民用建筑结构设计的要点探究 李昭俊

发表时间:2021/7/8   来源:《基层建设》2021年第11期   作者:李昭俊
[导读] 摘要:随着我国建筑业的快速发展,建筑结构设计已成为人们关注的焦点。
        身份证号码:51032219930422XXXX  四川省自贡市  643000
        摘要:随着我国建筑业的快速发展,建筑结构设计已成为人们关注的焦点。建筑结构设计安全是维护建筑整体安全的重要环节。因此,设计师一方面要认真贯彻建筑设计规范,另一方面也要高度重视建筑安全分析。从主客观因素出发,探讨建筑结构安全设计的重点,以促进我国建筑业的更好发展。
        关键词:民用建筑;结构设计;要点
        引言
        建筑结构设计的合理性,决定了整个建筑工程的安全性、适用性与耐久性。然而,纵观我国建筑行业发展现状可以发现,建筑结构设计中仍存在一系列亟待解决的突出问题,影响了整体建筑工程的质量。为此,全面探究建筑结构设计中的问题及解决策略就尤为重要。
        1民用建筑结构设计原则
        (1)安全性。由于建筑设计会直接关系到建筑用户使用安全,是用户财产安全和生命安全的重要保障,所以在进行优化设计时,需要将设计安全放在首位,要以此为中心,展开结构优化设计;(2)功能性。在进行优化设计过程中,需要通过对不当结构进行删减、对建筑功能性进行增加的方式,提高建筑整体功能性水平,增加建筑空间舒适程度,以便将建筑实际价值和作用最大限度发挥出来;(3)经济性。对建筑材料使用展开优化,保证整体建筑成本投入的合理性,是保障工程参建各方经济收益的重要举措,也是优化设计技术应用的主要目标。设计人员需要在进行优化设计过程中,将经济性内容考虑到其中,以防出现预算过高问题,但一切要以保证建筑质量和功能性为基础,不可因为经济效益而出现盲目节省的状况。
        2民用建筑结构设计要点
        2.1注重钢结构设计
        在使用优化技术进行结构设计过程中,需要重点加大对钢结构部分设计的关注力度。设计人员不仅要对客户实际需求以及房屋建筑标准等信息展开详细分析,做好建筑用料以及设备选择,同时还要对钢结构材料优缺点展开全面分析,选出最为适合的材料与规格,保证最终钢结构部分施工质量。为保证结构施工质量,设计人员一方面需要确定施工注意事项与重点工艺施工的具体流程,找到可以优化的环节,对其展开调整;另一方面要在完成方案制定后,和多方人员进行探讨,预估出在施工中可能会出现的各种问题,并要依照问题制定出配套的解决方案,确保在问题发生时可以及时做出应对,将相关问题所引发的损失控制在最小,进而达到理想化钢结构施工效果。
        2.2优化框架结构与剪力墙设计
        框架是建筑结构的骨骼,是现代建筑结构中常见的形式,其中钢筋混凝土框架结构是建筑施工中常常采用的形式。对于框架结构的优化,要综合考量,多层面分析。框架与剪力墙之间刚度、承载力、变形都需要具体问题具体分析,彼此匹配,做到最优设计。在建筑框架结构设计阶段准确、高效地进行计算与分析,并严格按照规范要求进行设计、优化处理决定工程设计质量好坏。结合建筑结构设计的需求,科学合理优化剪力墙的质量与数量。在建筑结构设计中,为了完善框架和剪力墙体系,在保持剪力墙重心稳定的情况下,经过合理的结构设计,适当使用剪力墙的数量,可酌情减少剪力墙,以此来优化建筑整体的抗震性,可以增强建筑结构面对突发地质灾害的灾害的抵抗能力。短肢剪力墙相比于框架结构,在刚度、内力分配、荷载上更合理均匀,而且变形时候的竖向位移差也相对比较小。短肢剪力墙一般有利于进行建筑布置、减轻结构自重的特点。所以短肢剪力墙适合广泛用于现代化住宅建设,同时短肢剪力墙也存在抗震性较差的特点,不常应用于地震灾害高发区。

