建筑结构概况范例6篇

建筑结构概况

建筑结构概况范文1

【关键词】建筑结构;概念设计;分析

前言

对于建筑结构而言,其受力环境十分复杂,建筑结构不仅会承受自身重量的荷载和使用荷载,还会受到水平方向的荷载,例如风力的荷载,同时在地震作用下,建筑结构的受力还会发生极大的变化,这就会降低建筑结构的安全性。通过建筑结构概念设计,能对建筑结构受力进行全方位分析,因此,为满足人们对建筑的使用要求,必须加大对建筑结构概念设计的重视力度。

1. 建筑结构概念设计的重要性

对于建筑结构的概念设计,最大的特点是,不必和建筑结构设计软件一样,对各项数值进行计算,在很多情况下,设计人员在开展建筑结构设计活动时,设计人员经常会受到相关文件条例的影响,无法做出最科学的判断,因此,在实际工作中,为提高建筑结构设计的科学性,设计人员会在根据相关文件条例,通过总结自身的工作经验,从宏观的角度,整体上对建筑结构的各项性能进行全方位分析,这样才能在保证建筑结构符合相关质量要求的基础上,提高建筑结构经济性。在建筑结构设计中,概念设计不仅是引导设计人员对自身工作经验进行总结的一个过程,它还是一种比较科学的建筑结构设计理念,在建筑结构设计过程中,概念设计贯穿于平面设计、剖面设计、基础设计、抗震设计等各个方面,同时概念设计还可以减弱建筑结构设计软件对设计人员的影响,防止因计算结果错误,从而造成建筑结构设计不合理的现象。因此,对建筑结构而言,概念设计是十分重要的一个环节。

2. 建筑结构概念设计的原则

在进行建筑结构概念设计时,要坚持以下几点原则:

(1)合理的确定设计方案。在进行建筑结构概念设计时,首先要合理的确定设计方案,确保建筑结构设计方案的安全性、经济性、结构受力情况、结构美观情况等均符合相关要求,同时还要保证建筑结构在施工过程中施工条件、安装运输等满足相关需求。

(2)最大限度的减轻建筑结构的自重。在进行建筑结构概念设计时,设计人员要在确保建筑结构质量的基础上,最大限度的减轻建筑结构的自身重量,这样不仅能有效地减少建筑结构承受的荷载作用,还能减少建筑结构的造价,增加建筑结构的经济性。

(3)科学的选择计算简图。对于建筑结构,计算简图的合理性对建筑结构的安全性有很大的影响,目前,设计人员在进行建筑结构设计时,对建筑结构设计软件的依赖性比较大,但由于建筑结构设计软件具有一定的机械性和局限性,对于一些现实的建筑结构难以精确的进行计算,这就需要从概念设计的角度进行协调补充,这样才能全面对建筑结构的受力情况进行分析。

3. 建筑结构概念设计的应用

3.1 平面设计中的概念设计

在进行建筑结构平面设计时,建筑结构是否能在水平荷载下发生侧移是衡量建筑结构设计效果的重要指标,因此,设计人员要在满足建筑结构使用功能的需求下,最大限度的提高建筑结构的抗侧力。对于建筑平面形状,一般要尽量设计成风压比较小的形式,同时设计人员在设计过程中,还要分析周围建筑对风压、水平荷载、垂直荷载等因素的影响进行考虑。考虑到地震因素,建筑平面的设计要尽量简单、规则,建筑宽度不宜太小,一般情况下,建筑结构的高宽比例要控制在5-6,建筑结构平面的长宽比不能超过6。建筑结构平面规则时,还要最大限度的保证结构平面刚度的对称性,这样才能避免扭转现象的产生。

3.2 剖面设计中的概念设计

对于建筑结构剖面设计,首先要对建筑的高宽比进行严格的控制,这样才能为建筑结构的正常使用提供保障。其次要注意建筑的抗侧力结构强度需要从基础逐渐向顶层过渡,设计人员要防止垂直向上高度发生突变现象,避免建筑结构的水平荷载抵抗能力受到影响。在建筑结构设计过程中,当垂直方向的刚度变化比较大时,设计人员需要根据实际情况,合理的设置结构转换层。对于高层建筑,设计人员需要确保其锚固深度,这样才能提高高层建筑的抗倾覆能力。

3.3 基础设计概念

近年来,随着高层建筑的增多,人们越来越注重地下空间的利用,对于地下结构,其刚度是否能对不均匀沉降进行有效地调节,已经成为衡量建筑结构设计质量的一项重要指标,因此,加强基础设计有十分重要的作用。对于建筑结构的基础部分,上半部连接着地上楼层,下半部连接着变化比较复杂的地质环境,设计人员将细短钢筋焊接在基础钢筋上,对高层建筑进行延伸测试,试验测得基础内受力钢筋应力为20kPa-30kPa,钢筋的实际受力仅为设计应力的1/10,而引起这种现象的因素有多,其中最重要的是地基和基础底面有很强的摩擦力,引起反弯作用,通过理论分析,当两种的摩擦系数为0.15时,钢筋的受力弯矩可以减少一半,因此,在进行基础设计时,设计人员需要合理的确定基础截面和配筋量,从而提高建筑基础的综合性能。

