建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基本方法及發(fā)展趨勢(shì)分析

1、<p>　　建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基本方法及發(fā)展趨勢(shì)分析</p><p>　　摘要：本文對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的相關(guān)基本方法，并提出應(yīng)用概念設(shè)計(jì)來提倡建筑設(shè)計(jì)師進(jìn)行創(chuàng)造性設(shè)計(jì)，以此推動(dòng)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的長(zhǎng)足發(fā)展。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu)；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；基本方法；發(fā)展趨勢(shì)； </p><p>　　中圖分類號(hào)：S611 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)： </p>

2、<p><b>　　引言 </b></p><p>　　建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是十分復(fù)雜的工作，因此需要建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員認(rèn)真地分析施工的現(xiàn)場(chǎng)和施工集團(tuán)的特點(diǎn)，充分地發(fā)揮自身的優(yōu)點(diǎn)，采取合理的設(shè)計(jì)方法以提高建筑工程的質(zhì)量。建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)人員在實(shí)際的工作中要嚴(yán)格地按照國(guó)家的設(shè)計(jì)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行設(shè)計(jì)，不斷地加深對(duì)于當(dāng)前的建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中遇到的問題的理解和研究，努力提高自身設(shè)計(jì)水平和職業(yè)道德素質(zhì)

3、，以保證建筑工程的高質(zhì)量，確保好人民群眾的生命和財(cái)產(chǎn)安全，更快地推動(dòng)我國(guó)建筑行業(yè)的發(fā)展。 </p><p>　　1建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的幾種基本方法 </p><p>　　1.1 建筑結(jié)構(gòu)平面圖繪制在繪制建筑結(jié)構(gòu)的平面布置圖之前，筆者需說明的是：是否要輸入相關(guān)的結(jié)構(gòu)軟件展開建模。若建筑所在位置是在抗震設(shè)防的6度區(qū)烈度內(nèi)，以建筑抗震的設(shè)計(jì)要求為根據(jù)，則無需展開截面的抗震驗(yàn)算，可是要與有關(guān)的抗震措施規(guī)

4、范相符。而對(duì)砌體結(jié)構(gòu)而言，若時(shí)間不足，則無需在軟件之中建模，可直接設(shè)計(jì)。但需要注意整體受壓及局部受壓這個(gè)問題，在必要情況下需展開人工復(fù)核。防御局部受壓的措施應(yīng)是按規(guī)定在梁下進(jìn)行設(shè)梁墊或者是設(shè)構(gòu)造柱等。若時(shí)間較充足，則應(yīng)輸入建模，這樣利于通過軟件展開荷載導(dǎo)算。除此之外，若建筑所在位置是超過抗震設(shè)防的7度區(qū)烈度，則必須輸進(jìn)軟件建模，一般在繪制建筑結(jié)構(gòu)平面圖時(shí)，若無建模，則可在建筑圖之上直接繪制結(jié)構(gòu)圖，在這個(gè)過程中，需刪除對(duì)建筑無用的部分，利

5、用軟件建模的圖層功能可以直接凍結(jié)有關(guān)層，進(jìn)而再構(gòu)建新的建筑結(jié)構(gòu)圖層，例如圈梁層、板鋼筋層、構(gòu)造柱層以及文字層等，這樣可加快繪圖效率，利于在不同建筑結(jié)構(gòu)平面圖之間進(jìn)行移動(dòng)、復(fù)制、拷貝及刪除。 </p><p>　　1.2 屋頂及屋面的結(jié)構(gòu)圖繪制若建筑為坡屋面，處理結(jié)構(gòu)的方法有梁板式和折板式。前者適用不平整的建筑平面，板跨度相對(duì)大的、屋脊線彎折或者屋面坡度較為復(fù)雜的坡屋面。反過來，則是適用后者。在板配筋時(shí)需要有全部的

