劉偉
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摘要:由于我國的社會經濟水平的不斷發展,我國的建筑結構的設計也逐漸成熟,建筑類型以及功能也在日益增多。為了滿足消費者的不同需求,建筑結構設計成為了建筑工作的重點。本文簡單的對影響建筑結構設計的因素進行論述。
關鍵詞:建筑結構;建筑設計;建筑工程
1.建筑結構設計的特點
1.1框架結構
早期的高層建筑普遍使用框架結構,梁和柱以鉸接或者鋼接連的方式進行結構的搭建,框架結構的建筑空間有很高的靈活性,但是,由于梁柱截面積小,不具有很高的抗震能力,所以,框架結構只能應用于抗震要求不高的小型建筑。
1.2剪力墻結構
剪力墻結構是通過鋼筋混凝土墻板實現水平和豎向力的承重。而剪力墻結構通用的形式是平面布置,一般情況下,使用雙向或者多向的布置,可以有效承受水平荷載與豎向荷載這兩方作用力。而鋼筋混凝土墻板需要保持豎向設置的穩定性與整體性,所以,適合于較高建筑結構使用。剪力墻結構受力體系一定要滿足間距要求,這就在很大程度上限制了建筑空間實現靈活性。
1.3框剪結構
框剪結構是將框架結構與剪力墻結構進行組合使用的結構體系。以框架結構為主要結構,應用剪力墻結構為輔助結構,兩種結構形式配合使用,既能互相補充,又能彌補各自的不足。克服框架結構缺乏較強抗震性和剪力墻結構缺乏靈活性的缺點,我國高層建筑普遍應用的結構形式就是框剪結構。
1.4筒體結構
豎向筒體承受水平和豎向的荷載,這種結構就是筒體結構。筒體結構是從框架結構與剪力墻結構發展起來的,筒體結構具有封閉性,可以使受力能力大大提高,實現高層建筑高度的增加。
2.建筑結構的選形分析
建筑工程的結構設計在整個工程中的造價占有很大的比例。當今我國各大小城市,常見的民用房結構主要有磚混結構、框架結構、高層剪力墻結構,建筑結構設計者應該根據所給的方案選擇最為合適的結構形式來提高經濟效益,同時從建筑地的實際情況出發,考慮到各種因素,設計出高質量,低成本的建筑工程。使用鋼筋混凝土框架結構,磚混結構工程的造價占全部投資的60%以上,可以看出這種結構并不需要太多的鋼筋混凝土,所以這種建筑結構最好是用在7層樓以下的樓層建設。同時磚混結構需要依賴于墻體承載部分的荷載,所以對于梁體的布置需要設計更為合理。通過與框架結構的對比,靈活性與實用性也較為不足。而對于7到12層的樓房建筑,國家規定7樓以上就需要安裝電梯增加成本,隨著樓層的加高,墻體承載荷載也同時加大,這種情況下框架結構就比較適用了,具有抗震的功效,這種結構還可以有效地降低材料的使用量,不僅降低了建筑工程的成本,還提高了建筑的安全性。若建筑結構設計者要設計12層以上的樓層,就需要謹慎選用建筑結構,通過大多數設計者的經驗,一般都會采用框架—剪力墻結構,剪力墻結構是用鋼筋混凝土墻板來代替框架結構中的梁柱,能承擔各類荷載引起的內力,并能有效控制結構的水平力。鋼筋混凝土墻板能承受豎向和水平力,它的剛度很大,空間整體性好,房間內不外露梁、柱棱角,便于室內布置,方便使用。剪力墻結構形式是高層住宅采用最為廣泛的一種結構形式,這樣的結構可以在中間設立剛性筒體,不僅使建筑結構能夠做到所規定的設計剛度,而且還可以節省施工材料。
3.結構布置不合理的解決措施
