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摘要:建筑作为人类生存的基础生存环境,与人类的生产、生活紧密相关。追求完善的建筑结构优化设计,作为建筑有着实际的意义,给人类正常生产和生活带来安全舒适的生活环境。由于结构的稳定性和设计的合理性直接关系到整座建筑物的质量,从而也直接影响到人们的生命财产安全。只有切实保证了建筑物合乎规范,才能排除安全隐患。
关键词:建筑结构设计;问题;对策
中图分类号:TU2文献标识码: A
引言
随着经济的发展,各种建筑拔地而起,建筑的结构形式也在不断地发展变化,并且呈现出日趋复杂的态势。为了使得建筑结构的设计更能符合社会发展的要求,就需要不断的加强其设计水平,更新设计理念。目前建筑结构开始向复杂化和多样化的方向发展,这就给结构设计师带来了更大的挑战。同样的,在建筑结构的设计中存在着这样活着那样的问题,影响了建筑工程的整体质量。所以文章通过对建筑工程的结构设计中存在的问题进行分析,并提出解决措施,以期更好地促进建筑工程的发展。
一、建筑结构设计的基本内容
(一)建筑结构的设计原则
在对建筑物进行建筑结构设计的过程中,要注意对经济、适用、安全、便于施工以及美观等方面的原则进行遵守,优秀的建筑结构设计通常是这五个方面的完美结合。在设计的过程中,要对传统的设计方式进行一定程度的改革,减少其中无用浮夸的成分,增加建筑物的实用性;还要注意对建筑物的质量进行严格的把关,使建筑物的质量得到保证,从而使居住者的人身安全得到保证。在对建筑物建筑结构进行设计的过程中,要注意在设计方案中对科学进行贯彻落实,使投入资金得到一定程度的节省;还应在设计中对美学原理进行合理融入,从而使建筑物的观赏性得到一定的保障。最后,要注意对建筑物的实际情况进行全面考虑,保证相关的结构设计具有可想性,从而使施工难度降低。
(二)建筑结构设计的要点
1.水平荷载
随着城市化进程的加快,城市中的工业发展十分迅速,并且大量的人口涌入城市,在对城市发展做出贡献的同时,也对城市的发展造成了一定的压力。因为城市中的土地资源是有限的,而人口却在逐渐的增长,所以土地资源十分珍貴。为了满足人们的需求,建筑的高度在逐渐的增加,越来越多的高层建筑#超高层建筑出现在人们的视野中。在高层建筑的结构设计中就要对水平荷载进行充分的考虑,随着楼层的增加,水平荷载所产生的作用力也将越大,所以在考虑抗震性的同时要对水平荷载给予重视。并且水平荷载也越来越成为结构设计中的决定性因素。
2.抗震设计
抗震设计是建筑结构设计的一个重要的方面,是每个建筑结构设计中必须要考虑到的问题,尤其是在高层建筑的结构设计中,其要求标准就更高。由于在高层建筑结构中,无论其高度还是荷载的承受力方面都具有非常高的强度,所以,加强建筑物的抗震设计,保证建筑物的安全,是建筑结构设计中的一个要点。
3.耐久性设计
在之前大部分混凝土结构设计方案中,很多没有充分考虑到建筑结构设计耐久性,也就是保证高层建成之后,在合理使用期限内,要能满足用户正常使用要求但是很多的设计未能达到,造成此现象的根本原因是没有充分考虑到建筑结构在使用的过程中,由于遭受条件和使用环境变化最终造成房屋结构损伤,引起房屋可靠度指数下降。所以当选以高层混凝土结构优化为设计的主要目的时,就应依据设计所要面对的关键性问题,分清主次,选多目标或单目标来实施优化,达到满意效果。
二、建筑结构设计过程中存在的问题
(一)结构总体布置问题
