探析建筑结构设计中技术要点和原则论文_罗晓云

探析建筑结构设计中技术要点和原则论文_罗晓云

柳州市建筑设计科学研究院 广西柳州 545001

【摘 要】这篇文章主要介绍了建筑结构设计的基本原则以及在设计过程中遇到的问题,首先介绍了结构设计中所遵循的四个原则,并做了简要的介绍,然后又从七个方面简要介绍了在结构设计中可能会遇到的问题和技术要点,为本行业以后在这一方面的发展提供了一份可以参考的资料。

【关键词】结构设计; 原则; 高宽比; 结构缝

1引言

自改革开放以来,随着社会的不断发展,我国的城市化进程不断加快,越来越多的人口涌入城市,因此对城市中的建筑的需求量也是越来越大,这就促进了城市建筑的发展。在建筑行业不断发展的过程中,对建筑物的结构设计是非常重要的的,一方面这关系到建筑物的外观,在另一方面对建筑物的安全性也有很重要的影响。在建筑结构设计过程中我们可能会遇到许多问题,为了能够在结构设计的过程中避免这些问题的出现,我们在设计时就需要遵循一定的原则,这既是国家在这一方面的规定,也是企业在设计过程中所必须遵循的。

2房屋建筑设计的基本原则

在进行建筑物设计之前,房屋建筑设计师首先应该对建筑的施工环境进行一个详细的调查,例如对建筑物周边地质水文状况,周边的交通设施,周围的人文地理环境等,这些因素我们都要考虑在内,从而做到设计好的建筑物能够与周围的环境相协调。进行一项建筑施工我们要考虑的因素有很多方面,比如经济性、稳定性等等,建筑结构的稳定性是建筑设计师首先要考虑的问题,这是一切设计的基础,我们只有保证了结构的稳定性,才可以对建筑物的其它功能进行设计。为达到结构的稳定性我们就应该遵循以下原则:

2.1刚柔并济的原则

在一项建筑物中每一部分所发挥的作用是不相同的,有的就需要有很强的刚性,例如四周的支柱,他们需要能够承受很大的变形的压力;而有些构件就需要一定的韧性,他们需要承受一定的变形,例如结构梁等。在建筑物中每一项构件都起到很大的作用,我们不能过分的偏向于哪一方面,在设计时我们要刚柔并济,互相协调。

2.2打通关节的原则

在建筑物中各个构件之间是存在着某种平衡的,我们通过打通关节来维持着这种平衡使之保持静止的状态,假如受到的外力不通畅,各个构件之间的这种平衡就会遭到破坏,从而导致建筑物的结构发生改变。

2.3抓大放小的原则

在建筑物中每个构件所起的作用是不相同,各自发挥着各自的功能共同支撑起了这个建筑物,同样在这些所起功能的构件中,每个构件所起的作用的大小也是不同的,那么在进行结构设计时,我们就应该重点对待那些发挥主要作用的构件,将这些主要的承重部分设计好,再设计其他的小的构件,逐步进行完善。

2.4多道防线的原则

设计师在对建筑物结构进行设计时,为了保证结构的安全性,保证在外力压迫时能够安全有效的进行抵御,我们就需要设置多层防线,这样在遭受外力侵犯时,才能够保证建筑物的安全性。

3建筑结构设计中常见的问题和技术要点

3.1房屋高宽比不符合现行的规范

现在的规范对于房屋的高度和高宽比已经做出了最大的适用范围。但现在的某些高层建筑依旧在高度或者高宽比上超出了现行的规范,甚至于有些建筑物不管是在高度上还是在高宽比上都违背了现行的规范标准,根据国家相关规定对于房屋的高宽比和高度都超出现行规范的要按照超限高层进行设计,但有些企业没有遵守相关的规定。另一方面对于房屋的的高度设计除了要考虑房屋结构类型、抗震强度外,还要考虑施工地点的地质状况、房屋结构是否规则等方面,假如当位于类场地或结构平面与竖向布置不规则时其最大适用高度应适当降低(一般降低20%)。

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3.2异形柱结构设计中的问题

在最近几年以来,我国的房屋建设中,尤其是高层或者小高层住宅,有些采用了异形柱结构。目前世界上在异形柱结构设计中还存在很多问题,比较突出的有体型不规则、结构设计不合理,抗震能力不达标和高度超高等方面。

