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摘 要:如今,建筑领域的发展已经随着国家经济水平的提高而得以提升,人们对建筑的各项要求也变得越来越严苛。建筑结构设计在建筑建造过程中有着非常重要的作用,它不仅是确定建筑整体形态的关键因素,还对建筑质量有着很大程度的影响。但是现阶段的建筑结构种类越来越多,内容也变得复杂,所以就会在某种程度上增加建筑的荷载值,对建筑整体质量和建筑施工效果都有一定的影响。本篇文章就建筑结构设计中荷载值的确定问题进行论述,希望能对建筑建设领域的发展有所帮助。
关键词:建筑结构;设计;荷载值;问题
根据相关数据显示,国内建筑结构的设计质量和设计效果与国外一些国家相比,还有一定的不足之处。虽然国内建筑结构在设计的过程中也能有效的保证安全性和稳定性,但是建筑结构设计中荷载值的明确环节却会由于各种因素的影响而出现问题,因此会与国外一些国家形成明显的差距。近年来,各建筑工程不断加强对建筑结构设计中荷载值明确环节的重视程度,以此来提升建筑工程质量。如何更有效的掌控荷载值,也成为了各工程需要考虑的问题。
1 荷载值在建筑结构设计中的作用
荷载主要是一个工程中的概念,本身不影响结构和建筑。结构中的内应力会对结构产生一定的影响,比如地基变形、混凝土收缩、温度变化、裂缝等。在一般情况下,为了在工程中使用和交流方便,常常将直接作用和间接作用称为“荷载”。荷载值是衡量建筑结构可靠性和建筑设计质量的一个重要指标。每个建筑都有着不同的结构形态,因此每个建筑的荷载值也不相同。
荷载取值、荷载组合、荷载系数是建筑结构安全的关键要素。荷载值要按照最不利的建筑结构设计来进行计算,这样结构遇到的风险会越小。建筑结构设计时要首先根据荷载值的大小计算结构内力和构件。也就是说建筑构件是否承重、承多少荷载、承受最大值或者极限值等都跟荷载值有着直接关系。如果结构构件超过这个极限值就会遭到破坏,影响到建筑结构安全,甚至建筑物的使用寿命。因此弄清建筑结构的荷载值有着重大意义。
2 荷载取值标准
不同地区、不同要求、不同设计、不同使用时间期限的建筑物,荷载取值标准也是不一样的。荷载取值是根据经验取值的概率性事件,其影响因素众多,因此计算结果也会有很大不同。结构荷载按照时间可以分为永久荷载、可变荷载、偶然荷载。永久荷载是结构自重,比如基础、墙、梁、柱等较重结构构件自重和其他长期作用在结构上的不可变荷载。永久荷载采用荷载标准值作为代表值;可变荷载根据设计要求采用标准值、组合值、频遇值、准永久值作为代表值;偶然荷载按照建筑结构使用特点确定其代表值。
2.1 楼面和屋面活荷载。我国《建筑结构荷载规范》中给出了楼面和屋面活荷载的取值,住宅和办公楼的活荷载标准值的取值为2.0kN/?,办公楼楼面活荷载标准取值的保证率为92.1%,住宅楼面活荷载标准值取值的保证率为79.1%。
2.2 屋面积灰荷载。一是在屋面除尘设施3-6个月清灰的制度下,根据积灰的厚度和灰容量来计算荷载值。二是结合以前积灰荷载经验进行参考。再把这两者结合起来,确定积灰荷载。
2.3 我国地域辽阔,气候特征复杂,雪荷载在不同的施工地域都有不同的荷载取值。如果有10年以上年最大雪压资料可以通过资料进行分析。
2.4 风对高层建筑有很大的荷载作用,通常高层建筑在风荷载值保持不变能够保证建筑结构安全。敞开式砖木结构和轻钢结构安全度进行调整可以对风荷载控制作用的结构起到安全作用。
3 建筑结构设计中主要荷载值的确定
在结构设计中,构件计算只有一个活荷载,可以通过公式的方法去判断荷载效应的组合值。因为荷载随时间而变化,而且不同的构件在不同的设计中应取的荷载值不同,所以荷载值计算经常采用荷载组合。荷载在进行统计和组合的过程中要选取最不利的情况进行设计。旧规范的荷载组合主要是根据工程设计经验得出的被工程界普遍认可的荷载组合系数。但是这种表达方式常常存在很多问题,现在工程中都会对旧规范荷载组合进行探讨和研究。
3.1 地基荷载值的确定
