建筑结构论文

摘要:我国,工程的建筑团队大多数是来自农村的劳动力,他们一般接受的教育较少,对建筑结构的安全性认识普遍较低,近几年建筑工程不断发生的安全事故给建筑团队敲响警钟,使管理者开始重视安全培训,但由于建筑团队自身综合素质的影响,对培训的内容一知半解,对建筑结构的安全问题缺乏系统的认识,无法更好的防范安全隐患,这很容易导致因人为因素出现建筑结构的安全性问题。
建筑结构论文

建筑结构论文:建筑结构风景园林建筑论文

1风景园林建筑的结构与构造设计思路

1.1拟定建筑方案时要充分考虑结构选型

在园林建筑设计工作中,应考虑园林建筑的观赏性、艺术性及场地因素等方面的要求,往往有多种建筑方案可供选择,同时也引发多种结构方案需要甄选,我们应遵循安全、美观、经济的原则来确定的结构方案.

1.2根据建筑方案确定结构计算简图

个异性是风景园林建筑的特征之一.对于造型或结构特殊的构筑物或建筑小品,我们必须根据方案的实际情况,确定结构计算简图.

1.3荷载统计分析

荷载分析我们一定要做到不重不漏,要分清荷载的类型、荷载作用的久暂、是有利载还是不利荷载,这关系到荷载分项系数和组合系数的确定.

1.4内力计算

根据结构计算简图确定相应的内力(剪力、弯矩、扭矩等),而由于建筑造型的特殊性,扭矩计算有时较为重要,甚或扭矩是控制内力,我们要根据具体情况具体分析.

1.5确定结构处理方案

风景园林建筑由计算确定的结构配置可满足结构的承载力安全性方面的要求,但构造的要求亦不可忽视.由于园林建筑所处空旷露天或依山傍水环境,受环境侵蚀严重,构造处理对建筑物耐久性影响犹大.

2风景园林建筑结构选型与设计方法

2.1结构方案的选定案例

某公园湖岸边一游乐亭.根据建筑方案,有两种结构方案可供选择,方案一将游乐亭的一部分础设置在湖中,方案二从岸边设置悬挑结构以撑起亭子的湖面以上部分.两种方案中方案一虽然看似简单,但由于我们对湖底地质条件缺乏了解,这就增加了基础处理难度及勘查所需要的费用,且由于水下作业而质量难于保障.方案二虽然结构计算复杂,但施工方便且质量易于保障,造价相对较低,可以认为方案二比较合适.

2.2结构稳定性验算案例

在园林小品种中,有些假山或置石为了达到造型上的某种效果,结构的重心偏向一侧或有较大悬挑石,这样结构就存在倾覆的可能.因此我们从安全角度考虑需要对该类结构进行抗倾覆验算。总之,风景园林建筑设计,美观及艺术效果是及时考虑因素,但安全与实用问题亦不可忽略.由园林建筑体量不大,经济因素往往作为次要考虑的因素.我们在对荷载的统计分析时,一定要考虑荷载的种类及性质,这对我们进行荷载分项系数的确定乃至结构的安全十分重要.

2.3构造要求案例

现代建筑向密集、高层且多为屋顶绿化的方向发展.精巧、别致、风格独特的屋顶花园或草皮屋顶是建筑与环境合作的精品.他们是建在建筑物的结构层、保温隔热层和屋顶防水层之上,与普通屋顶不同之处是增加了为植物生长所必需的构造做法,一般草皮屋面各层构造.构造处理是否得当对于建筑的适用性和耐久性至关重要,在屋顶花园或草皮屋顶中尤为明显.

2.3.1基质层(植物生长层)

植物基层的主要功能是满足植物正常生长要求.为降低屋顶荷重,一般采用一种比天然土壤轻得多的混合土壤,同时还要求土壤具有足够的养分.为保护种子,在生长层表面往往还要铺一层沙砾覆盖层、不仅可以防风、还可以在干旱季节时保护下面基质层中水分的作用,根据草的生长要求,该层的厚度一般为30~50mm.

2.3.2排水蓄水层

排水蓄水层多采用砂砾,并在该层中铺有膨胀粘土、浮石或泡沫塑料排水板、其主要功能是调节屋顶绿化层的含水量.雨水通过植物生长层迅速响下渗透防止植物根系处于过分潮湿的环境中;同时还可以把部分雨水储存起来以供干旱季节植物生长之需.

2.3.3防水层

一般情况下植物根系具有较强的穿透能力.为防止对屋面密封层的损害,一般在排水蓄水层与密封层之间设一层抗穿透层,常用做法是在结构基层上作一层厚20mm的1:3水泥砂浆找平层,再铺一道复合防水材料.

2.3.4屋顶坡度

相关研究成果表明,为保障屋面能及时将剩余的水排走,屋顶最小坡度5°,适宜绿化的坡度为5~15°.在此种情况下,一般通过结构找坡,这样有利于降低屋面的荷载值.

3结语

风景园林建筑的设计不仅仅是一个造型视觉效果的美学问题,还是一个与建筑结构的性能紧密相关的问题.在“大土木”教育背景下,我国目前高等教育中建筑学与建筑结构专业并未有做到应有的融合,造成我们人才培养上有一些“硬伤”.这就为我们园林设计工作者提出许多新的课题:不仅要具有一定的美学观念、审美能力、还应具有一定的结构设计理论知识的复合型知识结构.

作者:王俊 朱亚红 单位:许昌学院土木工程学院

建筑结构论文:混凝土裂缝建筑结构论文

1概述

近些年来,建筑行业取得了不凡的进步,这其中尤其是预应力混凝土结构以及混凝土结构相关技术得到了不小的发展,其科技成果日趋成熟。在建筑材料方面也得到了不小的发展,各种高性能的混凝土都在建筑中得到了应用。然而在建筑材料和建筑技术都得到快速发展的同时,建筑设计以及建筑施工方面还存在有不小的问题。温度变化会引起混凝土的热胀冷缩,这将会导致混凝土在竖直方向和水平方向都会产生一定的变形。在进行建筑结构设计过程中,对于温度引起的内力变化计算有一定的难度。混凝土的性质包括塑料变形以及应力松弛,温度的变化等都会导致混凝土产生裂缝。

2裂缝控制的意义和标准

建筑的结构设计建立在构件的强度极限承载力的基础之上,而建筑工程的使用标准则是由混凝土裂缝控制的。近些年的研究表明。建筑物中混凝土裂缝是不能避免的,但是能够有效的减少混凝土裂缝的存在。对于一般的民用以及工业建筑而言,小的混凝土裂缝对于建筑的日常使用是没有危险的,只有一定宽度的裂缝才会对建筑物的使用造成较大的影响与危害。因此,在设置混凝土裂缝控制标准时,不能够将混凝土裂缝的标准控制过严,同时还要考虑到地震等对于建筑物的影响。不管是预应力混凝土结构还是混凝土结构,其中存在的裂缝都会减小建筑结构的刚度,降低结构的耐久性。裂缝控制是指通过现有的建筑技术与措施控制建筑物中裂缝的大小,使其不会对建筑的正常使用造成影响。在建筑工程中,对于混凝土裂缝的控制主要表现在两个方面。即设计和施工两个阶段。在设计方面对于裂缝的控制是指通过构造措施以及相关计算降低混凝土裂缝高于限度值的可能性。而在施工方面对裂缝的控制则是指在是施工过程中采取一定的施工措施以及相关技术降低建筑物中有害裂缝的产生。文章主要从建筑结构设计方面对混凝土裂缝进行分析,从而减少混凝土裂缝对于建筑物的损害。

3混凝土裂缝产生的原因分析

从建筑结构设计方面进行分析,产生混凝土裂缝的原因主要有以下几个方面:首先,由于对于建筑结构的计算不够,设计中涉及到的构件厚度不足,配筋数量也不够充足,由于此种原因导致的板缝的产生会影响到建筑的结构,直接导致建筑物安全问题的产生。其次,在设计过程中,没有对建筑物会受到的装修荷载以及使用荷载进行估计,导致设计的建筑物受力远远小于建筑物的实际受力,导致建筑物中混凝土的开裂。以上两种原因都是由于在建筑结构设计中对建筑的受力分析有误而导致的,因此而导致的混凝土裂缝会对建筑物的结构造成较大的危害。而在目前的建筑结构设计中,还会出现另外一个极端的现象,那就是设计人员过于担心在施工过程中有偷工减料情况的存在,在进行结构设计的时候,对于混凝土的强度等级计算会高出一个等级。这样一来看似楼板十分安全,但其实混凝土的强度等级过高会为建筑带来负面的影响,因为混凝土强度越高,混凝土的水化热就会越大,从而使得混凝土产生有害性裂缝的可能性大大增加。有的设计人员还会考虑到施工方面而降现浇楼盖的混凝土强度与建筑中的梁柱取为一致的。这样做的危害在于建筑的实际受力与设计时的受力相去甚远,因此会导致在真正的运用过程中,建筑中混凝土的受力远远大于设计受力,从而导致混凝土裂缝的产生。另外,在设计的过程中,对于温度应力的重视可能不到位,因此,在隔热层以及保温层等方面没有良好的设置,导致混凝土会因为温度的变化而产生开裂。或是出现伸缩缝设置不够合理的情况,在温度应力以及收缩应力的双重作用之下,混凝土很容易产生开裂。楼盖边缘的约束的加强也会导致混凝土的开裂。混凝土楼板如果能够进行自由的变形与收缩,混凝土内部不会产生应力。因此,也不会有裂缝的产生,但是由于楼盖边缘的约束有所加强,因此,混凝土的收缩变形以及温度导致的变形都会大大增加,从而导致在混凝土楼板的中部产生的较大的约束应力大于了混凝土所能承受的抗拉强度,使得混凝土产生裂缝。有的建筑结构设计人员在砖混的结构中采用了现浇混凝土的方式进行楼盖的浇筑,出于抗震方面以及建筑结构方面的考虑,通常会将墙边的支座按照简支梁进行近似的估算。而建筑中混凝土楼板的实际受力却与估算结果不一致,如果混凝土楼板的跨度比较大的时候,在板顶的支座处会产生一定的裂缝,有时楼板的边角以及中央都会出现收缩裂缝。另外,如果在建筑结构设计中忽略了建筑中边角柱以及构造柱对于建筑的影响,则会增大混凝土可能产生的裂缝。

