建筑结构工程论文范文
时间:2023-03-25 13:29:41
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篇1
在设计的过程中,主体结构的选择是非常关键的一个环节,如果选择的结构体系类型不同,会导致工程的造价也出现比较大的变化。在设计时,结构工程师要按照建筑师的要求,在保证建筑功能的基础上对建筑的结构类型进行确定,使建筑达到适用、可靠、安全的效果。在选择结构类型时,要严格按照下面几个原则来进行选择:
(1)确定建筑的高宽比。在规范中房屋高宽比的规定虽然不是一个必须要满足的条件,但是它是一个对结构刚度、整体稳定,抗倾覆能力,承载能力和经济合理性的宏观控制指数。一般满足高宽比限制的结构有更好的抗侧刚度,是比较科学的结构方案。
(2)结构设计。在结构设计时,要根据建筑的材料性能、建筑的功能、建筑的高度、抗震设防烈度、抗震设防类别来选择合适的结构体系。
(3)要达到建筑造型和功能的要求。在布置水平构件和竖向构件时,要在满足建筑造型和功能的前提下进行选择,比如梁、柱子、板等,使其构成一个空间结构,从而抵抗水平力和竖向力。竖向力主要由竖向可变荷载和建筑物的自重构成,水平荷载主要由地震和风荷载构成。
(4)在正常使用的过程中,高层建筑要具有良好的刚度,防止因为出现比较大的位移,导致结构的承载力和稳定性受到影响。
(5)对抵抗水平力的结构构件进行合理的布置。要使结构抗侧力的合力中心和水平合力作用点的投影尽可能接近,从而降低出现偏心的情况,避免产生影响建筑物的扭矩。
(6)确定抗侧力构件的具置。质量中心要和刚度中心尽可能接近,减小建筑扭转效应。
(7)建筑楼层的高度。通常情况下,建筑面积确定时,如果增加建筑楼层的高度会导致单位面积使用的材料数量增加。
2优化多层框架结构柱网的大小
在建筑工程中,框架结构柱网的布局会直接影响工程的造价,当柱距比较小的时候,力的传递路线比较短,楼盖结构使用的材料也相对较少,但是使用的柱构件材料会增加,和基础费用相比,当柱网比较大的时候,会增加梁的高度,提高配筋率,导致造价升高,所以,柱网尺寸的合理性不仅对结构的受力有比较大的影响,而且还会节省材料的使用量。
2.1结构布置的方案
根据建筑场地以及使用功能的具体情况,分别布置三种结构方案进行建模计算对比。
2.2对比方案
本工程使用PKPM-SATWE软件对方案进行计算,前三个阵型的振动周期,X、Y方向的扭转系数和平动系数如表1所示。从表中可知,方案二的扭转周期出现在第二阵型,说明该方案的结构沿两个主轴方向的侧向刚度相差比较大,且扭转周期比已超过0.9,属于特别不规则结构,在地震作用下建筑的扭转效应较大,可能引起不良后果,故结构方案不考虑方案二。在方案一和方案三中,由于方案三的柱距较小,方案三的梁、柱截面积是最小的,方案一的梁、柱截面积次之。经过对模型进行配筋计算,方案一由于Y向的框架梁的跨度适中,并向外挑出,受力比较合理,配筋的计算也会降低很多,而方案三由于柱网很密,计算得到的梁配筋结果都比较小。两个方案的层间位移计算数据均满足规范要求,方案三在位移比控制方面更具优势,说明其在地震作用下的扭转效应更小。在材料用量方面,方案一使用梁向外进行悬挑的方法可以使内跨梁的受力比较合理,材料的使用量比较经济。而方案三和方案一相比,虽然框架柱的柱网比较密,框架柱数量相对较多,但由于框架柱截面以及配筋均比较小,故方案三梁工程的经济指标总体上要小于方案一。例如在本工程中,方案一钢筋含量约为34kg/m2,方案三含量约为33kg/m2,,市场钢筋时价约为4000元,每立方米砼时价约为350元,则方案三梁柱的综合造价比方案一可节省约22100元,经济性较好。在降低结构柱网大小不会对建筑功能造成影响的基础上,使用方案三时,需要对基础造价因素进行考虑,例如当基础的结构形式为天然地基基础时,两种方案的工程量大致是一样的。当以桩基础为基础形式时,工程量和桩的类型有比较大的联系,如果使用承载力比较小的桩型,在布桩数量方面的差距是不明显的。如果使用单桩承载力比较大的大直径桩型,布桩时考虑单柱单桩,由于柱子的数量增加,桩的数量也会有所增加。所以在设计时,要根据具体的基础工程量和楼盖工程量的和来进行柱网尺寸的选择。
3平面规则对建筑结构造成的影响
建筑结构的平面规则性是影响建筑抗震效果的一个重要指标,规则的平面结构的地震反应要远低于不规则平面结构,地震灾害也会比较轻。结构计算可以将地震影响下结构的受力情况反映出来,使设计人员可以更好的根据地震反应情况对结构进行控制,设计出具有良好抗震效果的结构。通常情况下,越是简单的平面形状,单位造价相对来说就比较低。比如圆形结构,不仅受力相对复杂,而且建筑施工比较复杂,施工过程中需要花费比矩形建筑更高的费用。通常情况下,在建筑施工中,矩形和正方形会更加有利于居家布置和施工,此外还可以有效的降低工程的施工造价,在长方形住宅中,以长宽比为1∶2的住宅为最佳。而且由于工程平面规则,可以充分利用抗侧力构件进行水平力的传送,结构的刚度可以达到设计的要求,具有良好的经济性和安全性。
4结语
篇2
随着社会的进步,我国的城市化也在加速发展,这种社会高速发展的现状也给我国的建筑行业提供了巨大的发展商机与发展前景,然而在高速发展的同时我们不能只注重数量的增加,而忽视了质量的保障。土建工程作为建筑实施中最基础的项目工作,直接影响到整个工程的稳定程度和质量高低,因此必须注意建筑工程实施中对土建技术的应用。
二、土建技术的概念和常见问题分析
1.土建技术的概念
所谓的土建技术指的是与水、土有关的基础工程设施的设计、建造以及后期养护维修等一系列的工作,目前大部分的工程项目都是用的土建技术。随着建筑行业建造技术的不断发展,土建技术的内涵和外延都有着不同程度的深入和扩展,在未来的工程建造中也会起着越来越重要的作用。
2.土建技术应用中常见的问题
虽然建筑领域的相关技术人员一直在不断发展我国应用土建技术的进程,但是毕竟起步比较晚,且起点不高,也就导致土建技术仍然存在着影响工期、成本、工程质量等方面问题的不完善和不成熟的部分,这些技术上的漏洞使企业财产和利润时常发生成本超额输出和利润回收困难等问题。造成工程质量问题出现的原因是多种多样的,任何一个细小的误差都有可能导致更大的失误出现,比如盲目套取方案图纸导致计划和实际情况不匹配、内部荷载力计算失误、建筑结构和建筑材料选取失误等等,都会影响建筑物整体的质量。
三、钢混结构特点和优势分析
1.刚混结构最大的特点就是坚实和坚固,且受力比较均匀,在实践中能够很好的节约材料,实现企业资源最有配置的目标。其中,均匀受力的特点能够保持建筑物不会因为外部横向荷载力和竖向荷载力等的作用导致裂缝或者位移,提高了建筑物的质量和安全程度。
