抗震结构设计重点范文
时间:2023-12-14 17:45:39
导语:如何才能写好一篇抗震结构设计重点,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。
篇1
一、高层建筑抗震结构的分析
现代高层建筑结构形式主要是一个垂直于地面的竖向悬臂结构。其建筑的垂直载荷主要使建筑结构产生一个与地球引力相抗衡的轴心力;建筑的水平载荷使建筑结构产生弯矩。从建筑结构的受力特点进行分析可以看出:当建筑的垂直载荷方向保持不变时,随着建筑高度的不断增加仅仅会引起量的增加而已,而这时水平载荷的方向就可以来自四面八方;而当建筑为平均分布载荷时,建筑的高度就和弯矩呈现出二次方的变化。
再从建筑的侧移特点来看:建筑竖直方向载荷引起的建筑位移是比较小的,而水平方向的载荷作为平均分布的载荷时,建筑的高度就和其侧移呈现出四次方的变化。由此可以得出,在高层混凝土建筑结构中,水平方向的载荷对建筑结构的影响是要远远大于垂直方向载荷对建筑结构的影响的,所以在进行高层混凝土建筑建设时,水平载荷是在进行结构设计时需要重点控制的影响因素,所以除了在保证高层建筑结构抵抗水平载荷产生的弯矩、剪力以及压、拉应力时,要具有较大的强度以外,还要保证高层建筑结构具有足够的刚度,使得建筑随着高度的不断升高,所引起的侧向变形能控制在结构规范允许的范围之内。
二、高层建筑抗震设计结构设计的方法
对高层建筑结构的抗震设计时,要从减小地震作用力的输入和增强地震抵抗力两个方面进行考虑。下面将从五个方面进行分析:尽可能减小地震作用能量的输入,运用高延性设计、推广消震和隔震措施的运用,注重抗震结构的设计,重视建筑材料的选择,增多抗震防线的建设。将减小地震作用力和增强建筑的地震抵抗力二者结合起来,从两方面入手,进行建筑抗震的设计施工。
(一)减少地震发生时能量的输入
在具体的设计中,积极采用基于位移的结构抗震方法,对具体的方案进行定量分析,使结构的变形弹性满足预期地震作用力下的变形需求。对建筑构件的承载力进行验收的同时,还要控制建筑结构在地震作用下的层间位移限值;并且更具建筑构件的变形和建筑结构的位移之间的关系,确定构件的变形值;根据建筑界面的应变分布以及大小,来确定建筑构件的构造需求。对于高层建筑来讲,在坚固的场地上进行建筑施工,可以有效减少地震发生作用时能量的输入,从而减弱地震对高层建筑的破坏程度。
(二)运用高延性设计、推广消震和隔震措施的运用
现在在我国,许多高层建筑进行抗震设计时,多采用延性结构,也就是适当的控制建筑结构的刚度,允许地震时结构的构件进入到具有很大延性的塑性状态,从而消耗地震作用时的能量,使地震反应减小,减弱地震给高层建筑带来的破坏和重大损失。如果某高层建筑的承载能力较小,但是具有较高的延性,那么在地震中它也不容易倒塌,因为延性构件可以吸收较多的能量,经受住很大的结构变形。延性结构的运用,在很多情况下是有效的,它可以消耗地震能量,减轻地震反应,使结构物“裂而不倒。
进入20 世纪以来,人们对建筑物抗振动能力的提高做出了巨大的努力,取得了显著的成果,其中阻尼器的使用在高层建筑的抗震方面有很大的作用。通过对阻尼器的利用,进行减震和能量的吸收,可以巧妙的避免或减弱地震对高层建筑的破坏作用。
(三)注重抗震结构的设计
高层建筑抗震设计的结构应该得到人们的重视。我国150m 以上的建筑,采用的3 种主要结构体系(框.筒、筒中筒和框架- 支撑体系),都是其他国家高层建筑采用的主要体系。我国钢材生产数量已较大,钢结构的加工制造能力已有了很大提高,因此在有条件的地方,建议尽可能采用钢骨混凝土结构、钢管混凝土(柱)结构或钢结构,以减小柱断面尺寸,并改善结构的抗震性能。
我国传统文化中“以柔克刚”具有价高的思想价值,可以指导很多实际问题。在高层建筑结构的抗震设计中,可以从传统的硬性为主的抗震模式向以柔性为主的抗震模式转变,实现以柔克刚、刚柔相济,有效地减弱地震作用过程中释放的冲击力。比如,在高层建筑的拱形结构中有这样一个例子:迪拜帆船酒店,外观如同一张鼓满了风的帆,一共有56 层、321m高,就是运用拱结构抗震减灾的很好的例子。
(四)重视建筑材料的选择
在高层建筑的抗震方案设计中,建筑结构的材料选择也非常重要。首先,我们可以对建筑材料的参数进行抗震性能的分析,从整体上对材料的参数变异性进行研究,而不能仅考虑建筑材料的承载力忽略其他因素。从抵抗地震的角度来讲,就是要控制建筑结构的延性需求,这就要求我们从高层建筑建设施工的各方面,来选择符合抗震需求而且经济适用的建筑结构材料。
(五)增多抗震防线的建设
高层建筑结构防震可以设置多道抗震防线,增强对地震的抵抗力。高层建筑物设置多层的地震抵抗防线,第一道防线遭到破坏之后,有后备的第二道、第三道甚至更多的防线对地震的作用力进行阻挡,避免高层建筑物的倒塌。高层建筑结构进行抵抗地震设计时,可以采用具有多个肢节和壁式框架的“框架剪力墙”等防震结构。
框架剪力墙具有性能较好的多道防线抗震结构,其中的剪力墙是第一道抗震防线也的主要的抗侧力构件。所以,剪力墙要足够多,保证它的承受能力较高,不小于高层建筑底部地震倾覆力矩的一半。同时,为承受剪力墙开裂后重分配的地震作用,任一层框架部分按框架和墙协同工作分配的地震剪力,不应小于结构底部总地震剪力的20%和框架各层地震剪力最大值的1.5倍两者的较小值。剪力墙结构中剪力墙可以通过合理设置连梁(包括非建筑功能需要的开洞组成多肢联肢墙,使其具有优良的多道抗震防线性能。
三、高层建筑的抗震结构计算
目前国内外在进行高层建筑抗震结构的计算时,都开始广泛的采用电脑软件,特别是在面对一些比较复杂的建筑结构形式时,电脑软件能对其提供巨大的帮助。在运用电脑软件进行建筑抗震结构的计算时,要求建筑结构的工程师必须具有清晰的结构概念,能准确在计算机上建立出反映工程实际情况的模型,还要能对其计算结果是否具有准确性、合理性做出分析。
在利用计算机进行对高层建筑的抗震结构计算时,要求计算机软件的技术条件应该符合相关的标准规范,并且在进行特殊结构处理计算时,还要阐明其内容方面相关的科学依据。在面对复杂结构下,多发地震灾害的建筑内力和变形的分析时,至少要采用两个不同的力学模型进行研究计算,对计算出来的结果进行准确的分析、确认无误后,才能进行相关建筑工程的抗震结构设计。
四、结束语
高层建筑结构的抗震设计方法和技术是不断变化和进步的,我们需要在具体的实践中对高层建筑所处的地质和环境进行详细的分析和研究,选用适合的抗震结构,注重建筑结构材料的选择,减小地震的作用力,增强地震的抵抗力,从而达到高层建筑抗震的目的。
参考文献:
[1] 王荣书,高层建筑结构概念设计探析[J] 黑龙江科技信息,2010.
篇2
关键词:基础设计节点设计反应谱曲线 弹塑性推覆
Abstract: zhuhai hengqin bay hotel is located in zhuhai long lung cheung bay rich hengqin new district, is long lung group hengqin development project is an important part of. In this, only for the zhuhai long lung hengqin bay hotel structure design, to introduce the design and analyzes the problems occurred in the analysis and exploration for academic reference!
