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谈建筑结构设计要点及流程

谈建筑结构设计要点及流程
谈建筑结构设计要点及流程

第42卷第32期.64 ? 2 0 1 6 牟 1 1 月

山西建筑

SHANXI ARCHITECTURE

Vol.42 No.32

Nov.2016

文章编号:1009-6825 (2016) 32-0064-02

谈建筑结构设计要点及流程

姚海芳

(山西省阳泉市建筑设计院,山西阳泉045008)

摘要:简述了建筑结构设计的基本原则,基于建筑的构成与类别,从增大截面、增设支点、剪力调整、强柱弱梁四方面,探讨了建 筑结构加固的设计要点,旨在确保建筑结构的安全性。

关键词:房屋建筑,结构设计,框架结构,剪力墙

中图分类号:T U318 文献标识码:A

〇引言

随着我国城镇化建设进人关键阶段,政府高层对新建在建房 屋的质量非常重视。我们作为建筑行业的从业人员深刻了解建 筑结构设计工作对于房屋建筑的工程质量有着至关重要的意义,要充分发挥房屋建筑整体的安全性和实用性,保证房屋建筑能够 发挥最大的社会效益和经济效益。

1建筑结构设计的基本原则

为了提升建筑质量以及建筑结构的安全性,施工单位需要在 进行建筑结构设计时遵循以下基本原则。

1.1 抓大放小原则

施工单位设计人员需要对建筑物各种结构之间的关系进行 明确的描述与分类,在确保结构设计安全性的基础上提高实用 性,然而当安全性与实用性相冲突时,设计人员需要在较小的范 围内一定程度上放弃建筑结构的实用性,同时能够充分发挥建筑 结构的主要性能,确保建筑结构在安全性方面万无一失,当出现 危险情况时,要保证受损的只是部分次要建筑结构,只有保护好 核心建筑结构,建筑整体才不至于完全倒塌。

1.2 刚柔相济原则

对建筑结构整体进行加固设计是建筑结构设计工作的重要 组成部分,而在加固施工中,除了需要高强度的刚性材料之外,还 需要辅以一定量的柔性材料,提高建筑结构的軔性,使建筑整体 在外力作用下更加稳定。这就需要设计人员在对建筑结构进行 设计时,要同时预留出刚性加固材料与柔性加固材料的置人空 间,优化加固材料的置人结构,既要发挥出加固材料的最大性能 潜力,同时也要尽量节省加固材料,控制建筑施工成本。

1.3多重设防原则

安全性是建筑结构设计工作的首要要求,我国是一个地震灾 害频发的国家,当发生地震时,经常由于建筑结构设计不合理,对 外力作用的承受能力不足,造成房屋坍塌的后果。遵循多重设防 原则,既需要加强每一道加固的稳定性,也要注重各项加固工程 的关联性,充分发挥多重设防施工加固的安全性优势。

1.4打通关节原则

建筑结构设计的基本原理要求设计人员通过各种设计手段,提高房屋建筑整体性,尽可能多地打通建筑整体内部各个不同结构之间的连接点,提高房屋建筑整体的稳定性,延长建筑寿命。

2建筑的构成与类别

2.1筒体构成

筒体构成在社会公共建筑中应用的较多,这种构成的优点是 其平面设计的形式比较丰富,建筑的空间结构比较多样,采用筒 体结构的建筑物具有较强的抗侧力并且抵抗扭压的能力更强,其 外形可以兼容圆形、正方形以及三角形,如果所设计的平面结构 比较复杂,则需要采用长宽比小于2的矩形来做模板。

2.2跑体构成

这种构成方式所采用的材料比较单一,具有施工效率高、施 工程序简单以及技术门槛低等优点,其侧体构成墙面可以承受更 大的重量,使得建筑物本身的立体作用更加牢固,其缺点是抗震 性差,所以不适合运用于高层建筑中。

2.3框架结构

这种结构所采用的材料包括石子、水泥砂浆以及钢筋等,具 有抗压、抗弯和抗震等优点,所以这种结构在高层建筑中得到了 广泛应用。随着楼层的升高,建筑的独立性越来越重要,承受重 量和保护的效益必须分别进行检查。这种结构的框架构成不受 墙壁的影响,其平面设计的形式十分多样化。

2.4剪力墙的构成

这种构成的优势在于其具有很好的承载能力、空间性以及 整体性。通常用来作为高层建筑的抗侧力构件,是建筑物的主要承重构件,但其结构形式十分单一,在住宅区的建设中应用较多。

3结构加固的设计要点

3.1 增大截面

增大截面是指在钢筋混凝土受弯构件受压区添加混凝土浇 层,可增加截面有效高度,扩大截面面积,从而提高构件正截面抗 弯能力,斜截面抗剪能力和截面刚度,起到加固补强的作用。这 是我们经常采用的并且技术上已经非常成熟的结构加固方法之一'〇

3.2置换混凝土

置换混凝土加固法的施工原理与增大截面法相似,是一种相 对传统的结构加固方法,但是它对于结构加固所起到的作用是不 可替代的。当在施工中遇到强度等级偏低的混凝土,施工单位必 须对其进行置换,几乎没有其他的解决办法。采用混凝土置换还 可以避免增大截面而引起房屋空间压缩的问题。但是这种施工 的问题在于施工难度大,在长时间的湿作业过程中,持续发热的 化工工厂就不适用,例如钢铁厂。

3.3增设支点

增设支点加固是对房屋建筑增设额外支架从而使得结构的 计算跨径减少,以此改变结构的内力分布,从而提高结构的承载力。

收稿日期:2016-09-04

作者简介:姚海芳(1974-),女,工程师

第42卷第32期 山西建筑Vol.42No.32

2 0 1 6 年 1 1 月SHANXI ARCHITECTURE Nov.2016 ? 65 ?文章编号:1009-6825 (2016)32-0065-03

混凝土结构前期设计常见问题分析

刘辉

(山西省商业设计院,山西太原030001)

摘要:结合实践经验,从使用年限、耐久性、规则性、结构体系等方面,分析了混凝土结构设计中常见问题的解决方法,并探讨了 混凝土结构设计各环节应注意的事项,为类似工程设计提供参考。

关键词:混凝土结构,结构设计,高层建筑,耐久性

中图分类号:T U375 文献标识码:A

1合理确定设计使用年限

对于结构而言,设计使用年限是区分一个建筑重要性的指标,规范规定,结构不需要进行大修即可达到使用目的的时间就 是设计使用年限,一个结构在这个年限内,需满足安全性和耐久 性。一个建筑正常使用年限是建立在正规设计、正规施工和维护 使用的前提下,也是衡量一个工程质量的重要指标,如果在设计 使用年限内出现问题,应找到某一环节是否在前期就出现了问 题,也有利于弥补。当建筑接近设计使用年限后,并不意味着建 筑丧失了安全性,只能说明建筑的安全能力降低了,需要进行安SO-S 9-O-S 9-O-S SO-S 9-O-S SO-S 9-O-S 9-O-S SO-S 9-O-S 9-O-S SO-S 9-O-S SO-S 9-O-S 9-O-S

这些增设的支点通常用来分担房屋建筑原有的钢架、梁柱的受力 并为建筑提供纵向支撑。在抗震设计中,要注意构件的配筋率,必须保证在地震发生时,建筑结构的延性,以及最小配筋率的要 求。在进行结构设计时,建筑结构要尽可能地使用规则结构,设 置防震缝,以此来增加建筑物的抗震能力。

