建筑不仅是为人们提供居住和工作的场所,也是展示国家文化和历史的重要象征。这几篇总结范文展示了不同类型和风格的建筑设计,值得一读。
高层建筑钢筋混凝土结构设计探析论文
改革开放三十年以来,随着我国经济的迅速发展,全国大中型城市的多高层建筑迅速增多,随着高层建筑的建筑高度的不断增加,建筑类型与功能的愈来愈复杂,结构体系的更加多样化,高层建筑结构设计也越来越成为建筑结构工程师的重要工作内容。
1.结构选型。
对于高层结构而言,在工程设计的结构选型阶段,结构工程师应该注意以下几点:
1.1合理选择结构体系。高层建筑结构平面布置应力求简单、规则、对称,避免应力集中的凹角和狭长的缩颈部位;避免在凹角和端部设置楼电梯间;避免楼电梯间位置偏置,以免产生扭转的影响。竖向体型尽量避免外挑,内收也不宜过多,力求刚度均匀渐变,避免产生应力集中。《高层建筑混凝土结构技术规程》在结构的规则性方面也规定了相应的条文,例如:平面规则性信息、竖向规则性信息等,而且,新规范采用强制性条文明确规定“建筑不应采用严重不规则的设计方案。论文发表。”因此,结构工程师在遵循规范的这些限制条件上必须严格注意,发现问题应及时和建筑工程师沟通,以避免在后期设计中带来麻烦。论文发表。
1.2房屋的适用高度和高宽比。在抗震规范与高规中,对结构的总高度都有严格的限制,除了将原来的限制高度设定为a级高度的建筑外,增加了b级高度的建筑,因此,必须对结构的该项控制因素严格注意,一旦结构为b级高度建筑甚或超过了b级高度,其设计方法和处理措施将有较大的变化。在实际工程设计中,出现过由于忽略该问题,导致施工图审查时没有通过,必须重新进行设计的情况,对工程工期、造价等整体规划的影响相当巨大。高层建筑的高宽比,是对结构刚度、整体稳定、承载能力和经济合理性的宏观控制。a、b级高度高层建筑建筑的高宽比限值也相应不同。但在复杂体型的高层建筑中,如何计算高宽比是一个比较难以确定的问题。一般可按所考虑方向的最小投影宽度来计算,对于突出建筑物的很小的的局部结构,比如楼电梯间等,一般不应包括在计算宽度内。对于带有裙房的高层建筑,当裙房的面积和刚度相对于其上部塔楼的面积和刚度较大时,计算高宽比的房屋高度和宽度可按裙房以上部分考虑。
1.3嵌固端的设置问题。由于高层建筑一般都带有二层或二层以上的地下室和人防,嵌固端有可能设置在地下室顶板,也有可能设置在人防顶板等位置,因此,在这个问题上,结构设计工程师往往忽视了由嵌固端的设置带来的一系列需要注意的方面:抗震设计的多高层建筑,当地下室顶层作为上部结构的嵌固端时,地下一层的抗震等级应按上部结构采用,地下一层以下结构的抗震等级可根据具体情况采用三级或四级。地下室中超出上部主楼范围且无地上结构的部分,其抗震等级可根据具体情况采用三级或四级。对于9度抗震设计时,地下室结构的抗震等级不应低于二级。地下室的现浇顶板厚度不宜小于180mm,且不宜有较大洞口。地下室柱截面每侧的纵向钢筋面积除应符合计算要求外,不应少于地上一层对应柱每侧纵向钢筋面积的1.1倍(地下室柱子多出的纵向钢筋不应向上延伸,而应锚固于地下室顶板的框架梁内),地下室剪力墙的配筋不应少于地上一层剪力墙的配筋。对于边柱和角柱,由于只有一面有梁,为满足该梁端截面实际弯矩承载力不宜小于柱下端实际承载力的要求,可采用增大梁截面,或不增大梁截面而增加梁配筋的方法。这些问题在设计中都应注意,忽略其中任何一个方面都有可能导致后期设计工作的大量修改或埋下安全隐患。
1.4短肢剪力墙的设置问题。短肢剪力墙是指墙肢截面高度与厚度之比为5~8的剪力墙。近年兴起的短肢剪力墙结构,虽然有利于住宅建筑布置,也可减轻结构自重,但在高层住宅中,剪力墙肢不宜太短,因为短肢剪力墙的抗震性能较差,地震区应用经验不多,为安全起见,高层建筑结构不应采用全部为短肢剪力墙的剪力墙结构。短肢剪力墙较多时,应布置筒体(或一般剪力墙),形成短肢剪力墙与筒体(或一般剪力墙)共同抵抗水平力的剪力墙结构,并且《高规》中对短肢剪力墙的最大适用高度、抗震等级、底部加强部位、纵向钢筋总配筋率等增加了很多的限制,因此,在高层建筑设计中,结构工程师应尽可能少采用或不用短肢剪力墙。
2.地基与基础设计。
地基与基础设计一直是结构工程师比较重视的方面,不仅仅由于该阶段设计过程的'好与坏将直接影响后期设计工作的进行,同时,也是因为地基基础也是整个工程造价的决定性因素,因此,在这一阶段,所出现的问题也有可能更加严重甚至造成无法估量的损失。
高层建筑的基础应选用整体性好,满足地基承载力和建筑物容许变形的要求,并能调节不均匀沉降的基础形式。高层建筑宜设置地下室以减小地基的附加应力和沉降量,有利于满足天然地基的承载力和上部结构的整体稳定性。此外,在地基基础设计中要注意地方性规范的重要性。论文发表。由于我国占地面积较广,地质条件相当复杂,仅一本《地基基础设计规范》无法对全国各地的地基基础都进行详细的描述和规定,因此,作为建立在国家标准之下的地方标准,地方性的“地基基础设计规范”能够将各地方的地基基础类型和设计处理方法等一些成熟的经验描述和规定得更为详细和准确,所以,在进行地基基础设计时,一定要对地方规范进行深入地学习。
3.结构分析与计算。
在结构分析与计算阶段,如何准确,高效地对工程进行内力分析并按照规范要求进行设计和处理,是决定工程设计质量好坏的关键。由于新规范的推出对结构整体计算和分析部分相当多的内容进行了调整和改进,因此,结构工程师也应该相应地对这一阶段比较常见的问题有一个清晰的认识。
3.1结构整体计算的软件选择。目前比较通用的计算软件有:satwe、tat、tbsa或etabs、sap等,但是,由于各软件在采用的计算模型上存在着一定的差异,因此导致了各软件的计算结果有或大或小的不同。所以,在进行工程整体结构计算和分析时必须依据结构类型和计算软件模型的特点选择合理的计算软件,并从不同软件相差较大的计算结果中,判断哪个是合理的、哪个是可以作为参考的,哪个又是意义不大的,这将是结构工程师在设计工作中首要的工作。否则,如果选择了不合适的计算软件,不但会浪费大量的时间和精力,而且有可能使结构有不安全的隐患存在。
3.2是否需要地震力放大,考虑建筑隔墙等对自振周期的影响。该部分内容实际上在新老规范中都有提及,只是,在新规范中根据大量工程的实测周期明确提出了各种结构体系下高层建筑结构计算自振周期折减系数。
3.3振型数目是否足够。在新规范中增加了一个振型参与系数的概念,并明确提出了该参数的限值。由于在旧规范设计中,并未提出振型参与系数的概念,或即使有该概念,该参数的限值也未必一定符合新规范的要求,因此,在计算分析阶段必须对计算结果中该参数的结果进行判断,并决定是否要调整振型数目的取值。
3.4多塔之间各地震周期的互相干扰,是否需要分开计算。一段时间以来,大底盘,多塔楼的高层建筑类型大量涌现,而在计算分析该类型高层建筑时,是将结构作为一个整体并按多塔类型进行计算,还是将结构人为地分开进行计算,是结构工程师必须注意的问题。如果多塔间刚度相差较大,就有可能出现即使振型参与系数满足要求,但是对某一座塔楼的地震力计算误差仍然有可能较大,从而便结构出现不安全的隐患。
4.结束语。
总之,钢筋混凝土高层结构设计是一个长期、复杂甚至循环往复的过程,在这过程中任何遗漏或错误都有可能对结构造成安全隐患。这就要求结构设计人员在工作中严格要求自己,不断学习新规范,力求掌握更为合理的结构计算方法。
高层建筑钢筋混凝土结构设计探析论文
抗震性是对建筑物结构安全性的一个重要方面,在进行建设之前的设计工作中,应当首先考虑到建筑主体在地震发生时的安全性,从而在最大程度上保障使用者的安全性。抗震性的设计中,主要是要应对地震发生时的建筑物结构的扭转振动效应,扭转振动效应具体就是指高层建筑物主体的每个构件在进行设计的时候就通过计算来确立其自身承受的扭矩,从而为其本身设置合适的配筋;而主体楼层间的最大位移与其两侧的层间位移的平均数即使结构主体的扭转效应。而造成扭振效应的原因主要分为以下几个方面:由于许多高层建筑物存在着质心与刚心不重合的现象,从而在地震来临时,地面的运动引发建筑物的扭转振动。其次,建筑物本身的抗扭组件的损坏也可以造成建筑物的扭振效应。这就要求在对高层建筑物的建设之前的设计工作在这些方面引起重视。
1控制扭振效应的几项原则。
1.1单塔楼结构。
相对于单塔楼结构来说,若是无法满足高规所规定的周期比的话,则表明该主体结构刚度同质量的分布不均匀、抗扭能力不够,或者是二者之一。在这种情况下,就需要对主体结构进行重新计算与调整,一般可以分为以下步骤进行:(1)首先检查振型,以此来检验平面内各个构件的均匀度,然后依据总体的刚度来对各个构件进行调节,直至结构能够产生侧振成分超过8成的.纯粹侧振振型,此过程也可以称为减小偏心率。(2)在偏心率得到最大限度的调整下,可以通过调整结构内外圈的刚度比例,加强外圈的相对刚度来提高结构的抗扭振能力,此过程可以看作是减小周期比,最终通过这两个调整达到规范的要求。其中相对刚度是指如果主体结构的抗侧力度不够且层间位移在规定范围内,就需要增加外圈刚度;如果抗侧力度够强但是位移角低于标准,就需要降低结构内圈刚度。当此过程未进行完,未调节好刚度与均匀性时,无论周期比的数值如何,都不会对建筑物产生任何影响。周期比的目的就是控制结构的抗侧刚度与抗扭刚度,使其在空间布局上趋向合理,以此达到抗扭振效应。所以说就算是结构主体的抗侧力度较强,只是在外观上具有较好的观赏性,不代表具有较强的抗扭性。控制周期比的两个措施就是保持抗侧力刚度的均匀分布和控制外圈的相对刚度。
1.2多塔楼结构。
对于多塔楼结构的位移比运算中要把整个多塔楼结构看作是一个整体进行验算,而周期比可以分为无连接、强连接和弱连接三种结构。对于无连接与弱连接的,验算要看作是多个单体进行验算,对于强连接则要当作一个整体进行验算。
2防范扭振效应的几项措施。
2.1平面扭转效应。