Key words: the foundation design node design response spectrum curve elastic-plastic pushover
中图分类号:TU352.1+1文献标识码:A文章编号:
1 工程概况
1.1本工程主体部分概况
总建筑面积约25.7万平米,主要由7座相连的酒店塔楼单体、一座地下车库及会议中心单体构成,各个建筑单体间设置有防震缝。1B栋酒店主楼单体属于超限高层建筑。1B塔楼最高19层,标准层高3.5m,建筑图中将底部两层(地下一层、地下一层夹层,绝对标高6.00m~13.00m)称作地下室,实际上周边无覆土,在结构设计中按一般楼层进行设计。由地面起算的主要屋顶标高为65.000m,局部72.000m,并有局部装饰小塔,属于A级高度的高层建筑。
1.2工程地质和水文地质概况
地下水对混凝土结构具弱腐蚀性,地下水氯离子含量较高,钢筋混凝土结构中的钢筋具强腐蚀性,须采取相应的防腐措施。场地属地质构造基本稳定区,场地所处区域近年属弱震区,发生强震的可能性小,地基稳定性较好。场地主要不良地质现象是普遍存在淤泥质土软土层,工程性质差,具高压缩性和触变性,场地砾砂层7度地震时局部会发生轻微砂土液化现象。
2 基础设计
本项目采用高强预应力混凝土管桩(PHC桩)基础,桩端持力层为强风化花岗岩。管桩外径500mm,壁厚125mm,AB型,桩长35~45m。
结合试桩及单桩承载力特征值2400kN,实际设计时考虑负摩阻的影响。
本场地地下水的氯离子含量高,对钢结构具有强腐蚀性,管桩接头采用机械啮合接头或根据业主委托的专业咨询机构进行防腐设计要求,对管桩接头采取加厚焊缝,预留腐蚀余量的措施,同时要求桩身应具有良好的抗氯离子腐蚀的耐久性
3结构体系概述
本结构采用框架-剪力墙结构体系,框架和剪力墙共同承受竖向荷载和水平作用。水平承重构件采用梁板结构。上部酒店客房采用矩形柱网,而下部大堂圆形柱网,且大堂部位需要营造高大的空间,柱距较大。为满足建筑要求,本项目部分柱不能贯通落地,需要在六层及七层进行托柱转换,其中大堂穹顶上标准层柱在七层转换,其余柱在六层进行转换。转换体系由转换梁、转换柱组成。
图为:标准层结构布置
4节点设计
本项目采用了钢管混凝土柱,型钢混凝土梁、柱等构件,梁、柱的节点均按刚接考虑,节点构造复杂。本项目采用的钢管柱直径较大,具有足够的操作空间,可在管内焊接环板,环板位置与钢骨梁牛腿的翼缘位置对应;钢骨柱的箱形钢骨与钢骨梁翼缘对应位置则通过贯穿横隔板连接或在箱形截面内采用熔嘴焊连接加劲板。钢骨混凝土梁的钢筋则通过在钢骨外设置连接环板解决。
5 反应谱曲线对比
6抗震性能目标
对于转换层以下的剪力墙底部加强部位、转换柱、转换梁等构件在设防地震下基本完好,承载力按不计抗震等级调整地震效应的设计值进行复核。
即在设防地震作用下层间位移小于2倍弹性位移限制(即1/400),在罕遇地震作用下层间位移不大于4倍弹性位移限值(即1/200)。
7抗震等级
整体结构的剪力墙部分均为二级,而转换构件、剪力墙底部加强部位的抗震等级均提高一级,取一级。
本项目X方向的剪力墙数量较少,从结构分析结果可知,SATWE程序分析所得的框架承担的地震倾覆力矩比小于50%,但在不考虑剪力墙端柱贡献的情况下,ETABS计算所得的底层框架部分承担的地震倾覆力矩大于结构总地震倾覆力矩的50%(分别为X向56.4%和Y向42.5%),按照《建筑抗震设计规范》的要求,当此数值超过50%时,抗震等级按框架结构确定。本项目位于7度抗震设防区,框架结构的抗震等级为二级,但是本项目高度超过框架结构的适用高度,因此本项目的框架部分抗震等级定为一级。
8 设防烈度地震作用下的承载力验算
8.1针对预定的性能目标,对于剪力墙底部加强部位、转换梁、转换柱等构件,对有关构件采用不计入风荷载效应,不考虑地震作用效应调整的设防烈度地震作用组合的设计值进行复核,材料强度采用设计值,设防烈度地震的地震作用设计参数仍按规范的设计参数。按下式进行验算:
经采用SATWE软件计算,本项目的上述关键构件在设防烈度的地震作用下仍可保持弹性状态。
8.2楼板中震作用下的应力分析
中震作用下,六、七层楼面绝大部分区域的面内应力均小于混凝土抗拉强度标准值(C50混凝土ftk=2.64N/mm2,C35的ftk=2.2N/mm2),因此可以认为在中震作用下,楼板面内不会产生贯通性的裂缝。
采用在楼板中加附加钢筋(将与楼板在竖向荷载下的配筋叠加)的形式。附加钢筋应配置为双层双向钢筋网。根据应力分析的结果,钢筋采用III级钢,对于六层洞边、七层剪力墙筒体附近楼板按2N/mm2复核,总的附加配筋率为0.56%,其余区域按照规范对转换层楼板的要求及对较大应力的局部位置进行加强。
9弹塑性推覆分析主要结果
10 构造加强措施
在充分的结构分析基础上,本工程在结构构造方面主要考虑了如下几种加强措施:
10.1对转换构件(包括转换柱、转换梁)、剪力墙底部加强区进行设防烈度地震作用下的承载力验算;
10.2通过控制墙、柱的轴压比,令竖向构件具有较好的延性;剪力墙底部加强部位的边缘构件、转换梁、柱等采用型钢混凝土构件或钢管混凝土构件
10.3结构转换层的楼板按照框支转换结构的要求进行加强,
10.4转换柱、剪力墙底部加强部位的抗震等级取一级,对设计内力进行调整,提高承载力,并通过更严格的构造措施提高抗震性能。
10.5为了营造高大的空间,本项目部分楼板不连续,有较多的越层柱,对此进行补充分析:
10.5.1通过对计算程序中的越层柱计算长度进行复核,确保其满足规范的要求。
10.5.2在原有楼板大开洞的楼层布置拉结各越层柱的连系梁,从而增大连系梁分配到的水平剪力和弯矩,提高越层柱的安全储备。
11结论
在罕遇地震作用下,X向、Y向性能点坐标分别为(2.198,0.101)、(2.098,0.102),在达到该性能点时,主要的塑性铰发生在框架梁、连梁上,剪力墙墙肢的裂缝已经发展,该性能点处的X向、Y向楼层塑性位移角分别为1/285、1/295,小于规范弹性位移值的4倍(1/200),结构满足《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2010)中表M.1.1-2规定的罕遇地震作用下性能3的性能要求。塑性铰最先出现在连梁上,然后剪力墙逐渐出现裂缝,连接剪力墙的框架梁上也相继出现塑性铰。达到了连梁“最早损伤”以保护墙肢,而框架体系作为二道防线的目的。综合以上分析结果可以看出,通过采取适当的抗震措施,对薄弱部位进行加强,本结构抗震性能可以达到预期的性能目标,结构设计安全、可行。
参考文献
1《工程地质勘察报告》
篇3
关键词:建筑结构设计;抗震设计;建筑设计
抗震结构设计已经成为目前建筑结构设计中较为重要的组成部分,并关系到建筑工程的质量及人员的安全。尤其在一些地震多发地区内,更要提升抗震结构的设计水平,保障建筑的安全性。下文将重点对抗震结构设计展开分析探讨,对其遵循原则及设计理念予以详细说明。
1实施抗震结构设计的目的
建筑结构设计中,抗震结构设计主要是为了实现以下三个目标:一是保证建筑在小强度地震灾害影响下不会存在任何破损或裂缝等病害问题,维持建筑正常使用;二是要求建筑在中强度地震灾害中,存在轻微破损问题,且经过修复后不会对建筑结构带来任何影响;三是要求在强度较大的地震灾害中,建筑处于稳固不倒的状态下,保证周边环境及人员安全。所以在建筑设计中,要做好抗震结构的科学处理,根据现有资料数据,对区域地震灾害等级加以分析,确定建筑抗震性能,合理规划结构布局,改善抗震效果,维护建筑结构稳固性和安全性。
2建筑抗震结构设计中需要严格遵守的设计原则
任何工程设计工作的开展都需要满足既定原则要求,这不仅是为更好地进行工程管理和控制,同时也是为保证工程建设的规范性、安全性,提高后期利用价值。建筑结构设计中,抗震结构设计作为较为重要的一环,在工作落实中也应该加大对原则要求的重视力度,明确现有的规范指标,并严格按照指标内容开展设计活动,完善设计内容,以此更好的推动后续工作的开展,提高建筑结构抗震等级,防止建筑受到外界不良因素的影响,确保建筑结构的稳固性和安全性。具体而言,建筑结构设计中抗震结构设计应遵循的既定原则如图1。2.1整体性原则在抗震结构设计中,设计人员应从整体性角度实行综合分析与考量,综合思考建筑要求,合理规划建筑结构布局,以此来完善设计内容,优化建筑结构抗震性能,减少问题的产生。同时要注重前期试验,确定不同等级结构在地震灾害中产生的变化特征,合理选择材料种类,增强结构抗震性。此外,在设计过程中,需考虑到力传导性特点,避免应力集中在某一点致使局部破损,影响建筑结构质量,威胁建筑安全性。抗震结构设计中涉及的子结构种类较多,若想增强抗震效果,需要开展构件及细节的优化与处理,提高建筑安全等级。2.2清晰性原则抗震结构设计中,主要是通过传力路径的科学规划,对地震力予以分散和消耗,保障建筑结构的稳固性。实际设计中,应坚持清晰性原则,根据建筑结构特征对传力路径加以科学规划。构建三维立体模型,对整个建筑结构实行分析和探讨,了解结构受力特征及外力施加中可能出现的位移情况,再结合模型进行计算,承载负荷,以此对传力路径加以科学规划,降低地震灾害发生时对建筑结构带来的影响。2.3结构规则原则结构规则原则要求在在设计过程中增大建筑结构刚度,利用刚度加强建筑结构的稳定性,降低建筑在地震作用下的风险系数。在建筑结构设计中,大部分设计人员都忽略了建筑结构刚度的重要性,这使得建筑在外界压力增加或地震波作用下,出现位移、破损等问题,破坏了结构的稳定性。为此,设计中就需做好结构刚度的科学把控,尤其要合理计算抗侧移刚度,并利用专业软件加强计算的准确性,增大结构承载力,继而达到规范标准的要求。
