建筑結(jié)構(gòu)的論文
建筑結(jié)構(gòu)的論文
這幾年來,我國的建筑業(yè)發(fā)展很快,我國建筑結(jié)構(gòu)的設計已經(jīng)在建筑業(yè)有很重要的地位。下文是學習啦小編為大家搜集整理的關(guān)于建筑結(jié)構(gòu)的論文的內(nèi)容,歡迎大家閱讀參考!
建筑結(jié)構(gòu)的論文篇1
談建筑結(jié)構(gòu)設計
[摘 要]建筑結(jié)構(gòu)設計是個系統(tǒng)的,全面的工作。需要扎實的理論知識功底,靈活創(chuàng)新的思維和嚴肅認真負責的工作態(tài)度。作為設計人員,要掌握結(jié)構(gòu)設計的過程,保證設計結(jié)構(gòu)的安全,還要善于總結(jié)工作中的經(jīng)驗。本文根據(jù)筆者的工作經(jīng)驗,對建筑進行結(jié)構(gòu)設計時要注意的事項進行闡述。
[關(guān)鍵詞]建筑;結(jié)構(gòu)設計;過程;注意事項
結(jié)構(gòu)設計簡而言之就是用結(jié)構(gòu)語言來表達建筑師及其它專業(yè)工程師所要表達的東西。用基礎,墻,柱,梁,板,樓梯,大樣細部等結(jié)構(gòu)元素來構(gòu)成建筑物的結(jié)構(gòu)體系,包括豎向和水平的承重及抗力體系。把各種情況產(chǎn)生的荷載以最簡潔的方式傳遞至基礎。
一、結(jié)構(gòu)的設計過程
結(jié)構(gòu)設計的階段大體可以分為三個階段,結(jié)構(gòu)方案階段,結(jié)構(gòu)計算階段和施工圖設計階段。方案階段的內(nèi)容為:根據(jù)建筑的重要性,建筑所在地的抗震設防烈度,工程地質(zhì)勘查報告,建筑場地的類別及建筑的高度和層數(shù)來確定建筑的結(jié)構(gòu)形式(例如,磚混結(jié)構(gòu),框架結(jié)構(gòu),框剪結(jié)構(gòu),剪力墻結(jié)構(gòu),筒體結(jié)構(gòu),混合結(jié)構(gòu)等等以及由這些結(jié)構(gòu)來組合而成的結(jié)構(gòu)形式)。確定了結(jié)構(gòu)的形式之后就要根據(jù)不同結(jié)構(gòu)形式的特點和要求來布置結(jié)構(gòu)的承重體系和受力構(gòu)件。
結(jié)構(gòu)計算階段的內(nèi)容為:首先,荷載的計算。荷載包括外部荷載(例如,風荷載,雪荷載,施工荷載,地下水的荷載,地震荷載,人防荷載等等)和內(nèi)部荷載(例如,結(jié)構(gòu)的自重荷載,使用荷載,裝修荷載等等)上述荷載的計算要根據(jù)荷載規(guī)范的要求和規(guī)定采用不同的組合值系數(shù)和準永久值系數(shù)等來進行不同工況下的組合計算。其次,構(gòu)件的試算。根據(jù)計算出的荷載值,構(gòu)造措施要求,使用要求及各種計算手冊上推薦的試算方法來初步確定構(gòu)件的截面。再次,內(nèi)力的計算,根據(jù)確定的構(gòu)件截面和荷載值來進行內(nèi)力的計算,包括彎矩,剪力,扭矩,軸心壓力及拉力等等。
二、進行結(jié)構(gòu)設計時應注意的事項
1、 關(guān)于箱、筏基礎底板挑板的陽角問題
(1) 陽角面積在整個基礎底面積中所占比例極小,可砍成直角或斜角。
(2) 如果底板鋼筋雙向雙排,且在懸挑部分不變,陽角不必加輻射筋。
2、 關(guān)于箱、筏基礎底板的挑板問題 從結(jié)構(gòu)角度來講,如果能出挑板,能調(diào)勻邊跨底板鋼筋,特別是當?shù)装邃摻钔ㄩL布置時,不會因邊跨鋼筋而加大整個底板的通長筋,較節(jié)約;出挑板后,能降低基底附加應力,當基礎形式處在天然地基和其他人工地基的坎上時,加挑板就可能采用天然地基;能降低整體沉降,當荷載偏心時,在特定部位設挑板,還可調(diào)整沉降差和整體傾斜;窗井部位可以認為是挑板上砌墻,不宜再出長挑板。雖然在計算時此處板并不應按挑板計算。
3、 關(guān)于梁、板的計算跨度 一般的手冊或教科書上所講的計算跨度,如凈跨的1.1倍等,這些規(guī)定和概念僅適用于常規(guī)的結(jié)構(gòu)設計,在應用日廣的寬扁梁中是不合適的。梁板結(jié)構(gòu),簡單點講,可認為是在梁的中心線上有一剛性支座,取消梁的概念,將梁板統(tǒng)一認為是一變截面板。在扁梁結(jié)構(gòu)中,梁高比板厚大不了多少時,應將計算長度取至梁中心,選梁中心處的彎距和梁厚,及梁邊彎距和板厚配筋,取二者大值配筋。(借用臺階式獨立基礎變截面處的概念)柱子也可認為是超大截面梁,所以梁配筋時應取柱邊彎距。削峰是正常的,不削峰才有問題。
