关于建筑结构设计的探讨

2012-06-04 01:30崔茜景维吉
城市建设理论研究 2012年13期
关键词:烈度抗震结构设计

崔茜景维吉

摘要:建筑结构设计工程已经在我国设计行业发挥着越来越重要的作用,建筑结构设计工程的建设对解决我国的资源不足、人均居住面积小且分布不均等问题都起到了很好的作用。地球是我们人类赖以生存的人类家园,而土地、空间资源则是人生存的必要因素,如何合理有效的利用土地资源、维护人类生存的空间已成为当今世界所共同关注的问题。

关键字:建筑设计现实问题解决办法安全隐患

Abstract: The design of building structures projects plays an increasingly important role in the design industry in China, in the construction structure design of the building engineering resources to solve our country, the per capita living space is small and uneven distribution have played a good role.

Key words: architectural design; practical problems; solution; security risks

中图分类号:TU318文献标识码:A 文章编号:

我们要充分的对建筑设计的含义、发展历史了解,以便我们可以真正的把建筑设计的理念应用到生活中来。来为我们的生活带来益处。以下是我针对建筑结构设计的基本方法与在建筑结构设计中需要注意的问题进行探讨,希望对结构设计者在进行具体建筑设计中,给大家带来一些实质性的帮助。

一、建筑设计的含义

所谓建筑结构设计也就是建筑结构设计人员对所要施工的建筑的表达。建筑结构是指在建筑物(包括构筑物)中,由建筑材料做成用来承受各种荷载或者作用,以起骨架作用的空间受力体系。建筑结构因所用的建筑材料不同,可分为混凝土结构、砌体结构、钢结构、轻型钢结构、木结构和组合结构等。

二、建筑设计的发展历史

随着我国社会经济的飞速发展,建筑业也得到了快速发展。

1.建筑结构设计主要分为三个阶段分别是,结构方案阶段、结构计算阶段与施工图设计阶段。

2.结构方案阶段的内容是:根据建筑的重要性,工程地质勘查报告,建筑所在地的抗震设防裂度,建筑的高度和楼层的层数以及建筑场地的类别来确定建筑的结构形式。在确定了结构的形式之后,就需要根据不同结构形式的要求和特点来布置结构的受力构件和承重体系。 在绘制建筑结构平面布置图前,需要说明一个问题,就是要不要输入结构软件进行建模的问题。

3.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。大样详图的绘制可以在建筑详图的基础上直接绘制,前提是建筑详图的准确无误;也可以在以前做过的详图的基础上来局部改进绘制。

三、建筑设计主要内容

建筑结构设计概论、结构极限状态及作用、单层排架结构、框架结构、框架支撑结构、剪力墙结构、砌体结构以及常见基础结构的分析与设计方法。同时,对在我国日益广泛应用的新型结构形式,如短肢剪力墙结构、板柱结构等。

为了帮助大家了解建筑结构设计的计算机辅助方法,以下我将简要介绍了建筑结构施工图设计的平面表示方法和施工图设计的深度要求。希望可以为研究土木工程专业人士有所帮助,也可供建筑结构设计人员、建筑施工和工程监理人员参考。建筑结构设计就是建筑结构设计人员对所要施工的建筑的表达。

四、建筑设计具体实施的步骤/方法

1、建筑结构平面图 :在绘制建筑结构平面布置图前,需要说明一个问题,就是要不要输入结构软件进行建模的问题。当建筑工地处于抗震设防烈度为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。对于砌体结构来讲,如果时间不是很充足,那么就应该可以不用再软件中建模,直接设计即可。但是要注意局部受压的问题,必要时进行人工复核。对于局部受压的防御措施[1]。如果时间不是很紧张,建议输入建模较好,有一个便利是可以利用软件来进行载荷导算。此外,当建筑地处抗震设防烈度为7度及以上时必须输入软件建模进行计算。

2、建筑屋顶(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120mm 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。

