浅论民用建筑结构设计
随着经济的快速发展,人们对居住环境和条件有了更高的需求,也给民用建筑的设计工作带来了更大的挑战。民用建筑主要用来居住,所以对其进行设计要充分的考虑以人为本的需求,从而在设计上使建筑具有耐久性、安全性和舒适性的需求。当前在社会快速发展的需求下,民用建筑的地位越来越重要,界内人士开始更注重于对民用建筑设计技术的研究。文章分析了当前民用建筑对结构设计的新要求,并对现代民用建筑结构设计的特点进行了说明,同时进一步对民用建筑结构中的技术推广应用进行了具体的阐述。
标签:民用建筑;结构设计;技术应用
前言
人们物质文化生活水平的提升,使其对自己所居住的建筑在结构上有了更高的要求,民用建筑是与人们生产和生活具有密切联系的,所以民用建筑结构设计工作具有极其重要的意义。进行民用建筑结构设计工作不仅工作较为繁重,同时责任也较大,其结构设计的好坏将直接关系着建筑物本身的经济性和耐久性,所以在民用建筑设计工作中,设计人员应充分考虑到居住人的需求,坚持着“以人为本”的设计原则,同时在设计方法上进行不断的创新,从而使建筑物的安全性和舒适性得以有效的体现。
1 民用建筑对结构设计的新要求
1.1 材料和资金的节省
当前,由于物质上涨的速度较快,建筑工程中土地、能源和材料都呈一路上涨的势头,这就需要在设计开始时即要进行有效的成本控制,使材料和资金达到有效的节约。这一点完全符合结构设计的理念。所以做为一名优秀的结构设计人员,需要在设计工作中凭借自己的经验、专业技能和判断力来从整体上对结构体系进行把握,对各结构部件进行有效的分析和处理,并对其计算结果的合理性进行判断,从而使结构体系的各项性能得以最优化,确保设计方案实现效果最好、造价最低。
1.2 民用建筑的高层化
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该应用,民用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,
试论建筑结构设计中的概念设计与结构措施陈绍楠 发表时间:2018-05-17T11:20:49.310Z 来源:《基层建设》2018年第3期作者:陈绍楠 [导读] 摘要:社会经济的进步以及科技发展,使得建筑结构设计理念需要不断更新完善,才能满足人们对建筑结构设计质量的要求,因此必须加快对建筑结构设计中的相关计算理论和建筑施工工艺及材料的研究,使建筑结构设计更为安全使用、经济可靠。 济宁大嘉工程造价咨询有限公司山东济宁 272000 摘要:社会经济的进步以及科技发展,使得建筑结构设计理念需要不断更新完善,才能满足人们对建筑结构设计质量的要求,因此必须加快对建筑结构设计中的相关计算理论和建筑施工工艺及材料的研究,使建筑结构设计更为安全使用、经济可靠。基于此,本文概述了建筑结构设计中概念设计,简述了建筑结构设计中的结构措施,对建筑结构设计中的概念设计与结构措施应用进行了论述分析。 关键词:建筑结构设计;概念设计;结构措施;应用 目前我国建筑结构设计统一采用概率极限状态理论,以使建筑结构设计达到技术先进、经济合理以及安全使用的设计标准,但是概念极限状态设计在运算时也会有一些不够精确的近似,不能精准预估建筑物的实际承载力,所以需要结构工程师将概念设计结合结构措施有效应用到建筑结构设计中去,概念设计与结构措施优化了实际结构理论中存在无法精确计算的结构构件的设计。以下就建筑结构设计中的概念设计与结构措施进行探讨。 1.建筑结构设计中概念设计的概述 建筑结构设计中的概念设计通常指不经数值计算,特别是在无法进行精确的理性分析或没有在设计规范中明确规定的情况下,综合整体结构体系和分体系相关的结构破坏机理、力学关系等,以整体、宏观的角度来进行建筑结构设计。