2023年建筑结构论文 剪力墙建筑结构论文(优秀7篇)

时间:2023-10-03 作者:FS文字使者2023年建筑结构论文 剪力墙建筑结构论文(优秀7篇)

人的记忆力会随着岁月的流逝而衰退,写作可以弥补记忆的不足,将曾经的人生经历和感悟记录下来,也便于保存一份美好的回忆。写范文的时候需要注意什么呢?有哪些格式需要注意呢?这里我整理了一些优秀的范文,希望对大家有所帮助,下面我们就来了解一下吧。

建筑结构论文篇一

一、高层建筑结构设计的概况

1、抗震结构设计:随着建筑结构设计技术的增长,我国高层建筑结构设计抗震要求不断提高,高层混凝土的结构构件需要根据抗震结构的分类、裂度、结构类型、房屋高度等众多因素来采取不同的抗震机构设计。抗震结构设计需要因地制宜,根据高层建筑结构所处的地理位置和周围环境来综合考虑房屋结构设计的性能。

2、控制侧向位移:高层建筑结构设计中,因为高度的不断增加,因此建筑物随着高度的变化都会发生一定的侧向位移现象,这个主要和建筑物横向水平载荷力有关,所以高层建筑结构设计需要考虑结构具备一定的刚度和承压力。如果发生侧向位移对于建筑物自身的质量安全非常不利,直接会导致坍塌的现象发生。

3、承载力的基础设计:与一些底层和中层建筑的设计相比,高层建筑结构的承载力设计必须要具备足够的刚度。除此之外,高层建筑的外墙、玻璃等保护设施除了具备可靠的承载力,还需要和主体结构保持可靠的连接。

4、水平位移限值和舒适度:通常情况下,高层建筑结构设计对于水平位移的限值有严格的要求,对于风载荷力、地震度、弹性作用等都有合适的计算方法。楼盖结构要具备合适的舒服度,竖向震动频率不能小于3赫兹。

二、影响高层建筑结构设计的一些因素

1、高层建筑结构设计的基本因素:高层建筑结构设计是一项负责的设计工程,因为高度等众多条件的限值,需要综合考虑建筑施工场地的地质条件、楼层上部结构的类型、房屋的高度、施工技术和施工条件等因素。除此之外,还要分析建筑物周期建筑和底下结构的类型,保证高层建筑物不能发生塌陷和偏移等情况。经过科学分析设计得出最佳的结构设计方案,并且保证建筑物不能对周围建筑造成任何影响。而且,高层建筑的地基埋入地层的深度要经过严密核算,保证上部结构的稳定性,避免出现倾斜等现象,要保证高层建筑物的主体结构和地面作用力保持垂直的状态。

2、短肢剪力墙的设计:在目前的高层建筑设计中,国家对于高层建筑结构设计中的短肢剪力墙设计非常重视,在目前新的国家建筑规定中,也对短肢剪力墙的设计做出了明确的规定,并且对于短肢剪力墙也给出了明确的定义。短肢剪力墙的设计要求也有明确的设计原则,一般主要要求厚度和高度的设计在5墙和墙之间,如果涉及到高层建筑结构设计的具体应用,尽量可以使用短肢剪力墙的设计原则。

3、嵌固端的设计:高层建筑结构设计的嵌固端一般出现在2层或者2层以上的地下室顶板之上,也可以设计到2层或者2层以上的人防顶板的上面。如果在具体的设计中,设计师因为忽视其中任何一个因素都可能会导致后期建筑的安全性,带来一定的安全隐患。因此,嵌固端作为高层建筑结构设计中的稳定部分,需要重点研究和设计,相对于高层建筑结构设计来说,位于底层的嵌固端起到了非常重要的作用,对于稳定地基非常有利。

4、结构规则性的设计:在现代的新型结构设计中,高层建筑结构的规则性设计中有了一些明确的规定,比如高层建筑结构刚度方面的对比性和一些平面设计规则性的要求。我国的建筑法规中虽然做出了一些要求,但是在实际的建筑设计中仍然有一些违章行为的发生,进而造成目前建筑质量出现严重问题。因此,对于高层建筑结构规则设计的案例中,为了避免出现一些建筑单位出现后期修改图纸的现象,对于一些已经设计完成的施工图纸和施工方案都需要严格按照高层建筑结构设计的具体规定来执行,严谨出现私自改图或者擅自改变施工方法的现象出现。在具体的结构设计中,要严格依靠计算工具来分析,促进高层建筑的质量提高。

