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试析建筑结构设计合理设计方案

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【摘 要】所谓建筑结构合理设计方案,就是不仅要满足人们的实际需求,也要合理考虑企业资金条件,而设计出的具有高品质的建筑结构设计。本文通过对建筑结构设计基本原则的分析,提出从多个方面考虑合理建筑结构设计方案,以供参考。

【关键词】建筑结构设计原则设计方案

引言

科学合理的进行建筑结构设计不仅能够有效的提高建筑的质量,还能够有效的节约建筑工程的成本,从而提高建筑的经济效益。与此同时,对建筑进行科学合理的设计还能够有效的保障建筑工程的施工安全。然而就目前建筑结构设计的实际情况而言,由于各种原因通常会导致设计方案不能实现,从而造成了大量的资源浪费,并且也影响到了建筑行业的发展。因此在建筑工程中,为了提高建筑工程的质量,必须对建筑结构设计进行深入的研究,并制定出科学合理的设计方案。随着社会的发展,建筑领域也呈现出高速发展的态势,在现代的建筑领域中各种高新建筑材料和施工技术层出不穷,从而为现代的建筑工程建设奠定了坚实的基础。然而,为了使建筑工程的质量更上一层楼,在进行工程建设之前,就必须要进行科学合理的建筑结构设计。本文从建筑结构设计的基本原则出发,对建筑结构设计进行了深入研究,并制定出了合理的建筑结构设计方案,希望能够起到抛砖引玉的效果,使同行相互探讨共同提高,进而为我国的建筑行业发展添砖加瓦。

1、建筑结构设计基本原则

在建筑结构设计中,为了保证设计质量,就必须严格遵循建筑结构设计基本原则,才能够使建筑的性能和质量满足人们的生活生产要求,然而在设计的过程中,需要遵循的建筑结构设计基本原则有如下几点。

1.1抓大放小

在建筑结构设计中,“强柱弱梁”和“强剪弱弯”是设计人员必须了解的基本改良。在现代的建筑结构设计中,由于建筑结构中各个部分的功能有所不同,并且各个部分的实用价值也有所差异,因此,为了使建筑能够发挥出最大功效和质量,就必须要谨遵抓大放小的原则,加强对建筑核心部分的研究设计,从而在提高建筑结构设计质量的基础上,还提高了设计的效率。抓大放小的原则从一定程度上可以形象的解释为,用牺牲局部的做法来提高整体实力。因此,在建筑结构设计中,应该将减少建筑损失作为设计重点,尽最大努力满足“抓大放小”原则,切记平均用力,否则很可能使建筑的重点部分设计不符合相关标准。

1.2 多道防线

安全的结构体系是层层设防的,灾难来临,所有抵抗外力的结构都在通力合作,前仆后继。这时候,如果把“生存”的希望全部寄托在某个单一的构件上,是非常非常危险的。多肢墙比单片墙好,框架剪力墙比纯框架好等等,就是体现了多道防线的设计思路。

1.3刚柔相济

设计人员在建筑结构设计的过程中,刚柔相济是最科学、最合理的设计体系。建筑结构太刚则缺乏一定的变形能力,在面对强大的破坏力时,所要承受的力也会很大,容易造成大面积坍塌或全部破坏。而建筑结构设计的太柔,虽然能够消除一定的破坏力,由于建筑缺乏一定的强度容易变形过大,很容易造成整个建筑物全体倾覆。由此就需要设计人员在建筑结构设计的过程中,能够准备把握工程的设计力度,确保建筑结构设计的合理性。

1.4 打通关节

在结构体系中,关节无处不在,因为结构体系乃是变化的统一。从历次灾害中可以看出,由节点开始破坏的建筑占了相当大的比例。所以理想的结构体系当然是浑然一体的——也就是没有任何关节的,这样的结构体系使任何外力都能迅速传递和消减。基于这个思路,设计者要做的就是要尽可能地把结构中各种各样的关节“打通”,使力量在关节处畅通无阻。在设计的四个基本原则中,“抓大放小”、“多道防线”、“刚柔相济”是设计概念中的战略问题,但要想让这些战略思想得以实现,靠的是“打通关节”这个原则作为保证的,结构设计的具体操作,最后全都归到“打通关节”的贯彻和实施上来。

