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关于建筑外观设计与自身结构的关联分析

关于建筑外观设计与自身结构的关联分析
关于建筑外观设计与自身结构的关联分析

关于建筑外观设计与自身结构的关联分析

摘要:现今时代,人们对建筑物整体性能的要求愈发严格,并且还要具备良好

的外观。在外观设计过程中,需要充分考虑建筑自身结构,明确结构和建筑外观

及其设计之间的关系,以保证外观设计的合理性与适应性。

关键词:建筑外观设计;自身结构;关联

引言

在我们的身边中,经常可以看到城市中林立着其具有想象力的各色建筑。上

海极具科技色彩的东方明珠电视塔和有浓郁中国气息的世博园,北京历史悠久的

故宫博物院和标志性建筑鸟巢,苏州的古典园林,还有西藏拉萨的布达拉宫。然

而在我们日常的生活中,出现在视野总是方正整齐的高楼。其中最重要的原因便

是建筑外观设计与自身结构的矛盾,也就是说,一个极具想象力,创造力的建筑

在安全稳定性方面会出现缺陷,反之,一个结构稳定安全牢固的建筑又会显得太

过死板。这样看来追求建筑的外部美观和内在结构稳定这二者是不可兼得的。本

1建筑外观设计与自身结构的基本概述

建筑中,结构具有的作用最先想到的是其基本功能,结构作为建筑整体的骨架,在符合稳定性、强度与刚度等基本要求情况下,能使建筑在包含人为和自然

等在内的多重作用下保持固有形态,因此建筑不可能脱离结构体系而单独存在。

结构在建筑形成其独有空间及形态上具有重要作用,结构处在建筑空间当中,而

结构又可以隐蔽于建筑当中,成为建筑整体的一部分。建筑空间形态受结构的影

响有很多种关系,国外学者将建筑形态和结构之间的关系分成多个类别,深入分

析了结构和建筑形态之间的关系。对于建筑形体,除了在极大程度上受制于结构,还可由建筑整体视觉表现来决定,可见,结构不会对其形态造成太大影响。科学

合理且技术可行的结构并不一定是优美的建筑,同时优美的建筑也并不是由结构

来决定建筑整体视觉效果的。对于建筑形态和结构之间的关系,以自由形态为特

点的建筑,往往是一种极端表现形式,其外形上的创意几乎和结构没有任何关系,难以根据复杂的外形确定结构体系,更不能对其包含的逻辑进行解读。然而,建

筑并非简单的艺术创作,必须得到结构体系的支撑,站在结构的角度对建筑进行

分析,能为人们正确理解实现手法提供帮助,同时进一步权衡建筑整体外观和结

构之间的关系是否合理可行。

2建筑外观设计表现手法

2.1设计中的色彩表现手法

首先,在设计建筑的外观时,相关的设计人员可以利用色彩的组合营造出新

的建筑风格,使整个建筑展现出不同的风格,利用色彩的搭配可以有更好的艺术

效果,转变传统的陈旧风格和束缚,来使整个建筑变的主次分明,增加整个建筑

的艺术魅力。除此之外,相关的设计人员可以采用两种不同颜色叠加搭配的方式

来增强整个建筑的视觉效果,因为色彩可以带来视觉上的享受和冲击,让人们可

以直观的感受到建筑物的美观性。

2.2设计中的表现手法

2.2.1利用材料应该因地制宜

无论是在何时,建筑设计师在设计建筑时都应该充分的考虑到当地的生态环境,在设计的过程中要注意和当地的环境相适应,一般情况下,外观设计用到的

材料都来源于当地,这样可以更加贴近该地的人文地理、文化和民族色彩,因为

建筑物的外观不应该脱离当地的文化,而且,建筑外观的设计还应该展现该城市

建筑结构设计不规则性问题的分析 董良

建筑结构设计不规则性问题的分析董良 发表时间:2018-06-15T09:59:12.437Z 来源:《建筑学研究前沿》2018年第1期作者:董良[导读] 建筑结构不规则性就是指在建筑工程之中,由于受到平面布局、水平或者垂直受力影响。 山东文孚建筑设计有限公司山东济南 250000 摘要:伴随着我国现代化建筑行业的不断发展,同时其结构空间也得到不断进步,然而在对建筑结构进行设计过程中,不仅只是简单的进行对称的设计,已经开始进行不规则结构设计,针对不规则设计而言,在很多方法依然存在一些问题,并且对建筑结构也存在不良影响。对此在本文中笔者将从建筑结构设计不规则性分类出发,从而提出以下解决建筑结构设计不规则性问题措施,希望能够满足建筑结构稳定性要 求。 关键词:建筑结构设计;不规则性;问题 建筑结构不规则性就是指在建筑工程之中,由于受到平面布局、水平或者垂直受力影响,从而导致建筑结构不规则,这对于建筑结构质量或者稳定性造成了严重的影响,因此在今后的建筑结构设计过程中,必须要加强建筑结构设计不规则性问题研究,从而为建筑企业创造更高的经济效益,推动我国建筑行业稳固发展。 1 建筑结构设计不规则性分类 在建筑结构设计中,对于建筑结构的不规则性问题必须采取合理的计算方法以及计算参数,不断优化设计方案,同时加大对于建筑结构的重点部位以及薄弱部位的分析,从而保证不规则结构设计具有合理性,最大程度的提高不规则建筑的安全性以及稳定性。 在进行建筑结构设计时,所表现出的不规则性主要分为两种,即平面结构不规则与竖向结构不规则,首先平面结合不规则是最常见的一种建筑结构设计不规则表现,具体而言主要体现在以下三个方面,①不规则扭转,在对不规则扭转进行判断时,设计者可以从建筑物的弹性水平位移进行判断。②不规则凹凸,在进行建筑结构设计时,设计者可以从建筑物的投影方向以及投影尺寸去进行对凹凸值进行判断,并且在这个过程中要求建筑结构中凹进去的一侧不能小于30%,这样可以防止建筑出现变形。③局部楼板不连续性,关于不连续判断可以从建筑物结构的平面刚度变化或者楼面面积出发。