2.钢混结构所支撑的建筑工程具有极强的稳定性,能够在台风、地震等人力不可抗拒的自然灾害等外部因素下避免财产的破坏和生命安全的威胁,有效的防止外界因素对居住条件的破坏和人民生活质量的破坏。因此,钢混结构也成为了现代工程建造中很多企业所追崇的一种建筑结构,广泛应用于各种种类的建筑项目之中。
3.钢混结构对于建筑工程项目整体的经济效益水平的提高也有着十分重要的推动作用。因为钢混结构的技术相对于简单,原材料成本较低,制作工艺并不复杂,因此所耗费的前期投入以及后期维修费用都较低,预期未来可能发生的因质量问题导致的财产损失也较小,因此从期初到期末,整体的成本支出都比较低,给企业盈利带来了很大的空间。
4.钢混结构由于结构的简易性,因此在设计环节和施工过程中都给技术人员和施工人员带来了极大的便利。由于钢混结构具有安全稳定的性能,且施工难度小,因此整个成本大大降低,安全隐患也控制在了合理的范围内,所以整个施工的效率和建筑的质量都会随之上升,工作量降低,工作周期减短,人工、材料、机器等一切投入也会随之节约。
四、钢混结构在土建技术中的应用
1.关于建筑施工混凝土土建技术的应用
混凝土技术在整个建筑项目中就充当着皮肤组织和筋脉的作用,如果皮肤塌陷、筋脉不稳,就会给整个工程项目造成巨大的损失和错漏。所以在进行建筑工程建设时,一定要挑选适合的混凝土辅料和主料,并配以合理的比例配比,使混凝土的韧性、抗拉伸性、抗负荷性、抗冷热性都得到全方位的提升。同时,混凝土技术的合理使用也会减少墙体裂纹以及内部构造裂缝的产生,起到了粘合整个建筑的重要作用。
2.钢混结构中的土建防水技术的应用
防水技术是土建工程项目一个重要的影响因素,如果防水工作不到位就会使工程内部产生裂缝和泄露,影响建筑的使用,并且为后期的维修增加了很大人工压力和资金成本,对于企业的综合竞争力和市场形象声誉都有着极其不利的影响,因此,对于防水关的掌控是相关技术施工人员和管理层不应忽视的重要问题。
3.钢混结构在土建屋面施工技术的应用
在工程建设时,房屋的屋顶工艺和屋面技术对于建筑的整体使用起到了重要作用,尤其是这些组成部分的防水性能的强弱直接决定了建筑的质量和使用。因此要挑选合适的防水材料,加固屋顶和屋面钢混结构的防水性能,使房屋更加的坚固耐用。在注重防水目标实现程度的同时,也要秉着人文关怀主义,关注居民和建筑使用者的健康状况,尽量选取污染程度较低,对人体无公害的材料,只有这样才能真正实现满意度高的工程建筑。
4.关于建筑施工的土建钢筋连接技术的应用
建筑工程的钢筋就如同人体的骨骼一般重要,没有坚实的骨架,在宏伟的建筑也会沦落坍塌,因此项目进行的过程中必须严格按照土建钢筋连接技术的相关规范,不断发展钢筋连接技术,根据施工的具体情况灵活安装钢筋结构,使工程建筑的主体得到更为坚实的支撑,保证项目施工的安全性和可靠性,提高土建工程的质量水平和使用满意回馈程度。
5.混凝土梁与圆管柱连接点的技术深化
一般二者相连接并不是简单的套筒式联结,因为套筒式联结方式虽然施工简单,速度快且耗费的人工、物力都较低,但是缺乏可靠的坚固性和韧性,所以一般来说施工方会选择采取更为坚实紧密的焊接环形联结,在连接的过程中要注意很多安全事项,其中最重要的是环形钢板的宽度,不能太窄,否则会加大焊接难度,也不能过宽,否则会造成不必要的材料浪费,因此,在连接混凝土梁和圆管柱时的施工要点就是对于环形钢板宽度的控制。
6.混凝土梁主筋和十字形劲性柱连接点的技术深化
在混凝土梁与H形劲性柱翼缘等相互连接时一般采用的是套筒连接,或在钢柱腹板上进行打孔,在柱翼缘板上进行布置时要注意梁筋数量的控制、肢数控制以及位置控制,保证混凝土梁安装的稳定性、对称性和安全性。同时,这也是一项需要加以重视的技术,因为如果连接点的技术安装工作没有做好,对于后期的使用、养护维修都会造成巨大的问题,比如会因为外界压力产生位移,从而导致建筑裂缝、断裂等因素,从而诱发水、电等一系列使用的麻烦和障碍,因此做好链接点的安全工作和监督控制对于整个建筑的质量起着至关重要的作用。
五、结束语
篇3
风载对高层建筑有着十分重要的影响,随着建筑高度的增高,结构对风载作用的敏感程度骤增.根据建筑物表面局部的体型系数和风压峰值,可以求的建筑物顶端的最大加速度,在此基础上,进一步计算风荷载对地基点的倾覆弯矩,从而评判风载对高层建筑的稳定性影响,此外,还应评判在风振作用下人的舒适度.风载作用下结构的风振总响应为:式中W0为调整后的基本风压值;βz为Z高度处风振系数;μs为风载体型系数;μz为风压高度变化系数.
2工程概况
某大厦位于浙江省乐清市清远路与双雁路的交叉路口处.大厦总建筑面积16733m2.大厦平面呈L形,长边45m,短边20m,宽17m.大厦分主楼和附楼两部分.地面以下主楼两层,附楼一层.地面以上主楼18层,附楼5层,1-5层为移动电话公司用房,1-5层高4.5m,6-18层为住宅,层高均为3m,其中19层机房、20层屋顶水箱部分缩进,形成露台.主楼设两台电梯和一座楼梯,楼梯可通至主楼屋顶.楼梯顶部设容积为50m3的水箱,电梯井筒顶部设机房.主楼高度58.5m.附楼1-5层为商场,主楼2-4层为办公用房,附楼屋顶设屋顶花园和公共娱乐休闲场所.附楼设楼梯两座,可通至附楼屋顶.地下1层设停车场,层高3.5m.地下2层设水池、发电机房、空调机房等,层高3.5m.总平面布置图如图3所示.
3结构设计
3.1基本设计资料
建筑物抗震设防重要性类别为丙类,建筑结构安全等级为二级,结构重要性系数γ0=1.0.根据《工程地质勘察报告》,地面以下15m为淤泥,属软弱土,地面至坚硬土顶面的距离约35m,即场地覆盖层厚度为35m,建筑场地类别为Ⅲ类,属不利地段.该地区地震基本烈度为7度,因此建筑物抗震设防烈度为7度.大厦框架结构抗震等级为三级,剪力墙抗震等级为二级.
3.2结构选型与布置
考虑到场地土为软弱土,为增加结构刚度,减少延性,大厦主体采用框架-剪力墙结构,剪力墙设在主楼中心,楼梯及电梯井四周,以提高大楼重要部位强度及安全性.主、附楼之间,考虑到地下水位高,留缝较难处理,基础采用厚板桩筏,主、附楼之间不设缝,先留出后浇带(宽1000mm,包括地下室底板及边墙),待主楼施工完毕、沉降基本稳定,两者再连为整体.预留后浇带时,钢筋不断,后浇带的混凝土强度等级C35.后浇带预留在主楼与附楼之间,靠附楼侧2m处.大楼高宽比为3.69,小于5;大楼主体埋深7米,大于1/15H=4米;柱的截面尺寸,主要由轴压比进行控制;梁的截面尺寸,主要由计算结果进行控制;地面以下淤泥较厚,承载能力低,因此采用桩筏基础,施作钢筋砼预制方桩.