对于不同位置、不同地质条件的建筑结构,其基础形式存在一定的差异,常见的基础形式有桩基础、筏形基础、箱形基础等,在进行建筑基础设计时,设计人员必须对工程的实际情况进行认真的分析,根据具体情况,选择合理的基础形式,从而为建筑结构的正常使用提供保障。

3.4 抗震设计中的概念设计

地震对建筑结构具有很强的威胁性,在地震情况下,建筑结构的受力情况很难判断,如果设计人员在进行建筑结构设计时,采用建筑结构设计软件,很可能在地震作用下,对建筑结构造成巨大的破坏,因此,为确保建筑结构的安全性,仅仅依靠建筑结构设计软件的计算结果是远远不够的,还需要借助概念设计对建筑结构设计的薄弱环节进行控制,这样才能提高建筑结构的抗震性能。在进行建筑结构抗震概念设计时要注意:

(1)合理的选择场地和地基。场地及地基的选择情况会对建筑结构的抗震性能产生直接的影响,因此,在进行建筑结构抗震设计时,要根据建筑地基情况进行,确保建筑结构的抗震设计与地基形式相符合。

(2)建筑结构能合理的传递地震力。在进行建筑结构抗震设计时,要根据抗震设计等级,合理的设计建筑将结构体系,确保建筑结构受力明确、传递地震力简单。

总 结

在建筑结构设计中,通过概念设计能弥补建筑结构设计软件的不足,使得建筑结构设计更加科学、安全、经济,因此,在实际工作中,设计人员要特别注重建筑结构设计的概念设计,这样才能最大限度的提高建筑结构的综合性能,提高建筑结构的综合效益。

参考文献

[1] 罗国伟.建筑结构的概念设计分析[J].建材与装饰,2012,(35):132-133.

[2] 林凤钦.浅探房屋建筑的结构概念设计[J].山西建筑,2010,(14):125-126.

[3] 李盼.高层建筑结构的概念设计分析[J].建筑知识:学术刊,2014,(08):11-12.

建筑结构概况范文2

关键词:建筑结构;设计思路;概念

在建筑工程项目的施工中,建筑结构设计是十分关键的环节,其设计水平直接影响到整个建筑工程项目实施的质量,从分析工程建筑的结构设计充分说明了它的重要性,因此我们必须从本质上对工程建筑结构设计质量有所提高,通过多种方式达到建筑结构设计的效果,其中概念设计尤为突出,在建筑设计中,采用概念设计,充分发挥概念设计的最大价值,促使工程建筑结构设计水平的提升。

一概念设计应用在建筑结构设计中的重要性分析

第一,就不利地段,结构工程师需要提出相关的避开要求,在不能避开的时候,就需要采取相关的措施,充分考虑到地震因场地条件间接引起结构破坏的原因,比如说:地基土不均匀的沉陷,地震引起的地表错动、地裂等,即选择出对建筑抗震有利的场地,避免对建筑抗震不利的地段进行施工建设。第二,采用了哪一种的结构材料,什么样的结构体系,经过了对经济条件综合比较分析,力求结构延性较好、强度、重力比值较大,均质性较好,正交各向同性等,降低房屋重心,充分发挥了结构强度特点,提出结构两个主轴方向动力特点相近的抗震概念。第三,对于不规则的建筑结构进行设计时,应该对其水平地震作用进行计算,并且调整内力,对于薄弱部位,需要采用有效抗震构造的措施,借鉴国外先进的施工规范,实现对我们设计的优化,即在建筑平立面布置应该符合概念设计要求,避免采取不规则的方案。

二建筑结构设计中概念设计应用原则

1优化选型原则

优化选型原则主要是对建筑结构进行优化,首先,在进行结构体系优化设计的时候,应着重掌握建筑结构的基本特点,按照周边的地理环境、使用状况等,确定出优化方案的措施,对各情况进行假设、猜测等,以便进行建筑结构的构建,按照几何结构,实现对建筑主体结构体系的完善。第二,优化结构布置的时候,在确保建筑工程使用需求、意向过程中,实现建筑楼层盖水平、柱墙竖向支撑系统、基础系统等进行优化。

2空间作用原则

在建筑结构的优化设计阶段,应用概念设计需要充分体现出建筑物是以空间结构呈现出来的,以保障建筑结构空间设计合理性,促使建筑结构设计在建筑设计的过程中更加的科学合理。

3结构延性设计的原则

在一般情况下,由延性系数表示充分体现出结构的延性,主要是体现在结构极限变形、屈服变形之间的比值,若是比值较大,其自身的结构延性也就更好。反之,其结构延性也就更差,若是整体建筑结构的构建有着良好的延性,其建筑结构的自身就有着良好的延性。

4等强度与耗能设计原则

因为生态环境破坏,自然灾害也逐渐的变多。所以,在建筑工程结构设计过程中,着重抗震结构设计,确保建筑物的坚固,还需对其强度、耗能等进行设计,避免个别因素所引起的水平承重结构破坏,直接影响整个建筑抗震指标,给建筑施工、后期等埋下了安全隐患。因此,在建筑工程结构设计阶段,任何细节都是不容小觑的,对于薄弱环节需要加强分析,尽可能的考虑周全,除此之外,注重耗能设计的同时,注意耗能构件设计,以达到了工程项目相关标准。

