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文檔簡介
1、 淺談結(jié)構(gòu)設(shè)計 牛超 邢海防摘要:伴隨著我國社會經(jīng)濟的迅猛發(fā)展,廣大人民的物質(zhì)文化水平不斷提高,我國的建筑業(yè)也得到了越來越多的關(guān)注。本文分析了我國當(dāng)前建筑中的結(jié)構(gòu)設(shè)計的主要內(nèi)容及要求,并對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中的相關(guān)問題進行分析思考,以真正的達到建筑、結(jié)構(gòu)相協(xié)調(diào)。關(guān)鍵字:結(jié)構(gòu)設(shè)計;基本內(nèi)容;相關(guān)問題;解決措施abstract: along with our country's rapid economic development, people's material and cultural level rise ceaseles
2、sly, the construction industry in china has been more and more attention. the article analyzed our country current structure in design of architecture as the main contents and requirements of building structure design, and related issues in the course of analytical thinking, in order to truly reach
3、the building, structure coordination.keywords: structural design; basic content; problem; solving measures中圖分類號:tu318 文獻標(biāo)識碼:a文章編號:所謂結(jié)構(gòu)設(shè)計,是建筑設(shè)計工作的有機組成部分,是對所要進行施工的建筑物的表達,是建筑工程過程的重要關(guān)節(jié),關(guān)乎整體建筑大局。受制于建筑設(shè)計的結(jié)構(gòu)設(shè)計,往往是出現(xiàn)在建筑設(shè)計之后的。雖然結(jié)構(gòu)設(shè)計會對建筑設(shè)計產(chǎn)生一定的影響,但其影響絕不能是破壞性的。我國的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計一直堅持方便施工 、美觀、適用、經(jīng)濟、安全的原則。以有限的空間,有限的時間,合理利
4、用資源,達到既經(jīng)濟又美觀的既定目標(biāo)。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計具有系統(tǒng)性,這便要求相關(guān)技術(shù)人員要擁有嚴謹?shù)墓ぷ鲬B(tài)度和充足的理論功底。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計主要由結(jié)構(gòu)方案設(shè)計、結(jié)構(gòu)計算和施工圖紙設(shè)計三個階段組成。在進行建筑設(shè)計的過程中,技術(shù)人員要勘察所要施工的建筑物,分析其重要性,根據(jù)該建筑物的高度和層數(shù)、該施工區(qū)域的抗震設(shè)防烈度和類型來確定所施工建筑物的結(jié)構(gòu)形式。隨后,技術(shù)人員根據(jù)相應(yīng)的特點和要求來確定承重體系以及受力構(gòu)件。所施工的建筑物是坡屋面時,便有兩種處理方式可供選擇:折板式和梁板式,相關(guān)技術(shù)人員可在之前做過的詳圖的基礎(chǔ)之上來進行局部繪制大樣詳圖,也可在建筑詳圖基礎(chǔ)之上進行直接繪制大樣詳圖。結(jié)構(gòu)設(shè)計具有嚴格的規(guī)
5、范性,因此結(jié)構(gòu)設(shè)計有其特殊的功能要求??煽啃允羌夹g(shù)人員首要考慮的問題,也就是說所設(shè)計的建筑應(yīng)在符合規(guī)定的條件下,在應(yīng)使用的期限中,達到耐久性、適用性、安全性這三種可靠性的要求。當(dāng)然,對可靠性的要求越多,所需要投入的資金也就越大。因此,技術(shù)人員要進行勘察、分析,以求在經(jīng)濟以及結(jié)構(gòu)可靠這兩者之間,找到一個平衡點;而且這個平衡點要受到工作壽命、修復(fù)維修、經(jīng)濟實力等多種因素的影響,技術(shù)人員因此要精確分析工程的情況,是否重要,充分考慮業(yè)主的需要,不斷地提高結(jié)構(gòu)的可靠度以及經(jīng)濟合理性;安全性是技術(shù)人員其次要考慮的問題。結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)保證整體的牢固性,充分考慮每個構(gòu)件的各個連接是否結(jié)實,檢查各個構(gòu)件是否安全,以
6、保證建筑結(jié)構(gòu)的安全性;技術(shù)人員在考慮可靠性、安全性的同時,還應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)的適應(yīng)性,比如說(f f )。所謂適應(yīng)性,是指在正常的條件下,結(jié)構(gòu)不應(yīng)發(fā)生超過正常適用范圍的震動、變形,其工作性能仍然能被保持;最后,結(jié)構(gòu)設(shè)計還應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)的耐久性,也就是說結(jié)構(gòu)的剛度和承載力不會在外在因素的影響下而降低,對結(jié)構(gòu)的安全性構(gòu)成威脅。根據(jù)建筑物的重要程度不同,建筑物結(jié)構(gòu)被分為三個等級:一級為那些破壞后果很嚴重的建筑物,二級為工業(yè)與民用建筑物,三級為次要建筑物。但總所周知的是,技術(shù)人員在大多情況下,都有可能會出現(xiàn)結(jié)構(gòu)設(shè)計的失效的問題。由于不確定的實際結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)設(shè)計失效的可能性也小大迥異。因此,技術(shù)人員往往會選擇概率方