地基是建筑工程中做基础的部分,也是影响建筑整体质量做关键的部分,所以准确的判断地基基础的荷载值,不仅能加固地基的稳定性,还能为建筑工程的质量提供有效的保障。首先,相关设计人员要对建筑地基所在的地质环境和周围环境有所了解,同时还要明确相关规定的规范程度,保证地基基础的荷载值处于合理范围之内。其次,相关设计人员在进行地基基础结构设计的时候,还要进行多种结构设计的对比,对每种方案进行全方位分析,这样才能选择出最优方案,技能保证地基基础的结构设计质量,又能保证荷载值在规定范围内。最后,在进行地基基础结构施工前,相关设计人员和施工人员还要结合地基施工图纸,对地基基础所承受的荷载值进行进一步的计算和明确,对有可能出现问题的环节进行及时的更改。这样,地基基础结构才能坚实牢固,荷载值也不会受到很大程度的影响。
3.2 墙柱荷载值的确定
墙柱在建筑工程中也扮演着重要的角色,它不仅起着有效的支撑作用,还是建筑结构空间划分的重要依据。因此,相关设计人员要对其荷载值进行准确的判断,除了像地基基础结构一样进行周围环境的分析以及相关图纸上的分析,还要对墙柱的重量、体积、各环节的尺寸进行准确的计算,以此来降低荷载值的最小誤差。
3.3 抗震荷载值的确定
另外,建筑工程团队还要将不可控因素考虑到荷载值的明确环节中,如自然灾害的出现,尤其像地震这样对建筑整体结构破坏明显的自然灾害,相关设计人员要加强对地震荷载确定的重视程度。不同的建筑结构拥有不同的抗震荷载值,所以工程设计人员一定要在明确建筑结构形态和整体效果后,在对抗震荷载值进行科学的计算,这样既能提升抗震荷载值的准确准确程度,还能间接的提升建筑整体的质量。对于一些高层建筑而言,还可以通过时程分析法来进行抗震荷载值的明确,同时还可以根据一些模型的抗震实验,对荷载值进行进一步的明确,以此来保证荷载值的准确性。
4 结束语
要想将建筑结构设计中的荷载值进行有效的明确,就需要建筑设计人员能够全面掌握建筑结构的设计思路和布局安排,在建筑结构体系的受力和结构处理方面,也要做到一定程度上的了解。虽然很多建筑工程都能通过科学的方法,掌握建筑结构设计中的荷载值,但是仍然存在一些不成熟的建筑工程,由于各种各样的因素,不能对建筑结构中的荷载值进行明确的判断,导致建筑质量出现问题。因此这类建筑工程,要多向经验丰富的建筑工程学习和讨教明确建筑结构设计中荷载值的方法,这样才能对提升建筑工程效率和质量有所帮助。
参考文献
[1]莫磊,郭艳昭.刍议如何提高建筑结构设计中建筑的安全性[J].门窗,2017(07).
[2]栗忠福,刘国东.提高建筑结构设计安全度的必要性分析[J].门窗,2017(07).
[3]史开军.关于建筑结构设计中存在的问题与解决对策[J].中外企业家,2017(12).
关键词:建筑结构;设计;荷载值;问题
根据相关数据显示,国内建筑结构的设计质量和设计效果与国外一些国家相比,还有一定的不足之处。虽然国内建筑结构在设计的过程中也能有效的保证安全性和稳定性,但是建筑结构设计中荷载值的明确环节却会由于各种因素的影响而出现问题,因此会与国外一些国家形成明显的差距。近年来,各建筑工程不断加强对建筑结构设计中荷载值明确环节的重视程度,以此来提升建筑工程质量。如何更有效的掌控荷载值,也成为了各工程需要考虑的问题。
1 荷载值在建筑结构设计中的作用
荷载主要是一个工程中的概念,本身不影响结构和建筑。结构中的内应力会对结构产生一定的影响,比如地基变形、混凝土收缩、温度变化、裂缝等。在一般情况下,为了在工程中使用和交流方便,常常将直接作用和间接作用称为“荷载”。荷载值是衡量建筑结构可靠性和建筑设计质量的一个重要指标。每个建筑都有着不同的结构形态,因此每个建筑的荷载值也不相同。
荷载取值、荷载组合、荷载系数是建筑结构安全的关键要素。荷载值要按照最不利的建筑结构设计来进行计算,这样结构遇到的风险会越小。建筑结构设计时要首先根据荷载值的大小计算结构内力和构件。也就是说建筑构件是否承重、承多少荷载、承受最大值或者极限值等都跟荷载值有着直接关系。如果结构构件超过这个极限值就会遭到破坏,影响到建筑结构安全,甚至建筑物的使用寿命。因此弄清建筑结构的荷载值有着重大意义。
2 荷载取值标准
不同地区、不同要求、不同设计、不同使用时间期限的建筑物,荷载取值标准也是不一样的。荷载取值是根据经验取值的概率性事件,其影响因素众多,因此计算结果也会有很大不同。结构荷载按照时间可以分为永久荷载、可变荷载、偶然荷载。永久荷载是结构自重,比如基础、墙、梁、柱等较重结构构件自重和其他长期作用在结构上的不可变荷载。永久荷载采用荷载标准值作为代表值;可变荷载根据设计要求采用标准值、组合值、频遇值、准永久值作为代表值;偶然荷载按照建筑结构使用特点确定其代表值。
