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常见的结构设计集锦9篇

时间:2023-09-18 17:19:27

常见的结构设计

常见的结构设计范文1

【关键词】房屋结构;设计;常见问题;解决措施

前言

随着我国经济的快速发展,社会的进步,人民生活水平的提高,对房屋建筑结构提出了更高的要求,已经由过去只注重质量过渡到不但对质量提出更高的要求,而且对房屋建筑的外型、结构也提出了很多要求。近些年来,虽然我国的房屋建筑有所发展,有所提高,但同发达国家相比,还存在很多不足之处,在房屋设计中还存在一些问题,亟待解决。因此,本文主要对房屋建筑结构设计中常见的问题进行探讨。

一、房屋结构设计的基本方法

房屋结构设计的基本方法指的是设计图,如何设计房屋的图纸,对于房屋建筑是十分重要的,不可马虎。首先是结构平面图的绘制,需要考虑的是是否输入结构软件进行建模是由建筑地处抗震设防的烈度决定的,当建筑地处抗震设防的烈度为6度区时,可以输入也可以不输入,这是因为依据建筑抗震设计规范,只要符合有关的抗震措施,并在设计中注意受压和局部受压的问题,是完全可以不用在软件中建模的。但是需要知道的是,如果时间允许,相对来说,输入建模是较好的,它能够用来进行荷载导算。当建筑地处抗震设防的烈度为7度及以上时,这就没有考虑的必要了,必须要输入软件建模计算的。

其次,是屋顶结构图的绘制,绘制这部分的图纸时,需要设计人员具备一定的空间概念,并且能够正确理解建筑图纸和意图,这样有助于加强施工人员对图纸的理解。当建筑是坡屋面时,结构的处理方式分为梁板式(主要用于建筑平面不规整,板跨度较大,屋面坡度及屋脊线转折复杂的坡屋面)和折板式(主要用于建筑平面规整,板跨度较小,屋面坡度及屋脊线转折相对简单的坡屋面)两种。两种形式的板都是偏心受拉构件。其中,梁板的折角处钢筋的布置还需要大样示意图,而坡屋面板的平面画法,则需要剖面示意图和大样示意图两种表示方法。

最后,是楼梯示意图的绘制,对于楼梯的绘制需要注意的细节较多,一是梯梁的梁下高度要尽量符合建筑物的要求。二是梯梁的位置,要确保上下楼层的位置是统一的。三是折板楼梯,不可以使局部的应力过于集中,要将钢筋在内折角处断开,并分别锚固。四是梯板基础的沉降,这是需要注意的,不可以突然进行,如果需要应该设梯梁。

二、房屋结构设计中常见的问题及解决措施

1. 房屋建筑的地质勘测较少

对于房屋机构设计中存在的一个问题是,多层房屋建筑的地质勘测较少,更谈不上是详细。设计人员往往依据建设单位口头或笼统参照附近建筑物的基础设计资料来进行施工图的设计,而且有时仅凭地耐力这一数据作为参考依据,并私自认为将地耐力的容许值取得小一些就可以达到要求。由此可见,设计缺少详细的资料,适用程度较低。

解决措施:对于地基与基础的设计必须要做到合理,设计人员在进行图纸的设计前,必须要依据详细的地质勘察资料,并且要进行统一考察,将应该考虑的因素进行全方面的考虑,在一切准备妥当之后,才可以进行基础类型和上部结构的设计。

2. 承重柱截面高度设计过小

承重柱截面高度设计过小多发生在六度抗震设防区。一些结构设计者仅仅考虑受力分析的方便,而错误地认为六度设防不是设防,从而按照这种理念设计出的柱子的截面高度过小,梁柱的线刚度比加大。这种做法对于房屋结构是非常不利的,因为它不但忽略了梁柱间的刚结作用,而且也未曾考虑这种做法后所带来的安全隐患。柱对消化酶的约束弯矩被忽略,再加上柱截面的配筋都较小,如果受力较大,就会造成柱子附近出现裂缝。这不仅仅会影响房屋的耐久性,也会使房屋的使用寿命降低,严重时甚至会出现倒塌现象。

解决措施:首先,设计者要遵循抗震规范中“强柱弱梁”的设计原则。其次,要重新考虑六度抗震设防的概念,不能只为了分析方便,而设计出一些违背设计原则的建筑结构。在设计时,设计者应该将能考虑的因素进行全面的考虑,从而提高房屋结构设计的安全性与实用性。

3. 结构布置不合理

房屋的结构主要包含建筑的平立面外形尺寸、质量分布、抗侧力构件布置以及直至承载力分布等多方面因素,但是由于多种因素造成以上这些方面出现问题。一是设计人员对结构抗震概念设计的了解甚少,但在设计之前,并没有进行自主学习,加强对结构抗震概念的理解,而是一意孤行,继续设计,结果可想而知,为房屋结构设计埋下安全隐患。

二是设计人员对结构规则性把握不准确。三是在设计时,缺乏规范依据及相应的设计规定。由于这些原因,造成房屋结构规则性较差,结构抗震能力十分弱等问题。

解决措施:结构布置是结构设计中十分重要的环节,并且容易出现问题,这就需要设计人员对结构抗震概念有一个全面的了解,从而加强他们对结构规则性的把握。同时设计人员在设计时,需要有规范的依据和相应的设计规定,不可以按照自己的理解随心所欲的进行错误的设计。如:对于超长结构的设计时,由于这些超长结构不能或不便设置温度伸缩缝,因此不能只进行留设施工后浇带这一项措施,还要增加一些辅助措施。就像可以加强顶层屋面的保温隔热措施;而对于受温度变化影响较大的部位:一是可以考虑适当的配置间距较密、直径较小的温度筋。二是可以通过采用预应力混凝土结构来达到自己的目的。

三、结束语:

综上所述,房屋建筑结构设计之所以会出现一系列的问题,主要是由于设计者的设计出现问题所引起的,这就需要结构设计者,具有扎实的理论知识功底,灵活的、创新的思维以及认真严肃的工作态度。如果在设计中出现问题,设计人员要进行研究与辨识,在不断总结与探索中提高自己的设计能力与水平。而且建筑人员在建筑时发现问题,要及时与设计人员沟通,并及时的想出切实可行的方法加以解决。相信通过这样的方法,我国的房屋结构设计的问题会逐渐减少,房屋建筑的质量也会有更大的提高。

参考文献:

[1]祝华纯,王有权.房屋建筑结构设计中常见问题分析 [J]. 中国新技术新产品,2009 年 03期.

[2]陈伟源.房屋结构设计常见问题探讨中的几个重点[J].四川建材,2007 年 02 期.

[3]于桂萍.关于多层建筑结构设计中的主要问题分析[J].中国高新技术企业,2008(22).

[4]纪荣洋,王文可,潘可明.建筑结构设计经验探讨[J].低温建筑技术,2008(5).

常见的结构设计范文2

关键词:建筑结构 设计 选型 地基设计 构造

近年来,我国建筑业得到飞跃式的发展,与此同时,建筑结构设计的整体水平和设计方式等也发生了很大的变化。建筑结构设计人员在实际设计工作中,经常遇到一些问题,需要灵活、合理处理。

1建筑结构的合理选形

建筑物地面以上的结构形式对工程造价有很大影响。目前我国民用建筑结构形式主要有砖混结构、框架结构、框剪结构、剪力墙结构、装配式大板、大模板结构、排架结构等。不同的建筑结构形式各有优劣,应比较各种结构的布置方案、受力体系及经济性能,结合实际,因地制宜,综合考虑以上因素,尽量采用适合本地区的经济合理的结构形式,建设出低造价、高质量、高标准的民用建筑。

混合结构的造价仅为钢筋混凝土框架结构造价的60%-70%,其钢筋混凝土用量少,适用于7层以下的建筑物。但混合结构是由墙体承重,对墙体布置有一定要求,不如框架结构灵活,其使用功能受到限制。7层以上12层以下的建筑宜采用框架结构,在其合适的位置上设置几道抗震剪力墙,可减小柱、梁的截面尺寸和配筋,从而达到节省材料的目的,且可以明显提高建筑物的抗震能力。框一剪结构一般适用于12层以上20层以下的建筑物,为增强建筑物的整体刚度,可其适当的位置上设置刚性筒体,也可以起到节省材料的效果。

2 建筑结构布置不合理的处理策略

结构的合理布置(使结构尽可能“规则”),是抗震概念设计中的十分重要的环节,这里的“规则”包含了对建筑的平立面外形尺寸,抗侧力构件布置、质量分布,直至承载力分布等诸多因素的综合要求。由于引起结构不规则的因素太多,特别是对于复杂的建筑体型,很难一一用若干简化的定量指标来划分不规则程度并规定限制范围。

由于缺乏规范依据及相应的设计规定,加之对结构抗震概念设计缺乏应有的了解,有些设计人员往往对结构规则性难以把握,有时甚至听从业主和建筑师的要求,在实际工程中出现了不少规则性很差、对结构抗震十分不利的高层建筑。比如平面扭转不规则问题,在框剪结构中,纵横剪力墙布置过分集中或仅布置在房屋的一端,使结构刚度中心严重偏离质量中心。有时甚至是结构整体计算的第一振型为扭转振型.

