【摘 要】現在人們都非常關注建筑物的結構設計,因此本文中筆者結合自己多年的工作經驗從結構設計的原則、結構設計的內容、結構設計的方法、建筑結構選型以及目前建筑結構設計中存在的問題等幾個方面分析了建筑結構設計,希望本文的分析能夠給大家一些借鑒學習之處。
【關鍵詞】建筑;結構設計;分析 1.引言 結構是一個建筑物的基礎,做好建筑結構設計有利于建筑物的抗震、防火等功能,因此做出高質量的建筑結構設計至關重要,首先我們要明確建筑結構設計的原則與內容,其次要熟悉建筑結構設計的方法,并且要合理的選擇建筑結構,最后要不斷的分析總結目前建筑結構設計中存在的不足之處,以便更好的完成建筑結構設計,本文中筆者分別從這幾個方面分析了建筑結構設計,希望對大家有一些幫助。 2.建筑結構設計的原則 2.1綠色環(huán)保設計原則 目前氣候的惡化、環(huán)境的污染都警示著我們要低碳、綠色,因此我們在設計建筑結構時也要注意環(huán)保、生態(tài),追求自然與人的可持續(xù)發(fā)展。在設計建筑結構時要完全考慮建筑當地的環(huán)境,保護當地原有的植被條件和自然地貌特征,盡量的協(xié)調水體、綠地和建筑的關系。 2.2“以人為本”原則 我們認為設計師最基本的原則就是設計出人們需要的建筑結構,建筑物不但要滿足一定的空間大小要求,也要滿足建筑物通風、保溫等使用功能,一切要以人為本,優(yōu)化設計,做出讓人舒適滿意的結構設計。 2.3明確節(jié)點設計原則 因為建筑結構體系中,每個構件接觸的地方很多,而且非常復雜,因此我們要明確每個節(jié)點的所在,因為結構體系的弱點之一就是節(jié)點,一定要科學合理的設計節(jié)點。只有如此,在災難突降時,節(jié)點才可以合理的傳遞外力,確保結構體系的安全與穩(wěn)定。 2.4剛柔相濟原則 因為要保持建筑的強度和穩(wěn)定性,因此對于建筑結構的剛度有很高的要求。然而當建筑物的剛度太大時,它的適應能力就比較差了,一旦有巨大的破壞力突然來襲時,建筑結構無法傳遞外力、釋壓,部分受損后會造成整體破壞,但是剛度太過柔軟的結構又容易出現過大的變形而導致整個建筑倒塌。所以,平衡建筑的剛性和柔性是進行建筑結構設計時的關鍵因素之一。 3.建筑結構設計的內容 建筑結構設計一般可以依據時間順序劃分成三個主要階段:首先就是結構設計方案階段。在這個階段,要依據所設計建筑的類別、重要性、建筑層數和高度,建筑所處地的抗震設防烈度,來選擇合理的建筑的結構形式;其次就是建筑結構計算階段。在這個階段,要依據建筑的防火抗震參數及其結構要求計算板、梁的理論跨度、搭接鋼筋的長度等。最后一個階段就是設計施工圖紙階段。這個階段要依據建筑的設計特點和結構體系設計出屋頂(面)結構圖、結構平面圖。 4.建筑結構設計的方法 建筑結構設計主要有5個常用方法,也就是繪制屋頂(面)結構圖、繪制結構平面圖、樓梯和基礎建材、繪制大樣詳圖。繪制建筑結構平面圖時需要特別關注的一個問題就是用建筑結構軟件進行建模。因為借助建筑結構軟件進行建模就能夠利用軟件來計算荷載,如此一來就能夠檢驗建筑結構設計的安全性。如果建筑地的抗震設防裂度超過7的時候,我們用軟件進行屋頂(面)結構圖的建模時要注意建筑的類型差異。由于針對板跨度較大的建筑需要用梁板式,而針對板跨度較小的建筑需用折板式處理。正確的設計和繪圖的要點就是設計者一定要擁有一定基礎的空間概念,可以正確的領悟建筑意圖和圖紙;繪制大樣詳圖的時候一定要保證建筑詳圖精確且沒有錯誤,而且可以在保證建筑外形的條件下使結構合理的受力和施工便捷;設計樓梯梯板時要注意控制繞度,樓梁下的凈高度要和建筑的要求相符合,并且為了確保上下樓層的位置一致我們要注意樓梁的位置;A建材要注意可以滿足建筑結構耐久性的要求。