2.4刚度与抗震能力相适应原则
刚度与抗震能力的协调处理可以保证建筑在地震灾害下,通过两个力的相互抵消减轻地震波带来的干扰和破坏,保证建筑结构的稳定性。在设计中,设计人员要充分考虑到建筑结构刚度和抗震能力间的关系,注重力学参数的准确计算,利用两者的相互作用力,对地震波加以分散,降低地震波对建筑结构带来的影响。现阶段,随着高层建筑数量的增多,高度的增加,对抗震结构设计要求有所提高,在抗震结构设计中,需要综合考虑建筑高度、结构特征,注重承力分析和研究,确定承载能力,科学选择连接构件,从而优化结构刚度和抗震性能。建筑设计
3建筑结构设计中抗震结构设计的重要意义
地震地质灾害对人们的生命财产安全有着较大影响,虽然随着技术手段的提高,人们可以对地震地质灾害予以提前预估,做到科学防控,但其对固定物体的影响还是不可避免的,尤其是对建筑物的影响。所以在设计中,要优化建筑的抗震性能,对地基基础结构、材料、建筑结构加以科学规划和处理,增强建筑抗震能力,减少地震灾害发生时带来的危险和破坏。建筑结构设计作为建筑工程施工中较为重要的一环,目的是对建筑结构、材料、施工技术实行科学规划,以保障其安全性与可靠性,并给出专业的施工方案,推动作业的顺利进行。建筑结构设计中,抗震结构设计是非常重要的环节,能够保证建筑在地震灾害影响下的安全性,避免倒塌、损坏等严重问题的产生,增加人们居住的安全系数,减少不必要损失的形成。
4建筑抗震结构设计理念
在开展建筑结构设计中抗震结构设计时,为加强设计的合理性,保障建筑结构的安全性,提高工程的价值,需要对抗震结构设计理念进行深度了解和分析,根据现今发展实况及具体要求,开展适当的创新活动,从而更好的指导设计人员工作,转变传统设计思想,加强设计的有效性,达成最终的工程建设目标。随着现代化城市的发展,人们对建筑质量的要求不断提高,抗震结构设计作为保证建筑结构稳定性的重要内容,应该加大关注力度,不断尝试设计理念的优化和调整,以此规范建筑的抗震结构设计,明确指标要求,做到科学选址和规划,确定抗震等级及红线范围,最终优化建筑抗震性能。
4.1更新设计理念,加大抗震结构设计重视力度
在建筑结构设计及抗震结构设计中,最为关键的影响因素就是设计人员,如果设计人员不具备专业能力,不具备明确的抗震理念,在设计中很难将抗震与建筑结构融合起来,这样在地震灾害发生时,就会因为抵抗能力不足而出现各种问题,威胁建筑及人们的安全。为此,设计人员需不断提高自身的专业能力和职业素养,根据建筑行业发展趋势做好理念的更新和优化,加大对建筑抗震功能的重视力度,采取科学有效措施完成抗震设计,确保建筑结构安全。建筑工程具有规模大、工期长、设计精准度高等特点,故而设计人员在处理时应做到全面分析和考量,制定针对性的设计方案,更好的指导施工作业的开展。抗震结构设计作为其中较为重要的一环,设计人员应加大对其重视力度,转变传统设计思想,注重数据资料的收集和处理,完善设计内容,增加结构强度,进而减少地震灾害带来的破坏,保障工程的整体效果。再者,还应该充分利用网络资源对抗震结构设计进行深入分析和探讨,了解地震带分布特点,掌握板块运动规律,不断完善抗震结构设计内容,符合建筑结构设计的相关要求,提高建筑整体水平,延长建筑使用寿命。设计完成后,还需开展专项评估和检测,确保抗震设计符合工程的建设要求。抗震结构的不同其产生的作用也存在较大差异,设计人员应重视这一点,并选择合适的结构种类,确保最终设计的合理性与科 学性。
4.2科学选址
地震的产生是由于地下板块剧烈运动强烈碰撞形成的,破坏性强、危险性高。基于这一实际情况,在开展建筑设计工作时,就应选择合适的施工场地,减少地震灾害造成的破坏。由于建筑物的震害是由一些地质运动造成的,可以考虑选择一些地质较强的位置来建造建筑物。在选择抗震地理位置时,应基于以下两个方面:一方面可选择地质偏硬的地理空间建造建筑。该类型地质结构的承载力较大,不容易出现地震或山体崩塌等问题。在建筑建设中,可有效提升结构刚度和承载力,削弱地震的破坏力;另一方面选择地势平坦宽阔的区域,该区域稳定性强,地壳运动激烈性不高,地震等级也会相对较低,可以降低抗震结构设计难度,改善建筑结构抗震性能,增大建筑安全系数。
4.3明确设计指标
在抗震结构设计中,设计人员需开展现场勘察,收集齐全的数据资料,明确设计指标要求,并以此为基础更好的规划设计方案,提高建筑结构抗震等级。在设计过程中,指标参数的确定要做到科学合理,要考虑到可能发生的问题及带来的影响,切实增大建筑结构承载力、强度和刚度。另外,在设计指标确定中,还应考虑到国家现有规范标准,全面分析地震作用力对建筑的伤害等级,以此为依据,完善抗震结构设计方案。此外,在设计过程中,设计人员还要树立全面管控意识,从多方面展开考量,注重设计的合理性、可靠性。
4.4提升抗震等级
在抗震结构设计中,如果抗震等级要求未达到标准要求,在日后使用中仍会受到地震波的影响,并导致建筑结构出现破损、裂缝、位移等问题,降低建筑质量。为此,在设计中,设计人员就需要对建筑抗震等级要求予以掌握,增强抗震性能合理性,减少建筑结构病害的产生。如在高层建筑结构设计中,设计人员可利用计算机软件对结构性能特征加以分析,重点了解结构物理刚性,掌握其位移及扭转力参数。在分析过程中,可按照建筑形状的常规设计要求,遵循国家相关技术规范,合理测量和判断高层建筑的物理刚度,使高层建筑的扭转力和位移刚度在1.1-1.2之间。在剪力墙与简化连梁的设计中,需使相关参数符合如下要求:连梁跨度高度比要控制在2以内,设置暗柱作为支撑结构,保障结构稳定性;设计过程中如发现连梁跨度高度比在1以内,需要设置交叉暗柱作为支撑结构。地震运动多是受到地壳垂直运动导致的,所以在抗震结构设计中,设计人员还需对地质地理结构特征及运动轨迹予以详细了解,并根据以往数据资料开展分析工作,对建筑所在区域及周边环境加以科学把控,预测和判断地震发生频率、地震等级变化,为抗震结构设计提供依据和参考(如图2)。同时,设计人员还要分析该地区的地震运动趋势,使区域建筑工程地质结构总体布局和该区域地震运动趋势大致处于相对垂直的状态,以降低特大地震对区域建筑工程前期设计的不利影响。4.5抗震防线设计抗震防线的科学设置可以在保证建筑结构整体性的前提下,优化建筑结构抗震性能,确保建筑的稳定性和安全性(如图3)。抗震防线规划设计原理为:在无大震的特殊条件下,注重侧向抗震性的有效延伸,以此保护建筑结构,优化抗震功能。通常情况下,抗震防线会设置三条,一条主两条次,以主线为主,开展防控处理。因为在地震灾害中,主要抗震线被破坏后,其他两条抗震防线才会出现问题,所以设计中要开展科学分析与考量,以确保放线质量。
4.6结构选型
抗震结构设计中,结构选型合理性对于抗震效果提升有着重要意义,在设计过程中应加大重视力度,增强整体设计有效性。在建筑工程结构抗震类型的设计和应用中,必须特别注意建筑结构抗震类型的正确设计和选择。根据建筑的具体功能要求及主体结构的特点,做到精心设计和分析,通常体现在两个方面,即立面的主体结构和建筑平面的主体结构,具体如图4所示。在抗震结构设计中,还应该遵循既有原则和要求,保障结构的安全性和稳定性,从而优化建筑抗震性能,有效提高建筑质量,延长建筑的使用寿命。为此,在建筑结构选型中,设计人员需要分别从整体性、安全性、协调性等多方面进行分析和考量,增强结构抗震效果,提高建筑稳定性和安全性。另外,在抗震结构设计中,分析结构受力特征,并根据结构性能要求,对抗震性加以科学分析,以削弱地震破坏力,保证建筑的质量和安全。
结语
综上所述,为加强建筑结构的稳定性和安全性,应加大对抗震结构设计的重视力度,根据现有规范要求及建筑特征,对建筑结构抗震性实行科学规划和处理,提高结构刚度、强度、承载能力,科学选型、选址,保障建筑安全性,降低地震灾害带来的破坏和威胁,在提高建筑质量的基础上,为人们营造安全舒适的建筑空间。与此同时,抗震结构设计水平的优化也是推动整个建筑行业持续前行的关键,值得相关人员加以重视和探讨。
参考文献
[1]吴振.建筑结构设计中的抗震设计理念分析[J].现代物业(中旬刊).2020(01)
[2]胡安吉.建筑结构抗震设计理念与方法分析[J].居舍.2020(02)
[3]茹彩磊.建筑结构抗震设计关键问题及对策研究[J].居舍.2019(35)
[4]高继红.混凝土建筑抗震结构设计有效对策探讨[J].建材与装饰.2020(04)
篇4
关键词:建筑结构设计;安全隐患;安全性
建筑结构设计是建筑工程中非常重要的一个环节,在确保建筑结构设计的优化的基础上,才能够确保建筑工程的整体质量。但从现状来看,建筑结构设计还存在诸多安全患问题,例如:对抗震设计不够重视、结构设计缺乏科学性等[1]。为了建筑结构设计的安全性得到有效提高,本课题针对“建筑结构设计中提高建筑安全性的措施”进行分析便具有一定的价值意义。
1 建筑结构设计中建筑安全患因素分析
1.1 对抗震设计不够重视