5、共振设计:高层建筑物之所以能在地震的时候发生共振,主要是发生地震的时候产生的频率与房屋建筑的频率处于类似相同的震动范围,因此当地震出现的时候,高层建筑容易发生共振产生倒塌的现象。因此在高层建设结构设计中共振设计也占据非常重要的地位。所以在进行高层建筑结构设计的时候,可以提前考察周边地震带的频率,在结构设计中尽可能将高层建筑结构的共振设计频率远离地震带的频率,避免地震发生的时候容易产生共振现象。

6、高层建筑结构设计的平移:高层建筑设计中因为高度的增加水平位移的发生几率比较大,因此在具体的设计中,要综合考虑周边地震周期、高层建筑结构的刚度等问题,避免因为设计不够发生水平位移的现象,影响高层建筑结构的稳定性和后期使用的安全性。在结构设计中,需要综合考虑高层建筑结构涉及到的周边因素,确保高层建筑结构设计不发生水平位移的现象。

三、结束语:

随着地球资源不断匮乏现象的出现,城市建筑面积也越来越少,相对于空间结构利用来说,高层建筑必然会成为以后建筑行业出现频率最高的建筑类型。因此对于目前想要居住安全性的人类来说,如果想要提高建筑行业的高层结构设计,只有事先了解到高层建筑设计的一些主要因素,在具体的设计中,只有按照科学性的设计法则才能保证高层建筑结构设计的稳定性和安全性,精度计算才能让建筑行业的发展更加广阔。

作者:吴立明 单位:江苏铭天建设有限公司

建筑结构论文篇二

对于抗震烈度要求为饿哦六度的地区,很多设计人员在认识上存在六度地区不需要进行设防的错误观念,很多设计人员将承重柱的截面积设计的较小,这样可以比较方便的进行受力分析,但是这样做导致承重柱的截面较小,在外力作用下,由于柱和梁之间存在着弯矩约束,往往会产生开裂,导致塑性铰的出现。这样给建筑的结构埋下了安全隐患,使建筑的耐久性大打折扣,一旦遭遇较大的地震,往往不能够有效的抵抗地震的破坏,容易发生倒塌,造成重大人员生命和财产损失。

1.2砖混结构中建筑工程构造柱与承重柱混淆不清

在房屋建筑结构设计当中很多设计人员不能够很好的分清构造柱和承重柱的区别,导致二者之间经常发生混淆,严重的影响了建筑结构的可靠性。对于砖混结构的建筑,采用构造柱能够在很大程度上增加墙体的抗剪能力,并且和梁相配合,能够在很大程度上防止建筑墙体出现裂缝,对于建筑建构抗震性能的提升具有重大的意义。而一些设计人员由于没有对构造柱形成正确的认识,导致构造柱往往被当作承重柱使用,使其原本的功能无法得到发挥,同时还会造成一系列的负面影响。

一旦构造柱和承重柱被混淆使用,导致构造柱被当作承重柱,使其对墙体的约束作用大打折扣。在发生地震的时候,由于构造柱被当成可承重柱,其本身的强度不能够应对地震力,必然成为建筑中的一个薄弱环节而首先遭到破坏,最终导致建筑倒塌。

构造柱一般都不另设基础,这就使其的称重能力相对较弱,不能够满足承重柱的使用要求。被当作承重柱使用往往会导致构造柱基础在较大的载荷作用下发生破坏而导致沉降,最终使其支撑的部分出现裂缝。因此设计人员在实际的设计过程当中一定要将承重柱和构造柱进行明确的区分,按照各自的特点发挥各自的功能,防止由于使用错误而造成的各种隐患。

悬挑梁的梁高选用过小设计者往往只注意了对梁的强度和倾覆进行验算,而忽略了对梁手挠度的验算。梁高选用过小,引起梁截面的受压区应力过高,在正常使用状态下,梁截面受压区产生非线性徐变,梁挠度随时间的推移不断加大。挑梁的变形引起梁上板出现裂缝,裂缝宽度随着挑梁变形的加大而加宽,影响了房屋的正常使用。据观察,这种挑梁的变形发展到后期,梁支座截面上部受拉区常常出现较宽的竖向裂缝。受支座附近上部受拉区常常出现较宽的竖向裂缝。受支座附近剪弯作用的影响,竖向裂缝向下延伸发展为斜裂缝,此时梁已接近破坏。当为托墙挑梁时,梁过大的挠度会引起梁上墙体在梁支座附近出现裂缝。裂缝在梁支座处沿竖直方向向上发展,当到一定高度时沿斜向延伸,缝愈靠上愈宽。挑梁的截面过小对结构的抗震也很不利。悬挑结构对竖向地震的作用最为敏感。梁高小时,截面的相对受压区高度较大,梁的延性减小,在竖向地震作用下易发生脆性破坏,失去承载力。

