樣才能真正理解建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),才能真正做好結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);只有真正做到事無(wú)巨細(xì),做到細(xì)心嚴(yán)謹(jǐn),才能真正在工作中不斷積累經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)從而做出更好的設(shè)計(jì)。

參考文獻(xiàn):

第5篇

關(guān)鍵詞:結(jié)構(gòu)施工圖;基本方法;常見(jiàn)問(wèn)題

一、前言

我國(guó)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)施工圖在解決施工作業(yè)的問(wèn)題中起到了很大的作用,只有加強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平,分析其出現(xiàn)的問(wèn)題并制定解決措施,對(duì)我國(guó)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)施工圖存在的問(wèn)題進(jìn)行分析,才能夠使建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的作用得到更大的發(fā)揮。

二、房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本方法

1、結(jié)構(gòu)平面圖

在繪制結(jié)構(gòu)平面布置圖時(shí),是否要輸入結(jié)構(gòu)軟件進(jìn)行建模呢?當(dāng)建筑地處抗震設(shè)防烈度為6度區(qū)時(shí),根據(jù)建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范,是可以不用進(jìn)行截面抗震驗(yàn)算的,但必須符合相關(guān)的抗震措施要求。因此對(duì)于砌體結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)可以不用在軟件中建模,直接設(shè)計(jì)即可,但設(shè)計(jì)中需要注意受壓和局部受壓的問(wèn)題。當(dāng)然,如果時(shí)間允許的情況下還是輸入建模較好,有一個(gè)便利就是可以利用軟件來(lái)進(jìn)行荷載導(dǎo)算計(jì)算現(xiàn)澆板配筋及裂縫和撓度,需要注意的是,基礎(chǔ)最好用手算。當(dāng)建筑地處抗震設(shè)防烈度為7度及以上時(shí)輸入軟件建模計(jì)算是最好的捷徑。

2、屋頂(面)結(jié)構(gòu)圖

當(dāng)建筑是坡屋面時(shí),結(jié)構(gòu)的處理方式有梁板式及折板式兩種。梁板式適用于建筑平面不規(guī)整,板跨度較大,屋面坡度及屋脊線轉(zhuǎn)折復(fù)雜的坡屋面;折板式適用于相反的條件。兩種形式的板均為偏心受拉構(gòu)件,板配筋時(shí)應(yīng)有部分或全部的板負(fù)筋拉通以抵抗拉力且兼做抗裂鋼筋使用。板厚盡量大于等于120mm。至于坡屋面板的平面畫(huà)法,通常使用剖面示意圖加大樣詳圖的表示方法,這樣更便于施工人員正確理解圖紙。正確繪圖和設(shè)計(jì)的關(guān)鍵是設(shè)計(jì)人員詳細(xì)的表達(dá)屋面起坡的每個(gè)細(xì)節(jié),設(shè)計(jì)的最終目的不是讓審圖人員看懂,而是讓現(xiàn)場(chǎng)的施工人員一目了然,最終實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)人的意圖。

3、大樣詳圖

大樣詳圖的繪制可在建筑詳圖的基礎(chǔ)上直接繪制,也可在以前做過(guò)的詳圖的基礎(chǔ)上來(lái)局部改進(jìn)繪制。這階段需要注意在不更改建筑外形的前提下盡量的使結(jié)構(gòu)受力合理、施工方便,標(biāo)注標(biāo)高時(shí)注意考慮到建筑面層和保溫的影響。

4、樓梯

樓梯梯板要注意撓度的控制,板厚一般取L/27~L/33(有抗震要求的框架結(jié)構(gòu)宜參照?qǐng)D集《11GF101-2》板厚取值不小于140mm),框架結(jié)構(gòu)因平臺(tái)板和梯梁的擱置造成該部位的柱形成短柱,這種情況下要注意框架柱的箍筋需全長(zhǎng)加密,體積配箍率不應(yīng)小于1.2%(9度一級(jí)時(shí)不應(yīng)小于1.5%)。另外,梯梁要注意的是梁下凈高要滿足建筑的要求,首段梯板的基礎(chǔ)應(yīng)注意基礎(chǔ)的沉降問(wèn)題,必要時(shí)應(yīng)設(shè)梯梁。

5、基礎(chǔ)

以擴(kuò)展基礎(chǔ)為例,基礎(chǔ)混凝土的強(qiáng)度等級(jí)選擇應(yīng)符合結(jié)構(gòu)耐久性的要求,錐形基礎(chǔ)的邊緣高度不宜小于200mm,兩個(gè)方向的坡度不宜大于1:3,階梯形基礎(chǔ)的每階高度宜為300~500mm。受力鋼筋的最小配筋率不應(yīng)小于0.15%,設(shè)計(jì)時(shí)基礎(chǔ)總高度的取值應(yīng)注意地規(guī)8.2.11條的計(jì)算前提,即當(dāng)臺(tái)階的寬高比小于或等于2.5且偏心距小于或等于1/6基礎(chǔ)寬度時(shí),實(shí)際設(shè)計(jì)中當(dāng)單個(gè)基礎(chǔ)長(zhǎng)寬比值太大時(shí),應(yīng)考慮和相鄰基礎(chǔ)聯(lián)合做聯(lián)合基礎(chǔ)(單獨(dú)基礎(chǔ)柱基基礎(chǔ)底面兩個(gè)方向的邊長(zhǎng)比值大于2時(shí),宜做基礎(chǔ)梁[4])。

三、結(jié)構(gòu)施工圖設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題

1、分析結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)總說(shuō)明中存在的問(wèn)題

(一)、框架結(jié)構(gòu):

(1)、未注明:設(shè)計(jì)應(yīng)明確結(jié)構(gòu)的用途,在設(shè)計(jì)使用年限內(nèi)未經(jīng)技術(shù)鑒定或設(shè)計(jì)許可,不得改變結(jié)構(gòu)的用途和使用環(huán)境。

(2)、未注明鋼筋的性能指標(biāo)

(3)、填充墻的要求寫的不全面,例如樓梯間和人流通道部位,應(yīng)采用鋼絲網(wǎng)砂漿面層加強(qiáng),這句話往往漏掉,另外,填充墻的材料、容重等都應(yīng)寫明確。

(二)、砌體結(jié)構(gòu):