抗震设计是建筑结构设计中的一个环节,做好抗震设计,确保建筑结构的抗震性能,能够使建筑日常应用的安全性得到有效保障。在《建筑抗震设计规范》中也明确指出:“小震不坏60%,中震可修10%,大震不倒2%”[2]。但是,部分设计单位在建筑结构设计过程中,便存在对抗震设计不够重视的情况,未能按照建筑抗震设计规范标准进行抗震设计,从而使建筑结构的整体设计质量堪忧。
1.2 对概念设计的认识不清
现代社会,随着经济的急剧发展,建筑形式由原来的多层向高层发展,结构体型也由原来的简单单一向越来越复杂发展,高层建筑结构设计的比重越来越重。在《高层建筑混凝土结构技术规程》总则中明确指出:“高层建筑结构应注重概念设计,重视结构的选型和平面、立面布置的规则性,加强构造措施,择优选用抗震和抗风性能好且经济合理的结构体系”。但是,现实里常常是等到建筑方案都已经确定了,开始进入施工图阶段了,结构专业设计人员才开始接触建筑方案,所以常常出现很多超限建筑,从而使建筑安全性存在隐患。
1.3 建筑结构设计缺乏科学性
部分建筑结构设计单位,沿袭传统的建筑结构设计方法,未能及时更新设计理念,不能与时俱进,从而使建筑结构设计缺乏全局考虑,也缺乏科学性。显然,这样会对整体建筑结构设计的质量造成很大程度的影响。不妨以建筑结构设计中的混凝土结构设计为例,对于结构混凝土材料来说,便需要在设计过程中考虑其耐久性,需满足的要求包括:(1)若环境等级为一级标准,则最大水胶比需为0.60,最低强度等级需C20,最大氯离子含量需0.30%,并适量控制碱的含量;(2)若环境等级为二a标准,则最大水胶比需为0.55,最低强度等级需C25,最大氯离子含量需0.20%;最大碱含量为3.0kg/m3;(3)若环境等级为三a级标准,则最大水胶比需为045或0.50,最低强度等级需C35或C30,最大氯离子含量需0.15%,最大碱含量为3.0kg/m3。如果在建筑结构设计过程中未能满足上述结构混凝土材料的耐久性基本要求,便会影响整体建筑结构设计的质量[3]。
2 在建筑结构设计中提高建筑安全性的措施探究
2.1 充分重视建筑结构设计中的抗震设计
一方面,对于相关设计工作人员,需注重自身设计专业水平的提高,在建筑结构设计过程中,充分重视抗震的设计,明确自身工作职责,在实际设计工作过程中,加强现场调查,结合建筑体的实际情况,进行优化的抗震设计。另一方面,需汲取之前在汶川8.0级大地震的教训,认识到地震对通信设施产生的极大破坏,然后优化抗震设计,使建筑体的周围设施设备的抗震性能得到有效提高。此外,还有必要严格根据《建筑抗震设计规范》标准进行抗震设计,以抗震墙设置构造边缘构件的最大轴压比为例:(1)当抗震等级为一级,烈度为9度的条件下,需将轴压比控制在0.1;(2)当抗震等级为一级,烈度为7度或8度的条件下,需将轴压比控制在0.2;(3)当抗震等级为二、三级,需将轴压比控制在0.3[4]。具体如表1。
2.2 重视建筑结构设计的概念设计
在建筑方案设计前期积极引入结构专业设计人员参与,在方案初期,结构设计人员可以从概念设计上给予适当的建议,在方案的实用与美观前提下,重视结构的选型和平面、立面的布置的规则性,从初期就避免超限建筑的出现,从而从源头上杜绝建筑结构设计的安全隐患,进一步提高建筑设计的安全性。
2.3 注重先进科学技术的应用及加强与施工部门的交流
建筑结构设计少不了先进科学技术的应用,比如:BIM技术、荷载归纳技术以及建筑结构模型技术等,这些高新技术均有必要合理、科学地应用到建筑结构设计当中,从而提高建筑结构设计的安全性。与此同时,需加强与施工部门的交流,使施工单位能够严格按照建筑结构O计的方案进行安全施工,这样一方面能够使建筑结构设计的安全性得到有效体现,另一方面能够使建筑施工的质量及安全性得到有效提高。总之,建筑安全性的提高,需建筑结构设计方和建筑施工方的交流、配合,这一点需充分重视。
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针对当前复杂高层与超高层建筑结构设计中存在的问题,阐述了建筑结构设计方案的选择,包括结构方案的选择和结构类型的选择,并分析了建筑结构设计要点,以期为复杂高层与超高层建筑的建设提供一定的理论依据。
关键词:
复杂高层建筑;超高层建筑;结构设计;结构类型
随着我国市场经济发展进程的不断加快,复杂高层与超高层建筑工程的项目建设需求越来越大。然而,其建设设计过程的复杂程度也在不断加深,尤其是结构设计。做好结构设计工作是保障建筑物使用安全性和经济性的关键。对于复杂高层建筑或者是超高层建筑,要根据它们所承受的不同强度来开展抗震设防烈度的设计工作。
1建筑结构设计方案的选择
1.1结构方案和结构类型的选择在设计复杂高层与超高层建筑结构的过程中,结构方案选择的合理性是决定其建设质量的关键。对于复杂高层与超高层建筑结构方案的选择,如果没有根据实际工程情况进行,就很容易导致建设后期中的调整。这就在一定程度上增加了复杂高层与超高层建筑结构的设计难度,从而为建筑设计单位带来较大的修改工作量和经济损失。因而,复杂高层与超高层建筑的设计单位在结构方案的选择过程中,应充分结合相关的建筑结构专业知识,并将其应用到设计当中。对于结构类型的选择,设计人员不仅要将工程建设地的岩土工程地质条件考虑在内,还要将抗震设防烈度的要求考虑在内。这样才能降低工程建设企业复杂高层与超高层建筑工程的造价。由此可以看出,在选择结构设计类型时,需要认真考虑工程的造价和施工的合理性。
1.2结构方案和结构类型的选择要点结构方案和结构类型的选择应注重复杂高层与超高层建筑的概念设计。由大量的设计实践经验得出,在复杂高层与超高层建筑的结构设计过程中,要尽可能地提升建筑结构的均匀性和规则性,保证建筑工程结构的传力途径直接而清晰,尤其是结构竖向和抗侧力的传力途径。随着建筑行业的快速发展和科学技术的不断进步,如何实现可持续发展的建设目标已经成为研究人员重点关注的问题。
2建筑结构设计要点
2.1抗震设防烈度复杂高层与超高层建筑抗震设防烈度的设计是保证建筑物使用安全的重要设计内容。对于复杂高层与超高层建筑的结构设计要求,设计人员要根据其承受的不同强度来开展抗震设防烈度的设计工作。然而,由于建筑物高度是不同的,这就意味着在进行结构设计时,要依据实际工程情况进行有针对性的设计。一般情况下,复杂高层与超高层建筑高度均超过300m,那么在结构设计时,就不适合将其设计在抗震设防烈度为“八”的区域,而更适合设计在抗震设防烈度为“六”的区域。由此可以看出,在设计复杂高层与超高层建筑结构时,要综合考虑抗震设防烈度的具体情况。这样做,不仅可以有效减少建设误差,还可以保障居民的生命财产安全。此外,提高复杂高层与超高层建筑结构设计中的抗震技术水平,能够在一定程度上增强建筑物的经济性和安全性。因此,设计人员应从细节出发,秉承“以人为本”的设计理念。只有这样,才能有效保障人民群众的生命财产安全。
2.2结构舒适度确保复杂高层与超高层建筑水平振动舒适度是树立“以人为本”重要结构设计理念的基础。从结构设计的一般方法来说,复杂高层与超高层建筑的结构是相对柔软的。因而,在进行结构设计的过程中,不仅要保证结构设计的安全性,更要满足建筑物使用人群对舒适度的要求。这就意味着要对高层建筑的高钢规程和混凝土规程作出明确的设计要求。这一过程是使高层建筑物的结构设计达到顺风向和横风向顶点的最大加速度的重要设计内容。结构舒适度分析是复杂高层与超高层建筑结构设计的重要组成部分。具体内容包括以下两方面:①对混凝土结构的建筑来说,其设计的阻尼比最好取0.05;②对于钢结构以及混合结构的建筑来说,其设计的阻尼比要根据工程项目的实际情况控制在0.01~0.02之间。此外,从复杂高层与超高层建筑的建设用途来看,公共建筑的水平振动指标限值与公寓类建筑的指标限制存在较大的差异,因此,设计人员要根据建筑使用功能的不同进行差异性设计,比如可以通过优化TMD技术或TLD技术来实现。这样一来,就可以在复杂高层与超高层建筑水平振动舒适度不合格的情况下,进一步提升建筑物的舒适度水平。
2.3施工过程可行性是对复杂高层与超高层建筑结构进行设计时必须要考虑的问题,否则,即使设计得再合理、先进技术应用得再多,也无法满足实际建设要求。因此,设计人员在设计的过程中,要充分考虑钢材的传力效果以及复杂节点部位钢筋的可靠性、施工建设的可操作性。这也是设计人员在对复杂高层与超高层建筑进行结构设计的过程中必将会涉及到的问题。要想解决型钢与其混凝土梁柱节点处主筋相交的问题,可采用以下四种设计方法对其进行有针对性的设计:①将钢筋与其表面的加劲板进行焊接处理;②将钢筋绕过型钢;③通过在钢板上开洞的方式来穿钢筋;④在型钢与其混凝土梁柱节点表面焊接钢筋、连接套筒。由于复杂高层与超高层建筑的建设要求越来越高,因此,可以采取一些特殊的施工工艺,这也是保证建筑结构稳定的有效措施。
3结束语
总而言之,复杂高层与超高层建筑的结构设计要点是将结构方案和结构类型、抗震设防烈度、结构舒适度以及施工的具体过程考虑在内,同时,还要将提高建筑构件的材料利用效率和结构设计的可行性作为设计重点。这是因为上述内容是提升复杂高层与超高层建筑质量的重要保障。由此可以看出,复杂高层与超高层建筑结构设计所有过程的实现都离不开设计人员对工程建设项目的全面了解。
参考文献
[1]刘军进,肖从真,王翠坤,等.复杂高层与超高层建筑结构设计要点[J].建筑结构,2011(11):34-40.