概念设计主要从建筑结构设计的总方案着手,严格处理建筑结构设计中经常出现的如结构构件延性、力学分布计算等问题。概念设计在建筑结构设计中起着关键性的作用,对概念设计合理有效的应用,不仅可以丰富结构工程师的实践经验,而且使其设计成果和设计理念也得以不断完善、创新。但在实际建筑结构设计中,多数建筑结构设计师将设计锁定在规范与设计手册等范围内,缺乏创新精神和动力,使得建筑结构设计理念乏善可陈,没有什么突破和创意。而建筑结构设计理论和设计计算理论中总会出现计算与实际无法相符的问题或是存在无法计算的结构构件设计,这就要求概念设计结合结构措施来优化结构设计。而作为建筑结构工程师,需要综合自身所掌握的理论概念来选择经济适用、安全可靠的设计方案,所以结构工程只有通过丰富自己所能掌握的结构概念,充分了解并合理运用各种结构性能,才能交出好的设计方案,成功完成设计任务。 2.建筑结构设计中的结构措施分析 在建筑结构设计过程中,为了保证建筑结构的安全可靠性,提高建筑物的抗震性能,结构概念设计所采用的措施应该从保证安全、全面防震方面入手,主要有:第一、选择有利于抗震的建筑场地条件,提高建筑物稳定性,避开不利地段或采取有效防震措施;第二、选用符合抗震要求的高强度结构材料,同时保证建筑结构的延性和均质性,使建筑结构体系能达到建筑要求的抗震目的;第三、合理优化各结构构件的强弱,尽可能多设置抗震防线,使抗震防线在地震持续往复作用下能增加结构的抗震能力;第四、在提高结构抗侧移刚度的同时,选择性提高重要构件的延性,使建筑结构达到合理刚度与承载力分布,加强建筑物的抗震性能;第五、保证抗震的构造连接与经过计算的节点连接,把握好整个构造连接在规范内的度的问题,确保结构的整体性;第六、让建筑物的平、立面布置与概念设计的要求相符,杜绝不规则方案;第七、抛开常规的以计算机完成设计计算的方式,合理运用设计的实践经验,以概念结合实际问题进行综合的分析计算,并实行合理调整。 3.建筑结构设计中的概念设计与结构措施应用分析 3.1协同设计工作与结构体系。协同工作在设计建筑结构的过程中,具体是在建筑设计中要求每个结构都可以将自身的作用充分的发挥,同时可以配合其他结构的使用。因此这对于建筑工程中每个结构使用周期都有一定要求,同时还要求每个结构自身的负荷能力都能够整体相似,尽可能有效的避免长时间内不均匀受力的情况。协同工作运用在建筑工程中,首先要将上部以及基础之间相互的联系进行处理,确保上部以及基础能够变成整体。例如,在建筑工程的砖混结构里,则要借助构造柱以及钢圈组成的结构要避免由于结构刚度不足而造成沉降不均匀的情况。另外,协同合作还能够有另外一种含义:倘若建筑结构受到一定压力时,建筑结构全部的零件都可以受力均匀,应力水平保持在相对高的状态。高层建筑结构在进行设计时,首先防止出现采取短柱的情况,尽可能的确保应力水平在柱子与柱子之间均基本相同,保证在相同时间内承受最大的压力。随着建筑物往越来越高层建筑结构发展,在具体工作过程中,地基的受力面积会跟着水平方向与竖向出现强度的负荷能力而增大,造成高层建筑结构地基发生短柱的情况,为了能够将该问题彻底解决,应该讲竖槽设置在柱子的截面上,采用田形柱的形式代替矩形柱,促进建筑结构负荷能力得到提高,避免出现短柱的情况,在确保建筑物同层水平柱受力能力的同时还可以提高结构承受重量的能力。相对于现今的发展状况来说,仍然无法全面的研究建筑结构跨梁的限制水平,因此,首先要充分了解相同的水平框架中共同存在着长短柱,对建筑结构来说是没有优势的。对于短跨梁承载的应力水平,竖向地基的符合能力根本没有任何作用。 3.2协同设计工作与材料利用率。