3.4剪力调整问题

我国的高层建筑结构越来越复杂,尤其是采用了不对称设计 的建筑中含有大量的斜柱结构。相比于传统的垂直结构,斜柱结 构倾角十分明显,这就需要建筑结构具有更大的剪力。目前的国 内建筑设计人员在对建设结构进行设计工作时,通常会将垂直构 件简化为柱子,将斜柱简化为斜杆。虽然在一般情况下,这种做 法不会对建筑的整体稳定性造成太大影响,但是在对框架柱剪力 进行调整的过程中则会影响到建筑的稳定性。由于建筑物中的 斜柱主要起到横向支撑的作用,但也需要一定程度的竖直荷载作 为竖向支撑,所以这一部分荷载就会对剪力的计算造成较大的影 响。由此可见,设计人员在对剪力进行调整时一定要充分考虑到 竖直方向荷载的影响。依照建筑区域的具体环境,合理调整建筑 物的剪力,充分发挥建设结构的稳定性。

3.5强柱弱梁的设计

在建筑结构的设计过程中,需要对梁和柱的两个方面做整体 的考虑。为了提高建筑结构的安全性,在水平荷载较大或者面临

全检查,重新确定后续使用年限。G B50068 —2001建筑结构可靠

度设计统一标准指出一般建筑设计使用年限和建筑类别的划分,

对于设计使用年限为5年的,定义为临时性建筑;对于设计使用

年限为25年的,定义为易替换的结构构件或部件;对于设计使用

年限为50年的,就是一般普通建筑和构筑物;对于设计使用年限

为100年或以上的,规定为纪念性和特别重要的建筑。由于设计

使用年限的不同,直接关系到结构活荷载重要性系数7。的选取。

对应的取值见表1。

2正确判定混凝土环境类别

>-S S O-S 9-O-S 9-O-S S O-S 9-O-S 9-O-S S O-S 9-O-S S O-S 9-O-S 9-O-S S O-S 9-O-S 9-O-S S O-S 9-O-S 9-O-S S O-S 9-C

强震时,建筑结构中的塑性铰一定要出现在梁上,这可以在剧烈

水平震动的情况下维持建筑结构的稳定性并提高建筑的抗压性,

在受力过后更容易回到初始形态。建筑结构设计人员需要对梁

与柱的设计进行弹塑性方面的计算与分析。通过分析的结果来

确定塑性铰是否出现在梁上。

4结语

当前我国建筑市场的竞争越来越激烈,市场和社会都对房屋

建筑有越来越高的要求,为了在建筑市场上赢得更多的生存空 间、为我国高速发展的城镇化作出积极贡献,建筑行业从业人员

一定要在各自的工程施工过程中着重注重建筑结构设计工作。

在结构加固施工中,选择合适的加固技术,全心全意为居民的生

命安全负责,保障房屋建筑的安全质量。

参考文献:

[1]王允.浅析高层建筑结构设计的相关问题[J].中华民居

(下旬刊),2013,12(8):57,60?

[2] 李志秋.浅析建筑结构设计基本原则及合理设计方案[J].

科技与企业,2013,4(29) :187-188.

[3]任斌.浅析建筑结构设计基本原则及合理设计方案[J].

城市建筑,2013,6(15) =37,47.

[4]王禄梅,孙占江.浅析建筑结构设计中概念设计的应用[J].

四川水泥,2015,3(29) =150-151.

Discussion on the design key points and process of building structure

Yao Haifang

(Shanxi Yangquan Architectural Design Institute,Yangquan045008,China)

Abstract : This paper b r i e f l y described the basic principle of building structure design, based on building structure and category, from increasing section,additional pivot,shear adjustment,strong column and weak be趣four aspects,discussed the design 脱in points of

inforcement, t o ensure the safety of building structures.

Key words :housing construction, structural design, frame structure, shear wall

收稿日期=2016-09-04

作者简介:刘辉(1983-),男,助理工程师

框架结构设计步骤

砼框架结构设计手算步骤 一.确定结构方案与结构布置 1.结构选型是否选用框架结构应先进行比较。根据何广乾的模糊评判法,砼结构8~18层首选框剪结构,住宅、旅馆则首选剪力墙。对于不需要电梯的多层采用框架较多。 2.平面布置注意L,l,l’,B的关系。 3.竖向布置注意高宽比、最大高度(分A、B两大类,B类计算和构造有更严格的要求),力求规则,侧向刚度沿竖向均匀变化。 4.三缝的设置按规范要求设置,尽量做到免缝或三缝合一。 5.基础选型对于高层不宜选用独立基础。但根据国勤兄的经验,对于小高层当地基承载力标准值300kpa 以上时可以考虑用独基。 6.楼屋盖选型 高层最好选用现浇楼盖 1)梁板式最多的一种形式。有时门厅,会议厅可布置成井式楼盖,其平面长宽比不宜大于1.5,井式梁间距为2.5~3.3m,且周边梁的刚度强度应加强。采用扁梁高度宜为1/15~1/18跨度,宽度不超过柱宽50,最好不超过柱宽。 2)密肋梁方形柱网或接近方形,跨度大且梁高受限时常采用。肋梁间距1~1.5m,肋高为跨度的1/30~1/20,肋宽150~200mm。 3)无梁楼盖地震区不宜单独使用,如使用应注意可靠的抗震措施,如增加剪力墙或支撑。 4)无粘结预应力现浇楼板一般跨度大于6m,板厚减薄降低层高,在高层中应用有一定技术经济优势。在地震区应注意防止钢筋端头锚固失效。 5)其他 二.初步确定梁柱截面尺寸及材料强度等级 1.柱截面初定分抗震和非抗震两种情况。对于非抗震,按照轴心受压初定截面。对于抗震,Ac=N/(a*fc) N=B*F*Ge*n B=1.3(边柱),1.2(等跨中柱),1.25(不等跨中柱)Ge=12~15kN/m2 a为轴压比fc为砼抗压强度设计值F为每层从属面积n为层数。框架柱上下截面高度不同时,每次缩小100~150为宜。为方便尺寸标注修改,边柱一般以墙中心线为轴线收缩,中柱两边收缩。柱截面与标号的变化宜错开。 2.梁截面初定梁高为跨度的1/8~1/14,梁宽通常为1/2~1/3梁高。其余见前述。对于宽扁梁首先应注意满足挠度要求,否则存在梁板协调变形的复杂内力分析问题。梁净跨与截面高度之比不宜小于4。框架梁宽不宜小于1/2柱宽,且不小于250mm。框架梁的截面中心线宜与柱中心线重合,当必须偏置时,同一平面内的梁柱中心线间的偏心距不宜大于柱截面在该方向的1/4。 3.砼强度等级一级现浇不低于C30,其余不低于C20。 三.重力荷载计算 1.屋面及楼面永久荷载标准值分别计算各层 2.屋面及楼面可变荷载标准值 3.梁柱墙门窗重力计算 4.重力荷载代表值=自重标准值+可变荷载组合值+上下各半层墙柱等重量 可变荷载组合值系数:雪、屋面积灰为0.5,屋面活荷载不计,按实际考虑的各楼面活荷载为1。将各层代表值集中于各层楼面处。 四.框架侧移刚度计算 计算梁柱线刚度,计算各层D值,判断是否规则框架。分别计算框架纵横两个方向。 五.计算自振周期 T1=(0.6或0.7)X1.7Xsqrt(Ut) Ut___假想把集中在各层楼面处的重力荷载代表值作为水平荷载而算得的结构顶点位移。0.6或0.7为考虑填充墙的折减系数。对于带屋面局部突出的房屋,Ut应取主体结构顶点位移,而不是突出层位移。此时将