[2]黄鹤.复杂高层与超高层建筑结构设计要点探讨[J].才智,2012(04):24-25.
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【关键词】建筑结构设计;抗震方法;有效对策
【 Abstract 】 Nowadays, building structure design must be fully consider the seismic requirements, this is mainly because it and people's life and property of the relationship between the safety, so, we must strictly implement the corresponding seismic code. This paper discusses the meaning of the seismic design of the building structure and is influenced by the earthquake effect cause houses collapsed analyzed the reason of, at the same time, the structure design of the seismic method and the improvement of the seismic performance of effective measures into to detail. Hope can provide some reference for counterparts.
【 Keywords 】 Building structure design; Seismic method; Effective countermeasures
中图分类号: TU318 文献标识码: A 文章编号:
1前言
建筑结构设计的抗震问题以及是否应予了抗震措施问题都是直接关系到人们生产以及财产安全的重大问题。到目前为止,我国对建筑抗震问题的研究近几十年,并且也取得了一定成果。然而,在我国发生汶川地震后,人们对建筑抗震设计越来越重视。长时间以来,建筑抗震设计是在坚持“小震不倒塌、大震能修理”的原则,然而,尽管在抗震设计上采取了相应的措施,但是,因多种因素的影响,难以避免受地震作用的影响而给人们造成巨大的损失,通过分析发现,最主要的原因是施工人员的侥幸心理,有些甚至偷工减料、擅自修改施工方案,未把抗震措施落实到位。
2建筑结构设计抗震的几种方法
2.1结合建筑物的构造来设计抗震
通常情况下,建筑使用的混凝土结构,是根据钢筋砼构件截面高度比来取值的,所以,其最小配筋率受控于承重柱轴压比。构造砖混结构的主要方法是限制限制房屋的高度与层数,通常在横纵墙中设置钢筋混凝土,同时还要有必要的防震缝措施等。在建筑结构抗震设计规范中,必须要增加带有强制性的条例,重点突出房屋的楼、电梯等,把建筑构造延伸到其房屋的顶部,同时和顶部的梁接在一起,这样一来,才能大大增加建筑结构的负荷承载能力,与此同时,对建筑结构刚度本身也产生巨大作用。
2.2结合结构性能标准来设计抗震
在受到地震作用影响时,建筑物存在一定高度安全性,这是结构抗震设计最显著的特点,因此,结构抗震设计以施工地区可能会出现的地震强度作为其设计的标准。然而,对于一些非抗震结构以及基础结构来说,也需要有抗震能力,如果受到地震的作用,那么使建筑结构始终都在承受弹性范围内。除此之外,结构的抗风性能是由于结构水平方向的刚度可能会出现一些小的波动,此问题是在多风的地区要考虑的。因此,受风力作用出现了水平振动,这样一来,极易导致建筑物的安全性能与抗震性能大大降低。所以,结构设计必须要有较好的性能指标,从而满足当今社会抗震设计要求。
2.3结合施工场地的特点与施工计划来设计抗震
提高建筑结构的抗震性能,那么必须要选择稳定性较好的施工场地,这样一来,建筑物就会有好的基础。除此之外,还必须要设置专门的抗震层,而对于外部结构来说,要从和相邻楼房的距离、外观、安全性能等全方面来综合考虑。与此同时,在规划施工场地时,还需要从建筑结构上部位移特征和性能综合考虑。如果建筑物投入使用的时间较长,那么在整体结构发生位移的范围内禁止堆放任何东西,并且要在发生位移范围内设立相应的建筑出口和入口,同时不能影响人们的正常生活。
3进一步提高建筑抗震性能的有效措施
3.1施工场地要合理
根据我国现有的相关规定,要对重点建筑工程进行地震安全性能评价,同时依照其结果,制定抗震设防要求,来确定相应的抗震设防措施。如果建筑物建设在软弱地基上,那么地基失去了原有的作用,从而使建筑物倒塌或者出现倾斜的现象。所以,我们在选址时,要特别注意,选用地基稳定性较好的场地,避免不利地段,并且更不能在有危险的场地建造民用建筑。
3.2使用最科学的结构形式
现如今,我国常用的建筑结构形式有多种,例如:钢结构、混凝土结构、钢筋——混凝土组合结构。那么,这就需要结合地区、防裂要求等来选择最佳的建筑结构。从抗震方面来分析,选择结构体系时,最先考虑的因素就是结构侧移度,尤其是高层建筑的设计,侧移度可以发挥控制的作用。由于建筑物高度的增加,会使地震作用产生的水平位移也逐渐增大,因此,对结构抗侧移度要求也越来越大。但是,因不能结构体系的受力不同,因此,在建筑结构抗震侧移刚度也有一定差距,这些结构在使用时都有不同的高度要求。所以,为使建筑结构侧移刚度满足设计的要求,我们必须对不同结构体系房屋高度规定准确的高度。
3.3提高设计水平,确保设计的抗震性能
地震震级越大,带来的危害性也是较大的,所以,我们必须要高度重视建筑结构抗震性能。从目前的情况来看,我国结构设计水平并不高,很多建筑方案都不合理,这样一来,结构设计方案不科学,大大增加了原材料的使用量,这样会有两方面的影响,第一,增加工程总价;第二,增加建筑结构的自重。想要提高建筑结构抗震性能,我们必须以抗震理论知识作为指导,设计方案合理,使建筑物的安全性能也大大提高。按照抗震设计原则,将承载力、刚度作为主要的设计目标,结构设计应该尽量简单,结构传力途径便捷,使建筑物的整体结构和子结构体系能够协同作用,只有这样,才能从根本上提高抗震性能。
总体来说,现阶段,建筑抗震设计成为建筑行业首要解决的问题之一,并且这也是关系到人民生命以及财产安全的主要问题,所以,建筑企业必须高度重视结构抗震设计,将这一问题放在最主要的位置,一旦发现问题及时采取有效的措施解决,减少地震作用对建筑物的破坏。
【参考文献】
[1]吴小进,方蓓萌.建筑结构设计抗震方法探究[J].中国科技博览,2012(4).
