關(guān)于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的一些問(wèn)題

劉英杰

赤峰巴林左旗房產(chǎn)管理局 內(nèi)蒙古赤峰 025450

關(guān)于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的一些問(wèn)題

劉英杰

赤峰巴林左旗房產(chǎn)管理局 內(nèi)蒙古赤峰 025450

一個(gè)好的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，在建筑和結(jié)構(gòu)上的有機(jī)結(jié)合是不可缺少的。本文從如何提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量出發(fā)，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的穩(wěn)定性問(wèn)題、程序計(jì)算與實(shí)際的偏差問(wèn)題、建筑結(jié)構(gòu)的構(gòu)造設(shè)計(jì)問(wèn)題和建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與安全事故問(wèn)題做了簡(jiǎn)要的介紹，并分析出了產(chǎn)生問(wèn)題的原因，對(duì)于研究建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的問(wèn)題有一定的參考價(jià)值。

建筑；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；問(wèn)題；穩(wěn)定性

引言

對(duì)于建筑來(lái)說(shuō)，建筑的結(jié)構(gòu)就是建筑的基體，只有基體做好建筑才能穩(wěn)定有型，供人入住使用。隨著現(xiàn)代化的到來(lái)，人們?nèi)粘Ｉ畹母纳?，人們審美觀的逐漸加強(qiáng)，建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不僅包括結(jié)構(gòu)的力學(xué)穩(wěn)定，更包括結(jié)構(gòu)的造型與美觀，因此所設(shè)計(jì)的建筑結(jié)構(gòu)越來(lái)越復(fù)雜，功能也越來(lái)越多，要求也越來(lái)越高?？梢?jiàn)，多了解建筑結(jié)構(gòu)知識(shí)，解決工程設(shè)計(jì)中的實(shí)際問(wèn)題是非常有必要考慮的。

1、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)類型和特點(diǎn)分析

高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)最開(kāi)始出現(xiàn)的是比較簡(jiǎn)單的框架結(jié)構(gòu)，隨后又出現(xiàn)了鋼筋混凝土構(gòu)造的剪力墻結(jié)構(gòu)，由框架部分與剪力墻部分共同作用的框剪結(jié)構(gòu)，由筒體體系構(gòu)成的筒體結(jié)構(gòu)以及不同結(jié)構(gòu)相結(jié)合而形成的組合結(jié)構(gòu)和一些巨型結(jié)構(gòu)(巨型梁結(jié)構(gòu)、巨型柱結(jié)構(gòu)等等)。

這些結(jié)構(gòu)各有受力特點(diǎn)，適用于高度不同的結(jié)構(gòu)體系，不同建筑結(jié)構(gòu)的選擇也影響著后續(xù)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。高層建筑的結(jié)構(gòu)形式與工程施工、工程造價(jià)、建筑設(shè)備安裝等諸多因素密切相關(guān)，所以結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該注意設(shè)計(jì)特點(diǎn)和設(shè)計(jì)要點(diǎn)。第一，高層建筑相對(duì)低層建筑整體上會(huì)導(dǎo)致受力增加，相對(duì)于豎直荷載，水平荷載地位提高，成為決定性因素，必須考慮基于水平荷載的建筑荷載能力，水平荷載主要包括地震和風(fēng)荷載，高層建筑應(yīng)該有更加優(yōu)秀的抗震能力。第二，高層建筑的側(cè)移是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要因素，也是重要的控制指標(biāo)。第三，高層建筑的柱中容易產(chǎn)生豎向變形，這會(huì)造成連續(xù)梁的長(zhǎng)度變化和預(yù)制構(gòu)件的下料長(zhǎng)度變化，忽略軸向變形是潛在的危險(xiǎn)因素。第四，高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)注意有較大的結(jié)構(gòu)延性，作為一種預(yù)防措施保證整體結(jié)構(gòu)在高荷載作用產(chǎn)生巨大變形下不至于倒塌。

2、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的穩(wěn)定性問(wèn)題

建筑在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中首要考慮到的問(wèn)題就是建筑的穩(wěn)定性，這對(duì)建筑的使用壽命以及住戶的人身安全是非常重要的。例如，現(xiàn)今大多城市都采取提高建筑高度增加建筑樓層數(shù)，來(lái)提高土地可利用率緩解人口稠密住房緊張的問(wèn)題，但是高層建筑必須考慮的一個(gè)問(wèn)題就是建筑的穩(wěn)定性，以防止在地震或者臺(tái)風(fēng)等環(huán)境下建筑發(fā)生坍塌破裂傾斜的事故，用的最多的一個(gè)描述的詞就是建筑的抗震能力。對(duì)于高層建筑，一般有幾點(diǎn)需要注意來(lái)提高其穩(wěn)定性，第一點(diǎn)是注意建筑根基的埋入深度，如果埋入深度不夠，在地震發(fā)生時(shí)房屋很容易振動(dòng)甚至倒斜，因此埋入深度一定要夠深，從基座就能穩(wěn)定上層建筑。第二點(diǎn)是可以考慮增加低樓層的寬度，通過(guò)這種方式來(lái)提高上層樓房的穩(wěn)定性，不過(guò)建筑的高度不能過(guò)高，如果超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)要求此方法就不適用了。除此之外，建筑高度如果已經(jīng)較高了，建筑的根基最好是不要再用傳統(tǒng)的天然的地基，而應(yīng)該采用樁基，因?yàn)闃痘淖サ匦愿?，更能夠牢牢的產(chǎn)生抓附力，埋入深度能更深，相應(yīng)地，基礎(chǔ)鋼筋深度承臺(tái)的錨固長(zhǎng)度也必須按照標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格要求，以滿足建筑抗傾覆穩(wěn)定性的要求。

