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探析建筑设计与结构选型
摘要:一个建筑工程的主体结构设计质量,将直接影响到整个建筑工程的安全防护性能和抗震冲击性能。建筑工程存在安全问题的原因是,建筑工程中经常存在很多安全隐患,甚至会发生严重的建筑质量事故。在地震中,建筑物可能受到严重破坏或突然倒塌,给人们的生命财产安全带来种种严重危害。通过对我国建筑工程结构设计选材的基本措施的研究与分析,提出了相关的政策建议,希望能对有效保障我国建筑工程结构设计的发展提供更多的参考和意见。
关键词:建筑结构设计;常见问题;结构选择
一、建筑结构的选择
1.1竖向承重结构的选择
大型建筑物对高度及使用要求不同,在大型建筑物中,会特别考虑大型建筑物垂直墙的承载力,因为对于不同建筑用途的大型建筑,其承载力要求不同。在低矮的建筑物一般尽量采用筒形框架结构,高层建筑尽量采用筒形框架结构或剪力墙框架结构,而中对建筑高度要求和防水开裂程度要求较高的高层建筑将尽量采用筒形框架结构。对框架剪力墙的框架结构进行设计,可以有效地提高高层建筑的水平抗压强度,提高建筑物的安全性。框架结构的广泛应用也可以在一定程度上有效地减少非框架承重墙的隐蔽性,对整个室内装修和装饰布置更加方便。
1.2水平承重结构的选择
建筑基础结构受其直接影响,同时也关系到基础结构的整体性和结构稳定性。其结构支承形式主要包括梁板承载式、无梁楼盖、肋形楼盖等基本结构支撑形式。大型无柱梁式剪力墙体的基础支承结构采用单向或双向无柱平板剪力墙,直接支撑该结构。该大平台体系更安全,更适合于对低楼层跨结构的大型结构、高层建筑,而大型结构、高层建筑层高楼层跨结构,直接使用的可能性较小。一般而言,在一些建筑结构不高的大型无梁三层公共建筑中,往往会选择采用大型无梁三层钢筋混凝土框架结构,因为这种大型建筑通常是普通的大型无梁三层钢筋混凝土无梁框架结构,一般无梁公共楼层的最大建筑跨度在6米以下,预应力大的无梁楼层为9米以下。相对于大跨度桥梁,中、高层建筑一般都采用密肋式结构和桥面结构,以钢筋混凝土现浇梁板为模板进行整体定型桥梁结构设计。
1.3基本结构的选择
建筑结构设计的重要技术内容之一就是建筑基础结构的设计,因此建筑基础结构的设计和选择必然会对整个工程的设计周期、施工安全和实际造价产生深远的社会影响。因此,在选择基于基础的具体结构方案时,有必要对几个选定的方案进行分析和比较,然后再进行科学的结构选择。对于基础较厚、土质较好的高层框架结构和基础层数较低的高层建筑结构,可考虑采用柱下梁独立锚入基础,大于等于40d的柱子锚入基础。对于普通土质的单层框架结构或建筑层数较低的高层建筑,可考虑采用两根横梁作为基础。
二、优化各类建筑结构
2.1框架结构
框架结构是由建筑结构中的梁柱组成的装配式框架结构,直接承受建筑物的全部结构荷载。就当前的高层建筑工程而言,一些大型高层建筑或某些工业高层建筑在结构形式上仍具有一定的复杂性,普通框架砖墙在使用巨大荷载的过程中已不能满足承载要求,因此需要以大型框架砖墙为主要承重支撑结构。框架按照建筑工程的总体规模和结构资料的不同,可以分为上下两层、单层等多种框架结构。对于高层民用建筑,可以分为钢筋混凝土结构框架、胶合结构整体框架等。同时,在建筑设计和施工过程中,可选择各种形式的全框架拼装,根据预应变能力对不同框架结构施加不同强度的预应力。对整体框架结构而言,它的主要设计特点之一是具有一定的设计灵活性,可大大节省建筑工程的设计周期,使整个框架结构的梁、柱部分更加标准化,提高建筑工程设计质量,使整个建筑工程具有一定的整体性。但是对于框架结构的设计,由于其受力特点或结构设计、处理等方面的问题,容易对整个结构造成严重的破坏,直接影响到建筑内部空间的合理充分利用。
