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建筑结构设计论文(共10篇)

建筑结构设计论文(共10篇)

第一篇:钢结构的建筑结构设计问题

1钢结构设计的前期工作

钢结构设计的前期工作主要有结构分析、结构评估、结构判断这些内容。在钢结构设计前期,设计人员一定要充分了解企业提供的资料,根据这些资料判断建筑结构设计有没有必要使用钢结构,接着,设计人员要建立力学模型,并对钢结构的各项参数进行评估。钢结构设计的前期最重要的工作是设计人员评估钢结构有没有达到施工的要求,同时要复要的参数。

2钢结构在建筑结构设计中存在的问题

2.1钢结构设计质量不高

钢结构设计的任务相对繁重,而且相关项目的设计费用较高,在一定程度上增加了钢结构设计的难度,所以很多设计人员都不愿意接这类工作。此外,有些设计单位缺乏钢结构设计的实践经验,往往将钢结构设计进行分包,一旦分包单位设计资质欠缺,就会给钢结构的设计带来安全隐患。另外,当前的设计市场没有相关法律的约束,也没有相应的监督,导致严重的后果,如工程事故的发生。

2.2盲目模仿外国设计方案

我国钢结构设计方案首要考虑的问题是经济效益,而外国的设计方案由于具备强大的经济实力的支持,往往不看重经济效益,因此我国的设计人员照搬外国的设计方案是不符合实际情况的。有些设计人员盲目追求设计的新颖而没有考虑成本问题,最终导致设计方案不合理。

2.3钢结构设计方案缺乏深度

承接单位和设计单位的分包,在很大程度上降低了设计的深度,甚至有些设计方案不能满足原设计的要求,例如柱脚设计的错误。埋入式、外包式、外露式是柱脚设计的主要类型,外露式主要在民宅中应用,底板的弹性和塑性变形决定了柱脚的刚度,所以底板出现变形就会造成钢结构的变形,设计人员如果不充分考虑这些问题,不进行内力分析,预留位移角限度值,一旦出现地震灾害时,就很容易破坏柱脚节点,损坏建筑物。

3钢结构在建筑结构设计中的改进措施

3.1规范设计管理,加大监督力度

钢结构设计的特殊性,要求相关部门审查承包商和设计单位的资质,比如钢结构构件的质量、钢结构构件制作能力、施工安装能力等。承包单位一定要有钢结构设计的资质以及钢结构安装资质,并且能在相关规定下,满足建设的要求。

3.2以实际为出发点进行钢结构设计

我国钢结构设计方案一定要重视经济效益问题,设计人员要充分考虑成本问题,不能盲目模仿外国的设计方案,一切从实际出发,充分考虑建筑的安全性、舒适性和实用性。例如钢结构的防火设计。钢结构的优点虽然有很多,但是也有一定的缺陷,主要体现在钢结构受温度的影响太大,因此其防火能力不强,远远不能满足人们的需要。钢结构受热在100~250℃时,当升高温度,会增大钢结构的塑性,同时降低钢结构的抗拉强度;当温度升高到250℃时,会降低钢结构的塑性,但是在一定程度上提高了钢结构的抗拉强度,导致蓝脆现象;温度在250℃以上时,就会造成徐变现象;一旦温度在500℃以上时,不仅大程度的降低钢结构的强度,而且会出现塌落的现象,造成一定的经济损失,情节严重的甚至会造成人员伤亡。因此,设计人员要重视钢结构的防火设计和隔热设计。在设计之前,设计人员要对建筑场地进行考察,确定建筑的防火等级,然后结合相关的规范要求进行防火设计,提高钢结构的防火能力。避免发生火灾时钢结构的变形及脱落。当前,提高钢结构的防火能力的主要方法是将防火涂料涂在钢结构的表面,使钢的构件的耐火能力得到有效的提高。主要注意的是,设计人员在做设计时,一定要考虑发生火灾时疏散人员问题,使安全出口和疏散通道的设计合理化。

3.3重视钢结构深度的设计

3.3.1钢结构的防腐设计摘要:经济的快速发展在很大程度上带动了建筑业的发展,在建筑中钢结构的应用有越来越多。钢结构具有很多优点,这些优点使得钢结构在建筑业备受欢迎。随着建筑造型和功能的多样化,对钢结构设计提出更高的要求,但是钢结构却在建筑建构设计中出现了很多问题。如何改进钢结构在建筑结构设计中存在的问题一直是业内人士重点研究的课题。简要介绍了钢结构和钢结构设计的前期工作,并指出了钢结构在建筑结构设计中存在的问题,最后提出了钢结构在建筑结构设计的改进措施,旨在为钢结构在建筑结构设计的完善提供参考依据。钢结构不能长时间暴露在空气中,因为钢结构在空气中暴露太久容易被腐蚀,如果钢结构存在侵蚀性物质,并且处在潮湿的环境,会加速钢结构的腐蚀程度。被腐蚀的钢结构不仅缩小了构建截面,而且导致钢结构的表层出现锈坑,在很大程度上减少了钢结构的使用寿命。因此,设计人员一定要重视钢结构的腐蚀问题,并且要结合实际的情况,想出最好的解决对策和最佳的设计方案,提高建筑的安全性。当前,钢结构的防腐设计通常都是将防腐防锈涂料涂在钢结构表面,从而达到保护钢结构的目的。这样的涂料的主要特点是电阻较大、附着力较好、致密疏水性较强,在很大程度上阻碍了氯离子、氧气和水蒸气的腐蚀,防腐作用效果较好。按照相关规定,室内的钢结构的涂料层的厚度至少达到100μm,而裸露在空气中的钢结构或者露天钢结构的涂料层的厚度至少达到150μm~200μm,而在地面或者地面以下的钢柱柱脚,最好采用C20混凝土将其包裹,同时涂料层的厚度至少在50μm以上。需要注意的是,如果钢结构处在酸环境中,则需要使用特殊的涂料如氯磺化防酸漆来保护钢结构。

3.3.2钢结构的抗震设计近年来,地震灾害的发生率越来越高,我国属于地震多发国,为了确保建筑和人们生命的安全,建筑结构的设计应当重视抗震性能的设计,设计人员要尽可能提高钢结构的抗震性能,从而提高建筑物的安全性和稳定性。建筑钢结构的设计,一定要确保钢结构的规正、匀称和简洁,同时连接方法要选择得当。柱子和屋架之间以及屋面板和屋架之间的连接一定要稳定牢固,确保地震发生时节点的稳定。另外,位置的选择、支撑形式的选用是否合理都会影响建筑的抗震能力,因此设计人员要慎重考虑这些问题,同时要积极做好抗震措施。此外,墙和柱之间的拉结要加强,并将高宽比合理调整,使之有效抗震。表1为钢结构设计铆钉连接的强度。

