新疆生产建设兵团建工设计研究院(有限责任公司)新疆石河子832000
摘要:随着国民经济的高速发展,人们对生活质量要求越来越高,因此为建筑行业带来看新机遇与新挑战。这就要求建筑行业不但要加强建筑质量,还必须要提升建筑结构设计。而设计且是决定建筑结构关键因素,成为了众多相关设计人员研究重要的课题。如今,设计人士通过长时间研究和实践,对于建筑设计要点、规范以及标准流程等都有了长足经验。本文就是从设计建设结构要点与结构整体角度入手,探讨如何规范建筑结构设计。
关键词:建筑工程;结构设计;要点;规范
人们生活水平提高同时也提升了对生活环境需求,为设计建设结构带来了新的要求,因此很多相关设计人员将建筑结构研究作为重要课题。事实上对建筑结构整体研究受到局限,许多研究仅仅停留在简化与假定上。到时许多设计人员盲目照抄各种规范,对设计项目做出了不正确的判断与选择。因此,分析建筑结构设计的各项要点与规范具有实际意义。
1工程结构设计的重要性
在建筑工程中,建筑结构就好比是一个人的骨架,这样形容贴切而不夸张,所以说工程结构的牢固性从一定程度上决定了整个建筑的安全性能。工程结构的设计人员在整个工程中可以说是担当了一项非常大的重任,这就要求设计人员在结构设计中要小心细致,不能马虎或者是出一点纰漏,因为任何小问题或者是小失误都会随着建筑物使用年限的延长,而出现一些不可预计的问题,产生不可估量的损失。企业要想在建筑行业中稳固发展,建筑物的安全应该是最基本的前提,把好建筑物的安全关是对人民生命和财产安全负责任的做法,建筑物的结构设计务必要作为重中之重。
2建筑结构设计中的基本原则
建筑结构设计的目的是使所设计的结构在规定的设计使用年限内,用最经济的手段获得规定条件下满足设计所预期的各种功能要求。结构设计的基本原则是:安全性、适用性、耐久性。因此在进行设计时应把握结构设计的基本原则。
2.1顾全大局,抓大放小。
2.2做好多条防护线。一个安全的机构系统需要多层布防,遇到险情会通力合作抵抗外力。如果将其寄托在某个单一构件上,那是非常危险的。多道防线的设计思路如:框架剪力墙结构好于框架结构,多肢墙好于单肢墙等。
2.3软硬兼施。建筑结构体系应软硬兼施,刚柔相济。结构刚性过大则其变形能力差,结构柔性过大易出现变形而造成无法使用甚至倾覆的事故。
2.4打通关节。在设计中应尽量将结构中各种关节“打通”,使荷载在关节处畅通无阻。这主要是解决外力在结构体系中重分配的问题,确保荷载按构件的刚度大小分配,以免出现不合理的集中,使其达到静态的平衡。
3工程结构设计的要点
3.1构造柱的设计要点
首先对构造柱简单介绍一下,构造柱可以提高墙体的抗剪能力,同时又和圈梁联结在一起从而形成对砌体的约束作用。设计构造柱可以对墙体裂缝继续扩大进行有效控制,进而也可以对抗震起到很好的效果。在一些建筑设计中应避免把构造柱作为承重柱来使用,原因有二,其一因为构造柱一般生根于地梁中,没有其他的基础,那么这种情况下还将构造柱作为承重柱使用,自然会使其提前受力从而降低构造柱在建筑中对墙体的约束力。其二因为整体的压力强度如果要让柱底基础的局部来承受,是一定做不到的,而且柱底基础如果发生局部破坏,则一定会导致裂缝出现。通过分析发现这种做法不但不会使构造柱起到保护墙体的作用,而且很有可能会成为整个建筑结构的薄弱环节。综上所述,建筑结构的设计人员务必要保证承重大梁下的柱子是严格按照承重柱设计的。
3.2楼板的设计要点
楼板的承受力应纳入设计要点中,第一步应该计算一下地板的作用力,但是计算的过程中切忌不要把双向板作用按单向板作用来计算,因为这样计算出来的结果会与实际存在很大误差,而这样计算还有一个坏处就是配筋分布不足,最后会出现因配筋放热不足使楼板出现裂缝,这是比较常见的。还有一种情况就是双向板有效高度取值偏大,则会导致双向板向两个方向都产生弯矩,所以对楼板的设计宜采取纵横叠放的设计,且计算时应把两个方向的有效高度都考虑到。