建筑结构设计

65 建筑结构设计分析 张亚超 魏强 西安骊山建筑规划设计院 摘 要:本文主要介绍建筑结构的基本内容,然后针对目前建筑结构设计当中墨守成规的现象,提倡采用概念设 计思想来促进结构工程师的创造性,推动结构设计的发展,对建筑结构设计常见问题做了分析,为以后的设计提供参考。 关键词:建筑;结构设计;方法;概念设计 而建筑结构设计优化方法的应用则既能满足建筑美观、造型优美的要求,又能使房屋结构安全、经济、合理,成为实质意义上的“经济适用”房。 1 结构设计的基本内容 1.1 屋顶(面)结构图 当建筑是坡屋面时,结构的处理方式有两种:梁板式及折板式。梁板式适用于建筑平面不规整,板跨度较大,屋面坡度及屋脊线转折复杂的坡屋面。反之,则适用折板式。两种形式的板均为偏心受拉构件。板配筋时应有部分或全部的板负筋拉通以抵抗拉力。板厚基于构造需要一般不宜小于 120 厚。此外梁板的折角处钢筋的布置应有大样示意图。至于坡屋面板的平面画法, 建议采用剖面示意图加大样详图的表示方法(实践证明此方法便于施工人员正确理解图纸)。1.2 结构平面图 在绘制结构平面布置图前有个问题需要说明一下, 就是要不要输入结构软件进行建模的问题。当建筑地处抗震设防烈度为 6 度区时,根据建筑抗震设计规范,是可以不用进行截面抗震验算的但应符合有关的抗震措施要求。那么对于砌体结构来讲如果时间不是很充足的话应该可以不用在软件中建模的,直接设计即可,但要注意受压和局部受压的问题。必要时进行人工复核。对于局部受压的防御措施是要按规定对梁下设梁垫以及设置构造柱等措施。如果时间不是很紧张的话建议还是输入建模较好, 有一个便利就是可以利用软件来进行荷载导算。另外,当建筑地处抗震设防烈度为 7 度及以上时我的观点是必须要输入软件建模计算的, 绘制结构平面图时如果没有建模的话就可以直接在建筑的条件图上来绘制结构图了, 这一步必不可少的是删除建筑图中对结构来讲没有用的部分,简单快捷的方法是利用软件的图层功能,直接冻结相关的层。然后再建立新的结构图层:圈梁层、构造柱层、梁层、文字层、板钢筋层等等。这样做的目的是提高绘图效率, 方便在不同结构平面图间的拷贝移动和删除。1.3 楼梯 楼梯梯板要注意挠度的控制, 梯梁要注意的是梁下净高要满足建筑的要求, 梯梁的位置尽量使上下楼层的位置统一。局部不合适处可以采用折板楼梯。折板楼梯钢筋在内折角处要断开分别锚固防止局部的应力集中。阁楼层处的楼梯由于有 分户墙的存在要设置抬墙梁。注意梁下的净空要求, 并要注意梯板宽度的问题。首段梯板的基础应注意基础的沉降问题, 必要时应设梯梁。1.4 基础 基础要注意混凝土的标号选择应符合结构耐久性的要求。基础的配筋应满足最小配筋率的要求(施工图审查中心重点审查部位)。条基交接部位的钢筋设置应有详图或选用标准图。条基交叉处的基底面积不可重复利用,应注意调整基础宽度。局部墙体中有局部的较大荷载时也要调整基础的宽度(因软件计算的是墙下的平均轴力)。基础图中的构造柱,当定位不明确时应给予准确定位。 2 概念设计 所谓的概念设计一般指不经数值计算, 尤其在一些难以做出精确理性分析或在规范中难以规定的问题中, 依据整体结构体系与分体系之间的力学关系、结构破坏机理、震害、试验现象和工程经验所获得的基本设计原则和设计思想, 从整体的角度来确定建筑结构的总体布置和抗震细部措施的宏观控制。运用概念性近似估算方法, 可以在建筑设计的方案阶段迅速、有效地对结构体系进行构思、比较与选择,易于手算。所得方案往往概念清晰、定性正确,避免后期设计阶段一些不必要的繁琐运算,具有较好的经济可靠性能,同时,也是判断计算机内力分析输出数据可靠与否的主要依据。 概念设计的重要性:概念设计是展现先进设计思想的关键,一个结构工程师的主要任务就是在特定的建筑空间中用整体的概念来完成结构总体方案的设计,并能有意识地处理构件与结构、结构与结构的关系。一般认为,概念设计做得好的结构工程师,随着他的不懈追求,其结构概念将随他的年龄与实践的增长而越来越丰富,设计成果也越来越创新、完善。遗憾的是,随着社会分工的细化,大部分结构工程师只会依赖规范、设计手册、计算机程序做习惯性传统设计,缺乏创新,更不愿(不敢)创新,有的甚至拒绝对新技术、新工艺的采纳(害怕承担创新的责任)。大部分工程师在一体化计算机结构程序设计全面应用的今天,对计算机结果的明显不合理、甚至错误不能及时发现。 3 建筑结构设计常见问题 (下转第67页)

建筑结构设计步骤

1、首先是柱网的布置,这一阶段你可以理解为概念设计,你要大概确定哪些位置需要布置柱,如果是某些对室内空间有要求的建筑,比如住宅,你还需要确定是布矩形柱还是L型柱或者T型柱,这一阶段你可以先不确定柱的尺寸,只要先确定哪些位置需要布置柱就行了。具体怎么布你需要查一查规范,这个我在这里也很难说清楚,一般主要是首先在保证结构尽量规整(比如框架尽可能要形成闭合体系,就是围成一个矩形)的基础上,根据建筑的使用要求再进行调整(比如有的地方不能放柱)。 2、确定梁的位置。一般没意外的话墙下尽可能要有梁,柱网没有形成闭合体系的地方要通过梁把两个闭合体系连接成一个整体,楼板跨度过大的地方要设置次梁,楼板开洞处板洞要用梁围合,梁不能凭空搭接,梁的两端要么搭在柱上,要么搭在别的梁上。以上两部分算概念设计,确实有规范可循,但主要靠经验,你可以查一查《建筑抗震设计规范》、《混凝土结构设计规范》 3、梁柱尺寸的确定,柱截面尺寸估算你可以根据轴压比公式来估算,不会的话百度下很多的,比较长我不细说了。梁高主要根据跨度取,我也不说多复杂了,主梁一般取1/10不到,次梁取1/12,梁宽你一般取200~350之间,高宽比最好不要大于2,主梁你可以外围的梁取250宽,中部的取300,次梁取200~250,比如一块7*9最边上的板,外部9米长的跨度部分取800*250,内部的取800*300,7米跨度部分外部的取600*250,内部的取600*300,9米跨一半的地方搭根次梁取500*250。 4、建模,其实前面3点已经是在PKPM里建模做了,第四部主要是加荷载,比如墙的重量转化成梁上的线荷载,板上的面层转化成楼面恒载等等,具体不细说了。然后楼层组装,设定建筑的一些系数,最后去SATWE里计算,然程序自动给你配筋 5、出施工图了,用梁平法和柱平法把施工图出出来让后根据制图规范改吧。 6、JCCAD里做基础,地质报告看看好,系数设好,布基础、地梁,导荷载,然后自动计算,写了好多了也不细说了,主要在1、2、3里给你讲下最开始怎么从梁柱的布置入手。 一、起因 与钢、混凝土、砌体等材料相比,土属于大变形材料,当荷载增加时,随着地基变形的相应增长,地基承载力也在逐渐加大,很难界定出一个真正的“极限值”,而根据现有 理论的、半理论半经验的或经验的承载力计算公式,可以得出不同的值。因此,地基极限承载力的确定,实际上没有一个可以通用的界定标准,也没有一个可以适用于一切土类的计算公式,主要依赖于根据工程经验所定下的界限和相应的安全系数加以调整,考虑一个满足工程要求的地基承载力值。它不仅与土质、土层埋藏顺序有关,而且与基础底面的形状、大小、埋深、上部结构对变形的适应程度、地下水位的升降、地区经验的差别等等有关,不能作为土的工程特性指标。 另一方面,建筑物的正常使用应满足其功能要求,常常是承载力还有潜力可挖,而变形已达到或超过正常使用的限值,也就是由变形控制了承载力。以往的工程实践证明,绝大多数地基事故皆由地基变形过大且不均匀造成。 因此,根据传统习惯,地基设计所选用的承载力通常是在保证地基稳定的前提下,使建筑