4结束语

针对钢结构在建筑结构设计中存在的问题,改进措施有很多:①要规范设计管理,加大监督力度。相关部门要审查承包商和设计单位的资质,比如钢结构构件的质量、钢结构构件制作能力、施工安装能力等,并且在相关规定下能满足建设的要求。②要以实际为出发点进行钢结构设计,设计人员要充分考虑成本问题,不能满目模仿外国的设计方案,一切从实际出发,充分考虑建筑的安全性、舒适性和实用性。③要重视钢结构设计的深度。钢结构设计的改进措施不可能完美,需要设计人员和施工人员在不断的实践中总结经验,不断的改进,才能更好的促进钢结构设计的完善。

作者:付春松单位:广西建设职业技术学院广西大业建设集团有限公司

第二篇:建筑结构设计的问题和对策

1结构设计中存在的问题

1.1浇砼楼板质量的影响浇砼楼板质量好坏与否直接影响了建筑整体质量的好坏。主要分为钢筋不合格和砼的质量不合格;不合格的浇砼楼板会导致在温差较大的时候建筑出现开裂的情况。究其原因是因为现代的商品砼厂家,为了追求砼的可泵性,在其中添加了大量的水,这导致了砼的质量降低许多,从而导致开裂情况的发生。而对于楼板的钢筋存在的问题,主要是由于在建筑物钢筋底板由工人完成之后,在浇砼的过程中被不小心破坏了,这直接导致了在浇砼的楼板凝固之后,一些钢筋直接裸露到外面,还有的则是出现倒伏的情况。

1.2地下室外墙存在安全隐患地下室外墙的可靠对于建筑物的安全也起着至关重要的作用,它在结构设计中属于非常重要的一部分,对外墙的厚度防水性等等都有非常严格的要求,但是即便提高了关注程度,在实际的施工过程中依然经常出现意外。一些工作人员在设计中并没有能够很好地意识到外墙的重要程度,没有对外墙的施工要求进行了解,一味地追求完成工程,但是却忽略了工程的质量影响。

1.3含钢量降低在工程的设计过程中,有些企业的建筑商为了追求高利益,降低成本,打起了建筑所用钢材的注意。根本不考虑建筑的安全性,在结构设计之中,要求设计者减少钢材的使用量,而忽略了建筑原本安全要求使用的钢筋量,为建筑埋下了一颗非常严重的安全隐患。

2建筑结构设计的问题对策

2.1图纸设计尽量详细建筑图纸是非常重要的施工依据,在建筑结构图纸的绘制过程中,设计人员一定要严格按照图纸绘制规范进行,采用标准的图集,对于图纸的绘制,应当是越详细越好,对于建筑物比较重要的地方,更要提高注意。在图纸初步绘制完成后,设计者一定要对其进行严格的审查,确保图纸的准确无误。一份详细清晰的图纸不仅可以使工程的施工进度加快,另一方面也减少了建筑错误情况的发生。

2.2基础选型科学对于建筑基础和建筑基础类型的科学选择有利于提高建筑的整体安全性,所以设计者在结构设计过程中,首先要对施工地的地理和气候情况进行细致的分析,确定该地的地震活动情况以及风压雪压等因素对建筑物的影响,然后据此来选择合适的基础类型。

2.3浇砼楼板质量的提高对于浇砼楼板的质量上所存在的问题,也是从两个方面分别进行解决。对于浇砼所用的砼的质量,一种解决方案是要求厂家提供更优质的砼,不过这个并不太现实,因为混凝土在从厂家运送到建筑工地的过程中容易出现凝固的情况,所以灰与水的比例较大,厂家一般不会同意。那么还有另一种解决方法,施工方可以自己进行搅拌,增加灰与水之间的混合比例,使泥浆达到合格的标准。

2.4地下室外墙设计更合理对于地下室外墙的设计方面,要对整个建筑主体质量进行考虑,同时根据当地地质的实际情况,确定合适的外墙厚度,对于混凝土的强度的设计上不能太大,因为会导致开裂情况的发生,但是也不能太小,绝对不能低于C30。此外,对于整个外墙实际施工方面,有关部门一定要加强管理,确保整个外墙施工过程合理规范。

2.5遵守设计规范对于企业主要求降低建筑设计中钢筋用量的情况,设计者要严格遵守有关规定进行计算,绝对不能因为上级领导的压力就私自降低建筑用钢量,应该严格根据建筑的实际情况,进行合理科学的结构设计,使整个建筑的设计都处于合法的状态。此外设计单位也应该加强建筑结构设计的质量管理,确保建筑结构在设计中的合理科学。

3总结

建筑结构的设计的准确性和安全性对于建筑的安全起到了非常重要的重要,设计者在对建筑结构的设计过程中一定要做到规范化和准确化,同时建筑结构的设计也是一件系统且较复杂的工作,设计者要能够对这些知识有全面的掌握,学会利用科学的计算方法,运用灵活的思维来对建筑结构设计中存在的问题进行解决。、

作者:孙善堂单位:潞安新疆煤化工(集团)有限公司勘察设计院

第三篇:高层建筑结构设计

1高层建筑结构计算中要点与优化策略

1.1高层建筑结构计算中计算软件选用的优化

在利用结构处理时,需要按照实际情况选择适当的计算软件进行处理,在选择三维空间分析软件时不能选取力学模型相同的,特别是在遇到受力比较复杂的情况下,譬如在对框支剪力墙进行分析的过程中,因为其产生了多次的变换,所以选择软件的过程中需要特别注意。同时在分析局部受力比较繁琐的构件时,还需要根据分析的结果对配筋设计进行改动。

1.2高层建筑结构计算中计算参数取值的优化

(1)将抗震功能加入建筑结构设计过程时,需要考虑结构的平扭转耦联,将其加到结构计算的过程中,要保证振型数等于或者大于十五,多塔结构的振型数需哟大于或者等于九倍的原振型数,同时还需要保证振型参与质量大于等于结构总质量的90%,如果达不到这个要求,就会在后面的计算过程中出现较大的误差,计算结果也不再具有参考意义。

(2)对高层建筑结构的内力位位移计算时,如果只把考虑梁、柱等关键部位结构构件的刚度,而不计算非承重结构构件的刚度,那么最终测量计算出来的自振周期就会比实际测量的值大,这样最终设计出来的结构受到地震的作用也会相对较小。特别是在设计框架结构过程时建筑的刚度很大,这样就会导致,过多的实心墙体运用会使得整个周期实测值变小;运用剪力墙结构时,较少的砖块使用量能够保证墙体的刚度较小,这样就能够保证测量值和实际计算值之间的差距较小。因此在对建筑结构进行设计过程中,在考虑建筑结构的抗震性能时需要将非承重结构的刚度等因素考虑进去,使用数据时也需要结合非承重墙相关方面的数据,通过一定的计算进行相应的改动,但是现在很多建筑设计师在对结构设计进行改进时,通常都是利用软件的默认值1.0,这样就会导致很多有其他结构的建筑都会存在很大的安全隐患,抗压抗震能力十分微弱。