在国内对异形柱的节点承载力、结构延性和受剪承载力等方面的试验研究还不够深入,而且对异形柱的抗震性能的认识也不够充分。所以说在这种情况下要采用异形柱结构来进行建筑物结构的设计就要妥善处理好这些问题,尽可能的避免不利的因素。例如,在北京在建造一主题餐厅的时候,为营造一种良好的视觉效果,设计师采用异形柱结构,但是在建造过程中由于对异形柱的使用的不熟悉,导致建筑物结构不合理,存在安全隐患,被迫将设计图纸进行了更改,这一事例说明在应用异形柱时我们一定要将可能出现的问题考虑在内。

3.3结构布置不合理、不规则

结构要尽可能的规则这样结构的设置才会更加的合理,这是设计中要十分注意的一个问题。这里的“规则”包含了多方面的要求,例如建筑物的平立面外形尺寸、构件布置、承载力分布等等。引起建筑物结构不规则的因素有很多方面特别是对于结构复杂的建筑物很难用一些定量的指标来进行划分结构是否规则。由于在这一方面缺乏相应的规范和设计要求,导致了有些设计人员对结构规则性的把握不是很准确,就出现了规则性性较差的建筑。对于结构规则把握不准确主要体现在以下几方面:

①对同时采用两种以上的复杂结构的高层建筑。比如多塔楼结构、错层结构和连体结构等,这都属于是复杂的结构形式。根据国家相关部门对高层建筑物抗震要求规定,对于高层建筑不宜采用两种以上的复杂结构形式。

②对于有些高层建筑的楼板尤其是转换层或者首层开洞过大,有些甚至超过了三分之一的开洞率。在进行设计的时候要尽量避免使用不规则的结构。在无法避免不得不使用时要采用实际的受力模型来进行受力计算,分析并且采取合理有效的措施来加强避免使用不规则结构带来的不利影响。

③高层建筑会存在明显的薄弱层,没有采取有效的抗震措施。

④楼层错层问题。对于高层建筑中可能会带有很大范围的错层,从而导致楼层的楼板不连续,这对建筑物的结构设计非常的不利。

⑤平面凹凸不规则是比较常见的一种现象。

3.4结构缝的宽度不合理

对于有些超长建筑物为了减少温度的变化房屋结构带来的不利影响,我们就要设置伸缩缝。对于伸缩缝有些结构设计人员用后浇带来代替,虽然这能够起到一定的作用,但这种做法也是存在一定的问题的。因为后浇带处的混凝土凝固封闭之后,建筑物结构再次受到温度影响时后浇带就不会再起到任何的作用,所以说后浇带仅仅对减缓混凝土材料干缩有影响,无法对温度变化带来的影响起到任何作用。对于有些超长建筑物不方便对其设置伸缩缝的除了要留后浇带外还要采取其它的结构措施来代替。

3.5桩身钢筋笼的长度不足

对于挤土灌注桩脏身钢筋笼长度在桩基规范第4.1.1.2条有明确规定“对于沉管灌注桩况筋长度不应小于软弱土层层底深度”,在工程中钢筋笼的长度达不到规定的标准,这也是工程中常见的问题。

3.6采用多孔砖砌筑进行基础的承重建设

根据国家的相关规定,对于基础的承重建设不得采用多孔砖进行建造,因为地面以下或者室内防潮层以下的部分由于多孔砖的特点无法达到预期的效果。

3.7桩间距过小

桩与桩之间的距离过小导致无法满足桩间距最小中心距的规定。尤其是试桩锚桩之间的距离常常被工作人员忽略,这直接影响了试桩的准确性。

4结束语

建筑物的设计工作是一项技术性很强的工作,建筑物的施工完全是按照建筑设计的图纸进行,所以说建筑设计和建筑物的质量有着十分紧密的联系。而一份设计图纸的好坏又完全取决与建筑设计师的水平,所以作为一名设计师要不断的学习先进的理念和方法,根据我国的实际情况,研究符合我国建筑风格的设计方法。在实践中学习,在学习中实践,不断积累,不断总结,不断创新,为我国的建筑事业贡献自己的力量。

参考文献:

[1]张文聪.建筑结构设计的原则和方法探析[J].建筑技术2013(5):191.

[2]朱煌.浅析建筑结构设计中常见问题[J].江西建材2014(3):39-41.

[3]]张蕊.建筑结构设计的基本方法及存在的问题[J].科技咨询导报.2007(8):23.

[4]徐国华.建筑结构设计的基本方法及注意事项[J].科技咨询导报.2007(11):50.

论文作者:罗晓云

论文发表刊物:《低碳地产》2016年第6期

论文发表时间:2016/9/23

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