建筑结构设计优化技术应用要点探析 谭善平

建筑结构设计优化技术应用要点探析谭善平 发表时间:2018-01-14T15:50:01.977Z 来源:《基层建设》2017年第29期作者:谭善平 [导读] 摘要:近年来,随着城市规模越来越大,我国的建筑逐渐朝着高层化的方向迈进。 身份证号码:45232719790905XXXX 摘要:近年来,随着城市规模越来越大,我国的建筑逐渐朝着高层化的方向迈进。而项目投资大,建设周期长,对其进行结构优化设计能够有效的减少投资金额。通过调整各构件刚度之间的比例关系,充分利用各构件的受力特点,发挥它们各自的长处,使整体结构达到最优。本文在此从建筑结构设计应用理论出发,对建筑结构设计的具体应用做了详细研究。 关键词:结构;优化技术;剪力墙 前言 高层建筑结构优化设计是我国高层建筑设计与管理中较为重要的一个环节,其主要的目标就是在于提升高层建筑的结构合理性和经济性,需要对各环节均做好分析,涵盖建筑工程的各个方面,通过综合优化来提高建筑工程舒适度、空间应用率以及经济效益等。 一、建筑结构设计优化的意义 面对新时期房屋建筑的结构设计问题,人们更多重视的是建筑结构需要满足一定的安全性和功能要求,同时还应该具备一定的美观性和经济实用性。就建筑工程的施工而言,成本最大的是建筑结构造价问题。因此,需要在保证所有建筑功能特点的前提下对建筑房屋进行合理的设计,最大限度的降低工程施工成本。此外,建筑物的优化设计还能够满足社会经济发展的需要,实现建筑物的功能性和安全性。 二、建筑结构优化设计应用的理论 建筑结构优化应用有两方面的作用,一是在建筑分部结构的优化设计方面的作用,二是在房屋工程结构总体的优化设计方面的作用,两者都有细分,例如结构总体的优化设计囊括了总体方案优化设计和细部结构方案的优化设计等,从另一方面讲包含了形体结构选型、布置、机构体的受力分析、建筑整体造价分析等项目。在建筑结构优化的实际应用中,可以根据使用简单、应用方便的原则,对建筑工程进行结构优化设计,在建筑结构设计过程中,要满足设计意图、平面布置规则、整体形态对称原则、质量中心和刚度中心整体布局原则、建筑物水平荷载作用等一系列问题,做到在理论上为实践提供前提、提供理论基础,做好准备工作。 三、建筑结构设计优化的几个具体应用 1、整体布局优化 应从结构优化设计的全局观念出发,利用结构设计中的点、线、面,确定建筑结构设计的总体布局,处理好点、线、面之间的架构关系,借助于材料的选用、构件的布置,充分发挥单个构件与整体结构的配合与协调,使之能实现最佳受力状况,既实现整体结构良好的承重力、刚性与延展性,也实现单个构件的最大化与最佳化利用,保证达到建筑设计的国家质量标准,实现建筑功能性、安全性与经济性的多重目标。 2、地基基础结构设计优化 地基基础的结构设计优化首先要选择合适的方案,如果为桩基础,那么要根据现场地质条件选择桩基类型,尽量节省造价。桩端持力层对灌注桩桩长的选择影响很大,应多进行比较以确定最合适的方案。 独立基础设计荷载取值的优化。钢筋混凝土多层框架房屋多采用柱下独立基础,当地基主要受力层范围内不存在软弱粘性土层时,不超过8层且高度在25m以下的一般民用框架房屋或荷载相当的多层框架,可不必进行地基和基础的抗震承载力验算。但这些房屋在基础设计时应考虑风荷载的影响。因此,在钢筋混凝土多层框架房屋的整体计算分析中,必须输入风荷载,不能因为在地震区高层建筑以外的一般建筑风荷载不起控制作用就不输入:另一种情况是.在设计独立基础时,作用在基础顶面上的外荷载柱脚内力设计值,只取轴力设计值和弯矩设计值,无剪力设计值,或者甚至只取轴力设计值。以上两种情况都会导致基础设计尺寸偏小,配筋偏少,影响基础和上部结构的安全。 3、结构细部设计优化 进行建筑结构的设计优化,不但要关注整体设计,也应该对各个细部结构部件的设计给予重视,比如进行现浇板的设计时,为了达到去除拐角裂缝与结构受力均匀的目的就需要将异形板划分为矩形板。对于建筑结构底部的框架抗震墙的钢筋配置通常较大,如果在材料选用上使用冷轧带肋钢筋则能够适当减少钢筋配置,从而更加便于施工和达到控制工程造价的目的。 4、剪力墙结构优化设计 (1)连梁优化设计 在高层剪力墙结构中,连梁是一项关键的耗能构件,其剪切破坏将对结构抗震产生极为不利的影响,并会极大地降低结构体系的延性。因此在高层剪力墙结构的优化设计过程中,一定要注意对连梁进行强剪弱弯的验算,以保证连梁的剪切破坏晚于弯曲破坏。对于人为加大连梁纵筋的操作一定要慎之又慎,因为这样就有可能无法满足强剪弱弯的要求。 在住宅结构设计时,一般情况下不宜采用大刚度的窗下墙作为连梁,而宜将连梁设计成为截面、刚度较小的弱连梁。同时,在满足结构刚度与变形要求时,应从经济角度与抗力、变形方面综合考虑,合理布置抗侧力构件。 (2)结构延性设计 剪力墙结构有自身的特性,只有掌握了长处与短处,才能正确发挥好设计优化,保证剪力墙结构合理。在建筑设计中,剪力墙主要由整体墙、整体小开口墙和联肢墙三种形态。整体墙受力较大,要加大底部截面组合设计,提高或加大配筋率;联肢墙是连梁连接起来的剪力墙,联肢墙破坏形态以强墙肢弱连梁为宜,塑性变形和耗能能够进行分散。 要想从根本上避免脆性破坏,一定要限制墙肢或连梁平均剪应力与混凝土轴压比系数,做到设计值符合工程要求。一、二、三级剪力墙轴压比超过一定数值,必须设置约束边缘构件,这样才能确保结构的安全。 5、抗震优化设计 应结合建筑工程等级,在保证结构整体合理的基础上,尽可能多的设置抗震防线,对于抗震结构体系说来,其由若干个延性良好的分体系组成,并与延性优良的结构构件来连接进行协调工作。基于地震余震特点,在对建筑抗震结构进行优化设计时,还应保证抗震结构体系由最大可能数量内部、外部冗余度,并建立一系列分布屈服区,并保证主要构件具有较高的延性与刚度,提高对地震作用力的吸收与消