4混凝土裂缝的有效处理措施

在进行混凝土裂缝的处理时,除了加强设计人员的安全责任意识之外,更重要的是在进行建筑结构设计时,加强设计人员对于混凝土裂缝的重视。另外,设计人员采取的结构形式一定要科学合理,为了保障其合理性,要在建筑结构设计前建立严格的审查制度,严格防止建筑结构设计中对混凝土裂缝的忽视。首先,在选择建筑混凝土时,一定要按照建筑的功能与需求进行混凝土的选择。如果混凝土的强度过低,则会对建筑的质量造成影响,而混凝土强度过高,会为建筑带来负面的影响,因为混凝土强度越高,混凝土的水化热就会越大,从而使得混凝土产生有害性裂缝的可能性大大增加。不能为了简便施工而将楼板的混凝土强度的等级与建筑中梁柱的强度等级取为同一等级,更好的做法应该是对混凝土收缩的量进行减少,此外对于混凝土中水泥的用量以及外加剂的用量都提出具体的要求。如果建筑设计中,对于楼板的周边约束是有必要的加强,那么与此同时还要加强构造钢筋,以防止由于楼板所受到的约束应力的增大而导致的混凝土的裂缝的增大,对建筑结构造成影响。为了防止楼板的边角产生斜裂缝,可以在楼板的边角外侧的上下两层中都设置一定数量的钢筋,需要注意的是增加的钢筋长度一定要超过混凝土楼板长度的三分之一。另外在建筑结构的设计中,需要合理设置建筑的保温层以及隔热层,并且保障保温层隔热层使用的材料以及厚度都是科学合理的。在建筑结构中一般都会设置温度伸缩缝抵消温度变化会对混凝土产生的影响。因此温度缝的设置需要足够的合理,才能避免温度对混凝土产生裂缝等的影响。

5结束语

建筑中的混凝土裂缝问题成为建筑过程中必须解决的技术问题。建筑的结构设计建立在构件的强度极限承载力的基础之上,而建筑工程的使用标准则是由混凝土裂缝控制的。因此,对混凝土裂缝的大小进行控制对于每个建筑物而言都是非常重要的。从建筑结构设计方面对混凝土裂缝进行加强,主要可以通过加强设计时的计算、保障设计所用材料的厚度等多个方面进行。在建筑结构设计中,温度缝的设置也是非常重要的。如果温度缝设置不够合理,非但不能减少混凝土裂缝的产生,还会大大增加混凝土裂缝对于建筑产生的伤害。因此,建筑设计师对于这些方面都要引起足够的重视。

作者:艾得文

建筑结构论文:模板施工技术建筑结构论文

1模板技术工程施工前的必要准备

1.1制定科学合理的设计方案

在进行模板工程施工前,工程施工技术人员应该对工程施工环境和工程项目特征进行了解、分析,并做好相关数据的记录工作,并以此为依据制定科学、合理的施工设计方案。具体来讲,模板施工技术的设计方案的标准应该考虑到高大模板支撑系统的地基承载能力和地基的沉降问题,对于不同要求、标准的施工项目工程需要选择不同的施工技术工艺,同时做好排水等中间细节工作。此外,在模板工程施工方案的设计过程中,一定要将安全意识渗透到每个施工细节中,将各项安全防护设施落实到实处,保障施工设计方案科学合理的同时,还应该与工程的具体需求相对应。

1.2对模板技术施工材料的选择

在进行混凝土建筑结构模板施工的前期,首先应该将按模板设计方案的要求准备模板材料,结合项目工程的具体需求,选择合适规格和材质的原材料进行施工。具体来讲,目前我国混凝土建筑结构模板施工中大多使用木胶合板作为模板的原材料,不仅能够满足施工的基本需求,而且其具有较低质量密度,安装和使用都十分方便,然而,当前我国混凝土建筑结构模板的施工过程中大多采用木质胶合板作为施工原材料,虽然说这种材料能够满足工程施工的基本要求,但是其具有吸水率不均匀的缺点,从而很容易造成混凝土建筑结构的成型效果不佳,导致模板浇筑质量的大幅度下降,因此在施工过程中应合理控制其吸水率,满足砼成型需求。

1.3重视施工技术的选择和提升

模板工程施工技术的选择不仅应该确保整个工程施工的安全性,还应该交底施工技术规范,确保每位工程施工技术人员都能够熟练掌握各项施工技术,并根据施工环境以及施工地质的不同选择对应的施工操作技能,对施工过程中的各项专业技术数据进行细致的确定,比如对支架间距、接缝处理、立竿间距等方面参数的介绍和确定,并制定严格的施工标准,各工程技术施工人员应该按照施工操作手册进行作业,相关施工技术的选择应该严格按照国家相关标准,确保工程施工质量和进度。

2模板工程施工阶段的质量控制

模板工程的施工阶段是整个工程施工质量保障的重要时期,同时也是出现工程施工质量问题或隐患最多的阶段,因此在此阶段各级施工单位应该做好支模、制模等多方面的细节工作,下面就目前我国模板工程施工阶段的各项工作做具体分析,并由此提出施工质量控制的相关注意事项。

2.1支模

支模是整个混凝土建筑结构模板施工过程中的首要步骤,因此支模的质量将会直接影响到后续工作的质量,支模工序应该按照模板施工工程的设计要求进行施工。在支模工作前,应该首先检查是否存在预埋件、空洞等设备漏放现象,并检查固定点以及柱脚墨线是否安放正确。在实际的操作过程中,还应该在柱脚位置设置一个垃圾清扫口,以便于清理施工过程带来的建筑垃圾。与此同时,在模板拼装好后,需要相继安放围楞、抱箍,并使用托线板对已经完成的模板安放位置、尺寸和高度等参数进行校准工作,使整个模板的施工工作满足工程施工的标准和要求。此外,在施工过程中还应该做好各项细节工作,比如小型木模和定型组合钢模需要按照先整体、后局部的原则进行安装,并做好各项固定和校准工作,待校正达标后再加固加密其余连接件。

2.2接缝处理

在进行模板施工的过程中,模板漏浆将容易导致麻面和蜂窝的现象,为避免出现漏浆的现象,应该将模板与模板之间的缝隙处理好,可利用海绵条等软性东西填设模板间的缝隙,并保障下口的平整,避免出现缝隙,有效防止漏浆现象的发生。

2.3模板支承架

模板支承架施工流程作为混凝土建筑结构模板施工技术中的重要一步,应该综合考虑多方面的施工因素,确保施工工作的顺利进行。支承立杆的施工要点在于保障其稳定牢固,使其能够承受住一定的荷载,在夯实基础后在基础面上铺设碎石,保障其厚度在20厘米左右,并将立杆的底脚安放在垫板上,有效提升其承载力。在进行模板施工的过程中,在遇到架体过高的模板时,需要增加一定数量的竖向剪刀支撑、防护栏或者安全网来保障施工过程的安全性和稳定性。

2.4模板的拆除

与模板的安装工作相同,模板的拆除工作也需要提前制定好合适的方案,在拆除工作前,首先要符合工程项目的验收要求,并根据混凝土试件强度确定模板拆除的时机。与安装顺序相反,模板拆除工作应该按照“先支后拆、先上后下、先侧面后底面”的顺序进行,在进行拆除的过程中还应该密切关注模板稳定性以及安全性的变化,不排除遇到较难拆除的模板,此时为避免产生缝隙应该禁止施重力敲击模板,可以使用撬棍以微小力敲击模板,使其与墙体平稳脱离,而且能够有效避免对楼层造成冲击荷载,保障混凝土建筑结构施工的顺利进行。将拆除下的模板进行清理工作,并对模板缺陷的部分进行修补工作,并涂抹脱模剂,将模板放置好后等待后期处理。

2.5模板拆除后成品的养护

模板拆除工作完成后并不代表模板施工工作的结束,对模板的整理养护工作是保障其使用过程中质量的前提条件,模板的施工技术工作不仅体现在设计、配模、支模等流程,还应该重视后期使用过程中的维护工作,对模板进行整理修复,提高模板周转率,降低工程成本。

3总结

改革开放以来,随着我国国民经济的不断发展,我国人们生活水平也有了很大的提升,城市化进程也得到了进一步的提高,各项建筑工程或土木工程对于混凝土施工技术的应用越来越广。因此,在进行混凝土建筑结构模板施工过程中,相关施工部门应该严格按照国家建筑工程施工标准,并结合工程施工的具体现状,选择并采用科学、合理的施工技术,保障混凝土建筑施工工程的质量,确保工程施工的安全性以及稳定性。

作者:唐中成 单位:四川煤矿基本建设工程公司

建筑结构论文:安全性建筑结构论文

1土木建筑工程现存的问题

1.1建筑设计方案不够合理

在土建工程中,方案设计是工程能否顺利进行的前提,建筑工程的稳定性与安全性首先取决于方案设计的合理性。但目前,我国很多工程建筑管理者对方案设计环节并没有足够的重视,这就导致在方案设计环节出现不合理现象,有些应该细化的条款变得笼统,有些应强调的环节一笔带过甚至直接忽略,而且,现在很多方案在设计时大多考虑到建筑的承载力,对建筑的寿命考虑非常少,这些都直接影响到建筑结构的安全性。

1.2建筑团队对建筑结构安全性意识不强

在我国,工程的建筑团队大多数是来自农村的劳动力,他们一般接受的教育较少,对建筑结构的安全性认识普遍较低,近几年建筑工程不断发生的安全事故给建筑团队敲响警钟,使管理者开始重视安全培训,但由于建筑团队自身综合素质的影响,对培训的内容一知半解,对建筑结构的安全问题缺乏系统的认识,无法更好的防范安全隐患,这很容易导致因人为因素出现建筑结构的安全性问题。

1.3安全规范政策标准较低

我国在土木建筑工程中制定了一系列的安全规范标准,用于规范建筑过程,但与发达国家相比,这些标准过低,例如,在承载能力方面,我国设置的安全水准,是以分项系数或者安全系数为主要指标的,对土木建筑结构的安全性测试以系数为准,认为系数越大安全性越高,而且,针对一些特殊状况如地震、爆炸等建筑的牢固性,我国的规范标准并没有设置明确的要求。同时,我国在建筑结构方面重点强调结构的强度,对建筑的耐久性没有过多的要求,缺少规范标准。