在地震中,质心与刚心的偏离以及平面的不对称、不规则性、扭转刚度不强等因素都是造成高层建筑物受损严重的主要原因。但是高层建筑在设计中,很难达到质心与刚心的重合要求,在平面结构的规则和对称上的设计也具有一定的难度;其次,由于受到建设位置及场地的限制,在空间布局上也很难能够按照规定与要求进行设计。因此,高层建筑的抗震扭振效应的控制措施主要要依靠调整抗侧力结构的设计上来,以此来达到抗震的要求。
2.2抗侧力结构的使用。
在抗侧力机构的设计中,尽量满足抗侧力构件的对称性、平衡性与均匀分布,使其质心要尽可能的与刚心靠近,因为离质心越远,所需的抗扭刚度就越强,在建筑物的外围要多多设计一些抗侧力构件的使用,以此在数量上能够增强建筑主体的抗扭性。在设计中,要想提高建筑物的抗扭刚度,还可以通过加强原有抗侧力构件刚度的方法提高建筑物的抗扭强度:建筑物的外角处剪力墙尽力设计成l形剪力墙,并注意不要在墙上开窗等设计;对距离质心较远的剪力墙进行加厚处理;提高剪力墙连梁的高度,在必要时,可以将窗户开洞以外的墙体都设计成为连梁,从而加强抗侧力结构的刚度。
2.3裙房部位的刚心设计。
在高层建筑设计中,裙房由于是平面不规则、分布不均匀,且质量中心差距太大,位移点较大等造成刚度要大大低于主体结构。所以在设计中可以在以下方面进行弥补:一种是要在裙房的最大位移处设计适应的剪力墙结构;另外一种就是建筑物的地下室在裙房位置设置好隔离缝,目的就是将主体结构的裙房单独分离出来变成一个独立的系统,从而降低地震时的扭转效应。
2.4结构平面不宜过长。
高层建筑在设计中,为了适应使用的需求,往往需要借鉴多层砖混结构的户型设计,这就容易造成结构平面的布局较为狭长,从而造成抗侧刚力的不足。对于框架结构的小高层,最好的处理办法就是将狭长的结构平面分离为多个短平面,即在中间多设计几个框架柱,如果条件不允许,可以在远端尽可能增加抗侧力刚度。对于框架剪力墙的高层建筑,楼层层高相对较低,剪力墙大多设计在电梯与楼梯部位,这样就容易造成分布的不均匀、扭转效应较大,如果削弱这些位置上的剪力墙,然后通过外围增加剪力墙来提高抗侧刚度,不仅会增加成本,也是对抗扭效应影响不大的方法,因此,高层建筑在采用框架结构时,最好不要设计成框架剪力墙结构。
3结束语。
高层建筑的设计中,特别是地震发生相对较为多的地方,可以通过以上措施来增强建筑物的抗扭刚度,但是在进行调整时,一定要注意需要参考高规的相对标准进行调整,要因地制宜,对于不同条件下的高层建筑物,要采取合适的措施进行调整与设计,从而保证高层建筑物的抗震性能,在地震发生时,能够有效抵消地震造成的扭振效应,建设出更为安全的居住空间。
高层建筑钢筋混凝土结构设计探析论文
摘要:当前,随着我国城市化进程的不断加快,高层建筑物的数量在持续不断地增加。在高层建筑物中,梁式转换层具有承上启下的作用,因而在设计的过程中需要与上部结构中的竖向载荷相结合,通过进行科学、合理的设计与规划来减少结构突变及应力集中的现象产生,由此来保障整个结构的连续性以及受力的平稳性。
近年来随着我国社会经济持续不断的发展,人们的生活质量及水平也随之得到了极大程度的提升与发展。进而,对相关建筑物的结构设计及要求也在不断地增加,以此来更好地满足人们在日常生活中对停车及购物等方面的要求。基于此,很多的高层建筑采用了梁式转换层的结构来进行设计与规划,进而提升了整个高层建筑的实用性,为人们的生活提供了更多的便捷。
1.1梁式转换层结构设计特点。
就当前我国高层建筑中应用梁式转换层的效果来看,通过应用梁式转换层能够促使高层建筑的上下荷载力保持在一个平衡的状态之中,进而能够有效地避免由于结构发生形变而导致受力不均匀的现象,进而增加了整个结构的稳定性。此外,在设计建筑的过程中,通过在梁式转换层中增设一些管道、通道等线路能够提升整个高层建筑多功能性,为其中的用户提供暖气、水电等相关的保障措施。但是,目前我国带有国内转换层的高层建筑大多采用的都是上部剪力墙、下部框架式的结构,其框架式剪力墙的结构如图1所示。这种形式的设计还需要通过应用相关的转换构建来对高层建筑的结构内力进行重新的分配,进而来调整高层建筑的内部应力,防止其发生形变。
1.2高层建筑梁式转换层的构造特点。
在高层建筑的设计过程中,转换层的应用十分普遍,其中的建筑构造形式也存在着多样性的变化,具体如图2所示。目前,在我国高层建筑转换层的设计中,梁式转换层的应用最多,板式转换层以及箱型转换层等的应用次数较低。梁式转换层由于尺寸较大、结构设计简单、便于施工等特点,在实际的建设设计当中的应用十分广泛。此外,梁式转换层在高层建筑设计应用中还有性能稳定、工程造价核算便捷以及经济效益较高等有利的特点。
1.3高层建筑梁式转换层受力特点。
梁式转换层在高层建筑应用过程中主要是维持高层建筑内部稳定,使其能够受力均匀,通过上部密集小空间的竖向载荷传递到下部稀疏的大空间中。但是由于高层建筑的结构设计通常都比较复杂,所具有的功能也具有多样化的特性,从而会造成内部荷载在竖向传递的过程中出现中断的问题,进而造成建筑整体刚度发生突变的现象。这种建筑的形式在发生地震时,很容易由于下部结构的稀疏而发生坍塌及变形的事件。因此,在对高层建筑进行转换层设计时,需要针对受力均衡问题展开有效的分析与解决,由此来避免建筑结构被破坏的事故发生,尽可能地减少相关财产的损失。
2.1工程概况。
a市某高层建筑,有地下1层,地上22层,总建筑面积为25840m2。其中的1-4层为商业用房,1层的层高为5m,2-4层的层高为4m,采用框架简体结构。5-20层均为住宅层,层高为3m,采用的是剪力墙简体结构。21-22层分别是电梯的机房以及屋面水箱,层高为3m。针对这种情况,需要在整栋建筑物中的4-5层之间设置一个结构转换层,同时存放相关的操作设备。其楼层结构平面设置的情况如图3所示。
2.2楼层转换方案。
在对这个高层建筑进行楼层结构转换的时候,所采用的转换层的结构形式为梁式、板式、箱式等多种形式。由于这些转换层能够形成一个较大的空间,进而完成结构类型以及轴线的转变。其中的梁式转换层对相关的受力结构比较明确,从而在设计及施工过程中的操作比较便捷,应用的范围较为广泛。因此,在本工程的施工过程中采用梁式转换层的方式,其转换层的高度为2.5m,转换梁上、下两端与楼板相连,上层楼板厚度为20cm,下层楼板的厚度为300cm。转换梁承托上部的剪力墙,且所使用的混凝土强度为c40。
2.3整体结构分析。
在高层建筑梁式转换层中所使用的转化梁本身是杆件,能够直接地按照梁单元进行相关的分析与设计,同时,梁的轴线位于转换层的上层楼板处,在整体结构中需要通过对上下层的刚度进行比较来确定适当的力度,防止竖向刚度的变化而形成薄弱层。据此,转换层的下层柱子截面尺寸可以设置为110cm×110cm,剪力墙的厚度为50cm,混凝土的强度等级为c45。同时,转换层上层的剪力墙的厚度为35cm,混凝土的强度等级为c45。
2.4转换梁设计。
在高层建筑中,转换梁承托上部剪力墙,受力较大,也是保障整个结构安全性的关键性因素。转换梁的跨度大约在9m左右,截面的高度为2.5m。但是由于我国在混凝土设计规范中没有明确地给出承载力计算的方法,进而对此进行了两种连续短梁的试验研究。
2.4.1试验结果。
本试验中所采用的转换梁为转换梁1/5的缩尺模型,其截面尺寸及配筋的形式如图4所示。通过经过相关试验可知:该转换梁的正截面平均应变符合平截面的建设。斜裂缝在加载点与中支座的内剪跨区的梁腹中部出现,属于剪斜裂缝,并通过长时间的发展成为临界斜裂缝。底部的纵筋和顶部的纵筋会顺着梁的方向来分散相应的应力,因而在斜裂缝出现之前,需要与弯矩图保持一致性,而在斜裂缝出现之后则与弯矩图产生明显的差距,由此就说明了转换梁内的应力发生了较大程度的变化。此外,在转化梁的底部纵筋处于受拉状态中,顶部纵筋的内剪跨内也随之处于一种受拉状态。当试验受到破坏时,内剪跨区段之内,临界斜裂缝的箍筋会受到一定的拉力,剪压区内的混凝土压疏。当穿越斜裂缝的箍筋应力变化为原来的应力的53%时,剪压区内的混凝土中就没有压疏现象。
2.4.2相关构造要求。
依据相关的试验结果,为了保证梁式转换层中的转换梁在斜裂缝出现后能够起到纵筋拉杆的效果,其底部纵筋不能够在跨内形成弯折或者是截断的现象,需要将整个纵筋全部地伸入到支座中,并使用相关的可靠锚进行固定。同时,转换层的顶部纵筋在跨中不能够较早地被折断,最好进行通长布置。由于转换梁的横截面尺寸较大,因此需要依据梁高来配置一定数量的水平腹筋。由此,就能够承受到一定的受剪承载力,进而对整个裂缝的发展情况有一个抑制的作用,能够有效地减少相关温度以及混凝土收缩对整个工程的影响力。
2.5转换层抗震设计。
在进行转换层结构设计的时候,由于有转换层的存在,致使高层建筑物在高度方向上的刚度均匀性会受到较大的影响,进而造成承载力构件与墙、柱截面产生突变,线路发生曲折的现象等等,因此,转换结构需要较大的抗震性能。基于此,需要在该建筑物3层及以上的部分都设置部分框支剪力墙结构的转换层。同时,相关构架的抗震等级还需要依照国家相关的标准进行。此外,还需要配备相关构件抗震性能的构造措施,以此来有效地提升建筑物的抗震等级,增加高层建筑物转换层的抗震效果。
3结语。
在高层建筑结构设计的过程中,通过应用梁式转换层能够有效地提升整个工程的项目建设效果,由此来提升整个高层建筑的稳定性。此外,通过应用梁式转换层还能够在相关的成本造价、费图4试验梁截面尺寸及配筋用方面有一定程度的提升。因此,在高层建筑设计的过程中可以通过应用梁式转换层来保证整个建筑工程设计的稳定性,同时还能够对相关设计、施工单位的操作进行有效的控制,从而避免产生相关的问题及困难,最终做到优化高层建筑设计,提升整个工程的结构。
参考文献:
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高层建筑钢筋混凝土结构设计探析论文
摘要:基于目前高层建筑进行钢筋混凝土结构设计过程中存在的问题影响,本文分析了研究其结构设计优化策略的重要性与设计运用现状,并提出了优化设计的方式方法,其目的是为相关建设者提供一些理论依据。结果表明,要想提高高层钢筋混凝土结构设计的作用稳定性,需通过优化抗震结构功能设计、高强夯与高强钢筋的结构设计以及构造周期性折减系数设计,来满足工程建设的耐久性目标。