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[关键词]:高层建筑;结构体系;结构抗震设计;概念设计;结构选型;
中图分类号:TU208文献标识码: A
近年来,中国建筑行业疾速发展,高层建筑逐渐成为建筑行业的主要发展趋势。期间,高层钢结构的建筑也在不断的发展,高层钢结构常用框架体系、双重抗侧力体系(钢框架-支撑体系 、钢框架-混凝土剪力墙体系、钢框架-混凝土核心筒体系)、筒体体系(框筒体系、桁架筒体系、筒中筒体系、束筒体系)。随着高层建筑的蓬勃发展,人们对高层建筑的抗震功能也提出了更高的需求,高层混凝土建筑具有良好的抗震功能,被广泛的应用在高层建筑施工建设中。如何把工程做到安全、适用、经济、美观、施工便捷等多方位高标准的建筑作品,是我们专业设计师的重要课题。本文主要围绕合理选择结构体系、结构抗震设计等方面浅谈一下笔者的看法。
一、结构选型
首先,在我们接手一个工程项目时,要确定设计的工程适用于何种结构型式。在国内的多层及高层钢筋混凝土房屋中,常用的建筑结构型式有:框架结构、剪力墙结构、框剪结构、筒体结构、混合结构等。框架结构的特点是,它由线型的杆件-梁和柱所构成,框架结构可为建筑提供灵活布置的室内空间,使用方便。由于它的抗侧移刚度较小,侧移大,在较强地震作用下房屋的非结构构件一般破坏严重,结构的次生内力较大,抗震性能较差,在多层建筑中应用得较为普遍。
剪力墙结构的主要优点:整体性好,侧向刚度大,抗侧力性能好,在水平力作用下的位移小,而且没有梁、柱等外露与凸出,便于房间内部布置,适用于小开间的高层住宅、公寓、旅馆、办公楼等。其缺点为:剪力墙的布置受到建筑开间和楼板跨度的限制。墙与墙之间的间距较小,难于满足布置大空间的使用要求,不适用大空间结构布置,造价偏高;
框剪结构吸取了框架结构和剪力墙结构各自的长处,既能为建筑平面布置提供较大的使用空间,又具有良好的抗侧力性能。框剪结构中的剪力墙可以单独设置,也可以利用电梯井、楼梯间、管道井等墙体。因此,这种结构被广泛地应用于各类房屋建筑。
框筒结构是现代高层结构体现最重大的发展之一,它具有一个有效的、易于施工的结构,可建造出最高的建筑。从建筑风格来讲,框筒结构的外形清晰明快。由于框架-核心筒结构只保留了剪力墙内筒,外筒作为一般框架,不要求起空间筒体作用,因此其平面形状较为自由,灵活多样。
二、 结构抗震设计若干注意问题
如确定了建筑物可以采用框架结构,下一部的工作是在计算建模之前预先进行概念设计。掌握概念设计,将有助于明确抗震设计思想,灵活恰当地运用抗震设计原则,使不至于陷入盲目地计算工作,做到比较合理地进行抗震设计。“小震不坏,中震可修,大震不倒”是《建筑抗震设计规范(GB50011-2010)》抗震设防三个水准地具体化。地震区的建筑物结构设计,不仅要做到计算准确,而且还要在构造上满足抗震要求,做到计算模型和设计构造一致。而对于钢筋混凝土框架结构,设计宜符合“四强、四弱”准则:
(一)强节弱杆D框架梁、柱节点域的截面抗震验算,应符合《抗震规范》附录D 的要求,使杆件破坏先于节点破坏。
(二)强柱弱梁-框架各楼层节点的柱端弯矩设计值,应符合《抗震规范》第6.2.2、6.2.3、6.2.6 和6.2.10 条的要求,使梁端破坏先于柱端破坏。
(三)强剪弱弯-框架梁、柱的截面尺寸应满足《抗震规范》第6.2.9 条的要求,框架梁端截面和框架柱的剪力设计值,应分别符合《抗震规范》第6.2.4、6.2.5 条的要求,使梁柱的弯曲破坏先于剪切破坏。
(四)强压弱拉-框架柱的截面尺寸应满足《抗震规范》第6.3.7 条的要求,框架梁、柱的纵向受拉钢筋和箍筋的配置,应分别符合《抗震规范》第6.3.3、6.3.6 条和第6.3.8~6.3.10条的要求,使梁、柱截面受拉区钢筋的屈服先于受压区混凝土的压碎。
三、高层混凝土建筑抗震结构设计要求
高层混凝土建筑抗震结构设计应具有良好的抗震能力,在遭遇严重地震时保持不倾倒;遭遇中等地震时,经过维护检修之后还可以再使用;遇到微弱地震时,整个高层混凝土建筑结构可以保持牢固稳定。在设计高层混凝土建筑抗震结构时,要综合考虑各方面的因素,刚柔结合,使高层混凝土建筑各方面的受力情况能够科学合理,根据高层建筑的实际情况,有针对地进行设计和规划,满足强剪强弯的抗震结构设计,确保高层混凝土建筑抗震结构的稳定性。
(一)在设计高层混凝土建筑抗震结构时,要准确把握高层建筑的刚度值要求,充分了解高层混凝土建筑的物理力学知识、机械设备运行、建材性能、施工现场地形地貌等情况,确定高层混凝土建筑整体结构设施的刚度,借助于建筑结构的连接设置,通过适当的调整和调节,不断提高高层混凝土建筑的抗震效果,确保高层混凝土建筑的波动受力能够保持在一定的范围内。如果高层混凝土建筑的基础结构发生了微小的变形,通过结构自身的调节作用,高层混凝土建筑的整体结构不会发生较大的变化,在经过适当的维护检修之后,还可以继续使用。
(二)高层混凝土建筑在规划和设计抗震结构时,设计人员要重点考察高层混凝土建筑结构中某些连接点和构件的受力情况,积极采取有效措施来减震消灾。地震灾害的相关统计表明,如果高层混凝土建筑的刚度较为柔和,当高层混凝土建筑遭遇到严重地震之后,高层建筑的主体结构会遭受严重损害,在之后的余震作用下,高层混凝土结构会持续受到破坏,最终导致崩塌。
(三)高层混凝土建筑抗震结构设计,要不断改善高层混凝土结构的延展性,确保其具有适宜的强度和刚度,提高高层混凝土建筑抗震结构的抗震效果。
四、高层混凝土建筑抗震结构设计的优化
(一)优化结构功能
高层混凝土建筑使用对于抗震结构功能的造价和要求有着直接的影响,要结合高层混凝土建筑的整体性能和功能要求,在相关约束条件和目标的影响下,优化高层混凝土建筑抗震结构的功能要求。
(二)优化结构体系选择
高层混凝土建筑建筑可以采用框架结构、剪力墙结构、框剪结构、筒体结构、混合结构等形式,结合高层混凝土建筑抗震结构的社会效应、美学效应、施工造价、工程特性、刚度、强度等要求,综合经济学、美学、建筑学、结构学、力学等学科的相关连接,选择合适的抗震结构体系。
(三)优化结构体系
优化高层混凝土建筑抗震结构体系,首先在规划设计时,尽量使高层混凝土建筑的平面布置对称和规则,在竖向、侧向和立面的刚度均匀分布,经过定量分析高层混凝土建筑抗震结构设计的整体性能,计算和优化结构的刚度特征值、平面布置、剪力墙设计等。结构传力途径要求简捷、明确,关键部位宜有多条传力途径。平面布置的正交抗侧力刚度中心和质量重心宜靠近,最好重合,以减小水平力产生的扭转效应及其相应的破坏能力。对于体型复杂、平立面不规则、结构超长建筑,应根据不规则程度、超长长度、地基基础条件和技术经济等因素的比较分析,最终确定是否设置防震缝或采取其他结构措施。
五、高层混凝土建筑抗震结构设计的有效策略
(一)科学选定建设位置
经过综合分析地震的灾害情况,高层混凝土建筑的建设位置对于其抗震效果有着直接的影响,因此要科学选定建设位置,充分考虑到高层混凝土建筑周围的地质条件和地形地貌情况,一方面高层混凝土建筑的建设位置要远离石油储存场所、变电站、火电厂等地方,避免一些不安全因素的影响;另一方面,高层混凝土建筑的建设位置不能处于山坡、丘陵等位置,这些地方抗震不利。
(二)改进结构设计方案
高层混凝土建筑抗震结构设计方案要严格符合我国建筑工程的抗震能力要求和标准,其主体结构要能够调整其空间变形,在强大的结构延伸作用下,能够自动恢复到原来的状态,这样可以消除高层混凝土建筑结构主体变形的不利影响,确保高层混凝土结构处于牢固、稳定的平衡状态。在评定地震作用力对高层混凝土结构造成的不同程序影响时,要科学合理的进行构件布局,最大程度地协调和控制高层混凝土建筑结构各个部分的受力情况,提高建筑结构的抗震能力,重点考虑高层混凝土建筑竖向结构受力的情况,使其匀称平和、受力平衡,达到高层混凝土建筑的刚度设计要求,确保高层混凝土建筑结构不交错、有层次、不紊乱、有条理,提高高层混凝土建筑结构的整体稳定性和抗震能力。另外,要结合高层混凝土建筑施工位置周围实际的地质情况,在设计抗震结构时加入适当的防震措施,严格处理高层混凝土建筑的重点关键部位,降低整个高层混凝土建筑承受的均匀受力,确保建筑的均匀对称,利用这种受力变化规律,逐渐改变高层混凝土建筑的不规则竖向和水平的作用力,从而提高高层混凝土建筑的抗震效果。
(三)控制扭转效应
地震会产生扭转作用、竖向作用以及水平作用,在这些作用的综合影响下,会产生巨大的破坏力,导致建筑物倒塌、地裂等。地震发生时会面临很多不确定的因素,并且具有随机性,因此在高层混凝土建筑抗震结构设计时,不能仅仅考虑到地震的竖向作用和水平作用,还要充分考虑到地震的扭转作用,设置抗震结构的位移标准,测定最小位移和最大位移结构的刚度,保持混凝土建筑的整体结构都具有一致的位移,确保混凝土建筑抗震结构的每一个部分都能够达到设计标准,对房屋混凝土建筑的整体性能进行可行性研究,及时发现问题,及时进行研究和调整,最大程度地提高混凝土建筑的抗震能力。