4建筑结构设计的类型和要求
4.1建筑结构类型
建筑结构是由各个构件组织而成。在房屋建筑中,组成结构的构件有板、梁、屋架、柱、墙和基础等。建筑结构设计中涉及的主要结构内容按照结构用料区分可包括缓凝土结构、砌体结构、钢结构及木结构;按照承重结构区分可包括混合结构、框架结构、剪力墙结构、框架-剪力墙结构、简体结构、排架结构及其他形式的结构,例如屋盖结构等。
4.2建筑结构设计的要求
建筑结构设计除了应该遵循经济、适用、美观、安全、施工方便等设计原则,还需要注意以下几种问题,以保证建筑结构设计的可靠性、安全性及实用性。
4.2.1计算内容。为了保证建筑结构具有一定程度的承重能力,需要进行必要的计算和验算。要求结构构件必须进行承载能力极限状态计算和正常使用极限状态的验算。
4.2.2倘若结构上多种结构混合在一起,必须进行结构分析方法分别得出每一种结构的作用效果,找到彼此之间的最不利的结构组合,以及最优化组合,进而优化结构组合。
4.2.3抗震设计。在我国颁布的《建筑工程抗震设防分类标准》中,已经对抗震设计标有明确规定。由于不同地区的建筑物不一定相同,可以根据建筑物的需求执行相应的地震级别抗震标准,保证建筑物具有良好的抗震性能,保证建筑物的质量与安全。
5建筑结构设计规范
对于建筑结构设计来说,不但要确切掌握结构设计中各项要点,还必须要对一些要求进行相应的规范,具体规范点归纳如下:
5.1对超长问题的规范
在建筑结构设计中涉及到许多超长问题,就要根据混凝土结构设计相应的规范中所规定的,框架结构的伸缩缝最大间距不得超过55m,砌体结构的伸缩缝最大间距不得超过50m,剪力墙结构的伸缩缝最大间距不得超过45m.而不同的条款同样规定使用后浇带分段形式施工,就要使用专门预加应力或者采用能够减小混凝土温度的变化(收缩)措施,还必须要充足的依据,这样可以适当的增大伸缩缝间距。这些规范都是实际使用中真实存在的,但是要把握住分寸确实难度比价大。
5.2筏板取值的规范
在设计桩筏基础之时,设计筏板的厚度值,普遍都是按照建筑的层数来估算筏板的厚度,平常多是按照每层x50mm进行估算。普遍都是采用角桩冲切的形式来控制板厚。
5.3规范强柱弱梁
在建筑结构设计中防震是一个重要因素,要做到小震不坏中震可修大震不倒的标准。一旦没有按照规范进行设计,破坏了柱子就会导致整个建筑物倾覆,梁被破坏之后就会导致某一些区域失效,相比之下柱子破坏度比梁更加强。在设计之时,必须要严格规范柱轴压之比,要对角柱、边柱适当增强,尤其是角柱,最好是对全柱采用加密箍筋,而且配筋率不能够小于1%,对于所有的框架柱(除小截面柱)最好使用的纵筋都不小于20,而且柱筋的品种不能过多。
6结语
近些年来,我国的建筑建设发展迅速。但从设计质量方面来看,并不理想。在建筑结构设计中,结构工程师不能仅仅重视结构计算的准确性而忽略结构方案的具体实际情况,应作出合理的结构方案选择。建筑结构设计人员应根据具体情况进行具体分析,要善于利用掌握的知识处理实际建筑设计中遇到的各种问题。总之,建筑结构设计是建筑项目开发一个重要的前期准备,其设计好坏直接影响着工程质量、工程进度和经济收益。文中对结构设计中的常见工程问题进行了一定的探讨,希望能对设计单位起到一定的警醒作用,也期望建筑结构设计人员把结构设计当成一个重点工作来开展,为建筑设计工作拉开新的篇章。
参考文献
[1]马祥武.建筑结构设计中的概念设计与其措施[J].商品与质量?建筑与发展.2013
[2]高巍.高层建筑结构设计合理性控制[J].商品与质量?建筑与发展.2014