3.3荷载标准值
恒载分为楼面均布恒载一级梁上线性分布恒载.楼板结构自重作为外部荷载手工输入程序计算.梁、柱及砼墙体自重,可设定参数由程序计算.限于篇幅,恒载值未列出,可依据规范查询.地震荷载本建筑抗震设防重要性类别为丙类,按7度抗震设防,Ⅲ类场地上的高层建筑,按《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2002)[6]第3.3条规定,必须计算地震作用.考虑两个方向的地震作用,且结构质量和刚度分布明显不对称,因而需计入双向水平地震作用下的扭转影响.风荷载根据《建筑结构荷载设计规范》(GB50009-2012)[7]的规定,基本风压值W0=0.55kN/m2,基本风压值得调整系数为1.1,调整后的基本风压值W0=0.61kN/m2.建筑物所在地的地面粗糙度为B类,即中小城镇.风载体型系数μs取1.4,风压高度变化系数及风振系数由程序自动计算.结构整体座标与风力作用方向的夹角为49.97°,考虑两个方向的风力作用.
3.4结构设计计算
结构计算,采用中国建筑科学研究院PKPMCAD工程部编制的系列软件.用PMCAD建立结构模型,运用多层及高层建筑结构三维分析与设计软件TAT进行上部结构计算,运用基础CAD软件JCCAD进行基础底板计算及桩基验算,并运用该系列软件绘制施工图.考虑到地基土为软弱土,对结构的嵌固作用不大,因此,取地下一层地面为结构嵌固端,其四周的混凝土墙,作为一种安全储备,不参加结构计算;屋顶的机房、水箱层,计算求得的水平地震作用应增大,但不下传;地震作用采用振型分解反应谱法计算,振型个数12个.程序自动模拟施工过程,恒载逐层加载,活载一次加载.用TAT计算时,活载满布且一次计算的结果,常比活载可能不利布置的实际情况小很多.因此,按恒、活载分开计算,考虑活载不利布置.活载的折减对基础设计有利.如果活载不折减,可能导致因桩数过多,而造成基础施工十分困难.梁面活载折减系数按规范要求,由计算机程序自动执行.柱、墙活载折减系数取法按荷载规范要求执行,可进行人机交互控制,修改各层活载折减系数.只对以柱、墙为支座的主梁调幅,调幅系数0.85,梁跨中正弯矩放大系数取1.2.高层建筑中,柱的截面尺寸往往较大,而梁的计算长度是从中到中的轴线距离,这样在柱端的弯矩已算到了柱中心,而往往偏大.可以考虑适当折减梁端弯矩,修正后的梁端弯矩不小于原弯矩的2/3.由于连梁两端刚度、剪力大,很可能会出现超筋情况.剪力墙的承载能力往往较高,连梁进入塑性状态后,允许其卸载给剪力墙,连梁刚度折减系数取0.7,梁扭转刚度折减系数取0.4.
4计算结果分析
4.1结构自振周期分析
结构前3个自振周期计算结果如表2所示,计算结果显示,结构的前3个自振周期(T1-T3)在正常范围内,没有异常.计算结果显示,结构x、y方向的前三个振型曲线连续、光滑,没有出现突然的转折点或不规则凹凸,表明结构竖向刚度变化较为均匀,设计指标符合要求.
4.2位移计算结果
通过对结构在水平载荷(地震荷载、风荷载)控制作用下的位移进行计算,得到各楼层x方向的节点最大水平位移结果如表3、表4所示,表中:Floor为层号;Node为x向累积位移最大节点号;DX为x向累积最大位移(mm);node为x向层间位移最大节点号;dx为x向层间最大位移(mm);dx/h为x向最大位移角;h为层间高(m).表3、表4的结构位移计算结果表明,在地震作用或风荷载的作用下,楼层的位移基本上是连续变化的,无明显的突变和折点,位移曲线为反S形曲线,表明结构布置较为合理可行.此外,在风荷载作用下,楼层层间位移与层高之比d/h<1/900,结构顶点位移与总高度之比D/H<1/950,均满足规范要求.
5结论
篇4
【关键词】土木工程建筑结构设计;存在问题;改进建议
在我国城市建设正在如火如荼的开展,城市建设的一个重要标志就在于城市建筑的高速发展,现代城市高楼大厦已经是一个极为重要的体现,但是城市建筑的发展还需要解决许多的问题,尤其是在我国地域差异较大,人文特征有别的国家,如何进行有效的土木工程建筑结构设计,为人们提供舒适可行的安居环境,是建筑企业或者机构需要重点思考的方面,这也是保障其发展的一个前提。其实经过几十年的发展,我国土木工程建设结构设计水平和能力已经得到了极大提升,但是囿于多种方面的原因,其中存在的问题还需要我们进行深入的剖析解决。
一、我国土木工程建筑结构设计中存在的问题分析
从我国近些年土木工程建筑结构设计的发展来看,城市建筑水平已经得到极大提升,建筑工程设计也开始多样化,并且在实际的工作中较为注重对于人们生活质量要求的相关问题,但是具体分析来看,我国土木工程建筑结构设计存在的问题也是有的,而且这些问题体现在多个方面,需要引起设计者和相关管理者的关注。
1.土木工程建筑结构的牢固性有待提高
众所周知一个建筑工程最为主要的就是要保障具有牢固性,这不仅仅体现在建筑物的安全和稳定,更主要的是对于居住者的一种安全保障,引起要切实做好牢固性的管理工作。载现代社会的土木工程建筑结构设计中,如何做好工程牢固性的相关工作逐渐成为一个较为重要且必须思考的问题。但是我国土木工程建筑结构设计中对于这一问题的解决力度还不够,其中存在的一些安全隐患问题并没有切实的解决。在土木工程建设结构设计中,虽然表面上没有任何问题,但是一旦出现自然灾害,比如地震、火灾等都有可能对于建筑物造成巨大的冲击,致使建筑结构发生一定的变化,对人们的生活安全造成严重影响,这些问题都是在土木工程建筑结构设计过程中没有做好地基工作。比如在我国2008年发生的汶川大地震造成众多房屋、桥梁等出现坍塌的情况,都是因为没有做好工程牢固性的保障工作。
2.构造柱和承重柱的区分问题
土木工程砖混结构建筑的构造柱和梁配合设计,能够起到良好的防止墙体断裂的情况,是一种重要的保障措施,更是对居住者生命财产进行保障的重要基础,但是在现实的工作中,一些土木工程建筑结构设计人员没有清晰的认识到两者的区别,尤其是没有分清楚构造柱和承重柱的概念,将承重柱的设计方法直接套用到构造柱设计当中,没有为构造柱设置基础。因此,难以抵抗地震的震动强度,从而导致结构裂缝、沉降等,甚至引起建筑物倒塌。另外。为了方便分析承重柱受力,将其截面面积设计得太小。这样在外力的作用下,柱体和梁体就会出现开裂问题。