工业厂房结构设计要点研究

工业厂房结构设计要点研究 发表时间:2016-11-14T14:12:54.647Z 来源:《低碳地产》2016年13期作者:许德阅 [导读] 钢结构是现代工业厂房的常用结构形式,其中针对工业厂房重型钢结构的设计。 四川苏源环保工程有限公司江苏分公司江苏南京 210000 【摘要】钢结构是现代工业厂房的常用结构形式,其中针对工业厂房重型钢结构的设计,本文笔者首先讨论钢结构的设计要点,然后再深入阐述一些特殊问题的有效处理,最后再提出这一结构的具体设计方法。 【关键字】重型钢结构;工业厂房;伸缩缝; 【Abstract】steel structure is a common structure form of the modern industrial workshop, which designed for heavy steel structure workshop, in this paper, the author first discuss key design points of the steel structure, and then discusses the effective treatment of some special problems, finally put forward the structure of design method. 【Key words】heavy steel structure; industrial workshop; expansion joint; 一、工程概况 某工业厂房横向宽322m、纵向长358m及檐口高16.9-41.5m,同时配有10-160t的双层桥式吊车。该厂房的地面部分采用了钢结构,其中屋面、柱分别采用网架结构和格构的双阶或单阶排架柱;上、中、下段柱分别采用开孔实腹式H型钢柱、实腹式组合柱和双肢格构式组合柱;基础采用独立的承台桩;主要柱距为12.15-8.26m;横向设跨度为322m(40*7+42m)的8个跨度。表1为该钢结构工程的主要设计参数。 二、重型钢结构的设计要点 该工业厂房重型钢结构的设计要点主要包括如下几点: (一)吊车荷载。1.吊车数量。在本钢结构工程中,最大柱距为26m、相邻柱距为12m及小于50t的低吨位吊车的宽度应≤7m。从理论上来讲,柱一侧肩梁所需承担的荷载为5台吊车。以50t吊车为例。若按26m开间内设1-3台及12m设1-2台吊车计算竖向荷载,则通过分析,最终确定该工程按26m开间内设2台及按12m设1台的组合计算竖向荷载,即肩梁反力的最大值Rmax为1867kN。另外,水平荷载全部按每一开间内设1台吊车来进行计算。2.横向水平荷载。依照规定,应按车轮的形式来分配其横向水平荷载,但为了简化横向水平荷载的分配,应不对吊车大车的车轮形式进行区分。 (二)计算风荷载。1.体形系数。该厂房的⑤轴山墙采用的是开敞式,其中A、B跨处的山墙同样也采用了开敞式,且⑤轴处的岩墙和①轴处的上墙所设开洞较小,则在计算体形系数时,应按规定计算柱所受风荷载、柱间支撑受风荷载及屋面网架的体形系数,其中屋面网架的体形系数取-1.3。另外,在计算墙梁时,风吸值取-1.5。2.位移控制指标。依据GB50017-2003,柱顶位移可取H/400,则通过计算可得,柱顶位移的最大值为83.5mm及其位移比为1/443。那么,当位移比与要求相符时,排架柱应力比与长细比的最大值分别为0.81和107,注意该工程的吊车工作制全部为A5,则不用将吊车梁的顶面处位移考虑其中。 另外,针对钢结构材质的选择,该厂房的高度最高达41.5m,则在变形控制设计时,应选用Q235-B钢材。 三、特殊问题的有效处理 在该钢结构工程的设计中,应注意对如下特殊问题的有效处理: (一)E轴单柱伸缩缝。在E轴处设单柱伸缩缝的目的是释放其横向温度应力,而这一问题的常见处理手段为:先直接在柱的上柱上挑出牛腿,然后再将成品的橡胶滑动支座置于其上及将行程设为100m,最后再直接将网架支座焊于支座的上面板上,详见图1。

结构设计基本流程

一、结构设计的内容和基本流程 结构设计的内容主要包括: 1.合理的体系选型与结构布置 2.正确的结构计算与内力分析 3.周密合理的细部设计与构造 三方面互为呼应,缺一不可。 结构设计的基本流程 二、各阶段结构设计的目标和主要内容 1.方案设计阶段 1)目标 确定建筑物的整体结构可行性,柱、墙、梁的大体布置,以便建筑专业在此基础上进一步深化,形成一个各专业都可行、大体合理的建筑方案。 2)内容: a.结构选型 结构体系及结构材料的确定,如混凝土结构几大体系(框架、框架—剪力墙、剪力墙、框架—筒体、筒中筒等)、混合结构、钢结构以及个别构件采用组合构件,等等。 b.结构分缝 如建筑群或体型复杂的单体建筑,需要考虑是否分缝,并确定防震缝的宽度。 c.结构布置 柱墙布置及楼面梁板布置。主要确定构件支承和传力的可行性和合理性。 d.结构估算 根据工程设计经验采用手算估计主要柱、墙、梁的间距、尺寸,或构建概念模型进行估算。

2.初步设计阶段 目标在方案设计阶段成果的基础上调整、细化,以确定结构布置和构件截面的合理性和经济性,以此作为施工图设计实施的依据。 2)内容 ①计算程序的选择(如需要); ②结构各部位抗震等级的确定; ③计算参数选择(设计地震动参数、场地类别、周期折减系数、剪力调整系数、地震调整系数,梁端弯矩调整系数、梁跨中弯矩放大系数、基本风压、梁刚度放大系数、扭矩折减系数、连梁刚度折减系数、地震作用方向、振型组合、偶然偏心等); ④混凝土强度等级和钢材类别; ⑤荷载取值(包括隔墙的密度和厚度); ⑥振型数的取值(平扭耦连时取≥15,多层取3n,大底盘多塔楼时取≥9n,n为楼层数); ⑦结构嵌固端的选择。 3)结构计算结果的判断 ①地面以上结构的单位面积重度是否在正常数值范围内,数值太小可能是漏了荷载或荷载取值偏小,数值太大则可能是荷载取值过大,或活载该折减的没折减,计算时建筑结构面积务必准确取值; ②竖向构件(柱、墙)轴压比是否满足规范要求:在此阶段轴压比必须严加控制;③楼层最层 间位移角是否满足规范要求:理想结果是层间位移角略小于规范值,且两个主轴方向侧向位移值相近;④ 周期及周期比;⑤剪重比和刚重比⑥扭转位移比的控制;⑦有转换层时,必须验算转换层上下刚度比 及上下剪切承载力比;等等 4)超限判别:确定超限项目(高度超限、平面不规则、竖向不连续、扭转不规则、复杂结构等)和超限程度是否需要进行抗震超限审查。结构计算中可能需要包括地震的多向作用、多程序验证、多模型包络、弹性时程分析、弹塑性时程分析、转换结构的应力分析、整体稳定分析,等。 a.性能化设计和性能目标的确定(如需) b.基础选型和基础的初步设计 如果是天然地基基础,需确定基础持力层、地基承载力特征值、基础型式、基础埋深、下卧层(强度、沉降)等;如果是桩基础,需确定桩型、桩径、桩长、竖向承载力特征值等等。并应注意是否存在液化土层、大面积堆载、负摩阻、欠固结土层等特殊问题。

高层建筑结构抗震与设计考试重点复习题(含答案)

1.从结构的体系上来分,常用的高层建筑结构的抗侧力体系主要有:_框架结构,剪力墙结构,_框架-剪力墙_结构,_筒体_结构,悬挂结构和巨型框架结构。 2.一般高层建筑的基本风压取_50_年一遇的基本风压。对于特别重要或对风荷载比较敏感的高层建筑,采用_100_年一遇的风压值;在没有_100_年一遇的风压资料时,可近视用取_50_年一遇的基本风压乘以1.1的增大系数采用。 3.震级――地震的级别,说明某次地震本身产生的能量大小 地震烈度――指某一地区地面及建筑物受到一次地震影响的强烈程度 基本烈度――指某一地区今后一定时期内,在一般场地条件下可能遭受的最大烈度设防烈度――一般按基本烈度采用,对重要建筑物,报批后,提高一度采用 4.《建筑抗震设计规范》中规定,设防烈度为_6_度及_6_度以上的地区,建筑物必须进行抗震设计。 5.详细说明三水准抗震设计目标。 小震不坏:小震作用下应维持在弹性状态,一般不损坏或不需修理仍可继续使用 中震可修:中震作用下,局部进入塑性状态,可能有一定损坏,修复后可继续使用大震不倒:强震作用下,不应倒塌或发生危及生命的严重破坏 6.设防烈度相当于_B_ A、小震 B 、中震C、中震 7.用《高层建筑结构》中介绍的框架结构、剪力墙结构、框架-剪力墙结构的内力和位移的近似计算方法,一般计算的是这些结构在__下的内力和位移。 A 小震 B 中震C大震 8.在建筑结构抗震设计过程中,根据建筑物使用功能的重要性不同,采取不同的抗震设防 标准。请问建筑物分为哪几个抗震设防类别? 甲:高于本地区设防烈度,属于重大建筑工程和地震时可能发生严重次生灾害的建筑乙:按本地区设防烈度,属于地震时使用功能不能中断或需尽快恢复的建筑 丙:除甲乙丁外的一般建筑 丁:属抗震次要建筑,一般仍按本地区的设防烈度 9.下列高层建筑需要考虑竖向地震作用。(D) A 8°抗震设计时 B 跨度较大时 C 有长悬臂构件时 D 9°抗震设计