连续梁按单梁进行设计存在潜在危险这种情况多发生在阳台边梁的设计中。由于边梁上的荷重一般较小,没有引起设计者的重视,为图受力分析方便,设计者把实际应为连续梁的梁按单简支梁进行设计,致使梁在支座处上部负筋配置量过少。这样必然引起梁在支座附近上部受拉区出现竖向裂缝,进而引起梁上部拦板出现竖向裂缝。当环境温度变化时,梁的伸缩受到梁端柱或挑梁的约束,在梁内产生收缩应力,该收缩应力作用于原已产生的梁上裂缝处,引起梁在支座附近沿整个梁截面四周裂缝贯通,梁承载力降低,直接影响了使用安全。在实际工作中,多次发现类似情况出现,因此应引起设计者的重视。

2 对房屋建筑结构基础设计的评述及建议

设计人员在进行房屋建筑基础设计的过程当中应站在整个房屋建筑的整体高度出发,充分考虑地基以及上部结构之间的关系,在此基础之上还要科学的结合各种假定。一般来说由于基础上部结构往往要晚于基础的设计,因此要采取相应的措施,尽可能的减少由于上部结构滞后而带来的误差,从而确保房屋结构基础设计的质量。

当前建筑结构基础设计主要是根据结构力学以及弹性力学来进行的.,具有操作简单、可靠性高的优点,能够保证取得较好的设计效果,尤其是对于一些地质情况比较好的基础来说更能得到满意的效果。随着钢筋混凝土框架结构在建筑结构中的广泛使用,传统的结构设计方法就显得力不从心。这是因为这种结构对于基础的要求较高,一旦出现沉降,就会收到较大的影响。采用结构力学以及弹性力学计算软土地基上的条形基础也与实际的情况有很大的差距。当前高层建筑的数量不断的增多,随着建筑高度的增加,其垂直方向上的载荷也会随着增加,对地基产生的压力也会加大,这样基础在较大的载荷作用之下常常会出现沉降。因此在进行高层的框架结构设计过程当中,应该注意基础的柔性,降低基础的刚度。

3结论

当前我国正处于经济繁荣发展的大好时期,随着人们生活水平的提高,对于房屋建筑的要求也在不断的上升,为了满足人们对于房屋各种功能的需求,大量的房屋建筑不断的投入建设。当前的房屋建设的高度在不断的上升,其规模以及结构也朝着复杂化的方向发展。由于房屋建筑的需求旺盛,很多房屋建筑在设计过程当中并没有经过科学的论证就草草完成,一些开发商为追赶进度往往都是一边建设一边设计,一边审批,这就导致很多建筑在施工过程当中没有进行严格的结构基础设计,这样往往在施工过程当中造成各种问题,导致工程频繁变更,不仅仅增加了工程造价,也为建筑的安全埋下了隐患。因此广大设计人员一定要做好房屋建筑的结构设计工作,为我国建筑事业的发展做出贡献。

参考文献:

[1] 杨伟.高层建筑框架结构设计中应注意的几个问题[j].广东科技,,(14).

[2] 梁斯麒.高层建筑暖通设计中存在的问题及改进策略[j].科技促进发展(应用版),,(02).

[3] 周琦.浅析高层建筑中给排水设计的要点[j].黑龙江科技信息,2011,(21).

建筑结构论文篇三

摘要:抗震,是当前建筑施工必须要关注的话题,建筑结构的抗震也就成了房屋设计必须要考量的核心环节。

文章将就建筑抗震设计的要求、目标、原则,以及相关的内容进行探讨。

关键词 抗震;结构;设计方法

如何能够让建筑在地震中保持安全,不受严重的损害,是当前建筑施工设计必须要考量的一个大问题,特别是近年来地震频繁,人们的生命财产受到严重威胁,建筑安全则成了社会安全的一个重要影响因素,为保证建筑的抗震能力,设计人员必须要根据相关标准,设计出具有相当抗震能力的房屋。

1.抗震设防的目标

我们所说的抗震设防,指的是对建筑物进行抗震设计,同时有针对性的采取一定的抗震构造的措施,最终实现结构抗震的效果和目的。

一般来说,抗震设防主要依据的是抗震设防烈度。

而抗震设防烈度的依据,是以国家规定权限审批或颁发的文件执行的,其是一个地区作为抗震设防标准。

通常情况下,是采用国家地震局颁发的地震烈度区划图中规定的基本烈度的。

从当前内外抗震设防目标的发展总趋势来看,其基本要求建筑物在使用期间,可以应对对不同频率和强度的地震,即“小震不坏,中震可修,大震不倒”。

这是我国抗震设计规范所采用的抗震设防目标。

建筑工程在施工中的设防的目标如下:1)如果所遭受的是低于本地区设防烈度多遇的常规地震,建筑物不受损坏,不需修理仍可继续使用;2)如果遭受到本地区规定的设防烈度的地震,建筑物,包括结构和非结构部分,可能损坏,但不会对人民生命和生产设备的安全造成威胁,经修理仍可使用;3)如果遭受高于本地区设防烈度的罕遇地震,尽量保证建筑物不倒塌。