其次是竖向结构不规则,体现在以下四个方面,①不规则倾向刚度,在设计过程中要求不规则设计刚度值要小于70%,并且建筑物本身与周边建筑物的平均刚度值控制在80%以内。②竖向抗侧力构建不连续性,建筑物的竖向结构,抗侧力构建应该注重从水平方向到垂直方向的传递。③楼层承载能力不均匀,这要求设计人员楼层受力程度应该低于80%。④楼层质量不均匀性,也就是和下一层相比,应该高出上一层的1.5倍。 2 解决建筑结构设计不规则性问题措施 2.1 减少偏心距 有数据显示建筑结构之所以会出现扭转与建筑物偏心距有着绝对的关系,并且两种之间呈线性函数关系,因此在进行建筑结构设计时,为了防止出现扭转现象,提升建筑物结构设计规则性,在进行建筑结构设计时,就必须要不断的减少偏心距,这样才能通过线性函数调节,从而使整体的建筑结构更加的平均分布,而减少偏心距的方法有很多种,如通过详细的数据计算,从而对主体结构以及平面空间分布进行调整,并且在设计图纸之中,将建筑结构的重量核心与刚度中心位置进行标注,除此之外,在进行偏心距调节时,还可以采用数据分析的方式,从而对建筑结构刚度进行重新分布,这样可以对核心较远的抗侧力进行调整。 2.2 提高建筑结构抗扭承载力 在进行建筑结构设计时,会受到很多的因素影响,这些因素造成了建筑结构的不规则性转变,因此在进行建筑结构设计时提高建筑结构抗扭承载力就显得越发重要[2]。对此美国IBC规范曾经做出一个这样的调查,其发现在进行建筑结构设计时,每增加一个计算扭矩,地震扭矩也就是质心与刚心不重合时,就会与附加扭矩等比例放大,并且当位移小于等于1.2时,放大系数就会等于1,而当位移大于1.2时,位移系数也会大于1,由此可以看出,在附加扭矩不断增大的过程中,抗承载能力也会不断增加,而这会增加偏心距,而通过上述文章介绍也可以发现,偏心距是导致建筑结构设计不规则的主要原因,因此提高建筑结构抗扭承载力,是可以解决建筑结构设计不规则性问题的有效措施。 2.3 提高建筑物抗震性能 在进行建筑物结构设计时,可以分为主体设计与基础设计两个部分,其中主体设计是建筑结构设计的重点内容,而在进行建筑物主体设计时,绝对不能忽视建筑物边缘构件的设计内容,因此从某个角度分析,建筑结构边缘设计对于建筑结构物的整体质量具有绝对的影响,而通过以往的相关研究中发现,建筑结构抗剪性设计有利于提升建筑边缘结构性能,尤其是当建筑物长期处于非弹性阶段时,当受到地震或者外力作用时,易出现一些偏心问题,从而导致建筑结构出现不规则性,因此在进行建筑结构设计时,能够提升抗震性能,强化建筑物边缘结构设计的抗剪强度,这可以从本质上提升建筑物的抗外力作用,从而发挥出建筑物的弹性作用,满足建筑物规则性要求[3]。 2.4 提高建筑抗侧刚度 在进行建筑结构设计时,提高建筑物的抗侧刚度是有助于解决建筑物结构设计不规则性问题的,并且通过以往的数据调查研究发现,当建筑物主体结构出现扭转效应时,会与自我震动周期出现一个平方值函数关系,利用这种比例关系进行建筑结构设计可以减低建筑结构自我诊断周期,并且消除主体结构的扭转效应,为此在进行建筑结构设计时,应该采用科学的计算调整方法,从而对墙体长度与墙体厚度进行调节,进而使建筑结构刚度远离中心墙体,并且采取边缘装置柱梁的方式,从而对主体结构震动周期进行调整,这样有利于建筑结构刚度值的提升,从而实现改善扭转刚度的目的。 3 总结 在经济建设迅速发展的过程中,建筑行业迅速崛起,在这个过程中对于建筑结构设计要求也在不断的提升,而在进行建筑结构设计过程中,不可避免的会出现一些不规则设计现象,这也为建筑结构设计增添了难度,因此为了能够更好的满足建筑结构合理设计要求,设计人员必须要加大建筑结构设计不规则性问题分析研究,从而不断的提高建筑结构设计的质量,满足建筑结构设计的需求,从而实现建筑结构设计工作的顺利完成,促进建筑行业长远发展。

探讨建筑结构设计中如何提高安全度

探讨建筑结构设计中如何提高安全度 摘要:本文结合多年的实践工作经验,简要阐述了提高建筑结构设计安全度的关键点,以供参考。 关键词:建筑结构设计;安全度;提高 安全度是建筑结构设计中用来度量结构安全性、适用性和耐久性的的指标,也被称作可靠度。其中,安全性是指建筑物在正常使用情况下能承受如设备机械、家具、人流、自重、气温变化、风雪等外荷载作用,且在地震、台风、火灾等特殊情况发生时,建筑物仍能保持整体稳定、不倒塌;适用性是指建筑物在正常使用情况下能正常发挥其各个部分的使用功能,保持良好的工作性能;耐久性是指建筑物在正常使用情况下能满足设计使用年限,安全使用寿命足够长。因此,要提高建筑结构设计的安全度,不仅要考虑当前我国工程实际和设计人员的业务水平,还要考虑建筑结构设计安全度的功能要求: 一、建筑结构设计安全度概述 建筑结构设计安全度的确定,应在统计学理论及概率论的基础上,对成功的数据进行分析总结,并根据当前设汁及施工技术水平、国家或地区资源状况和经济水平、建筑材料质量等综合考量。但是,在建筑结构设计的实际操作中,很少考虑工程项目所在地的经济条件和资源状况,更多的依靠结构工程师的经验、结构选型、建筑材料质量、目前的施工技术水平等进行综合考虑,这是导致安全系数和工程造价偏高的现象发生的原因之一。 我国目前各地区经济发展程度还存在较大差异、施工平均水平不高、建筑材料质量整体水平交欠缺。在跟国际通行的建筑结构设计规范相比中:混凝土结构设计规范中采用的荷载标准值比国外低,该规范中对安全度的设定相对较低,还是偏于不安全的范畴。 二、提高建筑结构设计人员对安全度的重视意识 建筑结构设计作为一项系统、全面的工作,要求结构设计人员有扎实的理论功底、认真严谨的工作态度以及创新灵活的设计思维。在设计过程中,要结合建筑工程实际,深刻理解规范含义,做到知其所以然,精益求精的设计每一个基本