3、大样详图 :大样详图的绘制可以在建筑详图的基础上直接绘制,前提是建筑详图的准确无误;也可以在以前做过的详图的基础上来局部改进绘制。要注意的是在保持建筑外形的前提下尽量地使结构受力合理和施工方便。在标高和外形尺寸上一定要和建筑专业协调一致。需要提醒的是建筑标高和结构标高的关系要搞清楚,该减的减,不该减的就不能减。

4、其次是楼梯 :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。

五、建筑设计的基础

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。

六、建筑设计预防地震

1、首先让我们了解一些关于地震的一些常识。1、1震级,代表一次地震的大小,或者说释放能量的大小。因为地震中心距离的远近不同和震源深浅不同,震级的大小不能直接说明地震可能造成的破坏程度。1、2烈度,代表一次地震的破坏程度。通常6度以下的地震烈度不会造成大的破坏,7度以上则会造成破坏。设防烈度,代表一个建筑、一个城市、一个地区在一段时间内可能遭遇的概率比较大的地震烈度。重要建筑要提高设防烈度。2、关于建筑设计中的抗震设计。我们国家大部分城市是按照7度设防烈度进行建筑结构设计,对于医院、学校、电站、车站等重要公共建筑、生命线工程要提高1~2度设防。而此次地震估计震中烈度要超过10度,看电视画面估计绵阳、都江堰的烈度超过8度,因此大量建筑倒塌。我们国家抗震设计要求是大震不倒,中震可修,小震不损。下面就为大家具体的介绍抗震时建筑设计的具体措施2.1.定性设计,定性设计主要是指对于建筑抗震设计的总体要求,以及各种措施等。由于定性设计部分,一般是无法通过计算,而主要依靠结构概念和地震灾害的实践总结,因此个人认为它最能直接的体现人们对于结构抗震的认识,是最直接和有效的方式。因此,定性设计在某种程度上应该具有结构哲学意义,即归纳事实之后的演绎。

2.2.定量设计,记得曾经有人说过抗震设计是骗外行人的。这么说虽然有些过,但是也不无道理。

(1)首先,我们并未真正的认识地震的本质,连地震的真实状况都没搞清楚,之后的地震力实际上也是“假的”,因为我们设计所采用的“地震力”实际上是我们对于可能地震的预估,用于评价建筑物在此“预估侧向力”作用下的承载和变形能力。

(2)其次,一般的结构设计采用反应谱法和时程法,这两个方法对于目前的建筑抗震设计而言,存在一个致命的缺陷,就是地震的频谱特性是否正确预估了。

(3)举个例子:一般的建筑都带着几层的地下室,而规范的反应谱参数是从地面起算的,地震波从基岩传到结构基础的时候是没问题的,但是假如基础上面是原状土层的话,那么采用规范的场地类别和特征周期是合适的,可是实际上这里10-30米的土层已经被地下室所取代了,地震波通过地下室框架传到地面与通过原状土层传到地面不会是一样的。而特别采用地面频谱特性“选择”出来的地震波,就会大相径庭。因此,建立抗震定量设计一定要建立在实际情况中去

通过以上分析可见,在做结构设计的时候,应该特别重视结构抗震的定性设计,合理的定性设计,在某种程度上比定量设计更能体现地震对于结构的真实作用,因此各种通过历次血的教训所积累起来的构造措施必须被理解和执行。而定量设计也必不可少,虽然说它可能很难真实的反应地震作用,但是它能反应结构设计对于建筑可能具备何种抵抗“侧向力”能力的预估,定量的保证结构抵抗侧向力和变形的能力。

七、关于提高建筑结构设计安全度的意见

对提高建筑结构设计安全度问题,主要以下几点看法:①当前的建筑物安全事故,与结构设计可靠度无关;②结构设计,仍宜提倡节约;③我国建筑设计规范中的构造规定,尚属恰当:④规范与国际市场并无直接联系;⑤规范要根据国家政策而定。

参考文献:《建筑结构设计》ISBN:9787030166029

《 高层建筑结构设计》ISBN:7562326118

《 高层建筑结构设计》ISBN:9787112080588

《关于建筑结构设计优化的一些看法》

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