钢筋混凝土建筑结构设计中关键点分析论文
摘要:建筑幕墙是指由金属构架、板材组成且不需要承担荷载和功能的建筑外围护结构,一般由面板及框架结构组成,在幕墙设计中,预埋件、幕墙与主体的连接、立柱与横梁、板块固定位置及防火、防烟、防雷部位设置等是常见的问题,在设计中,需在充分掌握整体设计、结构设计、防火防烟防雷设计要点的同时,及时总结常见问题,在设计中进行有效地解决,以提高设计质量。
关键词:建筑幕墙;设计;问题;设计要点控制;。
幕墙设计是幕墙施工的首要任务,随着建筑幕墙设计技术的不断发展,板材与结构的`轻型化、性能的安全与环保化是建筑幕墙现代化设计的新要求,建筑幕墙的设计,不仅要充分发挥建筑墙体的保护功能,又需要传递精湛的设计理念、工艺精神与城市形象,处理好建筑幕墙设计中的关键问题。
1、建筑幕墙设计中的常见问题。
1.1、预埋件。
幕墙设计必须严格掌握主体工程设计情况及施工进度,积极采用各种方法进行补救。前置预制埋件时应使用hrb235、335、400等热轧钢筋,科学计算锚固长度,后置预埋件选择镀锌钢板和倒锥形粘接性锚栓固定组合作为预埋件,锚栓级别位5.8级~6.8级,锚固深度不小于100mm,并采取严格的承载力现场试验,确保安全性。
1.2、幕墙与主体如何连接的问题。
很多工程存在支座与板件焊缝强度无法满足施工规范要求的问题,部分工程连接位置往往仅安装1个螺栓,导致角码弯矩过大,增加了加固难度。连接幕墙主龙骨和建筑主体时,要采用热浸镀锌钢角码进行连接,角码螺栓采取两行一列式的设置方法,如玻璃幕墙采用铝合金立柱连接时要放置绝缘垫片,避免发生双金属腐蚀问题。
1.3、立柱与横梁。
在立柱设计时,需结合建筑层高、当地的风压系数、幕墙板块规格及立柱跨度等方面进行设计计算,石材与金属幕墙立柱及横梁要采用热镀锌型钢,玻璃幕墙立柱与横梁要以铝合金型材为宜,材料表面可进行氟碳喷涂、粉沫喷涂等方法进行处理。
2、建筑幕墙设计要点控制。
2.1、建筑幕墙整体设计要点。
建筑幕墙整体设计需注意三个要点:第一,安全性控制,结构设计时必须考虑到风荷载及地震等因素对幕墙稳定性、安全性的影响,严格按照相关技术规范、工程实际情况制定安全等级,材料强度不得与极限状态过于接近,要做好余量设计,以确保材料加工时的负公差要求。第二,环保节能要求,环保节能是现代化幕墙工程的重要指标之一,设计幕墙时,必须考虑到降噪声、低能耗及环境舒适度问题。
构架立柱之间的连接金属角码通过螺栓连接其他连接件,并采用垫板做好螺栓防滑措施,立柱与连接角码必须为柔性连接,不能为刚性连接。有抗震设计要求时,需设计为在设防裂度地震作用下,经过修理后的幕墙仍然可以继续使用,而在罕遇地震作用下,需确保幕墙骨架无法脱落。在设计构件时,重力荷载、设计风荷载、温度作用、设防裂度地震作用及主体结构变形的情况下,仍然能够保证幕墙构件的安全性。
2.3、防火防烟设计要点。
幕墙材料选择a级防火材料,楼层间与门窗四边均做好防火封堵设计,做好防火分区设计,防火分区两侧若水平距离2m内,需将幕墙设计为防火性幕墙,玻璃幕墙需选择防火玻璃,钢立柱与栋梁必须热镀锌处理。幕墙、各层楼板、墙体之间的各个缝隙,要用防火岩棉紧密封堵,密实填充,防火胶填缝。各楼层间的水平防火隔离带应采用1.5mm以上厚度的耐热钢板承托防火岩棉。
2.4、防雷设计。
设计防雷节点时,需优先考虑建筑物本身的防雷设备,要将幕墙立柱、横梁、建筑本身的防雷系统进行有效连接,确保幕墙与建筑的防雷系统能够组成一个系统性的防雷网,要注意以下设计要点:第一,幕墙金属立柱要和建筑主体的防雷系统进行可靠、有效地连接,确保导电通畅。第二,建筑主体楼层有水平均压环时,需要用避雷引下线由上向下连接均压环,防雷导线安装前,先拆除接触面表面的非导电保护涂层,对应导电通路的立柱预埋件或固定件需通过圆钢或扁钢焊接连通水平均压环,进而形成一个畅通的防雷通路,并用防锈漆涂抹焊缝与连接线。
3、结语。
幕墙设计时,设计人员要充分掌握建筑主体施工情况与土建各专业设计图纸,掌握幕墙整体设计、结构设计、防火防烟防雷设计等要点,对设计中常见问题进行及时地总结,并在设计中有效避免、解决这些问题,保证后续施工的有序进行。
参考文献:
[3]金属与石材幕墙工程技术规范jgj133-[s].
高层建筑钢筋混凝土结构设计探析论文
在进行工程图纸设计过程中,抗震结构的功能性目标,应按照规范要求进行区别设计。即根据建筑物结构类型、高度以及烈度要求,来确定高层建筑的抗震等级。例如,当高层建筑结构处在层数较多或是结构刚度突变系数较大的情况,设计人员应多取振型数,否则就会影响高层建筑结构的抗震效果。高层建筑钢筋混凝土结构抗震等级。
为达到控制基础设施建设难度与造价成本目标,结构设计人员应强化高强度混凝土以及高强度钢筋的作用效果。具体来说,高层建筑造价控制的主要对象包括:框架结构基础物料、施工以及材料费用等,其中左右造价成本的构筑件为:用钢量以及截面积大小。因此,结构设计人员因通过合理化高强度钢筋与高强度混凝土使用。因此,结构设计人员应通过合理选择高强度混凝土与高强度钢筋,从而优化构件截面积,以减少地基所受的结构荷载。这是降低工程建设难度,从而实现高层建筑结构设计经济效益目标的关键,设计人员应将其作用于实践。
3.3构造周期性折减系数设计。
在对其框架结构加以设计的时候,可以选择用砌体来填充墙体,那么周期性折减系数的计算应取0.6~0.7;对于轻质砌块或是墙体较少结构的高层建筑设计,应将折减系数控制在0.7~0.8之间。在采用轻质墙板后,计算周期折减系数的取值应为0.9。为不同构造进行周期性计算的折减系数取值。值得注意的是,对于没有墙体的高层建筑框架结构,设计人员无需对其进行折减系数控制。
钢筋混凝土建筑结构设计中关键点分析论文
在进行塑料模具的设计过程之中,首先应该进行的便是保证塑料的刚度和强度,刚度和强度往往是物理名词,也是对于产品的物理性能进行良好设计,好的刚度和强度可以有效的保证产品的后期质量,这就需要在设计之中对于壁厚包括转角连接的位置进行良好设计过程,对于这些部位进行良好的设计过程可以很好的帮助现代塑料产品有效的进行自我发展。
1.1对于转角连接半径设计。
在进行模具设计过程之中,很容易出现面和面接合的地方,在这种接合的位置往往会出现应力较为集中的情况,所以在设计之中应该对于转角进行专项设计,保证半径可以连接转角,保证内应力的分散,同时针对于材料的流动而言也较为便捷,这样设计同样可以体现一些吐出段的有效强度1.2关于壁厚及形状的设计。
通过壁厚进行不同程度的设计可以有效的增强侧壁的刚性程度,保证壁厚在后期的收缩效果可以十分均匀。在一些流动性较差的材料之中,同样可以采用改变壁厚的办法,来进行流动性的改善。一些大面积的平板状的塑件,同样应该注意发生翘曲变形的情况,这种大面积的平板本身便容易出现翘曲变形,所以在设计之中往往需要进行凹槽或者波形槽的设计,减少发生变形的可能。
1.3特定情况下加装增强筋。
针对于大面积预防翘曲变形的情况,其不需要对于壁厚等进行增加便可以进行有效预防。通过对于增强筋进行合理加装,有效的帮助材料拥有更加良好的流动性,通过减少内应力,同时防止因为充填性能缺失进而出现的缺陷问题,在设计之中需要对于具体情况进行分析,然后在设计之中衡量是否需要添加增强。
2在设计之中体现对于分型面进行合理选择。
在浇筑完成后,为了方便产品在浇筑系统之中能够良好的取出,所以对型膜必须进行分模处理。
所谓分模处理,也就是指确定相应的分型面,然后通过分型面来确定模具的具体结构形式,模具的结构和制造工艺都需要依靠分模面进行设置,并受到熔体流动的相关影响,在进行分型面的选择过程中,现阶段主要遵循两个原则:
1)设计之中不能将分型面设计在明显位置上,同样防止分型面影响整体形状。对于产品而言,分型面往往会在表面留下痕迹,这就需要进行隐秘处理,同时应该注意防止因为痕迹导致使用者划伤,这些都需要在设计之中进行考虑。
2)分型面的设计最大的原则便是应该利于后期脱模工作,所以在进行分型面的设计过程之中,应该保证分型面在塑件尺寸的最大处。并且分型面在设计之中应该位于利于加工的位置。在具体的关于刚度和强度进行设计过程中,同样应该对于浇口位置等进行有效分析,然后根据使用之中的具体要求包括性能等方面进行有效分析,对于模具设计进行综合考虑,选择最优的分型面,确定是为最优选择。保证分型面具有良好的设计过程,这可以很好的保证塑料模具在进行产品浇筑的过程中进行相关工作,同样需要进行相关的合理选择,设计人员在进行分型面的选择过程中,更应该进行综合性的`思考,保证最优选择,也就做到了保证产品质量的最优办法。
3对于壁厚的设计。
在进行塑料模具设计过程之中,对于塑件的壁厚进行合理的选择同样是设计之中的重要元素,壁厚的选择往往需要参考使用要求和具体施工工艺,不同的壁厚导致工艺也会出现不同,所以在设计之中体现专业的壁厚也就变得十分重要了。如果壁厚不足的情况下,会导致后期浇筑过程中流动阻力较大,进而导致成型较为困难,这在实际的浇筑工作之中往往会带来难点工作。
反之如果壁厚过大,这就表示进行产品制造的过程中需要消耗的成本更高,而且会延长工作时间,对于生产效率也是一个考验,尤其过厚的壁厚往往会带来各种缺陷。所以在设计之中对于壁厚进行合理选择十分有必要,在实际的设计过程之中,对于壁厚的主要选择应该首先遵循构造的相关材料的强度,针对不同构造强度的产品选择不同的壁厚;参照脱模强度选择壁厚,保证脱模工作的合理进行;厚度的选择应该保证厚度可以将冲击作用进行均匀的分散;考虑结构可能产生对于流动的阻碍,这个时候更应进行壁厚的合理选择,保证壁厚的选择可以充分保证流动顺畅进行。
4总结。
在进行塑料产品的过程中,对于塑料模具的设计直接关系到了后期生产的各项基本事情,在现代之中,往往进行良好的设计过程,便是保证了成功的一半。设计之中对于诸多参数进行良好的设计过程,很好的保证了现代塑料产品得到了自我的发展,本文基于产品质量进行了相关设计的分析,希望可以带来宝贵经验,帮助有关人员促进思考,促进行业的发展。
参考文献:
[1]陈婵娟。基于产品质量的塑料模具设计原则[j].机电工程技术,.