工业建筑结构设计的要点问题研究 王跃达

工业建筑结构设计的要点问题研究王跃达 发表时间:2019-07-26T16:56:20.473Z 来源:《基层建设》2019年第14期作者:王跃达 [导读] 摘要:在工业建筑结构设计中,要充分考虑到力学、材料等各个方面的问题,不断优化工业建筑结构,整体提高工业建筑结构设计,从而实现工业建筑结构的经济性和技术性,设计人员要不断跟上时代的步伐,努力挖掘新的设计思路,不断推动工业建筑的发展。 天津辰力工程设计有限公司天津 300400 摘要:在工业建筑结构设计中,要充分考虑到力学、材料等各个方面的问题,不断优化工业建筑结构,整体提高工业建筑结构设计,从而实现工业建筑结构的经济性和技术性,设计人员要不断跟上时代的步伐,努力挖掘新的设计思路,不断推动工业建筑的发展。 关键词:工业建筑;结构设计;设计要点;常见问题 1结构设计概念 设计概念就是要对工程结构计算所需要的结构分析、力学分析、材料性能分析等方面在施工图上要有一个正确的概念,这对实现工业建筑设计方案和保证施工图质量是至关重要的。其思维方式是注重综合改革创新、重视想对性、重视综合考虑,采用概念设计在结构设计选型中可以在一定程度上控制裂缝的形成。结构设计的中的一种新思路就是概念设计,能够用整体概念对结构总体系统和各个基本分体之间的力学关系进行考虑,从而创造一个良好、安全和经济的工业建筑结构总体方案。 2工业建筑结构设计中的问题 2.1结构设计人员与其他环节的设计人员沟通不够的问题 在工业建筑结构设计过程中,设计图的作用是非常重要的,设计人员之间沟通不良的情况可以导致建筑结构设计出现偏差,与设备基础发生冲突,加大施工的难度,设备基础在运行的时候还会影响到主体结构基础。为了解决这种情况的发生,就要尽量避免将重量超标或者振动较大的设备远离基础,结构设计人员和工艺设计人员也要保持良好和谐的沟通,互相对建筑结构和工艺设计都有了一定程度的了解后,才能避免上面情况的发生。 2.2工业建筑内防火以及防爆方面安全措施的不健全 要知道一些工业生产活动是有危险性的,对于有可能发生的火灾或者爆炸危险,结构设计人员要在最初的时候考虑到,达到这种要求最好的就是敞开或者半敞开的设计,但有些建筑就要求封闭式建筑。最好的措施就是确保建筑的泄压面积达标,这样的话既能通过安全监管部门的检测,又能达到防爆的要求,之外在建造的时候也要考虑到窗户,尽量保证足够的数量。 2.3建筑中一些设计不合理和偷工减料等问题造成的隐患 一些中小城市还没有废弃的冷轧变形钢筋脆性大,没有韧劲,承受能力差,但因为低廉的造价成为了一些公司为了减少开支的首选,这种建筑的安全性可想而知是不过关的。 结构设计的不合理也可以导致很大的隐患,这种情况大多出现于设计者的经验不足和知识储备不够造成,这问题会严重影响到后期的施工,比如桩间距过小,承重砖选择错误,结构布置不合理以及挤土灌注桩钢筋长度不足等问题。这些问题是造成建筑使用年限不长,安全隐患频繁出现的主要因素。 3工业建筑结构设计的要点 3.1工业建筑结构的基础设计 工业建筑的典型特点是建设资金投入大、地质状况复杂、占地面积大等。除此之外,工业建筑结构设计中的根本所在是基础设计,基础设计也是确保结构安全系数提升的关键。为此,在设计工业建筑结构的过程中会应用很多种类的基础,从而实现工业建筑工程的实际建设需要。跟其它建筑的地基相比较而言,工业建筑的地基要承受较大的载荷,通常的时候会选择筏板基础、桩基础、独立基础等。然而,工业建筑输送皮带应用铰接底部支架,如此一来,仅仅是向基础传送剪力、轴力。鉴于此,矩形是基础通常的设计方式。并且,配筋的提升、基础短柱的增加、柱下矩形独立基础设计标准的提高,能够在稳固基础的情况下减少一些工程费用。 在设计工业建筑结构上,应用的基础混凝土要结合具备耐久结构的混凝土,通常应用的混凝土的规格为C30。应用的基础配筋可以减小配筋率,确保选型的科学性。要标准化地设计接触条形基础钢筋,务必具备系统化工程图,只是可以独立应用交叉条基位置基底面积,不能实现重复应用。并且,应对基础宽度进行合理与科学地优化。鉴于砌体构造部分墙体统一载荷比较大,应结合有关的要求与指标实现打地基的指标,能够实现载荷需要。另外,要十分关注柱下条形地基,倘若设计的基础翼缘板为缓坡形板翼,那么务必确保放坡角度不可以太陡峭,否则,会导致工程施工效果的不理想,以及不便于工程的施工。 3.2工业建筑结构的板件和梁柱设计 工业建筑要求承载比较大的压力,为了保证其具备高强度,需要将大截面应用于设计的板件与梁柱中。在设计工业建筑结构的时候,倘若应用分布密实、较大直径的钢筋,那么会提高工程的施工难度系数。设计工作者为了对截面高度进行控制,一般应用2.5%配筋率的手段,然而,在工程的实际施工过程中要想实现这个标准较为困难。如果钢筋太过密实,那么浇筑在梁柱接点的混凝土太过稀松,会导致钢筋的相应移位,这会形成工业建筑质量上的隐患。为此,在进行设计的时候,设计工作者结合工作实际,首先,应实现配筋率的减小与截面高度的增加。为了方便工程施工,需要尽可能地防止堆积钢筋的情况发生在梁柱交接位置,这样的做法不但便于工程施工,而且能够使梁柱构造的总体质量提升。在总荷载比例中,挑梁比例较小,制作其为变截面,这样并不会严重影响其自重减小,因此适宜应用等截面设计方式。除此之外,对挑梁钢筋率进行确定时,应选择适宜的值,预留相应的安全系数。针对设计挑梁底筋来讲,需要适度增加挠度大、荷载大的底筋,要确保向墙体深入砌体构造挑梁长度的结构标准,并且研究与运算对抗倾覆临界值。 应认真地根据标准图纸设计过梁,并且,在施工图中标注出选用视图号与方式。如果门窗洞口比较大,或者是面临过于集中用力的情况,能根据标准图来设计过梁。此外,还应检验过梁的受力强度和过梁、圈梁的整体稳定情况。这样不但操作便捷,而且能够增强工业建筑的抗震能力。 3.3工业建筑结构的楼梯设计 工业建筑中有一些办公场所,还有一些工业建筑中有职工宿舍等。这样一来,能够设计为板式楼梯,从而在确保建筑具备美观外形的情况下,又能够便于工程的施工。除此之外,在设计工业建筑楼梯的情况下,还应确保梯梁间和下面板间具备相应的距离,如此能够防止高度问题形成的碰头。需要确保楼梯高度差(台阶)不到20厘米,以及确保均衡地衔接楼梯板与楼面板间以及楼梯段的均匀化,进而能够