(1)、未注明砌體的施工質(zhì)量控制等級(jí)。

(2)地面以下(潮濕環(huán)境)墻材及砂漿應(yīng)按照砌規(guī)的相關(guān)要求寫明。

(3)樓梯間墻體應(yīng)加鋼筋網(wǎng)片或設(shè)鋼筋混凝土帶及配筋磚帶等。

2、建筑構(gòu)造設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題分析

(一)、設(shè)計(jì)人員的問(wèn)題

在實(shí)際工作中由于設(shè)計(jì)任務(wù)急,計(jì)算結(jié)果存在問(wèn)題,由于改計(jì)算模型浪費(fèi)時(shí)間太多,設(shè)計(jì)人員根據(jù)經(jīng)驗(yàn)手工將梁的計(jì)算配筋及支承情況等修改,結(jié)果可能未考慮配筋率超2%箍筋直徑要加大和梁腹板高度大于450時(shí),側(cè)面鋼筋的間距不宜大于200,和0.1%的配筋構(gòu)造要求。

(二)、梁上部鋼筋的凈距問(wèn)題

在住宅陽(yáng)臺(tái)的挑梁中,按照構(gòu)造的要求及規(guī)定,上部鋼筋的凈距應(yīng)該為1.5倍鋼筋并且水平方向的凈間距不應(yīng)小于30,而在實(shí)際設(shè)計(jì)中,因配筋太大造成梁上部鋼筋凈距小于規(guī)定的數(shù)值,較密的上部鋼筋影響了混凝土的質(zhì)量,使混凝土難以振搗,在這種情況下,最好采用加大梁截面或雙排配筋。

3、設(shè)計(jì)方法中存在的問(wèn)題

(一)、抗震概念設(shè)計(jì)欠缺

從廣義上來(lái)看,建筑抗震的思想和原理在實(shí)際操作中的運(yùn)用就是概念設(shè)計(jì),它實(shí)際上是在很多方面都對(duì)建筑提出了要求,是針對(duì)建筑物抗震設(shè)計(jì)的一個(gè)重要技巧。但在部分實(shí)際的設(shè)計(jì)中,設(shè)計(jì)者會(huì)出于個(gè)人各方面的考慮,其設(shè)計(jì)的施工圖并不符合概念設(shè)計(jì)的要求。不管出于什么目的,作為設(shè)計(jì)者都應(yīng)該在其設(shè)計(jì)的施工圖中加強(qiáng)抗震概念設(shè)計(jì)的理念,設(shè)計(jì)工作中貫穿抗震概念設(shè)計(jì)的思想。

(二)、局部出現(xiàn)深梁及構(gòu)造欠缺

在住宅建筑中,如果遇到底部框架―抗震墻結(jié)構(gòu),倘若底層柱網(wǎng)過(guò)密分布、上部結(jié)構(gòu)傳力不直接,這就會(huì)導(dǎo)致二樓局部出現(xiàn)深梁。設(shè)計(jì)者在抗震設(shè)計(jì)中,要本著“強(qiáng)柱弱梁”的思想盡可能地減少深梁出現(xiàn)的幾率。這是由于深梁的剛度很大,當(dāng)房屋遭遇地震時(shí)會(huì)經(jīng)歷塑性階段,這時(shí)剛度相對(duì)較小的柱中會(huì)出現(xiàn)塑性鉸,這樣房屋就會(huì)被整體破壞。

四、結(jié)構(gòu)施工圖設(shè)計(jì)改進(jìn)建議

1、改進(jìn)設(shè)計(jì)人員自身問(wèn)題

首先,作為專業(yè)的設(shè)計(jì)人員必須要有明確的設(shè)計(jì)概念,平時(shí)加強(qiáng)對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)和對(duì)規(guī)范的理解,在實(shí)際工作中能靈活地運(yùn)用專業(yè)知識(shí),概念清新,活學(xué)活用。其次,設(shè)計(jì)軟件是設(shè)計(jì)人員必不可少的工具,要對(duì)設(shè)計(jì)軟件有充分的了解,能夠較為全面地把握設(shè)計(jì)軟件的原理、構(gòu)造要求、適用范圍、配筋規(guī)則等各方面的問(wèn)題,能夠熟練運(yùn)用,鍛煉運(yùn)用設(shè)計(jì)軟件的技巧,積累操作經(jīng)驗(yàn)。

2、思想教育和嚴(yán)格審核

設(shè)計(jì)單位內(nèi)部應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)設(shè)計(jì)人員的思想教育,反復(fù)強(qiáng)調(diào)質(zhì)量才是工作的首位,合理地調(diào)整設(shè)計(jì)時(shí)間安排,避免工作人員因?yàn)槊τ谮s工而疏忽了設(shè)計(jì)的質(zhì)量,以保證建筑的安全性。應(yīng)加強(qiáng)對(duì)設(shè)計(jì)人員的繼續(xù)教育工作,促進(jìn)專業(yè)技術(shù)人員不僅更新知識(shí)、加強(qiáng)能力,更要提高素質(zhì),做到質(zhì)量第一、注重實(shí)效、理論聯(lián)系實(shí)際。還要規(guī)范各方責(zé)任的權(quán)限和范圍,加強(qiáng)審查審核的程序的規(guī)范性,各審查機(jī)構(gòu)的審查人員應(yīng)該是通過(guò)認(rèn)定的專業(yè)人士,所有審查人員都應(yīng)進(jìn)行必要的崗位培訓(xùn)。

五、結(jié)束語(yǔ)

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)施工圖在建筑施工中至關(guān)重要,因此,在工程的后續(xù)發(fā)展中,要不斷提高設(shè)計(jì)人員的職業(yè)素質(zhì),加強(qiáng)對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)作用的重視,嚴(yán)格施工體系,促進(jìn)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平的提高。

參考文獻(xiàn):

[1]沙欣,叢朝暉,羅恕.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)施工圖中應(yīng)注意的一些問(wèn)題[j].遼寧建材.2005

[2]紀(jì)榮洋,王文可.潘可明.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)探討[J].低溫建筑技術(shù).2008

[3]莫雪輝.深度探討如何提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平[J].科技資訊.2008

[4]全國(guó)民用建筑工程設(shè)計(jì)技術(shù)措施2009,結(jié)構(gòu)(地基與基礎(chǔ))