建筑结构设计问答与分析

1、等效荷载 利用荷载效应相等的原则将复杂荷载等效为均布荷载。针对不同的效应会等效出不同的均布荷载,过分追求计算结果的精度意义不大。实际中主要是确定最不利的荷载效应。根据实际设计要求,效应包括内力(剪力、弯矩)和变形(挠度、裂缝)。计算中等效的结果与结构的跨度直接相关,因此等效的结果的应用位置需注意。相同的复杂荷载对于不同的效应会等效出不同的等效荷载,因此不同的结构构件计算时此效应不能通用。另外计算的等效荷载还与结构的边界条件有直接关系。等效荷载只是一种假象荷载,不能追求等效的精度,以满足结构的计算精度要求为宜。 2、汽车荷载 汽车轮压的等效荷载大小与结构的跨度成反比。规范中的汽车等效荷载为直接作用的楼板的荷载,另外考虑了汽车荷载的动力系数。汽车荷载的动力系数与楼板的覆土厚度直接相关,当结构的覆土厚度大于时,结构的动力系数取。计算梁柱时要考虑活荷载的折减系数。 3、消防车等效荷载计算 (1)、等效荷载的大小与板跨(非柱网)的大小有直接关系。 (2)、等效荷载的大小与覆土厚度有直接关系。 (3)、消防车的作业区域应该是消防车能够到达的任何区域。对消防车经 常出现的场所(主要消防通道、消防中心),消防车荷载是一种出现频率很高的荷载,此时应该考虑构件的裂缝和挠度,对消防车不经常出现的住宅小区,可不考虑消防车对构件裂缝和挠度的影响。但要是但考虑经常出现的车辆荷载的影响(一般控制首层地面活荷载不小于5KN/m2)。 (4)、地下是外墙的计算中,《全国民用建筑设计技术措施》中规定:地下 室外墙计算时,室外地面荷载取值不小于10kN/m2,汽车通道还应考虑汽车荷载的影响。 4、抗震设防类别 商业建筑《建筑抗震设防分类标准》规定:人流密集的大型的多层商场抗震分类标准应划为重点设防类。其中人流密集和大型的解释为一个区段人流5000人换算成建筑面积17000m2或营业面积7000m2以上的商业建筑。 这里的一个区段考察的是人员的聚集程度,与建筑的功能区分和区段的出口有关,与结构的分缝没有直接关系。高层建筑中,结构单元内经常使用的人数超过8000人,抗震分类标准应划为重点设防类。这里的结构单元也不是以结构缝作为划分,还是应该以建筑功能和区段划分作为依据。 5、地震动参数 多遇地震参数应根据场地安全评价报告和《抗震规范》合理取用,并不应该小于规范数值,设防烈度和罕遇地震参数应该参考规范数值。一个地区的抗震设防烈度是基本固定不变的,而抗震设防的分类标准时可以调整的。根据地区的抗震设防烈度、场地类别和结构的设防类别确定结构的抗震措施和抗震构造措施。抗震措施是除地震作用计算和抗力计算以外的所

浅析高层建筑结构设计的中震设计概念

浅析高层建筑结构设计的中震设计概念 发表时间:2016-06-27T14:51:54.553Z 来源:《基层建设》2016年5期作者:隆凡梅 [导读] 本文主要阐述了中中震设计的原理、设计方法及软件操作,并提出一些个人见解以供参考。 摘要:对于普通建筑物的结构抗震设计,目前我国是以小震为设计基础,中震和大震则是通过地震力的调整系数和各种抗震构造措施来保证的。但是对于较重要的、超高的、超限的建筑物则需要进行中震和大震的抗震计算。本文主要阐述了中中震设计的原理、设计方法及软件操作,并提出一些个人见解以供参考。 关键词:中震设计概念;地震影响系数;荷载 《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001 2008年版)(下简称《抗规》)中对中震设计仅在总则中提到“小震不坏、中震可修、大震不倒”的抗震设防目标,但没有给出中震设计的设计要求和判断标准。 首先我们了解一下现行《抗规》存在几个问题: 1规范未对结构存在的薄弱构件进行分析并作出专门的设计规定,仅对框架类剪切型结构适用的薄弱层作了一些规定; 2在中震作用下,规范仅提出“中震可修”的概念设计要求,没有具体的抗震设计方法; 3“中震可修”的技术经济问题:可修的标准决定工程????造价、破坏损失、震后修复费用。 随着时代的进步,现在的建筑物体型复杂,结构新颖,超高超限越来越多,因此要求对结构进行中震的设计也越来越多。 2 中震设计 2.1 为何要进行中震设计呢? 《抗规》条文说明1.0.1条指出,对大多数结构,可只进行第一阶段设计(即小震下的弹性计算),而通过概念设计和抗震构造措施来实现“中震可修和大震不倒”的设计要求,但前提是建筑物的体型常规、合理,经验上一般能满足大中震的抗震要求。反之对于一些体型很不好的甚至超限的建筑物,在大震下的结构反应和小震完全不同,不进行相应的中震和大震计算是没法保证结构安全的。 为达到各阶段抗震要求,须对于上述体型异常、刚度变化大、超高超限等类型建筑物进行中震抗震设计,其余类型建筑物建议可按中震抗震进行验算。 2.2 中震设计的基本概念 抗震设计要达到的目标是在不同频数和强度的地震时,要求建筑物具有不同的抵抗能力。中震设计就是为了使建筑物满足该地区的基本设防烈度,即能够抵抗50年限期内可能遭遇超越概率为10%的地震烈度。 中震设计和大震设计都可称为性能设计。基于性能的抗震设计是建筑结构抗震设计的一个新的重要发展,它的特点是使抗震设计从宏观性、规范指定的目标向具体量化的多重目标过渡,业主(设计者)可选择所需的性能目标,而不仅仅是按现行规范通过分项系数、内力调整系数、抗震构造措施等粗略、定性的手段来满足中震和大震的设防要求。针对本工程的结构特点,设定本结构的抗震性能目标。对超限结构而言,利用这些指标能更合理地判断整体结构在中震、大震作用下的性能表现,给超限设计提供可靠的判断依据。 2.3 中震设计的分类 中震设计就是结构在地震影响系数按小震的2.875倍(αmax=0.23)取值下进行验算。目前工程界对于结构的中震设计有两种方法,第一种按照中震弹性设计,第二种是按照中震不屈服设计。 首先明确一点,中震弹性和中震不屈服是两个完全不同的概念,两者所采用的设计方法与设防目的均不相同。中震弹性设计,设计中取消《抗规》要求的各项地震组合内力调整系数,保留材料、荷载等分项系数,对应地保留了结构的安全度和可靠度,结构仍属于弹性阶段,属正常设计。中震不屈服设计,设计中除了地震内力不作调整,同时也取消了材料、荷载等分项系数,对应地不考虑结构的安全度和可靠度,结构已经处于弹塑性阶段,属承载力极限状态设计,是一种基于性能的设计方法。由此可见,中震弹性设计接近于平常的小震弹性设计,而中震不屈服设计则与大震设计同属于基于性能的设计。 3 基本方法及应用 根据中震设计的分类,以下分别阐述中震弹性及中震不屈服的具体设计方法,介绍如何在satwe、etabs、midas等软件中实现中震设计。 3.1 中震不屈服设计 3.3.1 不同抗震烈度下的各级屈服控制 若场地安评报告提供实际的地震影响系数,则应取用所提供的多遇地震、设防烈度地震下相应的地震影响系数,屈服判别地震作用1、2 的地震影响系数可相应插值求得。 3.3.2 SAWTE计算:地震信息中抗震等级均为四级;αmax按表3取值;总信息中风荷载不参加计算;勾选地震信息中的按中震(或大震)不屈服做结构设计选项;其它设计参数的定义均同小震设计。 3.3.3 MIDAS/Gen计算:主菜单→设计→钢筋混凝土构件设计参数→定义抗震等级:四级;主菜单→荷载→反应谱分析数据→反应谱函数:定义中震反应谱,在相应的小震反应谱基础上输入放大系数β即可,β值按表3计算所得;总信息中风荷载不参加计算;主菜单→结果→荷载组合:将各项荷载组合中的地震作用分项系数取为1.0;主菜单→设计→钢筋混凝土构件设计参数→材料分项系数:将材料分项系数取为1.0;其它同小震。 3.3.4 ETABS计算:选项→首选项→混凝土框架设计→定义抗震设计等级:四级;定义→反应谱函数→Add Chinese 2002 Spectrum→定义中震反应谱,地震影响系数最大值αmax取值,其余参数按《抗规》;静荷载工况中不定义风荷载作用;定义→荷载组合→各项荷载比例系数均取为荷载分项系数1.0x荷载组合系数φ;定义→材料属性→填写各材料的强度标准值其它同小震。 4 工程算例 4.1 示范算例 4.1.1 基本参数:二十二层框支剪力墙结构,三层楼面转换,无地下室,首、二层4.5米,标准层3.5米,总高79m。结构平面布置如图一所示。结构高宽比3.76,长宽比1.22;抗震参数,7 度,第一组,0.10g;场地II类;风荷载100年一遇为0.9kN/㎡。