结构工程师必知的100个设计要点

方案阶段 1.建设场地不能选在危险地段。 由于结构设计在建设场地的选择中一般是被动的接受方,因此,在结构方案及初步设计阶段, 应特别注重对建设场地的再判别。对不利地段,应根据不利程度采取相应的技术措施。 2.山地建筑尤其需要注意总平布置。 山区建筑场地应根据地质、地形条件和使用要求, 因地制宜设置符合抗震设防要求的边坡工程; 边坡附近的建筑基础应进行抗震稳定性设计。建筑基础与土质、强风化岩质边坡应留有足够的 距离, 其值应根据抗震设防烈度的高低确定, 并采取措施避免地震时地基基础破坏。当需要在 条状突出的山嘴、高耸孤立的山丘、非岩石的陡坡、河岸和边坡边缘等不利地段建造丙类及丙 类以上建筑时,除保证其在地震作用下的稳定性外, 尚应估计不利地段对设计地震动参数可能 产生的放大作用, 其地震影响系数最大值应乘以增大系数。其值可根据不利地段的具体情况确定, 在1.1~1.6 范围内采用。 此条为强条; 台地边缘建筑地震力放大系数也意味着单体建筑成本的增加。实际上, 有时边坡 支护的费用可能远远大于边坡上单体的费用。曾经有的方案设计单位布置总平时将 18~33层的高层布置在悬崖边缘或跨越十多米高的边坡, 这些都是对结构及地质不了解才会产生的错误。3.是否有地下室。 高层建筑宜设地下室;对无地下室的高层建筑,应满足规范对埋置深度的要求。 4.高度问题 室内外高差是多少,房屋高度是多少,房屋高度有没有超限。 5.结构高宽比问题 设计规定,6、7度抗震设防烈度时,框架- 剪力墙结构、剪力墙结构高宽比不宜超过 6。高 宽比控制的目的在于对高层建筑结构刚度、整体稳定、承载能力和经济合理性(主要影响结构 设计的经济性,对超高层建筑,当高宽比大于7时,结构设计难度大,费用高)的宏观控制。6.结构设计应与建筑师密切合作优化建筑设计和结构布置。 采取必要的结构和施工措施尽量避免设置各类结构缝(伸缩缝、沉降缝、防震缝)。当必须设 置时,应符合现行规范有关缝的要求,并根据建筑使用要求、结构平面和竖向布置的情况、地 基情况、基础类型、结构刚度以及荷载、作用的差异、抗震要求等条件、综合考虑后确定。 各缝宜合并布置,并应按规范的规定采取可靠的构造措施和保证必要的缝宽,防止地震时发生 碰撞导致破坏。结构长度大于规范时, 应设置伸缩缝, 高层建筑结构伸缩缝的最大间距: 框架 结构为 55m, 剪力墙结构为 45m。 7.结构平面布置不规则问题

装配式建筑结构设计要点分析 韩庭军

装配式建筑结构设计要点分析韩庭军 发表时间:2019-09-18T15:54:09.677Z 来源:《建筑学研究前沿》2019年11期作者:韩庭军[导读] 在安装装配式预制构件时要严格按照技术要求进行施工,避免损伤装配式件的力学性能,在整体上提升使用的性能。身份证号码:23108419831124**** 摘要:目前,新建筑技术的发展趋势是向轻建筑系统发展,并正在努力将这种技术应用于多层建筑。装配式建筑顺应了这一发展趋势,同时也满足了“绿色建筑”的要求,这也是实现我国建筑行业可持续发展的必然选择。建筑结构设计是建筑工程项目重要组成部分,在设计过程中需要综合考虑项目要求、项目地附近地质条件等因素,将设计人员对建筑物的表达反映在设计图纸上。 关键词:装配式;建筑结构设计;要点分析 引言装配式建筑的使用具有较高的经济效益,因此,在使用的过程中,需要关注建筑本身所具有的结构要求。过对建筑工程中实践应用装配式结构的分析,本文总结了这种新型建筑结构与传统现浇混凝土模式存在的主要区别,并分析了装配式结构的设计要点。同时在实际的施工中,要充分掌握各种施工要点,同时要保证施工的质量,在安装装配式预制构件时要严格按照技术要求进行施工,避免损伤装配式件的力学性能,在整体上提升使用的性能。1装配式建筑简介所谓装配式建筑,简单来说就是指的预先制造好建筑结构中的各个构件,再统一将构件运送到施工场地,在施工现场用它们装配成形的建筑。早上个世纪初,人们就已经提出了装配式建筑的概念,但是最初由于装配式建筑的外表形式比较单一,所以未能得到广泛的推广和应用。而到了现代,随着建筑行业的不断发展及科技与材料的不断进步,装配式建筑的结构形式有了不断的改进,时至今日,装配式建筑结构已经变得非常灵活和多样。我们可以将整个装配式建筑的施工过程,比喻成为一项设备生产活动,先成批量地加工好零件,再用零件拼装成最终的产品。所以,相较于传统形式的建筑而言,装配式建筑的最大优点体现在其的施工速度快、施工效率高、施工质量好以及环保性能佳。就建筑行业的发展形势来看,装配式建筑将成为未来的主要发展趋势。2装配式建筑的基本原理装配式建筑的基本原理和现浇建筑基本类似,在建筑施工过程中,使用安全可靠的连接方式将一些结构连接,并利用一些特殊构造方式实现装配建筑的完工。装配式建筑也使用了很多的节点设计,结构的刚度差异对工程质量也会产生影响,为了增强整体的抗震能力,就需要根据实际情况对建筑节点进行可靠合理的设计。装配式建筑结构能有效地提升施工效率,还可以使设计与施工形成一种统一协调性。在进行实际的项目施工过程中,可以先通过提前进行有关构件的设计以及预制作,从而保证在进行施工作业时有足够的时间和精力同时进行其他施工作业,有效提升建设施工的工作效率。然后,使用装配式结构进行施工作业,能够极大提高建筑工程的工作效率,还能加强施工作业各步骤之间的配合度。而且,装配式的建筑结构属于标准化的建设技术,能够推动整个建筑行业向着标准化方向前进。由于社会科技的不断进步,材料科技日新月异,这使得装配式结构制作的必要构件从生产工艺上开始变得更加先进,精度变得更高,装配式结构工艺的标准化使得建设工程变得节能环保,返工浪费情况大大减少。最后,装配式建筑结的优越性,可以在保障安全可靠情况下极大的加快建设效率减少工程所用时间。进行实际的工程作业时,整个施工企业首先要对装配式结构用计算进行全面化的数据化处理分析,利用计算机技术对整个工程进行分析与完善。总而言之,使用装配式建筑结构进行建筑设计,不仅全方面地提高了工程质量,提高施工工作效率,而且在保障质量安全下对工程建设周期全面的优化与缩短。3装配式建筑设计要点3.1总设计图设计装配式建筑总设计图需要对整个建筑结构以及整体建筑设计过程进行总的概述,目的在于将装配式建筑设计理念概念化。对于预制的构件与建筑设计空间之间,必须确保满足这一空间设计中,构件与预制构件装配设计空间足够,减少重复提升吊装的次数,尽量保证一次性完成装配任务。对于装配式任务,最主要的在于保障施工现场机械能够在安全运转的基础上高效进行工作,在机械运转过程中,同样需要保护施工人员生命安全以及工作中相关器械以及与预制构件完整。同时有序整齐摆放预制构件,以保障在施工过程中,施工现场地面平整,降低因地面不规则而出现的施工隐患。并组织相关施工人员,定期进行工地现场清理,保护施工人员的生命安全。并且从总设计图中设计人员、施工工人能够较为直观分析建筑各个空间结构以及相应的预制构件、构件节点位置,提升了建筑施工效率。 3.2整体性的结构设计在高层的建筑设计中,需要对于整体性的机构建筑进行特别的关注,这是由于在整体性的结构设计中对于建筑整体的稳固性具有影响,在此基础上,建筑的不同细节设计部分都需要与整体的结构性设计相适应。为了使得建筑的整体结构具有的形式更为合理的分布形式,需要从整体的结构入手,对于建筑的设计进行规划。在应用的叠合板材料中,需要采单向的板材进行应用。此外,在建筑的过程中,需要结合建筑的内部的不同预留结构装置,对于整体的结构工作作出相应的预留,在开洞的位置中,需要规范化的对于受力钢筋进行应用。洞口位置所用的钢筋,需要根据其应用的位置以及应用的长度对于钢筋进行截断。在外面的收进楼层中,需要结合剪力墙的应用状况对于其后的钢筋设计进行浇筑的工作,并且使得墙体能够整体的平均接受力的分布。在楼层的剪力墙中,需要就其顶部的建筑状况对于其后的设计应用要点进行分析,水平式的后浇带存在着超过两根的后相连接钢筋,就能够保证整体的结构应用需求。 3.3平面、立面设计在装配式建筑设计中,平面、立面设计属于基础部分。在这一部分基础设计中,首先进行平面设计,设计中要与实际装配建筑具体情况相联系,并综合建筑各个部分与相关尺寸要求,科学布置内部空间,选择合适承重墙与管井具体位置,合理划分建筑内部各个空间大小,以便于发挥其空间作用。在这基础上保持建筑外观具有较高观赏价值。立体设计需要采用标准化、系统化与模块化相结合的设计实施方式。同时在对建筑外墙进行设计的时候,需要充分考录建筑整体的美观性,选择不同的外墙材料来进行搭配装饰,从而使得建筑美观性得到有效提高。此外还应当充分结合各种不同的组件,来提高建筑立面效果。结束语

