淺談建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中荷載值確定問題

[摘要]建筑結(jié)構(gòu)建設(shè)以及房屋裝潢技術(shù)是現(xiàn)代建筑工程中房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要因素，對(duì)房屋建筑的外觀以及建筑的荷載值都具有重要影響，因此加強(qiáng)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中荷載值確定問題的分析和研究，有助于提升房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的可靠性，促進(jìn)建筑設(shè)計(jì)質(zhì)量的提升。本文就此進(jìn)行簡(jiǎn)要分析，僅供相關(guān)人員參考。

[關(guān)鍵詞]建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；荷載值；確定 文章編號(hào)：2095-4085（2016）03-0057-02

在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，荷載值是衡量房屋結(jié)構(gòu)可靠性以及建筑設(shè)計(jì)質(zhì)量的重要指標(biāo)，通過對(duì)建筑結(jié)構(gòu)需要承受的多樣化荷載進(jìn)行組合，并進(jìn)行精準(zhǔn)的測(cè)算，從中選取對(duì)建筑結(jié)構(gòu)負(fù)面影響較大的組合來進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，切實(shí)提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性。

1荷載相關(guān)內(nèi)容概述

1.1建筑結(jié)構(gòu)荷載的內(nèi)涵

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是房屋建筑工程中的重要組成部分，對(duì)于建筑總體質(zhì)量的控制具有重要作用。在建筑施工完成并交付使用后，建筑整體所受到的外部環(huán)境的作用力即是荷載，其也包括在一定條件下導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)出現(xiàn)一定程度變形的內(nèi)部作用力，如鋼筋之間焊接位置的變形、地基變形以及外部環(huán)境氣溫的變化和混凝土凝固變形等，都會(huì)在一定程度上對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的荷載值產(chǎn)生影響。

相關(guān)研究資料顯示，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作者在對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，可以將外部作用力的測(cè)算值作為建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要依據(jù)，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)部作用力及其變形程度進(jìn)行精準(zhǔn)的計(jì)算，切實(shí)提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性。因此要求相關(guān)設(shè)計(jì)人員在對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，應(yīng)當(dāng)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的實(shí)際荷載值進(jìn)行明確，以保證建筑結(jié)構(gòu)具有良好的整體性和穩(wěn)定性，從而將建筑結(jié)構(gòu)的變形程度控制在合理范圍內(nèi)。

1.2荷載的分類

就建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的實(shí)際情況來看，荷載是一種具有多變性的因素，其隨著建筑使用時(shí)間的不斷推移以及外部環(huán)境的變化而不斷變化。荷載有其自身明顯的分類。

（1）以時(shí)間變化為指標(biāo)進(jìn)行分類，將荷載分為三種：一是變化荷載。指在對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，隨著時(shí)間的推移，荷載值會(huì)隨之發(fā)生轉(zhuǎn)變，實(shí)際變化程度較大，應(yīng)當(dāng)引起相關(guān)設(shè)計(jì)人員的重視，如雨雪天氣荷載、大風(fēng)天氣荷載等；二是永久性荷載。通常，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的荷載值并不會(huì)發(fā)生變化，如在特定條件下出現(xiàn)變化時(shí)，其變化程度也相對(duì)較小，甚至可以忽略，比如建筑構(gòu)件本身的重量；三是偶然性的荷載。實(shí)際建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中荷載值會(huì)不定期出現(xiàn)變化，且具有一定的偶然性和不確定性，但此種情況下的荷載值變化存在時(shí)間較短，且變化程度較大，比如自然災(zāi)害等。

（2）以建筑結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的影響為指標(biāo)進(jìn)行分類，可以分為兩類：一是動(dòng)態(tài)荷載。其是指荷載的出現(xiàn)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)整體或局部構(gòu)件的實(shí)際影響較大，荷載數(shù)值的變化加大，比如地震等；二是靜態(tài)荷載。其荷載的形成，對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)整體以及局部構(gòu)件的實(shí)際影響較小，荷載值的變化較小，若影響程度較輕微時(shí)基本可以忽略不計(jì)，比如建筑結(jié)構(gòu)自身的重量。