浅析建筑结构设计原则及有关问题分析103

浅析建筑结构设计原则及有关问题分析 摘要:随着社会经济与建筑事业的不断发展进步,在建筑施工建设工程项目中,高层建筑施工项目越来越多,并且对于设计的要求也越来越高。随着我国城市化 进程的加快,建筑业也面临了更多的机遇和挑战。这就要求建筑形式要多样化, 建筑设计理念的要不断创新。本文对建筑结构设计中有关问题进行了探讨,以供 参考。 关键词:建筑结构;结构设计;设计原则 一、建筑结构设计的主要内容1、建筑设计的一般程序。一般情况下建筑物 的设计程序为建筑结构设计、给水排水设计,电气设计和暖气通风设计等,建筑 物的结构设计是建筑的基础,是建筑设计中最主要的组成部分,只有将结构设计 工作做好了,才能使得建筑物的功能更齐全。其结构设计主要分为建筑方案设计、建筑结构分析、建筑构件设计和绘制工程施工图四部分。 2、建筑物结构设计的基本要求。建筑结构的设计是建筑设计的基础,为有 效保证建筑物的质量达到所需的要求,必须严格遵循以下设计要求对建筑物的结 构进行设计:首先要对建筑物的结构构件的承载能力的极限值进行精准的计算, 选择承重能力强的结构构件;其次对多种构件组合的相互作用和影响进行分析, 选择相互作用和影响最有利的构建组合;最后要对建筑物的抗震性能进行研究设计,一般情况下我国的抗震设防烈度在6-9 度之间,在对建筑物的结构进行设计时,要根据施工地区的房屋高度、结构类型和烈度进行分析,采用抗震等级不同 的建筑材料和结构设计。 3、在建筑结构设计中,应该充分考虑以箱、筏作为基础底板挑板的产生的 阳角问题,还要进行大量的运算,对梁、板的跨度进行准确的计算,对主梁和次 梁的加筋问题进行研究,并制定出相应的方案,此外,在高层建筑的设计中,还 要考虑窗台高度的设计是否合理。 二、结构设计坚持的具体原则1、重大轻小。建筑结构设计中常常涉及到了 很多关键的理念,如:“强柱弱梁”、“强剪弱弯”等,这些都是设计师们需要看重 的问题。尽管对于结构体系而言,其是由不同的构件协调构建起了,而由于不同 的构件都发挥着不同的作用,其在整个建筑中也有轻重之分。 2、层层设置。安全的结构体系在设计过程中必须要层层设置,尤其是当灾 难发生时将会在抵抗外在破坏中发挥有效作用。若仅仅将抗风险的希望都集中寄 托在建筑的某一个结构上,这是很不稳定的。多肢墙好于单片墙,框架剪力墙好 于纯框架好等等,这些都是层层防线的设计思路的重要表现。 3、优劣互补。科学的建筑结构体系需要坚持优劣互补的原则。结构太刚其 变形能力差,若建筑受到巨大的破坏力时,则应具备的承受的力更大,经常会发 生局部受损以至于全部毁坏,而太柔的结构尽管能够限制外力,但经常因为变形 过大而难以正常运用。 三、建筑结构设计中有关问题的探讨1、建筑结构设计图纸过于简单在建筑 结构设计中,设计图纸的作用非常重要,其是建筑施工参照的重要标准。为了保 证建筑结构设计的质量,在图纸中应该对每一个细节都详细的标示出来,对于建 筑的抗震等级、抗裂等级、施工所用材料以及墙梁柱的标号,都应该详细的标注。但是在实际操作中,由于设计人员的水平不高,考虑问题不够全面,导致关键信 息没有在图纸中详细的标识,进而在实际施工中影响到施工流程,随意性较强, 严重影响到施工质量,如果更加严重,还会影响建筑工程的施工进度,使得施工