(四)设置合理的高层混凝土建筑结构参数
通过模拟地震发生时对高层混凝土建筑的各种受力情况,设置合理的结构参数,计算和分析各个结构的施受力情况,如计算柱梁变形、墙体承载能力等。在设计和规划高层混凝土建筑抗震结构时,在充分了解高层混凝土建筑的质量检测、施工工艺、施工材料、地形条件、建设位置等方面内容基础上,把握高层混凝土建筑抗震结构设计的要点,优化和改进抗震设计的基本框架,在高层混凝土建筑抗震结构设计的关键位置进行详细的说明,不断提高高层混凝土建筑抗震结构设计水平。构建完善的高层混凝土建筑抗震结构设计数据库,深入研究高层混凝土建筑结构的综合受力情况,确定科学合理的力学模型,科学判断高层混凝土建筑抗震结构的合理性。高层混凝土建筑结构参数包括整体结构的刚度比、扭转角度及扭平比、震动周期等,对于高层混凝土建筑抗震结构设计需要多次协调和反复研究,设置合理的结构参数。
(五)建模计算
在满足抗震设防要求的前提下初步确定了框架的梁柱尺寸,随后可以根据初步尺寸建立结构计算模型。根据实际情况,采用PKPM 系列中SATWE、PMSAP 等进行计算。经过反复调整,计算出最优截面以后,就可以将计算结果打印,作为结构计算书,作为施工图的设计依据。
结束语
近年来,建筑行业快速发展,人们对于高层建筑的要求也越来越高,高层混凝土建筑抗震结构设计是高层建筑施工建设的一项重要研究内容,在结构设计当中,对抗震概念和构造的理解,需要不断深入,不断总结,在充分理解抗震设计模式的基础上,做到建模合理,计算准确,构造得当。通过综合分析高层混凝土建筑建设位置的地质环境,优化抗震结构设计,提高高层混凝土建筑的抗震能力。
参考文献:
[1] 建筑抗震设计规范(GB50011-2010)北京:中国建筑工业出版社, 2010
[2] 高层建筑混凝土结构技术规程(JGJ3-2010)北京:中国建筑工业出版社, 2010
[3] 建筑地基基础设计规范(GB5007--2002)北京:中国建筑工业出版社, 2002
篇8
【关键词】建筑框架结构;设计;参数选取
伴随着国家建筑事业的发展规模不断壮大,我国的钢材产量也逐年不断呈上升趋势,因此,结合钢筋混凝的建设建筑框架结构设计就成为时下建筑行业的焦点关注问题。另外,当前不论是工业化建筑还是民用化多层建筑的功能也逐渐日趋多元多样化,这就促使了实际施工过程中对建筑结构框架的具体规划设计遇到了诸多难题,因而作为工程建筑机构设计人员就要充分遵循框架设计中的具体实施规范的基础之上,大胆实践尝试,不断优化框架结构设计方案的重点、难点。
1 框架结构独立基础设计相关的荷载取值问题
当建筑地基所承受的受力范畴内不存有软弱粘性地质时,多层框架建筑多半运用柱下独立基础设计。在8到25层之间的民用高层建筑中,对载荷相当多的结构多层框架建筑设计考虑时,一种情况是可以不对地基的承载能力以及建筑的抗震能力进行验算;而另一种是对其结构独立设计基础时,在实际操作中,对施工作用的项面的外载荷只考虑轴取设计和弯矩设计,而忽略建筑框架结构设计的无剪力设计,或者只考虑轴力设计值的设计方式,以上的这两种设计情形,均会导致基础作业设计尺寸偏小,以致使配筋的可操作性大打折扣,从而影响了建筑结构基础本身的安全性。
2 结构框架梁类问题的基础设计
建筑框架的结构房屋埋深设计过大时,为了减少相应的地层柱的设计长度与其地层位移时,可对基础系梁的位置进行设计做以调整。该阶段的系梁应按照一层框架梁进对其设计,同时在此基础上应对从梁往下的柱可按短柱去解决,而如果工程条件符合《建筑抗震设计规范》第6.1.11条规定,应设基础系梁,此时可根据抗震要求,沿两个主轴方向设置构造基础系梁。构造基础系梁纵向受力钢筋可取上述所连接柱的最大轴力设计值的10%作为拉力或压力来计算。另外,为了准确的计算基础系梁的跨度,可根据《规范》中的实施要求对基础梁下与独立基础的台阶或者锥形斜坡间的空隙方位用混凝土浇筑到与基础顶面持平,之后再浇筑基础系梁。
3 结构设计的重要参数的选取问题
根据《抗震规范》中的设计要求,其明确指出,要对计算机分析的计算理成果,要通过实际建筑设计的条件,去判断并确认出有效的符合实际工程框架结构的设计。常规情形下,计算机的计算程序分析,主要是对房屋结构上的自振周期、楼层地震剪力系数、楼层之间的弹性位移以及弹塑性层问位移做出有利分析。对其主要分析的内容包括:楼层的侧向刚度比,振型参与质量系数,墙和柱的轴压比及墙、柱、梁和板的配筋,底层墙和柱底部截面的内力设计值。一次,为了分析判断计算机计算结果是否合理,进行结构设计计算时,除了有合理的结构方案、正确的结构计算简图外,要正确填写抗震设防烈度和场地类别,同时视实际情况,选取电算程序总信息中的其他各项参数是十分关键的。
3.1 结构震等级设定
在建筑项目的结构设计中,大多房屋建筑按照防震等级分类均属于丙类建筑,像办公楼房、商品房、民用高层建筑以及一些工业建筑等,这类建筑的抗震等级建筑施工时可依据烈度、结构设定类型与建筑设计高度,按《抗震规范》的6.1.2条去设定。而在像能源、交通、通讯、医疗、消防等类建筑,也包括像大型场馆用地、大型商务商场等公共建筑的具体设定,应当根据《建筑工程抗震设防分类标准》(GB50223―2004)对这类建筑确立出归类。而对于乙、丙两类的防震作用都应按照当地区域的抗震设防烈度去具体计算并设计。首先是乙类建筑结构抗震性设计,常规情况下,当抗震设防烈度为Ⅵ―Ⅷ度时,抗震的防控设计都应按本地区域的抗震防控烈度去提高一度设计要求。对于具体性的抗震措施的设定,实际上是指原有的本区域的地区抗震防控烈度,去有针对性的提高一度抗震烈度,其依据是《抗震规范》所确立出的抗震等级规定;而当Ⅶ度区域性的乙类建筑高度如果超出规定的要求范畴时,就需要规定比一级抗震等级上更为合理的抗震举措。如:某Ⅶ度地震区城市的一个大规模商务商场和一个二级医院的门诊部都应归于乙类建筑。但是假使设计人员把其按照丙类建筑来具体规划设计时,就致使建设物的抗震性能大打折扣,还要对设计的抗震结构计算做出较大程度上的修改。
3.2 地震力的地震型组合数
对于多层建筑的框架结构设计时,如果对扭转耦联因素不考虑在内时,地震力的振型组合数起码应按照规定,选取为3。而如果振型数在高于3的情形下,就应当设计计算为取3的倍数,但还是计算还是不能多于层数;在建筑层数≤2时,振型数的设计选定就可设定为层数;而有些建筑实际上外形设计包括结构设计都不是常规情况下的规则高层建时,并对扭转耦联加以考虑时,此时设定振型数就应≥9;建筑层数较多或其结构设计的刚度突变程度较大变化时,其所设定的振型数的组合数就宜多取,如合计的结构存有转换层,顶层还有塔楼形式的多塔结构等,振型数就应选取≥12去按实际情况设取,也可以选取更多的振型数。但最后敲定下来的选取数不能多于房屋层数的3倍。另外,《抗震规范》中指定确立出,合理的振型个数正常情况下是能够取振型参与质量的总质量的90%所需的振型数。而诸如SATWE电算程序的强大计算功能,就能够实现合理设取并会根据建筑情况作出有力分析,综合布局,它能很方便地输出这种参与质量的比值。某些设计人员不太重视电算程序使用手册的应用,选取振型数时比较随意,这是值得改进的。此外,由耦联计算的地震剪力通常小于非耦联计算得来的数值,因此,只有结构存在大幅度扭转时才采用耦联计算,但是应当在必要时补充非耦联计算。
3.3 结构周期折减系数
建筑结构的抗震设计中的抗震墙结构中由于有填充墙的存在,使结构的实际刚度高于理论的计算刚度,并且计算周期高于实际周期。因此,导致计算出的地震剪力过于小,致使结构的安全设计可能有所偏差,这就需要对结构的计算周期可作出适当的折减,但同样折减系数过大也是不稳妥的。对于框架结构来说,采用砌体填充墙时,周期折减系数可取0.6―0.7;当砌体填充墙相对较少与采用轻质砌块时,可取0.7―0.8;完全采用轻质墙体板材时,可取0.9。另外,对无墙的纯框架,计算周期是可以不折减的。以上问题在多层框架结构设计中比较常见,也常常被忽视。设计人员应引起注意,确保结构设计质量,以免造成错误。
结语:
根据混凝土框架结构设计问题在实际设计研究阶段,可能会遇到诸多的客观性问题,在此不在赘述。因此,设计人员在对房屋框架结构设计上,应当考虑设计方案的可操作性,对可能影响解决问题的因素要多加留意,并及时采取有利、有效措施去及时处理、整改;而作为一个结构设计者就需要在遵循各种规范的前提下大胆灵活的解决一些结构方案上的难点重点并在工作中不断的总结和完善。
参考文献:
[1]张丽红. 多层建筑框架结构设计问题的几点研究[J]. 中国科技财富, 2011,(03).