6、或者部分的板負(fù)筋進(jìn)行拉通，以此來抵抗拉力?；跇?gòu)造的需要，板厚需≥120厚。除此之外，梁板折角位置的鋼筋布置必須要大樣的示意圖。筆者建議使用剖面示意圖與大樣詳圖來繪制坡屋面板的平面圖畫法，以利于建筑施工人員能正確掌握?qǐng)D紙。 </p><p>　　1.3 大樣詳圖繪制一般可在建筑的詳圖之上直接繪制大樣詳圖，不過需確保建筑詳圖十分準(zhǔn)確。也可在先前已做的詳圖之上進(jìn)行局部的繪制改進(jìn)，需強(qiáng)調(diào)的是要在保持建筑外形情況下盡可能

7、確保建筑結(jié)構(gòu)的受力合理以及施工的方便。要確保標(biāo)高及外形的尺寸；要弄清建筑標(biāo)高以及結(jié)構(gòu)標(biāo)高二者關(guān)系，需減的則減，無需減的則不減。 </p><p>　　1.4 樓梯平面圖繪制樓梯梯板需控制好撓度,梯梁需注意梁下的凈高應(yīng)和建筑的規(guī)范要求相符,梯梁位置盡可能讓上下樓層位置一致。局部不合之處可應(yīng)用折板樓梯。在內(nèi)折角處，折板樓梯的鋼筋需要斷開，以分別錨固，預(yù)防局部應(yīng)力過于集中。閣樓層位置的樓梯因有分戶墻，則需設(shè)抬墻梁。需注

8、意梁下相關(guān)的凈空要求,同時(shí)梯板寬度也需注意。首段梯板基礎(chǔ)需重視基礎(chǔ)沉降的問題,在必要情況下，應(yīng)該設(shè)置梯梁。 </p><p>　　1.5 基礎(chǔ)平面圖繪制基礎(chǔ)需合理選擇混凝土的標(biāo)號(hào)，需與結(jié)構(gòu)的耐久性規(guī)范相符；基礎(chǔ)配筋需與最小的配筋率規(guī)范相符；條基交接處的鋼筋設(shè)置需有選用的詳圖；條基交叉位置的基底面積嚴(yán)禁重復(fù)利用,需調(diào)整基礎(chǔ)的寬度；局部墻體之中局部荷載較大時(shí)，需基礎(chǔ)寬度；如果基礎(chǔ)圖中無法明確定位構(gòu)造柱時(shí)，則要給予準(zhǔn)確

9、的定位。 </p><p>　　2 我國(guó)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢(shì) </p><p>　　2.1 以功能為基礎(chǔ)的設(shè)計(jì) 功能設(shè)計(jì)的概念在于根據(jù)災(zāi)害荷載的不確定性(發(fā)生時(shí)間、強(qiáng)度、作用歷時(shí)等的變化)以及抗力的不確定性特點(diǎn)對(duì)不同風(fēng)險(xiǎn)度水平的災(zāi)害荷載作用(地震等)，將建筑物設(shè)計(jì)成滿足不同的功能要求，既保障建筑物在稀有大震時(shí)的安全，同時(shí)又使建筑物在整個(gè)運(yùn)行期充分發(fā)揮功能，維護(hù)和改建方便，符合經(jīng)濟(jì)目的。這

10、是我國(guó)建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范體現(xiàn)的“小震不壞，中震可修，大震不倒”原則的進(jìn)一步發(fā)展。 </p><p>　　2.2 系統(tǒng)可靠度、結(jié)構(gòu)的冗余度與防止連鎖破壞 整體性要求結(jié)構(gòu)具有必要的冗余度與延性，能適應(yīng)較大的變形并具有較強(qiáng)的耗能能力。此外，整體性還要求加強(qiáng)結(jié)構(gòu)各構(gòu)件的相互連接，特別是加強(qiáng)邊梁和結(jié)構(gòu)的連接。整體性促進(jìn)了結(jié)構(gòu)冗余度的研究。冗余度表示結(jié)構(gòu)具有多重傳力途徑，代表結(jié)構(gòu)抵御破壞和抵御運(yùn)行事故的能力。在新建結(jié)構(gòu)中一般不

