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【摘要】建筑物的结构设计,关系到建筑物本身的建设成本、便利实用、安全美观。因此,对于建筑物来讲,要想建设成本低、既实用又美观、既安全又便利,建筑物结构设计是必须的,有很多因素会影响到结构设计的质量。
【关键词】建筑结构;设计;问题;对策
1、建筑结构设计中遇到的各种问题
1.1高层建筑的基础选型问题
高层建筑在选型时,要选择整体性好、能够满足建筑物的变形需求、地基承载力较好的形式。假设沉降不够均匀,可以适当调节,实现了建筑成本低、实用安全的建筑目标。一般情况下,假设建筑物的楼层很多,同时地下室柱距、地基反力够大,建议选择平板式筏型基础。
1.2地下室外墙在设计过程中遇到的问题
地下室外墙厚度以及防水标准、使用的混凝土的强度等级等参数都要结合建
筑物所在地的土壤实际情况、地下水位、建筑物上层结构的承载最大值等参数综合考虑后下结论。假设建筑物是高层建筑,那么地下室外墙厚度应该不低于25厘米;地下室外墙的抗渗参数,要参照墙的厚度,不可低于0.6兆帕;混凝土强度要选择较低的,假设混凝土的强度过高,水泥的用量会增加,建设成本就会随之升高同时很容易出现裂缝,但是同时,混凝土的强度又不能太低,不可以低于C30。一般情况下,地下室外墙要与地面垂直,地下室外墙在侧面压力下,整体侧移控制地较好。土压力和静止土压力相类似,在计算时,使用的系数K=0.5。
1.3连梁超筋伴随的问题
建筑物在设计结构时,剪力墙的连梁超筋是很常见的。剪力墙的墙肢用连梁连接到一起,即为连肢墙,连肢墙的抗侧刚度很好,这是连梁的约束弯矩在起作用,之所以会出现连梁超筋问题,连梁两侧的墙肢过强或者是吸收的地震力过大。在同一楼层,如果墙体过长,墙体的中间处也很容易发生连梁超筋的情况。
1.4回弹再壓缩问题
基坑开挖时,假如基坑的摩擦角在规定范围内,基坑旁边的地基土就会受到约束而不反弹,基坑中心的反弹,基本上都是回弹,只需人工处理即可。假如坑底的基础太小,受到的约束力就会增大,如果基础是独立的,就不会存在回弹现象,此时,计算沉降时,要根据基底附加应力。当基坑太大,约束力就较小,此时计算沉降的依据是基底压力。受约束的坑边土,仅仅是提高建筑物安全性的备用,所以沉降理论值和实际值会存在很大的误差。
2、建筑物结构设计要遵循的基本原则
2.1安全防护结构要多
建筑物在设计时,要多设计一些安全结构,只有这样,当危险突然袭来时,多个安全结构共同发挥作用,合力抵御外力。假如安全结构不够多,很显然,建筑物的安全性无法保证。简单地讲,就是多肢墙抵抗外力的效果远远大于单片墙,这也就体现出设计多个安全结构,保障建筑物安全性的关键作用。
2.2刚柔结合
刚柔结合,是建筑物结构设计的最基本原则,如果建筑物结构刚性越大,此结构的变形能力就越差,结构中部件抵御外力的能力就越差;相反的,假如建筑物结构柔性越大,结构部件的变形能力过强,也不能很好地抵御外界突然袭来的作用力,这样结构部件也会受到损坏。
2.3建筑物结构设计,要打通关节
优质的建筑结构,关节都要打通,最好是没有关节。从一次次建筑安全事故中,我们分析得出,建筑物之所以受损,都是从建筑结构中的每一个关节。没有关节的建筑结构,面对突然袭来的外力时,会及时化解压力。所以,设计师在设计建筑结构时,要遵循无关节的基本原则,把建筑结构中可能遇到的每一个环节,都要及时打通,让关节处的力保持畅通。
3、解决建筑结构设计中遇到的问题的基本措施
3.1与其他专业通力合作,及时沟通
建设单位拿到条件图以后,首先要做好相应的分析工作,一定不要急于开工,和设计师保持良好的沟通,建设单位要基本了解自己所建设的工程的选型、功能等基本信息,把建筑图读懂它,清楚建设目标。和相应专业的人们,做好及时必要的沟通工作,把每个专业遇到的问题明确化,同时有针对性地提出解决的方案,得出的条件图要把每个专业有机融合到一起,这样一来,出图以后,就可以减少很多因方案调整带来的问题,最大限度地节约建筑设计时间,为日后建筑物的实际建设赢取更充裕的时间。