3.缺乏对环境因素的考虑
前面已经提到,我国是一个地域差异较大的国家,每一个地区都具有自身的特征,不仅仅是居民对于建筑的需求,更主要的是建筑结构设计中的一些需求问题,比如地域环境对于建筑结构设计的影响,在我国东西南北土质、水质、文化等因素差别比较大,比如在潮湿度方面,南方比北方较为潮湿,那么如果在土木工程建筑结构设计过程中不能进行有效的考虑,而采用同样的建筑结构设计理念,在建筑材料的使用方面没有区别,那么在建筑物的使用过程中必定会出现一些问题。
二、土木工程建筑结构设计问题的有效改进措施
作为土木工程建筑结构的设计人员,在进行相关设计工作的过程中必须主动进行实地调研,不断 提高自身的设计水平,尤其是对于上述提到的一些问题必须进行及时的改正,提高认识,全面提高建筑结构的设计水平,保障工程的质量和人民群众的生命财产安全。
1.全面做好牢固性设计工作
前面对于牢固性设计存在的问题进行了详细的分析,因此作为设计人员在未来设计的过程中必须充分重视这一问题,第一个方面是做好内力组合设计工作。内力组合是土木工程结构承载力抗震设计的要点,它要求在调整承载力抗震系数的基础上设计。工程结构抗震设计要求材料强度的设计值应大于没有考虑抗震要求时的材料强度设计值。如果采用非抗震设计的材料强度设计值进行计算,则抗震设计需要对承载力抗震的系数进行调整。通过综合受弯梁、偏压柱、受剪等的系数调整,提高结构的承载能力;两一个方面是做好板设计和配筋。板设计和配筋的结构设计,要分析板长边和短边的长度。如果长度差距< 2mm,则适合采用双向板计算的方式设计;
如果两者的长度差距在2 ~ 3mm 之间,则适合沿着短边的受力单向板进行计算,并将足够的构造钢筋布置在长边位置。根据工程结构板的具体大小,可按照弹性的方法计算。对于连续双向板跨中的最大弯矩计算,要求根据荷载分布的具体情况,对满布荷载进行分解和间隔进行布置。
2.充分考虑环境的因素
针对我国建筑结构设计中存在对于环境因素认识不足的问题,在以后的设计中,我国的设计人员必须及时提高认识,对于环境问题进行解决,首先是要认清楚当地的实际土质,土质环境决定了建筑物的稳定程度,也就是要求这些设计人员在设计的过程中对当地的土质情况进行充分的考察了解,如果在土质较为疏松的地域进行建筑,就比考虑进一步进行加固的问题;其次是做好天气等问题的考察,在我国南北方的雨水差异较大,因此要根据这些区别进行不同的建筑设计,比如在南方,雨水较多,那么在进行建筑结构设计中要充分考虑有效防水、防潮的问题,避免因雨水过多而影响建筑物的质量;最后是要区别地域人文环境,我国是一个地域广阔,多民族的国家,每个地区和民族在发展的过程中都有独特的风格,因此建筑结构设计也要充分考虑居民的需求,在设计过程中有所区别。
结语
土木工程建筑结构设计的重要性不言而喻,在现代社会发展的过程中,建筑结构的设计者不仅仅要考虑利益,更要考虑建筑物的实用和安全,综合来看,我国建筑结构设计的水平与国外一些先进国家还有一定差距,需要在以后的发展中逐渐学习提高。
篇5
关键词:旅馆设计 浙江大学开题报告范文 杭州论文 开题报告
一、课题的来源、目的意义(包括应用前景)、国内外现状及水平
1) 课题的来源
根据指导老师布置的《浙江大学毕业设计(论文)任务书》。此次毕业设计来源于工程实际:南方某市沿街道地段新建一旅馆;地基面积80m×60m=4800m2。
2) 目的意义
目的:此次毕业设计资料来源于工程实际:南方某市沿街道地段新建一旅馆,通过毕业设计全面掌握建筑结构设计、结构设计图、建筑施工图及施工图概预算的原理,编制施工组织是设计和概预算;
意义:1、巩固本人三年来在校期间所学的基本理论和专业知识;巩固、深化、拓宽所学过的基础课程、专业基础课和专业课知识,提高综合运用这些知识独立进行分析和解决实际问题的能力;以及锻炼自己画图、识图能力;
2、解决土木建筑工程设计中各方面问题所需的综合能力和创新能力,达到初步了解与掌握一个建筑方案设计和结构工程的实际工作内容和设计工作的方法与步骤;
3、充分理解和正确掌握多层房屋结构的受力特点和内力分析计算方法,熟悉建筑及结构设计方面相应的规范和规程,以及掌握方案设计和结构设计软件中天正及cad的性能及其操作使用方法。
4、通过毕业设计全面掌握建筑设计的基本原理,绘制建筑结构施工图.全面掌握建筑中旅馆设计的基本原理、功能组合,完成一栋建筑的结构设计,绘制建筑结构图和建筑施工图,并进行相应的机构布置.。
3)国内外现状及水平
国内:基础国内一般采用人工挖孔桩基础:人力消耗较大,比较落后;在机械挖孔方面技术比较先进,但是推广面较窄;主体结构施工方面,大多是采用钢筋砼,在帮扎施工上,手工施工较多;砼浇筑技术在国际上比较先进的,商品砼浇筑方便、简洁;砌体结构施工与国际接轨,采用人工砌筑;但是在脚手架的安装方面采用折叠式里脚手架,安全稳定,转运灵活方便;防水工程普遍采用改性沥青防水卷材柔性防水。
国外:德国建设矿井井筒采用7层防水工艺,即混凝土、砌块、沥青石渣、不锈钢板、沥青石渣、砌块、混凝土。造价是中国自防水井筒工程4-5倍。瑞典、加拿大在渗水环境中锚喷,采用放水支护法,用钢丝和橡胶制成半圆型胶管,用粘结剂粘在渗淋水处,51lunwen.com/tuijiankaiti/ 排至基础面盲沟,在管外锚喷,把管埋在喷层之内,喷层是外混凝土内部流水的现状。日本多采用改性水玻璃——水泥浆等,有计划的设计压力、输浆量、封水效果等。俄罗斯采用粘土浆,无约束注浆法施工,即不设计压力、输入量,只是把设备安好,一直注,什么时候压不进浆则停工,无帷幕防区,工期长,治水率低。
二、课题研究的主要内容、基本要求、研究方法或工程技术方案和准备采取的措施
主要内容:建筑方案设计、建筑技术设计、建筑结构设计、施工组织设计
基本要求:每人独立完成毕业设计全部任务,要求每人完成一套建筑结构设计施工图和相关的建筑说明及结构计算书,编制施工组织设计,严禁抄袭。
①建筑结构施工图要求:图幅采用2号图纸,比例:1:100(节点详图,构件配筋图除外)
②建筑结构施工图表达方式:采用cad绘制,打印成图.
③图纸装订:按设计说明,建筑施工图,结构施工顺序装订.
④设计资料装订:建筑设计说明,机构计算书,施工组织设计文件一并严格规范要求成册.
⑤图纸的内容标注必须规范符合制图标准.
