刍议建筑结构设计中的相关内容
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刍议某高层建筑结构转换层的结构设计摘要:随着社会的发展,城市高楼越来越多,而很多高层建筑都需要设有结构转换层。
笔者结合某实际工程,介绍了某高层建筑结构转换层的结构设计,主要从结构方案、结构设计、结构计算、构件配筋等几方面进行了详细的阐述和说明。
关键词:高层建筑结构转换层结构设计1.工程概况某大厦,建筑面积为32000m2,地下一层,根据战时和平时的使用需要,平时作地下停车库,战时为人防空间;底部一、二、三层为商业和娱乐用房;四层为结构转换层,转换层以上为高层住宅塔楼,建筑总层数为三十一层,总高度为99.30m,本建筑位于六度抗震区,建筑场地为ⅱ类,丙类建筑,框支柱和剪力墙底部加强部位的抗震等级为一级,非底部加强部位剪力墙抗震等级为三级,在楼、电梯部位设置上下对齐的落地剪力墙形成核心筒,并在筒体对称位置设置纵横落地剪力墙。
2.结构方案根据建筑功能要求,本工程底部商业和娱乐部分要求有较大的柱网,形成大空间;上部为住宅,分隔空间较小。
从结构受力角度来看,建筑物沿竖向正常的布置应该是下部楼层的墙、柱多而密,刚度大,上部则逐渐减少墙、柱,减小刚度,这样布置可是结构刚度沿竖向均匀递减,避免刚度突变.而建筑功能要求常使竖向结构的布置正好相反,结构设计在方案确定时,底部为框架——剪力墙结构,上部采用剪力墙结构,在第四层楼面位置设置转换层,转换层结构构件大致可采用梁、桁架、空腹桁架、箱形结构、斜撑等,非抗震设计及六度抗震设计时亦可采用厚板。
3.结构设计本工程采用钢筋混凝土大梁作为结构转换层,将上部剪力墙结构变为下部三层以柱为主的大空间结构,满足建筑上使用功能的需要,在结构设计时,应着重从以下几个方面着手:①构件截面的确定②框支剪力墙截面的确定③框支柱截面的确定本工程根据setwe软件计算,框支柱根据轴压比限值为0.6的要求确定,同时结合框支梁的截面宽度及框支梁计算跨度,最后采用柱截面为1200mm×1200~1400mm不等。
简述建筑结构设计内容及其注意事项1引言随着科技和社会的逐步前进,高层建筑越来越多的出现在人们的生活中,规模越来越大,结构形式千变万化[1]。
建筑结构设计是一个庞大复杂的工程,房屋结构设计追求适用、安全、经济、美观和易于施工五大目标[2]。
首先,建筑结构设计要满足抗震、抗风等结构力学性能,保证住人的安全性;其次,建筑物的结构设计需满足科学性和合理性的要求,在安全的基础上取得良好的经济效益,节约成本[3]。
2结构设计的基本内容2.1结构设计的流程建筑物的设计包括建筑、结构、给排水、暖通和电气等专业设计。
其中,结构设计是整个建筑物设计中的一个重要组成部分,建筑结构是一个建筑物发挥其使用功能的基础,结构设计主要包括以下四个过程:结构方案设计、结构分析、构件设计、绘施工图[4]。
2.2结构设计的要求在设计过程中,为保证建筑结构的可靠度达到设计要求,必须遵循以下要求:(1)结构构件应进行承载能力极限状态的计算和正常使用极限状态的验算,如直接承受動力荷载的构件还应进行疲劳强度验算;(2)结构上多种作用效应同时发生时,应通过结构分析分别求出每一种作用下的效应后,考虑其最不利组合;(3)抗震设计:根据我国的相关标准规定,对于抗震设防烈度不低于6级的地区,要进行抗震的设计。
建筑结构根据所在地区的烈度、结构类型和房屋高度采用不同的抗震等级。
通常取该地区50年内超越10%的地震烈度[5]。
对应不同的抗震等级,有不同的计算和抗震构造要求。
(4)抗风设计:根据建筑结构载荷规范[6],对于高层建筑物,风载作用对其结构的承载力和稳定性有着较大影响,根据不同地区的基本风压大小以及要求的使用年限,随着高度的上升,风载系数取值也在逐渐增大。
基本风压的大小也可根据贝努利公式按照50年一遇的最大风速进行计算。
2.3结构设计坚持的原则(1)重大轻小。
