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摘要:建筑结构设计是建筑工程的开端,对于结构设计中出现的问题,设计师要积极采取相应的措施进行解决,保证建筑结构设计的合理性和科学性,以此来保证建筑结构的稳定性和建筑工程质量,推动建筑行业的不断发展。本文就主要对土木工程建筑结构基础设计相关问题进行了简要分析。
关键词:土木工程;建筑结构;设计
中图分类号:TU3文献标识码: A
引言
虽然我国建筑事业已经取得了不错的发展,建筑技术和设计方面水平都得到了不断提升,但建筑结构设计中还是存在一些问题需要设计师去注意并解决,只有不断纠正和解决结构设计中的问题才能保证建筑结构的稳定性,保证建筑工程质量。
一、建筑结构设计原则
作为建筑施工企业,在开展高层建筑结构设计工作的过程中,为了增强设计工作的有效性,就必须要遵循几点设计标准和设计原则。基于这些设计原则的前提下,才能成功地完成高层建筑结构设计工作,为高层建筑施工项目的展开奠定良好基础。具体而言,高层建筑结构的设计原则主要表现在以下几个方面:
1、基础方案要合理
建筑结构设计作为高层建筑施工项目的基本前提和必要基础,其工作成效会对整个高层建筑的施工成效造成重大影响,因此,建筑结构的设计单位,必须按照项目工程的实际施工情况和施工现场的地质环境,设计出科学、合理、符合建筑结构施工实际需求的设计方案。与此同时,在设计建筑结构基础方案的时候,要配置相应的施工现场地质条件的调查报告,促使建筑物的地基发挥其最大潜能,推动建筑施工项目获得最大的成果。此外,建筑结构设计单位,需要从整体上把握建筑物的实际情况,准确掌握建筑物的最大负和基本结构框架,在此基础上,制定出适合的施工方案,促使建筑结构设计单位的利益达到最大化状态。
2、计算简图要适当
在设计建筑结构施工简图的时候,需要经过大量的数据分析,详细了解施工现场的情况和施工设计要求,在此基础上,提高简图设计工作的有效性,从而为高层建筑施工的安全、可靠性奠定良好的基础。对此,要求在建筑结构设计单位,要重点注意建筑物结构节点问题,此处的接点与传统理念下的铰节点或者是钢节点有所区别。建筑结构设计单位,在全面掌握建筑物结构节点的基础上设计简图,有利于提高简图的计算精确性,减少误差。
3、结构措施要完善
除了基础方案要合理性、计算简图要适当这两点之外,还有一条特别重要的建筑结构设计原则,就是结构措施要完善。很多建筑结构设计单位,往往会忽略这点原则的重要性,使得设计方案不尽完美。针对结构措施要完善这点,建筑结构设计单位,在开展设计工作的时候,需要注意结构组件的延展性问题。同时,设计单位还应该加强对薄弱环节的关注力度,将“强柱弱梁、强剪弱弯以及强压弱拉”的原则,观察落实到整个建筑结构的设计工作中,从而增强高层建筑结构设计的可靠性。
二、土木工程建设之中建筑结构基础设计措施
1、关注结构平面图的设计工作
在土木工程建筑结构基础的设计工作中,要绘制建筑的结构平图,要对建筑所处环境的抗震设防烈度进行分析。如果其度数为6,就可以按照土木工程行业的抗震相关标准,在满足抗震措施的情况之下,进行建筑结构的建模。在设计中,最好不要利用建筑结构软件进行建模工作,特别是在砌体结构的建造过程中,最好进行直接设计,不能单纯地依靠结构软件。在设计结构平面图时,要从建筑物的整体出发。如果建筑物所处地方的抗震防烈度在6之上,就有必要借助结构软件进行平面图的设计工作,提高工作的准确度。
2、重视地基基础设计工作