方
法: 1、采用砖混结构。
2、从设计的功能上根据现代旅馆的设计要求,根据现代人的生活物质条件的提高,设计多种多样住宿环境,以满足不同人的住宿要求。
准备采取的措施:通过课题研究,收集必要的原始数据和勘测设计资料,综合考虑总体规划、基地环境、功能要求、建筑经济以及建筑艺术等多方面的问题,进行设计并绘制成图纸。
四、总的工作任务,进度安排以及预期结果
1)工作任务
独立完成该旅馆的建筑结构设计,为保证设计的准确性,方便与下步工作的顺利进行,在实际工作过程中进行检查,并在每项进度安排中进行对该项的总体检查,达到预期结果。
2)进度安排
2007年3月12日-2007年3月19日 完成开题报告,建筑方案设计
2007年3月20日--2007年4月4日 建筑技术设计
2007年4月5日--2007年5月5日
建筑结构设计
2007年5月6日--2007年5月22日 施工组织设计
2007年5月23日—2007年5月底 毕业设计资料整理归档,准备毕业答辩资料
3)预期结果
1)全面掌握建筑结构设计的基本原理。
2)掌握普通旅馆的结构设计与施工设计。
3)绘制施工平面图。
篇6
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【关键词】楼梯;建筑抗震;刚度;影响;分析
中图分类号:TU973+.31 文献标识码:A 文章编号:
一.引言
楼梯是建筑的一个重要组成部分,是最重要的疏散工具,在抗震防灾中起着举足重轻的作用。所以楼梯的设计是十分重要的工作,楼梯设计的好坏也直接影响到建筑的抗震能力。从地震被损坏的钢筋混凝土结构房屋来看,其中一个特点是楼梯构件的破坏,影响了逃生通道安全,造成人员伤亡。根据2008年汶川地震震害的相关报告,楼梯对结构安全以及疏散时人身安全的意义非常重大。因此,我们有必要认真研读规范的有关要求,结合工程实际情况,认真对待抗震设计时的楼梯设计。
二.抗震设计楼梯参与结构计算的重要性
现代建筑工程抗震性能的需求要求建筑工程设计过程中必须考虑抗震设计楼梯参与结构计算工作的重要性。以抗震楼梯设计对建筑物主体结构抗震性能的促进作用促进建筑物的抗震性能提升。建筑工程设计单位应根据现代建筑工程设计过程中楼梯设计对建筑物主体工程的影响强化抗震设计楼梯参与结构计算工作,实现建筑物抗震性能的提高,促进现代建筑工程设计目标的达成
在现代建筑工程的设计中,钢筋混凝土框架结构所具有的优势使得其在现代建筑工程的设计中有着极为广泛的应用。在钢筋混凝土框架结构中,楼梯能够对楼梯间结构起到斜撑作用,增加主体结构的刚度。在传统的结构设计中,由于计算方式与设计理论的限制使得楼梯及楼梯间不参与整体结构的计算。随着现代建筑设计理论的日趋成熟以及建筑物抗震等级要求的不断提高,建筑工程抗震楼梯设计参与整体结构计算已经纳入相关规范要求。在抗震楼梯与楼梯间增加刚度的同时,还应与水平隔板、楼盖板等做好链接,以此形成整体、提高建筑物的抗震性能。在汶川地震震后调查中,楼梯梯段板断裂的情况非常普遍,严重影响了震后的自救与救灾。而且,楼梯系统的断裂也造成了对主体结构抗震性能的影响,造成了余震中建筑物抗震性能的下降。
三.楼梯和结构主体
楼梯对主体结构的影响主要表现有两个方面,楼梯对竖向构件的影响以及楼梯自身的传力。由于楼梯传力,竖向构件往往会出现短柱或错层。而楼梯本身传力需得到保障,从而实现疏散功能。
理论研究以及一些震害调查表明,楼梯对主体结构的影响大小,主要取决于楼梯与主体结构的相对刚度比。主体结构整体刚度越大,比如抗震墙结构,框架一抗震墙结构,由于结构主体自身的刚度很大,整体性能好,楼梯刚度对于主体而言相对很小,那么它对主体影响就很小,有时可以忽略不计;而当采用框架结构,装配式结构,特别是砌体结构的时候,楼梯对其主体的影响就不容小视了,在多遇地震作用下,结构基本是处于弹性工作状态,填充墙、砌体承重墙没有开裂或者开裂程度不高,刚度尚未退化,楼梯刚度在主体结构中依旧可以认为不大,而在超出设防烈度及罕遇地震的时候,结构一般进入弹塑性状态,墙体开裂,刚度骤然降低,楼梯刚度在主体刚度中所占的比重就越加增大,现浇梯板可视为刚性楼板,承担传递水平地震作用的重任,从而导致楼梯梯板拉裂,楼梯间短柱破坏,最终导致主体破坏甚至坍塌。
经过工程实例对比发现,楼梯构件是否参与结构整体计算,不仅影响地震作用效应的计算结果,也可能由于改变恒载、活载的传递途径而对相关构件计算产生影响。
对比发现当其他区域荷载小于楼梯间时,不考虑楼梯影响计算结果显示位移比较大,考虑楼梯刚度后刚心与质心的重合程度有所改善,位移比有所减小。
结合条文说明,规范允许根据不同的具体结构,判断楼梯构件对整体的可能影响很大或不大,然后区别对待,并不要求一律参与整体结构的计算,但楼梯构件自身应计算抗震。现行规范对钢筋混凝土结构楼梯间抗震设计的基本要求可归纳为:是否参与整体抗震计算,视情况而定;楼梯构件应进行抗震设计计算;加强楼梯间填充墙与主体结构的拉结。
由于地震动的不确定性、地震的破坏作用、结构地震破坏机理的复杂性,以及结构计算模型的各种假定与实际情况的差异,.目前,依据所规定的地震作用进行结构抗震验算,不论计算理论和工具如何发展,计算怎样严格,计算的结果还是比较粗略,过分地追求数值上的精确是不必要的。然而,从工程的震害看,这样的抗震验算是有成效的,不可轻视。
四.楼梯抗震设计的几点建议
考虑楼梯对主体结构的影响时,应根据主体结构与楼梯的侧向刚度大小,采取相应的设计措施:
1.楼梯采用现浇式或者装配整体式混凝土结构,不应采用装配式结构。
2.对框架结构,砌体结构及其他整体性不好的结构,结构计算中应注意考虑楼梯对主体结构的影响和主体结构对楼梯的影响,采用包络设计的方法。基于现行规范,在对结构进行规则性判断和位移计算时,可不计楼梯的影响。而构件设计则需要考虑楼梯的作用,按计入和不计人楼梯分两种情况进行设计。
3.对主体结构刚度很大,整体性较好的结构,如抗震墙结构、框架一抗震墙结构等,一般不考虑楼梯的影响,不过在结构平面布置时,应重视楼梯间周围的竖向构件,类似于电梯井,尽量使抗震墙位置合理,这样,既可以使楼梯对主体结构的影响减小,同时也保护了楼梯构件。
4.需特别注意设置楼梯形成的框架短柱或错层柱,柱箍筋除应满足计算要求外,箍筋应全高加密,宜按抗震等级提高一级配置。
5.楼梯处梁上立柱时,柱子截面一般都很难做大,但该柱也应按照框架柱要求设计,保证其截面面积不小于300mmX300mm,柱最小边长不应小于200mm,并相应增加另一边高度。£在以往的设计中,当底层无地下室时,楼梯直接支撑在孤立的楼梯梁上,而根据震害调查发现,此做法不妥,地震时楼梯板吸收的水平地震作用在楼梯梁处的水平传力路径中断,孤立的楼梯梁很难担当由梯板传递的水平推力,梯板边缘的梁截面处往往开裂甚至破环,设计中应尽量避免。
五.结束语