4、 基坑開挖時,摩擦角范圍內(nèi)的坑邊的基底土受到約束,不反彈,坑中心的地基土反彈,回彈以彈性為主,回彈部分被人工清除。當基礎較小,坑底受到很大約束,回彈可以忽略,在計算沉降時,應按基底附加應力計算。當基坑很大時,相對受到較小約束,如箱基,計算沉降時應按基底壓力計算,被坑邊土約束的部分當做安全儲備,這也是計算沉降大于實際沉降的原因之一。
5、 抗震縫應加大,經(jīng)統(tǒng)計,按規(guī)范要求設的防震縫在地震時有40%發(fā)生了碰撞。故應增大抗震縫間距。
6、 關(guān)于回彈再壓縮 基坑開挖時,摩擦角范圍內(nèi)的坑邊的基底土受到約束,不反彈,坑中心的地基土反彈,回彈以彈性為主,回彈部分被人工清除。當基礎較小,坑底受到很大約束,如獨立基礎,回彈可以忽略,在計算沉降時,應按基底附加應力計算。當基坑很大時,相對受到較小約束,如箱基,計算沉降時應按基底壓力計算,被坑邊土約束的部分當做安全儲備,這也是計算沉降大于實際沉降的原因之一。
7、 主梁有次梁處加附加筋:一般應優(yōu)先加箍筋,附加箍筋可認為是:主梁箍筋在次梁截面范圍無法加箍筋或箍筋短缺,在次梁兩側(cè)補上,象板上洞口附加筋。附加筋一般要有,但不應絕對。規(guī)范說的清楚,位于梁下部或梁截面高度范圍內(nèi)的集中荷載,應全部由附加橫向鋼筋承擔。也就是說,位于梁上的集中力如梁上柱、梁上后做的梁如水箱下的墊梁不必加附加筋。位于梁下部的集中力應加附加筋。但梁截面高度范圍內(nèi)的集中荷載可根據(jù)具體情況而定。當主次梁截面相差不大,次梁荷載較大時,應加附加筋。
三、建筑結(jié)構(gòu)經(jīng)濟性分析
建筑結(jié)構(gòu)經(jīng)濟性包括內(nèi)容注重經(jīng)濟性的建筑設計包含非常廣泛的內(nèi)容。傳統(tǒng)中只強調(diào)改進建筑材料保溫性、改善建筑體形系數(shù)、提高建筑材料的氣密性等一系列節(jié)能降耗措施,現(xiàn)在建筑隨著形勢的發(fā)展,人們對居住環(huán)境不僅從結(jié)構(gòu)性出發(fā),更要在建筑結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟性角度考慮,如空間組織、技術(shù)組織、結(jié)構(gòu)設置、能源與資源利用,以及建筑循環(huán)再利用等方面全面地確立經(jīng)濟性的原則、方法。
建筑結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟性就是只以較少的成本來獲得最大的效用。其中由美國建筑師、工程師R?B?富勒提出的“少費多用”原則是較常用普通的原則。“少費多用(more withless)”原則的含義是,憑借有效的手段或方式,利用最小化的量的材料、資源來投資,目的在于獲得盡可能大的發(fā)展效益。“少費多用”原則,順應目前的發(fā)展形勢,在建筑堅持可續(xù)費發(fā)展的思路上,該原則是一條重要的、有效的、節(jié)約型的設計方式。
在富勒的實踐中,“少費多用”原則最具代表性地表現(xiàn)在他對空間結(jié)構(gòu)及建材應用的創(chuàng)意中。他的短桿網(wǎng)架穹隆結(jié)構(gòu)體系(geodesic dome )被稱為人類迄今為止最輕、最高效、最為有力的空間圍合手段,在造型、尺寸、材料選用上具有很大的靈活性,且造價低廉、營造方便。
“少費多用”原則還體現(xiàn)在建筑空間組織、利用的高效化方面。原則堅持對平面面積的充分利用,還注重三維空間的挖掘。比如某市圖書館設計中提出了“ 模塊式”圖書館的創(chuàng)作思路,將圖書館劃分成不同的功能模塊,采用不同的層高、柱網(wǎng),進行類比布局。這樣可以減少“三統(tǒng)一”標準空間所造成的浪費,充分發(fā)揮空間效益。某高效空間住宅的設計中則對廚房、廁所的上區(qū)、臥區(qū)上下等潛在空間進行了有效的利用。將每戶主、次二個開間設置為不同層高,對應于不同的功能使用要求,大大提高了住宅空間的使用效益。
總之,結(jié)構(gòu)設計是個系統(tǒng)、全面的工作,需要扎實的理論知識功底,靈活創(chuàng)新的思維和嚴肅認真負責的工作態(tài)度。千里之行,始于足下。設計人員要從一個個基本的構(gòu)件算起,做到知其所以然,深刻理解規(guī)范和規(guī)程的含義,并密切配合其它專業(yè)來進行設計,在工作中應事無巨細,善于反思和總結(jié)工作中的經(jīng)驗和教訓。
參考文獻
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