三建筑结构设计中概念设计应用

所谓的概念设计就是从个体到整体,从整体到个体的一种设计理念,建筑结构设计必须要落实到每一个环节上的设计,不过在实际建设中全面实行概念设计也是存在一定难度的。在现阶段,建筑结构设计中概念设计的应用主要有以下几种。

1概念设计在方案选择中的应用

完整的建筑结构设计主要是由很多因素所构建而成的,其主要包含了对建筑场地结构、地理环境因素等,由此保证了设计的方案的合理性。然而在实际的建筑设计中,在基础设计方案选择的时候,应充分结合当地的地质因素、施工条件、场地结构类型以及外加因素等,选择出最合适的基础设计方案。例如:在房屋地基设计的时候,应按照建筑实际的环境进行设计,相关设计人员需要在施工现场收集需要的资料数据等,确保了最终设计方案的可行性和真实性。只有掌握了全面的信息,设计方案进而实现经济性、合理性。

2概念设计在分析计算中的应用

在如今这个信息科技发展较快的时代,计算机技术已经在各个行业中的广泛的应用,当然工程建筑业是一样。根据当代建筑行业发展情况进行分析,计算机技术就在一定程度上增加行业工作的效率,减少施工人员的工作强度,而计算机的运行应根据相关程序编策实施,程序本身也会由于平凡的使用出现故障,因此要不断完善程序,使其能更完善的在检出工程结构设计中发挥其最大价值,避免不必要的问题出现。例如:结构计算软件计算简图的选用不妥当,结构安全事故的随时引发。因此,在分析计算中,可引入其概念设计,经过计算机软件广泛的使用,设计师能结合有关概念设计知识和实际情况在计算机中绘制建筑结构设计图,从而分析计算机做出的结果,从而确保建筑结构设计方案的合理性。

3概念设计在抗震设计工作中的应用

一栋良好的建筑物不仅需要一个较好的结构设计做支撑,还需要做好建筑基础工作,确保承载地基的坚固性和稳定性及后续建设顺利开展。其中抗震因素也是在结构设计时必须考虑到的,在建筑场地的选择时,尽可能的选择在抗震指数较高的地基,如若抗震系数较低就会给后期施工及竣工后的使用埋下安全隐患。不过在土地资源稀少的环境下,很难找出抗震系数较高的建筑场地,所以,我们应该着重于建筑基础结构、主体结构方面的设计。通常来说,设计师从地震荷载、钢筋根数及结构框架等方面加强建筑的抗震系数。在实际建筑抗震结构的概念设计中,通过对建筑工程平面与结构体系的结合,全面分析建筑主体的结构体系和及基础结构体系的构建原理,对整个建筑物的平面、框架的调整,能增强整体结构的稳定性,提高结构的抗震系数,在一定程度上节俭了工程成本。

四结束语

总之,在我国科学技术不断的发展下,计算机应用程序也得到了广泛的应用,为建筑结构设计带来了较大的便利,极大地提升建筑结构工程施工设计质量,在一定程度上造成设计人员更加的依赖计算机,更加的懒惰,人为建筑结构的设计十分简单,只是按照图纸、规范性标准进行执行就可以。往往在实践中,个别设计人员还是没有深刻意识结构整体的稳定性和合理性的重要性,因此,我们必须着重注意概念设计的应用,从整体上推动工程建筑结构设计水平的上升阶段,使我们建筑行业能够快速稳步发展。

作者:施红飞 李建飞 单位:1.浙江华越设计股份有限公司 2.浙江省地下建筑设计研究院

参考文献:

建筑结构概况范文3

房屋建筑结构设计是指将建筑及各相关专业所要表达的内容通过结构语言予以体现的过程,结构方案、结构计算以及施工图设计是房屋建筑结构设计的重要内容。结构方案是指房屋建筑的主要结构形式,具体包括建筑物的重要性、工程所在地的抗震设施烈度、相关地质勘测资料以及场地类型等等。结构计算,是指在掌握房屋建筑结构形式数据资料的基础上,针对房屋建筑结构开展的计算活动,包括结构内力、荷载以及构建试算和计算等等,最终目的在于用科学的计算方法保证房屋建筑结构稳定性和安全性。施工图设计则是根据计算结果来确定房屋建筑构建的具体布局,然后明确施工构造及施工措施。

2结构设计与概念设计的关系

在建筑结构设计过程中,现行结构设计与理论之间存在一定的差异,特别是结构设计的不可计算性,导致结构设计需要更多地注重概念设计。概念设计就是以个人实际经验为基础,基于宏观的角度对建筑结构实施的定性设计。但是,概念设计不是凭空落成的,需要考察实地情况,包括气候环境、地质情况、自然风貌等,根据所获得信息给予的灵感和理性认知,拟定关于一个建筑物的初步想法;这个想法不同于精确的测量计算,除了灵感和理性认知还要基于工程师丰富的实地工程经验。概念设计更加注重设计结果,而结构设计则是一种逆向的推导过程,在概念设计的基础上,通过对力学、构造学等理论知识,配合相关的数据原理而推导出房屋建筑结构布置。综合而言,建筑结构造价水平的高低以及建筑的施工进度是由概念设计所决定的,如果房屋建筑的概念设计不合理,就可能增加建筑造价,延误工期。概念设计体现的是一种先进的设计思想。受技术水平和计算理论等因素的限制,房屋建筑结构设计结果往往与建筑实际存在较大差异,而为更好地弥补这些误差可能导致的问题,必须要借助概念设计来增强结构设计的科学性和合理性。可以说,概念设计和结构设计之间是一种相辅相成的关系,结构设计对于现代房屋建筑工作的开展显然具有非常重要的意义,而概念设计则起到对结构设计补充和优化的作用。优秀的概念设计往往有着较为可靠的经济预估,因此也有较高的可行性,同时还可以避免复杂的运算劳动,减少结构设计风险,确保房屋建筑结构设计的整体水平。