2影响土木建筑结构安全性的因素

2.1牢固性

近几年,我国很多地区发生过地震灾害,如汶川地震,给国家的发展和人民的生命财产都造成了无法弥补的损失,显现了地震灾害的巨大破坏力,同时也对建筑的牢固性进行了一次考验。建筑的牢固性不够是导致灾害严重的重要原因。建筑的牢固性一方面要求建筑结构构件要具有足够的承载力,另一方面也要求建筑结构整体具有牢固性。要保障建筑结构的整体牢固性必须满足两个指标,结构物的冗余度及延性。这样的建筑物不会因为局部倒坍而造成整体的连续破坏。

2.2安全性

在土木建筑工程中,安全性是考量整体建筑结构的重要质量指标,指的是建筑结构承载倒塌、破坏等的能力。影响结构安全性的因素主要有两个,一是在建筑过程中的方案设计合理性以及施工水准,二是建筑完成后的使用、检测及维护。方案设计是建筑工程是否安全的重要指标,必须保障设计规范符合建筑结构的要求,标准要合理严谨,规范标准的制定是影响建筑结构安全性的一个重要因素。

2.3耐久性

土木建筑结构的耐久性指的是建筑的使用寿命,保障建筑能够在规定的使用年限内发挥正常的使用功能。现在大多数的土木建筑工程采用的都是混凝土,因此,建筑工程的质量很大一部分是取决于混凝土结构的耐久性。虽然人们普遍认为混凝土的耐久性非常强,但资料显示混凝土的正常使用年限不超过三十年。在我国的土木建筑工程中,由于有害物质侵蚀等原因,使建筑的使用年限不断缩减。虽然设置较低的安全水准会给建筑工程带来一定的安全隐患,但因外界因素如混凝土锈蚀等原因给建筑造成的危害更胜一筹。当然,建筑结构的耐久性与建筑完成后的使用、检测与维护有密不可分的关系,因此,在建筑工程时必须将后期维护预计产生的费用核算在内,避免过度超支。

3提高建筑结构安全性的措施

3.1重视土木建筑工程的方案设计环节

在建筑工程中,要充分重视方案设计环节,对建筑结构进行零误差、零缺陷的设计,不得掺杂主观色彩,有质量的完成产品、过程或服务。在强化结构构造以及增强材料性能方面,可采取防治盐害及冻融的综合措施。另外,方案设计的合理性直接影响到土木建筑结构安全性的系数,必须保障建筑结构局部具有牢固性,同时结构整体还要具有整体牢固性,要将环境等外界因素充分考虑。

3.2做好质量管控

首先,要严格控制土木建筑工程的进度。在施工前期,通过对整个建筑工程的宏观把握,包括对工程的难易程度、工程质量要求、施工工艺方式以及其他因素的考虑,综合分析,制定施工进度计划与安排。严格控制工程进度,就是保障工程建设任务能够按照承包合同规定进行。在我国,一般会采用对比法来检验施工进度,如利用横道图计划。在编制计划时要保障项目执行严格按照进度规划进行,把施工进度规划进一步细化,制定施工任务书,合理调配人力、物力、财力。同时,在施工过程中,要实时获取施工的具体情况,确保项目施工进度严格按照进度规划进行。在实际的施工过程中,可能存在进度的调整,这其实是一种周期性的循环。可以利用网络计划,采取调整、纠正偏差的措施对进度规划进行调整,将工期压缩以及赶工成本等因素考虑,有计划的调整进度规划,确保建筑工程能够顺利进行。

3.3做好原料的检测及建筑的维护

为保障土木建筑结构的安全性,在施工开始前,必须对施工所需的原材料进行严格把控,如果原材料出现问题,必然会导致建筑工程出现安全隐患。在保障原材料品质的前提下,还要严格落实各个环节符合方案规划,做好进货检验记录,掌握材料价格、质量、供货能力等信息。同时,还要通过法律渠道保障土木建筑工程能够在规定的年限内正常使用,并对建筑进行定期检测与维护,提高建筑的安全系数。

3.4推广应用新技术

要保障土木建筑结构的安全性,必须找出制约其安全的因素,并加以预防与改善。在建筑工程中,影响安全性的因素主要有渗漏、裂缝及剥蚀,其中破坏力较大的是裂缝,而裂缝的关键是撩测,在传统的工程建筑过程中,主要采用声波跨孔法以及超声波法,效果不理想,针对这种情况,可以推广应用新技术,采用超声回弹综合法、回弹法以及射线法等方法探测建筑结构的表层强度,进而针对现状采取相应的安全措施。

4结语

综上所述,在土木建筑工程中,影响结构安全性的因素有很多,若不加以防范,很有可能会给国家的经济发展及人们的生命财产造成无法弥补的损失,因此,在建筑工程时,必须将各种影响因素考虑,制定合理化的方案设计,严格把控原材料环节、施工环节,并做好完工后的检测与维护,保障建筑工程能够在使用年限范围内正常使用,为人们的生命财产安全提供必要的保障。

作者:周鑫

建筑结构论文:超高层建筑结构论文

一超高层建筑结构体系

1体系的分类以及选用原则

超高层建筑一般是按照建筑使用功能要求、建筑高度不同以及建筑抗震防水、防火和经济、、合理、安全的设计原则,将超高层建筑结构体系分为框架结构体系、框架-剪力墙结构体系、剪力墙结构体系、框-筒结构体系、束筒结构体系以及筒中筒结构体系。在超高层建筑结构设计中主要采用钢筋混凝土结构、型钢混凝土结构、钢管混凝土结构和全钢结构。目前,钢筋混凝土结构是我国超高层建筑的主要应用材料。在进行超高层建筑结构体系的选用时,首要考虑其安全及经济性,其次要依据超高层建筑的高度和施工环境来选择,同时要求超高层建筑的结构应具有较强的承压能力。

2超高层建筑的结构材料分析

钢筋混凝土材料之所以成为我国目前超高层建筑建设中使用最为广泛的材料,是因为钢筋混凝土在适应超高层建筑结构设计的前提下,能够发挥其的性能,并且钢筋混凝土耐久性较强,结构刚度较大,在维护过程中成本费用较低,因此钢筋混凝土作为建筑材料被广泛应用于建筑领域。为了更好的发挥钢筋混凝土的性能,在选择的时候要注意其材质问题。

3超高层建筑结构体系的选择

(1)框架结构体系,框架结构是指利用梁柱组成纵横两个方向的框架结构体系,它可以同时承受水平荷载和垂直荷载。主要的优点是建筑平面布置较为灵活,有较大的建筑空间,并且建筑立面处理比较方便,被广泛的应用于超高层建筑中。但是这种结构也有一定的缺点,就是横向刚度较小,当楼层层数较高时就容易发生侧移,易造成非结构性构件破坏而影响使用。

(2)剪力墙结构体系,是指钢筋混凝土构成的承重体系,剪力墙又被称为抗风墙或抗震墙。剪刀墙结构的优点是整体结构性较好,刚度大,在水平方向的荷载作用下不宜变形,承载力也毋庸置疑,并且房间内无梁柱外露,较为美观。此结构在高层建筑中被大量运用,其缺点就是剪力墙不能被轻易的破坏或拆除,不利于形成大的空间。

(3)框架-剪力墙结构,毫无疑问这种结构就是将框架结合和剪力墙结构的长处集于一体,在此情况下超高层建筑的结构不仅满足了建筑布局的灵活性,而且增强了超高层建筑的抗震能力,可以满足不同建筑功能的需求,但是剪力墙过多则会影响建筑的经济性和使用性能,过少则会增大建筑物侧墙的压力而出现变形的现象。

二超高层建筑结构设计的问题及对策

1超高层建筑的超高问题

目前,超高承重的问题在很多超高层建筑中普遍存在,因此,我国对超高层建筑的抗震能力方面要求严格,并且严格规定了超高层建筑的高度。在超高层建筑结构的设计过程中,禁止出现由于结构类型的改变而导致超高层建筑的超高问题出现。在设计过程中要认真审核和设计超高层建筑的结构设计方案,解决设计中存在的超高问题。

2超高层建筑的扭转问题

刚度的中心、整体结构的重心和几何形心是超高层建筑结构设计的三个核心。超高层建筑结构的扭转问题关键在于进行设计的时候未将刚度的中心、结构重心和几何形心重合,造成建筑物在水平压力下出现扭转的现象。设计者在设计时要尽量注重平面布局图的合理性,在一定程度上避免或预防建筑物的扭转问题,从而保障了在超高层建筑中刚度中心、整体结构的中心和几何形心三个核心的重合。

3嵌固端设置问题

我国现有较多超高层建筑物在结构设计时都会配置地下室,超高层建筑的嵌固端自然而然地被设置在地下室顶板的位置。超高层建筑的结构嵌固端对高层建筑基础具有一定的要求,其基础需具有一定的埋置深度,目的是为了保障整体结构的稳定性,并对减弱地震反应也起着一定的作用。设计师在嵌固端设置的问题上面一定要表现出高效的工作状态,从而避免在施工过程中由于嵌固端的设置而修改设计方案,造成日后不必要的麻烦。

三超高层建筑的基础设计

超高层建筑中最重要的设计就是基础设计,建筑物所受的各种荷载都需通过基础传至地基,可谓“承上启下”。超高层建筑的特点是层数多,上部结构荷载大且较为集中,因此其基础必须埋置深度大。在进行基础设计的时候要保障其埋置深度必须满足基地稳定和变形的具体要求,以避免日后建筑物出现倾斜的状况发生。超高层建筑物的基础通常采用桩形、筏形或者复合基础,其选型设计应根据工程地质条件、施工条件、上部结构情况、抗震设防和周围环境条件等因素综合考虑。

四结束语

综上所述,超高层建筑结构设计尤为重要,因为其直接影响着超高建筑物的质量与使用。在设计超高层建筑的工作中,应注意建筑的结构体系、钢管结构、深基坑支护结构等一系列问题。面对超高层建筑结构这一至关重要的问题,建筑行业要加大对超高层建筑结构设计的研究,加强对专业技术人才的培养,从而促进我国超高层建筑行业的发展。