2高层建筑结构设计中的要点与优化策略

2.1高层建筑结构设计中梁柱构造措施的优化

一旦当梁的腹板高度hW≥450mm,在梁的两个侧面应该按照高度配置纵向安排钢筋,每侧纵向钢筋的截面面积不应该比腹板截面积(bhW)的0.1%还要小,同时间距不应该比200mm大。在实行抗震设计的过程中,框架柱应该达到剪压比的需要,它的截面关键应该让轴压比来掌控。不过在结构设计里面常常会产生轴压比μN达上限甚至超限的现象,但箍筋的体积配箍率ρV却无法达到规程需要的状况。这就违背了框架柱的强剪弱弯准则,同时对柱的延性产生了一定的作用。

2.2高层建筑结构设计中过渡层设计的优化

如果剪力墙结构设计在过渡层或者转换层里面,比如底层框架剪力墙结构,这种结构在应对地震时能够展现出最大的抗剪切力合抗倾覆力矩,而且这种结构不利于它在地震中的受力。而且,因为受到了垂直均匀荷载的作用,转换层或者过渡层在受到剪力墙压剪以及拉剪作用,结构的横向荷载发生作用,会导致转换层或者过渡层剪力墙结构受到的很像承载力减少,同时结构的抗裂性也会降低。通过实验不难发现,一旦结构中的反复横向荷载和垂直同时作用时,转换层或者过渡层所受到的横向荷载以及承载力就会减少很多。可是如果按照平常的检验和计算对其进行检验时,如果结构的垂直荷载或者结构高跨比较小时,那么最后估算出来的剪力墙承载力就会比较大,这样会导致整个建筑的安全系数较低,抗震能力较弱。因此,在设计建筑结构转换层或者过渡层时应该在每个结构部分里加入构造柱和圈梁,这样就能够形成一个类框架系统,整个系统的抗震能力就得到了显著提升,结构过渡层或者转换层传送剪切力更加灵敏,延展性等各方面的性能会大大增强,整个建筑会更加趋于安全。

作者:苏科冠单位:化州市建筑设计院

第四篇:建筑结构设计的安全性

1建筑结构设计中提高建筑安全性的必要性

建筑特别是高层建筑如果存在安全隐患,那么当灾难发生时,对人员及财物造成的损失将是不可估量的,因此为了减少这些现象的发生,对建筑的安全性的要求就特别高。许多建筑之所以存在严重的安全问题,很大程度上是由于建筑工程管理者在进行建筑施工时,为了节约建筑成本,从而对建筑的材料的选取上一般采用价格便宜而质量较差的建筑材料以及在对建筑进行设计时使用的设计人员的专业水平较低,并不能完善的对建筑设施进行合理的规划与设计。所以,要想提高建筑的安全性,首先在材料的选取上要使用质量较好,耐久性较高的材料进行建筑构造。

2建筑结构设计的安全性定义

2.1安全性

在目前的建筑工程项目中,结构设计安全的实质就是通过在设计的过程中科学合理的设计出相关的施工标准和规范,从而保证建筑工程的施工安全以及建筑物的安全。所谓的建筑结构安全性也就是我们在施工的过程中确保建筑安全施工、正常使用的基础上,利用建筑结构能够承受的荷载力以及破坏应力来进行全面系统的计算,从而对于工程中极容易产生或者发生的突发事件来进行全面的处理。可以这么说,在目前的建筑工程项目中,安全问题是整个建筑工程施工的核心,也是建筑事业发展的灵魂,任何一类建筑工程在施工建设中都必须要将安全放在第一位,在安全的基础上来进行施工。

2.2经济性

经济性是目前建筑设计工作的主要目的和基础所在,也是实现建筑设计安全的基础前提。在工程设计的过程中,我们只有确保了建筑结构的整体性与安全性,才能够在工作中充分发挥工程质量和相应的施工效益,从而做到最大的施工经济性与实用性原则。在正常情况下,建筑工程在设计的过程中确保其工作性能的目标主要是为社会发展创造出更多的经济效益。

2.3耐久性

一般来说,在工程项目中我们常说的建筑结构耐久性也就是可靠性,这种可靠性在建筑设计中不仅仅包含了建筑结构的整体性、安全性和经济性,也包含了工程结构的质量性能。通常,安全性、经济性以及耐久性是整个建筑结构可靠性的重要标志,也是建筑工程在设计中是否按照相关规范来进行施工设计的关键所在。在相关规定条件下,做好建筑结构耐久性设计对于预定功能的发挥至关重要,对于提高建筑结构的整体性与安全性和十分必要,同时有效的促进了建筑事业的迅速发展。

3建筑工程结构设计中提高建筑安全性的措施

建筑结构的设计对建筑结合的安全性有着重要的影响,因此,要想提高建筑结构的安全性就必须要抓好建筑结构设计这个环节,我们应该从以下几个方面对建筑结构的安全性进行考虑,提高建筑结构安全性。

3.1规范建筑结构设计的制度

一个良好的设计必须要有相关的制度做保障,建筑结构安全设计也不例外,要想提高建筑结构的安全性,在建筑设计的过程中我们必须要严格按照相关的标准或相关的制度进行。建筑结构的设计人员必须具备相关的设计资质,设计完成后要经过相关人员进行审核,审核完成后再由总设计师进行审批,这样在审核和审批过程中能发现很多问题,对设计中出现的问题及时的进行改正,提高建筑结构的安全性。

3.2提高建筑设计人员对建筑结构的安全意识

设计人员对建筑结构安全意识的提升对建筑质量有着重要的影响,为了提高建筑结构设计的安全性,设计部门应定期组织设计人员进行安全意识的培训,使其在建筑结构设计的过程中始终保持高度的安全意识,提高对建筑结构安全性的认识,在建筑结构设计的过程中建立奖惩机制,对出现的问题及时进行整改。。结构设计人员应正确看待抗震性能等关系到建筑结构安全方面的因素,保证国家、人们的生命和财产安全责。根据不同地区地震发生的概率和强度不同和设计相应的抗震指标,减少不必要的浪费。

3.3严格规范结构设计要求

建筑设计人员应该严格按照相关的规范进行设计,对相关的规范要熟练的掌握,对在建筑设计的过程中出现问题及不合格的地方及时的进行中整改,来提高建筑的质量与安全性。建筑结构设计人员要对本行业的所有技术规范要求做到熟知,并应用于实际工作中。

3.4推进科研开发

随着建筑事业的发展,特别是现今建筑行业的飞速发展,建筑结构设计的内容越来越复杂,难度越来越大。从另一个角度来说,我国建筑结构设计对设计人员知识的深度和广度有了更多的要求。在此种情况下,现有的结构设计程序已不能满足设计人员的需求。所以,提高结构设计中建筑的安全性,需要设计者和其他专业人员合作去进行科研开发,推新创新。结束语我国的建筑结构设计依旧存在着许多的问题,这些对于工程施工来说影响很大。本文通过对这些问题进行分析,提出一些加强建筑结构设计中安全性的措施,对于我国的建筑业来说具有一定的促进作用。