3结构设计的主要措施

3.1科学选择建筑场地

建筑场地的选择对房屋建筑结构设计结果有很大影响。房屋建筑场地应该选择抗震性较好的地方,这能有效地减少外力对房屋建筑结构的影响。如果要在地震区进行建设,就必须要充分考虑结构破坏因素,根据结构体系方案以及设计的经济性和合理性来确定结构体系,以充分保证建筑结构的匀质性。房屋建筑场地发生地震事故时,由于地震会持续一定的时间,因此,必须在房屋结构上设计多道抗震防线,确保房屋建筑结构的整体系数能够有效地满足抗震需求,增强建筑整体的抗震能力。

3.2合理选择结构材料

在选择结构材料时,设计人员要充分结合自身的设计经验,借鉴和参考已建建筑经验,选择承重能力较强的施工建设材料,以防因计算结果不精确而影响建筑建设质量。建筑结构设计人员要合理分析和评价施工图纸,深入探讨施工图纸中可能存在的数据问题,并以此来作为结构材料选择依据,确保结构设计的科学性和合理性。如在钢筋、混凝土的选择上,一定要根据国家标准选择适合强度的施工材料,一般箍筋与混凝土强度等级不能低于C20,直径10mm的纵筋,强度等级不得低于C25,这样才能够充分满足强度等级设计要求。其他结构材料的选择也应该严格遵循国家标准,而不能够单纯地依据计算结果来判断。

3.3注意结构受力的合理性

合理选择房屋建筑结构材料将显著提高建筑结构的整体强度,降低结构构件对建筑受力的影响,确保房屋建筑结构设计满足实际的建筑需求。通过建筑结构设计能够获取相对全面的计算结果,反映出建筑结构的受力情况。但是,通过计算机以及理论推导所获取的实际数据往往存在一定误差,并且容易出现与现实建设需求不符的情况。这样的情况下,就必须要适当采取概念设计来提升建筑结构设计的可靠性。

3.4注重施工现场的规划管理

在房屋建筑施工过程中,存在较多不确定因素,这就需要设计人员加强对施工现场的规划和全程把控,以降低不确定因素对结构设计的影响,使施工作业活动能够按照房屋建筑结构设计结果有条不紊地开展。由于房屋建筑结构设计依赖于计算机和理论数据,这些计算的结果与现实是存在一定差距的。因此,设计人员不但需要对结构设计予以高度关注,更需要凭借自身的经验和设计技术,做好施工单位、监理单位的协调和交流活动,提出建设风险,保证设计方案的顺利落实。

4结构设计与概念设计协同工作的应用

在建筑结构设计中,协同工作的定义是将建筑工程中的每个构件的性能和作用充分到极致,并实现与其他部件的相互配合。在协同工作中,要求与各个产品零部件的使用寿命相似,并且具有相同的荷载,正确处理基础结构与上部结构之间的关系,确保两者之间形成一个有机的整体。下面以地基基础中结构设计与概念设计协同工作的应用为例进行说明。传统的建筑设计流程用到的算法往往是将上部建筑、基础、地基分别视作独立的单位,测量和设计都独立进行,但并不意味着,某一单元出现的问题不会影响到其他的结构单元,经过实践检验,这种流程有着不可忽视的缺陷。地基基础往往对上层建筑造成很大影响,若地基产生沉降现象,则地面建筑大多会开裂、错位、甚至崩塌;同时,如果地面结构的建筑层数不符合规范,超过地基、基础承重,则也会给地基带来变形的危险。因此,在地基基础的概念设计当中,要更多地考虑到将地基基础和上部结构结合在一起分析,这样才能减少地基变形带来的负面影响。

5结语

建筑结构概况范文4

概念设计是建筑结构设计中的一项重要因素,在一程度上会反映出建筑结构的整体水平。随着建筑行业的不断发展,人们对建筑设计质量的要求也在不断提高,结构设计是建筑设计中的重要组成部分,直接影响到建筑行业未来的发展走向。在我国建筑结构的设计中,基本上采用的是概念极限状态理论,这个理论虽然可以在一定程度上提高建筑结构设计的技术水平,但是在实际应用过程中还是会存在一些问题,不能对建筑物的承载力进行预测。所以为了保证在建筑结构设计中能准确预测出建筑物的实际承载能力,我们需要引入概念设计,从而来促进建筑设计的发展。