高层建筑结构的总体布置主要包括对高层建筑的高度,平面,立面和体型等方面进行选择,确保总体布置能够完全满足建筑,施工和结构的具体要求。同时还要对建筑使用功能进行充分的考虑,确保各项服务设施,开间,进深,层数,层高以及平面关系和体型等都能够满足使用功能的需求。对于使用过程中的便利性,经济和美学需求也要进行考虑。另外还要确保后期的维护费用具有较好的经济性。在选择先进的施工技术,提高工业化程序,有效地实现对工程造价的控制。高层建筑结构设计与其他工程存在着很大的不同,所以需要将结构体系进行确定,确定了结构体系后,则需要将总体布置与建筑设计有效地进行结合,确保高层建筑的造型和传力路线具有合理性。高层建筑中,建筑物的布局和结构直接影响着建筑物的动力性能,所以在高层建筑设计时就需要对地震,房屋体型,结构体系和刚度等进行全面的分析设计。
(二)建设的高度问题
目前我国对于高层建筑混凝土结构开始向超高层方向发展,对于高层建筑的高度,我国的根据当前我国的经济发展水平和施工技术水平进行了全面的规定,但在实际设计中出现许多超高度的情况。国家并不提倡超过高度限制的高层建筑,因为在高度不断升高的情况下,对建筑整体的抗震性能会带来一定的影响,一旦发生地震,对超高层建筑具有较大的危害性。特别是在建筑不断升高的情况下,建筑会有更多的质变发生,使建筑本身各项性能受到较大的影响,不利于建筑的安全性。
三、建筑结构设计中的相关对策
(一)结构的计算
第一要注意荷载取值的恰当,建筑在设计过程中采用独立基础时,其地基要主要受力部分一般没有软弱的黏性土层时,控制建筑物的高度在合理的范围之内,无论建筑建设的地理位置是否处于地震带或者是高层建筑,却必须要考虑风荷载的作用。第二是底框砌体结构设计验算时,如果采用底部剪力法,必须是建筑建在刚度教均匀的多层结构建筑。当建筑中有脆弱层,则要考虑到建筑结构塑性变形而导致的影响。第三是建筑结构周期折减系数的确定。由于建筑的框架结构有填充墙,使得其建成的实际刚度大于通过计算得出的刚度值,但是实际的周期又要比计算周期小。通过这个规律,在计算时得到的地震剪力基本上偏小。
(二)构造设计
要使收缩不利影响和降低温度的效果达到最大值,后浇带浇筑间隔时间要达到六十天以上。同时为了防止温度升降及混凝土收缩导致产生的影响,上版面和下版面每个方向都要用附加值大于或等于百分之零点一的钢筋进行加固。另外还需要子啊上面设计泄水口,这是由建筑的满水荷载决定的。计算不配钢筋的折角房间和屋面所有的板块部分,要另外加上抗温度和收缩开分布钢筋。板厚如果是低于12cm,钢筋直径在8mm—12mm之间;板厚在10cm—12cm,钢筋的设置则要达到每20cm一根6mm的钢筋。
(三)结构的刚度
高层建筑的抗震性能受其抗侧移刚度影响较大,在土地较好岩基埋深较浅的地区,基础多以桩基为主,这样整体建筑的持力层就会落在微化的岩层当中,地基具有较好的稳定性和强度,这种情况下在对抗需刚度进行设计时就可以稍微低一些,其控制标准可以以结构极限变形能力为主。在进行结构刚度设计时,确保其在符合变形限值的情况下,结构刚度尽可能设计得要小,这样对于抗震性和减少共振的发生具有极其重要的作用。
结束语
在建筑的结构设计中,还是有很多问题存在的,建筑设计的过程也具有一定的复杂性,并且是一个较为长期的过程,对于建筑师来讲,也是对设计工作进行开展的过程中的最为重要的工作,在设计的过程中会有很多难点存在。所以在建筑施工的过程中,要不断加大对于建筑结构设计的力度,在最大程度上对建筑结构设计水平进行提高,按照相应的结构设计原则,比如安全、经济、适用、美观、舒适等原则,将设计充分考虑到位,在保证建筑设计质量的同时,进一步提高人们的生活质量,从而促进建筑行业不断向前发展。
参考文献:
[1]郑若飞.房屋结构设计中设计优化的运用分析[J].科技与创新,2014,02:52-53.