高层建筑物的剪力墙体系在合理的框架体系内,在大多数情形下,高层建筑物的建筑物框架体系中的轴压应力值都远远超过框架边柱的轴压应力值,由此避免不了在一定程度上,建筑上下不同高度的楼层的轴向压力不同,同时框架边柱轴向压缩变形又低于框架中柱轴向压缩变形,以上种种导致了内部梁产生沉陷的现象,并带动降低连续梁中间支座出的弯矩值,让端支座负弯矩值与跨中正弯矩值增大。优化高层建筑的剪力墙体系,重视高层建筑产生的轴向变形问题,利于提高高层建筑本身的安全性。
        2.3优化建筑抗震性能
        地震地质灾害的发生导致建筑体受损或是毁坏,极大威胁
        建筑体及建筑体内人员财产的安全。应对地震冲击力带来的危害,建筑结构设计需要根据工程项目实地情况,展开合理的抗震设计,确保建筑结构抗震等级符合要求,减少坍塌概率。以下将分析几种情况下如何优化建筑结构抗震性能。在比较罕遇地震冲击下,建筑结构设计中的抗震结构都会部分进入塑性状态,所以研究结构的弹塑性变形能力是必要的。建筑结构设计中需要对结构在地震的冲击下,面对在不同超越概率水平,来设计结构的性能或变形要求。在设计层面优化建筑抗震性能,要从建筑结构的总体来控制。先在概念设计阶段,运用概念性近似估算方法对建筑结构设计进行快速、有效的设计,避免后期阶段的烦琐。在多遇地震作用下,一般情况下按反应谱理论计算地震作用。该地震动的反应谱的计算是一组具有相同阻尼、不同自振周期的单质点体系,在某一地震动时程作用下的最大反应。反应谱分为加速度反应谱、速度反应谱和位移反应谱。计算内力及位移的计算用弹性方法。面对特殊情况时,补充计算时使用国际动力通用分析法的时程分析法,同时还要进行罕遇地震作用下的变形验算。计算依据整体结构体系与分体系之间的力学关系、结构破坏机理、震害、试验现象和工程经验所获得的基本设计原则和设计思想。
        2.4合理设置嵌固端
        对于没有地下室的普通建筑结构,其结构的嵌固端位置比较明确;对于带有地下室建筑结构,且地下室的结构刚度和受剪承载力相比上部楼层较大时,地下室顶板可作为嵌固端;对于带有地下室建筑结构,但地下室顶板由于开设地下中庭、开大洞、半地下等原因,不能满足嵌固要求时,此时的地下室顶板是不能作为嵌固端的,嵌固端位置可能下移;对于带底盘的地下室,上部结构地下室顶板与周边地下室顶板存在高差时,若该高差小于首层层高的1/3,且嵌固端满足刚度和承载力的要求时,嵌固端可取在地下室顶板处,但需采取加强措施;若该高差不小于首层层高的1/3时,地下室顶板不能作为嵌固端,还需对高差位置处的梁或墙采取竖向加腋或斜撑等的处理措施。
        2.5注重数字技术运用
        建筑物结构布置方式选择项目相对较多,同一建筑工程,一般拥有多种结构布置方案和结构分析方法。由于结构分析方式和建筑物设计有着密切关联,所以需要做好分析方式选择,以便找到最佳的设计方案。目前较为理想且应用效率较高的分析方式,主要以数据技术为主,BIM等新进技术的运用,使得建筑分析变得更加直观、高效。设计人员可按照事先采集到的数据,根据实际建设要求,展开仿真建筑模型建设,再依据3D立体模型,对各项细节设计进行调整,可实现对各部分设计方案的精准分析,及时发现设计不足之处以及交叉设计不合理问题,能够为最优方案设计提供精准技术方面的支持。
        结语
        综上所述,通过对其进行合理结构选型和优化,能够促使整个建筑在空间的布置上也会更为科学合理,在实际结构选型设计中,根据当前工程实际,从荷载、环境等多方面来选择合适的建筑结构体系,确保最终结构符合建筑工程提出的各项要求,从根本上起到对建筑结构质量的保障作用。
        参考文献:
        [1]雷秋峰.房屋建筑结构设计的常见问题及对策分析[J].现代物业:中旬刊,2019(12):69.
        [2]李浩浩.房屋建筑结构设计中的常见问题与对策分析[J].建材与装饰,2019(29):102-103.
        [3]陈文杰.房屋建筑结构设计中的常见问题与对策分析[J].门窗,2019(11):115.
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