高位转换问题,某高层建筑采用框支抗震墙结构,高度约160m,Ⅳ类场地,6度设防,不仅房屋高度大大超过其最大适用高度,且在第6~7层处设置了厚板转换层,框支层数达到6层。框支抗震墙属抗震不利的结构体系,新修编的抗震规范,对此类结构的抗震措施仅限于框支层不超过两层;楼层错层问题,高层建筑中带有较大范围的错层,使楼层的楼板不连续,对结构抗震十分不利;高层建筑结构中,同时采用两种以上的复杂结构,诸如带转换层结构、错层结构、连体结构、多塔楼结构等,均属于复杂结构形式,根据抗震对高层建筑规则性的要求,高层结构不宜同时采用两种以上的复杂结构。

3 地基基础设计中常见的问题

3.1桩基选型不合理或对桩基施工的可行性、成桩质量的可靠性及桩基施工对周围环境的影响等方面考虑不够充分。

如某高层建筑设计采用大直径钻孔灌注桩,桩尖需穿越6~8m的卵石层进入中风化岩1倍桩径。按照现有的施工条件,桩尖穿越较厚的卵石层十分困难,成孔质量也较难保证,根据附近相似地质条件的工程经验,以卵石层为持力层(无软弱下卧层),并在桩端进入卵石层一定深度后进行桩底注浆,同样能达到提高单桩承载力、减小桩基沉降的目的。

3.2单桩承载力取值出现偏差或缺乏计算依据

因成桩工艺不同,地基土对不同桩型的支承能力是不同的,即按规范经验公式计算单桩竖向承载力时,对于不同的桩型,各土层的极限侧阻力和极限端阻力是不同的。有的工程地质勘察报告仅提供了计算打入式预制桩的单桩承载力设计参数,而设计采用钻孔灌注桩,并直接引用地质报告中的设计参数,使计算的单桩承载力出现偏差。某些工程场地原为河道或地势较低,上部土层为松散的新近填土,桩基设计时直接按经验公式计算单桩承载力或直接采用试桩提供的承载力数值,没有考虑上部未固结(或欠固结)土层在固结沉降过程中可能引起的桩侧负摩阻力的影响。验算桩身承载力时,没有考虑施工工艺系数ψc。或桩身压曲的影响;对抗拔桩,仅计算桩身承载力,没有进行桩身抗裂验算。有地下室时,在按静载试验确定单桩承载力时,没有扣除地下室深度范围内的桩侧摩阻力,由于基坑开挖后暴露时间不宜过长,试桩一般都在基坑开挖前进行,基坑开挖后,地下室深度范围内的桩侧摩阻力己不再存在。

3.3桩间距过小

桩间距过小,不满足规范对桩的最小中心距的规定。特别是试桩、锚桩之间的间距,往往被设计人员忽视,直接影响试桩结果的正确性。

3.4桩身钢筋笼长度不足

对挤土灌注桩,桩身钢筋笼长度没有穿越软弱土层的层底深度,不满足桩基规范((JGJ94-94)第4.1.1.2条“对于沉管灌注桩,配筋长度不应小于软弱土层层底深度”的规定,这也是工程设计中常见的问题。

4钢混结构构造方面存在的常见问题

4.1板-柱结构设计中存在的问题

板-柱结构的节点连接非常薄弱,不利于抗震,1988年的墨西哥地震充分说明了这一点。过去由于抗震规范和高规均没有对板-柱结构作出相应的设计规定,使设计人员在板-柱结构的设计中带有一定的随意性和盲目性。

4.2异形柱结构设计中存在的问题

近年来,在我省的住宅建设中,特别是高层或小高层住宅,有些采用了异形柱结构。由于缺少相应的设计依据和规定,目前在异形柱结构设计中存在的问题很多,也比较突出,主要表现在异形柱结构房屋的高度超高、体型不规则、结构布置不合理、抗震构造措施不当等方面。应当说,目前国内对异形柱的受剪承载力、节点承载力和结构延性等方面的试验研究还不多,对异形柱结构抗震性能的认识还不够充分。在这种情况下,设计异形柱结构时,对房屋高度、结构规则性及抗震措施等方面宜从严掌握。

4.3结构缝设置不合理,缝宽度不足

对于超长建筑物,为减少温度变化对结构的不利影响,合理地设置伸缩缝是必要的。有些设计人员提出用后浇带代替伸缩缝,笔者认为此种做法并不一定妥当。因为后浇带仅能减少混凝土材料干缩的影响,不能解决温度变化的影响。后浇带处的混凝土封闭后,若结构再受温度变化的影响,后浇带就不能再起任何作用了。对于不能或不便设置温度伸缩缝的超长结构,除留设施工后浇带外,还应采取其它构造加强措施,如加强顶层屋面的保温隔热措施,对受温度变化影响较大的部位适当配置直径较小、间距较密的温度筋,或采用预应力混凝土结构等。地下室结构宜尽量不设缝,而采取其它技术措施来解决差异沉降问题,如采用桩基,使绝对沉降和差异沉降控制在允许范围内,或在主裙楼之间留设施工后浇带,待主楼封顶后再连成整体。地下室埋于土中,建成后受温度变化的影响相对较小,因此对长度较长的地下室可采取留设后浇带、采用补偿收缩混凝土、局部提高配筋率等措施来解决混凝土干缩和温度应力的影响。

参考文献:

[1]李洪涛.我国建筑结构设计问题与展望分析[J].现代商贸工业.2010.07.

[2]魏利金.建筑结构设计常遇问题及对策[M].北京:中国电力出版社.2009.01.

[3]蒋曜州.浅谈建筑结构设计配筋[J].中国电力教育.2008.01.

[4]赵健玲.建筑结构设计中常见错误分析[J].科技风.2009.16.

[5]何磊.对建筑结构设计中若干问题的探讨[J].建材与装饰.2008.01.

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常见的结构设计范文3

关键词:结构设计;常见问题;防范

中图分类号: TU318 文献标识码: A 文章编号:

目前住宅建设正在成为我国国民经济的增长点和消费热点,着实抓好住宅工程的建设,尤其是住宅工程的质量,不仅关系到全面建设小康社会目标的实现,也关系着人民群众生命财产的安全。住宅工程质量的好坏主要由设计质量和施工质量两个方面来衡量。相对而言,住宅设计是一项繁重而又责任重大的工作,直接影响到建筑物的安全、适用、经济和合理性,必须引起高度重视。住宅结构设计中这些差错的产生,有的是由于设计人员盲目参照或套用其他设计的结果;有的则是由于对设计规范和设计方法缺乏理解;还有的是由于设计者的力学概念模糊,不能建立正确的计算模式,对结构电算结果也缺乏判断正确与否的经验。为了避免或减少类似的情况发生,确保住宅设计质量能上一个台阶,应从以下几个方面对住宅结构设计中的常见问题加以防范:

一、结构设计人员应参与住宅建筑的概念设计

住宅建筑的概念设计在整个设计过程中起着举足轻重的作用。结构设计人员应及早参与住宅建筑的概念设计可避免导致建筑结构设计的不合理,给以后的结构设计带来难度。为在建筑物的方案设计阶段正确把握建筑结构的概念设计,应对不同形式的住宅建筑,掌握各自概念设计中容易疏忽的要点:

1、对一般多层砌体住宅结构,应按《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)要求做到:应优先采用横墙承重或纵横墙共同承重的结构体系;②纵横墙的布置宜均匀对称,沿平面内宜对齐,沿竖向应上下连续;同一轴线上的窗间墙宽度宜均匀;③宜设置防震缝,缝两侧均应设置墙体,缝宽应根据烈度和房屋高度确定,可采用50 - 100mm;④楼梯间不宜设置在房屋的尽端和转角处;⑤烟道、风道、垃圾道等不应削弱墙体;当墙体被削弱时,应对墙体采取加强措施;不宜采用无竖向配筋的附墙烟囱及出屋面的烟囱;⑥不应采用无锚固的钢筋混凝土预制挑檐。

2、对钢筋混凝土的多、高层结构住宅,力求做到:

(l)结构布置应尽量采用规则结构。对复杂结构.可以设置防震缝,把它分割成各自规则的结构单元,结构布置以少设缝为宜,一旦设缝,则应使防震缝的设置与伸缩缝、沉降缝相统一;

(2)框架与抗震墙等抗侧力结构应双向布置;

(3)框剪体系的各抗侧力结构要形成空间共同工作状态,除了控制抗震墙之间楼、屋盖的长宽比及保证抗震墙本身的刚度外,还需采取措施,保证楼、屋盖的整体性及其与抗震墙的可靠连接。

二、结构计算应满足规范要求,并注意如下问题

1、避免荷载计算的错误。诸如漏算或少算荷载、活荷载折减不当、建筑物用料与实际计算不符,基础底板上多算或少算土重。

2、底框结构验算时就应注意:①底部剪力法仅适用于刚度比较均匀的多层结构,对具有薄弱层的底层框架混合结构,应考虑塑性变形集中的影响,通常对底层地震剪力乘以1.2-1.5的增大系数。②底层框架混合结构的剪力分配不能简单地按框架抗震墙的方法。因为底框架结构中只有底层框架抗震墙,应采用双保险的方法,抗震墙承担全部剪力,框架按刚度比例承担剪力。刚度计算时,框架不折减,抗震墙折减到弹性刚度的20%-30%。③应考虑底层框架柱中地震作用产生倾覆力矩所引起的附加轴力。

3、避免楼板计算中不正确方法。①连续板计算不能简单地用单向板计算方法代替。②双向板查表计算时,不能忽略材料泊松比的影响,否则,由于跨中弯矩未进行调整,将使计算值偏小。

4、对电算结果的正确性评价。目前结构计算大多采用结构设计计算程序进行计算,如何对计算结果进行分析、评价,是一个非常重要的方面。必须根据工程设计的经验对计算结果进行分析、判断,根据其正确与否决定能否作为施工图设计的依据。

三、结构设计构造中应注意的问题:

1、严格按照规范要求,保证钢筋在各个部位所需满足的锚固、延伸和搭接长度,材料选用也必须满足强度要求。

2、注意构件最大配筋率和最小配筋率的限值。尤其是在抗震设计中既要保证建筑结构在地震发生时具有一定的延性,又必须满足最小配筋的要求。

3、按抗震构造要求设置的构造柱,应在整个建筑物高度内上下对准贯通。上至女儿墙压顶,下至浅于500毫米基础圈梁,或伸入室外地面以下500毫米,构造柱与圈梁、楼板和墙体的拉接必须符合规范要求。

四、避免因地基沉降或不均匀沉降引起的构件开裂或破坏

预防或减少不均匀沉降的危害,可以从建筑措施、结构措施、地基和基础措施方面加以控制。诸如:避免采用建筑平面形状复杂、阴角多的平面布置;避免立面体形变化过大;将体形复杂、荷载和高低差异大的建筑物分成若干个单元;加强上部结构和基础的刚度;同一建筑物尽量采用同一类型基础并埋置于同一土层中等一系列措施。应该引起重视的是:对高层住宅建筑来说,由于需要一定的埋置深度,从经济的角度考虑,基础一般采用桩基或桩筏结合的形式,此时应保证箱体的整体刚度,群桩布置的形心应与上部结构重心相吻合。当土层有较大起伏时,应使同一建筑结构下的桩端位于同一土层中,并应考虑可能产生的液化影响。常用的软土地基处理方式类型较多,但在选择地基处理方案前,必须认真研究上部结构和地基两方面的特点及环境情况,并根据工程设计要求,确定地基处理范围和处理后要求达到的技术指标,以及各种处理方法的适用性,同时综合考虑处理方案的成熟程度及施工单位的经验,进行多方案比较,最终选定安全实用、经济合理的处理方案。地基经处理后,还必须满足规范所规定的强度和变形要求。

五、结语

结构设计是个系统的、全面的工作,需要扎实的理论知识功底、灵活创新的思维和严肃认真负责的工作态度。我们通过对上述各类常见住宅结构设计问题的分析,可以加强结构设计人员对设计中问题的辨别能力,提高对住宅结构设计通病的防治能力,使住宅的结构设计工作做到更安全、更合理。

参考文献

[1]建筑抗震设计规范GB 50011-2001

[2]建筑地基基础设计规范GB50007-2002

常见的结构设计范文4

【关键词】建筑结构设计;建筑施工;类型;常见问题

一、建筑结构分类与建筑结构设计基本内涵

(一)建筑结构的类型。建筑结构按照不同的划分标准具有不同的划分标准。首先可以依据建筑物的实际使用性能进行划分:工业建筑与民用建筑;其次可以根据建筑物的层数进行划分:单层、多层、高层和超高层建筑;再次可以建筑物根据所使用的结构材料进行划分:木结构、砌体结构、混凝土结构、钢结构和混合结构等;最后建筑物可以根据其结构形式进行划分:排架结构、框架结构、剪力墙结构、筒体结构和大路结构等。

(二)建筑结构设计的基本内容:

1、结构设计的程序

建筑物的设计包括建筑设计、结构设计、给排水设计、暖气通风设计和电气设计等。每一部分的设计都应围绕设计的四个基本要求:即功能要求、美观要求、经济要求和环保要求。建筑结构是一个建筑物发挥其使用功能的基础,结构设计是建筑物设计的一个重要组成部分,主要包括以下四个过程:方案设计结构分析构件设计绘施工图。

2.建筑物结构设计的要求

为保证建筑结构的可靠度达到设计要求,在设计中,必须遵循以下要求:(1)计算内容:结构构件应进行承载能力极限状态的计算和正常使用极限状态的验算,如直接承受动力荷载的构件应进行疲劳强度验算;(2)结构上多种作用效应同时发生时,应通过结构分析分别求出每一种作用下的效应后,考虑其可能的最不利组合;(3)抗震设计:由于我国部分地区处于地震带,地震频发,所以针对不同的地质特性,应该进行相应的抗震设计。

二、建筑结构设计的原则

适用、安全、经济、美观、便于施工是进行建筑结构设计的原则。一个优秀的建筑结构设计往往是这五个方面的最佳结合。设计师严格按照这五个基本原则进行设计,力求找到五个层面最完美的结合点,只有这样设计出来的建筑物才是优秀的作品。

首先,应该改变传统设计师浮夸的设计理念,力求做到建筑物符合用户的实际需求;其次,建筑物应该进行严格的质量把关,保证建筑物具有高质量,保证用户和居民的基本人身安全;再次,通过科学的设计方案,节省投资方的资金投入,节约成本;第四,应该适当融合国内外的美学原理,是建筑物具有一定的观赏性;最后,建筑物的设计应该从实际出发,具有可行性,降低施工难度。

三、进行建筑结构设计时应特别注意的问题

(一)关于箱、筏基础底板挑板的阳角问题。一是阳角面积在整个基础底面积中所占比例极小,可砍成直角或斜角;二是如果底板钢筋双向双排,且在悬挑部分不变,阳角不必加辐射筋。