作者:翟莹张欢单位:上海汉丰建筑设计有限公司辽宁分公司沈阳市科教建筑设计研究院

第五篇:建筑结构施工特点

1高层建筑结构施工特点

当前高空作业越来越多,高层建筑作为高空作业主要建设对象之一,在建设过程当中需要注意的地方很多,下面让我们结合高层建筑的结构施工特点来作具体分析:

1)高层建筑结构施工环节多。高层建筑都具有楼层多的特点,这导致了高层建筑在进行施工过程当中的工作复杂多变,施工环节也随之变多,高层建筑的施工难度也随之增大。在进行高空作业当中需要时刻注意各个环节的安全问题,特别是建筑材料、工作所需要的机械设施和建筑人员运输等几个环节的安全,因为这几个环节是进行高层建筑结构施工的重点之一。

2)高层建筑结构的施工工程量大。高层建筑结构的施工作为一个大型又复杂的工程,它的施工工程环节比较复杂,工程的项目也比较多,这很容易造成多个项目共同工作局面的发生,在工程量大的高层建筑结构施工当中,需要注意事先对工程项目的施工做好规划,在工程建筑过程当中要做好对施工人员的协调管理,这样才能够更好的应对大工程的高层建筑在动工过程中的种种问题。

3)高层建筑地基埋深度深。高层建筑属于楼层比较多,高度比较高的一项工程,因为这项工程涉及的高度和体积,所以高层建筑结构在建设过程当中的稳定性是其中最为重要的问题之一,为了保障高层建筑结构的稳定性达到标准,需要对建筑进行测量,这样才可以知道怎么样去做好地基,知道地基基础的埋深度为多少,一般来说,地基基础合理的埋深度至少是建筑高度的1/12。

4)高层建筑结构施工的时间长。根据调查显示,最简单的高层建筑的施工最少也需要2年左右才可以基本完成,所以为了保障高层建筑的结构安全和快速的完成,需要对高层建筑的施工事先做好规划并制定相关的措施,这样才可以让高层建筑结构的施工在最短的时间之内完成。

5)高层建筑结构施工的技术要求高。高层建筑结构在施工过程当中最主要采用现浇钢筋混凝土这一材料,所以需要重点研究钢筋的连接、模板的加工、结构的安全和高性能的钢筋混凝土这几项技术,而对建筑消防、建筑装修、建筑防水这几项的要求也很高,所以这导致了高层建筑结构在施工过程当中的技术难度大大的增加。

2高层建筑的施工技术分析

在我国高层建筑施工过程当中施工技术是非常重要的,以下几点是高层建筑主要的施工技术,具体分析如下:

1)地基基础的施工技术。我们国家各个地区之间地质差别很大,所以各地的高层建筑的地基基础需要根据各个地区的地质条件来决定。若是建设高层建筑的所在地的地质持力层深,地质复杂,而地基基础的埋深度不高,那么必须要采取桩基础,但是因为我们国家钢的产量很少,所以地基不适合采用钢桩,比较适合使用现浇钢筋混凝土桩,现浇钢筋混凝土桩在最近几年发展很快,并且这种混凝土桩在灌注过程中的噪声小、造价低廉而且适应能力很强,所以可以把现浇混凝土桩当作地基施工技术的发展重点。但需要注意当地基基础埋深度非常深的时候,为了保障施工安全,适合采用沉井法施工。

2)预制模板技术。对高层建筑来说,施工工期是决定建筑施工技术好坏的关键,所以,为了能够很好的增强高层建筑主体结构的性能,利用高层建筑结构施工的反复性特点和竖向构造施工这一优势,运用滑模法和爬模法来控制施工工期,在高层建筑施工当中把滑模法和爬模法结合起来,这样可以提高高层建筑施工的成效,而高层建筑的所有施工技术当中预制模板技术是其中唯一一个把滑模法、爬模法结合起来的技术,它可以起到缩短施工工期的作用。

3)高层建筑钢结构施工技术。高层建筑在施工过程当中,钢结构的施工技术在所有的施工技术运用当中是应用比较广泛的,这也是因为钢结构施工技术施工的速度快和工业化强度高导致的,高层建筑的钢构造是具有大跨度的空间结构、钢和混凝土结构和高层的重型钢结构等多种施工类型,钢的热传递性很强,这导致了高层建筑的钢结构具有很强的热传递性,所以我们在使用高层建筑钢结构施工技术的时候需要增强对防火设施的设计施工。另外,钢结构施工技术需要运用到大型的塔吊,塔吊的起重能力决定了钢结构施工技术的效率,所以在高层建筑钢结构施工技术当中,吊装、连接和测控是关键的工艺。

4)高层建筑泵送混凝土技术。由于混凝土在我国拥有的数量多而混凝土的配比又是满足泵送混凝土施工技术的关键,所以泵送混凝土技术在高层建筑施工技术中获得了很大的发展,根据调查显示,我们国家为了使泵送混凝土技术的需求得到满足,往往会使用掺粉煤灰与化学外加剂这一个双掺技术,这样能够最大程度的提高混凝土的泵送高度,能够提升高层建筑的工作效率。

3对高层建筑建设的总结

随着我们国家经济水平的提升和人民生活水平的发展,现代科技技术的运用也越来越广泛,高层建筑工程的施工建设是一个非常复杂的项目,所以为了很好的做好这个项目,我们需要把现代科技技术运用到高层建筑当中,不断的提高我们国家高层建筑的施工技术水平,这样才能够使高层建筑建设得到更好的发展。

作者:任海贵单位:山西西山金信建筑有限公司

第六篇:高层建筑结构的抗震设计

1材料的选用和结构体系问题

混合结构钢筋混凝土需要承受的压力过大,这种结构以钢筋混凝土结构的位移值为基准,地震发生时,其弯曲变形的侧移较大,增加了钢结构的负担,抗震效果受到影响,这时就需要加大混凝土筒体的刚度或者是设置伸臂结构,通过加强混凝土结构的强度来满足抗震性能的要求。此外,结构体系或者柱距发生变化时,需要设置转换层。设置转换层时需要结合建筑所在地实际情况选择合适的模式,以减少本身的刚度,提高抗震性能。加强层和转换层都在本层形成刚度而导致结构刚度突变,常常会加大结构的剪力,很难实现预期效果,因此,需要通过加强转换层的刚度,来达到提高抗震性能的目的。提高转换层的刚度是一项复杂的工程,对技术人员的要求较高,因此,需要注意细节问题。材料的选择方式是多变的,不同的建筑不能一概而论,只有符合实际情况的材料才能够发挥其最大的作用,提高建筑物抗震性能和整体质量。在高层建筑中,应注意结构体系及材料的优选。目前,我国钢材产量已经居于世界前列,钢材相关产品的种类和数量也在不断增多,同时,我国钢结构的制造能力也在不断提升,技术日益成熟。在有条件的地方,建议采用新型钢结构混凝土结构或者是钢结构作为建筑结构,这样可以减少梁柱界面面积,提高结构的稳定性、抗震性能。调查显示,当建筑物超过一定的高度时,钢结构质量较轻而且比较柔软,因此,抗风性能较差,为了缓解这种情况,需要采用钢筋混凝土材料,如钢骨混凝土,提高钢结构强度和抗风振情况。工程经验表明:利用钢管混凝土承重柱,可使自重减轻65%左右,由于柱截面减小而相应增加了使用面积,使得钢材消耗指标与钢筋混凝土结构相近,而工程造价和钢筋混凝土结构相比又可降低15%左右,从而能够令工程施工工期缩短1/2。此外,钢管混凝土结构显示出良好的延性和韧性。1995年日本阪神地震震害说明,在钢骨混凝土构件中,采用格构式的型钢时,震害严重,采用实腹式的大型型钢或焊接工字钢的,则震害轻微。因此,在高层建筑结构中,若用钢骨混凝土构件,建议使用后者。不同地区的地质条件不同,因此,建筑结构和材料的选择也应该有所不同,具体选择哪种结构和材料应该根据建筑物的地质条件和建筑的种类性质等情况进行。