[2]张田荣。基于产品质量的注塑模浇注系统设计[j].机械研究与应用,.
[3]孙桂兰,杜宏明。基于moldflow的风扇叶注塑模具冷却系统的设计及分析[j].机械,.
房屋建筑结构设计应注意问题分析论文
影响建筑结构安全的原因有很多,但是地基的选择是最为重要的,如果地基不稳定,建筑必然也是不稳定的。地基只有稳定才能承受建筑的重量,才不至于出现安全事故。因此,在工程施工之前必须做好实地考察工作,保证地基的稳定性。地基土层的厚度和水层的深度对高层建筑的施工有非常重要的参考价值。考察人员必须是专业的人员,参数必须真实,坚决杜绝虚假。
4.2后浇带设计。
凝土在浇筑过程中都是从底部开始的,在浇筑过程中需要注意的是浇筑的高度不要超过3m,同时浇筑的平面还要保持一定的坡度,这样可以避免出现结构问题。在建筑结构设计中,为了防止混凝土出现裂缝,设计人员会采用后浇带设计,这样可以有效的防止混凝土出现裂缝。混凝土很容易受到外界环境的影响,后浇带设计可以避免这一现象的发生。
4.3框支梁的安放。
在这个过程中需要对剪刀墙的底部高度重视,正是因为剪刀墙受到水平的压力。如果要将框支梁放在剪刀墙上,那么就需要加强剪刀墙底部的厚度,从而保证剪刀墙的稳定性。在设计过程中,需要对各方面的受力进行精密地计算,避免出现受力不均匀的现象发生。
4.4加强承重强的设计。
由于人们生活水平的提高,他们要求在高质量、高品质的环境中生活。对此,很多的设计公司为了使得建筑看起来美观,而忽视了承重墙的作用,而承重墙的数量关系到建筑的质量。因此,在建筑结构设计中必须以安全为准则,保证消费者的生命财产安全。
5总结。
改革开放以后,经济的迅猛发展,城市化的加快,建筑产业也得到了迅猛的发展。但是土木工程结构的设计仍存在很多的问题,本文针对这些问题提出了相应的措施。合理选择地基。影响建筑结构安全的原因有很多,但是地基的选择是最为重要的,如果地基不稳定,建筑必然也是不稳定的。混凝土地板很容易出现裂缝,后浇带设计可以避免混凝土地板出现裂缝。设计师在设计过程中一般会忽视建筑的水平受力,为了保证建筑受力均衡,可以将框支梁放在剪刀墙上。
参考文献:。
[1]黄松凯.高层建筑结构设计的原则及相关问题探究[j].科技风,,(09).。
高层建筑剪力墙结构设计分析论文
计算层数选取15层至26层,墙体最小厚度取160mm,根据jgj3—《高层建筑混凝土结构技术规程》规定:抗震等级为三级的剪力墙结构的截面厚度,不应小于层高的1/25,且不应小于160mm,故最小墙厚取160mm。在层数增多时,为保证墙肢轴压比不会超限,通过增加剪力墙的墙厚来保证结构的最大层间位移角为1/2400不变。运用有限元结构分析软件satwe进行计算分析,得出墙厚、振动周期、地震作用剪力、刚重比及剪重比这些参数随层数的变化关系,从而分析层数对结构抗侧刚度的影响。选取结构层数为15层、18层和21层为研究对象,层高分别取2.9,3.0,3.1,3.2,3.3,3.4m。同样,为保证墙肢轴压比不会超限,通过增加剪力墙的墙厚来保证结构的最大层间位移角为1/2400不变。运用有限元结构分析软件satwe进行计算分析,得出墙厚、振动周期、刚重比及剪重比这些参数随层高的变化关系,从而分析层高对结构抗侧刚度的影响。
层数影响分析。
1墙厚随层数的变化。
从satwe计算结果的数据运用origin绘图程序绘制出墙厚随层数的变化曲线如图2所示,可以看出,在保证结构最大层间位移角不变的情况下,剪力墙的墙厚随结构层数的不断增加而增加,其中在图形中可明显看出,层数在15~21时,剪力墙墙厚随结构层数的增加呈线性增加,层数在21~26时,剪力墙墙厚随层数增加所增加的幅度明显增大,呈非线性增加。jgj3—2010规定,建筑物的高宽比是指建筑总高度与建筑物短向长度(本例即y方向的长度)之比。可知,当结构层数为15层时,该建筑物的高宽比为2.63,21层时,高宽比为3.93,26层时,高宽比为4.81,结合上面的讨论可以知道,建筑物的高宽比在2.63~3.93时,随着高宽比的增加,墙厚随层数线性增加,即结构最大层间位移角随层数线性增加,建筑物层数超过21层时,建筑物的高宽比在3.93~4.81时,在随着高宽比的增加,墙厚随层数非线性增加,也即结构最大层间位移角随层数非线性增加。可以看出,在建筑物的高宽比大于4时,随着层数的增加,高宽比的增大,结构的层位移角的增幅较大,因此在在层数较大时,结构的抗侧刚度削弱明显,需要加强建筑物的抗侧刚度,这样会导致结构的造价成本大幅增加,因此建议一般在高层建筑剪力墙结构的设计时尽量使得建筑物的高宽比不大于4,可很好控制建筑物的造价成本。
2振动周期和地震剪力随层数的变化。
从satwe计算结果的数据运用origin绘图程序绘制出振动周期和地震作用基底剪力随结构层数的变化关系曲线如图3和图4所示。从图3和图4可以看出,在保证结构最大层间位移角不变的情况下,两个方向的振动周期和地震作用基底剪力都随结构层数和剪力墙墙厚的增加而增加,结构抗侧刚度将有所减小,地震作用加大。
3刚重比和剪重比随层数的变化。
从satwe计算结果的数据运用origin绘图程序绘制出刚重比和剪重比随结构层数增加的变化关系曲线如图5和图6所示。从图5和图6可以看出,在保证结构最大层间位移角不变的情况下,两个方向的刚重比和剪重比都随结构层数和剪力墙墙厚的增加而减小,说明当结构的层数增加时,通过增加剪力墙的墙厚来调整结构的抗侧移刚度,以保证结构的最大层间位移角保持不变,会对结构的整体稳定和安全造成不利的影响,且层数越多影响越大。
以15、18和21层的结构为研究对象,改变层高,通过增加剪力墙的墙厚来保证结构的最大层间位移角为1/2400不变,分别从墙厚、振动周期、地震剪力、刚重比及剪重比这些参数随层高的变化关系。由于x、y两个方向的计算结果变化的趋势相近,故本节重点对y方向振动周期、地震剪力、剪重比和刚重比等结果进行研究分析。
1墙厚随层高的变化。
可以看出,在保持结构最大层间位移角不变的情况下,墙厚随着结构层高的增加呈线性增加。层高的增加使得剪力墙结构抗侧移刚度降低,且层高增加时,剪力墙墙厚的增长幅度要大于改变层数时剪力墙墙厚的增长幅度,为了更加确切地说明墙厚增加与层高变化的关系,将层高增长率与剪力墙墙厚的增长率进行对比分析,如表1所示,可以看出,相同层数时,剪力墙墙厚的`增长率随着层高增长率的增加呈非线性增加,墙厚的增长率要大于层高的增长率,同时,结构的层数越多时,墙厚的增长率越大,通过以上可以说明改变结构的层高要比改变结构的层数对剪力墙结构的抗侧刚度影响更加显著,层高增加越多,剪力墙结构的抗侧刚度减小的幅度越大。
2振动周期和地震作用基底剪力随层高的变化。
从satwe计算结果的数据运用origin绘图程序绘制出振动周期和地震剪力随结构在层数为15、18和21层时随层高增加的变化关系曲线如图8和图9所示。从图8和图9可以看出,在保证结构最大层间位移角不变的情况下,两个方向的振动周期和地震作用基底剪力都随结构层高和剪力墙墙厚的增加而增加,地震作用加大。
3刚重比和剪重比随层数的变化。
从satwe计算结果的数据运用origin绘图程序绘制出刚重比和剪重比在层数为15层、18层和21层时随随结构层高增加的变化关系曲线如图10和图11所示。从图10和图11可以看出,在保证结构最大层间位移角不变的情况下,两个方向的刚重比和剪重比都随结构层高和剪力墙墙厚的增加而减小,说明当结构的层高增加时,通过增加剪力墙的墙厚来调整结构的抗侧移刚度,以保证结构的最大层间位移角保持不变,会对结构的整体稳定和安全造成不利的影响。
结语。
1)在保证结构的最大层间位移角不变的情况下,增加结构的层数同时增加相应的剪力墙的墙厚,当建筑物的高宽比小于4时,剪力墙的墙厚随结构层数的增加呈线性增加,当建筑物的高宽比大于4时,剪力墙的墙厚随结构层数的增加呈非线性增加,即在层数较大时,结构的抗侧度削弱明显,需要加强建筑物的抗侧刚度,这样会导致结构的成本大幅增加,因此建议一般在高层建筑剪力墙结构的设计时尽量使得建筑物的高宽比不大于4(jgj3—2010规定a级高度剪力墙结构的高宽比在7度区不宜超过6),能够控制建筑物的造价成本。
2)在保证结构的最大层间位移角不变的情况下,改变结构的层高要比改变结构的层数对剪力墙结构的刚度影响更加显著,层高增加越多,剪力墙结构的抗侧刚度减小的幅度越大。
3)结构层数和结构层高增加时,通过增加剪力墙的墙厚来保证最大层间位移角不变来调节剪力墙结构的抗侧移刚度,结构的刚重比和剪重比有所减小,会对结构的整体稳定和安全造成不利的影响。
建筑幕墙设计问题与关键点分析论文建筑幕墙设计问题
3.1时间与空间性特征。建筑美具有时间性,我们对建筑美的欣赏必然要置于历史长河之中,不同历史时期,我们对建筑美具有不同的评判标准及要求;同时建筑美又具有空间性,建筑空间是人化的四度空间,它是建筑美的独特魅力所在。
3.2时代性特征。建筑美是不能脱离特定时代的,它是一定时代意识形态的显现,必然体现时代文化特征在建筑上的烙印。
3.3民族和地域性特征。建筑美在属于时代的同时,也是属于地域和民族的。密斯在《谈建筑》中说到,“希望的神庙罗马的巴西利卡和中世纪的教堂使我们觉得有意义是在于他们都是整个时代的创造,而不在于他们是某个个别建筑师的作品,他们真正意义在于他们是时代的象征”。的确,建筑美是来源于生活的,是对生活的一种高度概括和升华。因而,建筑美必然是属于时代与民族的,只有把个人的情感思想融入到整个民族文化乃至全人类的情感表现中,从而在时代情感中抽象出共同的元素。这样创作出来的建筑才更具有魅力。
4结语。
受等等许多因素,又融合了技术、理念、环境、审美的主动者与被动者等等方面于一体。展望未来的建筑美学观,它必将是一种可持续发展的美学观,融合系统论、环境学与生态美学等多种学科,把自然、生态和社会作为一个完整的系统,将人与自然的相互依赖、相互和谐作为审美的理想。
参考文献:。
[1]傅雁.建筑美[j].中外建筑,2003(6):911.