(二)关于箱、筏基础底板的挑板问题。通常考虑到经济因素和建筑本体结构,设计师倡导在底板钢筋通长布置时出挑板。出挑板后,能降低基底附加应力,当基础形式处在天然地基和其他人工地基的坎上时,加挑板就可能采用天然地基;能降低整体沉降,当荷载偏心时,在特定部位设挑板,还可调整沉降差和整体倾斜;窗井部位可以认为是挑板上砌墙,不宜再出长挑板。

(三)关于梁、板的计算跨度。建筑结构设计中需要对梁、板的跨度进行精确地计算。传统的计算方法已经不能现行的建筑结构,尤其是宽扁梁的跨度计算。梁板结构是在梁的中心线上有一刚性支座,取消梁的概念,将梁板统一认为是一变截面板。在扁梁结构中,选梁中心处的弯距和梁厚,及梁边弯距和板厚配筋,取二者大值配筋。

(四)基坑开挖时,摩擦角范围内的坑边的基底土受到约束,不反弹,坑中心的地基土反弹,回弹以弹性为主,回弹部分被人工清除。当基础较小,回弹可以忽略,在计算沉降时,应按基底附加应力计算。当基坑很大时,相对受到较小约束,如箱基,计算沉降时应按基底压力计算,被坑边土约束的部分可以作为安全储备,这也是计算沉降大于实际沉降的原因之一。

(五)关于回弹再压缩。基坑开挖时,摩擦角范围内坑边的基底土受到约束,不反弹,坑中心的地基土反弹,回弹以弹性为主,回弹部分被人工清除。当基础较小,坑底受到很大约束,如独立基础,回弹可以忽略,在计算沉降时,应按基底附加应力计算。当基坑很大时,相对受到较小约束,如箱基,计算沉降时应按基底压力计算,被坑边土约束的部分当作安全储备,这也是计算沉降大于实际沉降的原因之一。

(六)主梁有次梁处加附加筋。附加筋的使用位置和情况比较复杂,基本上应该遵循如下原则:当主梁上次梁开裂后,从次梁的受压区顶至主梁底的截面高度的混凝土加箍筋能承受次梁产生的剪力时,主梁可不加附加筋。梁上集中力,产生的剪力在整个梁范围内是一样,所以抗剪满足,集中力处自然满足。主次深梁及次梁相对主梁截面、荷载较小时,也可满足。

(七)根据以往的施工经验,设计师在出挑长度较短时,会把悬挑梁做成等截面。这是由挑梁的自身特性决定的,由于挑梁的质量较轻,较之所能负荷的重量相比,具有极大差距,这满足了建筑施工的轻质量要求,而与等截面相对应的变截面自身重量大,具有劣势。但是需要引起施工人员注意的是,等截面有其自身局限性即,它挑梁的箍筋不尽相同,烟还是比较复杂,加大了施工难度,降低了施工效率。同时为了追求建筑物的外观美感,可以根据需要适当的选择变截面,需要建筑设计人员根据实际需要做到具体问题具体分析。

综上所述,建筑结构设计是建筑施工的前提,是建筑施工程序中一项关键的环节,需要提高施工单位的重视。首先应该全面培养、引进相关的专业建筑结构设计人员,其次,全面落实建筑结构设计的理论知识,最后把建筑结构设计落实到每一个工作的环节中去,综合考量建筑施工中已经存在或者可能存在的各个因素,只有这样才能保障建筑结构设计的合理、科学,保证建筑的质量安全。

参考文献

常见的结构设计范文5

关键词 框架;问题;结构设计

中图分类号 TU318 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2012)051-0087-01

随着人们对建筑结构质量要求的提高,当前建筑结构大多采用框架、框剪形式,其主要优点有减轻建筑自重、增加建筑安全性、节约材料、防火性能优越、保温性能良好等。但是,使用最多的框架结构建筑存在许多令人不满意的缺陷,追根究底还是因为建筑框架结构的设计中存在很大的问题,且其亟待解决,本文将对建筑框架结构设计中常出现的问题进行了总结。

1 上部结构设计存在的问题

1.1 钢筋混凝土保护层厚度

混凝土保护层的厚度直接影响着混凝土构件的耐久性,由于设计不当,建筑工程中通常存在以下问题。

1)如果主梁、楼板、次梁交叉处的钢筋分布不当,使得楼板负筋一侧的保护层厚度不足,影响到整个工程结构的强度、稳定性。

2)一般建筑中的混凝土构件设计时只注重主要受力钢筋保护层厚度的准确性,不考虑箍筋构造对其保护层厚度的要求,最终使得混凝土构件在工作中局部的箍筋外露、生锈、性能受损等。

1.2 现浇混凝土强度等级

现浇框架结构设计时,根据结构中梁、柱、板的受力特性,常常将它们设计为不同的混凝土等级,这样设计从某些方面来说还是有一定的弊端地,主要问题表现如下。

1)浇筑一块楼板的四周设置施工缝时,由于混凝土等级不同,造成施工工艺不当,不但给工程质量带来威胁,还延长了工期。

2)同一平面内浇筑不同的混凝土既增加了框架结构的施工难度,又会增加施工管理的难度,这样就会出现低强度混凝土浇筑了需高强度混凝土的区域,而高强度混凝土又浇筑了低强度混凝土区域,既造成了工程质量隐患,又造成了混凝土的浪费。

1.3 上部结构的构造措施

框架结构设计中总是或多或少地存在着一些违背国家建筑规范关于建筑构造要求的现象,主要表现如下。

1)楼梯图设计中,休息平台没有按框架梁抗震要求进行计算配筋,而平台梁附近的框架短柱没有进行箍筋全高加密处理。

2)框架梁端截面的底层纵向受力钢筋和顶层的纵向受力钢筋配筋量的比值不符合规范要求。

3)板面配筋量和布置方式不满足最小配筋率和最大间距的要求。

4)连梁全长箍筋设计没有按规定的构造方式对两端进行加密处理。

5)普通钢筋混凝土构件的保护层厚度取值小于规范规定值。

6)框架短柱没有按规定进行箍筋全高加密设计。

7)框架柱受力纵向钢筋的配筋率小于规范规定的值。

1.4 设计各方的合作工作

一般建筑工程设计中都会出现建筑设计单位、结构设计单位合作工作不到位、配合不密切等问题,造成整个工程设计阶段的设计内容和审核都存在缺陷,这种不敬业的工作团体往往导致设计荷载、构件截面尺寸、构件配筋、局部建筑构造不合理或不正确,给整个设计方案带来瑕疵。

2 基础设计方面的问题

2.1 抗弯承载力验算

1)桩身设计时也没有考虑上部结构传来的弯矩影响,当然也没有进行必要的抗弯承载力设计计算,使得桩身局部存在抗震薄弱区域,给整个建筑工程造成了严重的安全隐患。

2)设计人员在进行单柱单桩的基础梁的设计时,没有考虑柱脚在水平荷载作用下产生的弯矩,基础梁没有按抗震设计要求进行箍筋加密设计。

2.2 稳定性验算

1)对于地下水位较浅的地基,建筑物地地下室受到承压水上浮的作用,但设计人员并没有对建筑物的地下建筑进行抗浮验算。

2)对于设有一侧或多侧开口地下室的建筑物,基础设计中忽略了土压力影响,且没有验算整体建筑的抗倾覆、抗滑移能力。

3)在斜坡上或其附近的建筑物设计时,许多设计人员忽略了稳定性验算。

2.3 压实填土地基处理

1)地基处理手段主要部分地段挖方、部分地段填方,所以,填方区的地基要进行压实填土处理,设计人员通常没有对压实填土地基的材料、面积和强度检验等做出具体的说明。

2)有的设计说明书中没有对压实填土地基的密实度和地基承载力特征值进行详细地说明和描述,导致施工人员和现场管理人员不能有效地判定压实填土地基施工质量和控制好地基承载能力。