2概念设计的论述

概念设计是建筑设计中一项全新设计理念,其不需要进行数值的计算,只需要对用户需求进行详细的分析,然后得到一种概念产品。概念设计的过程是一个由抽象到具体的过程,同时其也是一个由模糊到清晰的过程,实质上是贯穿与整个设计阶段的一种设计方法。在建筑结构设计中,概念设计是在面对一些无法分析的问题时对建筑结构体系进行分析的方法,根据分析后的相关内容和设计人员的实际经验来完成建筑物的抗震设计以及整体布局设计。概念设计可以根据建筑物的整体结构和分布结构之间的力学关系来确定最终的建筑结构布置方案。概念设计可以在一定程度上对建筑结构进行宏观控制,这主要体现在两个方面,第一个方面是协调建筑整体和分部之间的关系,第二个方面是进行相关的理论设计,在这一阶段的设计过程中,工程师需要综合考虑工程设计的实际条件,结合理论和工程建设的材料性质两个方面的因素来计算实际需要的工程建设理论数据,从而准确判断出概念设计的准确性。

3概念设计在建筑结构设计中重要性的分析

建筑结构设计中涉及到建筑学领域的知识比较多,如果只是依靠建筑结构部分的经验总结很难确保知识的系统化和规范化,更不会便于对知识进行运用。所以我们在实际工程的建设过程中要充分利用概念设计,利用其整体性的概念来对建筑结构进行正确分析,同时还可以对建筑设计软件的计算结果进行分析。如果有问题,还可以对建筑物的实际受力情况和工程建设中的计算结果进行再次分析,然后对建筑物结构的设计重新进行调整,灵活处理构件之间的关系,保证建筑结构的安全性和协调性。概念设计不仅综合了传统设计理念的长处,同时还在此基础上改善传统设计理念中的不足之处,从而解决建筑整体上存在的理论问题。

4概念设计在建筑结构设计中的具体应用

4.1概念设计在建筑结构方案选择中的应用

在进行建筑结构设计之前,我们需要选择合理的设计方案,一般我们会采用概念设计中思想比较好的设计方案,目的是保证方案的合理性和经济性。我们在选择基础设计方案的过程中,需要对施工现场的不同影响进行综合考虑,比如说地质条件、载荷分布情况等等,根据这些因素来确定最终的设计方案。在对地基基础设计之前,我们应该要根据之前得到的实地勘察报告进行分析,之后再进行设计,如果没有及时得到实地勘察报告,设计人员应该要收集一些相关资料,从而全面掌握施工现场的情况。我们只有在掌握比较完整的信息的前提下,才能够保证设计工作的合理性和准确性,设计人员同时也要注意在同一单元中要采用同一单元结构体系。

4.2概念设计在建筑物抗震设计中的具体应用

在建筑结构的抗震设计中,一般情况下都是通过设计人员确定建筑的初始尺寸,之后再计算出节后的实际刚度,根据刚度判断出地震力,最终得到需要配置钢筋的数量。在建筑设计的过程中,我们可以了解到建筑结构的刚度和地震力以及配置钢筋数量之间成正比关系,当建筑结构的刚度越来越大时,地震力也随之变大,配置钢筋的数量也会增加,结构的刚度就会更加强,相应的地震力也会增大。所以在建筑结构设计过程中盲目的增加钢筋数量会起到相反的作用,不仅不会减小震力,反而会使得地震的效果增强,对于抗震的效果也不是很理想。我们将概念设计应用到抗震设计中能够拓宽设计思路,进而获得理想的抗震效果。比如说我们在建筑物的主体和基础之间设置一些隔震层,这样就可以大幅度的降低地震给建筑物带来的影响。

4.3概念设计在建筑平面中的具体应用

在一些高层建筑的设计过程中,通常需要考虑到风荷的影响,一般建筑物越高,受到的风荷影响就越大,再加上建筑物长时间承受水平力的作用,会引起建筑物侧面移动。我们将概念设计引入到建筑物的平面设计中,就需要考虑到建筑物结构的侧移现象。设计师在选择建筑物形状时。要考虑到建筑物能否承受风荷的影响或者是建筑物能否将风荷影响降到最低。我们在对建筑物承受风荷影响进行分析的时候,首先要正确分析与其相邻的建筑物对风荷分布的影响情况,这样设计出来的建筑物才能够确保对风荷有一定的抵抗能力。

5概念设计在建筑结构中的注意事项

5.1选择合理的结构设计方案

结构方案的选择包括结构性形式、结构体系以及结构布置三者的选定,建筑结构设计的概念设计中,最重要的是选择合理的结构设计方案,在选择方案时,要充分考虑到结构设计方案的安全性、经济性、实用性以及合理性。设计师也要在进行结构设计时运用自己积累的理论知识和工作经验,对可能出现的问题进行充分考虑,其中包括建筑物受力和抗震性问题,运用多种设计方法选出合理化并结合实际情况的结构设计方案,比如我们在选择结构体系时,首先我们要熟悉各种结构体系的特点,再结合建筑的实际情况选择出合理的结构体系,在结构布置一开始,我们要充分考虑到建筑物的受荷面积和建筑层数、建筑空间以及功能等,利用积累的经验数据、公式来初步选择和布置,切记不能盲目布置,结构的合理性将会直接影响到结构设计的进度和质量。