楼梯是建筑的一个重要组成部分,是最重要的疏散工具,在抗震防灾中起着举足重轻的作用。从地震被损坏的钢筋混凝土结构房屋来看,其中一个特点是楼梯构件的破坏,影响了逃生通道安全,造成人员伤亡,所以建筑楼梯设计是非常重要的工作。综上所述,不管是对规范理解出发,还是结合工程实际,楼梯设计对建筑抗震的影响应当被广大设计师高度重视。目前来看,各种软件的楼梯参与建筑抗震计算情况并不够理想,不能过分依赖。设计可在比较合理的基础上利用计算软件,不拘泥于细节,不追求过高的计算精度,强调按概念设计进行各种调整。让楼梯参与建筑抗震计算和加强抗震措施,使得楼梯对建筑抗震的影响降到最低,从而让建筑结构更为合理。
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篇8
关键词:地震,建筑结构,抗震能力
破坏性地震会给国家经济建设和人民生命财产安全造成直接和间接的危害和损失,尤其是强烈的地震会给人类带来巨大的灾害。目前,每年全世界由地震灾害造成的平均死亡人数达8000-10000 人,平均经济损失每次达十亿美元。尽管如此,地震造成的惨重人员伤亡和巨大的财产损失,主要却是由建筑物的破坏所引起。因此,如何提高建筑物的抗震能力就成为一个很关注的问题。
1.影响建筑结构抗震能力的主要因素
1.1建造结构所用的材料及施工质量
这个因素是显而易见的,但是也容易被人们忽视。对于材料而言,我们要明确这样一个道理:地震对结构作用的大小几乎与结构的质量成正比。一般说在相同条件下,质量大,地震作用就大,震害程度就大;质量小,地震作用就小,震害就小。所以,在建筑的楼板、墙体、框架、隔断、围护墙以及屋面构件中,广泛采用多孔砖、硅酸盐砌块、陶粒混凝土、加气混凝土板、空心塑料板材、瓦楞铁等轻质材料,将能显著改善建筑的抗震性能。
施工质量的影响是深远的,在整个施工过程中,任何一个环节出现问题,都可能影响建筑结构本身的抗震能力。施工中造成的材料性能和截面几何特征在一定范围内变动,砂浆强度、混凝土浇筑质量以及延性构造措施在施工中的变动等施工质量问题,对实际结构抗震性能具有重要影响。
1.2建筑物本身的设计
建筑物如果平面布置复杂,致使质心与刚心不重合,在地震作用下产生扭转效应,则会加剧地震的破坏作用。海城地震和唐山地震中有不少这样的震害实例。台湾921 地震中,一栋钢筋混凝土结构由于结构平面不规则,在水平地震作用下,结构产生严重扭转效应而破坏倒塌,同时撞坏相邻建筑上部的阳台。抗震设计中,要求结构平面布置尽可能地使结构的刚心和质心相一致,以减小地震作用下结构产生的扭转效应,对于结构平面布置不规则的房屋应注意偏离结构刚心远端抗震墙或框架柱承载力的验算。建筑立面应避免头重脚轻,结构重心尽可能的降低,出屋面部分如屋顶的女儿墙、水箱间等,由于根部与下部结构连接薄弱,刚度突变,受鞭梢效应影响严重,在地震时容易率先破坏倾倒;另外,其地震作用通过周边的屋面结构传至下部结构,如屋面结构刚度不够时,在突出屋面结构的下部一定范围内破坏相对集中。
1.3建筑场地
地震造成建筑物的破坏, 情况是各种各样的。其一,由于地震时的地面强烈运动,使建筑物在振动过程中,因丧失整体性或强度不足,或变形过大而破坏;其二,由于水坝倒塌、海啸、火灾、爆炸等次生灾害所造成;其三,由于断层错动、山崖崩塌、河岸滑坡、地层陷落等地面严重变形直接造成。免费论文参考网。前两种可以通过工程措施加以防治,而后一种情况,单靠工程措施很难达到预防目的,或者代价昂贵。
2.建筑结构抗震能力评估方法
建筑结构抗震能力评估方法是高层建筑结构分析的核心内容。只有对建筑结构抗震能力正确的评估,才能有预见性的研究出合理而科学的建筑结构。
2.1弹塑性计量法
目前,弹塑性分析已经成为结构抗震设计的一个重要组成部分。国内外大量地震震害教训表明,建于强震区的早期结构,具有较高的地震易损伤性。如何评定这些已建结构的抗震性能,并据此进行合理的抗震加固,对最大限度的降低地震震害损失以及保护人民生命财产安全,都具有重要意义。弹塑性分析法主要用于对现有结构或设计方案进行抗侧力能力的计算,从而估计其抗震能力,自从基于性能的抗震设计理论提出之后,该方法的应用范围逐渐扩大到新建建筑结构的弹塑性抗震分析。这种方法与传统的抗震静力方法区别主要在于它考虑了结构的弹塑性性能并将设计反应谱引入了计算过程和计算结果的解释。基本原理是:在结构上施加竖向荷载并保持不变,同时施加某种分布的水平荷载,该水平荷载单调增加,构件逐步屈服,从而得到结构在横向静力作用下的弹塑性性能。正因为弹塑性计量法的这种特点,已经在建筑结构抗震能力评估领域发挥越来越重要的作用。而其中弹塑性静力分析作为结构弹塑性变形分析方法之一,以其实用性较强的优点正受到越来越多的关注,已经被列入我国《建筑抗震设计规范》。
2.2反应谱法
用动力方法计算质点体系地震反应,建立反应谱;再用加速度反应谱计算结构的最大惯性力作为结构的等效地震荷载;然后按静力方法进行结构计算设计的方法。因此,是一种拟静力方法。我国抗震规范及高层规范都要求在高层建筑中用反应谱方法计算等效地震力,一般有两种方法:第一种是反应谱底部剪力法:当结构高度小于40m,沿高度方向质量刚度分布比较均匀,以第一振型为主的高层建筑;第二种反应谱振型叠加法:当把结构简化为平面结构进行分析时,采用平方和的平方根法(SRSS 方法);当采用空间协同分析或空间分析方法时,考虑空间各振型的相互影响,采用完全二次方程法(CQC 方法)。
3.提高我国建筑结构抗震能力的建议
3.1对旧有建筑进行加固行动
建成于七十年代前后的建筑物,限于当时的具体条件,基本上都没有或者很少考虑抗震问题,很多房屋现在已经开始出现基础沉降、墙体裂缝、倾斜、面层剥落等现象或隐患,其中部分建筑已影响使用,甚至出现危房。免费论文参考网。鉴于拆旧建新投资费用较大,为了确保人民生命财产的安全,充分利用原有旧房,对不符合抗震要求的进行加固,对部分部位及构件进行修缮,以满足抗震设防目标,是十分必要的。而通常的方法是将结构隔震、消能减震技术应用到建筑物的抗震加固中。这种方法在某些方面具有独特的优点,它摆脱了常规加固中以构件承载力为主的加固模式,寻求通过减小建筑物上地震作用的途径,使结构及构件满足承载力要求,从而达到加固目的。我国人口众多,地震灾害频繁,因此多途径研究探索既有建筑物的抗震改造加固方法,以满足不同的改造加固要求,对工程结构抗震具有积极的意义。
3.2研究开发更为合理的结构形式
随着科技日益高速发展,自重轻、跨度大、功能多样、施工周期短成为现代建筑结构的发展方向。免费论文参考网。因而,研制出轻质高强的新型建筑材料,研究开发合理的结构形式成为各种新型结构体系应运而生的前提和基础。