建筑结构设计应用的协同工作进行需要全面利用材料。通常利用材料越多则代表有着越高的应力水平,在建筑结构中也有相对高的工作程度。但是从优化设计方面出发,并一定的是利材料越高的结构性能方案才算是好的设计方法,特别是我国正处于发展中国家的情况下,建筑结构设计主要是为了可以花费最少的费用,建设最优的建筑物。因此,则对建筑设计时对于结构材料是否能够得到全面的利用有着一定的要求,可以从梁类结构的设计看出是否满足这一要求。矩形截面梁的受弯构件属于相对普通的,其在利用材料的概率相对比较低,主要有两个方面的原因:首先是在接近中和面的交线位置有着较低的应力水平;其次,在一般情况下弯矩是沿着结构梁改变的,这种情况对于梁的受力截面来讲,很多受力部分,不管边缘时受到压力或者拉力的影响,都有着较低的水平应力。通过运用结构概念梁结构具体的受力特征进行分析,具体是由于梁结构的截面积出现受力变化,只有在受力构件处于轴心受力的情况时,才能给加大利用材料的概率,因此就有了平面桁架的结构,可以讲平面桁架解读为梁结构被“掏空”,去除梁结构中的材料,不仅达到经济的效果,还能减少结构的重力,所以平面桁架的上弦应该对应于梁结构的受力的边缘,下弦应该对应于结构受力的钢筋。腹杆在桁架中的受力要和梁结构中压力、拉力保持相同的受力方向。 结束语 综上所述,概念设计与结构措施在建筑结构设计中具有重要作用,对概念设计与结构措施的应用进行分析,体现着结构工程师在建筑
框架结构设计论文建筑工程师职称论文 浅谈建筑结构设计 摘要:建筑结构设计是个系统的,全面的工作。需要扎实的理论知识功底,灵活创新的思维和严肃认真负责的工作态度。作为设计人员,要掌握结构设计的过程,保证设计结构的安全,还要善于总结工作中的经验。本文根据笔者的工作经验,对建筑进行结构设计时要注意的事项进行阐述。 关键词:建筑结构设计过程注意事项 0引言 结构设计简而言之就是用结构语言来表达建筑师及其它专业工程师所要表达的东西。用基础,墙,柱,梁,板,楼梯,大样细部等结构元素来构成建筑物的结构体系,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。 1结构的设计过程结构设计的阶段大体可以分为三个阶段,结构方案阶段,结构计算阶段和施工图设计阶段。方案阶段的内容为:根据建筑的重要性,建筑所在地的抗震设防烈度,工程地质勘查报告,建筑场地的类别及建筑的高度和层数来确定建筑的结构形式(例如,砖混结构,框架结构,框剪结构,剪力墙结构,筒体结构,混合结构等等以及由这些结构来组合而成的结构形式)。确定了结构的形式之后就要根据不同结构形式的特点和要求来布置结构的承重体系
和受力构件。 结构计算阶段的内容为:首先,荷载的计算。荷载包括外部荷载(例如,风荷载,雪荷载,施工荷载,地下水的荷载,地震荷载,人防荷载等等)和内部荷载(例如,结构的自重荷载,使用荷载,装修荷载等等)上述荷载的计算要根据荷载规范的要求和规定采用不同的组合值系数和准永久值系数等来进行不同工况下的组合计算。其次,构件的试算。根据计算出的荷载值,构造措施要求,使用要求及各种计算手册上推荐的试算方法来初步确定构件的截面。再次,内力的计算,根据确定的构件截面和荷载值来进行内力的计算,包括弯矩,剪力,扭矩,轴心压力及拉力等等。最后,构件的计算。根据计算出的结构内力及规范对构件的要求和限制(比如,轴压比,剪跨比,跨高比,裂缝和挠度等等)来复核结构试算的构件是否符合规范规定和要求。如不满足要求则要调整构件的截面或布置直到满足要求为止。 2进行结构设计时应注意的事项 2.1关于箱、筏基础底板挑板的阳角问题 2.1.1阳角面积在整个基础底面积中所占比例极小,可砍成直角或斜角。 2.1.2如果底板钢筋双向双排,且在悬挑部分不变,阳角不必加辐射筋。