建筑结构设计中常常涉及到很多关键的概念,如:“强柱弱梁”、“强剪弱弯”等,这些都是需要重视的问题。
刍议建筑项目结构中的隔震设计王 涛 东北大学设计研究院(有限公司)摘 要:本文针对当前的抗震隔震设计现状,寻找到更好的设计方法,提高建筑物的抗震能力,提高建筑质量。
关键词:建筑项目;结构;隔震设计随着科学技术和社会的不断发展,原有的抗震技术已经不再能够符合当前情况对抗震设计水平的要求,传统设计方式在新情况面前显现出了很多不适应的问题,为此,我们要积极的的寻找隔震设计的新方法,切实提高建筑物尤其是高层建筑物的安全性。
1 隔震结构简述1.1 隔震结构概念隔震结构:指在建筑物上部结构与基础之间设置隔震层,以及延长整个结构体系的自振周期、增大阻尼、减小输入上部结构的地震作用,达到预期的设计要求。
1.2 隔震结构动力分析目前,比较基础的隔震结构主要应用于三十层以下,而且高和宽都比较小同时建筑物上部结构的水平刚度比较大的建筑结构中。
在《建筑抗震设计规范》中,对于存在多层隔震结构的房屋来说,对上部结构可以看做近似平动,可通过剪切型多质计算模型的计算结构来进行地震反应的计算,但是,其中对高层与超高层却没有给出明确的说明。
建筑物在高烈度地震波的震动下,高层建筑的隔离结构体系上部分结构就会出现弯曲,而且这种弯曲变形状态占了较大部分,而橡胶隔震结构在其中的应用,这时隔震支座上就会出现非线性变形或者拉应力,但是结构在整体上还是比较安全的。
高层隔震结构中,上部分的倾覆弯矩会比较大,在水平地震的震力作用下,会导致隔震层发生转动,这时结构的垂直荷载就会比较大,而隔震曾就会出现明显的竖向变形状态。
所以在这种情况下,就需要采用多质点平动体系进行相关分析。
摆动计算模型如下:基础隔震体系中多质点平动摆动模型2 建筑项目结构中的隔震设计2.1 隔震设计原则每种隔震装置都是存在着一定设计原则的,各类隔震装置配置原则如下:第一,铅蕊支座是要布置在隔震曾外面的,同时在布置时还要保证对称。
这种布置方式有利于隔震层的抗扭转效应,同时还能够保证支座在受到不同剪应力时能够产生相同偏离率。
刍议建筑结构设计中的抗震设计摘要:随着地震震害经验的积累和科研技术的进步,目前地震及结构所受地震作用还有许多规律未被认识,人们在总结历次大地震灾害经验中认识到:一个合理的抗震设计,在很大程度上取决于良好的抗震设计。
关键词:建筑结构抗震设计1、抗震建筑的形式1.1 基础抗震在建筑物最下层的基础部位设抗震层和抗震装置,是最基本的抗震结构形式,也是在工程中应用最多的抗震形式。
采用基础抗震设计上应注意:在建筑物周边,抗震层部分要比基础大一圈,因此场地要宽裕;抗震层的周围设挡土墙,其上部有墙外狭道等,因此要确保地震时不因上部结构的移动而带来其它问题;方便检查和更换抗震装置;为使设备管线适应抗震层的位移和变形,常采用柔性连接或球型接点,但要考虑安放装置及检修的空间;抗震建筑物与其它建筑物之问的联系通道要适应相对变形,确保畅通无阻。
1.2 中间层抗震在基础以上的中问楼层设置抗震层,下部结构同普通建筑物一样直接与地基接触,因此它不存在基础抗震建筑的底部体积和墙体数量问题,但抗震层以下的楼层需要做抗震处理。
在市区场地不太宽裕时,可把抗震层设计在地面以上,在空中变形有利于节约用地,同时也能有效减少地基的挖土量。
采用中间层抗震,设计上应注意:为适应抗震层的移动变形,该部分的建筑外墙应设水平缝,要考虑防水、隔音、防火等,也要注意立面的协调美观;解决楼梯、电梯井、机器升降、设备管线等贯穿抗震层的问题,并考虑防火区问的划分;便于检查、更换抗震装置及耐火材料等。
1 . 3 人工抗震地基在多栋建筑物的人工地基下方设置抗震层,可一次性、大范围解决多栋建筑物的抗震问题,在集合住宅下方设置作为人工地基的共同管沟可提高整个城市空间的耐震性。