[5]建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范 GB50007-2011

第6篇

【關(guān)鍵詞】建筑結(jié)構(gòu);安全度;設(shè)計(jì)研究

1.建筑結(jié)構(gòu)安全度設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)述

1.1建筑結(jié)構(gòu)安全度設(shè)計(jì)的概念

建筑結(jié)構(gòu)安全度的設(shè)計(jì)主要體現(xiàn)在建筑結(jié)構(gòu)的適用性、耐久性及安全性,建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中常用安全度來(lái)檢測(cè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的適用性、耐久性和安全性[1]。建筑結(jié)構(gòu)的適用性主要是指建筑在使用的過(guò)程中擁有較好的適用功能,使得建筑各方面的功能得到最好的發(fā)揮。建筑結(jié)構(gòu)的耐久性主要指建筑能夠在正常使用和安全維護(hù)的情況下的使用時(shí)間,建筑適用時(shí)間的設(shè)計(jì)。建筑安全性主要是建筑能在外力負(fù)荷下仍然能夠安全使用,同時(shí)還有具有一定的抗震作用,保證建筑物的平穩(wěn)、安全。

1.2檢測(cè)建筑結(jié)構(gòu)安全性的方法

隨著建筑設(shè)計(jì)技術(shù)的不斷發(fā)展,開(kāi)始利用建筑結(jié)構(gòu)的安全度可以檢測(cè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全性和可靠性。安全度檢測(cè)方法的運(yùn)用原理主要是利用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的失敗概率來(lái)檢測(cè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全性。結(jié)合實(shí)際的建筑工程,把建筑結(jié)構(gòu)本身具有的抗壓力和負(fù)荷力之間的相互作用分開(kāi),形成隨機(jī)的變量,按照建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)作為依據(jù),實(shí)現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全性檢測(cè)。但是這種方法還存在一定的缺陷,還在不斷完善中。

2.建筑結(jié)構(gòu)安全度設(shè)計(jì)存在的問(wèn)題

2.1建筑結(jié)構(gòu)抗震性較弱

近年來(lái),我國(guó)一些地區(qū)發(fā)生了嚴(yán)重的地震災(zāi)害,導(dǎo)致房屋倒塌,傷亡嚴(yán)重。地震災(zāi)害的發(fā)生同時(shí)也在告訴我們我國(guó)建筑的抗震性能還十分的薄弱。建筑的抗震性,可以保證建筑的平穩(wěn)、不倒塌,減少人員的傷亡和經(jīng)濟(jì)損失。所以建筑的抗震性設(shè)計(jì)顯得尤為重要。雖然,我國(guó)的建筑抗震性還沒(méi)有達(dá)到一定的標(biāo)準(zhǔn),但是實(shí)施的《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》,為我國(guó)建筑的抗震性設(shè)計(jì)建筑提供了重要的理論依據(jù)。

2.2結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)材料問(wèn)題嚴(yán)重

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)材料問(wèn)題重要表現(xiàn)在建筑材料的偷工減料現(xiàn)象上。一些建筑單位在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的時(shí)候,為了節(jié)省建筑開(kāi)支,提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益,過(guò)度節(jié)省施工材料,導(dǎo)致建筑工程質(zhì)量沒(méi)有得到很好的保障,同時(shí)也影響到建筑結(jié)構(gòu)的安全性。建筑工程施工中有明確的規(guī)定,施工所用的鋼材量比例要規(guī)范合理。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候要充分考慮建筑適用的鋼材量,控制高鋼材的使用量[2]。還有一些建筑單位雖然鋼材量得到保證,但是為了節(jié)省財(cái)務(wù)開(kāi)支,采用價(jià)格較低的鋼材。這些鋼材雖然具有很好的強(qiáng)度,但是它的脆性也同樣很大,穩(wěn)定性低,存在很大的安全隱患,威脅人們的生命財(cái)產(chǎn)安全。

2.3結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)缺乏合理性

首先由于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員的整體素質(zhì)不佳,導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)缺乏科學(xué)合理的依據(jù)。建筑結(jié)構(gòu)不合理,對(duì)建筑的安全性造成很大的影響。一些建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員只注重建筑的美觀度,而忽略了建筑的質(zhì)量和安全性,造成不可估計(jì)的損失。再者,建筑企業(yè)管理人員沒(méi)有對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖進(jìn)行嚴(yán)格的審核,導(dǎo)致不合理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的使用和實(shí)行,給公司造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。這些都是造成建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理的原因,建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員必須重視。

3.提高建筑結(jié)構(gòu)安全度設(shè)計(jì)的措施

3.1提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員的素質(zhì)

建筑結(jié)構(gòu)安全度設(shè)計(jì)要按照國(guó)家的建筑設(shè)計(jì)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)來(lái)進(jìn)行,一個(gè)是要依據(jù)國(guó)家的建筑設(shè)計(jì)的政策,還有就是按照國(guó)家的經(jīng)濟(jì)狀況和技術(shù)能力。主要包括建筑結(jié)構(gòu)體系的選型、結(jié)構(gòu)的傳力、建筑鋼筋使用規(guī)定等方面的要求,這些因素都對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的安全性都有著一定的影響。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員的素質(zhì)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)安全度設(shè)計(jì)有著根本性的影響。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員由于對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的安全度理論不了解,缺乏相關(guān)的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)安全問(wèn)題的出現(xiàn)。建筑企業(yè)要定期對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員進(jìn)行培訓(xùn)和考核,加強(qiáng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員對(duì)結(jié)構(gòu)安全度的認(rèn)識(shí),提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)能力,實(shí)現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)安全度設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。定期進(jìn)行考核,以保證培訓(xùn)的效果。

3.2合理節(jié)省建筑施工材料

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,節(jié)省建筑施工材料,是提高建筑企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益,促進(jìn)建筑企業(yè)的快速發(fā)展。最佳的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案就是在保證建筑質(zhì)量的同時(shí)可以盡量減少施工材料,實(shí)現(xiàn)建筑企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。如果建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理,就會(huì)造成施工材料的浪費(fèi),不是滿足建筑結(jié)構(gòu)經(jīng)濟(jì)合理化的要求[3]。在一些發(fā)達(dá)國(guó)家,建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師們都以節(jié)約施工材料作為設(shè)計(jì)目標(biāo),但是要在保證施工質(zhì)量,合理節(jié)省建筑施工材料。一些建筑公司為了保證經(jīng)濟(jì)效益,過(guò)度節(jié)省材料,導(dǎo)致建筑工程質(zhì)量問(wèn)題的出現(xiàn)。所以建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員要按照實(shí)際建筑工程的需要,合理安排施工材料,提高建筑工程質(zhì)量。同時(shí)鋼材的合理運(yùn)用是提高建筑物抗震性的重要元素,所以為了提高建筑物的抗震性,鋼材量的使用要充足。