民用建筑结构设计中的基础设计 摘要:在民用建筑结构基础设计过程中,其设计技术复杂,设计质量还直接关 系着整个建筑的质量水平的高低。所以,设计人员在实际的基础设计中,应该重 视地基基础设计工作,不断探究设计要求,充分考虑各种因素对基础设计产生的 影响,并且提出有效的措施解决问题,从而提升民用建筑的质量,保障人们的生 命安全,推动我国建筑行业长远的发展。 关键词:民用建筑;结构设计;基础设计 1 民用建筑结构设计要求 1.1 上部结构 在整个民用建筑工程中,是由上部结构和基础地基部分组成,地基基础和上部结构相互 促进作用,共同受力协调。上部结构的设计,不仅关系着地基的承载力,更关系着整个建筑 体的质量与安全。因此,在地基基础设计过程中,要充分的考虑上部结构的强度和刚度,不 同的上部结构对地基基础变形的使用能力也不同。所以,设计人员在深入了解上部结构刚度 特征后,要制定出合理的地基基础形式和结构设计方案。 1.2 地理条件 在民用建筑在进行基础设计前,应该充分的对现场进行勘察和研究,深入的掌握地质资料。同时,掌握建筑场地的交通、供电、排水等情况。不同的建筑物,需要根据不同的地基 方案进行不同的基础改造,并且工程造价和施工难度也不一样。通常情况下,会选择地理条 件优越的地基,简单的施工方式,让设计更符合经济合理的原则。其次,特殊的工程需要在 特定的地形上建设,比如地基强度不稳定或者压缩性较大,无法满足设计要求,则需要按照 不同的情况对地基进行特殊的处理,通过各种处理和优化,来提高地基的稳定性和强度,从 而减少地基变形,为建筑整体质量目标和要求奠定基础保障。同时,再选择建筑地基时,应 该尽量避免滑坡现象的地段。由于地震等其他自然因素的影响,会导致地基受到影响,产生 变形,从而影响建筑体的安全。 1.3 施工环境因素 民用建筑在基础设计过程中,由于天然地基无法满足沉降量和承载力的设计要求,往往 采用桩基础。在城市建筑体密集的地方,桩基础作业带来的环境危害非常多,不仅会影响到 工程的造价和进度,还会对整个工程的质量和安全产生影响。尤其是桩基础施工会对周围环 境造成严重的破坏,如:噪音污染、环境污染等等,甚至还会造成不可挽回的损失。 2 建筑物建设过程中的常见基础形式 2.1 墙下条形基础 在相关的结构基础设计上需要完成有关的研究工作,最大程度的满足其具体的使用需求,在相关的研究来说,墙下需要使用条形基础构建,整体的建设上需要完成混凝土来打基础, 对于混凝土来说其有较强的耐久性,同时在经过相关的使用之后要确保其能够满足实际发展 需求,并且对于较低的建筑物当中,相关的优势就是需要进行合理的造价安排,对于相关建 设来说,主要的优势就是造价较低,综合的满足操作便利的问题,所以对于工程的全面建设 来说,需要结合实际情况因地制宜的对整体刚度进行改进。
建筑结构设计 一、选择题(每小题1分,共20分) 1、单层厂房下柱柱间支撑设置在伸缩缝区段的( )。 A 、两端,与上柱柱间支撑相对应的柱间 B 、中间,与屋盖横向支撑对应的柱间 C 、两端,与屋盖支撑横向水平支撑对应的柱间 D 、中间,与上柱柱间支撑相对应的柱间 2、在一般单阶柱的厂房中,柱的( )截面为内力组合的控制截面。 A 、上柱底部、下柱的底部与顶部 B 、上柱顶部、下柱的顶部与底部 C 、上柱顶部与底部、下柱的底部 D 、上柱顶部与底部、下柱顶部与底部 3、单层厂房柱牛腿的弯压破坏多发生在( )情况下。 A 、0.751.0 C 无论何时 q γ=1.4 D 作用在挡土墙上q γ=1.4 12、与b ξξ≤意义相同的表达式为()