地基基础对整个工程质量有着重要的影响,因此必须重视该项工作。要严格按照设计标准和要求进行施工,对地基进行压实处理,确保地基质量,为施工质量提高做好准备。如果建筑物建造在斜坡或者边坡,为确保地基质量,应该进行地基稳定性验算。如果是软弱地基,应该进行承载力和沉降验算,确保地基基础满足设计规范要求。
3、钢混框架结构设计时要注意基础的柔度和刚度
目前在进行建筑结构基础设计的时候,主要是依据结构力学和弹性力学的相关理论知识,通常设计简单方便,可靠性高,能够取得良好的设计效果。在地质条件较好的地区运用这些理论进行设计,能够收到更好的效果。然而,随着土木工程施工建设的发展,钢混框架结构设计的运用不断增多,对原来的设计方法和理论带来挑战。但钢混框架结构的质量大,不仅要求基础质量较高,还对基础的承载力有着更高的要求,如果承载力不足,将会导致基础结构出现下沉现象,影响土木工程建筑结构。对于软土地基等地质条件较差的环境当中,仅仅考虑结构力学和弹性力学,将会与实际情况存在着较大的差异。随着建筑建设的增多,其结构垂直方向上的荷载会进一步增加,而结构基础将会承受更大的压力,如果压力超出结构的承载范围,则会引进建筑结构下沉现象的发生。所以,在进行钢混框架结构设计的时候,为了确保设计质量,避免结构基础出现下沉现象,应该考虑结构的柔度和刚度,进而提高整个建筑结构的质量。
4、承重柱的截面高度设计
近几年,世界上发生了多次震度大、破坏力极强的大型地震灾害,给全人类造成了无比惨痛的伤害和经济损失,同时也使人们对抗震、减灾有了非常清醒的认识和重视。然而,体现在我国的工程设计中,还是有很多的设计人员对这一问题的考虑不够。在我国,有很多依照标准规定为抗震设防烈度为六度的地区,在这样的地区中,有的设计人员防震的警惕性高度的放松,产生了防震设计不必认真的错误思想,往往表现在外的就是在进行承重柱的设计时,将其截面的面积,设计的过于细小,以为这样的设计可以在进行受力分析時更加的容易。然而,这是非常错误的想法,这样作的结果,就会由于承重柱的面积过小,而导致在有外力的作用下,因为梁、柱之间的弯矩约束作用,使结构产生断裂的现象,并产生塑性铰。这样,就会使建筑物的耐久性很大程度的减少,导致在今后的使用中始终有安全隐患的出现,如果这期间有较为严重的地震灾害发生的时候,就会因建筑物的抗震能力的低下,而受到破坏甚至产生倒塌现象,给社会和人民造成经济损失和生命的威胁。
5、结构转换层施工技术
不同高度的建筑从建筑功能上有明显的区分,对于上部就要用小空间的轴线布置,对于下部则用大空间的轴线布置,这种区分与自然布置截然相反的。在力的作用下,下部楼层所受到的载荷较多,上部楼层受到的压力载荷较少,自然布置就要在下部楼层加强刚度、柱网等建设,到上部逐渐减少墙、柱之间的距离,在楼层设置转换层,这样就能够满足在上部实现刚度大的剪力墙,在下部楼层有小的框架柱。随着建筑工程的不断进展,转换层的位置也要不断的上升,转换层设置的越高,在上下层之间的位移角就变大,对抗震性的影响就越大,所以在工程设计时要对转换层的高度进行限制,在转换层较低的带转换层中剪力墙结构的设计,可以通过调整上下层之间的位移角进行控制,同时提高筒体及落地墙的厚度,可以有效地增强建筑的抗震能力。
结束语
建筑结构的设计工作涉及到很多方面的内容,其过程比较复杂。对于建筑结构设计师而言,此项工作具有一定的难度,整个过程都充满挑战性。而作为建筑结构的设计人员,在设计建筑结构的时候,要在充分了解施工现场的具体情况之后,运用相关专业知识,同时借助多种手段,处理好建筑设计工作中可能会遇到的各种问题,增强建筑结构设计工作的有效性,从而促使建筑结构设计工作更好地建筑施工项目的质量服务。
参考文献
[1]高峰.土木工程建设中对建筑结构基础设计的探析[J].中国新技术新产品,2012,(3).