2关于新型结构与材料的探讨和应用

2.1脊骨结构(Inestructure)

脊骨结构在高层建筑中的使用比较广泛,这种结构通常使用在高大的门厅或者是地下车库中。根据建筑布置情况,可以简单地由支撑、外伸框架和单跨空腹梁构成,如果条件允许,也可以使用钢筋混凝土组合体系。脊骨结构的构件可以延伸,同时也可以与楼层的上部结构连接,避免薄弱楼层,因此,抗震性能较强。为了保证脊骨结构的抗震性能,必须要保证抗侧构件的刚度和稳定性。脊骨结构抗侧构件主要由倾覆力矩的轴力和对角支撑等组成,一个脊骨结构包括混凝土或者是组合巨型柱,要保证这些柱不影响楼层的使用。脊骨结构组成的几个要点:①为了有效地抗倾覆力矩及剪力,应该保证脊骨结构上下连通。②脊骨结构由众多巨型柱组成,为了保证良好的抗震效果,应该使巨型柱之间的距离加大。③脊骨结构属于建筑结构的一部分,应该与建筑结构保持一致,脊骨结构的主轴和结构主轴之间应该重合,只有这样才能保证结构的稳定性。④楼板结构应该将整个楼层的荷载转移到巨型柱上,提高结构的刚性和抗震能力。⑤如果脊骨结构本身能够提供良好的抗扭刚度,那么其脊骨结构在平面上包括的面积应该足够大,如果不能,则需要在脊骨结构周围设置周边框架。⑥脊骨结构的剪力膜设计应该与建筑整体设计相吻合,同时,保证剪力膜不影响地下空间的使用。

2.2剪力膜的三种型式

剪力膜的三种型式指的是以下几种:①带支撑框架,这种结构的巨型柱由跨过多层的对角支撑连在一起,带支撑框架的结构比较复杂,因此,一般使用在要求较高的建筑结构中。②带外伸框架的支撑筒体,这种型式的结构具有外伸性能,因此,能够将楼层荷载转移分化,因此,抗震性能较强。单跨空腹梁,无论是风力控制还是地震力控制的高层建筑,脊骨体系都能够得到很好的应用,最高可以使用在100层的高层建筑中。国外,脊骨结构已经得到了广泛的应用,如美国费城53层的拜耳大西洋塔楼。钢纤维混凝土结构是一种很好的新型复合材料,这种结构的纤维能够防止混凝土裂缝,有效地提高混凝土的抗拉、抗弯、抗剪强度等,比普通的混凝土抗震效果和抗震性能都强,且其抗冲击和抗疲劳等性能也有了较大的改善。因此,使用比较广泛。钢纤维中纤维的体积含量越大其强度越强,但是,根据工程的要求,纤维的含量是有一定的限值的,超过这个限值,搅拌起来就会有困难,且型式也不符合建筑结构的要求。总结以往的经验可以得知,一般情况下使用的钢纤维混凝土的体积含量应该保持在1%~2%,直径可以根据建筑物要求进行选择,保证配比的钢纤维结构能够正常使用。钢纤维混凝土梁柱节点的框架与普通的框架结构相比起来延伸性能和能耗都较高,荷载能力也较强,在梁柱节点上使用钢纤维结构能够有效地改善建筑结构的抗震性能,同时简化了施工程序,减少了施工工期,节约了成本。

3结束语

综上所述,新型高层建筑结构与材料在我国建筑中的使用范围还较小,因此,相关工作人员应该根据高层建筑抗震设计现状并结合国际趋势找到新型结构与材料的发展方向,深入研究,研发抗震性能好的结构与材料,只有这样才能够提高建筑的抗震水平,减少地震带来的危害,减少经济损失,进一步保证工作人员的生命和财产安全。鉴于新型高层建筑结构与材料的抗震分析与设计对于高层建筑发展的重要性,本文研究这个课题具有非常重要的现实意义。

作者:时建国单位:重庆卓创国际工程设计有限公司

第七篇:高建筑结构设计的安全性

1建筑结构安全性设计存在的问题

1.1建筑结构设计不合理

由于建筑结构设计者的知识和经验不足,导致其设计的建筑结构不合理,存在安全隐患或其他问题。建筑方面。布置竖向交通中心,确定整座建筑的电梯、楼梯的数量以及它们的布置方式,不能有效的保证整座建筑的防火安全;在进行建筑的内外部装修时,由于用料、构造和施工方法的不正确,导致建筑不能适应因地震、大风和温度变化所造成的变形和安全问题。在结构设计方面,建筑师没有考虑到现代高层建筑可能遇到的大风和地震时产生的巨大水平侧向力,对高层建筑的体型高宽比控制不严格,不能保证建筑的稳定性;建筑平面、体型、立面的质量和刚度不能保持对称和匀称,导致建筑的整体结构出现薄弱的环节;不能正确的处理因为地震、风力和温度变化等造成的节点构造变形等问题。对于建筑的设备和电气方面的设计,给水和供暖系统设计时没有考虑到因为建筑物高度的增大带来的压力,管道、炉片等耐压能力不足。此外,一些建筑设计者安全意识薄弱,在设计建筑结构时,没有考虑建筑的质量而只关注建筑的外形美观,导致建筑物安全性隐患。

1.2结构设计中偷工减料

在建筑结构的设计过程中,有些建筑设计单位为了谋取更大的利益,在结构设计上偷工减料,不注重建筑的质量和安全性能,从而导致建筑中钢筋等材料不能满足其性能要求,导致建筑物的质量不过关,降低了结构的安全性。虽然国家对建筑钢筋的最小配筋率有规定,但其比例是不一样的。因此,建筑设计师应加强对建筑配筋率的认识。目前在一些小的建筑公司,以提高项目效率,仍采用冷轧钢,虽然有足够的强度,但是其脆性比较大,不利建筑物的抗震性能,从而在建筑结构设计上存在安全隐患。