作者:徐春卯单位:四川职业技术学院

建筑结构论文:高层桩基础设计建筑结构论文

1高层建筑结构桩基础的分析

1.1桩基础设计与工程应用现状

桩基础设计是整个高层建筑结构的基础部分,所以只有在桩基础施工完成后,才能够进行上层建筑的施工,桩基础设计不仅关乎整个工程的施工质量、安全性,对于施工进度还有很大的影响。目前使用比较多的是竖向荷载作用下的桩基础,在竖向荷载的作用下,桩与土之间会相互作用,对于桩基的设计会产生很大的影响。在以往的桩基础工程设计中,试桩和静载试验的结果都无法满足设计的要求标准,设计师在对设计参数进行调整之后,意图通过加密桩的方式来进行调整,这种情况下,静载的试验结果会高于设计标准很多,虽然在安全性方面可以保障,但是经济系数却大大的提高。这种矛盾的现象需要不断的改善,如果超过设计的标准太多就需要重新进行试桩,但是建设的周期也相应的延长,会影响到整个工程的建设进度。如果在静载试验结果出来之后再进行桩基的设计工作,既不利于建设周期,同时也无法满足建设的标准。所以目前急需解决的就是如何缩短静载试验与试桩设计之间的差距,并且对单桩静载试验的结果进行进一步研究,尽量将各项参数预估的更加。

1.2桩基础简化设计分析

由于高层建筑庞大的工程会对基础部分造成巨大的作用,所以基础工程需要能够程序较大的荷载,埋深都较大。而在现阶段,在很多的高层建筑中,都会有人防工程或者是地下停车场等结构需求,所以在进行基础工程施工时,需要耗费大量的材料,并且施工技术比较复杂,耗费的工期较长。一般情况下,能够直接建设在坚硬岩石上的建筑并不多,所以大部分的基础工程都会采用钢筋混凝土片筏式基础、箱形基础以及桩基础。由于桩基础的承载力较大,具有良好的稳定性,并且在沉降差较小的情况能够保持的比较均匀,这些特点都决定了其能够承受较强的水平力以及上拔力,在动荷载方面的性能较好,所以在基础工程中应用的比较广泛。在高层建筑结构中,上部结构与基础之间会相互产生作用力,从这个问题来看,在传统的计算中存在很多的假定,都可以利用在桩和土之间的作用力上。在传统的设计算法中有一种Winker的假定,这种假定主要是针对地基的反力系数法,其中把土体对桩造成的反力作用简化成单纯的反力系数作用于桩上,这是传统设计算法中针对于桩土作用力问题在理论层面从没有通过的。高层建筑中各个部分之间产生的作用力,应该将桩、土以及结构作为一个整体来进行考虑。通过上述分析可知,如果利用传统的设计算计来解决现实中的这些问题还具有很大的困难。而从目前的现状来看,就分析的手法而定,还有有限元法的前景比较广阔,通过有限元数值模型能够对土体材料性质的空间差异性、力学响应的非线性,复杂的几何边界条件等进行详细的分析,并且还可以通过数值技术对施工过程进行模拟,将施工过程中可能会遇到的各种耦合性因素都模拟出来,在编程以及电算方面都具有较强的效率,并且简化了桩基础设计的工作量,具有很强的现实意义。

2高层建筑结构桩基础简化设计措施

2.1“桩土分离模式”进行单桩简化

在进行单桩计算时,可以通过有限元分析来达到简化的目的。因为传统的结构设计计算方法采用的都是不同程度回避桩土结构间的相互作用,对其不做过多的考虑。比如使用地基反力系数法把土地对桩的反作用力等复杂因素通过Winker进行假定,认为其仅仅为单纯的反力系数作用于桩上。而有限元分析却可以综合考虑这些客观存在的事实条件。它可以对力学响应的非线性、土地材料性质的空间差异性和比较复杂的几何边界条件进行综合分析等,不仅求解力学问题简便,同时便于二次开发,相较传统的计算理论有明显的优势。因此,对单桩的简化分析采取的是将桩和土分别划分单元的方法,要注意这两种单元也不是固定不变的,在它们其中还可以细化设置单元。在利用有限元进行单桩简化分析时,要特别注意单元尺寸的选取对计算结构的影响。其实有时候,单元数量会划分的特别巨大,从而造成计算的困难,因此在实际操作中,可以适当删繁就简,抓住主要部分,以提高工作效率。

2.2“桩土复合模式”进行群桩简化

在进行计算时,可以通过有限元分析的方法来模拟桩的沉降和荷载关系,以达到简化算法的目的。在实际中,通过群桩基础规范法计算出来的沉降和实际荷载作用下的沉降相比,其值要大得多。为了尽量使其值接近且简化运算,可以采用将垂直于桩轴线的桩土共同作用的平面作为各向同性的面,把桩土三维结构体系作为横观各向同性体。依据桩土各自的弹性模量和泊松比以及桩土这两种材料复合成新的横观各向同性体的九个材料参数(其中只有五个材料参数是独立的),用等效复合体模型计算桩土荷载沉降反应分析。同时要注意群桩上面作用荷载的特点与单桩静力试桩有很大的差别,这点不在赘述。对计算的简化,可以通过下面的方法来达到:把等效复合体模型的参数计算编成程序,修改桩、土的五个参数,在matlab软件上运行即可得到复合模型的九个参数。计算时需注意xoz平面是各向同性的平面。因此,在实际中可以证明,该种方法模拟的桩基沉降,比着规范上要许多,在工程实测中有重要的现实意义。

3结束语

基础工程是建筑工程中的重要组成部分,直接影响到整个建筑的质量和安全,尤其是对于高层建筑来讲,基础工程更为重要,因为其要承受巨大的荷载以及各种作用力。桩基础是基础工程施工形式的一种,在高层建筑中应用的比较广泛,因为其具有较强的稳定性,沉降性能好,在各种力矩的作用下,都能够保障高层建筑的安全性,所以桩基础的设计非常重要。随着建筑工程的不断发展,对于桩基础的设计要求越来越高,所以要充分的利用先进的理念和技术,提高桩基础的设计水平,为建筑工程的长久发展创造有利的条件。

作者:秦俊林单位:江西省城乡规划设计院

建筑结构论文:高层超限建筑结构论文

一高层建筑超限设计的主体因素

1基于性能的抗震设计能否满足抗震性能目标

在高层建筑结构抗震设计中,通常分为小震、中震和大震作用下的抗震设计,计算分析方法也具有一定的区别。通常利用振型分解反应法或是弹性动力时程法来对小震作用进行计算分析;而中震则利用弹性计算和结构构件屈服判断分析法来对其抗震性能进行计算;在大震设计时,则利用静力弹塑性一Pushover推覆分析及动力弹塑性来对进行计算。利用这些计算方法可以有效的对各阶段所要实现的抗震目标进行判断,确保结构的安全性。

2考虑可能的风载作用控制并验算风作用下舒适度

通常情况下在对抗震超限审查项目中并不包括风荷载作用。但对于高层超限结构工程来讲,由于其高度与正常高层建筑的高度超出较多,这就会导致风起到较大的控制作用。所以需要在高层超限结构中对风载进行必要的分析。在具体分析过程中,需要通过风洞试验的数据对超高层建筑受相邻超高层建筑物风扰的影响进行分析,根据其横风作用的大小来采取必要的控制措施。在对横风和顺风作用进行超限计算时,需要将两个方向的风压值都要与放大系数1.3相乘,从而计算出相应的位移和强度,从而进一步对可能起控制的横向风作用进行有效控制,确保在风作用下高层超限结构设计的舒适度。

3根据高层超限结构构件和刚度需求分析

温差效应目前高层结构采用的都为竖向构件筒体,桩截面和刚度都较大,这就导致就会导致在混凝土浇筑过程中楼盖梁板在水平方向上温差变形会有较大的约束力产生。从而导致相应约束力产生,即水平温差效应。所以在实际设计过程中需要对混凝土终凝时的温度差值所可能对结构带来的附加内力影响进行充分的考虑。

4针对超限分析要考虑混凝土徐变收缩对结构的影响

混凝土自身固徐变收缩的特性,但钢结构则不存在这个问题,但当混凝土附着在钢结构上时,随着时间的持续,则会导致徐变变形的发生。同时作为超限高层建筑,由于其竖向构件高度较大,这就会导致其徐变变形累计数量较大,而且同时还会有收缩变形发生,在这两种叠加变形的作用下,会导致超高层建筑竖向构件后期的塑性变形达到较大的一个量级,导致其超出荷载直接发生弹性变形,从而对部分结构构件或是非结构构件带来较大的影响。所以在实际设计过程中,需要对这种徐变收缩进行量化分析,对其可能导致的不利影响进行评估,根据分析的结果来对是否需要采用相应的对策进行判断,确保超限高层建筑的质量。

二高层结构超限设计中主体问题的解决措施

对于超限高层建筑,其对于抗震性能进行设计时,需要采用科学合理的设计方法从而对高层建筑结构在大、中、小三个地震级别的抗震性能进行具体的分析和判断,对于竖向荷载及风载的作用,则需要在设计和计算时确保所选择的方法的规范性。从而有效的确保结构构件的弹性,确保其在小需作用下结构具有良好的弹性和完好性,不会有损伤发生,使结构在小震中具有较好的抗震性能。在对中震作用下结构的弹性进行计算时,需要利用地震反应谱曲线来对中震弹性进行计算,由于需要在计算中对各项系数进行确定,所以可以将荷载、材料及城市承载力调整等各项系数都取1.0为准,而在计算过程中可以不对地震作用下内力放大调整进行考虑,其标准值可以根据材料的强度来进行选取,以构件地震作用组合效应小于强度标准值计算的抗震承载力为标准,在这种情况下,则可以做到中震作用下,高层超限结构具有良好的不屈服性,具有较好的抗震性能。竖向构件及与外框柱及内筒剪力墙面内相交的主要框架梁均不出现屈服,梁均不出现受剪屈服,在小震及屈服判别地震作用1时,所有梁不出现受弯屈服;在判别地震作用2及中震时,核心筒连梁仅出现程度较轻的屈服(主要表现为面筋配筋率略>5%),可判断为轻微的损伤;另,右侧的边框架梁在中震下也出现轻微屈服,经将梁宽度适当加大后,即可满足该梁中震不屈服。实际设计时,将按小震和中震两者的较大值对构件进行配筋,这样则能实现中震作用下结构“重要构件不屈服,其他构件部分允许受弯屈服,可修复使用”的第二阶段抗震性能水准。对大震作用,则可以采用相应软件对结构进行静力弹塑性分析(Pushover)及用接口程序BEPTA进行模型的前处理和准备工作后通过分析软件对结构进行动力弹塑性分析。按弹塑性程序计算所反映的塑性发展程度来对构件以至整个结构进行相应的性能评价。高层建筑超限结构设计,为了确保其安全性,在对其抗震进行超限审查时,还需要通过对风载、温差和混凝土徐变收缩可能带来的影响进行深入的分析,确保真正实施高层超限结构时其性能能够得到有效的保障。