[2]顾大治,徐震,左光之.感悟建筑美[j].山西建筑,。
2006,32(4):1516.
建筑幕墙设计问题与关键点分析论文建筑幕墙设计问题
幕墙形式结构是影响造价的重要因素之一,在实际应用中,玻璃幕墙的结构形式主要为:明框、隐框、半隐框、全玻璃、点支撑式。按照实际工程计算可知,明框的成本比隐框和半隐框的成本低30%左右,全玻璃幕墙和点支撑式幕墙造价成本都比较高;当幕墙高度超过10m时,吊挂式全玻璃幕墙的成本要低于点支撑式幕墙;当幕墙高度超过12m时,全玻璃幕墙的成本要大大超过点支撑式。因此,需要结合项目的建筑效果需求,采用与项目档次相匹配的成本最优化幕墙形式。
3.2幕墙施工工艺选择。
幕墙的施工工艺主要分为单元式和框架式。单元式幕墙是指所有的部件在工厂内完成安装,安装完成后将其运送到工地现场。单元式幕墙的优点主要体现在制作精度较高、安装速度快等方面。除此之外,幕墙的安装采取的是由下及上逐层安装的安装方式,并且不需要借助外用脚手架,从而使施工周期有效缩短;框架式幕墙是将结构部件在工厂内进行加工,但是需要在施工现场对其进行安装,并且需要严格按照竖料安装、横料安装、保温材料安装、玻璃安装、密封打胶等顺序步骤进行操作,而且需要使用脚手架进行操作[3]。除此之外,在安装和施工过程中,由于存在大量需要交叉进行的工作,导致框架式幕墙安装工期较长。综合考虑可知,虽然单元式幕墙在成本上比框架式高出约30%,但其可以大大降低施工工期,并提高防水工程的.质量,因此,选择单元式幕墙施工工艺成为越来越多玻璃幕墙项目的选择。
3.3材料分隔尺寸。
分格设计是设计方案中的重要环节,其对设计方案起决定性的作用,玻璃、石材等主要材料的出材率对成本有很大的影响。对玻璃、石材进行合理化设计和使用,可有效提高成材率、大大降低工程成本。除此之外,需要充分考虑分格尺寸对铝型材以及结构胶和耐性胶的影响因素,从而对成本进行有效的控制。在进行全玻璃幕墙设计时,需要充分考虑玻璃的强度和刚度,并结合层高对低层采取落地式安装,对高层采取吊挂式安装,从而保证其安全性和经济实用性。例如,青岛综合体项目中,在玻璃幕墙中,玻璃的成材率仅为60%,导致幕墙工程中出现将近40%的玻璃边料浪费现象,这种现象导致成本大约增加1倍,而如果将玻璃成材率提高到90%,幕墙总造价会得到大幅度的降低。除此之外,还要保证铝型材在断面的数量和设计上以及耐候胶的数量使用中都符合要求,从而有效降低工程成本。
3.4幕墙材料选择。
在建筑幕墙中使用的材料主要有铝型材、玻璃、结构胶、耐候胶等,不同材料的选择也会对幕墙造价产生一定的影响,因此,材料的选择不仅要考虑安全因素,还要将成本因素考虑其中。通常情况下,在施工过程中,铝型材和玻璃材料成本约占幕墙造价的20%,铝型材的表面处理方式、抗弯截面系数以及惯性矩数据等因素都会对其成本产生一定的影响;在幕墙中使用的玻璃材料大致分为钢化玻璃、超白玻璃、夹胶玻璃等。对幕墙设计进行综合因素分析可知,铝型材需要选择重低型,玻璃需要选择尽可能规则的平面玻璃。
幕墙工程与其他结构的工程造价的区别在于幕墙工程不能简单采用预算定额报价,因设计的金属骨架不同,其造价由骨架的单位面积含量及选材的市场价格决定。从建筑幕墙的实际工程数据中可知,幕墙材料费占据总造价的70%左右,而在材料费中,铝型材、玻璃的规格对幕墙的造价会产生重要的影响,机械费用占比较小,可以忽略不计。除此之外,在吊装单元式构件项目中,人工费用占据幕墙造价的20%左右,其余影响因素由槽式埋件、密封胶条等组成。通过对幕墙工程中的影响因素分析可得,影响因素主要有铝型材、玻璃、人工费、石材、槽式埋件等,因此,在施工方案设计阶段需要充分考虑这些影响因素,从而尽可能地将成本控制在合理范围内。在实际施工阶段,需要在材料的选择和审批上进行严格把控,并且需要对其进行适当的调整,从而为降低成本提供保障。
5结语。
通过本文的论述可知,对幕墙设计的成本进行合理控制可以促进该项目的有效实施。因此,本文提出了对幕墙成本控制的几点建议:合理选择幕墙形式、幕墙施工工艺、分格设计、幕墙施工材料。希望此次研究的内容和结果得到相关单位的重视,并且在实际应用中,根据自身的特殊属性对其进行创新应用。
参考文献:。
[3]谭晓红.探讨建筑幕墙设计要把控好的要点[j].门窗,2016,35(7):18.
高层建筑剪力墙结构设计分析论文
摘要:改革开放三十年以来,随着我国经济的迅速发展,全国大中型城市的多高层建筑迅速增多,随着高层建筑的建筑高度的不断增加,建筑类型与功能的愈来愈复杂,结构体系的更加多样化,高层建筑结构设计也越来越成为建筑结构工程师的重要工作内容。由于高层建筑一般都带有二层或二层以上的地下室和人防,嵌固端有可能设置在地下室顶板,也有可能设置在人防顶板等位置,因此,在这个问题上,结构设计工程师往往忽视了由嵌固端的设置带来的一系列需要注意的方面:抗震设计的多高层建筑,当地下室顶层作为上部结构的嵌固端时,地下一层的抗震等级应按上部结构采用,地下一层以下结构的抗震等级可根据具体情况采用三级或四级。1、4短肢剪力墙的设置问题。地基与基础设计一直是结构工程师比较重视的方面,不仅仅由于该阶段设计过程的好与坏将直接影响后期设计工作的进行,同时,也是因为地基基础也是整个工程造价的决定性因素,因此,在这一阶段,所出现的问题也有可能更加严重甚至造成无法估量的损失。
改革开放三十年以来,随着我国经济的迅速发展,全国大中型城市的多高层建筑迅速增多,随着高层建筑的建筑高度的不断增加,建筑类型与功能的愈来愈复杂,结构体系的更加多样化,高层建筑结构设计也越来越成为建筑结构工程师的重要工作内容。
1、结构选型。
对于高层结构而言,在工程设计的结构选型阶段,结构工程师应该注意以下几点:
1、1合理选择结构体系。高层建筑结构平面布置应力求简单、规则、对称,避免应力集中的凹角和狭长的缩颈部位;避免在凹角和端部设置楼电梯间;避免楼电梯间位置偏置,以免产生扭转的影响。竖向体型尽量避免外挑,内收也不宜过多,力求刚度均匀渐变,避免产生应力集中。《高层建筑混凝土结构技术规程》在结构的规则性方面也规定了相应的条文,例如:平面规则性信息、竖向规则性信息等,而且,新规范采用强制性条文明确规定“建筑不应采用严重不规则的设计方案。论文发表。”因此,结构工程师在遵循规范的这些限制条件上必须严格注意,发现问题应及时和建筑工程师沟通,以避免在后期设计中带来麻烦。论文发表。
1、2房屋的适用高度和高宽比。在抗震规范与高规中,对结构的总高度都有严格的限制,除了将原来的限制高度设定为a级高度的建筑外,增加了b级高度的建筑,因此,必须对结构的该项控制因素严格注意,一旦结构为b级高度建筑甚或超过了b级高度,其设计方法和处理措施将有较大的变化。在实际工程设计中,出现过由于忽略该问题,导致施工图审查时没有通过,必须重新进行设计的情况,对工程工期、造价等整体规划的影响相当巨大。高层建筑的高宽比,是对结构刚度、整体稳定、承载能力和经济合理性的宏观控制。a、b级高度高层建筑建筑的高宽比限值也相应不同。但在复杂体型的高层建筑中,如何计算高宽比是一个比较难以确定的问题。一般可按所考虑方向的最小投影宽度来计算,对于突出建筑物的很小的的局部结构,比如楼电梯间等,一般不应包括在计算宽度内。对于带有裙房的高层建筑,当裙房的面积和刚度相对于其上部塔楼的面积和刚度较大时,计算高宽比的房屋高度和宽度可按裙房以上部分考虑。
1、3嵌固端的设置问题。由于高层建筑一般都带有二层或二层以上的.地下室和人防,嵌固端有可能设置在地下室顶板,也有可能设置在人防顶板等位置,因此,在这个问题上,结构设计工程师往往忽视了由嵌固端的设置带来的一系列需要注意的方面:抗震设计的多高层建筑,当地下室顶层作为上部结构的嵌固端时,地下一层的抗震等级应按上部结构采用,地下一层以下结构的抗震等级可根据具体情况采用三级或四级。地下室中超出上部主楼范围且无地上结构的部分,其抗震等级可根据具体情况采用三级或四级。对于9度抗震设计时,地下室结构的抗震等级不应低于二级。地下室的现浇顶板厚度不宜小于180mm,且不宜有较大洞口。地下室柱截面每侧的纵向钢筋面积除应符合计算要求外,不应少于地上一层对应柱每侧纵向钢筋面积的1、1倍(地下室柱子多出的纵向钢筋不应向上延伸,而应锚固于地下室顶板的框架梁内),地下室剪力墙的配筋不应少于地上一层剪力墙的配筋。对于边柱和角柱,由于只有一面有梁,为满足该梁端截面实际弯矩承载力不宜小于柱下端实际承载力的要求,可采用增大梁截面,或不增大梁截面而增加梁配筋的方法。这些问题在设计中都应注意,忽略其中任何一个方面都有可能导致后期设计工作的大量修改或埋下安全隐患。
1、4短肢剪力墙的设置问题。短肢剪力墙是指墙肢截面高度与厚度之比为5~8的剪力墙。近年兴起的短肢剪力墙结构,虽然有利于住宅建筑布置,也可减轻结构自重,但在高层住宅中,剪力墙肢不宜太短,因为短肢剪力墙的抗震性能较差,地震区应用经验不多,为安全起见,高层建筑结构不应采用全部为短肢剪力墙的剪力墙结构。短肢剪力墙较多时,应布置筒体(或一般剪力墙),形成短肢剪力墙与筒体(或一般剪力墙)共同抵抗水平力的剪力墙结构,并且《高规》中对短肢剪力墙的最大适用高度、抗震等级、底部加强部位、纵向钢筋总配筋率等增加了很多的限制,因此,在高层建筑设计中,结构工程师应尽可能少采用或不用短肢剪力墙。