全国首栋抗震楼采用人工抗震地基,设计上应注意:人工地基作为基本建设项目属共同财产,为各建筑物共同使用,应先明确所有权问题;人工地基上的建筑物不一定一次建成,应考虑部分竣工或增建改建等情况;人工地基设计时的标准掌握,建筑物的分摊份额及付款等法律上的问题,还有防火规范等,都应慎重考虑。
刍议建筑结构设计中的一些要点探讨摘要:笔者通过多年的所积累的结构设计经验,重点从建筑结构设计的要点和结构整体的角度出发,并针对设计当中存在的若干问题进行详细探讨。
关键词:建筑;框架梁;柱;结构设计目前,由于人们在具体的建筑空间结构体系整体研究上还有一定的局限性,在设计过程中给予采用了许多假定与简化。
作为建筑结构设计工程师不应盲目的照搬照抄规范,应该把它作为一种指南、参考,并在实际设计项目中作出正确的选择和判断。
这就要求结构工程师对建筑物整体结构体系与各基本分体系之间的力学关系有透彻的认识,并通过多年的所积累的结构设计经验应用到实际工作当中。
1 建筑结构设计中的要点及过程1.1 结构设计说明要素结构设计说明主要包括:①设计依据;②抗震等级;③人防等级;④地基情况及承载力;⑤防潮抗渗做法;⑥活荷载值;⑦材料等级;⑧施工中的注意事项;⑨选用详图,通用详图或节点等等。
1.2 各层的结构布置(1)预制板的布置(板的选用、板缝尺寸及配筋)标注预制板的块数和类型时,不要采用对角线的形式。
因为此种方法易造成线的交叉,宜采用水平线或垂直线的方法,相同类型的房间直接标房间类型号。
(2)现浇板的配筋(板上、下钢筋,板厚尺寸)板厚一般取120、140、160、180四种尺寸或120、150、180三种尺寸。
尽量用二级钢包括直径 10的二级钢,直径≥12的受力钢筋,除吊钩外,不得采用一级钢。
钢筋宜大直径大间距,但间距不大于200,间距尽量用200。
(3)关于过梁布置及轻隔墙。
现在框架填充墙一般为轻墙,过梁一般不采用预制混凝土过梁,而是现浇梁带。
当过梁与柱或构造柱相接时,柱应甩筋,过梁现浇,不建议采用加气混凝土做围护墙。
1.3 基础平面图(1)在柱下扩展基础宽度较宽(大于4 m)或地基不均匀及地基较软时宜采用柱下条基。
并应考虑节点处基础底面积双向重复使用的不利因素,适当加宽基础。
(2)当基础下有防空洞或枯井等时,可做一大厚板将其跨过。
建筑设计中的建筑结构设计与分析建筑结构设计与分析是建筑设计领域中至关重要的一部分,它关乎到建筑物的安全性、稳定性以及整体结构的合理性。
本文将从建筑结构设计的定义、原理、方法和应用等几个方面进行探讨和分析。
一、建筑结构设计的定义建筑结构设计是指在建筑设计的基础上,根据建筑物的功能、荷载、使用要求等因素,进行建筑结构的确定和布置,以及建筑构件的尺寸、材料等参数的计算和设计过程。
它旨在保证建筑物的结构安全、稳定和经济。
二、建筑结构设计的原理建筑结构设计的原理包括静力学原理、材料力学原理和结构力学原理。
静力学原理是指结构的平衡条件,即力的合力和力矩的平衡。
材料力学原理是指材料的应力应变关系,根据材料的特性来计算构件所承受的作用力。
结构力学原理是指结构在外力作用下的应力分布、变形和承载能力等方面的研究。
三、建筑结构设计的方法1. 弹性力法:该方法假设结构在荷载作用下仍保持弹性变形,在此基础上进行结构设计和计算。
这种方法适用于小型建筑和静力荷载较小的建筑。
2. 稳定性分析法:主要用于结构的整体稳定性分析,确定结构的稳定性系数和抗侧稳定能力。
3. 刚度法:该方法将结构划分为若干个刚性单元,在此基础上进行结构的受力分析和设计计算。
4. 极限状态设计:该方法基于结构的极限状态设计理论进行设计,即在结构达到破坏状态前,能够承受最不利的荷载。
四、建筑结构设计的应用1. 楼房结构设计:对于各类楼房,包括住宅、商业楼、办公楼等,建筑结构设计是确保其安全稳定性的重要环节。
根据楼房的功能需求和地理条件,设计师需要合理选用结构形式和材料,进行承重墙、梁柱、楼板等构件的设计计算。
2. 桥梁结构设计:桥梁是城市道路交通的重要组成部分,其结构设计需要考虑载荷、横向和纵向荷载、自重和温度效应等因素。