我们可以推荐开合屋盖结构。这种结构是一种在很短时间内部分或全部屋盖结构可以移动或开合的结构形式,它使建筑物在屋顶开启和关闭两个状态下使用。开合屋盖是将一个完整的屋盖结构划分成几个可动和固定单元,使可动单元能够按照一定轨迹移动达到屋盖开合运转的目的。根据开合机理,屋盖体系的开合移动方式可分为:水平移动方式、水平旋转移动方式、空间移动方式、绕枢轴转动方式、折叠移动方式和组合移动方式等。开合屋盖结构的设计与施工涉及到建筑、结构、机械、控制诸多方面的影响和控制,是一种全方位的知识的理解与运用的结晶。开合结构体系运用的好坏与它的造型、功能相关,还与其屋盖在开启状态下的开启率、天空形状和亮度,屋盖关闭后的形状、运转和施工难度等许多方面的因素相关。该种结构在屋顶中心设置液压阻尼器减震,避免了在开合过程中振幅过大导致附属材料之间的互相碰撞。屋盖移动的轨道上装有地震仪,这一装置保证了该结构在发生地震时的结构安全和正常运转。虽然现在我国的开合结构还处于起始状态,但是由于开合结构具有的独特优越性,我国的建筑师和结构工程师们已经开始关注这一新型结构体系。
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篇9
关键词:高层预制钢筋混凝土;剪力墙;住宅结构;设计
中图分类号:TU208文献标识码: A
剪力墙结构是建筑结构中常见的形式,对于高层预制钢筋混凝土叠合剪力墙结构的设计具有多种形式。目前,较为常见的设计形式包括两种,通过对这两种形式的简化,应用计算机软件对其进行有效的分析、计算,实现了对高层预制钢筋混凝土叠合剪力墙结构的设计的优化。下面就通过具体的工程对其进行详细的分析。
1.工程概况
钢筋混凝土剪力墙结构在我国高层住宅建筑工程中应用较为广泛。通过PC技术实施的钢筋混凝土剪力墙结构被称为预制钢筋混凝土叠合剪力墙结构,现阶段由于没有完善的设计规范以及配套的设计标准,所以PC结构设计在建筑住宅规范化、产业化发展的过程中具有重要的作用。
某工程为两栋18层的住宅楼,建筑面积为2.36万平方米。其中第一层为架空绿化空间;2~15层为标准层;16~18层具有局部退层。该项工程中,PC技术主要应用范围是3~15层。两栋楼房中一共有26层标准层。应用PCF构件,即在建筑外山墙中利用预制钢筋混凝土剪力墙模板;采用PC+PCF混合构件,即在建筑前后外墙结构中采用预制钢筋混凝土模板。
该工程中,PCF模板在工厂中事先制作好,形成模板与外饰面,并在施工现场进行安装,将其当做现浇钢筋混凝土剪力墙外墙模板结构,然后在结构内侧设置相应数量的钢筋。然后支设内膜结构,并安装预制钢筋混凝土模板,形成叠合剪力墙结构。具体情况如下图所示:
预制外墙PC是通过将剪力墙结构外墙的填充墙部分,通过预制形成外模,在内侧可填充轻质材料:外模使用钢筋与现浇筑的墙以及梁连接起来。
2.高层预制钢筋混凝土叠合剪力墙住宅结构设计
该工程建筑抗裂度为Ⅵ度,剪力墙的抗震等级为4级。根据两栋楼房建筑结构,建筑平面较为规则,建筑竖向结构较为连续。因此本工程能够使用钢筋混凝土剪力墙结构。在该工程建筑中设置地下结构一层,其基础为预应力管桩结构,并以筏板作为辅助结构。PC结构设计与传统的建筑结构设计存在较大的去呗,在内容上得到了更新与完善。实际设计中,主要采用以下两种设计方式:
方式一:建筑项目中竖向抗侧力构建全部采用现浇钢筋混凝土剪力墙结构或柱结构。这种设计忽略了PC构建以及PCF构件刚度要求以及其对建筑相关结构的影响,将PC构件以及PCF构件当做建筑荷载设计在建筑整体结构体系中。设计过程中使用现行的软件与设计规范对该结构设计方式进行计算与分析。
方式二:建筑结构中添加了PC与PCF构件结构,会增加剪力墙结构的刚度。根据可靠实践证明,预制钢筋混凝土叠合剪力墙弹性变形范围内,现浇墙体结构能够与预制模板结构协同作业。该设计形式就是根据实际的情况,合理设计预制钢筋混凝土叠合剪力墙的厚度,控制建筑结构的刚度以及位移。叠合剪力墙墙体的厚度等于现浇剪力墙墙体厚度与预制钢筋混凝土模板厚度之和。通过相应的建筑结构计算与分析,以建筑周期、结构位移、刚度等计算结果作为设计的主要依据。
3.建筑主体结构设计
通过相应的计算与分析,该工程所采用的设计方式,能够通过PC结构进行简化,并通过现行的设计规范与软件形成相应的设计模型。在实际设计过程中,需要考虑到PC、PCF构件结构对建筑其他结构的影响,包括刚度的影响,并根据相关的计算对计算模型相关参数进行适当的调整。有关的设计参数必须符合设计规范要求,同时也应该与高工程设计方案相适应。
通过相应的计算,并对上述两种设计形式计算结果比较中可知,PC与PCF构件对建筑结构刚度的影响程度。PC、PCF结构对结构周期、位移等都具有微小的影响,但是不会对建筑整体结构计算造成影响。在预制钢筋混凝土叠合剪力墙结构设计过程中,不仅需要考虑PC、PCF结构刚度,还需要综合考虑其对建筑结构刚度的影响,对建筑结构位移、周期进行有效的控制。
4.建筑结构设计中常见的问题
在高层预制钢筋混凝土叠合剪力墙住宅结构设计过程中,不仅需要对PC结构主体进行合理设计,还需要对相关构件结构进行合理设计,形成完整的设计模型、体系。在具体的设计过程中,常见的设计问题体现在以下几个方面:(1)应该重视现浇混凝土结构域叠合剪力墙结构的协同工作,重视PCF构件对建筑结构中的优化作用;(2)在PC、PCF构件的脱模、运输存放以及安装就位和现场浇筑混凝土等施工状况下的刚度以及强度计算应根据实际工程项目的设计以及施工开展;(3)Pc构件与主体建筑具有多种连接方案,柔性方案与刚性方案的特点不同,各有优势以及缺陷,本工程所使用的是柔性方案;(4)在建筑结构体系当中,有其他部位预制构件的使用例如阳台、楼梯和叠合楼板的预制件,能在一定程度上对建筑结构的导荷方式以及建筑模型的假定存在一定的影响,在实际的计算过程中应考虑全面;(5)在设计的设计过程中,应该加强对各个结构连接部位的设计,设置合理的连接构件,确保整体结构的稳定性。
5.总结
本文通过实际建筑工程,并以工程预制钢筋混凝土叠合剪力墙结构设计的计算分析为基础,对高层预制钢筋混凝土叠合剪力墙住宅结构设计方式进行分析探讨,为相关人员在这一方面的工作提供能参考。我国建筑行业发展具有悠久的历史,但是PC技术起步较晚,应用到实际工程中也相对较少,同时也没有形成完善的设计规范以及施工标准与验收标准。这就需要相关的工作者加强对该领域的研究,对PC结构设计进行不断的完善,形成完善的设计模型与体系,为我国高层建筑发展提供技术支持,促进我国建筑行业的发展,为城市化建设作出更大的贡献。
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篇10
【关键词】房屋,建筑结构,抗震设计,要求
中图分类号:TU318 文献标识码:A 文章编号:
一.前言
由于经济发展速度加快,社会需求不断增多,使得建筑的高度不断加高,形态愈加复杂,建筑结构中抗震设计也趋于多样化。我国作为一个多震国家,结构设计中应注重抗震设计,良好的抗震设计和抗震措施至关重要。抗震设计中,要进行地基基础的抗震设计。抗震构造措施是结构设计的重要内容。针对房屋建筑结构中的抗震设计要求,进行结构抗震设计和抗震措施,在结构设计与建筑施工中,应熟悉各种结构设计的抗震构造措施。