2加强建筑安全性设计的措施

2.1设计人员必须提高自身的安全意识

由于建筑设施的结构设计是一项长期、复杂的工作,不仅需要设计人员具备认真、严谨的工作态度,也需要有丰富扎实的理论知识。在具体的结构设计中,设计人员要在深刻理解相关规范的前提下,严格要求自己,保证进行的设计都非常明确。其次,设计人员还需要在空闲的时候对自己的设计进行定期的反思和总结,为以后的工作积累经验。最后,设计人员还应意识到建筑设施抗震性能的重要性,进行设计思想的及时转换。如果具备相应的条件,应到地震现场了解相应情况,认识到地震的危害形式与破坏方式,为以后的设计工作打下基础。提高建筑结构的耐久性与安全性,会对社会产生非常积极的影响,因此作为设计人员必须认真对待这个问题。由于当前建筑施工的水平,建筑设计的水平与社会总体经济的发展状况都会制约,影响到建筑结构设计的安全性。因此想要制定出合理的结构设计指标与规范,需要国家相关部门、经济界、工程界等各界人士进行共同的交流探讨。

2.2建筑结构设计要严格按照国家建筑结构规范来设计

随着我国国民经济快速发展,房地产迅速发展,建筑行业发展扩大,矛盾日益突出,这需要我国制定一系列的相应政策和法规来制约不良的现象行为。从而增强建筑的安全性,提高表1建筑结构安全性设计存在的问题建筑的质量。这些政策实施来规范企业的商业行为,对于违反它们的建筑企业还具有法律效应。国家建筑结构规范还要根据社会的发展来不断的完善如《火灾自动报警系统设计规范》,达到绝不给不法分子可趁之机。建筑设计者:①要认真研读国家建筑结构规范,真正地去理解它,来提升自己的专业知识和素质;②设计者在设计过程要遵守规范和法规;③建筑公司不合规范的举动,凭自己良心敢于提出问题,并且解决相应的问题,来避免出现安全重大事故。

2.3创新设计软件

任何一个行业的发展进步,都需要该行业不断的创新,随着建筑行业的发展,特别是现代建筑行业与电子技术结合在了一起,建筑结构设计的内容是越来越复杂,相对难度也是越来越大。从建筑结构设计的创新角度来讲,我国建筑结构设计对设计人员的要求从基本知识的掌握发展到需要对知识有效的扩展和拓宽。在这种情况下,传统的建筑结构设计已经不能够满足当今形势下的设计需要,但是在这种情况下还需要对建筑的安全性充分考虑,所以,需要结合计算行业的发展,利用建筑结构设计人员同计算机程序设计人员共同开发出一套精密的设计软件,使其能够更好的完成建筑结构设计工作,从而有效的提高建筑安全性。

3结束语

随着我国城市化进程的不断加快,大量建筑工程被兴建,建筑的质量安全直接影响着人们的生命财产安全,因此,建筑结构的安全性设计至关重要,然而,目前我国建筑设计中存在抗震度不高,结构设计不合理以及设计偷工减料等问题,因此,必须加强设计人员安全意识,创新设计软件,严格按照国家规定进行建筑结构设计,确保建筑物的质量安全。

作者:禹朝辉单位:安徽省宿州市建筑勘察设计院

第八篇:建筑结构设计的概念设计

1建筑结构概念设计的重要性

1.1概念设计使得设计方案更完美

概念设计能够在建筑设计过程中对整个设计过程进行构架、对比,进而选出最优方案。结构设计中运用概念设计就会使得最终设计框架更加清晰,这可以为结构设计后期减少很多工作量,与此同时,还能够促使设计方案更加经济稳定。

1.2概念设计鼓励创新思维

建筑结构设计人员随着实践经验的增多,概念设计就会做的越来越好,设计的方案就越好。可是,随着社会详细化分工,还有一些建筑设计人员过于依靠设计规定、参考设计规范,过度依赖计算机进行设计,这样做出的设计方案没有创造性。所以,在建筑结构设计中融入概念设计理念,能够激发设计工程师的创造性,为设计方案注入新的源泉。

1.3运用概念设计能够判别计算机计算结果的准确性

一般来说,把握概念设计能够确保在设计过程中应用合适的设计原则,同时还能够解决设计中存在的不足并提升设计质量。当技术人员发现了设计中的不足时,还能够应用概念设计去研究其原因,探索引起问题的原因,这种方式在判定计算机计算结果中尤其重要。此外,概念设计对计算机的计算结果还能起到补充作用。因为计算机只能对设计结果进行计算,不能处理设计初期数据,此时概念设计就起到了补充作用,通过概念设计可以找到投入最经济、效果最佳的设计计划。

1.4采用概念设计具有创新性

目前,工程师在结构设计中仍然停留在参照以前的设计、依靠规范的设计手册,运用设定好的计算机编程采用传统的设计模式进行设计,导致出来的设计方案没有新意,而采用概念设计恰恰可以避免这类问题的发生,工程师可以依据自己多年的经验展示自己的设计理念和设计思想,从而使设计别出新裁。

1.5采用概念设计可以使设计方案更具合理性

在建筑设计选择的阶段,采用概念设计可以有效的构思结构体系,在对比的同时做出正确的选择,最终的设计方案应具有清晰的思路及正确的定位,凸显出概念设计的经济性和可靠性原则,从而减少了不必要的麻烦运算。

2概念设计的理解和应用

2.1合理选择有利于建设的建筑场地

万丈高楼起于平地,建筑场地是建筑物的承载之地,对整个建筑物的结构设计有着不可忽略的重要性。建筑场地的抗震性能是必须要考虑的,为整个建筑选择一个抗震系数高的场地,尽量避免在抗震系数低的地段进行建造,如果实在没办法避免,应该想办法降低危险系数,这些都必须在建设之前做好准备。另外,选择一个承载力好的场地也是非常必要的。

2.2合理选择建筑基础

根据选择好的建筑场地的地形特征和结构形式进行结构基础的选择。如果是松软的地质且要建造高层建筑,天然的地基无法承受起荷载,需要采用桩地基,把建筑物的荷载传递到下面坚实的持力层中;如果建筑场地土质不均匀,为了改善不均匀沉降的问题,从而增加建筑物的抗震抗灾能力,则可以选择箱型基础;最后一种建筑基础是筏型基础,它整体的刚性大结构稳定性好,可以解决建筑物上部的超荷载,还可以解决其压力分布不均的问题。

2.3合理选择建筑主体的结构体系

建筑主体是一个空间的结构体系,目前我们在空间结构体系整体研究中还有一定的局限性,在设计工程中用了许多假定和简化理论,作为结构工程师我们更应该通过强化概念设计,灵活运用规范,运用概念设计理论对整个结构体型与各基本分体系之间的力学关系有透彻的认识,做到结构体型布局合理,受力明确,抗震性能好。结合建筑平面工程对结构体系进行合理的布置,通过调整结构刚心、建筑物质心及平面形心三者之间的距离使三者尽可能地靠近,以利于减小结构体系的扭转力,增强整个结构的稳定性,提高结构的抗震能力,同时也能节约工程造价。