例如鋼筋、混凝土等,不可以不顧安全進行偷工減料。 5.建筑結構選型 我們要根據結構的合理安全、建筑的使用功能、美觀的藝術造型、經濟的造價等綜合條件的分析比較確定建筑結構的選型。一般情況下高層和多層房屋結構的主要承重結構體系有:框架結構體系、混合結構體系、剪力墻結構體系等。 5.1混合結構體系 混合結構體系是多層民用建筑房屋中經常用到的一種建筑結構型式,其基礎、墻體等豎向的構件運用砌體結構,但是屋蓋、樓蓋等水平的構件就運用鋼筋混凝土梁板結構。和抗震要求相結合,在進行混合結構建筑選型和設計時,應注意如下3個方面的問題。 5.1.1層高和建筑最大高寬比 對建筑的高寬比進行限制,是為了確保建筑的整體抗彎承載力和建筑的剛度,多孔磚、普通磚和小砌塊砌體建筑的層高應小于等于4.5m。 5.1.2布置縱橫墻 在布置建筑結構時,應優(yōu)先選擇縱橫墻共同承重或橫墻承重的方案;布置縱橫墻的時候最好均勻對齊,順著平面內最好對齊,順著豎向上下連續(xù),也最好使同一軸線上的窗間墻均勻。最好不要在房屋的轉角處和盡端設置樓梯間。 5.1.3多層建筑的高度和層數限制 通常情況下,建筑的總高度和層數應小于等于相關標準的規(guī)定。我們都知道運用燒結普通磚砌體的混合結構的總高度和層數都比其他砌體的好,對教學樓、醫(yī)院等及橫墻不多的多層砌體建筑應該比規(guī)定的高度減小3m,層數也應該對應的降低一層;每層橫墻都不多的多層砌體建筑,還需要依據具體的情況再合理的減少層數和總高度。 5.2框架結構體系 和混合結構相似,框架結構也能夠分為縱向框架承重、橫向框架承重及縱橫雙向框架一起承重等布置形式。普通房屋框架運用橫向的框架承重,在房屋的豎向設置連系梁和橫向框架鏈接;如果是預制板樓板,往往設置縱向的次梁,形成單向板肋形樓蓋體系。在水平荷載的作用下,建筑框架的整體變形為剪切型。 6.目前建筑結構設計存在的問題 6.1抗震設計方面存在的問題 在建筑結構設計的過程中,我們要實現大震不倒,中震能修,小震不壞的三個基礎要求。由變形能力和承載力兩者來共同判斷建筑物是不是具有抗震性。一旦發(fā)生地震,可以運用結構材料鋼筋混凝土的變形來吸收能量,增加建筑架構的韌性,不但可以減小地震爆發(fā)的能量,還可以抵抗強烈的地震。所以在設計中,要做到如下基本要求:弱彎強剪、弱梁強柱、弱構件強節(jié)點、強結構底部以及強錨固。然而,為了抗震不是所有東西都要變強。建筑結構的剛度要適應地震作用下的動力要求并連續(xù)均勻的分布。 6.2防火設計方面存在的問題 每年都會出現一些大型的火災事故,導致的財產損失和傷亡都十分嚴重,追究這些事故的責任一定會存在建筑結構設計中防火的問題。很多結構設計人員對防火規(guī)定和規(guī)范不熟悉,這就造成在建筑結構設計時忽視一些重點防火的材料。 7.結束語 綜上所述,一個建筑工程的投資和周期都非常大,對社會的影響也很大,建筑結構設計的質量關系到我們的生命財產安全,因此做出好的結構設計任重而道遠。我們要把握建筑結構設計的原則,認真負責的完成建筑結構設計,使建筑成本最小化、人民利益最大化。本文中筆者分別建筑結構設計原則、建筑結構設計內容等幾個方面分析了建筑結構設計,希望對大家有一些幫助。 參考文獻: [1]張強.高層建筑結構設計的實踐探討[J].科技創(chuàng)新導報,2012(2):212-213 [2]張峰.探討我國建筑結構設計存在的問題[J].建材與裝飾,2011(13):151-153. [3]熊安,建筑結構[M].華南理工大學出版社,2012(3):211-213. (作者身份證號:320902198706307518)