针对不同类型的桥梁,如梁桥、拱桥、斜拉桥等,需要进行不同的结构设计与分析。
3. 地下结构设计:地下结构包括地下车库、地下商业空间、地铁车站等。
建筑结构概念设计建筑结构概念设计是指在建筑设计的初期阶段,针对项目的基本要求和设计理念,对建筑结构所采用的结构形式、材料选用、力学性能等进行初步的方案设计和探讨。
它对于建筑的整体效果、空间布局、建筑形式和外观等方面起着至关重要的作用。
本文将围绕这一主题展开,详细探讨建筑结构概念设计的相关内容。
一、建筑结构概念设计的基本要求建筑结构概念设计的首要任务是满足建筑功能和使用要求的前提下,尽可能减少结构的材料消耗、工程施工量和投资成本,同时要保障结构的安全、可靠、经济和美观。
建筑结构概念设计还要与整体建筑设计紧密结合,服务于建筑的功能、形式、环境和其他设计要素。
二、建筑结构概念设计的基本内容1. 结构形式设计:根据建筑的功能要求和建筑形式,确定适应的结构形式。
常见的结构形式包括框架结构、桁架结构、壳体结构、悬索结构、索网结构等。
在设计阶段需要综合考虑建筑的空间布局、荷载特性、地质条件等,选择最合适的结构形式。
2. 材料选用:结构材料的选用直接关系到结构的性能和经济效益。
在建筑结构概念设计中,需要根据建筑的要求和材料的特性,选择合适的材料,包括混凝土、钢结构、木结构、复合材料等。
3. 力学性能分析:需要对建筑结构所受内外荷载进行分析,包括静力分析、动力分析、热工耦合分析等,确保结构在使用和极限状态下的安全性和稳定性。
4. 整体效果与环境协调:建筑结构概念设计应该与建筑整体效果和环境相协调。
结构设计要体现建筑的美感,同时要考虑与周围环境的融合,满足城市规划和建筑节能环保的要求。
三、建筑结构概念设计的实施步骤1. 方案设计:根据建筑项目的基本要求和设计理念,进行初步的结构形式确定和设计方案制定。
对建筑结构进行整体构思,初步确定结构形式和材料选用。
2. 参数计算:进行结构荷载分析和力学性能计算,包括荷载分析、受力分析、变形计算、振动分析等。
通过理论计算和有限元分析等手段,对结构的性能进行评估。
3. 模型试验:对重要结构部件进行模型试验,验证计算结果的准确性,保证结构的安全性和稳定性。
高层建筑结构设计中的隔震减震措施刍议摘要:众所周知,地震灾害对于人类日常生活所造成的伤害的巨大的,因此在建筑的结构设计中,建筑师也也越来越注重其隔震减震措施的实行了。
本文正是针对这一问题进行了深刻了的探讨,提出了笔者的一些观点。
关键词:高层建筑;结构设计;隔震;减震;措施在我国的高层建筑的施工建设过程中,必须要严格考虑好这一建筑结构设计当中的隔震减震的问题,并且在意识到这一问题之后可以适当的运用一些相应的措施来提高高层建筑的抗震强度,进而提升整个建筑建设和日后使用的安全稳定性,而这些措施的研究也是我国建筑工程在设计和建设高层建筑时重点的研究项目。
一直以来,我国的很多建筑公司在进行建筑设计时其实都是以小震不塌、大震可修作为结构设计的基本原则,然而依旧因为多方面的原因,在进行高层建筑结构设计的隔震减震部分时还是存在一些缺陷和障碍。
一、建筑结构设计中隔震减震技术的介绍一般来说,在建造建筑物时,在建筑物的内部增加阻尼可以很好的减少地震时震感。
因此,在进行高层建筑结构设计的隔震减震设计时可以将这一点运用上去,通过阻尼的加入消耗建筑物在地震时的地震能量,达到降低地震强度,维护建筑的主体部分的作用。
在2008年的汶川地震发生之后,我国很多建筑都在一定程度上运用了隔震技术,隔震建筑如雨后春笋般涌现。
同时,这类隔震建筑相比于其他的建筑,其抗震能量是非常强悍的,因此这类建筑在我国的地震多发地区较为常见,这类地区通常都对建筑的抗震力以及使用功能有着很高的要求。
对于像医院此类在地震时也非常重要并且需要保证震后依旧可以快速投入工作的建筑,或是学校这类人员较多的建筑,亦或是涉及国家安全和人民资料的国家政府工作部门,这些建筑在建筑设计时都要求必须要运用减震技术。
