試析建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要點(diǎn)

【摘 要】我國(guó)城市化進(jìn)程不斷加快，城市建筑向著高層化和集成化轉(zhuǎn)變，建筑結(jié)構(gòu)的可靠性和穩(wěn)固性，成為了建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)當(dāng)中需要重點(diǎn)考慮的問(wèn)題。本文結(jié)合筆者的工作經(jīng)驗(yàn)，以穩(wěn)定可靠，節(jié)能環(huán)保和可擴(kuò)展性三個(gè)角度，以多層工業(yè)廠房為例簡(jiǎn)要闡述了其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要點(diǎn)。

【關(guān)鍵詞】建筑結(jié)構(gòu)；多層廠房；生態(tài)保護(hù)

1、引言

在城市大規(guī)模建設(shè)當(dāng)中，我們?cè)谶M(jìn)行舊建筑拆除時(shí)，深刻的發(fā)現(xiàn)國(guó)外設(shè)計(jì)的建筑與國(guó)內(nèi)建筑設(shè)計(jì)差別較大，國(guó)外的建筑設(shè)計(jì)使用壽命比國(guó)內(nèi)的高的多，而國(guó)外的建筑設(shè)計(jì)不論從可靠性、節(jié)能環(huán)保還是可擴(kuò)展性來(lái)講都優(yōu)于國(guó)內(nèi)。豆腐渣工程，“樓脆脆”都給我們以極大的警示，同時(shí)，黨的十八大提出“生態(tài)”的理念，因此，我國(guó)應(yīng)當(dāng)汲取國(guó)外建筑設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)并且將“生態(tài)”的理念融入到建筑設(shè)計(jì)當(dāng)中。

2、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要點(diǎn)

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)根據(jù)建筑的用途，規(guī)模和使用壽命等方面考慮，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不同，當(dāng)前我國(guó)處于社會(huì)轉(zhuǎn)型時(shí)期，建筑的功能、可靠性與安全性成為了廣泛關(guān)注的問(wèn)題。本部分將對(duì)工業(yè)建筑設(shè)計(jì)的要點(diǎn)進(jìn)行簡(jiǎn)要闡述。

2.1 優(yōu)化土地使用方案

我國(guó)雖然幅員遼闊，但是人口眾多，加上資源集中和人口密集，人均土地面積在國(guó)際上排行靠后。尤其是“北上廣”等地區(qū)，寸土寸金，優(yōu)化土地使用方案是進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需要重點(diǎn)考慮的。為了提高土地的使用效率，在工業(yè)建筑設(shè)計(jì)中要對(duì)兩個(gè)方面進(jìn)行考慮。第一，對(duì)新建工業(yè)建筑。通過(guò)向上和向下兩個(gè)維度進(jìn)行空間拓展，將各種功能模塊，按照安全生產(chǎn)的防火距離要求，進(jìn)行集成化設(shè)計(jì)，同時(shí)再結(jié)合同類廠房的使用率進(jìn)行功能的集成，對(duì)將較少使用的功能盡量進(jìn)行技術(shù)改造，將這類功能鑲嵌到其他常用功能上，或者將輔助設(shè)施進(jìn)行集成，合理設(shè)計(jì)走廊通道等。第二，對(duì)原有工業(yè)建筑。要采取局部改造，整體保留的原則，現(xiàn)在科技的革新，如果一味的進(jìn)行推倒重建會(huì)浪費(fèi)大量的建筑材料，不符合可持續(xù)發(fā)展的要求。

2.2 降低建筑能耗

在當(dāng)前能源緊俏的情況下，如何利用好資源能源十分重要，例如，光能，自然通風(fēng)，從而減少供暖和照明系統(tǒng)是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需要注意的問(wèn)題。首先，為光能利用提供空間，一般為建筑的頂層，采用大型的太陽(yáng)能熱水儲(chǔ)罐，通過(guò)自然吸收光能，為建筑內(nèi)部提供持續(xù)穩(wěn)定的熱水等，或者直接參與到工業(yè)工藝的生產(chǎn)環(huán)節(jié)，并且生產(chǎn)工藝的熱能也能夠當(dāng)做供暖設(shè)備；其次，在工業(yè)廠房的朝向設(shè)計(jì)上，要盡可能的考慮到建筑整體的朝向，通過(guò)自然風(fēng)來(lái)保證廠房的通風(fēng)，最大限度的利用自然照明而減少電力照明。最后，對(duì)于南北地域的不同，對(duì)于空調(diào)和供暖系統(tǒng)也不同，但是掌握一個(gè)原則就是，將供暖和供冷系統(tǒng)盡可的集成化一起，防止熱量的散失。遺憾的是我國(guó)的現(xiàn)有規(guī)范對(duì)于工業(yè)建筑節(jié)能沒(méi)有具體的要求。

2.3 增加人性與人文設(shè)計(jì)

