建筑结构设计的要点分析
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建筑结构设计的要点分析
摘要:本文主要简单介绍了建筑结构设计标准和设计内容,重点分析了工业建筑和民用建筑结构设计中应注意的几个要点。
关键词:建筑结构;设计;要点
1.
建筑结构设计标准和设计内容
(一)建筑结构设计标准
建筑结构设计一般在建筑设计之后,它既“受制”于建筑设计,但又“反制”建筑设计。结构设计不能破坏建筑设计,应满足、实现各种建筑要求,建筑设计不能超出结构设计的能力范围,不能超出安全、经济、合理的结构设计原则。其实严格说来,真正决定了建筑设计能否实现的是结构设计,从这个意义上讲,结构设计显得更为重要。适用、安全、经济、美观、便于施工,这五点正是衡量一个建筑结构设计是否成功的标准。成功实现这五条标准,既是结构设计的最佳体现,更是结构设计人员最终努力的目标。一个完美的建筑结构设计就是在努力追求实现这五个方面的标准最佳结合的过程中产生的。
(二)建筑结构设计内容
结构设计简而言之就是用结构语言来表达建筑及其他专业工程师所要表达的东西,结构语言就是结构师从建筑及其他专业图纸中所提炼简化出来的结构元素,包括基础、墙、柱、梁、板、楼梯、大样细部等等。然后用这些结构元素来构成建筑物或构筑物的结构体系,包括竖向和水平的承重及抗力体系,把各种情况产生的荷载以最简洁的方式传递至基础、结构设计的内容由上可知为:基础设计、上部结构设计和下部结构设计。
1.
工业建筑结构设计要点分析 (一)工业建筑基础设计
工业建筑基础的选型首先要充分结合建筑物或构筑物所在场地的特点,如场地为毗邻旧厂房、原有构筑物、原设备,则要掌握原有旧厂房、构筑物基础的埋深、尺寸,原有管线的工艺用途、管径、数量、埋深、走向等详细情况,综合场地特点和已建建筑情况选择最优的基础方案或地基处理方案。如场地周边留有闲置用地则应调查清楚是否在短期内存在新项目的规划意向或现有生产工艺的升级改造是否需要留足场地或需深埋基础等综合因素。在设备基础设计时需深入调查设备的运行情况,尤其是大量采用同形式的单个设备基础时不仅要核算单个基础的荷载作用,更要结合设备运行特点考虑其整条生产线运行时的特点规律。
(二)工业建筑上部结构设计
工业建筑所在承受的荷载较大,在设计过程中,为确保工业建筑结构强度方面的具体要求,就需要在梁柱与板件设计时采用较大的截面。然而在具体的设计过程中,一旦选用钢筋直径较大或者是增加配筋率,一定程度上增加了施工难度,同时增加了工程成本。因此,在设计过程中,需要根据工程实际要求,适当增加截面高度,从而减小钢筋直径和降低配筋率。关于挑梁,其配筋率需要设计选择合适的数值,同时预留出一定的安全系数,挑梁底筋也应在荷载较大的部位适当增加底筋。工业建筑结构设计需要考虑各个方面的因素,依据工业建筑结构的特征来选择合适的方案,最大限度设计出经济合理的方案。
1.
民用建筑结构设计要点分析
(一)民用建筑基础设计
民用建筑基础设计时首先应正确阅读和使用地质报告,熟悉勘察报告的主要内容,把场地的工程地质条件与拟建建筑物的具体情况和要求联系起来进行综合分析。在满足承载力和变形的基本要求下,尽量采用比较经济的天然地基上的浅基础。地基持力层的选择应从地基基础和上部结构的整体性出发,结合场地土层的分布情况及稳定性、土层的物理力学性质、建筑物的体型、结构类型和荷载性质与大小等因素综合判断。设计时,一般先由地基承载力和变形确定基础地面尺寸,然后再进行基础截面设计验算,基础高度由混凝土抗冲切和剪切条件确定,基础配筋则由基础验算截面的抗弯能力确定。基础设计时尽量让基础形心与长期荷载重心重合,若不重合时,宜考虑增设基础连系梁和基础圈梁等措施来保证基础整体性。
(二)民用上部结构设计
民用建筑上部结构设计时首先应考虑结构布置。框架结构的柱网布置既要满足建筑平面布置要求,又要使结构受力合理、施工方便。总的原则是均匀、对称、受力合理、传力可靠。抗震设防区,柱宜在两个方向有框架梁连接,亦即沿房屋纵横向均布置梁系。次梁应在洞口周边,隔墙下设置,若板跨较大,板跨中也可布置次梁,减小楼板跨度。在民用结构设计计算中,要特别注意计算中荷载取值的合理性,避免荷载取值偏小,取值尽可能考虑到所有应用的作用。抗震设计时,由于框架柱受轴向压力作用,其延性通长比梁的延性小,一旦框架柱先于框架梁出现塑性铰,就会产生较大的层间位移,甚至形成同层各柱上下端同时出现塑性铰的情况,因此设计时应做好“强柱弱梁”的设计。
三、结束语
综上所属,建筑结构设计是一项内容较多,机制较为复杂,专业性较高的工程项目,而这也就要求了建筑结构设计能够满足建筑工程活动开展的必然要求,从而推动建筑结构设计质量和效率的全面提升,为我国建筑工程建设活动的顺利开展提供必要的依托,为我国建筑工程结构设计行业的全面发展起到更加有力的推动作用。
参考文献
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