探討建筑結構設計要點

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1、探討建筑結構設計要點張德成蘭州寰球工程公司　甘肅蘭州　730060摘　要：如何能夠讓建筑在地震中保持安全，不受嚴重的損害，是當前建筑結構設計必須要考慮的一個大問題，特別是近年來地震頻繁，人們的生命財產受到嚴重威脅，建筑安全則成了社會安全的一個重要影響因素。為保證建筑的抗震能力，設計人員必須要根據(jù)相關標準及規(guī)范，設計出具有相當抗震能力的房屋。本文介紹抗震設計相關要點，設計思路及需要注意的問題，以求更清晰地、合理地進行建筑的結構抗震設計。關鍵詞：建筑；結構設計；要點：TU3：A1　建筑結構設計特點1.1科學性建筑結構設計是以數(shù)學、力學為理論基礎，借助現(xiàn)代計算機技術進行的一種應用性技術。一個結構工

2、程師應該善于抽象建筑結構的理論模型，善于用數(shù)學和力學只是分析建筑結構的工作機理，只有這樣才能具有較強的認識能力和適應能力。1.2應用性建筑結構設計必須講究經(jīng)濟效益，一個成功的建筑結構設計，技術上先進合理，經(jīng)濟上效益顯著。1.2實踐性建筑結構設計是一種工程實踐活動，沒有一個工程師是直接從大學畢業(yè)生馬上變成一個成熟的工程師，而是必須經(jīng)過一個較長時間的工程設計鍛煉。1.3復雜性建筑結構設計的復雜性首先表現(xiàn)在設計中各種因素的不確定性，建筑結構設計是一個具有多解而沒有標準答案的問題，作為一名結構工程師，我們需要找到一個相對最優(yōu)的方案。1.4創(chuàng)新性建筑結構設計作為一種技術服務行業(yè)，在設計市場競爭激烈形勢

3、下，要想獲得開發(fā)商的項目，必須提供比別人更加合理經(jīng)濟的結構方案，這就需要工程師的創(chuàng)新能力。2　建筑結構設計要點2.1剛柔并重的結構體系正確合理的建筑結構體系應當是剛柔并重，工程實踐表明，結構太剛則變形能力差，強大的破壞力瞬間襲來時，需要承受的力很大，容易造成局部受損最后全部毀壞；而太柔的結構雖然可以很好的消減外力，但容易造成變形過大而無法使用甚至全體傾覆。顯然對于結構設計人員來說，結構怎樣選取以達到剛柔并重這是設計核心之一。較柔的結構體系易于找到共同受力的構件以協(xié)同消化和抵抗外力，但結構過柔將產生變形以適應外力，太柔的結果必然是太大的變形，甚至會導致立足不穩(wěn)而失去根本。必然結構體系最適宜就是

4、做到剛柔并重。必要剛度可有效地控制建筑變形在允許范圍內，而必要的柔將有效地提高建筑消化轉換外力的能力。2.2多道防線設計安全的建筑結構體系必須做到層層設防的，當遇到突如其來的荷載時，建筑中所有抵抗外力的結構都在通力合作，而不應當把荷載全部寄托在某個單一的構件上。如工程實踐表明，多肢墻比單片墻好，框架剪力墻比純框架好等等，就是體現(xiàn)了多道防線的設計思路。即使在設計中結構的計算是正確的，但要絕對安全的防備構件是不存在的，所以多道防線設計是應當考慮的。2.3強柱弱梁的設計思想就是地震力作用下，讓梁先屈服，而且是梁的支座位置屈服并且形成塑性鉸，從使之變成類似阻尼器的耗能構件，消耗掉地震力，用棄卒保帥的

5、方法保護整體結構的安全。而不理想的受力，就是塑性鉸出現(xiàn)在柱子上，那么整個結構就變成了幾何可變體。結構將在瞬間就會倒塌。所以很明顯，就是把柱子做的盡量強，配筋考慮加大（不要過于加大截面，因為截面越大剛度越大，剛度越大則分到的地震力也就越大）。梁的配筋則相對考慮減小一些，尤其是支座位置的配筋不要過于超過計算值。具體的量是靠經(jīng)驗的，如果經(jīng)驗不足，有個比較簡單的方法：在設計柱子的時候，把“中梁剛度放大系數(shù)”減小一些，而設計其他構件和計算書的時候則填寫正常數(shù)值。這樣做的原理，就是設計柱子的時候考慮柱子分擔的地震力多一些，并且以這個標準布置配筋。2.4相對靜定結構體系在建筑結構體系中，不同類型的構件相接

6、處或者同一構件截面改變之處即為節(jié)點?？紤]結構的受力特點，應主要從結構的軸力和彎矩進行分析，在無彎矩的情況下，軸力在截面上時均勻分布，能夠充分利用材料的強度；而彎矩產生的應力在截面上為三角形分布，沒有充分利用材料的強度，因此，在結構的受力特點分析中主要考慮結構中的彎矩的分布及最大值。在相同跨度和相同荷載下，簡支粱的彎矩最大，伸臂粱、靜定多跨粱、三鉸剛架、組合結構的彎矩次之，而桁架結構的彎矩為零。在工程中簡支粱多用于小跨度結構；伸臂粱、靜定多跨粱、三鉸剛架、組合結構可用于較大跨度的結構；而大跨度結構通常采用桁架結構或者拱結構。在實際工程中，除考慮受力特點之外，還應考慮結構的施工、幾何特點、構造本

7、身。如：簡支粱結構簡單，施工方便，桁架結構便于進行安裝，但桿件較多，結點構造比較復雜。3　結構方案選?。?）橫向框架承重方案。橫向框架承重方案是在橫向布置框架梁，樓面豎向荷載由橫向梁傳至柱而在縱向布置連系梁。橫向框架往往跨數(shù)少，主梁沿橫向布置有利于提高建筑物的橫向抗側剛度。而縱向框架則往往僅按構造要求布置較小的聯(lián)系梁。這也有利于房屋內的采光與通風。（2）縱向框架承重方案。縱向框架承重方案是在縱向布置框架承重梁