2.4 抗拔桩设计

1)对于有抗拔要求的承台,设计人员仍是按一般桩基抗压设计方法计算承台的配筋,而没有对承台顶部受拉区的配筋进行设计。

2)在抗拔桩的设计过程中,设计人员往往仅按强度要求对桩身配筋量进行计算,而忽略了裂缝宽度验算,导致最终设计的桩身配筋量远小于结构所需量。

3)筏基基础梁和地下室底板梁的受力方向一般与楼层面梁板不同,但是,正常的结构设计图纸中并没有对此进行区分或附加说明。

4)设计方案的资料说明中,没有对于抗拔桩静载试验的说明和基础各部配筋及其做法的要求。

3 地下室外墙设计存在的问题

3.1 外墙底板抗弯设计

1)对于市政道路设计的车道紧靠地下室外墙,设计人员并没有考虑外墙抵抗车道底板传来的水平荷载影响,导致外墙的水平承载能力减弱、整体稳定性较差。

2)地下室外墙结构设计时,其底部约束是假定为固定支座的,由底板弯矩和侧壁弯矩不同可知底板的抗弯能力不同于侧壁、且应是前者抗弯大于后者抗弯能力,而实际的设计方案中往往呈现底板的抗弯能力小于侧壁抗弯能力的不合理现象。

3)许多设计中往往忽略高度变化对结构局部承载能力的影

响,仍然在标高变化部位只设置一道抗弯梁,而且抗弯梁的宽度还小于底板的厚度,这样的约束支座难以满足抗弯要求。

3.2 地下室外墙配筋计算

1)设计人员习惯于按外墙与扶壁柱变形协调的性质进行配筋计算,这样会导致外墙竖向和扶壁柱的受力钢筋不足、而外墙、水平分布钢筋量绰绰有余。

2)设计人员在进行工程外墙配筋计算时,没有区别外墙扶壁柱的尺寸不同,一律按地下室整体结构电算分析结果进行双向配筋,而没有按水平承载能力验算原则进行扶壁柱的配筋。

4 结束语

随着经济水平的飞速提高,建筑项目中框架结构设计和施工的复杂程度也越来越高,框架结构设计方案中往往存在着较多的缺陷,给建筑质量造成了十分不利影响,本文对框架结构设计中常存在的问题进行了详细地归纳和总结,提醒设计人员在建筑基础设计、地下室外墙设计和上部结构设计等方面的设计应予以严格把关,确保建筑框架结构的整体质量与相关标准基本吻合。

参考文献

[1]严华.房屋设计及施工中基础和地下室外墙常见问题及措施[J].中华建设,2012.

[2]徐田娟.浅谈建筑结构设计中的几个常见问题[J].商业文化(下半月),2012.

常见的结构设计范文6

[关键词]:建筑工程;结构设计;探讨问题;概念设计;

[abstract] : in this paper, the author of the architectural structure design work many years of work experience, and mainly to the design of the building structure in the process of the relevant problems in analysis and discussion.

[key words] : building engineering; Structure design; Discuss problems; The conceptual design;

中图分类号:S611文献标识码:A 文章编号:

建筑工程质量的优劣直接关系到人们的生命安全。建筑结构设计是一项繁重而又责任重大的工作,直接影响到建筑物的安全、适用、经济和合理性,但在实际设计工作中,常常发生建筑结构设计的种种概念和方法上的差错,这些差错的产生,有的是由于设计人员没有对一般建筑尤其是多层建筑设计引起高度重视,盲目参照或套用其他的设计的结果;有的则是由于设计对设计规范和设计方法缺乏理解;还有的是由于设计者的力学概念模糊,不能建立正确的计算模式,对结构验算结果也缺乏判断正确与否的经验,为了避免或减少类似的情况发生,确保建筑设计质量能上一个台阶,应从以下几个方面对结构设计中的常见问题加以改进:

1 结构设计人员应该及早介入建筑的概念设计

建筑的概念设计在整个设计过程了起着举足轻重的作用,一幢建筑物的设计,如果没有事先经过全盘正确的概念设计,以后的计算模式再准确、计算再精确、配筋再合理,也不可能是一个经济、合理的优秀设计工程。所谓的概念设计一般指不经数值计算,尤其在一些难以作出精确理性分析或在规范中难以规定的问题中,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,从整体的角度来确定建筑结构的总体布置和抗震细部措施的宏观控制。运用概念性近似估算方法,可以在建筑设计的方案阶段迅速、有效地对结构体系进行构思、比较与选择,易于手算。所得方案往往概念清晰、定性正确,避免后期设计阶段一些不必要的繁琐运算,具有较好的的经济可靠性能。同时,也是判断计算机内力分析输出数据可靠与否的主要依据。

为此,结构设计人员必须及早介入建筑结构的概念设计,否则,将会导致建筑结构设计的不合理,给以后的结构设计带来难度。为在建筑物的方案设计阶段正确把握建筑结构的概念设计,应对不同形式的住宅建筑,掌握各自概念设计中容易疏忽的问题:

1.1 对一般多层砌住宅结构,应按《建筑 抗震设计规范》(GBJ11-89)要求做到:优先采用横墙承重或纵横墙共同承重的结构体系:纵横墙的布置宜均匀对称,沿平面内宜对齐,沿竖向应上下连续;楼梯间不宜设置在房屋的尽端和转角处;不宜采用无锚固的钢筋砼预制挑檐。

1.2 对钢筋砼多、高层结构住宅,力求做到:

1.2.1 结构布置应尽量采用规则结构。对复杂结构,可以设置防震缝,把它分割成各自规则的结构单元,结构布置以少设缝为宜,一旦设缝,则应使防震缝的设置与伸缩缝、沉降缝相统一。

1.2.2 框架与抗震墙等抗侧力结构应双向布置,以便各自承担来自平行于该抗侧力结构平面方向的地震力。短肢剪力墙抗震等级提高一级,十层以上的短肢剪力墙结构应有一定数量的普通截面剪力墙,且普通剪力墙承受的第一振型底部地震倾覆力矩不小于结构总底部地震倾覆力矩的50%。避免用一字型短肢剪力墙,尽量避免让剪力墙在弱轴方向支承大梁。

1.2.3 框剪体系的各抗侧力结构要形成空间共同工作状态,除了控制抗震墙之间楼、屋盖的长宽比及保证抗震墙本身的刚度外,还需采取措施,保证楼、屋盖的整体性及其与抗震墙的可靠连接。

2 防止由于地基沉降或不均匀沉降引起的构件开裂或破坏

预防或减少不均匀沉降的危害,可以从建筑措施、结构措施、地基和基础措施方面加以控制。诸如:避免采用建筑平面形状复杂、阴角多的平面布置;避免立面体形变化过大;将体形复杂、荷载和高低差异大的建筑物分成若干个单元;加强上部结构和基础的刚度;同一建筑物尽量采用同一类型基础并埋置于同一土层中等一系列措施。应该引起重视的是:对高层建筑来说,由于需要一定的埋置深度,从经济的角度考虑,基础一般采用桩箱或桩筏结合的形式,此时应保证箱体的整体刚度,群桩布置的形心应与上部结构重心相吻合。

当土层有较大起伏时,应使用同一建筑结构下的桩端位于同一土层中,并应考虑可能产生的液化影响。而对多层建筑而言,从经济的角度考虑,一般不愿意采用长桩的方案,但上海地区的软土层覆盖层厚度较大,一般都需要经过地基处理的方式来达到控制建筑物沉降的目的。常用的软土地基处理方式类型较多,但在选择地基处理方案前,须认真研究上部结构和地基两方面的特点及环境情况,并根据工程设计要求,确定地基处理范围和处理后要求达到的技术指标,以及各种处理方面的适用性,同时综合考虑处理方案的成熟程度及施工单位的经验,进行多方案比较,最终选定安全实用、经济合理的处理方案。地基经处理后,还必须满足规范所规定的强度和变形要求。

3 从结构计算和构造上满足规范要求

3.1 从结构计算角度,看结构计算应注意的问题:

3.1.1 避免荷载计算的错误。诸如漏算或少算荷载、活荷载折减不当、建筑物用料与实际计算不符,基础底板上多算或少算土重。

3.1.2 建筑物底面对建筑物空间形式的竖向和水平方向的稳定都是非常重要的。对于多层和高层建筑, 竖向和水平向结构体系的设计基本原理是相同的, 但随着高度的不断增加,竖向结构体系成为设计的控制因素, 其原因有两个: 其一,较大的垂直荷载要求有较大的柱、墙或者井筒; 其二, 侧向力所产生的倾覆力矩和剪切变形要大得多。与竖向荷载相比, 侧向荷载对建筑物的效应不是线性增加的, 而随建筑高度的增高迅速增大。例如, 在所有条件相同时, 在风荷载作用下, 建筑物基底的倾覆力矩近似与建筑物高度的平方成正比, 而其顶部的侧向位移与高度的四次方成正比,地震的作用效应更加明显。在高层建筑中, 问题不仅仅是抗剪, 而更重要的是整体抗弯和抵抗变形。

3.1.3 底框砌体结构验算时就应注意:①底部剪力法仅适用于刚度比较均匀的多层结构,对具有薄弱层的底层框架混合结构,应考虑塑性变形集中的影响,通常对底层地震剪力乘以1.2-1.5 的增大系数。②底层框架混合结构的剪力分配不能简单地按框架抗震墙的方法。因为底框架结构中只有底层框架抗震墙,应采用双保险的方法,抗震墙承担全部剪力,框架按刚度比例承担剪力。刚度计算时,框架不折减,抗震墙折减到弹性刚度的20%-30%。③应考虑底层框架柱中地震作用产生倾覆力矩所引起的附加轴力。

3.1.4 避免楼板计算中不正确方法。①连续板计算不能简单地用单向板计算方法代替。②双向板查表计算时,不能忽略材料泊松比的影响,否则,由于跨中弯矩未进行调整,将使计算值偏小。

3.1.5 桩筏基础设计中对于筏板厚度的取值,一般是先按建筑层数估算筏板厚度,常规是按层数x50mm来估算。譬如说一幢十八层的小高层住宅,我们则先按18x50mm=900mm设定筏板厚,然后再根据排桩情况,分别验算角桩冲切,边桩冲切及墙冲切,群桩冲切。一般情况均为角桩冲切来控制板厚,但笔者在这里主要强调一个短肢剪力墙结构下的群桩冲切,短肢剪力墙结构由于墙体不封闭,故取值群桩冲切边界时有相当大的困难,而群桩冲切由于桩群重叠面积较大,应是一种不利状态。笔者一般是取值几个大层间近似作为冲切边界,所围区域内短肢墙体内力则作为抗力抵消,虽不完全准确,但区域放大后,边界的开口效应有所削弱,是可行的。

3.1.6 以电算结果的正确性不能作出鸽蝗评价。目前结构计算大多采用计算程序进行计算,如何对计算结果进行分析、评价,是一个非常重要的方面。必须根据工程设计的经验对计算结果进行分析、判断,根据其正确与否,决定能否作为施工图设计的依据。

3.2 从构造角度看应注意的问题:

3.2.1 注意构件最大配筋率和最小配筋率的限值。尤其是在抗震设计中既要保证建筑结构在地震发生时具有一定的延性,又必须满足最小配筋的要求。

3.2.2 严格按照规范要求,保证钢筋在各个部位所需满足的锚固、延伸和搭接长度,材料选用也必须满足强度要求。

3.2.3 为了防止屋面温度应力引起的墙体开裂,必须采取有效的通风融热措施。

3.2.4 按抗震构造要求设置的构造柱,应在整个建筑物高度内上下对准贯通,上至女儿墙压顶,下至浅于500 毫米基础圈梁,或伸入室外地面以下500 毫米,构造柱与圈梁、楼板和墙体的拉接必须符合规范要求。

常见的结构设计范文7

关键词:多层建筑;选用;结构设计

Abstract: with the rapid development of economy of our country, our country's construction industry is also ushered in the was never opportunity of development and space, every year there are a lot of construction engineering plan into construction process. People in quality for building may request with the improvement of living conditions and improve, multistory buildings structure design of and the overall quality of the quality of construction has a direct effect. Here is to analyze the download the structural design of the multi-storey building in what common problem.

Keywords: multi-storey building; Choose; Structure design

中图分类号:TU318文献标识码:A 文章编号:

1、关于国家对设计规范的强制性问题

为了保证建筑结构的设计质量要符合标准,国家对这一方面颁布了相应强制性的标准和规范,这就要求了广大设计人员在设计过程中要遵守相应的规范和法则,这样在很大的程度上可以保证建筑结构的设计质量问题。这种现象从本质上对设计人员在建筑设计上的积极性和创新性产生了限制因素。在很多的发达国家中就不是如此,和我们国家的体制完全不同,他们只是用这些所谓的设计规范当做一定的参考和指导,如果设计人员参考正确是正常的现象,如果不幸运的粗错了,有问题出现了,所发生的责任也是需要个人所承担的。在我们国家在规范编制工作上也有着更高水平的要求,这样就会遇到很多的困难问题需要解决,例如平常的时候最小的配筋率为例子。外国的规范是在0.8%到1%之间,这个国外所规定的数值在设计建筑中是比较适宜的。设计人员也可以据其具体的情况选用更低一些的配筋率。在我国因为国家并无明文条款规定很明确的安全性的渡量标准。可以按照最低的标准线设计,也可以高出设计标准的很多。在这样的制度下,就能让有些心存不良的人钻了制度的空子。特别是在社会主义的初期阶段。在我国的市场经济有关的规范还不是很完善的时候,更是让很多不良心态的人有机可乘。

2、可靠的设计理论应用于设计规范中

将真实可靠的设计理论在设计规范中有效的应用时,无论在工程界或者是学术上一直以来都是有一定的分歧的,大多数的设计人员都是倾向于安全系数高的极限的状态设计方法。这样安全度的表现易于理解而且还比较灵活,是因为在各项安全系数的确定时不排斥用可靠度的理解方式进行分析和对比。再接着综合的考虑其他的因素对其加以改正。正是因为现在根据的建筑结构设计的贵干已经采取了可靠度的设计理论,在其规范的计算表达方式与多安全的系数法很相似,在实际应用中将其理解成多安全系数方法也是可以的。可靠的理论度在不同种类型的建筑结构的适用上会有很大的差别,应用混凝土的建筑结构到现在还没有不能解决的问题。所以说这个就不适合再变化了。到现在为止可靠度的理论至今还在发展,这个理论上的问题还应该继续的发展下去。

3、设计结构规范减少浪费资源

节约资源作为进行人类的可持续发展的战略是一种传统观的美德,更是结构设计人员应该遵守的重要准则,我们在这里进行讨论的也只是在激活经济的年代盛行过一段时间的片面节约理论。虽然是这种节约理论在过去的短缺经济也是必要合理的,问题在于把他用在现在说的社会经济体制时,有的时候就不太适用了。作为一名多层建筑结构的设计师,其应尽力做到的责任是可以恰到好处的选择材料。就是尽力可以以最少的材料去完成在建筑中的各种需求。如果是让其材料用量增加,横截面积任意的加大,这个工作建筑师都可以做。在当代的多层建筑结构的设计存在问题中,其中有一个方面是不可以忽视的,就是结构设计中的浪费问题。在我们的国家有很多的混凝土钢筋的多层建筑的所用钢筋量都已经超出了再国外一样高度的建筑钢结构的所用钢筋量,其不合理的地方由此可见。对与多层建筑结构设计的安全度讨论,也是正常,但是这样会不会使设计人员误导,使他们误以为按照我们国家的规范设计可能会造成不安全的因素,以至于极为盲目的加大结构的面积,增多用钢筋的数量,造成浪费的不必要,这种是不可以不防止的。

4、多层建筑结构设计的安全度选用

对于规范较低的安全度看法,最早是在源自于从事在高强度混凝土的结构推广和科研应用的工作中所感知的。用当代所规范的C50到C60级别的高强混凝土的结构,它的安全储备系数比普通的强度混凝土还低,这样在推广的时候照成很多阻力和困难。更何况一项新的技术开始应用可能会存在经验的不足等等的问题。这就需要有可以宽松些的安全度的选用环境。低的安全度很难见到效果,这样对于新的技术推广是没好处的。要更大的提高结构设计的安全度,无非得是基于对当时的安全度进行一个初步分析比较和客观的形式变化后的一种较为宏观定性的估价。到底是需要提高的多少,则是需要通过课题另外立项研究才可以确定的。在我们国家安全度的幅度较为广阔,每个地区的经济发展不是很平衡,像沪、京、穗这些的国际大都市的多层建筑结构设计的安全度应该是高一些,在经济不算发达的地区可以将安全度适当的放低一些。提高建筑结构上的安全性是需要能从结构构造、结构布置、材料选择、结构选型等很多方面实施努力的,用以加强多层建筑结构的耐久性、延性和整体性,提高它能防止倒塌和抵御不测的灾害、特别是在连续倒塌上的抵抗能力。