2.2剪力墙结构
在结构设计中,剪力墙结构采用钢筋混凝土剪力墙结构取代框架结构中的梁柱,以提高结构建筑剪力平衡能力,在结构施工过程中控制内部的平衡力和力。该结构已广泛应用于现代建筑中,对提高建筑框架结构的性能及稳定性具有重要意义。在建筑设计和使用过程中,剪力墙内部结构承载能力主要来源于建筑剪力墙,它既能承受纵横向较强的荷载移动能力,又在一定程度上分隔了工业建筑内部空间高度。一般而言,在建筑设计和经营过程中,剪力墙的高度基本上等于工业建筑内部空间的高度。相对于工业建筑外部空间,它的基底厚度非常薄,最小厚度可达16 cm左右,极大地提高了建筑剪力墙在工业建筑内部结构设计中的应用范围。在民用建筑的具体应用中,可根据民用建筑的使用规模设置不同数量的建筑剪力墙。但是,应特别注意,这些剪力墙之间的连接距离应符合国家标准的设计规范,以提高建筑物空间的综合利用率。
2.3管中管结构
筒中筒墙体结构设计方法是由内筒、框架筒和桁架筒组成的现代建筑墙体结构设计方法之一。通过结构设计中不同管的内外相互作用,可以有效抵抗不同建筑结构中墙体的水平力和承载力。心形剪力墙包围的心形圆柱体称为心形或心形圆柱体,每个心形圆柱体的底部是圆形的,有一个规则方向分布的孔形圆柱体,称为框架或框形圆柱体。由桁架立杆和梁斜杆组成的梁式框架的建筑形式称为梁或梁桁架筒。在筒中筒框架结构的设计和使用过程中,由于水平方向,通常要承受一定的轴向力。长此以往,它会逐渐将其主体变成一个弯曲的圆柱体形状。然而,在普通结构的重载作用下,其侧向力和刚度远远大于同建筑框架结构体系。
三、解决在建建筑结构设计问题的措施
3.1提高认识,更加重视设计工作
建筑设计单位在建筑主体结构设计过程中,必须对项目设计图纸突出更多高质量的设计要求,在所有设计工作中都应高度重视设计图上的设计,以保证设计的顺利有序进行。有关设计部门要为高校设计从业人员开展更多的设计技能培训和设计工作理论实践提供良好的平台,引导设计者积极参与学习,让设计专业技能不断提升。在这次设计调研中,设计检查员常常需要不断提高职业道德,及时纠正对工作负责的态度。本设计调查在正式开展之前,应深入设计施工现场,掌握设计施工现场的实际工作情况,并对设计调查的内容进行详细记录。由于勘察记录的数据清晰,能够较好地分析综合勘察项目前期施工过程中可能出现的各种技术问题,分析需要勘察的工程施工数据。通过对各种设计参数数据的综合利用,可以提高工程专业建筑设计的科学性和合理性。
3.2加强相关设计人员之间的沟通与合作
在建筑结构设计管理正式启动之前,各相关结构设计人员往往需要不断加强与各设计单位的信息联系,只有通过信息交换和相互协作,才能将结构设计的主要技术方向与具体的施工技术要求有效融合,使相关设计人员的活动更好地体现主楼的设计要求。在工程项目变更后,设计管理者需要及时与项目投资者进行交流,以提高建筑结构设计的合理性。设计者和施工人员要经常加强业务沟通,熟悉目前建筑市场上常用的成熟技术,以便更好地应用于项目。
结束语
建筑物结构设计选型一直是建筑结构设计工程师十分关注和研究的问题。但是在实践中,高层及超高层建筑,特别是高层及超高层建筑,与建筑大小、功能定位密切相关,还与建筑造型、立面线条、美感等因素有关。因此,作为建筑结构设计工程师,在选择建筑结构设计类型时,应充分考虑和了解各种建筑功能、建筑结构造型、建筑立面和结构平面,并将建筑结构设计选型与它们紧密联系起来,即建筑结构设计选型方案应尽可能满足各种建筑功能的实际要求,最终选择合理、经济、安全的建筑结构选型方案。
参考文献
[1]卡米力·外力.高层建筑结构选型设计及建筑结构优化设计策略[J].绿色环保建材,2021(04):69-70.
京公网安备 11011302003690号