三结束语

高层建设超限结构设计,在设计过程中除了利用软件和模拟分析外,还需要对主体结构需要承受的荷载、风载和地震等作用进行综合考虑,对混凝土徐变收缩可能带来的诸多影响因素进行计算,从而更好的确保高层超限结构设计的质量。

作者:秦俊林单位:江西省城乡规划设计院

建筑结构论文:优化设计建筑结构论文

一建筑结构优化设计措施

建筑行业如此庞大,在很大的市场需求下要求我们要有合理的规划。建筑业与我们生活息息相关,这要求我们要很重视房建工程。好的工程要从设计开始,所谓好的工程就是用最少的钱建造出最安全合理的房屋来供社会来使用。我们设计行业尤其是结构专业要带头进行优化设计,为国家节省资源出份力。

1案例概况

本工程为办公楼,初步方案为框架结构,但是为了减少造价改为砌体结构。根据建筑抗震规范规定该建筑所在的城市抗震设防烈度为7度,设计基本地震加速度为0.159,设计地震分组为及时组,设计使用年限51年。建设场地为II类,基本风压为0.35KN/m2,基本雪压为0.35KN/m2。结构层数为4层,结构形式采用砖混结构,基础采用条形基础。

2结合案例

进行对建筑节诶狗优化设计措施进行分析

2.1建筑结构形式设计

户型选择主要由建筑类型与功能决定,而建筑设计方案决定建筑类型与功能。在建筑结构形式优化没计中,砌体结构与底部框架剪力墙结构是设计的主要部分。根据本次案例的实际情况,文章做一下具体设计:

(1)加强砌体结构设计。砖砌体是建筑承重与抗侧移的结构部分,可以灵活的布置建筑平面,但不适于做跃层结构与受力大的突兀结构。为了有效减少建筑构造柱的配筋,可在保障建筑安全性的基础上,建至少道纵向墙体,而且门窗开洞宽度不超过2.1m。

(2)加强底部框架剪力墙结构设计。在该设计中,如果底部框架剪力墙竖向抗侧力构件不连续,极易出现受力不平衡问题,所以必须严格要求建筑平面。设计底部框架剪力墙结构时,应尽可能将承重墙设计在框架梁上,若将墙体设于次梁上,则需加大建筑部分结构的配筋,如该次梁、主梁、框架梁,并加厚该次梁楼板。下图1为优化后的梁布置图。(3)此外,结构楼板应在填轻质材料的基础上,才能进行错层。在建筑户型设计中,为便于布置临街面柱网,应在临街面布置大房间,而背面则布置小房间,如卫生间、厨房等。

2.2建筑剪力墙设计

在剪力墙设计过程中,连梁设计是其中的关键部分。连梁连接建筑各墙肢形成联肢墙,增加了制约墙肢的条件。建筑结构的地震作用随着连梁剐度的增大而增大,而连梁与墙肢的分配内力也随之而增大,因此需适当增加构件配筋量,才能保障建筑的安全.性,但会浪费建筑材料。所以,设计建筑结构时,经验丰富的设计师通常不采用刚度大的衡下墙作为连梁,而是将连梁设计为弱连梁,减小截面与刚度。此外,建筑结构设计不仪要符合刚度和变形条件,还必须综合考虑建筑抗力、变形、经济等方面,尽可能合理布置建筑抗侧力构件。可见建筑结构抗侧力刚度随着剪力墙数量的增多而加大,结构位移也随之减小,但建筑结构地震力会因此增大,从而不利于控制建筑结构造价。所以在进行布置剪力墙时,要把周边弄的更加均匀,可以运用对称、分散等原则,在设计的时候一定要以建筑规定的水平位移限值为标准,适当的控制剪力墙数量。

2.3建筑细节设计

建筑结构设计优化中主要体现以下几个方面:加强建筑结构局部构件精细设计,如设计现浇板时,尽可能将异形板划为矩形板,从而使建筑合理受力,并避免拐角出现裂缝;选择冷轧带肋钢筋作为建筑底部框架抗震墙的底框梁箍筋,减少箍筋量,达到降低造价和便于施工目的;结合结构优化设计理念与计算机技术,使计算仿真优化设计思路广泛应用于建筑工程结构设计。利用计算机建立建筑结构优化设计模型,并利用计算机高效的优化设计方法,使建筑结构设计达到优化目的。优化设计大型复杂的建筑结构时,利用计算机优化设计建筑结构,具有传统设计方法无法比拟的优势。所以,建筑结构设计人员必须具备一定的计算机知识与运用能力,有效利用计算机优化设计分析建筑结构。总而言之,对于构造措施,要紧密联系规范进行设计,不要盲目的加大构造尺寸和钢筋直径大小,减小不必要的浪费。梁板柱的布置体系和受力体系尽量简单合理,对于不需要设置梁的部位要简化设置。控制砌体砂浆等级。控制基础的埋深和合理选用基础形式,对承载力特征值进行修正。

二结束语

通过上文的阐述我们能够了解到,结构的稳定性,对于质量有着直接的影响,为了保障人们的生命财产安全,维护社会稳定和谐,加大结构的优化设计,提高在施工过程中的监管力度,坚持以人为本的原则,不断地提高建筑施工质量,这样才能够满足市场经济体制下,人们的种种需求,提高企业的经济效益。

作者:杨志杰李娜彭宝莹单位:青岛腾远设计事务所有限公司青岛万达东方影都投资有限公司

建筑结构论文:不规则建筑结构论文

1针对不规则情况进行处理的方法

大楼平面形体是Z字形,L/Bmax=0.56>0.35,为不规则建筑结构,竖向存在立面缩进,层高差别大。通过初步运算发现,结构在风荷载和地震影响下的位移角可达到规定的要求,虽然可达到规范需要,然而第二周期扭转因子已经很大,达到0.34,这说明此结构抗扭刚度显然不够。与此同时,此结构在考虑偶然偏心情况下的扭转位移比X向和Y向都大于1.30,甚至还有1.40的,此结构的扭转效应比较严重,属于扭转不规则,裙房4层时薄弱层,刚度低于上3层平均刚度的近八成,首层是软弱层,抗剪承载力达不到上层的八成,此结构不规则位置为5项,属严重不规则结构,此楼上下层功能较多,地下室是车库,业主要求有较大空间布置墙体受到约束,2到4层时酒店多功能厅,需空间宽敞,布置墙体受约束,5到12层时酒店客房,不允许在建筑外侧设置剪力墙,12以上是办公楼,中间也很难布置墙体,很多功能使此楼中部和边上很难存在墙体上下贯通。此楼设计中的关键工作为调整周期比及扭转位移比,因此楼平面凹凸不规则,2个核心筒都处于两端,刚度十分的不均匀,刚心和质心有很大的偏差,在地震的影响下容易出现扭转破坏。控制周期比和控制位移比相同,但控制周期比的侧重点在于测向刚度和扭转刚度间的相对性,主要目的是抗侧力平面布置更加合理、有效,促使建筑结构不产生过大的扭转效应。所以,控制周期比的主要目的是使结构抗侧力构件的布置更加均匀、合理,而不是让结构更具有刚度。若是平动及时周期和扭转及时周期相对接近,因振动藕连作用,结构扭转效果应该会变化的较为明显。然而,此大厦第二周期扭转因子为0.34,一般认为其扭转刚度较弱,需要进行调整,不可只认为平动和扭转及时周期的比值低于0.9就可以,同时还需要考虑平动周期内的扭转因子,如若不然在地震较大时结构及时周期很有可能就会是扭转周期。考虑到这一比如哦环节,应该针对结构竖向构件进行调整:首先,在结构左上方及右下方各加1片相对较长的剪力墙,加强建筑物周边结构构件的抗扭性,同时还要把结构刚心大幅度的推向左侧;其次,在右下角核心筒位置开洞,降低此处的刚度,这主要是原因这一位置核心筒有很大偏心,这使得刚度中心向左侧偏移;第三,取消上部核心筒下端的1个小核心筒,降低中间刚度,并把此核心筒连梁减弱,从而使结构剪力墙更为均匀,这对于结构扭转周期比和位移比皆大有裨益。首层高度8m,致使受剪承载力低于上层的近八成,要妥善处理抗剪承载力不够的问题,应该增加抗剪截面或是提升混凝土的强度大小,具体办法为再首层以下每层柱截面都增加100mm,强厚增加50mm,混凝土强度增加一级,这之后受剪承载力比会在大于90%,达到基本需要。此大厦第4层初算是薄弱层,4层顶便是裙房屋面,扩大裙房屋面梁截面,增加屋面板厚度,能够有效防止薄弱层。经过以上调整,此大厦5项不规则调整成2项不规则,防止了申报超限情况的发生。

2调整前后的周期参数

由于1个小核心筒被取消,刚度变低,然而调整结构之后刚度显然比调整之前更加均匀,同时也加强了抗扭刚度,扭转位移比得到了显著的改善,较大扭转位移比都低于1.20,属规则建筑结构、一个平面上显然不规则的结构经过科学调整刚度,能够使其成为规则的结构。

3抗震技术的应用分析

工程实际的每一方面因素,一般应用的抗震技术有:(1)在条件允许的情况下,尽可能增加周边剪力墙的厚度,特别是离刚心最远的位置,把刚心及质心的偏心率调整成低,降低扭转周期,把建筑结构调整为扭转规则的结构;(2)减弱核心筒的连梁,应用弱连接梁进行连接,增加平动周期和平扭周期比;(3)科学控制墙柱的轴压比,提升柱纵筋的配筋率及箍筋配筋率,纵筋配筋率都要扩大一级,柱箍筋全楼进行加密,角柱加芯柱,以此提升结构竖向构件在强震时抗形变水平;(4)在凹角位置设置45°的斜向钢筋,抵抗角区应力集中,加强薄弱位置的配筋与板厚;(5)虽然四层可不算作规范中的薄弱层,但是计算时依然要按照薄弱层进行运算,地震剪力需要乘以1.15增大系数,并且要强化此楼层的墙柱配筋,提升建筑结构在强震中的抗形变水平。