[2]张洁.建筑结构设计中安全性问题的分析[J].黑龙江科技信息,2014,15:153.
[3]单纯勇.超高层建筑结构设计探析[J].企业改革与管理,2014,12:178.
关键词:建筑结构设计;问题;对策
中图分类号:TU2文献标识码: A
引言
随着经济的发展,各种建筑拔地而起,建筑的结构形式也在不断地发展变化,并且呈现出日趋复杂的态势。为了使得建筑结构的设计更能符合社会发展的要求,就需要不断的加强其设计水平,更新设计理念。目前建筑结构开始向复杂化和多样化的方向发展,这就给结构设计师带来了更大的挑战。同样的,在建筑结构的设计中存在着这样活着那样的问题,影响了建筑工程的整体质量。所以文章通过对建筑工程的结构设计中存在的问题进行分析,并提出解决措施,以期更好地促进建筑工程的发展。
一、建筑结构设计的基本内容
(一)建筑结构的设计原则
在对建筑物进行建筑结构设计的过程中,要注意对经济、适用、安全、便于施工以及美观等方面的原则进行遵守,优秀的建筑结构设计通常是这五个方面的完美结合。在设计的过程中,要对传统的设计方式进行一定程度的改革,减少其中无用浮夸的成分,增加建筑物的实用性;还要注意对建筑物的质量进行严格的把关,使建筑物的质量得到保证,从而使居住者的人身安全得到保证。在对建筑物建筑结构进行设计的过程中,要注意在设计方案中对科学进行贯彻落实,使投入资金得到一定程度的节省;还应在设计中对美学原理进行合理融入,从而使建筑物的观赏性得到一定的保障。最后,要注意对建筑物的实际情况进行全面考虑,保证相关的结构设计具有可想性,从而使施工难度降低。
(二)建筑结构设计的要点
1.水平荷载
随着城市化进程的加快,城市中的工业发展十分迅速,并且大量的人口涌入城市,在对城市发展做出贡献的同时,也对城市的发展造成了一定的压力。因为城市中的土地资源是有限的,而人口却在逐渐的增长,所以土地资源十分珍貴。为了满足人们的需求,建筑的高度在逐渐的增加,越来越多的高层建筑#超高层建筑出现在人们的视野中。在高层建筑的结构设计中就要对水平荷载进行充分的考虑,随着楼层的增加,水平荷载所产生的作用力也将越大,所以在考虑抗震性的同时要对水平荷载给予重视。并且水平荷载也越来越成为结构设计中的决定性因素。
2.抗震设计
抗震设计是建筑结构设计的一个重要的方面,是每个建筑结构设计中必须要考虑到的问题,尤其是在高层建筑的结构设计中,其要求标准就更高。由于在高层建筑结构中,无论其高度还是荷载的承受力方面都具有非常高的强度,所以,加强建筑物的抗震设计,保证建筑物的安全,是建筑结构设计中的一个要点。
3.耐久性设计
在之前大部分混凝土结构设计方案中,很多没有充分考虑到建筑结构设计耐久性,也就是保证高层建成之后,在合理使用期限内,要能满足用户正常使用要求但是很多的设计未能达到,造成此现象的根本原因是没有充分考虑到建筑结构在使用的过程中,由于遭受条件和使用环境变化最终造成房屋结构损伤,引起房屋可靠度指数下降。所以当选以高层混凝土结构优化为设计的主要目的时,就应依据设计所要面对的关键性问题,分清主次,选多目标或单目标来实施优化,达到满意效果。
二、建筑结构设计过程中存在的问题
(一)结构总体布置问题
高层建筑结构的总体布置主要包括对高层建筑的高度,平面,立面和体型等方面进行选择,确保总体布置能够完全满足建筑,施工和结构的具体要求。同时还要对建筑使用功能进行充分的考虑,确保各项服务设施,开间,进深,层数,层高以及平面关系和体型等都能够满足使用功能的需求。对于使用过程中的便利性,经济和美学需求也要进行考虑。另外还要确保后期的维护费用具有较好的经济性。在选择先进的施工技术,提高工业化程序,有效地实现对工程造价的控制。高层建筑结构设计与其他工程存在着很大的不同,所以需要将结构体系进行确定,确定了结构体系后,则需要将总体布置与建筑设计有效地进行结合,确保高层建筑的造型和传力路线具有合理性。高层建筑中,建筑物的布局和结构直接影响着建筑物的动力性能,所以在高层建筑设计时就需要对地震,房屋体型,结构体系和刚度等进行全面的分析设计。