也就是说,在建筑结构的防震设计上,设计方可以按照多遇烈度、基本烈度和罕遇烈度这三个层次进行考虑。

从概率上看,多遇地震烈度是发生机会较大的地震级别。

按照现行规范设计的建筑,在设计上要达到这样的防震效果:当遭遇多遇烈度作用时,建筑物处于弹性阶段,通常不会损坏;当遭遇相应基本烈度的地震时,建筑物将进入弹塑性状态,但一般不会发生严重破坏;当遭遇罕遇烈度作用时,建筑物可能会有严重破坏,但不至于倒塌。

2.建筑结构抗震设计方法要点

我国所颁布的《抗震规范》提出了两阶段设计方法,以实现上述3个烈度水准的抗震设防要求。

第一阶段的设计方案,必须要符合抗震设计原则,同时根据与基本烈度相对应的众值烈度(相当于小震)的地震动参数,通过采用弹性反应谱法求得结构在弹性状态下的地震作用标准值和相应的地震作用效应,接着与其他荷载效应按一定的组合系数进行组合,同时对结构构件截面,进行具有针对性的承载力验算,如果建筑物较高,还必须要进行变形验算,以保证其侧向变形不要过大。

这样,一方面满足了第一水准下必要的承载力可靠度,同时也满足第二水准的设防要求(损坏可修)。

当然,最后还必须通过概念设计和构造措施来满足第三水准的设防要求。

对于非地震高发区的大多数建筑结构而言,只进行第一阶段的设计已经足够了,但根据建筑的特点和地区的特征,少部分结构诸如有特殊要求的建筑和地震时易倒塌的结构,还必须要进行第二阶段的设计,也就是按与基本烈度相对应的罕遇烈度(相当于大震)验算结构的弹塑性层间变形是否满足规范要求(不发生倒塌)。

如果发现有变形过大的薄弱层,那应该积极修改设计,或者可以采取相应的构造措施,以满足第三水准的设防要求,也就是大震不倒。

3.结构选型与结构布置

3.1 结构材料的选择

选择哪一种材料对建筑的结构抗震有着直接的影响,所以材料的选择应该与建筑的方案设计同步,在研究建筑形式的同时进着手进行研究。

同时还应该要确定采用什么样的结构体系。

这样做的目的,主要是为了能够根据工程的各方面条件,选择既符合抗震要求又经济实用的结构类型。

结构选型是较为复杂的一项工作,在选择时必须要考虑建筑的重要性、设防烈度、房屋高度、场地、地基、基础、材料和施工等因素,再加上经技术、经济条件比较后再确定。

如果我们单从抗震角度考虑,好的结构型式,应具备以下特点:1)延性系数高;2)“强度/重力”比值大;3)匀质性好;4)正交各向同性;5)构件的连接具有整体性、连续性和较好的延性,并能发挥材料的全部强度。

如果只从数据上看,按照上述标准来衡量,常见建筑结构类型,理论上的抗震性能优劣顺序是:1)钢结构;2)型钢混凝土结构;3)混凝土一钢混合结构;4)现浇钢筋混凝土结构;5)预应力混凝土结构等。

当然,在这里必须要强调的是,我们说的抗震最好的钢结构,其优越性是相对性的,从优点看,其延性,连接较好,具有可靠的节点,同时拥有在低周往复荷载下有饱满稳定的滞回曲线,从实际的经验看,钢结构建筑的表现都不错。

但是,我们说的相对性,是只设计理念即施工方法的到位如果不到位这些建筑同样会在地震中受损。

3.2 抗震结构体系的确定

不同的结构体系,在抗震性能、使用效果和经济指标等方面的效果是不同的。

因此,确定适合的抗震结构体系至关重要。

《抗震规范》的基本要求:1)必须具备明确的计算简图和合理的地震作用传递途径;2)形成多道抗震防线,避免因部分结构或构件破坏而导致整个体系丧失抗震能力或对重力的承载能力;3)必须具备必要的强度以及良好的变形能力和耗能能力;4)应该具有合理的刚度和强度分布,避免因局部削弱或突变形成薄弱部位,产生过大的应力集中或塑性变形集中;对可能出现的薄弱部位,应采取措施提高抗震能力。

建筑结构论文篇四

摘要:从现代建筑的角度来看,建筑的使用价值与外观同等重要。因此在进行建筑施工设计过程中,要充分意识到建筑结构优化方案在房屋结构设计中的作用,实现对资源的合理使用。文章阐述和分析建筑结构设计方法,希望能够促进读者对当前建筑结构设计的优化方法有所了解和认知。