5.2选择合适的计算简图

计算简图是建筑结构设计师在进行建筑结构设计时必须要使用到的工具,她会辅助设计师来开展相关的建筑结构设计工作,所以在进行概念设计时,我们必须要保证计算简图的正确性,同时要结合实际情况判断构件会受到哪个方向的力,判断出受荷是否均匀,合理的受力分析是计算简图是否正确的前提,而错误的计算简图会导致建筑结构设计出现严重的失误,直接影响到建筑结构,甚至是安全事故。此外,设计师要充分考虑到实际结构中的节点应该是钢接点或者是铰接点,总之要保证计算简图的设计误差要在允许的范围之内。

5.3正确分析计算结果

在建筑结构设计过程中,肯定会应用计算机软件进行辅助设计,但因为目前计算机软件的种类太多,不同的软件之间存在着差异,因此,建筑结构设计师要对计算机软件的计算过程有所了解,不能完全照搬计算软件的计算结果,要在验证计算结果的基础上再加以利用,避免因为计算结果的失误给建筑结构设计工作带来影响。在计算前要输入正确的计算参数,得到数据后要做出合理的判断,正确取舍数据。

6结束语

建筑结构概况范文5

关键词: 概念设计; 结构措施; 建筑结构设计

概念设计在建筑结构的设计中具有很重要的位置, 概念设计体现的关键就是先进的设计思想在建筑设计中的体现, 一个建筑工程师的主要任务,就是通过对于建筑空间中整体概念的把握来实现总体的结构方案, 还可以有意识的进行结构与结构,构件与结构的整体关系的处理。

1、概念设计及其重要性

对于一个优秀的结构工程师来说, 优秀的概念设计一定是先进的、有效的设计。一般来说, 优秀的结构设计师的结构概念是与他们的阅历以及实践有着很大联系的, 经验丰富的结构审计师所参与的结构设计实践肯定也是非常多的, 积累了相当丰富的设计经验和结构概念, 所以他们所设计出的结果也是具有规范和创新性的。一个建筑工程师的主要任务就是通过对于建筑空间中整体概念的把握来实现总体的结构方案的设计。但是随着近几年来社会分工越来越细化, 使得很多的结构工程师对于传统的结构设计越来越依赖, 很死板的根据计算机的程序、设计手册以及相关的规范来进行设计, 甚至拒绝采用新技术和新工艺。由于现行的结构设计的理论还存在着一定的缺陷和不足, 所以我们更加要强调概念设计的重要性, 例如, 在进行混凝土的结构设计时, 弹性理论的计算方法是内力计算的主要基础, 而对于截面的设计, 则是以塑性理论极限的设计方法为基础的, 所以就这一点两者会产生一定的矛盾, 这一矛盾的存在就使结构实际能够承受的压力状态与计算出的结果产生较大的差距, 为了弥补这一计算理论的缺陷, 还有就是对于一些结构设计存在的无法大量计算的情况, 都是需要概念设计来进行满足的,而且由于计算机所得出的数据过于精确, 使得一些结构的设计人员会产生误解,所以对于结构设计师来说, 要想真正有效了解结构的工作性能, 就必须进一步加强对于概念设计的培养。

2、概念设计在建筑结构设计中的应用

(1)建筑场地的合理选择。建筑场地的选择作为设计前首要考虑的因素,也是对于建筑设计起着决定性与基础性的因素。在进行建筑场地选择时一般要考虑以下因素:防护距离、建筑退界、日照间距等。此外在建筑设计中还要尽量避免在危险地段选址,实在不能避免的情况下可以结合相应的抗震措施,在设计前进行抗震地点以及勘测进行分析。

(2)基于现场情况选择建筑结构。一旦建筑场地选定后就要根据建筑的地形特点以及建筑形式对建筑基础进行选择。一般使用到的基础包括桩基础、箱型基础等。其中桩基础主要适用于土质松软或者是负荷较大的多层结构中,在高层建筑中具有较广的应用。尤其是在天然的地基中这种桩基形式可以将载荷从上部传递到下部,从而保证稳定性与可靠性。此外箱型基础具有优良的整体刚度,可以实现将载荷均匀的传递到下部结构,保证了结构的整体稳定性,避免或者减小基础的不均匀沉降,对于提升建筑的抗震性能具有重要的意义。

(3)建筑主体结构的选择。建筑结构的设计一般要遵循对称与合理的原则,一般建筑结构的对称是通过抗侧力结构主体为对称,例如剪力墙结构布置。为了实现机构对称一般可以使用调整建筑物质心、结构侧心以及平面形心的距离,从而达到结构的对称性。

3、结构措施体系以及协同工作

(一)协同工作

协同工作是一种主要应用在工业产品的制作和设计中的一种结构设计的概念, 它是针对任何一个工业产品来说, 产品的某些零部件在保修期内出现了损坏, 致使机器的整体运转受到影响。对于建筑设计来说, 就是在建筑结构的设计中协同工作, 让建筑设计工程的每个零部件能够与其他的零件进行配合, 发挥每个零部件的作用,所以这就要求每个零部件除了应该具有相同的寿命之外, 相互之间所承受的压力也应该是相同的, 不可以出现长期的受力不均的情况。在协同工作的结构中, 上部和基础应该保持一个有机整体的关系, 不能分离开来。