2、地基与基础设计。
地基与基础设计一直是结构工程师比较重视的方面,不仅仅由于该阶段设计过程的好与坏将直接影响后期设计工作的进行,同时,也是因为地基基础也是整个工程造价的决定性因素,因此,在这一阶段,所出现的问题也有可能更加严重甚至造成无法估量的损失。
高层建筑的基础应选用整体性好,满足地基承载力和建筑物容许变形的要求,并能调节不均匀沉降的基础形式。高层建筑宜设置地下室以减小地基的附加应力和沉降量,有利于满足天然地基的承载力和上部结构的整体稳定性。此外,在地基基础设计中要注意地方性规范的重要性。论文发表。由于我国占地面积较广,地质条件相当复杂,仅一本《地基基础设计规范》无法对全国各地的地基基础都进行详细的描述和规定,因此,作为建立在国家标准之下的地方标准,地方性的“地基基础设计规范”能够将各地方的地基基础类型和设计处理方法等一些成熟的经验描述和规定得更为详细和准确,所以,在进行地基基础设计时,一定要对地方规范进行深入地学习。
3、结构分析与计算。
在结构分析与计算阶段,如何准确,高效地对工程进行内力分析并按照规范要求进行设计和处理,是决定工程设计质量好坏的关键。由于新规范的推出对结构整体计算和分析部分相当多的内容进行了调整和改进,因此,结构工程师也应该相应地对这一阶段比较常见的问题有一个清晰的认识。
3、1结构整体计算的软件选择。目前比较通用的计算软件有:satwe、tat、tbsa或etabs、sap等,但是,由于各软件在采用的计算模型上存在着一定的差异,因此导致了各软件的计算结果有或大或小的不同。所以,在进行工程整体结构计算和分析时必须依据结构类型和计算软件模型的特点选择合理的计算软件,并从不同软件相差较大的计算结果中,判断哪个是合理的、哪个是可以作为参考的,哪个又是意义不大的,这将是结构工程师在设计工作中首要的工作。否则,如果选择了不合适的计算软件,不但会浪费大量的时间和精力,而且有可能使结构有不安全的隐患存在。
3、2是否需要地震力放大,考虑建筑隔墙等对自振周期的影响。该部分内容实际上在新老规范中都有提及,只是,在新规范中根据大量工程的实测周期明确提出了各种结构体系下高层建筑结构计算自振周期折减系数。
3、3振型数目是否足够。在新规范中增加了一个振型参与系数的概念,并明确提出了该参数的限值。由于在旧规范设计中,并未提出振型参与系数的概念,或即使有该概念,该参数的限值也未必一定符合新规范的要求,因此,在计算分析阶段必须对计算结果中该参数的结果进行判断,并决定是否要调整振型数目的取值。
3、4多塔之间各地震周期的互相干扰,是否需要分开计算。一段时间以来,大底盘,多塔楼的高层建筑类型大量涌现,而在计算分析该类型高层建筑时,是将结构作为一个整体并按多塔类型进行计算,还是将结构人为地分开进行计算,是结构工程师必须注意的问题。如果多塔间刚度相差较大,就有可能出现即使振型参与系数满足要求,但是对某一座塔楼的地震力计算误差仍然有可能较大,从而便结构出现不安全的隐患。
4、结束语。
总之,钢筋混凝土高层结构设计是一个长期、复杂甚至循环往复的过程,在这过程中任何遗漏或错误都有可能对结构造成安全隐患。这就要求结构设计人员在工作中严格要求自己,不断学习新规范,力求掌握更为合理的结构计算方法。
高层建筑剪力墙结构设计分析论文
摘要:随着现代化城市建设的快速发展,城市高层建筑逐渐兴起。高层建筑在设计过程中,结构设计一直是其关注的重点内容。所以,为了保证高层建筑结构设计更科学,本文章对高层建筑的结构设计中经常出现的问题实行了研究分析,同时参照相关的文件与一些自己的想法指出了相对较好的处理方法,以利于提升高层建筑的结构设计水平。
1引言。
近些年,在我国经济的持续性发展与城市建设步伐的加快过程中,建筑一种正趋于高大化的形势发展。城市中高层建筑物数量在不断的增加,建筑的结构也比较复杂。高层的建筑和低层的相比较,前者的结构设计较繁琐,影响的原因也较多,不但需要对建筑的外型比例进行慎重思考,还需要使建筑结构的稳固性得到保证,同时还要考虑到建筑物地基的沉降问题、风力因素、温度的转变,及地震等原因对建筑结构的危害与影响。
高层建筑结构设计的合理性,不仅能够明显地对施工过程造成影响,同时还将影响到后续的维护与保养。因此,在高层建筑的结构设计过程中对于时常遇到的问题以及相应的解决措施方法进行深入的探讨分析是十分有必要的。
2.1扭转的问题。
建筑的三个重“心”所指的是几何的形心、结构的重心、刚度的中心,这三个重要的“心”相统一才可以确保建筑结构的牢固。但在现实当中地基础的形状、建筑功能的需要等的影响造成建筑的体型大多数原因下是不规范的,设计过程中没有有效的做好三个重要的“心”相统一,会导致建筑的结构发生扭转的现象,造成结构的损坏。
2.2抗风的相关问题。
因为高层建筑其层数众多、高度较高,风通过的时候,较易出现空气动力的反应,转变风在高层建筑面的.流动,导致高层柔软的结构在风与空气的效应下产生震动,对于高层建筑的结构与其构件的牢固性产生破坏。所以在对高层建筑的结构设计时实行抗风的结构设计,让建筑结构的抗风力符合结构的牢固标准。然而在现实的设计当中由于没有科学的对高层建筑所能承载的风力进行评估,导致高层建筑的抗风设计不合格。
2.3抗震的问题。
高层建筑在其结构的设计时,对于抗震的设计是一个非常难的环节,经常由于设计人员的专业性比较弱、灵活性不足,对建筑抗震的规划不够重视。甚至在实施高层建筑的抗震核算的时候,因为核算的错误使抗震的设计有效性降低。如果出现地震,高层建筑的抗震结构将无法实现抗震的要求,造成不同程度的损坏,更严重的可能会导致人员的伤亡及经济财产的损失。
2.4消防方面的问题。
参照现在的有关规范制度,高层建筑的结构一定要有科学适合的消防体系。然在高层建筑的结构设计当中却存有疏导困难大、火势较容易扩大、排烟的设计困难等相关的问题,如果不能对这些问题进行有效的处理,便不能确保高层建筑对于消防的安全。
3.1科学合理的设计建筑平面。
如果高层建筑的结构发生扭转的现象,主要的原因是高层建筑结构的几何形心、结构的重心、刚度的中心三心没有统一,导致建筑的质量不平衡,所以使结构的牢固性降低。所以在建筑的结构设计当中,设计的相关人员需参照地基的形状与建筑的功能需要等科学有效的设计建筑物的体型,最大程度的运用较规矩的型体,例如方形或是圆形等,科学的布置建筑的平面,进而确保建筑质量的布局均衡。
3.2科学地选取计算简图与结构方案。
在实施高层建筑的结构设计核算的时候,要在运算简图的情况下实行计算,因此在选取计算简图时一定要合理的选取,如果计算简图不规范,很易导致结构的参数不正确,给施工带来影响,更严重的会造成事故的出现,选取合适的计算简图是确保高层建筑的结构设计安全的基础。
3.3合理地设计高层建筑的抗风构件。
为了让高层建筑的抗风构件符合结构设计的牢固性需要,在高层建筑的抗风设计当中需充分的做好下面几项工作:首先,基础的改进,高层建筑的基础结实,上部分的结构才可以稳固。所以高层建筑的基础设计最根本的是明确所用混凝土的级配标准,运用级配高的砂石是最佳的选择,加大基础持力层厚度,加置抗拔的锚杆构件,提升建筑基础的牢固性;其次,不同程度增加高层建筑的构件,例如剪力墙、楼板等,可抵消不同程度风能对结构造成的不利因素,确保结构的牢固;最后,最大程度的降减风力的水平负荷与风力相加对高层所造成的影响。
3.4重视抗震的设计。
在高层建筑的内部安装抗侧力的部件。合理科学的安置高层建筑内的水平走向的构件,在水平走向产生应力的分布体系,增强高层建筑的结构连续性。增强地基的抗震水平。加强高层建筑的桩基础深度,和上部的结构产生联动性,从而强化建筑结构抗震的水平。增设性能高的剪力墙等抗侧力构件。在高层建筑的结构内部加设墙体或是楼板的刚性,以更好的管理好建筑位移的现象。
可以利用下面的一些方法加强高层建筑的消防结构,具体的方法:一是要参照建筑所在地形的环境有效的设计防火结构相互间的合理距离;二是要运用不容易燃烧的用材,强化所用材料自身的耐火性能;三是要设计两个疏导的通道,尽可能不把疏导通道设计为垂直的形式,防止疏导的成效降低;四是要设计耐火的区域、防烟的区域等。五是设计隔离区域,有利于防止火势的扩大与蔓延。
4结束语。
综合以上所论述,本文章对于高层建筑的结构设计过程中的扭转、抗风性、抗地震性、消防方面等问题,指出了相应的处理方法,更深一层的健全了高层建筑的结构设计,可以显着的提升高层建筑的结构安全性。伴随城镇化的深入发展,城市当中高层的建筑数量将会逐渐的增长,需持续的强化高层建筑的结构设计探讨,不断的提高高层建筑的结构设计能力,以适应时代快速的发展步伐。
参考文献。
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[3]宋志瑜。建筑结构设计中常见问题与解决措施分析[j].城市建筑,(4):66.