1.3荷載的模型

就建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的總體情況來看，其中主要包含兩種對(duì)荷載的概率計(jì)算模型，其一是針對(duì)隨機(jī)變量而開展的，其二是針對(duì)隨機(jī)過程開展的。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中對(duì)荷載計(jì)算模型進(jìn)行選取時(shí)，若外部荷載的數(shù)值基本穩(wěn)定且不會(huì)隨時(shí)問的變化而變化時(shí)，可以采用隨機(jī)變量的概率計(jì)算模型來對(duì)荷載進(jìn)行計(jì)算。若在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，外部荷載會(huì)隨著時(shí)問的變化而呈現(xiàn)出相應(yīng)的變化，則應(yīng)當(dāng)采用隨機(jī)過程的模型對(duì)荷載數(shù)值進(jìn)行相應(yīng)處理，以確保荷載模型選取的科學(xué)化和合理化。

2建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中荷載取值的確定

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，對(duì)荷載取值進(jìn)行明確時(shí)，應(yīng)當(dāng)首先建立一個(gè)科學(xué)化的、荷載分析處理模型，并對(duì)其統(tǒng)計(jì)過程中的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行系統(tǒng)化分析，明確分析對(duì)象，從而為荷載取值的可靠性奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

就可變荷載的總體情況來看，其在時(shí)間變化的作用下，會(huì)出現(xiàn)相應(yīng)的變化，在立足于理論研究的基礎(chǔ)上，可以選用隨機(jī)過程的模型對(duì)荷載數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理。但就當(dāng)前建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作的實(shí)際情況來看，因受到多種因素的影響，相關(guān)設(shè)計(jì)人員在對(duì)荷載變化進(jìn)行分析和處理的過程中，往往會(huì)對(duì)極值進(jìn)行運(yùn)用，以促進(jìn)統(tǒng)計(jì)研究工作的順利開展，即在對(duì)荷載取值進(jìn)行確定的過程中，應(yīng)當(dāng)對(duì)房屋內(nèi)部裝潢以及物品陳設(shè)等多種因素進(jìn)行衡量，實(shí)現(xiàn)可變荷載和永久性荷載之間的有機(jī)融合，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)部單位面積上永久性荷載和可變性荷載的數(shù)值進(jìn)行精準(zhǔn)計(jì)算，從而明確建筑內(nèi)部各個(gè)房間的實(shí)際使用功能，采用標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行荷載數(shù)據(jù)的分析和處理，從整體上提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性。

鑒于目前對(duì)各類荷載隨機(jī)過程中的樣板函數(shù)及性質(zhì)了解有限，為了簡(jiǎn)化可采用極值統(tǒng)計(jì)法或平穩(wěn)二項(xiàng)隨機(jī)過程予以概括。荷載取值要根據(jù)各房間家具的重量綜合分析，再根據(jù)房間面積，求出其單位面積的家具重量，然后根據(jù)持久性以及臨時(shí)性活荷載的不同要求進(jìn)行組合，最后得出各房間的持久性活荷載單位面積重量以及臨時(shí)性活荷載單位面積重量。根據(jù)得到的房間單位面積重量將房間按不同使用功能進(jìn)行分類，并對(duì)房間進(jìn)行分析，畫直方圖并根據(jù)直方圖假設(shè)分布，最后得出不同情況下荷載的統(tǒng)計(jì)參數(shù)以及一定分值下的標(biāo)準(zhǔn)值。

3結(jié)語(yǔ)

社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及科技的進(jìn)步，社會(huì)群體生活水平和生活質(zhì)量的不斷提升，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提出了更為嚴(yán)格的要求。加強(qiáng)荷載值的分析方法和確定方法的研究，有助于提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的科學(xué)性和合理性，進(jìn)而從整體上促進(jìn)建筑領(lǐng)域的可持續(xù)發(fā)展。