(二) 材料利用率以及协同工作

建筑结构的设计应用协同工作进行还有另外一种含义, 是全面利用材料。 通常情况下,利用材料越多则代表有着越高的应力水平,在建筑结构中也有相对高的工作程度。我国正处于发展中国家的情况下,建筑结构设计主要是为了可以花费最少的费用,建设最优的建筑物。因此建筑设计时对于结构材料是否能够得到全面的利用有着一定的要求。矩形截面梁的受弯构件属于相对普通的,其利用材料的概率相对比较低,主要有两个方面的原因:首先是在接近中和面的交线位置有着较低的应力水平;其次,在一般情况下弯矩是沿着结构梁改变的,这种情况对于梁的受力截面来讲,很多受力部分,不管边缘时受到压力或者拉力的影响,都有着较低的水平应力。通过运用结构概念梁结构具体的受力特征进行分析,具体是由于梁结构的截面积出现受力变化,只有在受力构件处于轴心受力的情况时,才能给加大利用材料的概率,因此就有了平面桁架的结构,可以讲平面桁架解读为梁结构被“掏空”,去除梁结构中的材料,不仅达到经济的效果,还能减少结构的重力,所以平面桁架的上弦应该对应于梁结构的受力的边缘,下弦应该对应于结构受力的钢筋。腹杆在桁架中的受力要和梁结构中压力、拉力保持相同的受力方向。

把结构受力的截面单一的加大是不高明的办法,尤其是结构上部的水平杆,应该尽量的加大结构上部水平杆的刚度,给结构平面提供一定的约束,若将结构平面外支撑的结构相互连接变成桁架,这种做法就能够将平面桁架改变成交叉平面桁架,逐渐变成空间网架。由于空间网架结构较高利用材料的概率,水平应力相对来说也比较高,因此在大空间以及大跨度的建筑结构中得到普遍应用。但因为空间网架有压杆结构的存在,压杆结构没有较高的水平应力,导致了无法使用高强的材料。所以,应该在结构中将压杆尽量的消除或者减少,从而形成悬索结构,该结构中全部的杆件结构都属于拉杆,因此悬索结构成为大跨度结构建设中的重要选择。

目前,混凝土以及钢材的材料广泛使用在建筑结构施工过程中,相对全面提高建筑结构的刚度以及稳定度,特别是将钢管和混凝土互相混合使用,这种方法属于在建筑物建设中一种创新的体验。在建筑结构建设中出现钢管混凝土,不仅使建筑物结构满足了抗震能力的具体需求,同时超高层建筑物受到限制的情况也得到了相应的解决。

结语

在建筑结构的设计中, 必须要在整体的工作中重视相互协调的工作重要性, 作为一名优秀的建筑结构设计师,通过在建筑设计中利用概念设计构造出更为合理的建筑结构体系,并达到节省原料的目的,吸取更加丰富的设计经验, 还应积极引用国外先进的设计思想, 不断的充实自己, 尽量使自己设计的产品做到最好。

参考文献:

建筑结构概况范文6

关键词:抗震概念 设计 高层建筑 结构设计

中图分类号:TU208文献标识码: A

正文:

地震属于自然灾害,它具有破坏性强、无确定规律、不可逆转等特点,别绝大多数地震都发生在地壳中。根据抗震工作经验以及实际震害情况,利用科学实验研究的形式进行设计,对建筑及其结构总体的布置以及其细节构造做对应措施,避免建设中不利于建筑结构抗震的做法就是抗震概念设计。抗震设计由抗震取值与抗震措施构成,就是要通过对历次地震灾后情况统计,分析数值,提出抗震概念。在抗震概念设计中,既要保证建筑整体布置的稳定性,又要使建筑结构中的细节部位具有较好的抗震性能。

1.建筑抗震概念设计概述

运用概念设计方法,对高层建筑结构和布局进行设计,能够使建筑物达到很好的抗震功效,从而保障居民的生命财产安全。“概念设计”理论是理论设计同试验研究的结合,概念设计思想中融入了大量的工程实际经验,从而形成了概念设计的基本原则,根据这些基本原则来进行建筑结构设计以及整体布局的构建。随着高层建筑物数量的增加,高层建筑在各地慢慢普及。地震灾害引起的高层建筑物损毁而造成的惨痛代价,使人们越来越认识到高层建筑抗震功能的重要性。对于高层建筑物抗震结构设计,经过国内外相关研究发现,在高层建筑物设计阶段中,借助结构概念设计方法,能够很好的保证建筑物的抗震性能。在高层建筑物的抗震概念设计中,通过对历史上各种地震灾害进行分析和模拟试验,可以对建筑物结构的抗震性能进行定性和定量分析。然后结合国内外一些高层建筑抗震设计优秀经验,来确定建筑物的结构设计方案。因此,利用抗震概念设计方法来进行高层建筑结构设计,可以解决结构设计中最基础、最关键的问题,保证建筑结构的整体性和稳定性。进行建筑物抗震概念设计时,需要摆脱只依靠计算的传统结构设计误区,从结构设计的规则性和整体性出发。遇到一些难以通过具体规则进行解决的问题时,可以通过“概念”方法来进行分析,从而做出正确的判断,做好高层建筑结构设计工作。