工業(yè)建筑是為了方便工業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)而設(shè)計(jì)的，而人要具體參與到實(shí)際生產(chǎn)當(dāng)中去，那么工業(yè)建筑要增加人性化的設(shè)計(jì)，將人的安全和舒適作為設(shè)計(jì)原則，對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中可能出現(xiàn)危險(xiǎn)有害因素的環(huán)節(jié)，進(jìn)行隔離或者集成，并且設(shè)計(jì)方便且且快速的逃生通道，防止火災(zāi)發(fā)生或者其他工業(yè)事故，盡可能的減少人員和財(cái)產(chǎn)的損失。一個(gè)城市的工業(yè)發(fā)達(dá)程度決定了這城市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r，隨著城市化進(jìn)程的加快，工業(yè)廠房漸漸成為了一個(gè)城市的地標(biāo)建筑，因此，工業(yè)建筑在考慮其結(jié)構(gòu)與功能的前提下，對(duì)于工業(yè)建筑的外觀設(shè)計(jì)上，應(yīng)當(dāng)加入一些人文的元素，體現(xiàn)出工業(yè)中的力量和粗獷的美麗。

3、案例分析——多層工業(yè)廠房的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

3.1 多層工業(yè)廠房的特點(diǎn)

多層廠房平面結(jié)構(gòu)布置和柱網(wǎng)布置，在設(shè)計(jì)中需要注意每根柱子之間的間距，盡量按照等間距來(lái)設(shè)計(jì)，從而防止集中應(yīng)力的出現(xiàn)。工業(yè)廠房中通常布置的有室內(nèi)吊裝機(jī)，舉升等機(jī)械都要能夠順利通行和使用，因此，工業(yè)廠房的層高一般為4-8m，而豎向布置當(dāng)中容易出現(xiàn)錯(cuò)層和漸層等現(xiàn)象，從而樓層在平面上不能提供足夠的剛度，那么，對(duì)于可能用到的震動(dòng)或者轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械，要分析機(jī)械的震動(dòng)頻率，同時(shí)在用材上防止共振的產(chǎn)生，并且充分考慮地震，洪水等災(zāi)害，做好提前設(shè)計(jì)。以上建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的目的，就是要對(duì)樓層和基礎(chǔ)的形式進(jìn)行深入考究，一般多層廠房的基礎(chǔ)形式采用柱下獨(dú)立基礎(chǔ)，柱下條形基礎(chǔ)，直接作用土層。

3.2 多層廠房的結(jié)構(gòu)體系

常用的結(jié)構(gòu)體系有三種。第一，“框—排架”結(jié)構(gòu)體系，這種多層廠房，整體以橫向布置為主，在橫向采用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，在縱向上采用排架結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)體系的優(yōu)點(diǎn)是，承受縱向載荷能力強(qiáng)，但是，橫向中多柱支撐體系，給工藝設(shè)置造成的一定的困難。第二，純框架體系。廠房的橫縱方向都采用框架結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)在工藝設(shè)置上提供了較大的空間，但是在建造成本上增加了很多。第三，鋼架支撐混合結(jié)構(gòu)。該種結(jié)構(gòu)體系是在第一種的基礎(chǔ)上，在橫向上采用鋼架支撐混合結(jié)構(gòu)，通過(guò)混合結(jié)構(gòu)，來(lái)支撐縱向載荷，并且提供了相對(duì)較大的工藝設(shè)置空間。

3.3 多層廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需要重點(diǎn)注意的問(wèn)題

多層廠房的結(jié)構(gòu)實(shí)際上需要注意到問(wèn)題有很多，例如，平面、豎向布置規(guī)則，避免突變，多層工業(yè)廠房因?yàn)楣に嚥贾玫囊螅臻g的跨度較大，一般都采用框架式的結(jié)構(gòu)體系；在地震烈度較高，設(shè)備荷載較大時(shí)，為了減少水平荷載對(duì)結(jié)構(gòu)的影響，控制結(jié)構(gòu)位移，優(yōu)化柱截面，可以協(xié)調(diào)工藝對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行支撐系統(tǒng)的布置；地震等地質(zhì)災(zāi)害會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)造成不同程度的破壞，損失程度的輕重要視破壞程度而定，所以，優(yōu)化破壞次序，防止結(jié)構(gòu)因破壞程度加深而造成更嚴(yán)重的損失。對(duì)于非結(jié)構(gòu)部件，首先，或者讓非結(jié)構(gòu)部件成為抗震結(jié)構(gòu)整體的一部分或者讓非結(jié)構(gòu)部件與抗震結(jié)構(gòu)整體不發(fā)生任何關(guān)系；其次，裝飾物與結(jié)構(gòu)整體的連接要可靠；再次，隔墻、圍護(hù)墻要避免對(duì)結(jié)構(gòu)抗震帶來(lái)的不利影響，其豎向連接要均勻，在平面上的分布要均勻?qū)ΨQ。

4、結(jié)束語(yǔ)

現(xiàn)代建造技術(shù)和工藝的發(fā)達(dá)，讓混合式多類型的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)得以實(shí)現(xiàn)，注重建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方法，并對(duì)重點(diǎn)問(wèn)題進(jìn)行考究，相信在廣大建筑設(shè)計(jì)工作者的共同努力下，我國(guó)的建筑行業(yè)必將有一個(gè)全新的發(fā)展時(shí)期。

參考文獻(xiàn)

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