4结语

总而言之,对于当前各大城市不断出现的造型别致、彰显个性的不规则建筑,结构设计需要分析具体情况,集中从概念设计着手,找到结构的关键点与薄弱点,在工作中不断克服不利因素,促使建筑结构在竖向和平面科学布置结构的刚度,防止可能出现的薄弱位置。与此同时,还应强化薄弱位置的构造,最终使看似不规则的建筑调整为结构上规则的建筑。

作者:李信泽单位:海南珠江建筑设计院有限公司

建筑结构论文:房屋建筑结构论文

一建筑结构设计优化的方法原则

1符合企业和社会大众的需要

建筑结构设计的目的就是设计出符合企业、社会大众要求的建筑。它首先要满足现代人们日常生活的基础功能,使得居住者能够觉得方便、舒适。因此,其在进行优化设计工作时,必须要把安全和环保放在及时位,要使得作品能够真正服务人们,供人们长期使用,并在使用时觉得身心舒畅。

2考虑开发商的经济效益

设计师们在优化结构时,也要考虑建筑项目资源分配的化,尽力的为开发商节约资源和成本。

3大胆创新实验一些新的结构和思路

建筑设计师在对建筑结构设计进行综合考虑时,需要充分结合之前的经验和教训,大胆的进行创新,实验一些新的结构和思路,不断引进新的技术。总之,要注重使得其设计的建筑作品在优化的同时也要具有实用价值。

二建筑房屋结构设计优化的具体应用

建筑师们在对建筑结构进行设计和优化时,一般需要按照从总体到部分的步骤来进行。

1进行对房屋整体结构的优化设计

在设计和优化建筑结构时,设计师需要建立一个数学模型,具体是指把影响结构设计效果和作用的元素作为设计的变量元素,通常情况下这些元素主要有:结构安全稳定度、结构的造价、应力约束和弹性约束等等。其次,还应该确立房屋整体模型的控制参数和目标,通过确定其房屋结构的约束条件,得出综合计算出的结果。通俗的说,就是把建筑结构设计的影响元素进行组合从而代入到设计好的模式和函数当中来,运用数学知识方法来评比出的结构,这样的方法既科学又方便。在这个过程中,可能会涉及到计算量比较大的数学知识,如拉式乘法等。这便对设计师提出了更高要求,需要其根据优化结构模式,综合考虑其计算方法和变量来设计程序,从而通过这些步骤的计算和验证,逐步找出其设计中不够科学、不够完善的地方。这样就可以及时发现问题,然后进行进一步的改进计划,以达到整体结构的完整性。

2对房屋分布结构的优化设计

房屋分布结构的优化设计主要包括房屋的结构基础拉梁、荷载、钢筋混泥土结构、建筑剪力墙结构等,这些部分都需要进行优化跟处理。在房屋的基础拉梁结构上,设计师需要通过对其要求的高度、层数来综合考虑其防震性以及稳固性。然后,还要对基础桩基和基础拉梁的配筋率进行综合计算,以确保整个拉梁基础和桩基的和谐一致。此外,施工周围的土地质况、以及风力和气候等因素往往是容易被设计师所忽视的问题。但是,其实在对房屋的荷载设计上,设计师也需要充分考虑其施工周围的土地质况,以明确其地基的受荷载状况,然后根据这些情况以及风力、气候等元素来设计其基础结构。现今,在设计建造房屋的钢筋混凝土和剪力墙结构时,准则方法的设计步骤是经常会被采用的步骤。对结构整体受力和部件受力状况进行预先演算,通过核定其单元截面上的受力优化来不断推进,从而得出结构上的整体优化。通过这种方法,设计师能够在其辅助下找出最合适、低以及最安全稳定的结构设计。

3对整体结构和部分结构优化

设计后所应该要注意的问题一般的设计师会认为,在对建筑结构的整体结构和部分结构都进行优化设计之后,设计工作也接近尾声了。但是,其实在对建筑结构的整体结构和部分结构都进行优化设计之后还有许多应该要注意的问题。设计师们在完成了对建筑结构的整体结构和部分结构都进行优化设计的工作之后,还应该要综合考虑其设计原则和规定准则,从而不断验证和核算其构件截面结构。作为一个合格的设计师,应该在做以上事情时抱着精益求精的态度来完善其设计工作,用一丝不苟的精神来每一个小部件的含金量和尺寸。除此之外,在实际的施工过程中,还极有可能由于一些原因会产生一些误差甚至是更大的错误,这就要求其结构的超限项目和软件结构模型随机应变,可以运用概念设计优化方法来调整其后期设计,使得其设计作品更加的科学化、合理化。

三小结

的建筑物就像是一件艺术品,它能够在满足人们使用功能以及视觉感受的前提下,充分满足人们和社会各界的各种要求。正因为如此,建筑结构设计师被赋予了更高的期望。本文结合了现今建筑结构设计中的实际问题,指出了建筑结构优化方法的重要性,说明了建筑结构设计师应该遵循的方法原则:符合企业和社会大众的需要、考虑开发商的经济效益以及大胆创新实验一些新的结构和思路,更提出了建筑房屋结构设计优化的具体应用,主要包括进行对房屋整体结构的优化设计和对房屋分布结构的优化设计的从总体到部分的步骤以及其后应该注意的问题。建筑结构设计师们应该遵照“施工便利、安全、经济、美观与实用”的设计理念,努力不断探索更加合理的结构设计方案,切切实实地为人民服务,保障建筑工程能够取得良好的经济效益和质量效益。这也是我国在增强现代化建设和国际竞争力的过程中坚持可持续发展的重要方法之一。

作者:吴凯夫单位:福建省建筑设计研究院结构分院

建筑结构论文:设计人员建筑结构论文

1.对建筑结构优化设计理论的研究

建筑设计实质就是设计师在遵循美观实用等原则的前提下,根据建筑地区不同的情况进行综合利用,运用建筑学设计理论进行设计。就建筑学的设计理论而言,主要有两个体现部分:于建筑工程的结构设计;于建筑结构优化设计。房屋建筑工程结构优化设计包括了对内部结构细微部分的优化设计、对围护结构的优化设计、对房屋顶部的优化设计,还包括了工程造价方面对建筑造价的分析、对建筑物的受力分析以及对周围设施的布置等方面。房屋结构设计不仅需要在设计前期加以重视,还需要在施工和建设后期的关注。在进行具体建筑施工中,需要根据建筑的实际情况不断的改进方案选择方案,将房屋建筑综合指数的设计方案作为施工建筑的蓝本。现在的建筑设计环境对于设计人员来说是一项新的挑战和要求,因此,作为一个设计人员,要用于应对挑战,在设计的过程中不断的进行对比分析,从中选择出方案。在设计一些建筑的时候,设计师要根据自己学过的设计理论,在结合建筑当地的环境和建筑条件,遵循安全实用、大方美观、节省材料的原则,开展方案设计工作,从而达到房屋建筑的效果。设计人员根据工程情况,在工程的过程中对方案进行具体设计和步骤的优化。在设计平面上,建筑物需要尽量保持对称,尽可能地缩小差异。

2.优化建筑结构设计的措施

2.1.本文结合大量的实践工作以及自己多年工作经验

总结出优化建筑结构设计的措施具体表现在以下几方面,下面,我们就来详细了解下。

及时,不断加强剪力墙的优化设计。其中连梁是剪力墙设计的重点,这就要求我们将联肢墙的应用重视起来,联肢墙是利用连梁之间的各个墙通过连接形成,把墙肢的约束条件增加了。这种设计不仅可以有效的提高建筑物抗震能力,还使墙体的各个部分得到了更多的内力,虽然在具体施工中会造成一定建材的浪费,但是其所取得的效果是显而易见的。另外,当我们对建筑结构进行设计的时候,还要在保障结构刚度和变形要求的同时,从经济方面和抗变形等角度进行综合的考虑,这样才能做到化。

2.2.第二,要求设计人员要重视细部的优化

设计人员在注重整体结构协调的同时,也经过将细部结构设计重视起来。如在现浇板设计工作中,我们可以将异形板划分为方形版,这样就可以使得建筑物受力均匀,避免日后出现断裂现象。如在建筑基础设计中我们应该选取冷轧钢筋作为材料,这样既可以提高建筑的抗震性能,又可以有效的减少钢筋使用数量,降低成本投入。

2.3.注重利用计算机技术

随着计算机技术的成熟发展,计算机技术已经广泛的应用到了建筑的结构设计中。通过建筑结构优化设计和计算机技术的结合,设计师利用计算机仿真的设计优化方法对建筑结构优化设计带来了很多新的思路。建筑设计师能够利用计算机软件建立各种便于分析的模型,并通过计算机的优化计算,为设计师提供的数据,达到建筑设计的优化。计算机技术的运用可以说把建筑结构优化设计这样一个工程的问题转变成一个数学的问题。特别对于大型的复杂的建筑结构设计中,计算其技术拥有人脑不可替代的优势。对于一些超高建筑的抗震、抗风等等设计问题,计算机技术的合理运用能够分析得到很多的数据,为建筑设计师在具体的设计中提供的参考数据,可以大大提高建筑设计师的工作效率。

3.结语

不断优化建筑结构设计,不仅可以有效提高建筑的功能性、安全性、稳定性,还可以充分的满足人们的审美要求。所以,我们作为新时展下的建筑结构设计工作人员,在设计工作开展过程中不断创新设计理念、创新设计方法、设计技术,实现建筑结构的优化设计。

作者:潘云于大伟单位:大连源润建筑设计有限公司

建筑结构论文:裂缝建筑结构论文

1裂缝形成原因

1.1在具体施工中

有些时候由于钢筋或模板等材料没有按照规定合理的进行操作,导致混凝土在凝固前就发生了沉降,这也是塑性裂缝出现的根本原因。任何一种类型的裂缝都对工程质量产生一定的影响,塑性裂缝是其中影响较为严重的一种。另外,受到施工人员自身专业知识的限制,捆扎模板时,不是以正常的规程捆扎,也会造成裂缝的出现。

1.2在环境部稳定的情况下

很可能出现塑性收缩裂缝,产生裂缝的原因与塑性沉降裂缝的原因大致相同,主要是因为浇筑建筑物时,环境之间突然变化,恶劣的天气将减少混凝土中的水分,进而使混凝土表面干燥,建筑物的表面容易产生塑性收缩裂缝。