工业厂房结构设计要点研究

工业厂房结构设计要点研究 发表时间:2016-11-14T14:12:54.647Z 来源:《低碳地产》2016年13期作者:许德阅 [导读] 钢结构是现代工业厂房的常用结构形式,其中针对工业厂房重型钢结构的设计。 四川苏源环保工程有限公司江苏分公司江苏南京 210000 【摘要】钢结构是现代工业厂房的常用结构形式,其中针对工业厂房重型钢结构的设计,本文笔者首先讨论钢结构的设计要点,然后再深入阐述一些特殊问题的有效处理,最后再提出这一结构的具体设计方法。 【关键字】重型钢结构;工业厂房;伸缩缝; 【Abstract】steel structure is a common structure form of the modern industrial workshop, which designed for heavy steel structure workshop, in this paper, the author first discuss key design points of the steel structure, and then discusses the effective treatment of some special problems, finally put forward the structure of design method. 【Key words】heavy steel structure; industrial workshop; expansion joint; 一、工程概况 某工业厂房横向宽322m、纵向长358m及檐口高16.9-41.5m,同时配有10-160t的双层桥式吊车。该厂房的地面部分采用了钢结构,其中屋面、柱分别采用网架结构和格构的双阶或单阶排架柱;上、中、下段柱分别采用开孔实腹式H型钢柱、实腹式组合柱和双肢格构式组合柱;基础采用独立的承台桩;主要柱距为12.15-8.26m;横向设跨度为322m(40*7+42m)的8个跨度。表1为该钢结构工程的主要设计参数。 二、重型钢结构的设计要点 该工业厂房重型钢结构的设计要点主要包括如下几点: (一)吊车荷载。1.吊车数量。在本钢结构工程中,最大柱距为26m、相邻柱距为12m及小于50t的低吨位吊车的宽度应≤7m。从理论上来讲,柱一侧肩梁所需承担的荷载为5台吊车。以50t吊车为例。若按26m开间内设1-3台及12m设1-2台吊车计算竖向荷载,则通过分析,最终确定该工程按26m开间内设2台及按12m设1台的组合计算竖向荷载,即肩梁反力的最大值Rmax为1867kN。另外,水平荷载全部按每一开间内设1台吊车来进行计算。2.横向水平荷载。依照规定,应按车轮的形式来分配其横向水平荷载,但为了简化横向水平荷载的分配,应不对吊车大车的车轮形式进行区分。 (二)计算风荷载。1.体形系数。该厂房的⑤轴山墙采用的是开敞式,其中A、B跨处的山墙同样也采用了开敞式,且⑤轴处的岩墙和①轴处的上墙所设开洞较小,则在计算体形系数时,应按规定计算柱所受风荷载、柱间支撑受风荷载及屋面网架的体形系数,其中屋面网架的体形系数取-1.3。另外,在计算墙梁时,风吸值取-1.5。2.位移控制指标。依据GB50017-2003,柱顶位移可取H/400,则通过计算可得,柱顶位移的最大值为83.5mm及其位移比为1/443。那么,当位移比与要求相符时,排架柱应力比与长细比的最大值分别为0.81和107,注意该工程的吊车工作制全部为A5,则不用将吊车梁的顶面处位移考虑其中。 另外,针对钢结构材质的选择,该厂房的高度最高达41.5m,则在变形控制设计时,应选用Q235-B钢材。 三、特殊问题的有效处理 在该钢结构工程的设计中,应注意对如下特殊问题的有效处理: (一)E轴单柱伸缩缝。在E轴处设单柱伸缩缝的目的是释放其横向温度应力,而这一问题的常见处理手段为:先直接在柱的上柱上挑出牛腿,然后再将成品的橡胶滑动支座置于其上及将行程设为100m,最后再直接将网架支座焊于支座的上面板上,详见图1。

建筑结构设计计算步骤探讨

新的建筑结构设计规范在结构可靠度、设计计算、配筋构造方面均有重大更新和补充,特别是对抗震及结构的整体性,规则性作出了更高的要求,使结构设计不可能一次完成。如何正确运用设计软件进行结构设计计算,以满足新规范的要求,是每个设计人员都非常关心的问题。以SATW软件为例,进行结构设计计算步骤的讨论,对一个典型工程而言,使用结构软件进行结构计算分四步较为科学。 1.完成整体参数的正确设定 计算开始以前,设计人员首先要根据新规范的具体规定和软件手册对参数意义的描述,以及工程的实际情况,对软件初始参数和特殊构件进行正确设置。但有几个参数是关系到整体计算结果的,必须首先确定其合理取值,才能保证后续计算结果的正确性。这些参数包括振型组合数、最大地震力作用方向和结构基本周期等,在计算前很难估计,需要经过试算才能得到。 (1)振型组合数是软件在做抗震计算时考虑振型的数量。该值取值太小不能正确 反映模型应当考虑的振型数量,使计算结果失真;取值太大,不仅浪费时间,还可能使计算结果发生畸变。《高层建筑混凝土结构技术规程》5.1.13-2 条规定,抗震计算时,宜考虑平扭藕联计算结构的扭转效应,振型数不宜小于15,对多塔结构的振型数不应小于塔楼的9 倍,且计算振型数应使振型参与质量不小于总质量的90%。一般而言,振型数的多少于结构层数及结构自由度有关,当结构层数较多或结构层刚度突变较大时,振型数应当取得多些,如有弹性节点、多塔楼、转换层等结构形式。振型组合数是否取值合理,可以看软件计算书中的x, y 向的有效质量系数是否大于0.9 。具体操作是,首先根据工程实际情况及设计经验预设一个振型数计算后考察有效质量系数是否大于0.9 ,若小于0.9 ,可逐步加大振型个数,直到x,y 两个方向的有效质量系数都大于0.9 为止。必须指出的是,结构的振型组合数并不是越大越好,其最大值不能超过结构得总自由度数。例如对采用刚性板假定得单塔结构,考虑扭转藕联作用时,其振型不得超过结构层数的3 倍。如果选取的振型组合数已经增加到结构层数的3倍,其有效质量系数仍不能满足要求,也不能再增加振型数,而应认真分析原因,考虑结构方案是否合理。 (2)最大地震力作用方向是指地震沿着不同方向作用,结构地震反映的大小也各不相同,那么必然存在某各角度使得结构地震反应值最大的最不利地震作用方向。设计软件可以自动计算出最大地震力作用方向并在计算书中输出,设计人员如发祥该角度绝对值大于15 度,应将该数值回填到软件的“水平力与整体坐标夹角”选项里并重新计算,以体现最不利地震作用方向的影响。 (3)结构基本周期是计算风荷载的重要指标。设计人员如果不能事先知道其准确值,可以保留软件的缺省值,待计算后从计算书中读取其值,填入软件的“结构基本周期”选项,重新计算即可。 上述的计算目的是将这些对全局有控制作用的整体参数先行计算出来,正确设置,否则其后的计算结果与实际差别很大。 2. 确定整体结构的合理性 整体结构的科学性和合理性是新规范特别强调内容。新规范用于控制结构整体性的

高层建筑结构设计分析论文

高层建筑结构设计分析论文 1结构分析及设计分析 1.1分析三种重要的体系 1.1.1剪力墙体系 剪力墙结构是利用建筑的内、外墙做成剪力墙以承受垂直和水平荷载的结构体系。剪力墙的变形状态和受力特性同剪力墙的开洞情况联系密切,其中依据轧受力特性的不同,单片剪力墙可以分为特殊开洞墙和单肢墙。类型不同的剪力墙,对应的也会有不同的截面应力分布,所以,在对位移和内力进行计算时,也应该对不同的计算和设计方法进行使用,将平面有限元法应用到剪力墙的结构计算中。此种方法能够比较准确地完成计算,能够应用到各类剪力墙之间,然而,也有一定的弊端存在于这种方法中,其有着较多的自由度。所以,在具体的应用时,较为普遍地应用了开洞墙这一类型。 1.1.2筒体结构 筒体结构分为框架—核心筒、筒中筒等结构体系,其中框架—核心筒受力特点为框架主要承受竖向荷载,筒体主要承受水平荷载,变性特点类似于框架剪力墙,但抗侧刚度较大。依据不同的计算机模型处理手段,有三种类型的分析方法:主要为离散化方法、三维空间分析和连续化方法,其中三维空间方法的精确性会更高。 1.1.3框架—剪力墙体系 框架—剪力墙结构,是由若干个框架和剪力墙共同作为竖向承重结构的建筑结构体系。此种结构位移和内力等计算方法尽管种类较