2 抗震概念设计一般原则

要保证建筑物结构具有很高的抗震以及抗风性能,尤其是抗震性能,还要同时保证建筑物结果符合设计需求和使用需求,在建筑物结构抗震设计是就要有一定的原则,其一般原则有: 建筑结构要具有简单性; 建筑结构要具有适宜的刚度以及良好的抗震能力; 要保证建筑结构均匀、规则; 保证建筑结构的整体性。例如: 在处于地震多发或可能发生地区的底框房屋设计时,应该注意其结构是上下两部分受力不同的,具有上下极限变形能力悬殊的特点。在小震作用下是上部砖房起控制作用,当处于弹性阶段时,验算的重点应该是砖墙部分; 当砖墙开裂时,验算的重点就应该是框架部分。另一方面由于底框房屋其侧向变形协调是靠楼板有足够的水平刚度来实现的,所以不仅需要现浇底层楼板来达到其应有的水平刚度,而且还要保证底层楼板有一定厚度。

3 抗震概念在高层建筑结构设计中的应用

3.1 选择有利的地基和场地

根据我国以往发生的多次发地震造成的建筑损害情况分析,表明了地震对建筑物的破坏程度受建筑物所在场地地形以及地基的影响较大。一般情况下,建筑场地条件包括局部地形、断层、地基土层、沙土液化等。在场地和地基的选择方面,表层覆盖层的厚度越小、土质硬,所以其承载力就高,稳定性也越好,在发生地震时地基不易失效; 但是表层覆盖层的厚度越大,土质越软,那么对地震的效果作用也就会越大倍数的放大。另外,场地周围如果有突出的山梁或者是孤立的山包,那么也会对地震效果放大。地震中,在断层处常会出现地基失效、地层错位、滑坡、土体变形等现象。因此,在高层建筑抗震设计时,要选择硬质场地,尽可能避免不利因素的场地选择,当实在无法避免时,就要采取必要的措施,较少地震效果的输出。

3.2 对建筑平面以及里面科学的布局

在进行建筑结构的设计中,应该保证建筑平面和立面的规整性。在建筑抗震设计中,使结构的刚度中心与质量中心相重合,以达到建筑平面与立面规则、简洁的效果。那些建筑平面不规则建筑物的质量中心和刚度中心一般情况下不能够重合,这样在地震中建筑结构会发生扭曲,增加了地震的破坏力。对于建筑的立面设计,要避免有突变的阶梯立面出现,降低建筑的重心,并且保证凸出建筑主体的建筑部分高度,避免在地震中出现鞭梢效应。建筑物的高度与地震造成的损害成正比,所以,在高层建筑建设过程中层数和高度都要有一定的限值。在保证建筑平面与立面的平整要求后,还应该考虑建筑的外观造型设计上美观、大方。这样既能达到抗震效果,又能符合建筑的使用条件。

3.3 对建筑结构合理的选择和布置

在建筑结构的选型上要根据许多综合因素考虑,这些因素包括建筑的高度、建筑用途、设防烈度、基础、地基、材料、施工、场地等,还要在经济技术和经济条件进行比较以后确定建筑选型。对于建筑结构的布置方面,应该遵循“平面对称、竖面均匀”的原则。还应该注意的是,纯框架高层建筑中,要尽量防止出现框架柱和楼梯斜梁或平台梁直接连接的情况,因为这样会将框架柱变为短柱,发生地震就容易产生剪切破坏。

3.4 保障建筑结构的整体性

只有保证建筑结构的整体性,在发生地震时建筑结构的各个部件才能相互协同工作,使建筑结构的抗震效果更加显著。建筑结构的抗震力是由结构整体刚度以及整体的稳定性决定的,在高层建筑施工中使用型钢混凝土结构或现浇钢筋混凝土结构,可以实现结构整体稳定性效果,这两种钢筋混凝土结构具有整体性好、水平刚度大等优点,使用这两种钢筋混凝土结构不但可以解决滑移问题,还可以增强楼板刚度,达到抗震效果更好。

3.5 对于其他非结构部件的处理

建筑物中非结构部件对抗震有影响的有: 框架填充墙、墙板、楼梯踏步板、内隔墙等。在地震中,这些结构也会在不同程度上参与抗震工作,改变这些结构的承载力以及刚度,或者是改变整个结构,或许在地震中这些结构会起到意外的效果。所以说,对其他非建筑结构部件进行合理的处理,能更好的提高建筑物的抗震能力,减少地震给其造成的损害。

4 总结

随着我国经济水平的快速提升,人口迅速的增加,城市土地资源严重匮乏,为了解决这一难题,中高层建筑乃至于超高层建筑在城市建设的过程中越来越多。众所周知,建筑物层数越多,高度越高,它的抗震效果就越差,在地震发生时对其的损害程度也就越多,这严重威胁着人民生命财产安全。所以在高层建筑结构设计中应用抗震概念设计,在建筑结构施工的各个方面,对建筑结构抗震设计进行完善,消除建设过程中出现的不利于建筑结构抗震的操作。在高层建筑结构设计中应用抗震概念设计,有效的提高了建筑物的抗震能力,能有效减少地震对建筑物的损害,从而保证人民生命财产安全。

参考文献

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