1.3温度应力裂缝必然和施工中的温度有着密切的关系

混凝土浇筑是最容易产生裂缝的阶段。在温差的影响下,产生了混凝土拉应力,就算是不会产生比较明显的变化,还是尽量的减少其出现的可能性,它的潜在威胁是造成整个建筑质量下降的主要原因。

1.4建筑工程的质量

受工艺、方法、技能、设备、材料的影响。在工艺方法上如采取不规范、不合理的施工就可能出现裂缝。裂缝的形成多是人为因素引起的,施工人员的专业技能不够或缺少必要的责任感都可能影响施工质量。由此可见,要适当的对施工人员的专业技能进行相关的培训。还要定期检查施工的质量,不仅要以安全施工为前提,还要注重施工方法和工作效率,给建筑质量以最的保障。

1.5在设计阶段就要在图纸上

对原材料质量要求进行说明,需要考虑的因素也比较多,材料的搭配、材料的不合格都将影响施工质量、使用寿命,水泥、沙子、骨料都属于施工的原材料。整个建筑施工对混凝土的质量要求比较高,不合乎标准的原材料一旦被应用到施工中,混凝土的诸多性能都将难以保障,都可能产生裂缝。所以,一定要严把原材料的质量关,尽量与信誉度比较高的生产商合作,原材料进厂要先对其进行必要的验收,切不可粗心大意,原材料的质量合格了,工程的质量也才能有相应的保障。

2建筑物结构设计中控制裂缝的措施

2.1严格原材料的选材程序

从总体而言,原材料的质量是比较好控制的,但出现问题的几率也比较高,很多建筑工程的例子都可以有力的说明这一问题。有的施工单位受到利益驱使,施工的原材料会选择那些价格便宜的,原材料的性能也将大打折扣。还有的施工单位,虽然认识到了原材料的重要性,但受到材料采购人员和质量检测人员自身素质和专业能力的限制,原材料就在这期间出现了问题,很多不合格的原材料就此混入了施工现场,进而造成了施工质量难以合乎标准,所以在设计阶段就要对材料的搭配性及材料规格、品种进行明确,便于材料的选择,还要以国家的相关标准和设计图纸要求为材料选择根本标准,还要尽量与信誉度高的厂家合作,审核时,必须按照相关程序,严把材料质量关,这样才能较大限度的减少施工质量问题的出现,在此过程中还能够降低整个工程的施工成本。

2.2做好混凝土建筑物的浇筑

施工技术控制设计中需要对混凝土浇筑的顺序及浇筑方法、注意事项,以便较大限度的降低裂缝的发生几率。浇筑施工过程是比较复杂的,涉及到的因素也很多,也需要施工人员具有更高的职业素养,所以对施工人员进行技术上的专业培训是必不可少的,施工人员的专业技能提升了,工程质量才能得到保障。另外,通过在地下埋设水管也是一种比较好的散热方法。浇筑方面钢筋位置的控制,合理地对钢筋的位置进行控制,防止位移,导致工程事故的发生。

2.3做好混凝土浇筑的养护工作

混凝土的养护是比较容易被忽略的问题。通常情况下规定,设计图纸中都规定混凝土的保养时间,对于混凝土养护的时间为:在混凝土浇筑结束的12h以内对混凝土采取保湿、保温措施,混凝土的养护时间不是固定的,具体时间需要根据材料的不同和周边条件来进行,养护的整个过程中需要确保混凝土的温度以及湿度,并且需要定期的进行测量,并做好记录,用薄膜纸进行覆盖,能够保障混凝土的湿度,使得混凝土保持一定的水分,这也能够防止裂缝的形成。

2.4提高建筑结构设计人员整体素质

设计人员在进行图纸的设计时,应该将施工过程的注意事项进行明确,这也是制定施工方案的前提和基础。施工方案是由设计人员来制定的,所以施工人员的素质对一项建筑工程来说是尤为重要的,其与建筑的施工质量同处于工程的核心位置,应该引起足够的重视。另外,施工人员的责任意识也是施工中的重要关键点,万万不可忽视。在具体的施工中,有必要对施工人员进行定期的考核,以便使其专业能够得到较大限度的保障。还要及时倾听他们的心声,包括工作中遇到的问题和创新思想,使其充分认识到自身存在的价值和意义,增强工作的积极性。那些素质低下,缺乏责任心的施工人员应辞掉,让整个施工队伍更为专业、健康的发展。

3结束语

通过文章的分析,可以了解到在建筑结构设计时,就应该充分考虑到可能出现的裂缝问题,还要在设计图纸中将措施和要求一一标注清楚,把好防裂缝的及时道防线。在具体的施工中建筑质量的安全固然重要,但也不可忽视建筑结构设计的合理性问题。总而言之,在建筑结构设计时,对于裂缝等诸多问题的考量是必要也是必须的,设计人员在设计工作应不断钻研,不断探索,争取设计出更多更好的建筑精品,实现建筑快速、健康、稳定发展,同时也为我国的经济建筑提供更多支持。

作者:贾列刘世铮单位:辽宁科技工程设计研究院有限公司

建筑结构论文:大底盘多塔楼建筑结构论文

一、大底盘多塔楼高层建筑结构的设计要点

1地基不均匀沉降的问题

大底盘多塔楼高层建筑结构的塔楼位置,楼层数比较多,而且高度也非常高,因此其相对应对地基需要承载更大的荷载,而该结构大底盘的位置,楼层数比较少,高度也相对比较低,因此其相对应的地基需要承载的荷载也就比较小,也正是因为如此,该结构体系存在着比较严重的地基不均匀沉降的问题。为了解决这个问题,设计应该做到以下几点:及时,利用不同的方法将其沉降量以及沉降差计算出来,至少选择两种以上的方法,以此提高其计算的度;第二,设计人员需要依据计算结果来采取相应的措施,即:放或者抗,放就是在高层建筑塔楼与大底盘分界的地方进行后浇带的设计,以便更容易观察这两个建筑位置存在的沉降量以及沉降差,等到塔楼以及大底盘的位置沉降处于稳定状态时,对其进行计算,并且采取封闭沉降后浇带的方法,这种方法只需要使用比较少的配筋,但是如果利用这种方法则需要更长的时间来达到沉降的目的,这会延长施工周期,而且因其结构设计并不简单,非常不利于现场管理,因此一般而言,施工单位都不会使用这种方法。而抗就是指在天假陪金的基础上,再添加钢筋,以此使建筑构件剪力得到有效的提高,避免沉降差带来的不良后果,与此同时该需要考虑到建筑结构中其他构件所带来的不良影响,这种方法不需要过长的时间即可达到均匀沉降的目的,但是的不足是成本花费比较大。

2精选建筑材料

大底盘多塔楼高层建筑结构体系需要精选建筑材料,尤其是地下室部分,所使用的混凝土强度达到C30,此外,水泥用量也不宜过多,保持在250Kg即可,如果没有特别要求的情况,一般不会选择使用矿渣水泥,如果有规定要求,或者水泥的性能为未能满足要求,可以适当的添加一定量的粉煤灰,避免混凝土结构出现水化热,以此保障混凝土结构不会出现裂缝。

3设计与施工有机结合

在设计时,构件受力的计算十分重要,与此同时,预防裂缝也十分关键,有些结构的特殊部位则需要添加钢筋,上述这些设计人员人员都需要做好,以便为顺利施工奠定基础,在浇注底板时,应该一次性完成,并且在基坑中降水,一直到底板下5m,施工期间,应该设计后浇带,顶板与侧墙的位置可以不连续,侧墙与后浇带之间大约相互30m即可,而顶板与后浇带之间的差距应该保持在55m左右。墙体与柱子连接部位宜插入长度1500-2000mm,由8-10的加强钢筋,插入柱子200-300mm,插入边墙1200-1600mm,其配筋率应提高10%-15%。楼板宜配置细而密的构造钢筋网,钢筋间距宜小于150mm,配筋率宜为0.6%左右;现浇补偿收缩钢筋混凝土防水顶板应配置双层钢筋网,构造钢筋间距小于150mm,配筋率宜大于0.5%。

4抗震设计方法

动力时程分析法。由于构件及楼层的屈服模型和退化规律非常复杂,高层结构的弹塑性时程分析还处于研究阶段。目前工程设计中应用较多的是结构的弹性时程分析,对于多塔楼这种复杂结构,由于自由度很多,加之在进行逐步积分时积分次数很多,按空间模型进行动力积分计算量比较大,目前只有一些结构的通用分析软件可用,而结构工程设计软件则采用的是基于“平面分块元限刚假定的层模型,层模型刚度矩阵的阶数很低,相应的计算量也很小,每步的积分计算速度很快”。在弹性阶段,可采用基于振型分解的时程分析方法。

二、结语

综上所述,可知因为大底盘多塔楼高层建筑的稳定性以及抗震性与普通的高层建筑相比,比较差,而这两项性能对高层建筑来说,十分重要,因此需要设计人员将重点放在这两方面,以此保障高层建筑的安全性。

作者:封凯李荣林单位:深圳市华纳国际建筑设计有限公司杭州分公司

建筑结构论文:易忽略下的建筑结构论文

1建筑结构设计中易忽略的问题

1.1建筑高宽比

建筑的高宽比是我们建筑结构设计过程的一个重要环节,其能够直接对建筑结构的抗倾覆能力、承载能力、整体刚度以及稳定性产生影响,可以说我们在该项设计工作中更多的是依靠我们的实际工程经验。在我国现行的建筑设计规范中,都对建筑的高宽比以及高度等参数进行了明确的规范,且给出了较大的高宽比以及高度限制。而在我们建筑结构设计工作实际开展的过程中,对于高宽比、高度等情况超出现行规范的建筑则应当根据建筑的实际情况进行设计。另外,建筑所具有的使用高度除了同抗震设防烈度以及结构体系类型具有较为密切的联系之外,还同场地结构以及类别的规则情况等具有影响。对此,当建筑的高宽比超过限制时,就需要设计人员能够根据建筑结构对其进行细致、的受力状态分析,并在对荷载取值、安全指标以及材料性能等认真分析的基础上帮助我们设计出更好的建筑结构设计方案。

1.2受力性能

在我们对建筑进行设计的开始阶段,设计人员最需要考虑的就是此建筑物所具有的空间组成特点,而并不是对建筑的结构情况进行确定。对于建筑来说,其在空间以及地面形式上的水平、竖向稳定情况对于整个建筑物具有着较为重要的影响,通常而言,建筑都是由规模较大、较重的构件所组成的,对此,建筑所具有的结构就应当能够将其自身所具有的重量同地面进行良好的传递。而我们在对建筑进行设计的过程中,就需要能够对建筑向下作用力同地基承载力间的关系进行理顺,并使我们在建筑方案确定时能够做好建筑承重柱以及承重墙的数量以及位置分布的确定工作。