2.1 楼面和屋面活荷载。我国《建筑结构荷载规范》中给出了楼面和屋面活荷载的取值,住宅和办公楼的活荷载标准值的取值为2.0kN/?,办公楼楼面活荷载标准取值的保证率为92.1%,住宅楼面活荷载标准值取值的保证率为79.1%。
2.2 屋面积灰荷载。一是在屋面除尘设施3-6个月清灰的制度下,根据积灰的厚度和灰容量来计算荷载值。二是结合以前积灰荷载经验进行参考。再把这两者结合起来,确定积灰荷载。
2.3 我国地域辽阔,气候特征复杂,雪荷载在不同的施工地域都有不同的荷载取值。如果有10年以上年最大雪压资料可以通过资料进行分析。
2.4 风对高层建筑有很大的荷载作用,通常高层建筑在风荷载值保持不变能够保证建筑结构安全。敞开式砖木结构和轻钢结构安全度进行调整可以对风荷载控制作用的结构起到安全作用。
3 建筑结构设计中主要荷载值的确定
在结构设计中,构件计算只有一个活荷载,可以通过公式的方法去判断荷载效应的组合值。因为荷载随时间而变化,而且不同的构件在不同的设计中应取的荷载值不同,所以荷载值计算经常采用荷载组合。荷载在进行统计和组合的过程中要选取最不利的情况进行设计。旧规范的荷载组合主要是根据工程设计经验得出的被工程界普遍认可的荷载组合系数。但是这种表达方式常常存在很多问题,现在工程中都会对旧规范荷载组合进行探讨和研究。
3.1 地基荷载值的确定
地基是建筑工程中做基础的部分,也是影响建筑整体质量做关键的部分,所以准确的判断地基基础的荷载值,不仅能加固地基的稳定性,还能为建筑工程的质量提供有效的保障。首先,相关设计人员要对建筑地基所在的地质环境和周围环境有所了解,同时还要明确相关规定的规范程度,保证地基基础的荷载值处于合理范围之内。其次,相关设计人员在进行地基基础结构设计的时候,还要进行多种结构设计的对比,对每种方案进行全方位分析,这样才能选择出最优方案,技能保证地基基础的结构设计质量,又能保证荷载值在规定范围内。最后,在进行地基基础结构施工前,相关设计人员和施工人员还要结合地基施工图纸,对地基基础所承受的荷载值进行进一步的计算和明确,对有可能出现问题的环节进行及时的更改。这样,地基基础结构才能坚实牢固,荷载值也不会受到很大程度的影响。
3.2 墙柱荷载值的确定
墙柱在建筑工程中也扮演着重要的角色,它不仅起着有效的支撑作用,还是建筑结构空间划分的重要依据。因此,相关设计人员要对其荷载值进行准确的判断,除了像地基基础结构一样进行周围环境的分析以及相关图纸上的分析,还要对墙柱的重量、体积、各环节的尺寸进行准确的计算,以此来降低荷载值的最小誤差。
3.3 抗震荷载值的确定
另外,建筑工程团队还要将不可控因素考虑到荷载值的明确环节中,如自然灾害的出现,尤其像地震这样对建筑整体结构破坏明显的自然灾害,相关设计人员要加强对地震荷载确定的重视程度。不同的建筑结构拥有不同的抗震荷载值,所以工程设计人员一定要在明确建筑结构形态和整体效果后,在对抗震荷载值进行科学的计算,这样既能提升抗震荷载值的准确准确程度,还能间接的提升建筑整体的质量。对于一些高层建筑而言,还可以通过时程分析法来进行抗震荷载值的明确,同时还可以根据一些模型的抗震实验,对荷载值进行进一步的明确,以此来保证荷载值的准确性。
4 结束语
要想将建筑结构设计中的荷载值进行有效的明确,就需要建筑设计人员能够全面掌握建筑结构的设计思路和布局安排,在建筑结构体系的受力和结构处理方面,也要做到一定程度上的了解。虽然很多建筑工程都能通过科学的方法,掌握建筑结构设计中的荷载值,但是仍然存在一些不成熟的建筑工程,由于各种各样的因素,不能对建筑结构中的荷载值进行明确的判断,导致建筑质量出现问题。因此这类建筑工程,要多向经验丰富的建筑工程学习和讨教明确建筑结构设计中荷载值的方法,这样才能对提升建筑工程效率和质量有所帮助。
参考文献
[1]莫磊,郭艳昭.刍议如何提高建筑结构设计中建筑的安全性[J].门窗,2017(07).
[2]栗忠福,刘国东.提高建筑结构设计安全度的必要性分析[J].门窗,2017(07).
[3]史开军.关于建筑结构设计中存在的问题与解决对策[J].中外企业家,2017(12).