关键词:建筑结构;设计优化;模型;计算

随着经济的发展,人们的生活水平也得到了一定的发展,居民对于购房过程中逐渐考虑多方面因素,无论是安全性还是经济性和外观设计,都成为了主导消费者选择的因素。因此在建筑结构设计中,不仅要对施工过程是否合理进行考虑,还要实现对设计方案的不断优化,从经济型以及安全性和外观设计等方面提高建筑的基本价值。文章对建筑结构的设计优化方案在房屋结构设计过程中的作用进行研究分析,希望能够更好的促进我国建筑设计者的创新意识的发展。

1结构设计优化方案的理论分析

站在理论层次来看,在进行结构设计优化的过程中,要充分考虑到安全性以及可靠性在建筑整个过程的发展和体现。与此同时,还要尽可能的保证建筑物的设计美观和结构合理。因此要想达到这些目标,需要不断的对结构设计方案进行合理的分析设置,并对计算方式进行合理的选择,以便能够更好的满足当前的既定目标。在实际设计的过程中,想要对房屋工程结构进行优化,就需要从围护结构以及屋盖系统和其他细节部分进行考虑。采取合理的方法对其造价以及结构进行整理的安排优化,不断实现经济性以及安全性目标的达成。为了更好的适应时代的发展需求,建筑结构的设计中要充分创新,不断提高设计的特殊性以及新颖性。从对称性以及独特性的角度出发,对建设设计方案进行不断的修改完善,并运用实际所学知识来实现对构架的合理布置,避免使用转换层机构。对不规则建筑设计的原则要进行恰当的处理与使用,从根本上完善设计方案,实现设计过程的整体优化。

2结构设计优化技术具体运用

2.1建立优化结构相关模型

在对房屋结构设计中,要充分对建筑结构设计优化方法进行使用。在具体实施的过程中,可以从三个步骤来实现最终的设计优化目的。

(1)对设计变量的选择。在进行设计变量的选择过程中,要对影响建筑结构的相关参数进行系统的研究分析,并进行综合考虑选择。将对建筑结构影响的参数作为当前模型中的设计变量,这些变量主要包含损失的期望值以及结构的过后家和约束控制的相关参数等,最大程度的保证设计便变量选择的合理性。

(2)确定目标函数。在进行实际优化的过程中,除了对必要的'参数进行选择之外,还需要寻找到一些相关条件来实现对工程造价的降低,而这些条件主要包括相关建筑截面的具体尺寸以及钢筋的截面积等。

(3)确定相关约束条件。在对房屋结构设计优化过程中,要保证房屋结构设计的合理性以及可靠性,确保相关的设计条件能够得到满足。而设计优化过程中的约束条件主要有裂缝宽度、结构强度、应力约束以及结构体系约束和尺寸约束等,在进行结构设计的过程中,要充分的对目标约束条件与实际情况形成对比,确保约束条件能够满足相关的规定要求,从而力求设计达到最佳。

2.2选择合理的优化计算方案

在进行方案设计的过程中,设计者要充分考虑当前的施工过程中的内部和外部环境,确保各种因素能够在可行的范围之内。借助对约束条件以及非线性优化问题等的具体研究和分析,最计算方案之中选取最适合当前施工状况的方案,从而确保方案设计更具有合理性。而在对设计方案进行优化的方法选择中,拉氏乘子法、复合形法以及powcll法使用相对较为频繁。

2.3对程序问题进行设计优化

在对房屋结构设计的优化过程中,通过确定设计变量以及目标函数和约束条件从而实现对计算方法的合理选择,最终不断的实现对房屋结构设计的优化活动。而在优化过程中,还需要对对相关程序进行创新设计,以便于能够更好的对设计过程中出现的任何一个问题进行运算,确保设计方案的合理性。

2.4结果分析

在进行计算的过程中,要对计算结果的合理性进行再次的分析研究,最终来选取适合相关房屋结构设计的方案。在方案选取的过程中,要对能够产生影响的诸多因素都考虑在内,并且从多角度来看待这些因素所产生的问题,这能够更好的促进设计优化的作用,从而确保设计方案的合理性以及安全性。在施工问题上,设计方案能够更好的优化当前资源使用的程度和效率,确保资源不被合理的浪费的同时又能够保障相关技术支出不受缩减,其能够起到一个整体的统筹作用。

3结构设计优化技术的实践应用

在对于项目工程设计的过程中,无论前期设计还是后期设计,无论旧房改造还是抗震设计,结构设计优化技术运用在工程的每一个环节之中。因此,在结构设计过程中,要合理的选择结构的形式以及对设计方案进行深层次的优化,将概念设计和细节设计相结合,从而实现对方案最终的优化;在结构设计优化技术的实践作用之中,要充分将其运用在对地基基础的设计问题上,其能够更好的帮助房屋建筑实现安全性和可靠性,确保房屋建造的质量。