3.3善于運(yùn)用新技術(shù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,建筑業(yè)得到了很大的發(fā)展空間,人們對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要求,建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作變得更加的繁雜,難度也變得越來(lái)越大。以前的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方式已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)的要求。例如在一些比較復(fù)雜的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,原有的建筑結(jié)構(gòu)模型不能清楚的計(jì)算出建筑結(jié)構(gòu)的建筑物的承載力,或者計(jì)算差生偏差,使得建筑物的安全性受到很大的影響。信息時(shí)代的,將建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算機(jī)軟件相結(jié)合,成為了現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的新方式。通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件可以準(zhǔn)確計(jì)算出建筑物的相關(guān)數(shù)據(jù),使得建筑結(jié)構(gòu)安全度設(shè)計(jì)得到很好的保障[4]。所以建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員要善于運(yùn)用新技術(shù)進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)安全度設(shè)計(jì),保障建筑物的安全性和可靠性。

4.結(jié)語(yǔ)

建筑結(jié)構(gòu)安全度設(shè)計(jì)關(guān)系到人們的生命財(cái)產(chǎn)安全,必須引起建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員的關(guān)注。按照國(guó)家規(guī)定進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),在節(jié)省施工材料的同時(shí),要保證建筑鋼材的使用量,善于運(yùn)用新技術(shù)進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的質(zhì)量[5]。提高建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)水平,完善建筑結(jié)構(gòu)安全度設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)的適用性、耐久性及安全性,保證人們的生命財(cái)產(chǎn)安全。

參考文獻(xiàn)

[1]胡松.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全度的探討[J].中小企業(yè)管理與科技(上旬刊).2010(09):89-90.

[2]張春明.建筑結(jié)構(gòu)安全度設(shè)計(jì)的思考[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品.2010(16):67-68.

[3]呂戲洋,馬玉剛,沈偉良.淺談如何提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量[J].知識(shí)經(jīng)濟(jì).2009(04):45-46.

第7篇

【關(guān)鍵字】力學(xué);土木工程;計(jì)算簡(jiǎn)圖;內(nèi)力計(jì)算

1、概述

人類為了滿足生活和生產(chǎn)活動(dòng)的需求,建造了房屋、道路橋梁、隧道、堤壩、電站、港口、機(jī)場(chǎng)等建筑物和構(gòu)筑物。建造各類建筑物和構(gòu)筑物的科學(xué)技術(shù)統(tǒng)稱為土木工程。在土木工程漫長(zhǎng)的發(fā)展過(guò)程中,力學(xué)知識(shí)一直有著廣泛的應(yīng)用。通過(guò)經(jīng)驗(yàn)的積累,人類很早就會(huì)建房子、架橋梁,但只有擁有了現(xiàn)代力學(xué)知識(shí),人們才能建造出摩天大樓、巨型水壩、大跨橋梁、海洋平臺(tái)、海底隧道等宏偉工程。

土木工程專業(yè)本科教學(xué)主要開(kāi)設(shè)的力學(xué)必修課程包括理論力學(xué)、材料力學(xué)和結(jié)構(gòu)力學(xué)三門專業(yè)基礎(chǔ)課,通常稱為土木工程的“三大力學(xué)”。 土木工程中常用的結(jié)構(gòu)構(gòu)件包括桿、梁、柱、板、殼、桁架、懸索等。在這些結(jié)構(gòu)構(gòu)件力學(xué)分析的基礎(chǔ)上,土木工程師可以建造出結(jié)構(gòu)優(yōu)化、安全可靠的現(xiàn)代大型結(jié)構(gòu)物。

2、模型的建立

人們對(duì)事物的認(rèn)識(shí)往往并不是直接考察其真實(shí)的全部,而是通過(guò)科學(xué)抽象與合理簡(jiǎn)化、略去次要因素并抓住其本質(zhì)特征而建立近似替代物來(lái)進(jìn)行分析研究的。結(jié)構(gòu)的力學(xué)分析就是按照上述的道理采用力學(xué)建模進(jìn)行研究的,即利用力學(xué)、工程結(jié)構(gòu)知識(shí)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),首先經(jīng)過(guò)科學(xué)的抽象,并根據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)際的受力、變形等主要因素,對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理的簡(jiǎn)化;經(jīng)簡(jiǎn)化后可以用作分析計(jì)算的模型,稱為結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡(jiǎn)圖或力學(xué)模型。

2.1 對(duì)外力的假設(shè)及簡(jiǎn)化

對(duì)外力的假設(shè)及簡(jiǎn)化反映了外力對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的作用情況。根據(jù)不同的情況將外力簡(jiǎn)化成不同的荷載。比如,當(dāng)外力作用面積相對(duì)于結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)較小,可將其簡(jiǎn)化為集中荷載,否則簡(jiǎn)化為均布荷載。若外力相對(duì)于結(jié)構(gòu)位置和大小變化均較小,可將其簡(jiǎn)化為靜荷載,否則簡(jiǎn)化為動(dòng)荷載。

2.2 對(duì)約束及連接的假設(shè)及簡(jiǎn)化

對(duì)約束及連接的假設(shè)及簡(jiǎn)化外部約束反映了約束體對(duì)結(jié)構(gòu)和約束體連接處位移的限制情況,約束的類別很多,根據(jù)不同的標(biāo)準(zhǔn)可以將其簡(jiǎn)化成具體理想的約束。比如,當(dāng)約束體的剛度很大或者結(jié)構(gòu)和約束體連接處位移受到限制小到可以忽略時(shí),就可以將其簡(jiǎn)化為剛性約束,如光滑接觸面、固定支座、活動(dòng)支座等。當(dāng)約束體存在變形且結(jié)構(gòu)和約束體連接處位移產(chǎn)生的影響不可以忽略時(shí),可將其簡(jiǎn)化為理性柔性約束,如彈性支座、柔索;將桿件結(jié)構(gòu)體系的構(gòu)件與構(gòu)件之間連接簡(jiǎn)化為鉸結(jié)點(diǎn)、剛結(jié)點(diǎn)等。