多,然而,连梁连续化假定方法会经常被使用,在对位移协调条件进行计算时,应该按照框架水平位移和剪力墙转角进行设计,将外荷载和位移的关系用微分方程建立起来。然而,应该考虑需求和因素量会存在的差异,所以,也会有着不同形式的解答方式。 1.2具体的设计与分析 1.2.1合理地确定水平荷载 每一个建筑结构都应该一同承受风产生的水平荷载和垂直荷载,对于抵抗地震的能力也应该具备。高层建筑中,尽管结构设计会较大程度上受到竖向荷载的影响,然而,水平荷载却占据着重大的比重。随着不断增多的高层建筑层数,在高层建筑的结构设计中,水平荷载成为了其中一个重要的影响因素。首先,由于楼面使用荷载和楼房自重在竖构件中发挥的功能,对应水平荷载会将一定的倾覆作用施加到结构中,并且竖构件中就会出现高层建筑结构的作用力;其次,就高层建筑结构而言,地震作用和竖向荷载,也会跟着建筑结构的动力情况而出现较大的改变。 1.2.2合理地确定侧控 同低层建筑不同,在高层建筑结构设计中,结构侧移已经成为 了其中一个非常重要的影响因素。随着不断增加的楼层数量,结构侧移在水平荷载侧向变形下会逐渐增大。在高层建筑结构进行设计中,不但规定结构要有一定的强度,对于荷载作用带来的内力能够有效的予以承受,同时,还应该确保具备一定的抗侧刚度,确保在某一限度内控制结构在水平荷载作用出现的侧移情况。

工业建筑结构设计的要点问题研究 王跃达

工业建筑结构设计的要点问题研究王跃达 发表时间:2019-07-26T16:56:20.473Z 来源:《基层建设》2019年第14期作者:王跃达 [导读] 摘要:在工业建筑结构设计中,要充分考虑到力学、材料等各个方面的问题,不断优化工业建筑结构,整体提高工业建筑结构设计,从而实现工业建筑结构的经济性和技术性,设计人员要不断跟上时代的步伐,努力挖掘新的设计思路,不断推动工业建筑的发展。 天津辰力工程设计有限公司天津 300400 摘要:在工业建筑结构设计中,要充分考虑到力学、材料等各个方面的问题,不断优化工业建筑结构,整体提高工业建筑结构设计,从而实现工业建筑结构的经济性和技术性,设计人员要不断跟上时代的步伐,努力挖掘新的设计思路,不断推动工业建筑的发展。 关键词:工业建筑;结构设计;设计要点;常见问题 1结构设计概念 设计概念就是要对工程结构计算所需要的结构分析、力学分析、材料性能分析等方面在施工图上要有一个正确的概念,这对实现工业建筑设计方案和保证施工图质量是至关重要的。其思维方式是注重综合改革创新、重视想对性、重视综合考虑,采用概念设计在结构设计选型中可以在一定程度上控制裂缝的形成。结构设计的中的一种新思路就是概念设计,能够用整体概念对结构总体系统和各个基本分体之间的力学关系进行考虑,从而创造一个良好、安全和经济的工业建筑结构总体方案。 2工业建筑结构设计中的问题 2.1结构设计人员与其他环节的设计人员沟通不够的问题 在工业建筑结构设计过程中,设计图的作用是非常重要的,设计人员之间沟通不良的情况可以导致建筑结构设计出现偏差,与设备基础发生冲突,加大施工的难度,设备基础在运行的时候还会影响到主体结构基础。为了解决这种情况的发生,就要尽量避免将重量超标或者振动较大的设备远离基础,结构设计人员和工艺设计人员也要保持良好和谐的沟通,互相对建筑结构和工艺设计都有了一定程度的了解后,才能避免上面情况的发生。 2.2工业建筑内防火以及防爆方面安全措施的不健全 要知道一些工业生产活动是有危险性的,对于有可能发生的火灾或者爆炸危险,结构设计人员要在最初的时候考虑到,达到这种要求最好的就是敞开或者半敞开的设计,但有些建筑就要求封闭式建筑。最好的措施就是确保建筑的泄压面积达标,这样的话既能通过安全监管部门的检测,又能达到防爆的要求,之外在建造的时候也要考虑到窗户,尽量保证足够的数量。 2.3建筑中一些设计不合理和偷工减料等问题造成的隐患 一些中小城市还没有废弃的冷轧变形钢筋脆性大,没有韧劲,承受能力差,但因为低廉的造价成为了一些公司为了减少开支的首选,这种建筑的安全性可想而知是不过关的。 结构设计的不合理也可以导致很大的隐患,这种情况大多出现于设计者的经验不足和知识储备不够造成,这问题会严重影响到后期的施工,比如桩间距过小,承重砖选择错误,结构布置不合理以及挤土灌注桩钢筋长度不足等问题。这些问题是造成建筑使用年限不长,安全隐患频繁出现的主要因素。 3工业建筑结构设计的要点 3.1工业建筑结构的基础设计 工业建筑的典型特点是建设资金投入大、地质状况复杂、占地面积大等。除此之外,工业建筑结构设计中的根本所在是基础设计,基础设计也是确保结构安全系数提升的关键。为此,在设计工业建筑结构的过程中会应用很多种类的基础,从而实现工业建筑工程的实际建设需要。跟其它建筑的地基相比较而言,工业建筑的地基要承受较大的载荷,通常的时候会选择筏板基础、桩基础、独立基础等。然而,工业建筑输送皮带应用铰接底部支架,如此一来,仅仅是向基础传送剪力、轴力。鉴于此,矩形是基础通常的设计方式。并且,配筋的提升、基础短柱的增加、柱下矩形独立基础设计标准的提高,能够在稳固基础的情况下减少一些工程费用。 在设计工业建筑结构上,应用的基础混凝土要结合具备耐久结构的混凝土,通常应用的混凝土的规格为C30。应用的基础配筋可以减小配筋率,确保选型的科学性。要标准化地设计接触条形基础钢筋,务必具备系统化工程图,只是可以独立应用交叉条基位置基底面积,不能实现重复应用。并且,应对基础宽度进行合理与科学地优化。鉴于砌体构造部分墙体统一载荷比较大,应结合有关的要求与指标实现打地基的指标,能够实现载荷需要。另外,要十分关注柱下条形地基,倘若设计的基础翼缘板为缓坡形板翼,那么务必确保放坡角度不可以太陡峭,否则,会导致工程施工效果的不理想,以及不便于工程的施工。 3.2工业建筑结构的板件和梁柱设计 工业建筑要求承载比较大的压力,为了保证其具备高强度,需要将大截面应用于设计的板件与梁柱中。在设计工业建筑结构的时候,倘若应用分布密实、较大直径的钢筋,那么会提高工程的施工难度系数。设计工作者为了对截面高度进行控制,一般应用2.5%配筋率的手段,然而,在工程的实际施工过程中要想实现这个标准较为困难。如果钢筋太过密实,那么浇筑在梁柱接点的混凝土太过稀松,会导致钢筋的相应移位,这会形成工业建筑质量上的隐患。为此,在进行设计的时候,设计工作者结合工作实际,首先,应实现配筋率的减小与截面高度的增加。为了方便工程施工,需要尽可能地防止堆积钢筋的情况发生在梁柱交接位置,这样的做法不但便于工程施工,而且能够使梁柱构造的总体质量提升。在总荷载比例中,挑梁比例较小,制作其为变截面,这样并不会严重影响其自重减小,因此适宜应用等截面设计方式。除此之外,对挑梁钢筋率进行确定时,应选择适宜的值,预留相应的安全系数。针对设计挑梁底筋来讲,需要适度增加挠度大、荷载大的底筋,要确保向墙体深入砌体构造挑梁长度的结构标准,并且研究与运算对抗倾覆临界值。 应认真地根据标准图纸设计过梁,并且,在施工图中标注出选用视图号与方式。如果门窗洞口比较大,或者是面临过于集中用力的情况,能根据标准图来设计过梁。此外,还应检验过梁的受力强度和过梁、圈梁的整体稳定情况。这样不但操作便捷,而且能够增强工业建筑的抗震能力。 3.3工业建筑结构的楼梯设计 工业建筑中有一些办公场所,还有一些工业建筑中有职工宿舍等。这样一来,能够设计为板式楼梯,从而在确保建筑具备美观外形的情况下,又能够便于工程的施工。除此之外,在设计工业建筑楼梯的情况下,还应确保梯梁间和下面板间具备相应的距离,如此能够防止高度问题形成的碰头。需要确保楼梯高度差(台阶)不到20厘米,以及确保均衡地衔接楼梯板与楼面板间以及楼梯段的均匀化,进而能够