二.建筑结构抗震设计的基本要求
地震作用越大,房屋抗震要求越高。不同设防烈度和场地上,结构的实际抗震能力会有差别,结构可能进入弹塑性状态的程度不同。震害表明,未经抗震设计的钢筋混凝土结构,在7度区只有个别构件破坏,8度、9度破坏增多,因此,对不同设防烈度和场地可以有明显差别。结构的抗震能力主要取决于主要抗侧力构件的性能,主、次要抗侧力构件的要求可以有区别。如框架结构中的框架与框架――抗震墙结构中的框架应有所不同。房屋越高,地震反应越大,其抗震要求越高。综合考虑地震作用,结构类型和房屋高度等因素划分抗震等级进行抗震设计,可以对同一设防烈度的不同高度的房屋采用不同抗震等级设计;对同一建筑物中结构部分采用不同抗震等级。
三.影响建筑抗震的因素分析
1.建筑抗震取决于所选取建筑结构形式
为实现“小震不坏、中震可修、大震不倒”的抗震目标,新版《建筑抗震设计规范》中取消了砖混内框架结构,提高了砖混结构建筑的设计要求。目前普遍使用的框架-剪力墙结构、剪力墙结构、框架结构三种结构形式中,框架-剪力墙结构的抗震性能最为突出,剪力墙次之。单纯的框架结构造价虽然抗震性能不如前两种,但其造价较低,施工技术成熟,是目前最为常见的结构形式。根据建筑当地的实际情况,结合建筑的使用功能,选取合适的结构形式,对于建筑抗震意义重大。
2.建筑抗震取决于适宜的抗震措施
在场地类型不同的情况下,抗震措施主要由建筑的不同等级决定。在确定建筑等级及场地类型之后,将先进的抗震理念和系统的分析计算纳入到抗震措施设计中,即可改善建筑抗震设计,提高建筑抗震效果。
3.影响房屋建筑抗震性能的因素
房屋建筑抗震性能取决于场地选择、施工质量等其他因素。建筑工程场地选择不当等造成施工质量下降,这些因素都可能对建筑结构的抗震性能造成重要影响。选择建好的工程场地、加强施工质量监督,对于提高建筑抗震性能是十分必要的。
四.建筑抗震设计具体分析
抗震设计的重要基本要求就是要确保房屋基础构造的延性设计要求得以保证,能够在建筑结构延性问题上设立多道防线,以此才能避免建筑结构脆性过大造成的构造强度失衡、失控的现象发生,从而影响其抗震性能及成果。因此,这就需要做好以下几点把握。
1.周全考虑房屋建筑选址问题在房屋工程项目立项之初,就要周全考虑好能够发挥抗震成果的选址问题,如健全周到考虑好土体结构、地质、地貌等问题,并要预测分析地震活动发生时建筑构造的承受能力,且要记录相关技术资料档案中,待实地考证时能够综合评价。此外,还要避开影响建筑构造抗震效果发挥的不利区域、地段等,当避无可避时应当立足实际采取合理控制措施
2.加强建筑构造规划研究
由于地震发生时建筑结构本身会发生应力过于集中、突破塑性变形弹性极限等的可能,进而形成结构抗震薄弱部分。因此,建筑构造设计应能保证建筑结构延性、安全度、以及选取合适的建筑平面、剖面进行设计,既要保证建筑结构强度稳定,又能避免建筑脆性过大而延性过小的负面现象发生。
3.保证地基与基础设计要求当房屋项目工程的地基土体为粘性土、软土、液化土、以及不均匀沉降土时,应当评估好地基的基础沉降是否在预控范畴之内,是否发生严重不规则沉降现象,从而才能有针对性的采取防控措施。
4.满足建筑构造体系设计要求
抗震性能价值体现是建筑构造体系设计中的重要组成部分。因此在构造设计上就要综合分析、周全考虑、能够统筹把握好各项综合因素。如考虑好抗震防御等级、抗震强度控制指标、项目建设场地、以及基础地基处理、供应材料的质量体系要求、现有技术规模等问题。
5.确保建筑构造的构件要求
(一)房屋建筑工程的结构基础构件设计应当满足相关规程标准、要求,如混凝土的圈梁、构造柱、芯柱、或者配筋砌体等的质量建设体系要求就必须能够保证。
(二)要保证混凝土结构合理设计,在建筑的具体结构构件应能具备尺寸合理、纵向承重钢筋及箍筋的强度达到设计标准,目的是控制剪切破坏先于弯曲破坏发生的可能,以及防止钢筋屈服而引起的构件塑性变形遭受破坏发生。
(三)钢结构建筑施工时能够保证其构件尺寸、规格、数量合理,进而才能避免整体构造抗震成果发挥不利、结构失稳的现象发生。最后,还要周全考虑好建筑构造构件之间的链接、衔接性的体现,控制好构件节点的稳定性,保证其在地震发生时的塑性破坏能够晚于其他结构构件,进而才能增强建筑结构的整体稳定性与安全度。
五.建筑结构设计抗震关键措施和设计方法
1.建筑结构抗震措施要点
(一)房屋建筑结构设计要从建筑的全局出发,全面考虑各种建筑部位的功能,在此基础上,科学设计每个部分的构件,保证每个部件之间的契合,促使每个部件或者是若干部件组合起来可以完成某一特定的设计要求,满足一定的现实需求,同时,通过抗震设计,使得每个构件都可以具有相应的承载力,当地震来袭,每个构件都可以有着一定的次序先后破会,整体组合构件将会有着更强大的承载力和柔性,从而延缓地震破坏的速度,消耗爆发的能量。增强建筑的整体抗震能力。
(二)要严格选择地基选址,地基选址是进行建筑结构设计的基础,因此,在建筑结构抗震设计中,要科学避开山嘴,山包,陡坡,河流等不利因素,要本着坚硬,牢固,平坦,开阔的选址原则。亲身实地,利用先进技术设备,进行地质勘探,山石水土监测,并取样论证,科学严谨分析。力求使得整个地基牢固可靠,地质稳定无渗漏,无坍塌,无暗河,无熔岩,无火山……从而保证整个地基不会因为承载而发生小范围的坍塌。影响到整体承载能力和抗震能力设计。
(三)采用合理的建筑平立面。建筑物的动力性能基本上取决于其建筑布局和结构布置。建筑布局简单合理,结构布置符合抗震原则,通过无数次的实验表明,简单、规则、对称的建筑结构抗震能力强,对延缓地震烈度范围延伸,消耗地震的能量,减少地震对整体结构的破坏,而且,对称结构容易准确计算其地震反应。
(四)选择合理的结构形式。抗震结构体系是抗震设计应考虑的关键问题。建筑结构抗震设计中,不同结构的抗震结构体系的承载力受到抗震设防烈度、建筑高度、场地条件以及建筑材料、施工条件、经济条件等多种条件的影响,因此房建结构抗震设计要综合考虑,做到科学选择,严谨设计。
(五)结构良好的延性有助于减小地震作用,吸收与耗散地震能量,避免结构倒塌。因此,结构设计应力求避免构件的剪切破坏,争取更多的构件实现弯曲破坏。
六.结束语
因为涉及到人类生命财产安全的重要问题,建筑物的抗震问题是目前建筑结构设计界讨论比较多的话题之一。因此,我们在对建筑物进行结构设计的时候,必须把房屋建筑结构中的抗震设计要求放到非常重要的位置,并采取适当的措施,尽量避免地震对建筑物的损坏,为保障人民的生命及财产作出应有贡献。
参考文献:
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