2.4合理设计抗震抗灾防线

在进行抗震设计时,我们大多是通过初定的尺寸及砼等级,来进行结构刚度的计算,然后再根据刚度推出地震力,最后再依据地震力算出配筋的数量,刚度、地震力和配筋数量三者之间成正比例关系。有些人在抗震设计时一味加大某些构件配筋,认为这样有安全储备,这是不可取的,配筋的加大造成了刚度的增加,地震力也相应的增加,这样只会陷入一个恶性循环。如果我们把概念设计思想融入我们的结构设计当中,那么我们设计的思路就会进一步得到扩展,从而采用降低作用效应的新思路,比如说我们可以在础和主体间设隔震层,或者在建筑顶端放置“反摆”,这是就是避免了为了增加结构刚度而同时产生加强了建筑物的地震力。地震作用是一种随机性很强而且循环往复的荷载,建筑物的地震破坏机理又十分复杂,要准确计算或预测建筑物所遭遇的地震作用,还难以做到,所有我们在抗震设计中必须注重概念设计理念。抗震设防中概念设计的指导思想是结构刚度均匀对称、延性设计和多道设防。

2.5概念设计在电算分析中的应用

随着科学技术的发展,计算机及其结构程序在结构工程设计中得到了大量的应用。但是,计算技术在给我们带来方便的同时,也会让我们产生过分的依赖计算机的习惯,陷入认为电算结果是绝对正确、可靠的误区。因为不同的计算机软件的选择、使用或数据输入不当造成的计算结果不合理、甚至错误无法被及时发现,我们有必要在电算分析中融入概念设计思想,结合计算技术得到的结果和结构设计师本身掌握的专业知识和多年的实践经验来判断结算结果的准确性。

3实际案例分析

3.1建筑工程概况

该建筑工程为漳州市某小区的2#楼,结构总高92.59m,地下一层,地上三十层,一层为商铺;二层为错层,一半为商铺一半为住宅;三层及以上均为住宅,总建筑面积超过1.3万平方米。风荷载设计基本风压按50年一遇的风压采用:0.60kN/m,地面粗糙度:B类,风载体型系数:1.4。本地区的抗震设防烈度:7度、设计基本地震加速度值:0.15g、场地设计地震分组:第一组工程所在地的场地类别为Ⅱ类。

3.2根据地形地质选择基础

本工程设有一层地下室,有利于结构整体的抗震性。根据本工程的岩土堪察设计报告,决定选用质量经济可靠、施工速度快及稳定性好的混凝土预应力管桩。本工程采用静压先张法预应力高强混凝土管桩(PHC桩),桩端持力层为土状强风化花岗岩层。建筑桩基设计等级为乙级。根据本工程地质情况计算,本工程桩长约24米。

3.3结构体系的选择

根据设计规范中的要求,以及建筑的功能,本工程综合考虑了抗侧力性能与平面灵活布置,选取纯剪力墙结构,根据结构高度、本地区的抗震设防烈度和场地类型,确定剪力墙的抗震等级为二级。二层因为建筑功能需要造成的错层,错层处剪力墙的受力复杂,为了加强错层处剪力墙的抗震性能,以免该处构件先于其他构件破坏,其抗震等级需提高一级,截面厚度不小于250mm,水平和竖向分布钢筋的配筋率不应小于0.5%。

3.4剪力墙的布置

本工程为纯剪力墙结构,全部竖向力和水平力都由剪力墙承受。在确定建筑平面布置中,剪力墙应当沿建筑物的主要轴线双向布置,并宜使两个方向抗侧刚度接近,即两个方向的自振周期宜相近。尽可能使整个结构的受力对称、规则和简单,使结构的质量中心与刚度中心重合,以便于将扭转减小,结构的竖向布置必须切实做到刚度连续及均匀,防止出现薄弱层及刚度突变。因为结构的刚度越大,其所受的地震力也会越大,为了更好的抗震性能,在结构的刚度满足整体需求的前提下,应当整个结构的刚度由下向上逐渐减小,进而减少由于发生地震灾害造成的生命和财产损害,降低建筑材料消耗,还可以减少建筑结构对空间的占用率,进一步提高整个工程施工建筑平面的使用率,不断地达到合理设计的效果。

3.5结构分析程序及结构计算分析原则的选用

在计算结构位移以及分析结构内力时,在简化处理、计算假定和分析模型等方面,应当与结构的实况尽可能的接近。按照弹性方法计算位移和内力,采用塑性理论设计截面。如果平面楼板有着无穷大的刚度,则不需要对平面外刚度作过多考虑。如果楼板有着较大开洞的设计,则需要对楼板的弹性变形进行充分考虑,在结构分析程序的选用上提起高度重视,避免计算结果出现误差。本工程楼板没有大开洞设计,计算分析采取的是中国建筑科学研究院PKPMCAD系列软件结构软件,结构计算采用SATWE结果。

4结束语

概念设计,从某种程度上可以认为是整体工作的原则,在计算机辅助设计日益广泛的今天,要求结构工程师具有深厚的基本理论基础,清晰的结构整体概念,这样才能做出更安全,更经济,更高效的作品。

作者:谢华单位:汉嘉设计集团股份有限公司厦门分公司

第九篇:建筑结构的优化设计

1方案阶段

建筑方案虽然对工程造价影响很大,但在这个阶段结构师的话语权比较弱,只能尽量积极地参与。如在可能的情况下可尽量协调建筑师减少大悬挑、大跨度,将大空间的房间由建筑下部移至屋顶,将很奇异的造型调整到比较容易实现同时成本可控等。通过这些措施,为以后的施工图造价控制创造一个良好的开端。

2初设阶段

这个阶段关键是选择结构体系、结构方案、基础形式。在建筑物基本情况清晰后,可以分析不同的结构体系和结构方案,并建模试算对比,这样不难得到最优化的结构体系和结构方案。至于基础的选型,可通过上部结构的试算结果,联合地勘单位结合地勘的实际情况,并考虑地方及施工相关因素后选择几种可能的基础形式做综合对比,这样选出来的基础形式通常都是最经济合理的。

3施工图阶段

这个阶段更要求每一步都要做得很精细,其主要分为两步:第一步就是结构模型计算,此时的模型应在初设模型的基础上充分细化:

(1)首先应合理简化计算模型,模型的简化应符合实际受力。合理选取构件截面,楼、屋面板在满足刚度和裂缝要求的前提下宜尽量采用较薄的板厚;对梁应将其配筋率控制在经济的范围(0.6~1.5%),同时应注意增加梁高比梁宽对减小配筋更有效;竖向构件截面在竖向上够用即收。这样不仅可以减小地震响应而且增大了使用空间。