建筑结构优化设计分析

建筑结构优化设计分析 摘要:建筑结构设计的优化主要体现在通过结构设计优化达到性能及经济的完 美协调。不管对建设方或者居住者,都有着直接的影响。本文根据结构优化设计 实例进行分析。 关键词:建筑结构;结构设计;优化方法 前言 结构设计优化技术所指的是建筑结构的设计过程中,设计人员会面临着各种各样的问题,比较成本、性能和建筑材料等问题。如何通过结构优化,从而达到利用最少的资金建设出合 理科学的建筑结构。其优化的意义所在就是节省工程造价,提高建筑的质量。当前建筑结构 的成本占比较重,合理科学的建筑结构可以产生巨大的经济效益,并还能够提高工程的质量。 1、建筑结构设计优化的步骤 1.1建立合理模型 可以通过3步来实现对房屋结构设计的优化,具体步骤是:第一步,需合理选择设计的 变量。一般情况下,在选择合理的设计变量的时侯,应当将对建筑结构具有较大影响的因素 做为主要设计变量的参数。例如,结构的造价C1与损失的期望C2等有关参数使目标控制产 生较大的影响,以及诸如结构的可靠度PS等有关参数使约束控制产生较大的影响,这就需要对这些影响设计变量的参数进行合理选择。相反,对那些影响不大的因素,在进行优化的时 侯可以采取预定参数的方式来表示,使让优化过程中的计算量、设计量和编制程序的工作量 有所降低。第二步,需确立目标的函数。在采用建筑结构设计优化技术对房屋结构设计进行 优化过程中,应当尽可能的寻找几组可以满足有关预定条件的截面相应的几何尺寸、钢筋的 截面积以及相应的失效的概率的函数,让工程的造价费用有所减少。第三步,确定约束的条件。在采用建筑结构设计优化技术对房屋结构设计进行优化过程中,应当对结构的可靠性以 及用来优化设计的有关约束条件做进一步确定。其中,设计优化的约束条件包含有结构体系 约束、应力约束、构件单元约束、尺寸约束、结构强度约束、裂缝宽度约束等。在对房屋结 构设计进行优化的时侯,必需充分将实际性约束条件和目标性约束条件作对比,然而保证每 一个约束条件均可以满足需求,以便达到最佳的设计。 1.2设定计算方案 依照可靠性对房屋结构设计进行的优化也会出现非线性的优化问题以及多约束性的优化 问题,并且还会使多变量复杂化。所以,为了减少这些问题需要在进行分析计算的时侯,将 有约束的优化问题转化为没有约束的优化问题进行求解。常常采取的优化设计的计算方法是Powell法、复合形法和拉氏乘子法等3种方法。 1.3设计相关程序 依照可靠性对房屋结构设计优化的基本模型和选择的计算方法可以编写一个具有运算速 度快以及功能齐全的综合应用程序,通过程序的优化提高设计的时效。 1.4作好结果分析 在对房屋结构设计进行优化设计的过程中,应当对最终得到的有关计算结果作一定的对 比分析,以便为最终的优化设计方案提供科学、合理、有效的依据。而在这个过程当中就要 求设计人员必需全面周密的考虑问题,只有这样才能够科学、合理、有效地选择设计的方案,才可以保证建筑结构的实用、经济、合理、安全以及美观,才能够尽可能少的资金投入获得 最大的收益。尤其需要注意的是,在进行建筑结构优化设计的过程中,并不能够只一味的强 调经济上的节约而降低了技术上标准;或者仅考虑技术上的要求却忽视了经济上的节约,这 些都是不正确的。只有在众多因素中寻找最佳结合点,探索优化设计的平衡点,才能够达到 有关设计要求。因此,必须做好结构的分析与运用。 2、某工程空心楼板优化设计的实例分析 2.1原方案 原设计方案板厚300mm,拟用空心管直径200mm。相邻空心管之间设一道肋,梁宽度 60mm。肋梁区域受力钢筋上、下铁都为2Ф14(Ⅲ级钢),空心管区域受力钢筋上、下铁都