[2]杨伟.高层建筑框架结构设计中应注意的几个问题[J].广东科技,2011,(14).
[3]孙金龙.土木工程建设中地基基础设计问题分析[J].科技创新与应用,2013,(07).
关键词:土木工程;建筑结构;设计
中图分类号:TU3文献标识码: A
引言
虽然我国建筑事业已经取得了不错的发展,建筑技术和设计方面水平都得到了不断提升,但建筑结构设计中还是存在一些问题需要设计师去注意并解决,只有不断纠正和解决结构设计中的问题才能保证建筑结构的稳定性,保证建筑工程质量。
一、建筑结构设计原则
作为建筑施工企业,在开展高层建筑结构设计工作的过程中,为了增强设计工作的有效性,就必须要遵循几点设计标准和设计原则。基于这些设计原则的前提下,才能成功地完成高层建筑结构设计工作,为高层建筑施工项目的展开奠定良好基础。具体而言,高层建筑结构的设计原则主要表现在以下几个方面:
1、基础方案要合理
建筑结构设计作为高层建筑施工项目的基本前提和必要基础,其工作成效会对整个高层建筑的施工成效造成重大影响,因此,建筑结构的设计单位,必须按照项目工程的实际施工情况和施工现场的地质环境,设计出科学、合理、符合建筑结构施工实际需求的设计方案。与此同时,在设计建筑结构基础方案的时候,要配置相应的施工现场地质条件的调查报告,促使建筑物的地基发挥其最大潜能,推动建筑施工项目获得最大的成果。此外,建筑结构设计单位,需要从整体上把握建筑物的实际情况,准确掌握建筑物的最大负和基本结构框架,在此基础上,制定出适合的施工方案,促使建筑结构设计单位的利益达到最大化状态。
2、计算简图要适当
在设计建筑结构施工简图的时候,需要经过大量的数据分析,详细了解施工现场的情况和施工设计要求,在此基础上,提高简图设计工作的有效性,从而为高层建筑施工的安全、可靠性奠定良好的基础。对此,要求在建筑结构设计单位,要重点注意建筑物结构节点问题,此处的接点与传统理念下的铰节点或者是钢节点有所区别。建筑结构设计单位,在全面掌握建筑物结构节点的基础上设计简图,有利于提高简图的计算精确性,减少误差。
3、结构措施要完善
除了基础方案要合理性、计算简图要适当这两点之外,还有一条特别重要的建筑结构设计原则,就是结构措施要完善。很多建筑结构设计单位,往往会忽略这点原则的重要性,使得设计方案不尽完美。针对结构措施要完善这点,建筑结构设计单位,在开展设计工作的时候,需要注意结构组件的延展性问题。同时,设计单位还应该加强对薄弱环节的关注力度,将“强柱弱梁、强剪弱弯以及强压弱拉”的原则,观察落实到整个建筑结构的设计工作中,从而增强高层建筑结构设计的可靠性。
二、土木工程建设之中建筑结构基础设计措施
1、关注结构平面图的设计工作
在土木工程建筑结构基础的设计工作中,要绘制建筑的结构平图,要对建筑所处环境的抗震设防烈度进行分析。如果其度数为6,就可以按照土木工程行业的抗震相关标准,在满足抗震措施的情况之下,进行建筑结构的建模。在设计中,最好不要利用建筑结构软件进行建模工作,特别是在砌体结构的建造过程中,最好进行直接设计,不能单纯地依靠结构软件。在设计结构平面图时,要从建筑物的整体出发。如果建筑物所处地方的抗震防烈度在6之上,就有必要借助结构软件进行平面图的设计工作,提高工作的准确度。
2、重视地基基础设计工作
地基基础对整个工程质量有着重要的影响,因此必须重视该项工作。要严格按照设计标准和要求进行施工,对地基进行压实处理,确保地基质量,为施工质量提高做好准备。如果建筑物建造在斜坡或者边坡,为确保地基质量,应该进行地基稳定性验算。如果是软弱地基,应该进行承载力和沉降验算,确保地基基础满足设计规范要求。