7、法來對結(jié)構(gòu)的可靠性進行度量。即 pf=p(s>r)一般來講,結(jié)構(gòu)的可靠性可以用失效概率進行度量。結(jié)構(gòu)的可靠性越小,失效概率就必定會越高;反之,結(jié)構(gòu)的失效概率則會越低。假如當(dāng)pf大于技術(shù)人員所設(shè)定的某個值時,那么技術(shù)人員則可以認定這個結(jié)構(gòu)并不可靠,有可能會失效,應(yīng)對其進行重新設(shè)計。我國往往將結(jié)構(gòu)設(shè)計的基準期定為50年,當(dāng)然并不是說50年后技術(shù)人員所設(shè)計的結(jié)構(gòu)必然會失效,只是會增加失效的可能性。在我國,技術(shù)人員對重要工程結(jié)構(gòu),采取相應(yīng)手段措施,運用相應(yīng)技術(shù),將其可靠指標(biāo)提高;對于出現(xiàn)延性破壞的一般的工程結(jié)構(gòu)進行研究時,對脆性破壞值取b =3.7,對可靠指標(biāo)則取b =3.2。對相關(guān)數(shù)據(jù)的研究,
8、又使得所設(shè)計的結(jié)構(gòu)更加的安全可靠。然而,受到外界因素以及技術(shù)人員的自身因素的影響,一些在結(jié)構(gòu)設(shè)計工程中的問題往往被忽略,導(dǎo)致更多資金的投入,并造成建筑物質(zhì)量下降。結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中存在的問題主要集中在承重柱截面高度、構(gòu)造柱、地基與基礎(chǔ)、樓板、懸挑梁等方面。技術(shù)人員在進行承重柱截面高度設(shè)計過程中,在建筑物美觀及尺寸方面限制的條件下進行結(jié)構(gòu)受力分析,往往會人為的降低承重柱截面的高度,計算軸心受壓。然而,這種做法往往會導(dǎo)致水平裂縫的產(chǎn)生,因為,較小的柱截面配筋,無法承受高強度的受力。這樣會對建筑物的安全性及可靠性產(chǎn)生不利影響,無法使建筑物在應(yīng)有的時間和條件下發(fā)揮其應(yīng)有的價值。進行框架結(jié)構(gòu)設(shè)計時,技術(shù)人員
9、需明確一個問題,那便是橫向框架與縱向框架同樣重要,這兩個主軸方向的水平地震作用應(yīng)該被分別計算。然而,部分技術(shù)人員僅將其注意力集中于橫向框架的設(shè)計。對縱向框架的不重視嚴重影響了整個結(jié)構(gòu)設(shè)計,使柱節(jié)點、箍筋、縱筋無法到達整體框架的配置要求。而且,部分技術(shù)人員忽視縱向地震的作用,這會對框架結(jié)構(gòu)抗震作用中起重要作用的梁柱產(chǎn)生不利影響,導(dǎo)致支座負筋、箍筋以及縱筋等方面出現(xiàn)配置不足的情況。因此,技術(shù)人員應(yīng)在分析空間作用的前提下,對箍筋和縱筋采取大幅度增加的設(shè)計方法。樓板在整個建筑工程中擔(dān)負著承重的重要任務(wù),假如樓板設(shè)計未能達到標(biāo)準,必然會影響到墻、柱、梁等方面的正常使用,會對整體建筑的安全性能產(chǎn)生不利影響
10、。比如說在進行民用建筑的樓板設(shè)計過程中,部分技術(shù)人員往往失誤的將隔墻的總荷載附以該板塊的總面積,使配筋承重不足,導(dǎo)致裂縫在隔墻區(qū)域的樓板上出現(xiàn)。當(dāng)前很多技術(shù)人員在未進行地質(zhì)勘察分析的情況下,僅憑自身經(jīng)驗,便進行盲目的施工,不能保證基礎(chǔ)以及地基的安全。在進行換土墊層的方法處理軟弱地基時,部分技術(shù)人員并不著眼于對換土墊層的厚度和寬度,忽視了對相關(guān)換土墊層的設(shè)計。從長遠看,技術(shù)人員的作法既不科學(xué),又不經(jīng)濟,更不安全。另外,在結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中,構(gòu)造柱不可以被當(dāng)作承重柱來使用。但現(xiàn)如今,技術(shù)人員往往用構(gòu)造柱代替承重柱,大大降低了構(gòu)造柱對墻體的約束效力,使建筑物的抗震能力、承載能力大大降低。假如發(fā)生地震,造
11、成的后果將不堪設(shè)想。因此,在結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程中,技術(shù)人員應(yīng)綜合考慮,合理設(shè)計,遵循經(jīng)濟合理的要求,嚴格遵循相關(guān)技術(shù)和措施,不能光憑自身經(jīng)驗進行設(shè)計與施工,用合理科學(xué)的方法對地基以及基礎(chǔ)進行檢測,堅持重視對工程資料的收集、分析、保管,為結(jié)構(gòu)設(shè)計保留提供重要依據(jù)。隨著經(jīng)濟的發(fā)展,社會的進步,新型建筑材料的應(yīng)用,我國在結(jié)構(gòu)設(shè)計方面取得了眾多的經(jīng)驗和進步。比如,北京展覽館綜合樓展示中心的結(jié)構(gòu)設(shè)計,相關(guān)工作人員進行了嚴格的對比分析,并將來自地震垂直方向的作用、溫度對結(jié)構(gòu)的影響也考慮在內(nèi),采用了彈性及剛性樓板的假定,進行了抗震設(shè)計,嚴格的驗算了在強震影響下的彈塑性變形的問題,大大提高了工程的可靠性及安全性??傊?,建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計并不是一件簡單的事,具有全面性和系統(tǒng)性,需要認真的工作態(tài)度以及不斷創(chuàng)新的思維和方法,同相關(guān)的理論規(guī)范相結(jié)合。結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范對技術(shù)人員有了在設(shè)計計算、配筋構(gòu)造、結(jié)構(gòu)抗震等方面的更高要求,大大增加了結(jié)構(gòu)設(shè)計的難度。因此,技術(shù)人員更應(yīng)該充分考慮規(guī)程和規(guī)范的要求,
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