3.2多方位充分收集各种资料
建筑工程的计算参数,要正确选择,不然的话,也会引发很多的问题。建筑结构设计时,要综合考虑相关的规范标准,正确选择参数。我们知道,每种材料的荷载功能都不一样,因此,要在设计之前,要多方位全面地收集建筑结构设计所需要的各种材料,充分结合建筑物所在地、建筑工程本身的实际状况,正确地选择计算参数,只有这样,设计计算才会更精准,最大限度地避免了一些无关紧要的人力、财力、物力等方面的浪费,将日后的工程返工率降到零。
3.3建模前,要做好简化工作
在建模计算之前,要做好相应的处理工作。例如:精确计算而非估算相关结构的荷载值,输入转换层构件时,要符合相关的标准,另外,还要考虑到构件荷载产生的后果,以及应对这些不良后果的积极措施,如果某些复杂的地方很难解决,建议先依据力学原理,将复杂的地方简单化,尽量减少计算量。
3.4明确各计算参数的内涵
结构建模之前,先是要深入了解设计所用的软件,明确每一个计算参数的含义,不可擅自修个某个参数,如需修改,充分有力的证据是必须的。使用软件计算时,一定要注意这一点。除此之外,假设设计者对某些结构概念不了解,盲目地使用某一设计软件,就会相应地产生一系列的问题。
结语:
建筑物的结构设计是一个整体,它有着很强的系统性,所以要求建筑结构设计师理论知识水平要高、思维方式要新颖、工作态度要认真,在设计建筑物结构时,要计算好每个基础构建的相关数据,熟悉设计流程和设计标准,和其他的专业要积极沟通,默契配合。此外,建筑结构设计师,还要全面、科学总结自己在整个设计过程中,遇到的每一个难题,为日后他人进行与此相关的研究提供可以借鉴的数据。
参考文献:
[1]文俊,杨梦需.建筑工程框架结构设计中若干主要问题探析[J].城市建设理论研究(电子版),2012.
[2]郭军权.基于安全度的房屋建筑结构设计分析[J].中国城市经济,2012(02).
[3]劳健荣.浅析在建筑结构设计中提高安全性[J].知识经济,2011(13).
【关键词】建筑结构;设计;问题;对策
1、建筑结构设计中遇到的各种问题
1.1高层建筑的基础选型问题
高层建筑在选型时,要选择整体性好、能够满足建筑物的变形需求、地基承载力较好的形式。假设沉降不够均匀,可以适当调节,实现了建筑成本低、实用安全的建筑目标。一般情况下,假设建筑物的楼层很多,同时地下室柱距、地基反力够大,建议选择平板式筏型基础。
1.2地下室外墙在设计过程中遇到的问题
地下室外墙厚度以及防水标准、使用的混凝土的强度等级等参数都要结合建
筑物所在地的土壤实际情况、地下水位、建筑物上层结构的承载最大值等参数综合考虑后下结论。假设建筑物是高层建筑,那么地下室外墙厚度应该不低于25厘米;地下室外墙的抗渗参数,要参照墙的厚度,不可低于0.6兆帕;混凝土强度要选择较低的,假设混凝土的强度过高,水泥的用量会增加,建设成本就会随之升高同时很容易出现裂缝,但是同时,混凝土的强度又不能太低,不可以低于C30。一般情况下,地下室外墙要与地面垂直,地下室外墙在侧面压力下,整体侧移控制地较好。土压力和静止土压力相类似,在计算时,使用的系数K=0.5。
1.3连梁超筋伴随的问题
建筑物在设计结构时,剪力墙的连梁超筋是很常见的。剪力墙的墙肢用连梁连接到一起,即为连肢墙,连肢墙的抗侧刚度很好,这是连梁的约束弯矩在起作用,之所以会出现连梁超筋问题,连梁两侧的墙肢过强或者是吸收的地震力过大。在同一楼层,如果墙体过长,墙体的中间处也很容易发生连梁超筋的情况。
1.4回弹再壓缩问题
基坑开挖时,假如基坑的摩擦角在规定范围内,基坑旁边的地基土就会受到约束而不反弹,基坑中心的反弹,基本上都是回弹,只需人工处理即可。假如坑底的基础太小,受到的约束力就会增大,如果基础是独立的,就不会存在回弹现象,此时,计算沉降时,要根据基底附加应力。当基坑太大,约束力就较小,此时计算沉降的依据是基底压力。受约束的坑边土,仅仅是提高建筑物安全性的备用,所以沉降理论值和实际值会存在很大的误差。