对建筑结构设计常见问题探讨

对建筑结构设计常见问题探讨 发表时间:2018-11-09T17:57:33.430Z 来源:《建筑学研究前沿》2018年第19期作者:秦浩 [导读] 设计工作需要由多工种多专业合作共同完成,因此结构设计工作不是孤立的。 山东建大工程鉴定加固研究院山东济南 250000 摘要: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。 关键词:房屋建筑;结构设计;常见问题 设计工作需要由多工种多专业合作共同完成,因此结构设计工作不是孤立的。在设计方面,就需要与建筑设计或工艺设计、设备设计及建筑经济等工种紧密配合;在设计以外,它又跟很多专业,如结构材料、施工技术、分析理论和计算工具、检测手段等密切相关,因此,要提高结构设计水平,除做好自身工作以外,不管是正常的设计工作或者科学研究,都要取得这些工种与专业的支持。不要把结构设计工作自闭起来,应该认识到它的成果或者提高是与其他工种和专业的支持分不开的。 1.地基与基础方面 1.1对于独栋或单体数量较少的住宅,建设单位能委托地质勘察单位进行详细的地质勘察,能为工程设计提供较为详细的勘察技术资料,而成片的多层房屋建筑往往因为地勘费用的问题,地勘单位的探点不能严格按照有关技术要求布置,多栋建筑单体参考一个探点,使得实际的地质情况与地勘报告相差较大。地基与基础设计要做到合理、安全适用,设计人员必须依据详细、真实的地质勘察资料。 1.2软弱地基处理一般采用级配砂石换填,仅仅简单提出换填深度和最终地基承载力的要求,在技术上只是草草写上严格执行《地基处理规范》,而没有针对具体的建筑物画出详细的开挖边线,如轴线变化处,突出凹进墙体部分的开挖边线等,也没有明确砂石换填的应力扩散角具体数值。因此很多工程在地基基础施工中,不能切实有效地做好地基处理。 1.3在基础设计中,对于混凝土独立基础、筏板基础、条形基础,节点设计、构造设计中往往不明确应采用的具体技术参数,如锚固长度搭接长度是采用抗震的还是非抗震的,造成具体实施阶段的扯皮现象 1.4在高层混凝土结构的主体结构设计中,往往梁柱混凝土的等级差别较大,那么在梁柱节点处混凝土怎么进行处理,在设计图中往往不作清楚地技术交底。梁柱节点本身就是个受力复杂的节点,而由于设计缺陷,造成此部位成为一个薄弱点。 2楼板设计常见问题 2.1设计时为了计算方便或因对板的受力状态认识不足,简单地将双向板作用按单向板进行计算。使计算假定与实际受力状态不符,导致一个方向配筋过大,而另一方向配筋不足,致使板出现裂缝。 2.2楼板承受线荷载时弯矩计算问题。在民用建筑中,常在楼板上布置一些非承重隔墙,故楼板设计中,通常将该部分的线荷载换算成等效的均布荷载后,进行楼板的配筋计算。有些设计人员图省事,错误地将隔墙的总荷载附以该板块的总面积。这样会造成非承重隔墙分布宽度内配筋量不足,而此板块其它部分配筋过大,这样隔墙处楼板会出现裂缝。 2.3双向板有效高度取值偏大。双向板在两个方向均产生弯矩,由此双向板跨中正弯矩钢筋是纵横叠放,短跨方向的跨中钢筋应放在下面,长跨方向的跨中钢筋置于短跨钢筋的上面,计算时应用两个方向的各自的有效高度。一般长向的有效高度比短向的有效高度小 d(d 为短向钢筋的直径)有的设计者为图省事或对板受力认识不足,而取两上方向的有效高度一致进行配筋计算,致使长跨有效高度偏大,配筋降低,致使结构构件存在的质量隐患,甚至出现开明缝的现象。 3楼层平面刚度的问题 一些设计在缺乏基本的结构观念或结构布置、缺乏必要措施时,采用楼板变形的计算程序。结构设计存在着结构不安全或者某些部位或构件安全储备过大等现象。为了使程序的计算结果基本上能反映结构的真实受力状况,而不致于出现根本性的误差,设计时应尽可能将楼层设计成刚性楼面。要做到这一点,首先,应在建筑设计方案阶段就避免采用楼面有变形的平面,比如楼层大开洞、外伸翼块太长、块体之间成“缩颈”连接、凹槽缺口太深等。其次,要从结构布置和配筋构造上给予保证,对于使用功能确实必需的,或者建筑效果十分优越的建筑设计,如果其平面无法完全符合刚性楼板的假定,那么在结构设计时,可以通过增设连系梁板、洞口边加设暗梁边梁、提高连系梁板或暗梁边梁的配筋量、采用斜向配筋或双层配筋形式等方法,尽量满足刚性楼板的基本假设,或者弥补由于不是绝对的刚性楼板假定而产生的计算“误差”。 4砖混结构房屋中构造柱兼作承重柱用 在砖混结构中,构造不但能够提高墙体的抗剪能力,而且构造柱与固梁联结在一起,形成对砌体的约束,这对于限制墙体裂缝的开展,维持竖向承载力,提高结构的抗震性能有着重要的作用在当前结构设计中,构造柱经常被作为承重柱使用,这种作法将引起以下几个问题。 4.1构造柱作为承重柱使用后,使得构造柱提前受力,这不但会降低构造柱对彻底的拉结和约束作和,而且结构一旦遭遇地震作用时,在构造柱位置必然形成应力集中,首先破坏这样构造柱不但起不到其应有的作用,反而成为房屋结构中的一个薄弱的部位。 4.2构造柱一般生根于地圈梁中,没有另设基础,构造柱兼作承重柱使用后,柱底基础的抗冲切、抗弯部及局部承压强度必然不能满足要求。柱底基础一旦发生冲切或局部承压被出现裂缝。本文建议承重大梁下的柱子应按承重柱设计。若梁上荷载和跨度都比较小时,构造柱也可布置于梁下,但此时必须按不考虑构造柱作用来验算下墙体的局部承压和抗弯强度。经验算满足,方可在粱下布置构造柱。 5承重柱截面高度设计过小 这种情况多发生于六度抗震设防区。一些结构设计人员误认为六度设防就是不设防,为受力分析方便,他们故意把柱子的截面高度设计得过小,使梁柱的线刚度比加大。把梁简化为铰支梁,梁柱按轴心受压计算。这种做法虽然易于进行结构受力分析,但却给房屋结构埋下了隐患。因为,这样做忽略了梁柱间的刚结作用,加之柱截面的配筋都较小,结构一旦受力后,柱顶抗弯刚度必然不足,从而柱子在梁底附近将会出现一条或多条水平裂缝,形成塑性饺。这样在正常使用情况下,柱子已开始带铰工作。这不但影响了房屋的耐久性,而且也常常引起用户的恐惧心理。更为严重的是,这样的结构一旦遭遇地震作用,将会倒塌,这违背了现行抗震规范中“强柱弱梁”的设计原则。

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