4结束语

分析建筑结构设计优化方法,可以得知,其对于房屋结构设计的作用是无法取代的。因此,选择合理的优化方案能够保证房屋建设在达到相关建设标准要求的基础上实现经济最大化。建筑结构的设计优化是一个相对复杂的概念,只有不断的加强研究和分析才能够更好的实现其在现实生活中的运用。文章在对建筑结构优化设计过程以及问题等多方面分析角度下,希望能够给相关的设计人员带来一定思考和启发,从而提高建筑结构的优化方案设计,实现房屋建造的安全性以及稳定性。希望文章对建筑结构优化设计方案的论述,能够促进读者对这一概念的更好的理解和思考。

参考文献:

[3]刘金钊.建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用研究[j].住宅与房地产,,(21):56.

建筑结构论文篇五

为此,本文就建筑结构设计遵循的原则,建筑结构的基本要求,多层和高层房屋以及单层大跨度房屋的常见结构型式等有关问题进行分析。

【关键字】 建筑;结构;设计;型式

引言

结构是建筑物赖以存在的物质基础,在一定意义上,结构支配着建筑,这是因为,任何建筑物都要耗用大量的劳力和材料来建造,建筑物首先必须抵抗或承受各种外界的作用如风力、重力、地震等,合理的选择结构材料和结构型式,即可满足建筑物的美学原则,又可以带来经济效益。

一、建筑结构设计遵循的原则

1.满足使用功能要求

由于建筑物所处的环境和使用性质不同,除满足空间尺寸要求外,还要满足某些建筑物的特殊要求,如保温、通风、隔热、吸声等,在构造设计时要综合相关专业的技术知识,优化设计,选择经济合理的构造措施,满足建筑使用功能要求。

2.确保结构安全

正确的结构计算时保证建筑物安全的前提,除对建筑结构、构件进行必要的计算外,对阳台栏杆、楼梯扶手、构件接缝等,要采取必要的措施,保证其在使用过程中的安全和可靠。

3.注重建筑经济的综合效益

建筑构造设计要处处考虑经济合理,采用合理的构造方案,就地取材,节约材料,在保证质量的前提下降低造价,并减少建筑物的运行费用、维护费用。

二、建筑结构的基本要求

新型建筑材料的生产、施工技术的进步、结构分析方法的发展,都给建筑设计带来了灵活性和更广阔的空间。

但是,这种灵活性并不排除现代建筑结构需要满足的基本要求。

其要求包括以下方面:

1.稳定。

整体结构或结构的一部分作为刚体不允许发生危险的运动,这种危险可能来自结构自身,也可能来自地基的不均匀沉陷或基土的滑移,例如意大利的比萨斜塔由于地基不均匀沉降引起的倾斜。

2.平衡。

平衡的基本要求就是保证结构和结构的任何一部分都不发生运动,力的平衡条件总能得到满足,从宏观上来看,建筑物总是静止的。

平衡的要求是结构与“机构”即几何可变体系的根本区别,因此建筑结构的任何部分都应当是几何不变的。

3.经济。

现代建筑的结构部分造价通常不超过建筑总造价的30%,因此,结构的采用应当是使建筑的总造价最经济。

结构的经济性并不是指单纯的造价,而是体现在多个方面,而且结构的造价受材料和劳动力价格比值的影响,还受施工方法、施工速度以及结构的维护费用的影响。

4.美观。

美学对结构的要求有时甚至超过承载能力的要求和经济要求,尤其是象征性建筑和纪念性建筑更是如此,应当懂得,纯粹质朴和真实的结构会增加美的效果,不正确的结构将明显的损害建筑物的美观。

5.优化。

应在建筑方案设计的基础上,在满足结构安全的前提下,充分优化结构设计,必要时应委托专业的设计公司进行结构设计和结构的优化设计,降低建筑物的自身荷载,减少主要材料的消耗,通过工程概算及其主要技术经济指标分析结构设计的优化程度。

结构专业的优化设计,不是以牺牲结构安全度和抗震性能来求得经济效益的,而是以结构理论为基础,以工程经验为前提,以对结构设计规范实质内涵的理解和灵活运用为指导,以先进的结构分析方法为手段,对设计进行深入调整、改善与提高,对成本进行审核和监控,是对结构设计再加工的过程。

“优化”工作是以原设计为基础,在充分尊重原设计的基础上,着眼于结构体系和结构布置的合理性和高新技术的应用,同时,“优化”的过程也是发现差错、纠正不足的过程,通过优化降低不安全因素,从而保证项目的技术质量和经济质量。