众所周知,隔震建筑使用的材料和以往的建筑的材料在选择上有很大的不同,在设计上也和之前的建筑存在着很大差异,这也就给高层建筑在结构设计时进行隔震设计造成了一定的难度。
另外,隔震措施使用的时间其实是不受限制的,不仅可以在新建的建筑上使用隔震的措施,同时一些已经建成的建筑其实也可以采取运用阻尼的方式来达到减震的目的。
建筑学中的建筑结构设计引言建筑结构设计是建筑学中的重要组成部分,它涉及到建筑物的稳定性、安全性和美观性等方面。
本文将从建筑结构设计的基本原理、常见结构形式以及结构设计的创新性等方面进行探讨。
一、建筑结构设计的基本原理建筑结构设计的基本原理包括力学原理、材料力学原理和结构力学原理。
力学原理是建筑结构设计的基础,它研究物体在外力作用下的力学行为。
材料力学原理研究建筑材料的力学特性,包括材料的强度、刚度和稳定性等。
结构力学原理研究建筑结构的力学特性,包括结构的静力学和动力学行为。
二、常见的建筑结构形式1. 框架结构框架结构是一种常见的建筑结构形式,它由柱、梁和框架组成。
框架结构具有良好的刚度和稳定性,适用于高层建筑和大跨度建筑的设计。
2. 空间结构空间结构是一种具有独特美感的建筑结构形式,它通过合理的构造和布置,使建筑物具有独特的空间感。
空间结构常用的形式包括穹顶结构、拱形结构和网壳结构等。
3. 悬挑结构悬挑结构是一种将建筑物的一部分悬挑在外部支撑物之外的结构形式。
悬挑结构可以增加建筑物的空间利用率,同时也给建筑物带来了一定的挑战,需要合理的结构设计来保证其稳定性。
三、结构设计的创新性在建筑结构设计中,创新性是非常重要的。
通过创新的结构设计,可以实现建筑物的轻量化、高效化和绿色化。
例如,采用新型的结构材料、结构形式和结构系统,可以减少建筑物的自重,提高建筑物的抗震性能,同时也可以减少对环境的影响。
结论建筑结构设计是建筑学中的重要内容,它关系到建筑物的稳定性、安全性和美观性等方面。
在进行建筑结构设计时,需要遵循力学原理、材料力学原理和结构力学原理。
常见的建筑结构形式包括框架结构、空间结构和悬挑结构等。
在结构设计中,创新性是非常重要的,可以通过采用新型的结构材料、结构形式和结构系统来实现建筑物的轻量化、高效化和绿色化。
参考文献:1. 《建筑结构设计原理》,XXX,XXX出版社,2010年。
2. 《结构力学导论》,XXX,XXX出版社,2015年。
建筑结构设计与分析是建筑工程的重要组成部分,其设计质量直接影响着建筑物的稳定性和安全性。
在建筑结构设计中,主要涉及结构设计原理、结构材料选择、荷载计算和结构分析等方面。
因此,本文将就这一话题展开探讨,以期为读者提供更深入的认识和了解。
一、结构设计原理在建筑结构设计中,结构设计原理是理解和掌握设计思路的基础,也是保证结构稳定的核心。
通常,建筑物的结构设计原理可以归纳为以下几个方面:1. 重力作用:建筑物所承受的自重、人员活动等重力作用会产生压力和拉力,因此需要对建筑物进行承载分析和设计。
2. 风荷载作用:风的作用是建筑物承受的重要外力,特别是对于高层建筑来说,其风荷载所产生的力可能会对建筑物的稳定性产生影响。
3. 地震荷载作用:对于地震频繁地区的建筑结构设计,需要考虑地震荷载作用在建筑结构中引起的变形和应力影响,以保证建筑物的安全性。
4. 温度和湿度作用:温度和湿度的变化会导致建筑材料的膨胀和收缩,进而影响建筑物的结构稳定性。
在结构设计原理上,建筑师需要深入理解各种荷载作用,并针对不同的情况进行分析和设计,以确保建筑结构的稳定性和安全性。
二、结构材料选择在建筑结构的设计中,结构材料的选择直接关系到建筑物的使用寿命、安全性、外观美观等方面。
常见的建筑结构材料有混凝土、钢筋混凝土、钢结构、木结构等。
下面分别进行介绍:1. 混凝土结构:混凝土结构广泛应用在建筑中,具有防火、耐久性和隔音等优点,是一种非常稳定且经济实用的结构材料。