11、宜采用單一傳力途徑。傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)安全度評(píng)價(jià)方法常常建立在單一構(gòu)件分析的基礎(chǔ)上，對(duì)于具有并行系統(tǒng)(冗余度)的結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)的抗力和單個(gè)構(gòu)件抗力之間的關(guān)系變得比較復(fù)雜。因?yàn)檫@種系統(tǒng)某一部件超出承載極限以后，作用力將在其它部件之間進(jìn)行重分配。系統(tǒng)的可靠度取決于并行系統(tǒng)的數(shù)目、構(gòu)件材料的力學(xué)性質(zhì)(本構(gòu)模型)和作用力重分配的方式等。這是目前可靠度研究中的一個(gè)重要方面。 </p><p>　　2.3 結(jié)構(gòu)投資的合理分配 傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)

12、方法根據(jù)滿足某一最低要求的安全度出發(fā)，安全系數(shù)的確定在很大程度上依靠經(jīng)驗(yàn)和判斷，顯然不能滿足工程建設(shè)日益發(fā)展的要求。一些研究者提出了運(yùn)用期費(fèi)用(life-cydecost)的期望值為最低的概念。運(yùn)用期費(fèi)用包括建造費(fèi)用、維護(hù)費(fèi)用、災(zāi)害事件(如強(qiáng)地震、強(qiáng)風(fēng))發(fā)生造成的破壞損失及修理費(fèi)用、傷亡損失費(fèi)用等。同時(shí)還要考慮不同時(shí)間費(fèi)用和損失的貼現(xiàn)(均化為按現(xiàn)時(shí)價(jià)格計(jì)算)。采用一定的計(jì)算模型可以得出運(yùn)行期費(fèi)用的解析表達(dá)式，從而獲得最優(yōu)解，求出最合理的

13、設(shè)計(jì)荷載和杭力水平。 </p><p>　　2.4 結(jié)構(gòu)振動(dòng)控制 在強(qiáng)震區(qū)，新建房屋或?qū)ΜF(xiàn)有建筑進(jìn)行維修加固，采用各種控制技術(shù)在美、日等國(guó)已經(jīng)相當(dāng)普遍。房屋隔震中比較廣泛應(yīng)用的是疊層橡膠支承。但橡膠材料在低溫時(shí)性能不好，需要加熱。隔震目的在于利用支承的柔性延長(zhǎng)房屋周期，減小地震力。通常橡膠支承延長(zhǎng)周期依靠增大垂直應(yīng)力，使橡膠變軟、變細(xì)，這相應(yīng)增加了不穩(wěn)定性。采用摩擦支承可以使情況得到改善?？梢詫⑾鹉z支承與摩擦支承

14、聯(lián)合運(yùn)用，調(diào)節(jié)它們承擔(dān)側(cè)力的比例。 </p><p><b>　　結(jié)束語 </b></p><p>　　綜上所述，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是一項(xiàng)全面且系統(tǒng)化的工作，需要有熟練的理論知識(shí)及靈活的創(chuàng)新思維、認(rèn)真的工作態(tài)度。設(shè)計(jì)人員需完全掌握結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的相關(guān)基本方法，同時(shí)對(duì)概念設(shè)計(jì)的概念、應(yīng)用規(guī)律等有高度的認(rèn)識(shí)。只有這樣，才能夠?yàn)槿藗冊(cè)O(shè)計(jì)出一個(gè)合理舒適的建筑環(huán)境。 </p>

15、<p><b>　　參考文獻(xiàn) </b></p><p>　　[1]孟兆勇.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)常見問題淺析[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品,2009(01). </p><p>　　[2]賴運(yùn)強(qiáng).當(dāng)前建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中概念設(shè)計(jì)的應(yīng)用[J].中國(guó)高新技術(shù)企業(yè),2010 </p><p>　　[3]屈俊峰，房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)內(nèi)容與存在問題分析，[J]，中小企