2、从结构计算和构造上考虑合理设计

建筑结构设计的合理与否直接关系着建筑最终的施工的顺利与否,更加的与整个建筑的质量有着重要的关系,所以,结构设计的合理性对工程设计有着关键性的影响,下文就是针对结构设计的合理方案进行分析,主要包括以下几个方面:

2.1结构计算应注意的问题

在结构计算的过程中,首先,在底框砌体结构验算的过程中,底部剪力法宜适用于刚度比较均匀的多层结构。对具有薄弱层的底层框架混合结构,应考虑塑性变形集中的影响。底层框架混合结构的剪力分配不能简单地按框架抗震墙的方法,因为底框架结构中只有底层框架抗震墙,应采用双保险的方法。其次,避免荷载计算错误。在整个建筑荷载计算的过程中,设计人员应结合着建筑工程的实际用途及整体结构,科学的计算出建筑的荷载范围。在确保建筑结构稳定性的同时,还能避免后天人为的破坏。由此可见,在整个建筑结构设计中,结构计算不仅关系着建筑工程的稳定性与安全性,同时还关系着工程今后的投入使用。

2.2构造应注意的问题

首先,在构件配置上,设计人员应将整个建筑的钢筋配筋率范围确定,尤其针对一些抗震设计中能够延长建筑稳定性的结构,以便在发生地震时,将人员伤亡降到最低。其次,在钢筋安装上,要确保钢筋安装到指定位置,且在安装前钢筋的质量得到有效保障。再次,在从根本上避免温度应力引起的墙体开裂,需要建筑结构设计人员在整个建筑结构设计中,将通风暖热措施融入到建筑结构设计中。最后,按抗震构造要求设置的构造柱,应在整个建筑物高度内上下对准贯通,上至女儿墙压项,下至浅于500毫米基础圈梁,或伸人室外地面以下500毫米,构造柱与圈粱、楼板和墙体的拉接必须符合要求。

3、从抗震要求设计中考虑合理设计

在整个建筑设计中,其设计理念是否符合相关规定,不仅关系着建筑物的整体使用,同时还关系着人们的生命安全。在整个建筑结构设计中,根据我国最新抗震要求与规定,在抗震等级较高的地区,住宅设计无论是多层砖混或和框架剪力墙结构,都必须从抗震的角度,采用二阶段设计来实现三个水准的设防要求。为此,结构设计人员必须及早参与建筑结构的概念设计。

3.1多层砖混结构住宅

在一般多层砌体结构住宅设计中,设计人员应优先考虑横墙或纵横墙的承重能力,横纵墙在分布上,应遵循便宜、对称的原则,且设计的过程中,上下层之间的横纵墙应保持一致。在楼梯间的设置上,应尽量避开房屋的尽端与转角处,且尽量不用无锚固的钢筋栓。

3.2框架剪力墙结构住宅

与一般多层砌体结构住宅不同的是,框架剪力墙结构住宅无论在钢筋上还是抗震能力上,都要比一般住宅强的多,因而设计人员在多层住宅设计的过程中,首先,应结合着多层住宅的使用性能,在抗震墙与框架设计的过程中,打破传统的单向布置,改用双向布置,以便增强各自的抗震能力。其次,在确保抗震墙及框剪体系独立抗震性能的同时,设计人员还需要结合着工程楼层之间的连接度,确保工程的整体性。

4、结束语

随着科学技术的日新月异,人们的生活生产水平不断提高,从而人们对建筑的质量也提出了更高的要求,然而建筑的结构设计直接关系到了建筑的质量和性能,因此,建筑结构设计的重要性不言而喻。科学合理的建筑结构设计不仅能够提高建筑工程的质量,而且还能够提高建筑工程的施工效率。与此同时,科学合理的进行建筑结构设计,还能够在建筑工程中节约大量的能源资源,从而大幅度提高建筑工程的经济效益。因此,在现代的建筑工程中国,对建筑结构进行科学合理的设计就显得尤为重要。建筑设计人员在设计的过程中,应该严格遵循建筑结构的设计原则,并且结合人们的实际需求和投资成本,才能够大幅度提高建筑设计质量。总而言之,随着科学技术日新月异的发展,可以预见在今后的建筑工程中,建筑结构设计方案必定会更加成熟。