1.3箱、筏基础底板的挑板

从建筑的结构方面来看,如果跨底板钢筋在设置时不会由于出现跨钢筋的情况而使整个底板的通长筋得到加大,就能够获得较为节约的设计效果。而在出挑板之后,则能够使地基所具有的附加应力得到降低,并且当建筑基础形式在人工地基以及天然地基坎上时,以加挑板的方式就能够对天然地基进行应用。同时,其还能够降低整体沉降,当荷载偏心时,在特定部位设挑板,还可调整沉降差和整体倾斜。当然,对于此项问题来说,也不是的,当建筑地下室层数较多、且窗井横隔墙较为密集时则可以根据实际情况以灵活的方式对其进行考虑。另外,当地下水位较高时,出基础挑板也能够帮助我们更好的对抗浮问题进行解决。

1.4承重柱截面大小

在对抗震设防区进行设计时,部分建筑结构设计人员往往会贪图受力设计的方便性而没有将柱的截面高度设计到足够的高度、将梁简化成铰支梁、使梁柱的线刚度比加大。对于这种设计方式来说,虽然其能够在一定程度上简化我们的结构受力分析任务,但是却会对整个建筑结构的稳定性造成一定的隐患。另一方面,对于高层建筑底部柱来说,为了能够使其满足轴压比限制的需求,我们往往会将柱子的截面取一个较大的值。但是,由于建筑高度的影响,就很可能会使框架柱成为短柱。对此,选择较大的柱截面还是较小的柱截面则成为了我们实际设计过程中需要商榷的一个问题。另外,在建筑底层框架方面,梁所具有的抗弯刚度也会大于柱的抗弯刚度,且梁板对于柱子所具有的约束能力也相对较小。对此,就需要我们在实际设计时能够严格地遵循强剪弱弯、强柱弱梁的原则,并在建筑的同一楼层中尽量保障不同柱子所具有的同等刚度,避免出现过大的截面差异。

1.5梁结构设计

在梁结构设计环节中,经常会有主次梁交叉的情况,而设计人员在面对这种情况时也会在对主梁配筋图进行绘制时将次梁、板在主梁的位置以涂黑的方式对其进行表示,而在对次梁配筋图进行绘制时,也会将板以及主梁以涂黑的方式进行表示。但是对于这种方式来说,就很可能使建筑的建设人员在对屋盖、现浇楼进行施工时对次梁、主梁以及板的相互位置存在较大的困惑,不是出现主次梁板设计截面同实际截面不相符的情况,就是板的厚度超出了设计范围。同时,如果我们将及时排设为板负筋、第二排为主梁负筋、第三排为次梁负筋,就会使建筑所具有的保护层成为一种:板的保护层高度+板负筋直径+主梁箍筋直径+主梁负筋直径的情况。对于该种排法来说,如果主梁、板的负筋直径越大、排数越多,就会使次梁保护层的厚度越厚,并导致在施工过程中经常出现当次梁负筋穿过主梁负筋下面后,再向上翻至板负筋下面,进而使次梁有效高度得到一定的减小,很可能出现裂缝问题。对此,就需要我们在对该环节进行设计时能够适当地降低梁顶标高,从而以这种方式保障次梁任意截面都能够保持有效、合理的高度。

1.6楼板配筋问题

1.6.1在对建筑的现浇混凝土楼板进行计算时,通常会分为单向以及双向两种情况。由于其四边较为固定,我们一般会利用计算机或者图表的方式对其进行计算,但是由于图表类型较为多样,就会使我们所得到的计算结果出现不一致的情况。另外,仅仅由梁对板进行约束也很难帮助我们得到固定的效果,尤其是边梁对板的约束、梁的转动卸荷以及荷载的不均匀情况等等都会出现内力重分布的情况,并使得板跨出现安全度降低以及内力增大的问题。

1.6.2在建筑卫生间等洞口数量较多的情况下,也存在没有对洞口削弱的影响进行充分考虑的情况。而在多层砌体的建筑结构设计中,往往会因为卫生间辖板较小的特点而使建筑需要以双层拉通的方式进行配筋。而在需要放置浴盆、浴缸的卫生间,则应当适当地增大荷载值。

1.6.3在支座上层钢筋方面,由于在施工过程中存在操作人员践踏、混凝土倾压等情况,就很可能使钢筋出现下沉的问题,并使支座内力得到了降低。对此,就需要我们在施工过程中加强管理监控,避免出现该类情况。

2结束语

总的来说,在现今高层建筑建设的过程中,结构设计是其中非常重要的一项工作,需要我们能够对其引起充分的重视。在上文中,我们对建筑结构设计中易忽略的问题进行了一定的研究与分析,而在我们实际工作开展的过程中,也需要能够细心地注重每一个细节,并以良好设计技术的应用保障设计效果。

作者:陶健单位:辽宁省建筑设计研究院

建筑结构论文:高层剪力墙建筑结构论文

1软件计算参数选取分析

1.1地震信息输入

①考虑偶然偏心和双向地震作用。对于高层建筑结构,考虑偶然偏心计算出位移比大于1.2,说明结构质量和刚度分布不均匀,抗扭能力较差,此时应该计入偶然偏心的影响。②高层建筑振型计算个数。振型组合数如果取值小不能反映整体结构地震响应导致计算结果失真,如果计算个数过多会增加计算时间,消耗计算机资源,具体取值根据工程规模、结构规则性等因素确定。振型数太少不能正确考虑模型较大地震作用情况,本工程计算振型个数取15个。③周期折减系数。框架结构中填充墙数量较多,故折减系数较小,剪力墙结构中填充墙较少,通常折减系数取0.9-1.0之间,具体取值多少需要根据实际结构中填充墙多少及对结构刚度影响程度来确定。综合考虑上述因素本工程为落地剪力墙结构,填充墙较少取0.98。④结构阻尼比。阻尼存在延缓结构破坏,延性得到提高。在设计地震反应谱时假定普通结构阻尼比为0.05,软件默认值也为0.05。本工程结构阻尼比取0.05。

1.2设计信息

①梁刚度放大系数。采用刚性楼板假定计算楼板自身刚度没有考虑到主体结构中,规范规定通过采用放大梁刚度方法来近似考虑楼板刚度对结构贡献。在计算时梁按未考虑刚度放大前数值计算,如果不乘刚度放大系数梁承载力仍能满足荷载组合作用下设计要求,说明梁不存在安全隐患。本工程梁刚度放大系数取1.5。②连梁刚度折减系数。为保障连梁在正常使用状态下不发生开裂或开裂变形在一定范围内,该参数取值不宜小于0.5,实际工程设计时取0.7。此项系数大小对于以墙体开洞方式形成连梁和以普通梁方式输入连梁都起作用。本工程取0.7。③梁扭矩折减系数。若现浇楼板按楼板刚性假定计算,考虑到受力过程中楼板和梁共同抵抗扭矩而对梁扭矩值进行折减,参数取值范围一般为0.4-1.0。定义弹性楼板,在计算时考虑楼板和梁抗扭作用,所以梁扭矩值无需再折减。本工程取0.4。

2计算结果分析

2.1周期和周期比计算结果分析

结构自振周期主要与自身质量、刚度有关,质量越大周期越大,刚度越大周期越小。本工程周期比为1.9794/1.4460=0.81满足要求。如果计算结果超出规范规定范围,说明结构扭转效应明显,通过增加结构外围主要构件刚度,减小内部主要构件刚度来提高整体抗扭能力。

2.2位移计算结果分析

本工程楼层位移和层间位移比计算结果竖向均匀布置,没有非常明显刚度和质量突变,经软件计算后输出位移图形光滑,没有严重畸变点。由于建筑平面呈一字型布置,在确定设计方案时有一定处理,X方向抗侧刚度还是大于Y方向,结构X方向较大位移值和层问位移比计算值均比Y方向小。经软件计算发现较大位移或层间位移比超过限值,考虑适当加强结构抗侧能力,采取结构方案适当调整,加大主要抗侧构件尺寸等措施。

2.3侧移刚度计算结果分析

规范规定高层建筑结构层间侧向刚度不宜小于相邻楼层70%或其上部三层相邻楼层80%;对于计算分析存在薄弱层则按规定将楼层剪力计算值再乘以1.15增大系数,计算结果仍然要满足剪重比规定以保障薄弱楼层抗震能力。为保障结构竖向均匀布置,避免刚度有突变存在,突变处由于在地震作用下变形一致容易破坏。由于本工程结构竖向布置均匀,未形成薄弱层。

2.4剪重比计算结果分析

采用振型分解反应谱法计算自振周期长结构时,由于地震影响系数取值偏小,相应地震作用计算值偏低,按照规范规定本工程剪重比最小值为0.024。若软件计算剪重比结果小于规范要求时说明结构刚度相对于水平地震剪力过小,结构不安全;但剪重比过分大,虽然结构刚度好但经济指标较高宜适当减少墙、柱等竖向构件截面面积达到节省工程造价目的。本工程地上主体结构一层为第4层,剪重比计算结果满足相应要求。X方向有效质量系数99.49%,Y方向有效质量系数99.47%。

2.5刚重比计算结果分析

高层钢筋混凝土结构自身重量很大,如果没有侧向荷载作用,结构稳定性良好不会发生失稳破坏,但在风或地震等水平荷载作用下结构一旦发生侧移,由于自身强大惯性产生明显二阶效应。为保障结构良好抗震抗风性能,需要控制二阶效应影响,避免结构发生整体侧向位移变形时失稳倒塌。本工程X向刚重比EJd/GH**2=6.47,Y向刚重比EJd/GH**2=6.42,二者都大于1.4,能够通过结构整体地稳定性验算,都大于1.7,可以不考虑重力二阶效应。

3结论

本章结合实际工程,通过PKPM系列软件中的PM-CAD对结构建立模型,并在软件中进行计算分析,结合实际工程详细说明软件计算参数的选取,得到结构设计结果分析数据,通过分析软件计算数据性来推测结构方案中存在问题,更好地为设计者提供参数。

作者:张慧琦梅长骞单位:抚顺市建筑设计研究院有限公司

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