2、建筑物结构设计要遵循的基本原则
2.1安全防护结构要多
建筑物在设计时,要多设计一些安全结构,只有这样,当危险突然袭来时,多个安全结构共同发挥作用,合力抵御外力。假如安全结构不够多,很显然,建筑物的安全性无法保证。简单地讲,就是多肢墙抵抗外力的效果远远大于单片墙,这也就体现出设计多个安全结构,保障建筑物安全性的关键作用。
2.2刚柔结合
刚柔结合,是建筑物结构设计的最基本原则,如果建筑物结构刚性越大,此结构的变形能力就越差,结构中部件抵御外力的能力就越差;相反的,假如建筑物结构柔性越大,结构部件的变形能力过强,也不能很好地抵御外界突然袭来的作用力,这样结构部件也会受到损坏。
2.3建筑物结构设计,要打通关节
优质的建筑结构,关节都要打通,最好是没有关节。从一次次建筑安全事故中,我们分析得出,建筑物之所以受损,都是从建筑结构中的每一个关节。没有关节的建筑结构,面对突然袭来的外力时,会及时化解压力。所以,设计师在设计建筑结构时,要遵循无关节的基本原则,把建筑结构中可能遇到的每一个环节,都要及时打通,让关节处的力保持畅通。
3、解决建筑结构设计中遇到的问题的基本措施
3.1与其他专业通力合作,及时沟通
建设单位拿到条件图以后,首先要做好相应的分析工作,一定不要急于开工,和设计师保持良好的沟通,建设单位要基本了解自己所建设的工程的选型、功能等基本信息,把建筑图读懂它,清楚建设目标。和相应专业的人们,做好及时必要的沟通工作,把每个专业遇到的问题明确化,同时有针对性地提出解决的方案,得出的条件图要把每个专业有机融合到一起,这样一来,出图以后,就可以减少很多因方案调整带来的问题,最大限度地节约建筑设计时间,为日后建筑物的实际建设赢取更充裕的时间。
3.2多方位充分收集各种资料
建筑工程的计算参数,要正确选择,不然的话,也会引发很多的问题。建筑结构设计时,要综合考虑相关的规范标准,正确选择参数。我们知道,每种材料的荷载功能都不一样,因此,要在设计之前,要多方位全面地收集建筑结构设计所需要的各种材料,充分结合建筑物所在地、建筑工程本身的实际状况,正确地选择计算参数,只有这样,设计计算才会更精准,最大限度地避免了一些无关紧要的人力、财力、物力等方面的浪费,将日后的工程返工率降到零。
3.3建模前,要做好简化工作
在建模计算之前,要做好相应的处理工作。例如:精确计算而非估算相关结构的荷载值,输入转换层构件时,要符合相关的标准,另外,还要考虑到构件荷载产生的后果,以及应对这些不良后果的积极措施,如果某些复杂的地方很难解决,建议先依据力学原理,将复杂的地方简单化,尽量减少计算量。
3.4明确各计算参数的内涵
结构建模之前,先是要深入了解设计所用的软件,明确每一个计算参数的含义,不可擅自修个某个参数,如需修改,充分有力的证据是必须的。使用软件计算时,一定要注意这一点。除此之外,假设设计者对某些结构概念不了解,盲目地使用某一设计软件,就会相应地产生一系列的问题。
结语:
建筑物的结构设计是一个整体,它有着很强的系统性,所以要求建筑结构设计师理论知识水平要高、思维方式要新颖、工作态度要认真,在设计建筑物结构时,要计算好每个基础构建的相关数据,熟悉设计流程和设计标准,和其他的专业要积极沟通,默契配合。此外,建筑结构设计师,还要全面、科学总结自己在整个设计过程中,遇到的每一个难题,为日后他人进行与此相关的研究提供可以借鉴的数据。
参考文献:
[1]文俊,杨梦需.建筑工程框架结构设计中若干主要问题探析[J].城市建设理论研究(电子版),2012.
[2]郭军权.基于安全度的房屋建筑结构设计分析[J].中国城市经济,2012(02).
[3]劳健荣.浅析在建筑结构设计中提高安全性[J].知识经济,2011(13).