2. 钢筋混凝土结构:钢筋混凝土结构是混凝土主体内添加钢筋的结构,其强度、韧性和抗震性能较好,在高层建筑中广泛应用。
3. 钢结构:钢结构广泛应用于跨度较大、高层建筑等特殊工程中,钢结构具有较好的抗震性,同时也可达到较轻的自重。
4. 木结构:木结构是一种抗震性和防火性较差的结构材料,但是具有质轻、易加工的优点,因此在木屋、轻质建筑等场合中得到广泛应用。
不同的结构材料有不同的特点和适用范围,在选择上需要根据建筑物的性质和设计要求进行综合考虑。
建筑工程结构设计的要点摘要:在结构设计进行优化之前,对设计人员来说,首先对建筑工程做出相应的实地了解,从而才能够设计出相对比较安全、经济、美观等的建筑,同时还应该要不断加强自身在设计结构方面知识的学习对结构设计优化技术的发展进一步的推动。
本文主要对建筑的结构设计特点、新要求以及新趋势进行了分析,以供参考。
关键词:建筑;结构设计;设计要点前言目前,人们对建筑结构设计的要求越来越高,建筑产品的质量成为了社会群体广泛关注的问题。
建筑结构设计的主要理念是在保障建筑物安全、实用、经济、美观的前提下,来达到空间的最优配置,实现资源的最佳利用。
一、建筑结构设计的主要内容建筑结构设计是指建筑结构设计师和工程师将各种建筑结构要素进行不同的组合,用图纸绘制出能体现用户需求的过程。
总体来说,建筑工程中的结构要素主要包括梁、柱、板、地基基础以及大样等内容,工程师运用建筑系统知识对它们进行组合构成各种不同的建筑结构从而形成建筑结构体系。
建筑结构中的抗震设计是指根据地震对建筑结构造成的危害程度和负面效应,对建筑结构破坏过程进行分析,在建筑结构设计时中加入不同的元素以减轻可能发生的实际问题。
针对民用建筑,工程师进行设计时,不仅要考虑到建筑结构的总体布局,而且要关注建筑结构的细节问题,尤其是关键部位的细节问题,从而达到抗震防震的作用。
另外,工程师需要着重考虑建筑的受力结构体系、结构设计模型的选择和地基基础设计的要求。
二、建筑结构设计中的常见问题(一)施工措施选用不当目前,在建筑行业中,由于钢筋混凝土具有取材容易、耐久性、可塑造性以及整体性好等优点,建筑行业对其的应用越来越广。
但混凝土抗裂性较差的固有缺陷,如不采取适当措施,建筑物容易产生较大裂缝。
一般而言,一旦建筑物产生裂缝,就会对其防水抗冻、防腐蚀能力产生很大的影响,同时也不利于建筑物的美观。
为有效补救钢筋混凝土结构带来的负面效应,目前建筑行业中常采用膨胀加强带以及后浇带等方法。
浅谈建筑结构建筑结构是建筑的骨架,支撑着整个建筑的重量,承担着各种力的作用。
它是建筑工程中最基础、最核心的部分,也是工程设计和建造中最为重要的环节之一。
本文将从建筑结构的定义、种类、设计及建造等方面进行探讨,希望能够对建筑结构的学习和实践产生重要的启发和参考价值。
一、建筑结构的定义建筑结构是指建筑物的构造、支撑系统和构件,在建筑物中负责承受各种力的作用,包括自重、外力、风压、地震力等。
建筑结构通常由钢筋、钢材、混凝土、石材等材料构成,不同的结构形式有不同的力学特性和适用条件,具体可根据建筑物的使用功能、建筑环境和地质条件等因素进行优化设计。
建筑结构的作用主要分为承重和抗震两个方面。
在承重方面,建筑结构能够将建筑物自身的重量和荷载合理分配到各个承重构件上,并将其传递到地基上,保证建筑物的安全性和稳定性。
在抗震方面,建筑结构能够在地震等自然力的作用下,承受和分散外部力量,防止建筑物因地震而发生倒塌或变形。
二、建筑结构的种类建筑结构包括框架结构、拱结构、悬挂结构、索结构、壳体结构等多种类型,具体如下:1.框架结构框架结构采用钢材、混凝土或木材等构件,构成网格状的框架结构,通过框架的刚度和稳定性承担建筑物的重量。
框架结构被广泛应用于高层建筑、厂房和车站等场所,其稳定性优越,可承受大的荷载和较强的风力。
2.拱结构拱结构是一种采用拱形或半圆形弧形结构的建筑构造,它通过拱身和柱壁等构件,将水平荷载和垂直荷载有效地传递到地基上。
