关于建筑结构设计的

更新时间:2024-04-10 作者:用户投稿原创标记本站原创 点赞:27327 浏览:128622

【摘 要】结构设计简而言之就是用结构语言来实现建筑师及其它专业工程师所要表达的内容.用基础,墙,柱,梁,板,楼梯,细部详图等结构元素来构成建筑物的结构体系,包括竖向和水平的承重及抗力体系.把各种情况产生的荷载以最直接的方式传递到基础.本文根据笔者的工作经验,对建筑进行结构设计时要注意的事项进行阐述.

【关 键 词 】结构设计;设计过程;注意事项

一、结构的设计过程

结构设计的阶段大体可以分为三个阶段,结构方案阶段,结构计算阶段和施工图设计阶段.


方案阶段的内容为:根据建筑的重要性,建筑所在地的抗震设防烈度,工程地质勘查报告,建筑场地的类别及建筑的高度和层数来确定建筑的结构形式(例如,砖混结构,框架结构,框剪结构,剪力墙结构,筒体结构,混合结构等等以及由这些结构来组合而成的结构形式).确定了结构的形式之后就要根据不同结构形式的特点和要求来布置结构的承重体系和受力构件.

结构计算阶段的内容为:首先,荷载的计算.荷载包括外部荷载(例如,风荷载,雪荷载,施工荷载,地下水的荷载,地震荷载,人防荷载等等)和内部荷载(例如,结构的自重荷载,使用荷载,装修荷载等等)上述荷载的计算要根据荷载规范的要求和规定采用不同的组合值系数和准永久值系数等来进行不同工况下的组合计算.其次,构件的试算.根据计算出的荷载值,构造措施要求,使用要求及各种计算手册上推荐的试算方法来初步确定构件的截面.再次,内力的计算,根据确定的构件截面和荷载值来进行输入计算机计算,通过计算软件的反复计算、分析和调整,以达到经济合理的结构布置,对结构分析软件的计算结果,应进行分析判断,确认其合理、有效后方可作为工程设计依据.

施工图设计阶段的内容为:绘制模板图,根据建筑使用要求、受力合理、方便施工等方面绘制结构模板图,应将构件尺寸、构件标高反映在结构模板图上,反提结构模板图给各专业,要求各专业配合确认各构件尺寸及高差,有矛盾的地方,各专业应综合考虑,需结构专配合的,对结构模板图进行修改.绘制基础、墙、柱、梁、板施工图,墙、柱施工图绘制方法宜优先采用平法施工图的截面注写方式,施工图的绘制应符合《03G101-1》的有关规定,梁施工图的绘制应符合《03G101-1》的有关规定,板施工图的绘制宜按《04G101-4》的有关规定,绘制过程中如发现个别构筋配筋异常,应查找原因,对配筋率过大的构件,考虑截面选取是否合适.绘制楼梯施工图,应检查所有梯板的合理性,在保证建筑使用的前提下,优先选用安全、经济的梯板布置方式.绘制细部详图,应检查所有细部节点的合理性,在保证建筑造型的前提下,优先选用经济、方便施工的做法,应对细部节点中所有的受力构件进行计算分析,对受力较大的构件应补充计算书,以保证节点的安全.

二、进行结构设计时应注意的事项

1.关于箱、筏基础底板挑板的阳角问题

(1)阳角面积在整个基础底面积中所占比例极小,可切成直角或斜角.

(2)如果底板钢筋双向双层,且在悬挑部分不变,阳角不必加放射筋.

2、关于箱、筏基础底板的挑板问题从结构角度来讲,如果能出挑板,能调匀边跨底板钢筋,特别是当底板钢筋通长布置时,不会因边跨钢筋而加大整个底板的通长筋,较节约;出挑板后,能降低基底附加应力,当基础形式处在天然地基和其他人工地基的坎上时,加挑板就可能采用天然地基;能降低整体沉降,当荷载偏心时,在特定部位设挑板,还可调整沉降差和整体倾斜;窗井部位可以认为是挑板上砌墙,不宜再出长挑板.虽然在计算时此处板并不应按挑板计算.

3、关于梁、板的计算跨度一般的手册或教科书上所讲的计算跨度,如净跨的1.1倍等,这些规定和概念仅适用于常规的结构设计,在应用日广的宽扁粱中是不合适的.梁板结构,简单点讲,可认为是在梁的中心线上有一刚性支座,取消梁的概念,将梁板统一认为是一变截面板.在扁梁结构中,梁高比板厚大不了多少时,应将计算长度取至梁中心,选梁中心处的弯距和梁厚,及梁边弯距和板厚配筋,取二者大值配筋.(借用台阶式独立基础变截面处的概念)柱子也可认为是超大截面梁,所以梁配筋时应取柱边弯距.削峰是正常的,不削峰会有问题.

4、基坑开挖时,摩擦角范围内的坑边的基底土受到约束,不反弹,坑中心的地基土反弹,回弹以弹性为主,回弹部分被人工清除.当基础较小,坑底受到很大约束,回弹可以忽略,在计算沉降时,应按基底附加应力计算.当基坑很大时,相对受到较小约束,如箱基,计算沉降时应按基底压力计算,被坑边土约束的部分当做安全储备,这也是计算沉降大于实际沉降的原因之一.

5、悬臂梁的钢筋应该留有一定的余量,悬臂梁属于静定结构,一旦出现问题后果严重,加上配筋时一般没要考虑悬臂梁根部的裂缝问题,所以配筋时一定要留有余量,

6.抗震缝应加大,经统计,按规范要求设的防震缝在地震时有40%发生了碰撞.故应增大抗震缝间距.

7、主梁有次梁处加附加筋:一般应优先加箍筋,附加箍筋可认为是:主梁箍筋在次梁截面范围无法加箍筋或箍筋短缺,在次梁两侧补上,象板上洞口附加筋.附加筋一般要有,但不应绝对.规范说的清楚,位于梁下部或梁截面高度范围内的集中荷载,应全部南附加横向钢筋承担.也就是说,位于梁上的集中力如梁上柱、梁上后做的梁如水箱下的垫梁不必加附加筋.位于梁下部的集中力应加附加筋.但梁截面高度范围内的集中荷载可根据具体情况而定.当主次梁截面相差不大,次梁荷载较大时,应加附加筋.

三、总结

总之,结构设计是个系统、全面得工作,需要扎实的理论知识,灵活创新的思维和严肃认真负责的工作态度.作为设计人员,要掌握结构设计的过程,保证设计结构的安全,还要善于总结工作中的经验.千里之行,始于足下.设计人员要从一个个基本的构件算起,做到知其所以然,深刻理解规范和规程的含义,并密切配合其它专业来进行设计,在工作中应事无巨细,善于反思和总结工作中的经验和教训.

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