建筑幕墙设计问题与关键点分析论文建筑幕墙设计问题
影响建筑结构安全的原因有很多,但是地基的选择是最为重要的,如果地基不稳定,建筑必然也是不稳定的。地基只有稳定才能承受建筑的重量,才不至于出现安全事故。因此,在工程施工之前必须做好实地考察工作,保证地基的稳定性。地基土层的厚度和水层的深度对高层建筑的施工有非常重要的参考价值。考察人员必须是专业的人员,参数必须真实,坚决杜绝虚假。
4.2后浇带设计。
凝土在浇筑过程中都是从底部开始的,在浇筑过程中需要注意的是浇筑的高度不要超过3m,同时浇筑的平面还要保持一定的坡度,这样可以避免出现结构问题。在建筑结构设计中,为了防止混凝土出现裂缝,设计人员会采用后浇带设计,这样可以有效的防止混凝土出现裂缝。混凝土很容易受到外界环境的影响,后浇带设计可以避免这一现象的发生。
4.3框支梁的安放。
在这个过程中需要对剪刀墙的底部高度重视,正是因为剪刀墙受到水平的压力。如果要将框支梁放在剪刀墙上,那么就需要加强剪刀墙底部的厚度,从而保证剪刀墙的稳定性。在设计过程中,需要对各方面的受力进行精密地计算,避免出现受力不均匀的现象发生。
4.4加强承重强的设计。
由于人们生活水平的提高,他们要求在高质量、高品质的环境中生活。对此,很多的设计公司为了使得建筑看起来美观,而忽视了承重墙的作用,而承重墙的数量关系到建筑的质量。因此,在建筑结构设计中必须以安全为准则,保证消费者的生命财产安全。
5总结。
改革开放以后,经济的迅猛发展,城市化的加快,建筑产业也得到了迅猛的发展。但是土木工程结构的设计仍存在很多的问题,本文针对这些问题提出了相应的措施。合理选择地基。影响建筑结构安全的原因有很多,但是地基的选择是最为重要的,如果地基不稳定,建筑必然也是不稳定的。混凝土地板很容易出现裂缝,后浇带设计可以避免混凝土地板出现裂缝。设计师在设计过程中一般会忽视建筑的水平受力,为了保证建筑受力均衡,可以将框支梁放在剪刀墙上。
参考文献:。
[2]章吉牧.建筑结构设计常见问题[j].江西建材,2011,(03).。
[3]涂冬冬.建筑结构设计基本方法及注意事项[j].中国新技术新产品。
房屋建筑结构设计中基础设计分析的建筑工程论文
摘要:近几年,建筑行业迅速发展,建筑质量逐步成为了人们重点关注的问题.安全是建筑工程设计的基本任务,想要确保建筑工程的安全性,就必须不断规范结构设计,一栋建筑物是否安全,在很多程度上取决于其结构是否可靠.本文就当前建筑结构设计存在的问题及其发展趋势进行了探讨,希望对促进建筑行业的发展有所帮助.
目前,建筑结构成为了建筑企业重点关注的话题,一个企业要想获得更高的市场竞争力,就必须提高自身的实力.建筑企业则需在结构设计方面下功夫,提高结构设计水平、创新设计理念,为企业获得更好的发展奠定基础.
1建筑工程结构设计存在的问题。
1.1过于依赖电脑。
随着科技水平的不断提高,电脑的功能越来越大,人们逐渐离不开电脑,甚至产生“没有电脑,任何事情无法进行”的势头.随着人们对电脑的依赖程度逐渐增大,在建筑工程设计方面,更是只增不减,这完全是不可取的.用电脑软件进行设计固然可以省去很多麻烦,减少了设计时间,但设计人员需要知道的是,这仅仅是方便,而并不是权威.首先,在软件日益更新的今天,软件间的良莠不齐为工程设计带来的威胁是不可忽视的.其次,尽管设计人员选择了一个信赖程度比较高的软件,但也只是一个程序而已,它是固定不变的,而实际却是不断变化的,这就使得很多不确定因素电脑软件无法准确体现,如果设计人员过于依赖电脑软件,那么将会严重影响工程设计的准确的.再次,如果设计人员过度依赖电脑软件,那么将会不自觉的忽视理论知识,经设计软件计算后得出的结果无论是否合乎情理,设计人员都一概上报,根本不对其进行验证,这极大地威胁了建筑工程的安全性.
1.2设计人员资质低。
电脑的不断普及,很多设计工作变得越来越简单,企业为了获取更高的利益,常常将一些非常重要的工作交给资质不高的设计人员,有的甚至是刚毕业的学生,他们感觉只要有电脑的辅助,所有困难都能解决.这种错误的观念常常会酿成大错.企业管理人员要清楚,即使电脑功能再丰富,也需要人来操作,如果设计人员的经验不足、资质很低,甚至基础知识都不够牢固,很容易出现漏洞.加之,电脑软件市场参差不齐,如果设计人员没有一定的经验基础,是很难准确的使用软件的.
再优质的设计软件,其得出的结果与实际也是有一定差距的,设计人员需要根据自身的经验尽可能减少差距,否则,只是徒劳无功.另外,设计人员的心态必须保持端正,如果出现随心所欲、无所谓的状态,那么很容易给建筑工程带来重大威胁,甚至危及人们生命.
1.3结构设计脱离规定要求。
目前高层建筑到处都是,在追求个性化设计风格的同时也不能忽视建筑结构的问题.当前常见的建筑异性结构主要有过高的建筑高度以及不规则的形体,这样的建筑结构设计存在诸多的不足,并且抗震设计也没有被考虑在内,为了进一步提高建筑结构设计的合理性,必须将抗震性与合理性综合考虑在内.
1.4缺乏防护措施。
外部结构也是影响建筑结构质量的重要因素.比如加强建筑伸缩缝的设计,目的是为了降低建筑温度对建筑结构本身的影响[1].
2.1设计方向面向总体设计。
建筑结构设计行业的发展直接影响着整个建筑行业的发展,结构设计的合理性与安全性关系着人们的生活质量,建筑结构设计的方向在一定程度上也影响着社会的稳定与和谐,并且影响着国家未来的发展方向.所以,企业应提高对建筑结构设计方向的重视.设计的方向应面向建筑的总体设计,这是综合建筑结构安全性与层次性提出的,在一定程度上控制了非安全问题的产生.总体设计是基于安全理论而提出的设计方案,代表着结构设计的发展方向,是一项可行的设计方案,有助于实现建筑设计安全的目标.
2.2使用轻便无污染材料。
随着能源节约型社会的建立,越来越多的人开始重视节约资源,建筑行业作为资源消耗大业,推出节约资源、降低能耗是十分必要的.建筑材料是建筑结构耗源最大的方面,所以在建筑结构施工过程中,一定要注意材料的选择,企业的管理人员,需要具有长远的意识和超前出众的眼光,不断升级材料水平,以便在建筑市场获得优势.不同的建筑设计阶段选择的建筑材料不同,其设计风格与要求也不同.现代化的建筑施工要求使用节能环保轻便型的材料,新型材料的引进必定会引起建筑市场的变革[2].
2.3更新计算理论。
在高新技术日益发展的今天,企业的管理人员需要具有超强的目光和长远的打算,不断更新建筑计算理论,追求在最短的时间里获得最为准确合理的计算结果.由于建筑工程的计算量很大,如果使用传统的计算方式,那么企业会消耗大量的人力物力,并且还会影响工程设计的进程,远离社会发展地步伐,因此采用先进科学的计算理论,不仅能够减少时间浪费,提高计算效率,还会有效推进建筑结构设计的进程.
2.4更新审美理念。
审美是建筑结构设计过程中不可缺少的一部分,随着人们生活质量的不断提高,物质水平进一步改善,人们的精神水平也获得了显着提高,对结构设计审美的要求逐步增大,因此在新时代,审美在一定程度上影响了建筑结构设计的发展方向,审美是每个人的天性,在建筑结构设计中提高审美有助于促进建筑市场的发展.
3新技术发展。
3.1民用建筑钢结构的推广。
近几年钢铁行业迅速发展,为建筑钢结构提供了新的发展机会.在民用建筑中,使用钢结构和混凝土结构及砖混结构比起来有三个优点:第一,钢结构的民用建筑性价比较高,节约资源、适宜产业化发展,且有利于环境持续发展,具有很大的发展前景,可同时促进新型材料及钢铁产业的发展.第二,使用钢结构的民用建筑带来的综合效益比较高.因为钢结构民用建筑的自重比较轻,大概是砖混结构的四分之三,从而也就降低了石、沙、土的用量.不仅适用于软土地基,在其他类型的地基条件下,也大大降低了经济投入.此外刚结构的民用建筑施工周期比较短,能有效促进资金周转,提高资金使用率.第三,介于钢结构强度高的特点,可以进行大开间布置的设计.而钢筋混凝土、砖混结构的建筑,受到材料性质的限制,无法进行大开间设计,空间布置受到了限制,如果建筑结构的跨度过大,那么构建的尺寸就必须加大,这样不仅会影响美观,还会增加自重,加大投资[3].
3.2应用预应力大板结构。
所谓预应力大板结构就是在柱子之间设置明梁,楼板使用预应力大板,然后在预应力大板上直接进行隔墙.这种大板结构如果再与预应力宽扁梁配合使用,那么更能凸显楼层的高度.比如9米的预应力宽扁梁要比一般的混凝土梁和预应力梁高度减少300mm左右,如果是底部需要设置大空间的商住楼可以添加结构转换层.随着预应力技术的不断推广,预应力材料及施工的费用逐步降低,在我国高层的建筑当中有很多使用预应力,预应力的使用避免了楼层室内难看的次梁景观,增加了建筑空间的灵活性,更好的满足了住户的需求.
4结语。
增强建筑工程结构设计的安全性,能够有效的提高建筑物的质量,同时也为人们的生命财产安全提供了保障,促使了建筑工程项目的顺利进行.增强建筑结构设计人员的安全意识,提高他们的设计水平有助于提高整个建筑结构设计的安全性,从而促进建筑业的发展.