目前建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)采用PKPM軟件進(jìn)行計(jì)算,使用過(guò)程中最關(guān)鍵的就是建模,也就是將一個(gè)復(fù)雜的工程問(wèn)題簡(jiǎn)化為一個(gè)簡(jiǎn)單的力學(xué)計(jì)算簡(jiǎn)圖,這就離不開(kāi)力學(xué)知識(shí)。力學(xué)模型選取的正確與否直接關(guān)系到最終計(jì)算結(jié)果的正誤。

3、內(nèi)力的計(jì)算

計(jì)算機(jī)不是萬(wàn)能的,如果在程序的操作過(guò)程中,因?yàn)槟硞€(gè)參數(shù)輸入錯(cuò)誤,導(dǎo)致整個(gè)內(nèi)力計(jì)算結(jié)果錯(cuò)誤,而計(jì)算機(jī)不具備這種糾偏能力,就需要利用力學(xué)知識(shí)進(jìn)行判斷、檢驗(yàn),以避免錯(cuò)誤的出現(xiàn)。有些構(gòu)件采用PKPM進(jìn)行計(jì)算相當(dāng)麻煩,比如小框架結(jié)構(gòu)的樓梯,往往采用手算代替機(jī)算,這就需要力學(xué)知識(shí)首先算出其內(nèi)力。

4、結(jié)語(yǔ)

要想做一個(gè)合格的土木工程師必須要有較好的力學(xué)基礎(chǔ)。若缺乏對(duì)三大力學(xué)的基本概念、物理意義和求解方法的深入理解,想真正掌握好相關(guān)專業(yè)課程,做好有關(guān)工程設(shè)計(jì)、 施工、監(jiān)理乃至進(jìn)一步的科研工作,是不可想象的。

參考文獻(xiàn):

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[4]黃立新,吳宇華.土木工程專業(yè)的計(jì)算力學(xué)教育[J].廣西大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2007,32(z2)

[5]郝哲.土木工程專業(yè)中的若干力學(xué)問(wèn)題剖析[J].沈陽(yáng)大學(xué)學(xué),2005,17(2)

作者簡(jiǎn)介:

第8篇

【關(guān)鍵詞】結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);概念設(shè)計(jì);建模設(shè)計(jì);施工圖設(shè)計(jì)

前言

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)按流程先后可分為結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)、建模設(shè)計(jì)和施工圖設(shè)計(jì)三部分,本文通過(guò)概念設(shè)計(jì)、建模設(shè)計(jì)和施工圖設(shè)計(jì)等三方面的內(nèi)容,簡(jiǎn)述如何提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力。

1.概念設(shè)計(jì)

概念設(shè)計(jì)是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的最初階段,也是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的核心階段,貫穿了結(jié)構(gòu)方案、結(jié)構(gòu)布置、計(jì)算、構(gòu)件設(shè)計(jì)和構(gòu)造措施等每個(gè)設(shè)計(jì)步驟。[1]概念設(shè)計(jì)的好壞直接影響到結(jié)構(gòu)的抗震和抗風(fēng)能力以及建筑的經(jīng)濟(jì)性。掌握扎實(shí)的專業(yè)知識(shí)是提高概念設(shè)計(jì)能力的基礎(chǔ),通過(guò)學(xué)習(xí)三大力學(xué)和各種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)專業(yè)書(shū)籍可以幫助設(shè)計(jì)人員系統(tǒng)的掌握概念設(shè)計(jì)的基本知識(shí)。提高概念設(shè)計(jì)能力的關(guān)鍵是要求結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)過(guò)程中不斷的總結(jié)并提煉所遇到的實(shí)際工程問(wèn)題,熟悉不同結(jié)構(gòu)體系的受力特點(diǎn)和適用范圍,結(jié)合業(yè)主需求對(duì)結(jié)構(gòu)方案進(jìn)行最優(yōu)化設(shè)計(jì),力求在滿足建筑設(shè)計(jì)要求的條件下使結(jié)構(gòu)傳力簡(jiǎn)明,剛度分布均勻,具有較好的延性,并且在滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求的情況下控制結(jié)構(gòu)總體的造價(jià)。在自主設(shè)計(jì)之余可以參考其他單位的優(yōu)秀設(shè)計(jì)成果,在結(jié)構(gòu)性能指標(biāo)和結(jié)構(gòu)造價(jià)上與自己的設(shè)計(jì)成果進(jìn)行對(duì)比,吸取其更優(yōu)的設(shè)計(jì)方法,充實(shí)自身概念設(shè)計(jì)的知識(shí)庫(kù),從而快速的提高概念設(shè)計(jì)能力。

2.建模設(shè)計(jì)

根據(jù)建筑條件確定了結(jié)構(gòu)類型和體系后,接下來(lái)便是對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行建模設(shè)計(jì)。建模設(shè)計(jì)可以分為整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和局部構(gòu)件設(shè)計(jì)兩部分。

2.1整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要工作是結(jié)構(gòu)整體建模、計(jì)算和分析,這個(gè)過(guò)程是對(duì)概念設(shè)計(jì)的落實(shí),并為后續(xù)的施工圖設(shè)計(jì)提供原始數(shù)據(jù),因此計(jì)算模型和分析結(jié)果的準(zhǔn)確性至關(guān)重要,要求設(shè)計(jì)人員嚴(yán)格的把控。提高該階段的能力可以從建模和分析兩方面入手。

