关于建筑结构设计中荷载值确定的研究论文_贾森

关于建筑结构设计中荷载值确定的研究论文_贾森

贾森(北京东方华脉工程设计有限公司 100044)

摘要:随着我国经济的不断发展,人们的生活水平日益提高,对建筑的要求也不再仅仅局限在居住的层面上。在建筑工程中,不同的房屋结构建设以及不同的房屋装潢技术,对建筑的外观以及建筑的荷载值都有着一定程度的影响。因而在建筑结构设计中,荷载取值演变成一个重要的内容,也成为衡量房屋结构可靠性以及建筑设计质量的一个重要指标。本文对荷载内容进行介绍,其中包括荷载的分类以及作用,进而对荷载的模型以及荷载在建筑结构设计中取值的确定进行相关分析。

关键词:结构 荷载 建筑 设计

国内社会经济的快速增长带动着建筑行业蓬勃发展的阶段,随着新型建筑结构的发展,建筑领域都开始设计新型的建筑结构,为了取得最好的建筑结构,就要对建筑结构的荷载值进行准确的判断,在设计中准确的运用建筑物的荷载值,并根据建筑结构对各种荷载进行组合应用,将建筑物的荷载设计成最大限度。

1 荷载的概念和重要性在建筑结构在实际施工的过程当中以及在建筑完成交付使用之后,建筑受到外部环境的作用力被命名为荷载,其中能够引起建筑结构出现一定的内部作用力而使得建筑结构产生一定程度变形作用也包含在荷载的范围之内,例如钢筋之间焊接位置的变形、地基出现的变形情况、外部环境温度的变化、混凝土由于凝固产生的变形以及自然灾害等。从事建筑结构的设计工作者在对建筑结构进行相关设计作业的过程中,对建筑可能受到的外部作用力进行测算工作,选取其中对建筑结构影响相对较大的取值当中设计依据。当荷载值得到最终确认之后,依据其对建筑结构的影响程度来计算建筑结构内部所产生的内力以及相应的变形程度,此后再对建筑结构进行最终的设计工作。建筑结构设计的从业人员要对其荷载值进行充分的确定,保证建筑结构的整体性以及抵抗外力的能力,最大限度的减小其变形程度。但是需要注意的是,荷载值的取值也不可过于保守,因为这样会导致人力、物力的增加,浪费资源。

2 荷载的分类荷载并不是一个保持不变的量,而是随着建筑使用时间以及外部环境的变化而变化。在现阶段的建筑领域,对荷载有着明确的分类。

(1)以时间的变化为指标进行分类,分为三种:①变化荷载,即在对建筑结构进行设计的过程中,荷载值会随着时间的变化而变化,且其变化程度相对较大,在设计的过程中不能将其忽略,例如雨雪天气的荷载、大风天气的荷载等;②永久荷载,即在对建筑结构进行设计的过程中,荷载值并不会发生变化,即便在某种特定情况下出现了一定程度的变化,其变化值也相对较小,可以忽略,例如建筑构件自身的重量等;③偶然荷载,即在对建筑结构设计的过程中,其荷载值会不定期的出现一些变化,该变化的特点为存在时间相对较短但是其荷载值变化程度较大。

(2)将建筑结构的产生的影响作为分类指标,共分为两种:①动态荷载,即荷载的出现对建筑结构整体或者局部构件产生数值较大的加速度,例如人防荷载等;②静态荷载,即荷载的出现对建筑结构整体或者局部构件产生数值较小的加速度,当其程度较为轻微时,在设计过程中可以将其忽略,例如建筑结构的自身重量。

3 建筑物结构设计中荷载取值的作用在建筑结构中的荷载取值,在我国的施工中一般比实际中的平均荷载值高一些,这主要因为我国的荷载取值计算方法相对于国外的一些发达国家有些落后,因此必须对设计中的荷载值设计的稍高一些。这些问题就需要我们建筑工作者对荷载值进行深入的研究,争取用最短的时间来赶上国外的先进水平。

在建筑结构设计中,工作人员必须要提前确定荷载数值,并且对其代表性的数值进行分析。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆而等到荷载数值确定之后,根据荷载的作用原理、形状、大小以及对建筑结构的影响进行计算,从而制定出科学的结构计算方案。也就是说,在建筑结构设计中,对建筑物的每一个部分进行计算,不管是形式、作用还是结构内力,都给予充分重视,且无论是承重结构还是非承重结构,都不能忽视,因为这些结构一旦出现极限值,必然会给建筑结构整体构成威胁和破坏,最终引起严重的建筑出现扰动,甚至是出现坍塌,威胁人民群众生命财产安全。因此,在建筑结构设计中设计人员应当充分掌握结构设计规律,并且对建筑结构荷载给予充分重视,确定结构的整体性和外力抵抗能力,最大限度的预防工程施工建设中产生的各种问题。