参考文献。
[3]兰庆磊,李广庭.建筑工程结构设计现状与发展探讨[j].房地产导刊,(28):109.
[4]姜桂荣.刍议如何在建筑结构设计中提高建筑的安全性[j].科技创新与应用,2014(3)。
房屋建筑结构设计应注意问题分析论文
对于建筑物来说,基础是支撑整个建筑物的关键,只有做好基础设计方面的工作,才能保证建筑物的安全。一般情况下,房屋建筑的地基不能满足结构设计的要求,会有这样或那样的问题出现,所以在开始设计的前期阶段,由于地质勘探报告的缺失或不够完善,设计者只能根据现场大体情况估计出地质的情况,在这种情况下进行房屋建筑基础设计的时候,就会使得基础设计的可靠性大打折扣。同时对于一些要进行加固处理的建筑,倘若没有对其进行软基处理设计,或者只是根据设计的经验来对其进行施工,就会严重的危害建筑物的安全性。除了这两个方面的问题之外,在平时的设计过程中,在确定承重结构梁、柱、地基载荷的时候,倘若没有严格的按照规定的标准和规范来实施,就会使得载荷的取值不够准确,从而就促使设计的总体不够合理。但是现在我国大量村镇的房屋建筑,大多数都是采用的砖混结构或框架结构,倘若荷载的取值不够准确,会使基础的荷载取值不准,导致地基的承载力存在失效的可能,从而就不能保证建筑物的稳定性,更严重的甚至会出现地基下沉、建筑物倾倒的情况。
其一,有一部分设计人员在进行框架结构设计的时候,仅仅设计横向框架,而没有对纵向框架设计引起高度的重视。对于房屋建筑,根据有关的规范和要求,水平地震主要对x、y两个主轴进行计算,所以在框架设计中,纵向与横向设计应该同时考虑与计算,这样才能够起到抗震的作用。
其二,在进行建筑物非抗震设计的时候,有一部分设计人员仅仅只是按照一般的连续梁设计要求进行设计,没有对梁的纵向作用进行考虑,这样就使得纵筋和箍筋均不符合设计的具体要求,并且也很难确保框架的稳固性;其三,还有一个不容忽视的问题就是承重柱的截面尺寸没有达到规定的要求,这也是经常出现的问题。一般情况下,有一部分设计人员认为在六度抗震设防中不需要进行任何的处理,这样的想法是错误的。
还有一部设计人员为了给后期的计算带来方便,就将承重柱的截面高度设计的相对较小,这样梁的线刚度比就会有所增加,并且将梁改变成了铰支梁,柱依照轴心的受压进行计算,尽管这样大大的降低了受力分析难度,但是却不能够确保房屋建筑结构的安全性,也忽略了梁柱之间的刚结作用。
1.3楼板设计的问题。
在房屋建筑中,楼板起着非常重要的作用,通过楼板把水平荷载传递给柱、墙等竖向构件,因此要求楼板本身必须满足足够的强度和刚度,楼板的传力路径主要是将楼面、屋面的荷载逐渐向四周的梁和墙传递,因此,一定要注重楼板设计质量,它会直接影响梁、墙、柱的安全性。
在进行楼板设计的过程中,也会出现一系列问题,主要包括:
其一,有一部分设计人员对板的受力情况的认识程度还不够,并且在设计的时候,双向板计算运用单向板理论,这样就造成计算的.结构不符合实际的要求,并且还会出现两边配筋的大小不一样,从而就导致楼板非常容易出现裂缝;其二,根据设计的具体需要,在板上要设置一些非承重隔墙,但是在设计的过程中,一般要换算这一部分的线荷载,主要是将其换算成均布荷载,随后在进行楼板配筋的计算。这样做就使得板变成了承受线荷载,从而就大大的降低了楼板的使用寿命。
其三,对于双向板,在两个不同方向上都会出现弯矩,这样双向板跨中的正弯矩钢筋就出现了纵横叠放的情况,并且短跨方向的跨中正钢筋要在下面,以及长方向的应该放在短跨钢筋上面,所以一定要对两个不同方向上的宽度进行计算。但是在具体的设计过程中,有一部分设计人员为了方便简单,在计算配筋的时候,就使用相同的宽度在两个不同的方向上,这样就使得长跨的宽度比实际的宽度要大,并且配筋在不断的变小,从而就促使结构构件的质量有所下降,更为严重的是出现了裂缝的情况。
房屋建筑结构设计中基础设计分析的建筑工程论文
摘要:高层建筑在当前城市发展过程中快速发展起来,其不仅有效的缓解了当前城市土地紧张的问题,而且还为人们提供了高品质的办公和住宅场所。在当前高层建筑建设过程中,需要做好结构设计工作,利用先进的结构设计手段来确保结构设计的质量,使高层建筑设计能够更好的满足大众的需求,而且风格更具多样化,使高层建筑结构更具稳固性。
随着社会的发展与科技的不断进步,人们对于建筑的要求不仅仅在建筑的功能性上,同时也体现在结构的艺术性上。建筑结构设计也因此得到了长足的发展。作为城市发展的一个重要标志,建筑结构的设计师们通过现有的科学技术寻找更为合理的建筑结构设计。但是随着建筑高度的不断增加,建筑结构设计的难度也大大增加。建筑技术以及经济效益等问题都对建筑结构设计有很大的影响。
1.1侧移成为控制指标。
高层建筑由于高度较大,这就对其稳固性和安全性有了更高的要求。在高层建筑设计过程中,建筑结构侧移问题需要重要关注。为了能够避免高层建筑结构变形的发生,则需要对位移的限制进行严格要求。特别是顶点位移限制与数值大小及振动频率息息相关,一旦层间相对位移较大时,则会导致结构变形发生,使建筑物受到不同程度的损坏。在高层建筑高度不断增加的.情况下,建筑物水平荷载能力也会发生不同的变化,建筑物侧移幅度会不断增加,不仅会导致侧移附加内力加大,而且还会导致建筑结构主体裂缝发生,从而带来严重的后果。这就需要在高层建筑设计时,需要控制好结构水平区域的侧移幅度,将其控制在一定范围内,确保高层建筑物的安全性。
1.2高度预防轴向变形。
当前高层建筑多以框架结构为主,在这种结构形式中,框架的中柱轴压力会大于边柱轴的压力,这也导致中柱轴变形的几率增加。特别是当建筑物高度较大时,这种中柱轴变形数值会远远大于边柱轴的变形数值,因此容易出现连续梁中间下沉及下陷的情况发生,从而导致跨中正弯矩值和支座两端负弯矩值增大,给预制构件的下料(主要是钢筋)带来较大的影响。由于高层建筑轴向变形的存在,会给构件的剪力和侧移力带来较大的影响,严重危及高层建筑的安全性。
1.3抗震性要求越来越高。
在地震作用下,高层建筑的安全性低于低层建筑,其变形会更加严重。这就需要在高层建筑设计过程中,需要确保承载力和刚度要自下而上的减小,确保其变化的均匀性。通过合理的对楼体结构中塑性集中变形进行设计,确保楼层建筑延性能够增强,从而更好的提升建筑物的变形能力。另外,还需要在设计时考虑好地基土质及水文情况,例如地基基础设计在地震作用力下进行计算,使结构抗震性能得到更好的提高。
2.1.1结构设计的不规则问题。在当前高层建筑结构设计中,对于结构的规划性有了硬性的要求和限制,而且在新规范中对于严重不符合规范的设计方案严禁进行使用。这就需要在设计过程中,在对结构进行选型时,需要选择相对较为规则的结构,这样可以为后期施工图设计阶段及各项工作的顺利开展奠定良好的基础。
2.1.2建筑结构的高度问题。当前高层建筑超高的现象较为普遍。由于在地震力作用下超高的建筑物发生变形的几率较大,这就需要我们要谨慎对待建筑的高度问题。在建筑物高度增加的情况下,会对结构带来较大的制约影响,特别是一些参数如果超出了原来的指标范围,这必然会对建筑物结构的安全性和延性带来较大的影响,所以在高层建筑结构设计时,对于高度的确定需要严格按照国家的相关规范要求来进行,避免出现超高限的情况发生。
2.1.3嵌固端的设置问题。当前高层建筑为了能够最大限度的确保空间的使用率,通常都会向地下部分延伸,通过建筑一至两层的地下室和人防使空间使用率达到最大值。在建筑有地下室的高层建筑中,嵌固端会对整体结构某些部件内力分配的准确性带来较大的影响。通常在地下室的顶板或是人防的顶板位置处来进行嵌固端的设置。这就需要在设置嵌固端时准确进行分析和计算,设计过程中设计人员应注意不管建筑结构怎么变化,只要概念清晰,就能够在结构整体计算之前,较准确的确定嵌固端的位置。
2.2高层建筑的扭转结构问题。
高层建筑结构稳固性需要确保其几何形心、刚度中心和结构重心要达合一的标准要求。否则在水平荷载作用下建筑物不可避免的会发生扭转振动效应,从而导致建筑物受到不同程度的破坏。这是我们在结构设计时需要重要关注的问题,通过合理的结构形式和平面布局,确保建筑物结构达到三心合一,避免高层建筑扭转问题的发生。
在高层建筑设计过程中,地基和基础设计作为其中非常重要的一个环节,需要在设计过程中给予充分的重视。在高层建筑设计工作中,地基和基础设计的好坏不仅关系到后期结构设计能否顺利进行,而且对工程造价及建筑质量都会带来决定性的影响。所以需要在地基和基础设计时注意设计的合理性和科学性,避免为工程质量留下安全隐患。
我国地域较为辽阔,各个地区地质情况存在较大的差异,这就使国家标准的设计规范在具体实施过程中需要与地方的地方性设计规范有效进行结合,确保高层建筑的设计能够与当地的具体情况相适宜,从而提高施工设计的准确性。特别是在地基基础设计上,更需要对地方性建筑规范进行深入的了解,有效的避免可能会对施工带来不利影响的因素,确保施工设计的准确性和科学性。常用的高层建筑计算的计算机软件有satwe\tat\tbsa等。在开始计算前,设计人员应该根据规范要求和工程的实际情况对结构参数和特殊构件进行正确的设置。不同的结构形式在计算模型上会存在着一定的差异,因此导致各软件的计算结果也会有所不同。这个时候就需要工程师根据软件的特点来选择合适的软件,避免给工程留下安全隐患。
4结语。
综上所述,在高层建筑结构设计过程中,需要严格按照相关的规范要求进行,而且要加强实地考察,多方面的对结构进行深入分析,编制多个设计方案,通过对各个方案的比较来选择最适宜的设计方案,及时对设计过程中存在的问题进行解决,确保整体设计的科学性和合理性,使建筑物的质量能够得到有效的保障。
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