结构设计优化是精益求精的过程,将会带来合理的设计、带来经济技术效益。

实现上述各项要求,在结构设计中就要贯彻“经济合理、技术先进、安全适用、确保质量”的结构设计原则,保证结构和建筑的和谐统一。

三、建筑结构选型

一个好的建筑设计,需要有一个好的结构型式去实现。

而结构型式的最佳选择,要考虑到建筑上的使用功能、结构上的安全合理、艺术上的造型美观、造价上的经济,以及施工上的可能条件,进行综合分析比较才能最后确定。

以下针对多层和高层房屋以及单层大跨度房屋的常见结构型式的受力特点、适用范围进行简单分析。

多层和高层房屋结构的主要承重结构体系有:混合结构体系、框架结构体系、剪力墙结构体系等。

1.混合结构体系

这是多层民用建筑房屋中最常用的一种结构型式,其墙体、基础等竖向构件采用砌体结构,而楼盖、屋盖等水平构件则采用钢筋混凝土梁板结构。

结合抗震要求,在进行混合结构房屋设计和选型时,应注意以下一些问题。

(1)层高和房屋最大高宽比

限制房屋的高宽比,是为了保证房屋的刚度和房屋的整体抗弯承载力,普通砖、多孔砖和小砌块砌体房屋的层高不应超过4.5m。

(2)多层房屋的层数和高度限制

一般情况下,房屋的层数和总高度不应超过表中的规定。

显然,采用烧结普通砖砌体的混合结构,其层数和总高度均比其他砌体的要好,对医院、教学楼等及横墙较少的多层砌体房屋应比表中规定的降低3m,层数相应减少一层;各层横墙很少的多层砌体房屋,还应根据具体情况再适当降低总高度和减少层数。

(3)纵横墙布置

在进行结构布置时,应优先采用横墙承重或纵横墙共同承重方案;纵横墙的布置宜均匀对齐,沿平面内宜对齐,沿竖向上下连续,同一轴线上的窗间墙宜均匀。

楼梯间不宜设置在房屋的尽端和转角处。

2.框架结构体系

与混合结构类似,框架结构也可分为横向框架承重、纵向框架承重及纵横双向框架共同承重等布质形式。

一般房屋框架采用横向框架承重,在房屋纵向设置连系梁与横向框架相连;当楼板为预制板时,楼板顺纵向布置,楼板现浇时,一般设置纵向次梁,形成单向板肋形楼盖体系。

当柱网为正方形或接近正方形,或者楼面活荷载较大时,也往往采用纵横双向布置的框架,这时楼面长采用现浇双向板楼盖或井字梁楼盖。

框架结构体系包括全框架结构、内框架砖房和底部框架上部砖房几种形式。

现浇钢筋混凝土框架结构房屋的适用高度分别为60m、55m、45m和25m。

现浇框架结构的整体性和抗震性能都较好,建筑平面布置也相当灵活,广泛用于6――15层的多层和高层房屋,如学校的教学楼、实验楼、办公楼、医院等(其经济层数为10层左右、房屋的高宽比以5――7为宜)。

在水平荷载作用下,框架的整体变形为剪切型。

四、结束语

建筑住宅在国家基本建设投资中占有很大的比例,因此在建筑结构设计中必须正确处理适用、经济、美观等几方面的关系。

根据不同类型的建筑,正确的把握好结构的类型,更不能忽略建筑设计的经济性,要在满足使用要求下,用较少的投资建造美观、简洁、大方的建筑,让人们居住的更加舒适、健康。

参考文献

1.熊丹安,建筑结构,华南理工大学出版社,版

建筑结构论文篇六

随着城镇化速度的加快,推动了高层建筑的快速发展。作为城市发展的基础和社会活动的载体,高层建筑是营造良好的城市环境与宜人的生态体系不可或缺的部分,其设计多元化与标准中化越来越受到社会的重视。如何加强现代城市道路高层建筑设计工作的管理任务,已成为当今城市建设研究的重点课题。

建筑结构论文篇七

适用、安全、经济、美观、便于施工是进行建筑结构设计的原则。这五个方面各有所重,又互为矛盾,一个优秀的建筑结构设计往往是这五个方面的最佳组合。往往设计人员注意到适用、安全、经济、美观,而忽略了便于施工。有时设计人员为图方便,用偏于安全的简化方法计算,虽然既省事又保证安全,却增加了造价。