建筑結構設計中的布置是一個很重要的環節,對建筑房子抗震性能有很好的提高作用,在設計建筑結構布置中,設計者需要考慮到很多的因素:所在建筑地的地形、工程平而外形尺寸、抗側力分析、荷載的分布情況等。這些布置口頭上可以說的頭頭是道,可是真正運用在實際當中,就會出現各種各樣不同的原因而導致沒有規定時所出現的效果,尤其是當建筑設計的外在非常復雜,設計者很難按簡單化方案的方式施工,只要將問題控制在范圍內即可。現如今的我國還沒有對建筑結構設計作出明確的規定,如果再加上是初來的設計者缺乏實踐的經驗,很可能無法保證建筑結構的規定,有的設計師還一味地聽投資商的意見,放任他們所說的無理要求,這樣很有可能破壞原本的較為規范的設計,而出現各種問題,各種數據偏差,這樣建筑結構設計就失去了它的意義作用。
4.建筑結構基礎部分的設計問題
4.1樁基選型不夠合理。
在建筑樓房的時候,當天然地基承載力不能滿足時或地基變形超出規范限值時采用樁基,樁基需要考慮地勢的合理性和可行性,對于所在地地底下的J清況,還有樁基周圍的環境情況都需要考慮,但是設計者往往會忽略這個問題,而產生最基本的步驟出現各種嚴重后果并產生資源損害,成本損失。有的設計者只勘測到所需要樁基的地下距離,所測的距離土壤沒問題就決定可以施工了,卻不清楚在所測的地下10米位置存在著不良地基土,可能會導致樓房建筑好后會因為樁基的坍塌整座樓房全部損害的可怕后果,對于高層建筑的基礎本分來說應該將樁穿過卵石層以達到穩定的效果,但是由于技術的有限,想要穩定的樁尖穿過卵石是比較困難的事情,整個施工的質量都沒有保障。
4.2單樁承載力取值出現偏差或缺乏計算依據。
由于成樁工藝的不一樣,地基土對于不同的樁型承擔能力也各不相同,對于這種承擔能力的差異性,要按照規定的公式來計算樁型的承擔能力,對于不同的樁型運用在不同的圖層中極限鋇」阻力和極限端阻力都是各不相同的。很多的建筑結構技術人員為了圖方便提供了經過計算得出來的設計參數,并且沒有進行深度的環境調查就用所計算出來的數據引入地質報告中,直接使用報告的數據進行成樁,這樣可能因為地勢的高低、原本的地質情況就會出現和所得的數據有偏差,引起負而摩擦阻力的影響。
5.鋼混結構構造方而存在的常見問題
5.1板—柱結構設計中存在的問題。
板—柱在以前建筑結構中是節約成本便捷的常用手段,但是,它自身有致命的缺點,板與柱之間連接的節點分析脆弱,一旦發生地震就會立馬垮掉,過去在防震規范中沒有對板一柱設計作出相對的設計規定,這很容易影響到建筑設計者對于板一柱結構的盲口使用,而沒有意識到錯誤所在將會帶來的危害。
5.2異形柱結構設計中存在的問題。
現今的時尚社會,消費者們對任何事物都要有自己的獨特性,住宅也不例外,很多住戶在對于房屋的建筑上要求能夠采用異形柱結構讓建筑看著更加特別更加時尚,對于異形柱結構設計無論是房屋的高度、體型不規則、結構布置都很容易體現出來。由于我國對異形柱所使用的異形結構的承載能力,還有對抗震性的認識,房屋高度、結構及防震都已作出嚴格的掌握,在工作中有一點偏差就會出現坍塌。
5.3結構縫設置不合理,縫寬度不足。
現在人們的居住要求不斷提高,建筑物也越建越高,這樣的同時超長建筑物會出現很多外在因素,高出的溫度對結構有著不利影響,這種狀態下結構縫設置就必須合理使用。有的設計師覺得結構設計過于復雜可以用后澆法來替代,后澆的技術是減少混泥土材料干縮影響,但是一旦溫度發生變化就不能解決問題了。后澆帶處的混泥土封閉了以后,如果再受到溫度變化,那么將會完全不起作用。對于不能或不便設置溫度伸縮縫的超長結構,除了單獨使用后澆外,應該采取能夠有效加強的措施。
6.結束語
綜上所述,本文對建筑結構設計存在的問題作出分析,并且提出了相應的防范措施。當今社會,建筑行業有了很大的發展,同時帶動建筑結構設計也獲得了很大的成果。建筑
結構設計的發展,不僅滿足人們的住房需求,而且大大保障了人們的生命安全,促進了我國建筑企業的發展。
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