房建结构设计的核心要点探析

房建结构设计的核心要点探析 发表时间:2017-06-16T09:49:45.220Z 来源:《基层建设》2017年5期作者:梁波[导读] 本文对建筑设计当中的技术要点进行了分析,并对可能出现的问题进行了相关的探讨,使建筑结构设计更加符合相关技术规范的要求。 身份证号码:45212819901218xxxx 摘要:一个建筑物质量的好坏,不仅仅体现在施工技术上面,更重要的是要做好建筑物的结构设计。建筑物的结构设计,主要体现在对钢筋、混凝土以及力学等参数进行合理的设置。只有做好了房屋建筑的结构设计,才能使后续的施工工作顺利开展。在这样的背景之下,本文对建筑设计当中的技术要点进行了分析,并对可能出现的问题进行了相关的探讨,使建筑结构设计更加符合相关技术规范的要 求。 关键词:建筑房屋;结构设计;技术核心;分析引言现阶段由于社会经济的发展,以及建筑施工技术的不断提高,现在大部分的房屋结构都是框架结构。和传统的砖混结构相比,框架结构有很多的优点,比如框架结构的自重更轻,同时框架结构建筑物的安全性与砖混结构相比有很大的提高。所以框架结构被广泛运用于我国的建筑结构设计以及施工当中。在对框架结构的建筑结构进行设计的过程当中,要充分考虑各种参数的配置,使建筑物的整体质量得到保障。 1基础设计技术分析基础使建筑设计当中最重要的部分之一。如果对基础设计没有达到相关的要求,对整个建筑物将会造成毁灭性的影响。对建筑房屋的基础进行设计的时候,要注意以下几点:一是在进行设计的时候要根据地质勘探报告的数据为前提,同时还要对地质勘探报告数据的可行性进行分析,根据房屋的特点以及具体的施工情况来分析工程的地质条件。二是合理选择基础类型,一般来说在建筑工程当中基础有两种类型,一种是条形基础,另一种是独立基础。根据房屋的高度、地质勘探的结果来选择合理的基础类型进行设计。如果建筑物的高度过高,或者是对施工技术的要求过高,要加大基础的设计强度和设计密度。基础设计完之后还要对基础相关的数据加以验算,使基础符合地质变形的要求和地表承载能力。三是符合了变形要求和地表的承载力后,地质条件相对简单的工程所在地,可以将天然的地基来作为浅基础,再根据建筑物的高度来对地基的持力层进行设计,同时还要全面分析建筑物的荷载情况以及建筑物可能对地质带来的变形情况,还要充分考虑到建筑物的稳定性、相关应力的分布情况以及地下水对基础的影响。第四点就是在对基础进行设计的过程当中,应当结合当地工程的施工经验,然后再根据地质勘探报告,进行基础的设计。 2稳定性设计技术分析我国是一个地质灾害频发的国家,所以对建筑结构的稳定性进行设计是建筑结构设计当中最重要的内容之一。为了提高建筑物的稳定性。设计人员在设计的过程当中要确保梁的高度,同时对梁的相关参数要进行客观正确的设置。如果在取值的时候选择性很大,或者是没有办法确定正确的值的时候,尽量采用最大的那个值。如果梁的值过小的话,在相关外力的作用下,就会导致梁出现抗弯安全储备过高,如果发生地震的话,就会出现不利的安全因素。在对梁的负筋进行设计的时候,设计人员应该尽可能选择比较小的值,这样才能提高梁的韧度。在设计的过程当中,设计人员还应该注意不能过多布置负筋,负筋的布置量不能超过需求量,同时还要对梁中钢筋的间隙进行合理设置。为了使在施工当中更加方便,钢筋差小于百分之五的梁,设计人员可以设计成一类钢筋配置。 3钢筋工程设计技术分析悬挑梁被广泛应用于建筑的结构当中,比如阳台以及飘窗的设计。所以在对悬挑梁进行设计的时候,要将其设置与框架梁的端部。这是因为悬挑梁和框架梁所承受的荷载是不一样的,这样就造成了框架梁和悬挑梁的横截面尺寸不一样。在现阶段的设计当中,一部分设计人员将框架梁的钢筋伸入到悬挑梁当中,可是悬挑梁的钢筋却无法深入到框架梁当中,这样的设计就会造成后续施工的困难,同时影响房屋结构的质量。所以设计人员在对框架梁和悬挑梁进行设计的时候,设计人员必须对框架梁和悬挑梁的受力情况进行合理分析,再根据计算出来的结果,对钢筋进行合理的配置,从而保证框架梁和悬挑梁受力均衡。框架柱对于框架梁的质量有着十分重要的影响。但是在实际的设计过程当中,框架柱钢筋数量的配置普遍比较低。如果受到地震的影响,框架柱所受到的外力就会比较大,这是因为框架柱不仅仅要承受地震给自己带来的压力,同时还要承受地震给框架梁所带来的压力。这是因为框架柱所受的压力不大,在相关力的作用下,就会损害框架柱的内柱。所以设计人员在对框架柱进行设计的时候,要考虑到地震给框架柱带应来的最坏的结果。在进行框架柱钢筋的配置时,应该从以下几个方面来考虑:一是如果设计的建筑物是建立在地质条件不稳定的基础上面,设计人员应当将框架柱的配筋数量加大。二是为了加大钢筋对混凝土的约束力,可以将钢筋的形状设置更为复杂一些,比如井字。三是如果发生地震,地震所产生的破坏力会对边柱和角柱造成很大的影响,所以针对建筑结构的墙角部分,要加大纵筋的布置数量。 4设计中出现问题的技术解决措施如果建筑物基础的预埋深度过大,可以利用基础连梁来降低底层柱的长度,同时还要在室外地坪以下设置基础连梁,从而组成强有力的框架结构。如果基础连梁受到的荷载力或者是压力过大的时候,应该增加10%的钢筋进行叠加,同时基础连梁的设置,要与框架梁的受力相一致。如果对结构设计有很高的要求,可以从两个方向来增加基础连梁的钢筋布置。如果选择的是独立基础,在进行设置的时候就要通过混凝土来连接它们的缝隙部分,混凝土填充的高度,要与独立基础的高度一致,然后再对基础连梁进行回土浇筑。如果框架柱在地面之上的形状是圆形的,就要尽可能将框架柱的地下部分设计为矩形柱,这样的好处就是可以减少施工当中的流程。一般情况下,圆柱的纵筋数量不能少于八根,同时对于圆形框架柱的箍筋选择也是有要求的,一般采用的是螺旋式的布置方式,这样可以极大提高框架柱的承载能力。矩形框架柱的钢筋布置可以将钢筋布置成井字形。如果有特别要求的,应该根据相关的实际情况来进行钢筋布置的设计。同时在一般情况下,框架柱的钢筋布置截面应该做好以下几点:一是不管是布置一级钢筋、二级钢筋还是三级钢筋,框架柱的横截面的长度必须大于400mm,如果对抗震要求比较高的建筑结构;框架柱的横截面的长度必须大于300mm;如果没有对框架柱进行抗震要求规定,横截面的长度必须要大于250mm。结语

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