3、程序計(jì)算與實(shí)際的偏差問(wèn)題

在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中經(jīng)常會(huì)用到一些相關(guān)軟件或者程序來(lái)進(jìn)行模擬以及計(jì)算，以推斷設(shè)計(jì)方案是否可行，特別是在對(duì)建筑結(jié)構(gòu)基本布置或者概念缺乏認(rèn)識(shí)的時(shí)候，例如通過(guò)程序利用樓板的變形程度來(lái)推算樓層的平面剛度，但是在程序應(yīng)用過(guò)程中，即使原理上來(lái)說(shuō)沒(méi)問(wèn)題，實(shí)際上卻會(huì)有很多因素導(dǎo)致偏差的產(chǎn)生。這一般是因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)一些部件可能會(huì)采用過(guò)余的安全系數(shù)，導(dǎo)致在計(jì)算時(shí)數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，最后得到的結(jié)果也有所偏差，這就關(guān)系到樓層的實(shí)際受力與模擬受力的關(guān)系。就樓板變形度與樓層剛度之間的程序計(jì)算誤差問(wèn)題，解決的方法有：首先可以在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，選取變形樓板時(shí)就選取形變外露的樓板，其次對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)相關(guān)數(shù)據(jù)都要有一定的準(zhǔn)確性，對(duì)于其中的不準(zhǔn)確性所產(chǎn)生的誤差在計(jì)算過(guò)程中要有所補(bǔ)償，這樣才能通過(guò)程序得到正確的計(jì)算結(jié)果，符合建筑的實(shí)際情況，然后采用平面剛度合格的彈性板來(lái)進(jìn)行樓板的安裝。

4、建筑結(jié)構(gòu)的構(gòu)造設(shè)計(jì)問(wèn)題

建筑結(jié)構(gòu)的構(gòu)造設(shè)計(jì)是在力學(xué)的基礎(chǔ)上對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行的設(shè)計(jì)，是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的重要部分，是建筑結(jié)構(gòu)每部分受力經(jīng)過(guò)精確計(jì)算后的結(jié)果。因此，建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行構(gòu)造設(shè)計(jì)時(shí)，一定要注意每個(gè)部分包括每根支柱、每根橫梁的強(qiáng)度、剛度以及其間的連接性能，確保支撐結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度足夠高，每個(gè)結(jié)構(gòu)之間的連接度完好，如此才能確保建筑的整體性能完好。特別是對(duì)于一些防震要求比較高的結(jié)構(gòu)，在進(jìn)行建筑的構(gòu)造設(shè)計(jì)時(shí)要盡量保證建筑每個(gè)結(jié)構(gòu)的延伸性和彈塑性，對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)里的比較薄弱或者關(guān)鍵的部位要進(jìn)行特別鞏固加強(qiáng)。至于建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)造設(shè)計(jì)的圖紙，設(shè)計(jì)過(guò)程中實(shí)際采用的措施，除了需要專業(yè)建筑知識(shí)以外，還需綜合建筑師在大量實(shí)際工程中總結(jié)出來(lái)的經(jīng)驗(yàn)，尤其是在結(jié)構(gòu)構(gòu)造設(shè)計(jì)中的對(duì)構(gòu)建延性與結(jié)構(gòu)構(gòu)造的分析，以此為基礎(chǔ)來(lái)完成建筑結(jié)構(gòu)的構(gòu)造設(shè)計(jì)。

5、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與安全事故問(wèn)題

有人將建筑事故的發(fā)生與建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)之間聯(lián)系起來(lái)，認(rèn)為是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的不合理導(dǎo)致建筑事故的發(fā)生，這種懷疑引起了建筑設(shè)計(jì)行業(yè)的關(guān)注以及思索。但是就建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來(lái)看，在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)就會(huì)考慮到各種要素，包括建筑承重性、受力分配合理性等，因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)不合理直接導(dǎo)致建筑安全事故發(fā)生這種說(shuō)法是沒(méi)有依據(jù)的。就我國(guó)建筑的安全問(wèn)題，一是建筑施工時(shí)出現(xiàn)的安全事故較多，但這主要是因?yàn)槭┕な侄蔚穆浜笠约氨Ｗo(hù)意識(shí)的欠缺所導(dǎo)致的。二是自然災(zāi)害時(shí)建筑的損壞，這是外力超出預(yù)計(jì)強(qiáng)度，并且從我國(guó)歷年的建筑歷史，也可以看出建筑安全事故的發(fā)生大多是因?yàn)槭┕ぴ蚧蛘咛鞛?zāi)原因，并不是由建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)所直接導(dǎo)致的。

6、結(jié)語(yǔ)

綜上可知，隨著物質(zhì)化的發(fā)展，人們對(duì)建筑的要求越來(lái)越高，對(duì)于建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求也越來(lái)越復(fù)雜。為了滿足人們要求，適應(yīng)時(shí)代發(fā)展，建筑師們都必須就建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行研究，摸索新技術(shù)，接受新知識(shí)，提高建筑質(zhì)量。本文就建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的一些問(wèn)題進(jìn)行了探討，主要包括結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的穩(wěn)定性，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使用程序時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)的問(wèn)題，構(gòu)造設(shè)計(jì)以及建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與安全事故之間關(guān)系進(jìn)行了分析，提出了自己觀點(diǎn)，以望對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的問(wèn)題探討起到一點(diǎn)作用，促進(jìn)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作的持續(xù)發(fā)展。

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