(二)建设的高度问题
目前我国对于高层建筑混凝土结构开始向超高层方向发展,对于高层建筑的高度,我国的根据当前我国的经济发展水平和施工技术水平进行了全面的规定,但在实际设计中出现许多超高度的情况。国家并不提倡超过高度限制的高层建筑,因为在高度不断升高的情况下,对建筑整体的抗震性能会带来一定的影响,一旦发生地震,对超高层建筑具有较大的危害性。特别是在建筑不断升高的情况下,建筑会有更多的质变发生,使建筑本身各项性能受到较大的影响,不利于建筑的安全性。
三、建筑结构设计中的相关对策
(一)结构的计算
第一要注意荷载取值的恰当,建筑在设计过程中采用独立基础时,其地基要主要受力部分一般没有软弱的黏性土层时,控制建筑物的高度在合理的范围之内,无论建筑建设的地理位置是否处于地震带或者是高层建筑,却必须要考虑风荷载的作用。第二是底框砌体结构设计验算时,如果采用底部剪力法,必须是建筑建在刚度教均匀的多层结构建筑。当建筑中有脆弱层,则要考虑到建筑结构塑性变形而导致的影响。第三是建筑结构周期折减系数的确定。由于建筑的框架结构有填充墙,使得其建成的实际刚度大于通过计算得出的刚度值,但是实际的周期又要比计算周期小。通过这个规律,在计算时得到的地震剪力基本上偏小。
(二)构造设计
要使收缩不利影响和降低温度的效果达到最大值,后浇带浇筑间隔时间要达到六十天以上。同时为了防止温度升降及混凝土收缩导致产生的影响,上版面和下版面每个方向都要用附加值大于或等于百分之零点一的钢筋进行加固。另外还需要子啊上面设计泄水口,这是由建筑的满水荷载决定的。计算不配钢筋的折角房间和屋面所有的板块部分,要另外加上抗温度和收缩开分布钢筋。板厚如果是低于12cm,钢筋直径在8mm—12mm之间;板厚在10cm—12cm,钢筋的设置则要达到每20cm一根6mm的钢筋。
(三)结构的刚度
高层建筑的抗震性能受其抗侧移刚度影响较大,在土地较好岩基埋深较浅的地区,基础多以桩基为主,这样整体建筑的持力层就会落在微化的岩层当中,地基具有较好的稳定性和强度,这种情况下在对抗需刚度进行设计时就可以稍微低一些,其控制标准可以以结构极限变形能力为主。在进行结构刚度设计时,确保其在符合变形限值的情况下,结构刚度尽可能设计得要小,这样对于抗震性和减少共振的发生具有极其重要的作用。
结束语
在建筑的结构设计中,还是有很多问题存在的,建筑设计的过程也具有一定的复杂性,并且是一个较为长期的过程,对于建筑师来讲,也是对设计工作进行开展的过程中的最为重要的工作,在设计的过程中会有很多难点存在。所以在建筑施工的过程中,要不断加大对于建筑结构设计的力度,在最大程度上对建筑结构设计水平进行提高,按照相应的结构设计原则,比如安全、经济、适用、美观、舒适等原则,将设计充分考虑到位,在保证建筑设计质量的同时,进一步提高人们的生活质量,从而促进建筑行业不断向前发展。
参考文献:
[1]郑若飞.房屋结构设计中设计优化的运用分析[J].科技与创新,2014,02:52-53.
[2]张洁.建筑结构设计中安全性问题的分析[J].黑龙江科技信息,2014,15:153.
[3]单纯勇.超高层建筑结构设计探析[J].企业改革与管理,2014,12:178.