[2]黄春明. 多层框架房屋结构设计中的几点思考[J]. 中国高新技术企业, 2010,(30) .
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关键词:高层建筑;地下室;结构设计
高层建筑地下室的功能分区性极强,如:人防、车库等,占据了很大的地下室空间,地下室结构设计时应按照各功能分区的规范要求,同时提高地下室结构设计的质量水平,以此满足高层建筑地下室设计的基本需求。随着我国建筑行业对高层建筑地下室结构设计要求的不断提高,必须保障地下室结构设计的合理化与经济性,进而增大了地下室结构设计的难度。
一、高层建筑地下室结构设计策略
高层建筑地下室结构设计的内容比较多,综合分析地下室结构施工案例,规范设计的策略。
1、荷载设计
地下室结构的荷载设计中,重点考虑了不同部位的荷载需求,便于计算出准确的组合荷载[1]。高层建筑地下室荷载设计中,体现在水压、土压和自重等方面,组合荷载包括:各层楼板、基础、外墙和承重墙,不同部位对应了特定的荷载设计,例如:承重墙组合荷载中的静荷载、自重荷载等,计算出荷载的总和,规范组合荷载的数据。地下室荷载设计的实践性强,按照结构特点,划分出具有组合设计条件的荷载,防止荷载组合设计中出现重复的荷载,确保地下室结构荷载的精准性。
2、顶板设计
地下室顶板作为高层建筑地上结构嵌固端中的一种,具有水平约束的作用力,顶板设计的刚度决定了约束力的强弱,所以地下室顶板应该具有足够的刚度;同时,当负一层作为人防区域时,还要满足人防的设计要求。高层建筑中,普通地下室顶板的厚度不宜小于160mm,作为上部结构嵌固部位的地下室楼层的顶楼盖应采用梁板结构,楼板厚度不宜小于180mm。
3、外墙设计
外墙设计较为繁琐,受到规范计算要求和场地条件的影响,必须充分考虑外墙弯矩调幅作用。外墙设计一般按照底部固接、上部跤接考虑,外墙设计应满足水土压力及地面荷载侧压作用下承载力要求,外墙设计采用了多跨连续计算,遵循水平集中力的系数要求,维护侧壁与底板的平衡受力[2]。例如:某高层民用建筑工程中,地下室结构中的车道空间内,底板的抗弯性能过低,而且低于相连侧壁,施工中按照原来的设计方案进行,导致外墙的厚度偏离标准,降低了地下室外墙的稳固性。所以,外墙设计时,应按照地下室空间的功能要求,调整外墙的弯矩调幅,规范外墙设计。外墙的竖向和水平分布钢筋应双层双向布置,满足规范规定的间距及配筋率要求。高层建筑地下室外周回填土应采用级配砂石、砂土或灰土,并应分层夯实。有窗井的地下室,应设外挡土墙,挡土墙与地下室外墙之间应有可靠连接。
4、底板设计
高层建筑地下室底板结构,应根据底板结构承载力计算结果,同时考虑基础承台的作用。底板应计算正截面受弯承载力,其厚度尚应满足受冲切承载力、受剪切承载力的要求。高层建筑主体结构地下室底板与扩大地下室底板交界处,其截面厚度和配筋应适当加强。
5、抗浮、防渗设计
抗浮设计的目的是消除地下水对地下室以及邻近地下室楼层的不利作用影响,地下水是抗浮设计中的关键因素,落实极限状态的设计,还能防止地下水引起局部破坏[3]。抗浮计算与地下室的面积、形状等都有关系,不能单纯的计算抗浮极限,还要提高对洪水抗浮的重视度,也要考虑洪水期的抗浮极限,注重连接点处的抗浮设计,保护地下室结构的稳定性。
防渗是高层建筑地下室结构设计时需要重点考虑的方面,需要有效的解决地下室结构中可能出现的渗漏问题,如:混凝土收缩产生裂缝引起的渗漏、混凝土浇捣密实度不足引起的渗漏等。比较常用的防渗方法有:设置后浇带、在地下室使用抗渗混凝土等,应做到避免在地下室结构设计中留有过多的缝隙,以提高地下室结构整体防渗的水平。防渗的主要目的是保护地下室结构,防止钢筋遇水侵泡腐蚀,还可以防止混凝土变形。
二、高层建筑地下室结构设计中的安全隐患
高层建筑地下室结构设计中,潜在明显的安全问题,根据结构设计分析,例举常见的安全隐患。
1、防水设计不足
高层建筑工程中,地下室防水设计不足,造成积水、渗水的情况,导致钢筋出现锈蚀的问题,无法保障地下室的稳固性。部分高层建筑不重视地下室结构的防水设计,进而造成积水破坏。
2、抗震设计不规范
抗震性能是地下室的主要性能,对地下室结构体系的要求较高。抗震设计应该综合考虑高层建筑与地下室结构,不能仅以地下室结构为主。部分高层建筑地下室结构的抗震设计中,忽略了地上荷载的影响,导致抗震规划不规范,达不到建筑抗震的标准,导致地下室结构潜在安全隐患。
3、剪力墙设计缺陷
地下室结构中的剪力墙,同样需要遵循规范标准中的约束内容,实际高层建筑中较容易忽视地下室剪力墙的设计,导致剪力墙的尺寸、分布等方面出现了严重的缺陷,无法支撑地下室的稳定性,达不到标准的承载值。地下室剪力墙设计缺陷的危险性较高,地上楼层施工时,如果超出剪力墙的承载范围,即会破坏地下室结构,促使其出现变形或坍塌的危险。
三、高层建筑地下室结构设计中的优化措施
地下室结构在安全隐患的干预下,出现了质量问题,为了加强地下室结构控制,提出几点优化措施,规避安全隐患。
1、规范防水设计
地下室防水设计,先要决定防护级别,再安排防水工作。结合地下室防水需求,提出两点规范措施,如:(1)主体防水,主体具有自主防水的优势,添加混凝土防水设计,按照地下室防渗设计标准,控制主体防水设计,防止主体结构漏水;(2)节点防水,重点处理地下室的缝隙,避免缝隙处理不当而出现走水的现象,可以在节点位置设计有效的止水带,保障节点防水设计的规范性。
2、强化抗震设计
地震对地下室结构的破坏比较大,结构设计中应该明确地震中常见的破坏点,如:接缝、粘合点等,对其采取强化的抗震设计,提升抗拉、抗弯的水平,确保地下室具备抗震的能力,维护地下室的稳固性。地下室结构抗震设计中,需考虑地上荷载的影响,综合设计抗震措施,还要增加抗震构造,预防地震破坏,满足地下室结构的抗震需求。
3、完善剪力墙设计
高层建筑工程中,地下室结构中的剪力墙设计,需要控制剪力墙的布置和间距,不能出现设计误差,按照地下室结构的实际情况,规范剪力墙的设计,避免剪力墙承载不足或失控[4]。例如:剪力墙间距设计时,需要符合楼盖刚度的标准,如果楼盖开洞较大,此时剪力墙间距应该缩小,防止承载力过于集中而出现支撑问题。由此剪力墙的设计要保障综合性,通过实际情况完善剪力墙的具体设计,确保地下室结构的安全。
结束语
安全是高层建筑地下室结构设计中的首要原则,强调结构安全的重要性。根据高层建筑地下室结构的具体设计,找出潜在的安全隐患并提出优化措施,以此来规范地下室结构设计,促使其可满足现代建筑行业的相关标准。地下室结构设计与高层建筑施工存在直接的关系,加强地下室结构设计质量控制的力度,优化地下室施工的环境。
参考文献
[1]白翔.高层建筑地下室结构设计问题探讨[J].科技创新与应用,2014,27:242.
[2]周钰涵.高层建筑地下室结构设计要点分析[J].科技创新与应用,2015,08:164.
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【关键词】建筑结构设计原则设计方案
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,为了是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
在结构体系巾,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,底部剪力法仪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)昆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陛的同时,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,在构建配置上,设计人员应将整个建筑的钢筋配率范围确定,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,要确保钢筋安装到制定位置,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,将通风暖热措施融人到建筑结构设计中。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。
3.1一般住宅
在一般多层砌体住宅结构设计中,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多层住宅
与一般住宅不同的是,多层住宅物理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。
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