拱结构被广泛应用于建筑物的大跨度封顶或大跨度屋顶,在建筑的造型和美观性方面具有独特的优势。
3.悬挂结构悬挂结构是一种采用钢索或钢缆连接构件的结构形式,通过悬挂而非支撑来承载建筑物的重量,具有极高的适应性和灵活性。
悬挂结构通常应用于体育场馆、会议中心等建筑中,它的圆形或拱形造型往往能够带来很好的观赏效果。
4.索结构索结构是指通过张力钢索或钢缆构成的结构形式,通过索力分担水平荷载和垂直荷载。
刍议建筑结构设计中的相关内容
【摘要】随着经济的发展,城市的发展速度不断的加快,高楼大厦的增多成为了必然,建筑企业得到了飞速的发展。
同时,由于人们的要求和城市发展的要求越来越高,也给建筑企业
带来了更多的难度。
建筑结构设计是影响建筑工程质量的要素之一,本文主要分析了建筑结
构设计中的相关问题,并提出了相关的完善措施,以供参考。
【关键词】高层建筑;结构设计;设计要点
一、建筑结构设计的主要内容
建筑结构设计是指建筑结构设计师和工程师将各种建筑结构要素进行不同的组合,用图纸绘
制出能体现用户需求的过程。
总体来说,建筑工程中的结构要素主要包括梁、柱、板、地基
基础以及大样等内容,工程师运用建筑系统知识对它们进行组合构成各种不同的建筑结构从
而形成建筑结构体系。
建筑结构中的防震设计是指根据地震对建筑结构造成的危害程度和负
面效应,并对建筑结构破坏过程进行分析,在建筑结构设计时中加入不同的元素以减轻可能
发生的实际问题。
针对民用建筑,工程师进行设计时,不仅要考虑到建筑结构的总体布局,
而且要关注建筑结构的细节问题,尤其是关键部位的细节问题,从而达到抗震防震的作用。
另外,工程师需要着重考虑建筑的受力结构体系、结构设计模型的选择和地基基础设计,从
而达到建筑高层化的要求。
二、建筑结构设计中的常见问题
(一)材料的使用不当
目前,在建筑行业中,最常用的结构材料为钢筋混凝土,由于钢筋混凝土结构具有取材容易、耐久性、可塑造性以及整体性等优点和造价经济,建筑结构应用非常广泛。
但是为了建筑物
的整体美观,施工过程中对钢筋混凝土结构留下的伸缩缝隙较小,加上其本身特点中的抗裂
性差,导致建筑物容易产生裂缝。
一般而言,一旦建筑物产生裂缝,就会对其防水抗冻、防
腐蚀能力产生很大的影响,同时也会很不利于建筑物的美观。
为有效补救钢筋混凝土结构带
来的负面效应,目前建筑行业中出现了膨胀加强带以及后浇带等方法。
同时,在钢筋混凝土
施工过程中应注意钢筋、水泥沙和沙、石子的质量,还要注意混凝土的级配。
(二)建筑结构的受力设计
建筑结构设计初级阶段,结构工程师没有关注它的具体细节而是建筑结构的空间组成特点。
建筑物的地基设计对建筑物结构的竖向以及水平稳定起决定性作用,由于现代建筑物都是由
笨重的大型材料组合而成,而且建筑结构的的重力都是向下的,所以建筑物结构必须要将其
自身质量转移到地面。
结构工程师必须要掌握建筑结构体系中向下和水平的作用力和地基承
载能力的关系,从而对建筑物中核心的主心柱和主要承重墙的分布图进行绘制。
对于不同层
高的建筑物,横纵向结构体系设计原理大致相同,但是竖向结构设计却又很大的不同,这是
因为较高的建筑物侧向力会产生更大的倾覆力矩和剪切变形,需要更大的承重柱、承重墙和
井筒。
且当建筑物到一定高度时应以水平力控制为主。
(三)建筑结构中的抗震设计
我国《建筑抗震设计规范》中有明确规定:“建筑结构的底部框架(抗震墙结构),其上方
部位的砌体抗震墙和底部设置的框架梁或抗震墙,应当相互之间对齐或者基本上对”。
但是实际施工过程中并没有遵循这一要求,一些设计师为创造更大的底层空间,减少了砌体抗震墙
的面积,这样会导致上部的抗震墙和地底下的抗震墙或建筑框架难以对齐,最终使得总体建
筑结构内部无法起到规则化传力的作用。
相关部门对这些现象都应该加以严格控制,另外建
筑物的总高度也应该受到严格的控制。
(四)建筑结构中的地基基础设计
作为建筑工程结构设计中较重要的环节,基础设计不仅会影响到建筑结构的后期设计而且是