结构设计一般在建筑设计之后,“受制”于建筑设计,但又“反制”建筑设计。结构设计不能破坏建筑设计,建筑设计不能超出结构设计的能力范围。结构设计决定建筑设计能否实现,在这个意义上,结构设计显得更为重要。但一栋标志性建筑建成后,往往建筑师便成为了人们心目中的建造者,为了实现该建筑设计而付出辛勤劳动一丝不苟的结构师并不为人们所知。但无论如何,设计一个适用、安全、经济、美观、便于施工的结构设计方案是结构设计人员的责任。

建筑结构设计可分为整体设计和部分设计两部分。

整体设计包括结构结构体系的选择,柱网的布置,梁的布置,剪力墙的分布,基础的选型等。

设计的关键在方案,应进行多方案比较。

建筑的结构方案不应该是预先设想的,所喜爱的某种形式,一般结构设计总可以有多种方案来实现建筑师的构想,而多种方案中通常必有一种相对更为经济、合理,作为方案技术比较和经济分析是一项必不可少的重要工作。

建筑结构平面是否合理,竖向刚度、质量是否均匀,柱网尺寸是否适当,是决定结构方案好坏和经济与否的关键。建筑物的平面及造型一般都是建筑师的工作,市场经济有时往往为投业主所好,标新立异。结构工程师处于比较被动的地位,解决这一问题的办法,除了建筑师需要掌握基本的结构知识,特别是抗震设防的概念外,结构工程师在方案的前期,就应该与建筑师共同商讨,通力合作,密切配合,以实现建筑师在设计上的创新。有时如果能够巧妙地运用结构体系,把它暴露出来,反映不同功能系统相互配合,展示建筑的风格,不但能取得经济效果而且会取得特有的多样化的造型效果。

抗震设计中,影响整个结构抗震能力的因素很多,如:结构构件的承载力和变形性能;非结构构件的材料性能及提供的强度储备;结构的连接构造;结构的稳定性;结构的整体性能在经受第一次地震后多次余震反复作用下的抗破坏能力。对难以准确模拟的复杂结构,七分计算三分构造,更重要的是概念设计。

概念设计是展现先进设计思想的关键,一个结构工程师的主要任务就是在特定的建筑空间中用整体的概念来完成结构总体方案的设计,并能有意识地处理构件与结构、结构与结构的关系。一般认为,概念设计做得好的结构工程师,随着他的不懈追求,其结构概念将随他的年龄与实践的增长而越来越丰富,设计成果也越来越创新、完善。遗憾的`是,随着社会分工的细化,大部分结构工程师只会依赖规范、设计手册、计算机程序做习惯性传统设计,缺乏创新,更不愿(不敢)创新,有的甚至拒绝对新技术、新工艺的采纳(害怕承担创新的责任)。大部分工程师在一体化计算机结构程序设计全面应用的今天,对计算机结果明显不合理、甚至错误而不能及时发现。随着年龄的增长,导致他们在大学学的那些孤立的概念都被逐渐忘却,更谈不上设计成果的不断创新。强调概念设计的重要,主要还因为现行的结构设计理论与计算理论存在许多缺陷或不可计算性,比如对混凝土结构设计,内力计算是基于弹性理论的计算方法,而截面设计却是基于塑性理论的极限状态设计方法,这一矛盾使计算结果与结构的实际受力状态差之甚远,为了弥补这类计算理论的缺陷,或者实现对实际存在的大量无法计算的结构构件的设计,都需要优秀的概念设计与结构措施来满足结构设计的目的。同时计算机结果的高精度特点,往往给结构设计人员带来对结构工作性能的误解,结构工程师只有加强结构概念的培养,才能比较客观、真实地理解结构的工作性能。概念设计之所以重要,还在于在方案设计阶段,初步设计过程是不能借助于计算机来实现的。这就需要结构工程师综合运用其掌握的结构概念,选择效果最好、造价最低的结构方案,为此,需要工程师不断地丰富自己的结构概念,深入、深刻了解各类结构的性能,并能有意识地、灵活地运用它们。

人们对建筑设计的要求越来越高,因此,设计也要进行创新。建筑架构设计应该建立在计算机的良好运用的基础上,还要结合概念设计,将结构设计进行优化。环保、优质建材的使用,只是建筑结构设计的一部分。最重要的是对概念设计的理解。通过对结构设计的创新,才能够将建筑设计的创新和发展进行得更加顺利。所以,可以说,推广概念设计,将其深刻的进行理解,是工程师的首要任务。结合教育机构对于教材和教学方式的改革,将概念设计在学生时代就进行培养,对于我国的建筑结构设计方面的进步非常重要。

在建筑结构设计的不断改革和创新中,前人积累了非常多的技术和经验。其中,概念设计作为打破设计理念墨守成规,将结构设计进行优化和创新的方式方法,在我国建筑结构设计行业越来越重要。工程师良好地运用概念进行结构设计,对于建筑方案的设计和优化都有非常重要的作用。

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