提高建模能力要求設(shè)計(jì)人員熟悉不同計(jì)算軟件的使用方法和技巧,在靈活使用PKPM[2]等設(shè)計(jì)軟件之余,也要重視其他如ETABS、ABAQUS等結(jié)構(gòu)分析軟件的學(xué)習(xí)。使用PKPM等設(shè)計(jì)軟件時(shí)應(yīng)學(xué)會(huì)如何通過(guò)AUTOCAD等繪圖軟件進(jìn)行快速輔助建模,如結(jié)構(gòu)軸網(wǎng)和構(gòu)件的導(dǎo)入;熟悉特殊構(gòu)件如斜撐、斜梁、虛梁、轉(zhuǎn)換構(gòu)件的建模和使用方法,另外通過(guò)設(shè)置鍵盤快捷鍵和使用層間編輯等功能提高建模的效率。地震、風(fēng)荷載和各種調(diào)整系數(shù)等計(jì)算參數(shù)的設(shè)置也至關(guān)重要,要弄清楚每個(gè)計(jì)算假定和設(shè)計(jì)參數(shù)的具體意義,才能保證計(jì)算結(jié)果的正確性。分析類軟件(ETABS、ABAQUS)等的學(xué)習(xí)需要更扎實(shí)的理論知識(shí),提高這方面的能力可以從學(xué)習(xí)材料本構(gòu)、計(jì)算單元模型、有限元方法、地震波選擇等入手。由于結(jié)構(gòu)計(jì)算理論的共通性,掌握高等分析軟件的同時(shí)也會(huì)提高設(shè)計(jì)軟件使用能力。掌握各種計(jì)算軟件模型文件的互導(dǎo)和轉(zhuǎn)換方法,使用不同分析軟件對(duì)設(shè)計(jì)軟件的設(shè)計(jì)成果進(jìn)行校核和分析也是設(shè)計(jì)人員需掌握的方法。

結(jié)構(gòu)分析能力是設(shè)計(jì)人員對(duì)計(jì)算軟件給出的各項(xiàng)結(jié)果進(jìn)行歸納和整理,找出結(jié)構(gòu)超出規(guī)范限制和受力薄弱的位置,并給出改進(jìn)的方案。具體可體現(xiàn)為結(jié)構(gòu)模型的調(diào)試。模型調(diào)試是一個(gè)不斷迭代和優(yōu)化的過(guò)程,這個(gè)過(guò)程需要設(shè)計(jì)人員采用概念設(shè)計(jì)的思想,根據(jù)規(guī)范給出的各項(xiàng)具體要求,分析當(dāng)前結(jié)構(gòu)存在的各種不足,如結(jié)構(gòu)變形限值、扭轉(zhuǎn)效應(yīng)、構(gòu)件抗剪、抗彎能力、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和剛度的分布情況等,有針對(duì)性的對(duì)結(jié)構(gòu)布置進(jìn)行調(diào)整。掌握常用的結(jié)構(gòu)調(diào)試方法,如通過(guò)分析結(jié)構(gòu)重心和剛心的相對(duì)位置來(lái)調(diào)整結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)效應(yīng);查找位移最大點(diǎn)并提高相應(yīng)構(gòu)件剛度的方法降低結(jié)構(gòu)位移;區(qū)分結(jié)構(gòu)風(fēng)控和地震控時(shí)的不同調(diào)整方法(提高結(jié)構(gòu)剛度可以明顯減小風(fēng)荷載下的位移,但是卻不一定適用于地震荷載作用下的結(jié)構(gòu),因?yàn)樘岣邉偠鹊耐瑫r(shí)也會(huì)增大地震力,此時(shí)就必須對(duì)平面布置的合理性進(jìn)行調(diào)整)??偠灾岣呓Y(jié)構(gòu)分析能力,必須在熟悉規(guī)范條文的前提下,敢于嘗試,采用概念設(shè)計(jì)的思想有針對(duì)性的對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行不斷調(diào)試,并不斷的歸納總結(jié),找出最優(yōu)的結(jié)構(gòu)布置方案。

2.2局部構(gòu)件設(shè)計(jì)

整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)完成后,需在整體計(jì)算結(jié)果的基礎(chǔ)上對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件進(jìn)行設(shè)計(jì)。局部構(gòu)件的設(shè)計(jì)包括梁、板、墻柱、支撐、基礎(chǔ)等的設(shè)計(jì)。提高這方便的能力,需從規(guī)范中結(jié)構(gòu)構(gòu)件的設(shè)計(jì)方法入手,掌握各種構(gòu)件的計(jì)算和構(gòu)造要求。熟悉運(yùn)用各種小軟件(如探索者、morgain等)對(duì)構(gòu)件進(jìn)行獨(dú)立設(shè)計(jì)。

3.施工圖設(shè)計(jì)

施工圖設(shè)計(jì)是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成果的最終體現(xiàn),是設(shè)計(jì)人與施工人溝通的直接語(yǔ)言,施工圖的質(zhì)量直接體現(xiàn)了設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)水平的高低。提高施工圖設(shè)計(jì)能力首先要求設(shè)計(jì)人熟悉掌握現(xiàn)有的施工圖平面表示法,學(xué)習(xí)各種結(jié)構(gòu)構(gòu)件的構(gòu)造圖集,掌握構(gòu)件中鋼筋的布置和構(gòu)造方法。在此基礎(chǔ)上繪制的施工圖,要求圖面表達(dá)清晰簡(jiǎn)潔,方便施工人閱讀;對(duì)施工中涉及到的所有內(nèi)容都必須表達(dá)清楚,不能發(fā)生遺漏。使用CAD進(jìn)行施工圖繪制時(shí),需熟練掌握鍵盤快捷鍵、圖層管理等的應(yīng)用,以提高繪圖效率。在掌握自主繪制施工圖的能力后,設(shè)計(jì)人需學(xué)習(xí)并掌握結(jié)構(gòu)繪圖插件(如探索者、老虎板王等)的使用,從而提高繪圖質(zhì)量和效率,減少繪圖錯(cuò)誤,使設(shè)計(jì)人從重復(fù)繁瑣的繪圖中解脫,將更多的時(shí)間用于結(jié)構(gòu)的優(yōu)化和提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力上。但是不能過(guò)于依賴?yán)L圖插件,繪圖插件僅僅是輔助工具,設(shè)計(jì)人應(yīng)具備判斷施工圖繪制正確與否的能力。

4.結(jié)語(yǔ)

本文從概念設(shè)計(jì)、建模設(shè)計(jì)、施工圖設(shè)計(jì)三方面討論了提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力的方法,提高以上三方面的能力要求設(shè)計(jì)人在學(xué)習(xí)三大力學(xué)、有限元方法、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范、技術(shù)措施、施工圖繪制方法圖集等基礎(chǔ)知識(shí)的基礎(chǔ)上,發(fā)揮實(shí)踐的能動(dòng)性、并不斷的分析、總結(jié)和積累。此外,到施工現(xiàn)場(chǎng)參觀學(xué)習(xí)也是發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問(wèn)題、改善結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更符合實(shí)際施工要求的重要途徑。提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力沒(méi)有捷徑,只能靠大家在工程設(shè)計(jì)過(guò)程中不斷的積累、分析和總結(jié)以求日益的提高。