整个建筑工程造价占据比例最大的部分。
所以,在地基基础设计阶段如果出现问题就会造成
较大的无法挽回的损失。
建筑的基础应该选择在质量好、承载能力强、并能够均匀沉降的地
基上。
如果建筑物过高,可以设计地下室来减小地基的沉降量,这样还能帮助承受地面压力
而且能够保持地上建筑物结构的稳定。
但是,需要注意的是,进行地基设计的时候要深入的
学习建筑物所在地方的相关地基基础设计规范,避免由于不规范设计影响到项目的后期工作。
另外,地基的位置选取很重要,建筑物应该建在平坦广阔、地质密实、远离河岸的地方,应
该避开曾发生过断层、泥石流、山体滑坡等危险地段。
三、建筑结构设计的要求
(一)合理利用竖向空间
目前由于土地资源的日益紧张,高层建筑在民用建筑中得以应用,民用建筑高层不同于其他
的高层建筑,其要充分考虑到业主对建筑功能性的需求。
设计师在设计过程中要充分考虑到
各种户型的南向采光问题、卫生防疫性能问题、共享空中庭院问题等,众多需要考虑的功能
性要求,使设计人员开始在民用高层建筑中进行了大胆的尝试,所以目前出现了结构连体、
大底盘多塔及错层等多种复杂的结构形式,随着结构的日益复杂,需要设计师不断的更新自
己的设计理念,设计是进行技术性的创新,同时还要更好的实现对结构设计软件的利用。
只
有这样,才能满足所设计出来的高层民用建筑具有更好的经济性、安全性和舒适性。
(二)选择性价比较高的建筑材料
经济的增长带来物价的上升,建筑工程中土地、建材都不可避免的受到影响。
要想控制建筑
工程的成本,设计师就要凭借自己的工作经验和掌握的知识从宏观上对建筑整体结构系统地
进行把控,在工程前期对比分析各类结构部件、审核计算结果,从而达到结构体系的整体性
能最优。
建筑结构的设计要保证建筑物安全经济和实用、有先进的经济合理的新技术和新材料,并确保设计方案高效益、低造价。
(三)更高的抗震设计要求
现代的建筑工程对抗震要求越来越重视。
建筑结构设计时,结构工程师不仅要分析建筑物在
正常使用时的竖向荷载和风荷载,还要考虑建筑物的防震抗震能力。
地震效应和建筑物的重
量成正比,减轻房屋的重量能有效提高建筑结构抗震的能力,因此,结构设计人员应该考虑
到这方面的因素,在设计工作中尽量合理布局,使用新型复合材料,减轻建筑物的重量,从
而有效提高建筑的抗震能力。
四、建筑结构设计要点优化
(一)选择科学的结构方案
建筑结构设计方案必须有一个符合实际、具有可操作性的结构形式体系,这个体系应该具备
受力方向和大小明确、传递时简捷等特点。
同一结构单元应该用一套结构体系,地震区应该
遵守平面和竖向的结构规则。
施工单位必须明确工程的设计要点,综合分析材料质量、地理
环境、施工条件等情况,结构工程师应在多种结构选型方案中选用最优方案。
(二)选择合适的结构计算简图
结构计算是依据计算简图进行的,如果选用了不合适的计算简图,会导致结构计算错误从而
引发浪费经济甚至会产生安全事故,所以选用合适的计算简图是保证建筑结构安全的前提。
实际的建筑物结构中不存在纯粹的刚结点和铰结点,但计算简图的误差与实际结构的误差应
该控制在允许范围之内,还必须要有对应构造措施的保证。
(三)有效分析计算结果
目前,计算机技术在各行各业中都得到了广泛的应用,在结构设计中也不例外。
但是针对建筑结构设计的软件多种多样,也就导致了计算结果五花八门,结构工程师就应该对这些软件的适用范围和使用说明进行全面的了解。
对于软件中出现的人工输入或程序本身错误所导致的误差应该进行科学的分析,认真校对,最终做出判断,选择可靠有效的计算结果。
(四)结构设计要遵循一定的规则
建筑结构设计中要严格遵守一定的设计规则和有关规范,要注意建筑材料的延展性、注意建筑设施中薄弱的地方、分析钢筋的受力锚固长度而且要考虑到温度对各种材料的影响等。
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