4 荷载的模型在建筑结构中对荷载的计算模型一般分为两种,其一为针对随机变量的概率计算模型,其二为针对随机过程的概率计算模型。当外部荷载不随时间的变化而出现相应的变化时,其数值基本保持稳定,在对其进行计算的过程中,通常采用随机变量进行相关分析以及处理。当荷载随着时间的变化而出现相应的变化时,在对建筑结构的设计过程中,其在随着时间变化的同时,在不同的空间也会出现不同的变化,因而对其进行描述的过程中,通常采用随机过程的模型进行相应的分析和处理。

在对永久性变化荷载以及可变性荷载的分析处理模型进行确定之后,依据建筑结构设计方案的要求,把荷载进行等效的处理,在处理的过程中要保证荷载同建筑结构整体或者局部变化的程度相一致,其分析内容包括顶梁的弯曲程度、顶梁受到剪切力的情况、柱结构的内力或者外力等。根据不同条件所确定的荷载分布情况大体上较为相似,在个别方面存在一定的差异。然而如果采用按照不同的情况对荷载进行分布,再将实际荷载进行相关计算之后,进行分析和处理,则该工作过程相对较为复杂,其任务量相对较大。根据相关的研究结果显示,当运用方差对荷载进行分析和处理的结果同常用的分析和处理的结果之间存在着较大的差异。在对永久性荷载进行分析的过程中,其描述模型一般有以下几部分构成: 相同建筑物中的荷载平均值、相同建筑物中的荷载统计方面不同的随机变量、同一建筑物中随楼层的变化而产生荷载的不同以及同一楼层中随位置的变化而出现的荷载的变化。

5 建筑物结构中的荷载值的确定在设计师建立起荷载的概率模型之后,就要进行下面的工作了,最重要的就是通过对建筑物各个参数的分析,来确定荷载值的大小,这在荷载值过程中是最重要的一步。当然,对于固定荷载值是不用计算的,这些工作主要是针对变化的荷载值来说的。要想准确地确定荷载值的大小,设计师首先要进行的一步就是对理论中的建筑物结构中的各个参数进行综合的分析,具体来说要对建筑物中的每个房间进行重量的估算,对于这些计算出来的最后结果,设计人员还要将各个房间的荷载值与设计的建筑物进行综合分析,对荷载值按照最佳的组合来进行设计,还要根据每个房间的具体功能来分配每个房间的荷载值。在计算和分配过程中,就要用到前面讲到的两种荷载的概率模型,对于不同的建筑物的结构,要用不同的概率模型来分析,一般在实际的应用中,都是两种荷载的概率模型综合运用,以期达到最好的效果。最后,将每一个房间的设计进行综合组合和设计,争取设计的建筑物的结构荷载值为最佳的组合。

6 结语随着国内社会经济出现的大跨步的飞跃,人们的生活水平大幅提升,建筑结构的质量问题成为社会各界日益关注的焦点话题。然而现今的国内建筑领域,其建筑结构的安全使用性能、稳定性能等方面同发达国家仍然存在着较大的差距,在建筑结构设计中对荷载取值的确定问题方面略显不足,因此在今后的建筑结构设计工作中,加强荷载值的分析方法以及确定方法的研究力度,对实现建筑领域的可持续发展有着重要的作用。

参考文献:[1]曾立辉,方铁成. 浅谈建筑结构设计三问题[J]. 民营科技,2008(09)[2]莫雪辉. 深度探讨如何提高建筑结构设计水平[J]. 科技资讯,2008(28)[3]孟兆勇. 建筑结构设计常见问题浅析[J]. 中国新技术新产品,2009(01)[4]白芙蓉. 浅谈建筑结构设计中应注意的一些问题[J]. 民营科技,2009(03)[5]吕戏洋,马玉刚,沈伟良. 浅谈如何提高建筑结构设计质量[J].知识经济,2009(04)

论文作者:贾森

论文发表刊物:《建筑模拟》2015年4月总第100期供稿

论文发表时间:2015-6-18

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