參考文獻(xiàn)

第9篇

關(guān)鍵詞:建筑結(jié)構(gòu);概念設(shè)計(jì);

前言

概念設(shè)計(jì)是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的核心和靈魂,它貫穿于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的全過(guò)程。概念設(shè)計(jì)運(yùn)用得好,能使結(jié)構(gòu)滿足建筑要求并以最快的方式將荷載傳遞到基礎(chǔ)、地基中,創(chuàng)造更為安全、舒適的工作和生活環(huán)境,并節(jié)約材料和資金。概念設(shè)計(jì)是設(shè)計(jì)工作者進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。

1 概念設(shè)計(jì)簡(jiǎn)述

概念設(shè)計(jì)就是運(yùn)用清晰的結(jié)構(gòu)概念, 不經(jīng)數(shù)值計(jì)算,而依據(jù)整個(gè)結(jié)構(gòu)體系與分體系之間的力學(xué)關(guān)系、結(jié)構(gòu)破壞機(jī)理、震害、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和工程經(jīng)驗(yàn)等對(duì)結(jié)構(gòu)及計(jì)算結(jié)果進(jìn)行正確的分析,并考慮到結(jié)構(gòu)實(shí)際受力狀況與計(jì)算假設(shè)之間的差異,對(duì)結(jié)構(gòu)及構(gòu)造進(jìn)行設(shè)計(jì),使建筑物受力更合理、安全、協(xié)調(diào)。

概念設(shè)計(jì)主要從以下兩個(gè)方面對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行宏觀控制。一是在方案設(shè)計(jì)滿足建筑要求的情況下,從宏觀的角度考慮結(jié)構(gòu)的整體性及主要分體系的相互關(guān)系,來(lái)確定建筑結(jié)構(gòu)的總體布置方案。二是在理論設(shè)計(jì)過(guò)程中綜合考慮各方面因素對(duì)結(jié)果的影響,以判斷理論設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性,并對(duì)一些工程中難以作出精確分析或在規(guī)范中未精確規(guī)定的問(wèn)題,根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)采用一些結(jié)構(gòu)構(gòu)造措施進(jìn)行處理。概念設(shè)計(jì)的目的是力求使設(shè)計(jì)方案安全、可靠、經(jīng)濟(jì)、合理,是一個(gè)優(yōu)化的過(guò)程。

2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的概念設(shè)計(jì)的體現(xiàn)

2.1 概念設(shè)計(jì)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)流程中的體現(xiàn)

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的流程一般分為三個(gè)部分: 前期的方案選擇、中期的結(jié)構(gòu)計(jì)算階段及后期的施工圖繪制階段。這三個(gè)階段都發(fā)揮著重要的作用。

(1)合理選擇結(jié)構(gòu)方案。一個(gè)成功的設(shè)計(jì)必須選擇一個(gè)經(jīng)濟(jì)合理的結(jié)構(gòu)方案,即選擇一個(gè)切實(shí)可靠的結(jié)構(gòu)形式和結(jié)構(gòu)體系。必須對(duì)工程的設(shè)計(jì)要求、地理環(huán)境、材料供應(yīng)、施工條件等情況進(jìn)行綜合分析,在此基礎(chǔ)上進(jìn)行結(jié)構(gòu)選型,確定最優(yōu)結(jié)構(gòu)方案。概念設(shè)計(jì)在工程設(shè)計(jì)一開(kāi)始就應(yīng)把握好場(chǎng)地選擇、能量輸入、房屋體型、結(jié)構(gòu)體系、剛度分布、構(gòu)件延性等幾個(gè)方面,從根本上消除建筑中的抗震薄弱環(huán)節(jié)。

(2)選用恰當(dāng)?shù)挠?jì)算簡(jiǎn)圖。結(jié)構(gòu)計(jì)算是在計(jì)算簡(jiǎn)圖的基礎(chǔ)上進(jìn)行的,即對(duì)作用的荷載與構(gòu)件的約束狀態(tài)進(jìn)行一定的簡(jiǎn)化,使其接近實(shí)際狀態(tài)?,F(xiàn)在的建筑物功能復(fù)雜多樣,以前的手算已經(jīng)無(wú)法滿足要求, 結(jié)構(gòu)計(jì)算只能通過(guò)計(jì)算機(jī)來(lái)完成。所以,要將實(shí)際工程的結(jié)構(gòu)形式轉(zhuǎn)變成可以用于計(jì)算機(jī)計(jì)算的模型,并保證有足夠的精確度就成為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵問(wèn)題。而要達(dá)到這一目的就需要設(shè)計(jì)人員在結(jié)構(gòu)計(jì)算的過(guò)程中利用概念設(shè)計(jì)進(jìn)行判斷與控制。

(3)正確分析計(jì)算結(jié)果。現(xiàn)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中有許多軟件可以供結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員選擇,但不同軟件往往會(huì)導(dǎo)致不同的計(jì)算結(jié)果。所以,設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行結(jié)構(gòu)計(jì)算前,先要全面了解該程序軟件的適用范圍和技術(shù)條件, 使用時(shí)要避免操作失誤,且對(duì)電算的結(jié)果再用概念設(shè)計(jì)進(jìn)行科學(xué)分析,以做出正確的合理判斷。

2.2 抗震設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的概念設(shè)計(jì)問(wèn)題

抗震設(shè)計(jì)是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要組成部分。地震是一種隨機(jī)振動(dòng),要準(zhǔn)確預(yù)測(cè)建筑物所遭遇地震的特性和參數(shù),目前尚難做到。現(xiàn)在所采用的地震參數(shù)只是概率意義上的估計(jì)值,而結(jié)構(gòu)在地震作用下的性能有許多不確定性,因此,抗震設(shè)計(jì)不能過(guò)分依賴?yán)碚撚?jì)算,概念設(shè)計(jì)在抗震設(shè)計(jì)中顯得尤其重要。