3、钢混框架结构设计时要注意基础的柔度和刚度
目前在进行建筑结构基础设计的时候,主要是依据结构力学和弹性力学的相关理论知识,通常设计简单方便,可靠性高,能够取得良好的设计效果。在地质条件较好的地区运用这些理论进行设计,能够收到更好的效果。然而,随着土木工程施工建设的发展,钢混框架结构设计的运用不断增多,对原来的设计方法和理论带来挑战。但钢混框架结构的质量大,不仅要求基础质量较高,还对基础的承载力有着更高的要求,如果承载力不足,将会导致基础结构出现下沉现象,影响土木工程建筑结构。对于软土地基等地质条件较差的环境当中,仅仅考虑结构力学和弹性力学,将会与实际情况存在着较大的差异。随着建筑建设的增多,其结构垂直方向上的荷载会进一步增加,而结构基础将会承受更大的压力,如果压力超出结构的承载范围,则会引进建筑结构下沉现象的发生。所以,在进行钢混框架结构设计的时候,为了确保设计质量,避免结构基础出现下沉现象,应该考虑结构的柔度和刚度,进而提高整个建筑结构的质量。
4、承重柱的截面高度设计
近几年,世界上发生了多次震度大、破坏力极强的大型地震灾害,给全人类造成了无比惨痛的伤害和经济损失,同时也使人们对抗震、减灾有了非常清醒的认识和重视。然而,体现在我国的工程设计中,还是有很多的设计人员对这一问题的考虑不够。在我国,有很多依照标准规定为抗震设防烈度为六度的地区,在这样的地区中,有的设计人员防震的警惕性高度的放松,产生了防震设计不必认真的错误思想,往往表现在外的就是在进行承重柱的设计时,将其截面的面积,设计的过于细小,以为这样的设计可以在进行受力分析時更加的容易。然而,这是非常错误的想法,这样作的结果,就会由于承重柱的面积过小,而导致在有外力的作用下,因为梁、柱之间的弯矩约束作用,使结构产生断裂的现象,并产生塑性铰。这样,就会使建筑物的耐久性很大程度的减少,导致在今后的使用中始终有安全隐患的出现,如果这期间有较为严重的地震灾害发生的时候,就会因建筑物的抗震能力的低下,而受到破坏甚至产生倒塌现象,给社会和人民造成经济损失和生命的威胁。
5、结构转换层施工技术
不同高度的建筑从建筑功能上有明显的区分,对于上部就要用小空间的轴线布置,对于下部则用大空间的轴线布置,这种区分与自然布置截然相反的。在力的作用下,下部楼层所受到的载荷较多,上部楼层受到的压力载荷较少,自然布置就要在下部楼层加强刚度、柱网等建设,到上部逐渐减少墙、柱之间的距离,在楼层设置转换层,这样就能够满足在上部实现刚度大的剪力墙,在下部楼层有小的框架柱。随着建筑工程的不断进展,转换层的位置也要不断的上升,转换层设置的越高,在上下层之间的位移角就变大,对抗震性的影响就越大,所以在工程设计时要对转换层的高度进行限制,在转换层较低的带转换层中剪力墙结构的设计,可以通过调整上下层之间的位移角进行控制,同时提高筒体及落地墙的厚度,可以有效地增强建筑的抗震能力。
结束语
建筑结构的设计工作涉及到很多方面的内容,其过程比较复杂。对于建筑结构设计师而言,此项工作具有一定的难度,整个过程都充满挑战性。而作为建筑结构的设计人员,在设计建筑结构的时候,要在充分了解施工现场的具体情况之后,运用相关专业知识,同时借助多种手段,处理好建筑设计工作中可能会遇到的各种问题,增强建筑结构设计工作的有效性,从而促使建筑结构设计工作更好地建筑施工项目的质量服务。
参考文献
[1]高峰.土木工程建设中对建筑结构基础设计的探析[J].中国新技术新产品,2012,(3).
[2]杨伟.高层建筑框架结构设计中应注意的几个问题[J].广东科技,2011,(14).
[3]孙金龙.土木工程建设中地基基础设计问题分析[J].科技创新与应用,2013,(07).