5、独立基础多层建筑结构设计的荷载取值的问题

在我们国家对于多层建筑抗震的设计有较为高的要求。依照国家规定的有关规范,如地基主要的受力层土质的情况稍微好,对于多层建筑的高度不是非常的的情况下是不需要针对地基抗震的基础进行计算的。在我们国家对于那些在抗震度8度地区,应用混凝土的框架结构房屋大多数的情况是不需要对承载能力进行计算的,单在多层建筑结构的设计过程中应对建筑的自身载荷和受力情况来进行一个综合的分析。

6、多层建筑结构抗震的等级

在我国许多的多层建筑结构设计中,大多数的房屋建筑按照其抗震的防设分类是属于丙类型的建筑,例如民用的住宅和办公楼以及一般的工业建筑,它的抗震等级是可以根据结构类型、烈度和房屋高度来按照《建筑抗震设计规范》的表格确定的。而交通、医疗、电讯、消防、能源等类型的建筑及大型的零售商场和体育馆等公用建筑,开始应该是依照《建筑抗震防设分标准》来确定哪些是属于乙型的建筑。丙、乙类型的建筑,均是按照本地区的抗震设防的烈度进行计算地震作用的。对与那些乙型建筑,大多数的情况下,如果抗震的防设烈度在60到80之间时,抗震的措施要符合该地区抗震设的防烈度高出一度要求。

7、结构周期的折减系数

多层建筑框架的结构以及框架震墙结构,因为填充墙存在的原因,使计算的刚度小于结构实际的刚度。实际的周期小于计算周期。所以,计算出的地震剪力要比实际偏小一些,使建筑的结构稍微的不安全。因此,对多层建筑结构的计算周期折减是非常必要的但是对于建筑框架的结构计算周期折减的系数取的过于大些或计算的周期不折减这些都是极为不妥当的。在对多层建筑的框架结构彻底填充墙的时候。周期的折减系数应采取0.6到0.7,采用轻质的砌块或者砌体填充的墙很少时,可以取用0.7到0.8,完全的用轻质的墙体板材的时候,可以取0.9.只有在没有墙的纯框架时,计算的周期才可不折减。

结语:随着我国城市住宅的人口数逐渐的增加,城市用地的面积也在不断扩大。国家土地的资源变得紧张起来,为了能更好的在最大的限度上合理的利用这些有限的资源,建筑的方面也逐步的朝多层建筑方向发展了。这使现在的房屋建筑结构变得越发的复杂。对于多层建筑结构的设计要求也在不断的提高。多层建筑结构的设计也相对较为有难度,只要在设计的过程中注意以上的问题,想必一定会对我们国家的多层建筑结构设计有所帮助的,从而保证了多层建筑结构设计科学合理的同时还具有非常高的经济性。

参考文献:

[1] 李向东,刘小民,多层建筑结构设计问题探讨[J],福建建材,2009

[2] 欧泽霖,浅谈多层建筑结构设计中的几个问题[J],科技信息,009(23)

常见的结构设计范文8

关键词:地下室;结构设计;抗浮;防水;超长

地下室结构建设是现代化、商业化发展的必然结果,方便了人们的生活。在地下室结构设计中必须遵循安全、适用和合理的原则,合理地优化和处理地下室结构设计中问题,不断地进行探索和创新,才能更加合理、更加有效地开发和利用地下空间。另外,地下室结构设计比较复杂,一些主要技术问题如地下室抗浮设计、地下室防水设计、超长地下室结构设计、地下室保护层厚度问题等等,现简要论述地下室结构设计中经常遇到的几个问题,与同行共同探讨。

一 .地下室抗浮设计问题

近年来,由于土地资源的宝贵,地下室层数越来越多,不少地下室因为地下水的原因,在施工过程中出现整体上浮,造成梁、板、柱出现大量裂缝渗水等等,造成了重大的安全隐患和财产损失。因此地下室的抗浮设计的重要性可想而知,应引起足够重视。地下室的抗浮设计基本上可分为三种情况考虑:

1. 地下室未施工完毕或地下室施工完毕便停止降水,这时即便地上结构层数较多,但因上部结构层还没有施工,恒载还没有施加,地下室的自重无法抵抗地下水的浮力。这种情况下应对地下室进行施工阶段的抗浮验算,并采取相关的抗浮措施。

2. 地下水位较高,且地下室埋深较大、地上结构层数较少。这种情况下,结构自重不足于抵抗地下水的浮力,需对整体结构进行抗浮验算。

3. 结构自重可以抵抗地下水的浮力,但是地下室底板也需进行抗浮设计。

《建筑地基基础设计规范》规定,岩土工程勘察报告应提供用于计算地下水浮力的设计水位。对重要工程抗浮设计水位的确定,应进行水文实验,并经专家论证后确定。

地下室抗浮措施,一般有两种方法“压”和“拉”。“压”即采取增加自重的方法来抗浮要求,一般有加厚地下室底板,增加地下室覆土厚度等,这种方法由于增加了地下室深度,经济效益并不理想。“拉”即是采用抗拔桩、抗浮锚杆,抗拔桩是利用桩身摩擦力和桩自身重量来抵抗水浮力,桩型一般选择灌注桩,抗拔力不大的情况下也可采用预制桩,除了验算正向荷载的桩数外,还要验算兼作抗拔的桩数,此处不再累述;抗浮锚杆是在底板和土层之间的拉杆,锚杆直径一般150~200MM,锚杆桩局限性比较大,不适于底板下为淤泥、卵石及沙土层,当底板下有坚硬土层时,是一种比较简单又经济的抗浮措施。

二.地下室防水设计问题

地下工程防水是一项非常重要的系统性工程,它将涉及设计、施工、材料选择等诸多方面内容。设计是地下工程防水的基础,必须控制裂缝产生及限制裂缝的最大宽度,因此,对于结构防水的要求及所处环境,强化地下室结构自防水能力,并用动态的观点从材料的耐久性、材料的适应性以及不同防水材料之间的相容性的全局选择适用的防水材料,按照设计要求施工,才能有效提高地下结构防水的可靠性和耐久性。

1. 结构自防水设计。结构自防水是根本防线。当有防水要求时混凝土抗渗等级应根据地下水最大水头与防水混凝土厚度的比值按规范确定,且不应小于0.6Mpa。近年来,许多地下工程采用补偿收缩混凝土和纤维混凝土作地下室的结构自防水材料,进一步提高了地下结构的抗裂防渗功能。我国目前混凝土外加剂和高性能混凝土技术已基本普及,混凝土质量已大大提高,这是地下结构自防水的保证。

2. 附加防水层设计。地下工程中单独采用结构自防水的做法是欠妥的,目前市场上过于夸大外加剂(如减水剂、早强剂、微膨胀剂等)的作用。在地下工程中,由于碱-骨料的反应、氯离子的侵蚀和混凝土冻融破坏等等,很难避免防水混凝土受到地下水的侵蚀、各种内外力的不利影响及混凝土结构产生有害裂缝而导致渗漏,并考虑混凝士的耐久性(如徐变、碳化因素)等,因此,对防潮、防水要求较高的地下室,即使地下水位不高,也应在混凝土结构的迎水面上设置附加防水层。附加防水层常用材料:防水砂浆、防水涂料、高分子防水卷材等。

三. 地下室结构超长问题

随着建筑物高度和数量的不断增加,地下室的层数、长度和宽度也随之增加,带多塔结构超长地下室数量也越来越多。地下结构虽然受温度变化的影响较地上

结构小, 但周边的约束作用较强,结构超长问题的重要性仍然不容忽视。为了减少裂缝,要达到抗渗目的,一般可采取以下措施:

常见的结构设计范文9

关键词:建筑结构设计; 基本内容; 问题分析

中图分类号:TU3 文献标识码:A文章编号:

结构设计就是用结构语言来表达工程师所要表达的东西。结构语言就是结构师从建筑及其它专业图纸中所提炼简化出来的结构元素,包括基础、墙、柱、梁、板、楼梯、大样图等。然后用这些结构元素来构成建筑物或构筑物的结构体系,包括竖向和水平的承重及抗力体系,再把各种情况产生的荷载传递至基础。

1.建筑结构设计的基本内容

1.1结构设计的程序

建筑物的设计包括建筑设计、结构设计、给排水设计、暖气通风设计和电气设计等。每一部分的设计都应围绕设计的四个基本要求:即功能要求、美观要求、经济要求和环保要求。

建筑结构是一个建筑物发挥其使用功能的基础,结构设计是建筑物设计的一个重要组成部分,主要包括以下四个过程:方案设计结构分析构件设计绘施工图。

1.2建筑物结构设计的要求

为保证建筑结构的可靠度达到设计要求,在设计中,必须遵循以下要求:

(1)计算内容:结构构件应进行承载能力极限状态的计算和正常使用极限状态的验算,如直接承受动力荷载的构件应进行疲劳强度验算;

(2)结构上多种作用效应同时发生时,应通过结构分析分别求出每一种作用下的效应后,考虑其可能的最不利组合;

(3)抗震设计:我国的抗震设防烈度为6至9度,建筑结构根据所在地区的烈度、结构类型和房屋高度采用不同的抗震等级。对应不同的抗震等级,有不同的计算和构造要求。

1.3结构的设计过程

结构设计的阶段大体可以分为三个阶段,结构方案阶段,结构计算阶段和施工图设计阶段。方案阶段的内容为:根据建筑的重要性,建筑所在地的抗震设防烈度,工程地质勘查报告,建筑场地的类别及建筑的高度和层数来确定建筑的结构形式(例如,砖混结构,框架结构,框剪结构,剪力墙结构,筒体结构,混合结构等等以及由这些结构来组合而成的结构形式)。确定了结构的形式之后就要根据不同结构形式的特点和要求来布置结构的承重体系和受力构件。

1.4建筑结构设计的原则

适用、安全、经济、美观、便于施工是进行建筑结构设计的原则。一个优秀的建筑结构设计往往是这五个方面的最佳结合。完美的建筑结构设计就是在努力追求这五个方面的最佳结合的过程中产生的,适用、安全、经济、美观、便于施工是结构设计人员最终努力的目标,是结构设计的最佳体现。

结构设计一般在建筑设计之后,“受制”于建筑设计,但又“反制”于建筑设计。结构设计不能破坏建筑设计,应满足、实现各种建筑要求;建筑设计不能超出结构设计的能力范围,不能超出安全、经济、合理的结构设计原则。结构设计决定建筑设计能否实现,从这个意义上讲,结构设计显得更为重要,虽然一栋标志性建筑物建成后,人们只知道建筑师的名字,但一个适用、安全、经济、美观、便于施工的结构设计也是工程师们的骄傲和成就。

2.结构设计的常见问题分析

2.1屋面梁与配筋的问题

(1)屋面梁配筋太少。结构建模时, 设计人员图方便,屋面梁直接拷贝下层梁的尺寸。由于屋面梁荷载较小,计算结果配筋不多,这样屋面梁在温度变化、混凝土收缩和受力等作用下因配筋率过低而裂缝宽度较大。

(2)受扭屋面梁缺少必要的腰筋。对于一般的梁,为了保持钥筋骨架的刚度, 同时为了承受温度和收缩应力及防止梁腹出现过大的裂缝,一般构造措施为梁腹板高度大于450mm时加设腰筋,其间距≤200mm,然后拉筋勾连。对于受扭构件,《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)第10.2.5条第二款规定,其纵向受力钢筋的间距不应大于200MM和梁截面短边长度。对于设置悬挑檐口的屋面梁,在结构设计中误等同一般梁,未按受扭构件设计配筋。

2.2回弹再压缩问题

基坑开挖时,摩擦角范围内坑边的基底土受到约束,不反弹,坑中心的地基土反弹,回弹以弹性为主,回弹部分被人工清除。当基础较小,坑底受到很大约束,如独立基础,回弹可以忽略,在计算沉降时,应按基底附加应力计算。当基坑很大时,相对受到较小约束,如箱基,计算沉降时应按基底压力计算,被坑边土约束的部分当作安全储备,这也是计算沉降大于实际沉降的原因之一。

2.3地基沉降或不均匀沉降引起的构件开裂或破坏问题

预防或减少不均匀沉降的危害,可以从建筑措施、结构措施、地基和基础措施方面加以控制。诸如:避免采用建筑平面形状复杂、阴角多的平面布置;避免立面体形变化过大;将体形复杂、荷载和高低差异大的建筑物分成若干个单元;加强上部结构和基础的刚度;同一建筑物尽量采用同一类型基础并埋置于同一土层中等一系列措施。应该引起重视的是:对高层建筑来说,由于需要一定的埋置深度,从经济的角度考虑,基础一般采用桩箱或桩筏结合的形式,此时应保证箱体的整体刚度,群桩布置的形心应与上部结构重心相吻合。当土层有较大起伏时,应使用同一建筑结构下的桩端位于同一土层中,并应考虑可能产生的液化影响。

2.4箱、筏基础底板的挑板问题

从结构角度来讲,如果能出挑板,能调匀边跨底板钢筋,特别是当底板钢筋通长布置时,不会因边跨钢筋而加大整个底板的通长筋,较节约;出挑板后,能降低基底附加应力,当基础形式处在天然地基和其他人工地基的坎上时,加挑板就可能采用天然地基;能降低整体沉降,当荷载偏心时,在特定部位设挑板,还可调整沉降差和整体倾斜;窗井部位可以认为是挑板上砌墙,不宜再出长挑板。虽然在计算时此处板并不应按挑板计算。当然此问题并不绝对,当有数层地下室,窗井横隔墙较密,且横隔墙能与内部墙体连通时,可灵活考虑;当地下水位很高,出基础挑板,有利于解决抗浮问题;从建筑角度讲,取消挑板,可方便柔性防水做法。

3.结构设计应注意的问题

3.1从结构计算角度,看结构计算应注意的问题

避免荷载计算的错误。诸如漏算或少算荷载、活荷载折减不当、建筑物用料与实际计算不符,基础底板上多算或少算土重。底框砌体结构验算时就应注意:底部剪力法仅适用于刚度比较均匀的多层结构,对具有薄弱层的底层框架混合结构,应考虑塑性变形集中的影响,通常对底层地震剪力乘以1.2—1.5的增大系数;底层框架混合结构的剪力分配不能简单地按框架抗震墙的方法。连续板计算不能简单地用单向板计算方法代替;双向板查表计算时,不能忽略材料泊松比的影响,否则,由于跨巾弯矩未进行调整,将使计算值偏小对电算结果的正确性进行正确评价。

3.2从构造角度看应注意的问题

注意构件最大配筋率和最小配筋率的限值。尤其是在抗震设计中既要保证建筑结构在地震发生时具有一定的延性,又必须满足最小配筋的要求。严格按照规范要求,保证钢筋在各个部位所需满足的锚固、延伸和搭接长度,材料选用也必须满足强度要求。为了防止屋面温度应力引起的墙体开裂,必须采取有效的通风散热措施。按抗震构造要求设置的构造柱,应在整个建筑物高度内上下对准贯通,上至女儿墙压顶,下伸人基础圈梁,或伸人室外地面以下500毫米,构造柱与圈梁、楼板和墙体的拉接必须符合规范要求。

4.结束语

以上几点是对设计中经常出现的几个问题的理解。在今后的设计过程中,设计者要把提高设计质量作为终身奋斗的目标,应以规范为依据,不断总结,因为安全才是人民利益的根本所在,使我们的设计更经济合理。

参考文献:

[1]沈蒲生.混凝土结构设计原理.北京:高等教育出版社,2003.

[2]应惠清.土木工程施工.同济大学出版社,2001,2.