(1)選擇合適的場(chǎng)地。地震造成建筑物的破壞情況是各不相同的。一是由于地震時(shí)地面強(qiáng)烈運(yùn)動(dòng),使建筑物在震動(dòng)過(guò)程中,因喪失整體性或強(qiáng)度不足、變形過(guò)大而破壞:二是由于水壩倒塌、海嘯、火災(zāi)、爆炸等次生災(zāi)害而造成;三是由于斷層錯(cuò)動(dòng)、山崖崩塌、河岸滑坡、地層陷落等地面嚴(yán)重變形直接造成。前兩種可以通過(guò)工程措施加以防治,而后一種情況,單靠工程措施很難達(dá)到預(yù)防的目的。因此,選擇工程場(chǎng)址時(shí),應(yīng)進(jìn)行詳細(xì)勘察。搞清地形、地質(zhì)情況,挑選對(duì)建筑抗震有利、盡可能避開(kāi)對(duì)建筑抗震不利的地段。任何情況下均不得在抗震危險(xiǎn)地段建造可能引起人員傷亡或較大經(jīng)濟(jì)損失的建筑物。

(2)選擇合適的基礎(chǔ)方案?;A(chǔ)設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)工程地質(zhì)條件、上部結(jié)構(gòu)類型及荷載分布、相鄰建筑物影響及施工條件等多種因素,選擇經(jīng)濟(jì)合理的基礎(chǔ)方案。基礎(chǔ)設(shè)計(jì)應(yīng)有詳盡的地質(zhì)勘察報(bào)告,一般情況下同一結(jié)構(gòu)單元不宜采用兩種不同的類型。

(3)采取相應(yīng)的構(gòu)造措施。遵循“強(qiáng)柱弱梁、強(qiáng)剪弱彎、強(qiáng)節(jié)點(diǎn)強(qiáng)錨固”的設(shè)計(jì)原則,注意構(gòu)件的延性性能,加強(qiáng)薄弱部位,注意鋼筋的錨固長(zhǎng)度,尤其是鋼筋的直線段錨固長(zhǎng)度,考慮溫度應(yīng)力的影響。除此之外還應(yīng)注意按均勻、對(duì)稱、規(guī)整原則考慮平面和立面的布置。設(shè)置多道抗震防線應(yīng)盡量避免出現(xiàn)薄弱層。

3 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中概念設(shè)計(jì)的應(yīng)用

某大廈為商住樓,建筑高度46.8m,建筑面積30.949m2,主體平面形狀為凹字形,長(zhǎng)67.46 m,寬25.34 m,為不規(guī)則的平面結(jié)構(gòu)體系。工程設(shè)有一層地下室,一至三層為商場(chǎng),上部為三個(gè)聯(lián)體單元的住宅,建筑功能比較復(fù)雜。由于該地區(qū)為七度抗震設(shè)防區(qū)且風(fēng)壓值較高,為確保結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)與安全,概念設(shè)計(jì)主要通過(guò)以下幾個(gè)方面來(lái)體現(xiàn):

(1) 根據(jù)建筑物現(xiàn)有狀況及自然條件進(jìn)行結(jié)構(gòu)選型,采用框剪結(jié)構(gòu),以滿足高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程對(duì)七度抗震設(shè)防區(qū)建筑物高度及高厚比的要求。

(2)在結(jié)構(gòu)抗側(cè)構(gòu)件布置時(shí),與建筑專業(yè)密切配合,在建筑每部梯間及外周邊轉(zhuǎn)折處布置水平抗側(cè)力構(gòu)件(剪力墻),以加強(qiáng)結(jié)構(gòu)抗側(cè)移和扭轉(zhuǎn)剛度,并盡可能考慮剛心與質(zhì)心的重合,以減少水平作用下由于結(jié)構(gòu)偏心而引起的空間扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。

(3)合理考慮樓層的平面布置,增大外周邊框架梁、連梁斷面,增大豎向剛度變化大的樓層平面剛度(增加板厚),以加強(qiáng)周邊抗側(cè)力構(gòu)件的聯(lián)系,增強(qiáng)結(jié)構(gòu)整體性及空間協(xié)同工作能力。

(4)在結(jié)構(gòu)計(jì)算過(guò)程中,首先根據(jù)經(jīng)驗(yàn)預(yù)設(shè)較合理的自振周期,并根據(jù)初算結(jié)果,調(diào)整平面中剪力墻的布置,以減少結(jié)構(gòu)偏心,注意控制框架柱及小墻肢的軸壓比,以增強(qiáng)結(jié)構(gòu)延性。同時(shí)根據(jù)規(guī)范限值調(diào)整剪力墻沿豎向的厚度變化,控制層間位移量及頂點(diǎn)側(cè)移值,以求經(jīng)濟(jì)與安全的統(tǒng)一。

(5)在構(gòu)造設(shè)計(jì)時(shí),有針對(duì)性地對(duì)轉(zhuǎn)折部位、連接部位以及由于水平力作用引起結(jié)構(gòu)受力變形復(fù)雜或相對(duì)薄弱部位的結(jié)構(gòu)構(gòu)件進(jìn)行構(gòu)造及配筋的加強(qiáng),使主要受力構(gòu)件具有良好的變形能力及耗能能力,以提高結(jié)構(gòu)的抗側(cè)變形性能。

(6)盡量采用輕質(zhì)墻體,以減輕樓層自重,從而降低地震力,同時(shí)要求加強(qiáng)地下室外回填土的夯實(shí),通過(guò)人防地下室高強(qiáng)度的側(cè)壁與周邊回填土的共同作用, 增強(qiáng)對(duì)結(jié)構(gòu)的約束,以提高結(jié)構(gòu)抗側(cè)的整體穩(wěn)定性,減少地震能量的放大。

(7)為減少溫度伸縮引起的混凝土開(kāi)裂,在主樓中部設(shè)置伸縮后澆帶;為降低沉降差在主樓與群樓之間設(shè)置沉降后澆帶。通過(guò)以上概念設(shè)計(jì),使該工程結(jié)構(gòu)構(gòu)件在剛度、延性、承載力方面相匹配,形成一個(gè)在抗風(fēng)、抗震中高效協(xié)同工作的結(jié)構(gòu)整體,從而使建筑物在經(jīng)濟(jì)、安全、適用、美觀的矛盾中找到了統(tǒng)一。

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