(2)其次就是精算荷载。尽量将围护结构的荷载算细致,如应比较准确地扣除门、窗洞荷载;各种建筑做法应细致地计算荷载;板上局部荷载不要统一按等效均布荷载处理,要区分情况最好的办法整体计算时按精确荷载算,对板则可另行采用工具软件较精确计算。

(3)再次就是合理选择计算参数,如可根据实际情况考虑梁柱刚域,计算梁、墙、柱、基础荷载时一定要折减,计算梁配考虑T形截面,墙按组合墙计算等。

(4)还有算基础时按规范规定可以不考虑抗震的没必要去计算抗震(这条很多时候都容易遗忘),这样通常基础要经济些,高烈度地区尤其明显。第二步就是图纸绘制,此时更应注意精细化:①不是受力完全相同的情况应减少对计算结果的归并;②规范提供多种解决方案时,应做方案对比选择最经济的方案;③具体绘图时的小技巧:a.绘制基础时,共通之处是算基础时能考虑上部刚度的一定要考虑,传至基础的荷载不要忘记折减等。b.绘制梁图时上部钢筋尽量采用小直径通长或满足规范要求的最小贯通筋加端部搭接筋的配筋方式,同跨梁箍筋配置变化大时可以分段配设;c.绘制板图时,当板面需要贯通筋时可以用满足最小配筋率的贯通筋加附加筋的方法;d.绘制墙、柱图时,应尽量减少归并,有条件可以2~3层分段绘制。通过上述对结构优化设计方法的一些探讨,可以看出设计中把工作做细致很重要。其实进行精细化的设计本身就是优化了的结构设计,这部分工作做好了可以避免很多事后的设计优化。实例:下图为某一地面26层地下2层,标准层高3.8米的研发楼。原设计采用人工挖孔桩基础,主体采用框架剪力墙结构。通过对该建筑结构模型和图纸进行了分析,从下面几个方面做了优化:(1)模型部分:①查原计算书发现其”Y”方向层间位移角为1/1052,规定水平力下剪力墙所占倾覆弯矩比达70.04%。后改为优化掉部分“Y”向墙肢并在长墙上开结构洞。②将原设计没有扣除的门洞荷载扣除。③原设计墙柱3层以下采用C50砼,3~9层采用C45混凝土,后改为9层以下用C60混凝土,然后往上慢慢收,最大限度地减少柱子截面,减少短柱数量。④梁由原450mmX500mm改为400mmX500mm,原设计柱截面普遍采用950~1200mmX950~1200mm,竖向上收了2次每次收进50mm,顶层其大部分柱截面最小都还是850mmX850mm。改为增加竖向上收截面的次数,这样柱子截面从第7层开始大部分可收到800mmX800mm,到20多层时可收到500mm~600mm。(2)计算参数部分:①将梁、柱、墙、基础荷载都按规范折减,取多个模型分别计算。②考虑梁刚域。③梁配筋考虑“T”形截面。三、基础部分:将原设计桩基改为筏板基础。本工程改为筏板后直接工程造价虽与人工挖孔桩基础相当,但因本工程±0.000下9米就现地下水,地下室底板底标高已经超过-9米,若采用大直径人工挖孔桩不但施工周期长,施工难度也大。改为筏板后加快了工期,杜绝了人工挖孔桩施工过程中的安全隐患,总体上来讲还是节约了投资。(3)施工图部分:①柱部分:原柱配筋设计时归并得厉害,导致很多本来配筋较小的柱子配筋也很大,改为不归并(对称的除外)。②梁部分:原梁配筋按多跨包络配设,改为分跨单独配设。其中主梁上部通长纵筋改为小直径,次梁上部筋一律改为小直径贯通筋加支座搭接筋,对箍筋一跨内配筋相差较大的部分梁改为分段配箍。③板部分:其板原都统一采用120mm内配HRB400级φ8@200mm双层双向,后改为100mm(满足正常使用要求)内配CRB550级冷轧带肋钢筋φ7@200mm通长,局部另行附加的方法配设。④剪力墙部分:剪力墙分布筋经查其计算书,其配筋值由原HPB300级φ10@150改为φ10@200。墙按组合墙计算。

4结语

通过以上措施,一共优化下来近400万,经济效益相当明显。总之结构的优化其中重要的一条就是要把工作做细致即进行精细化设计,这时候更需要多方案试算、对比;并要求对规范条文熟练掌握,能从规范给出的多种解决方案中选择最优。同时也需要大量工程实践的慢慢积累,需要不断的学习和提高,持之以恒地探索方能将技术、经济有机地联系起来从而一开就把设计做成优化了的设计。

作者:赵然单位:四川中源建设工程设计有限公司

第十篇:建筑结构的安全性

1建筑结构存在的安全问题

1.1建筑结构抗震性能缺失

过去的汶川大地震与玉树大地震给我国的经济建设和人们的生命安全带来了巨大的损失,虽然我国不处于地震的多发地带,但是对房屋建筑结构抗震性能的增加能够避免偶然性的地震带来的生命财产安全的损失,防患于未然。这就要求在建筑工程中,以建筑物的抗震性能为重点,加强建筑结构的坚固性和稳定性,使之在地震坏境下也能保持固定的结构,从而减少因灾害而产生的人员伤亡及财产损失。

1.2建筑过程的偷工减料

在频发的建筑安全事故中,很多都是由于建筑过程中的偷工减料造成的。一方面,建筑施工单位为了以最少的投入获得最高的利益在结构设计中偷工减料,降低使用材料的质量。另一方面,建筑施工人员为了图一时的轻松在工作过程中偷工减料,这种种偷工减料的措施都会使得建筑结构中的质量和安全性大大降低,存在着极为严重的安全隐患。

1.3建筑设计上的不合理

建筑设计是施工工程开展的前提,建筑设计的合理性是保障建筑结构安全性的关键所在。建筑设计上的不合理通常表现在建筑设计者的经验不足,无法对于建筑结构进行合理的设计安排从而导致施工过程产生偏差。除此之外,部分建筑设计师过分注重建筑的美观而忽视建筑结构的质量问题,没有将建筑结构设计和建筑物的实际应用相结合。建筑设计上的不合理对于整体建筑结构的安全性产生的是难以及时调整变更的硬性伤害,应尤其注重。

2实现建筑结构安全性的方法

2.1因地制宜,增强建筑结构的抗震设计

我国的地形丰富多样,在对不同地形进行建筑时,要充分考虑自然因素和人为因素对建筑的影响,尤其要对其安全性进行规范。根据不同的地区建筑确立不同的标准,因地制宜,使得整个建筑工程更加具有针对性和科学性。我国近年来深受地震灾害的影响,因此,在进行建筑结构设计中,必须将抗震结构设计摆在首位。虽然地震的破坏力极大且不可准确的预测其发生时间,但是对建筑结构加强抗震性能能够最大限度地减少人员伤亡和财产损失,这是抵御自然灾害的一种有效手段。

2.2完善建筑工程安全检测技术

通过对建筑工程的质量检测,我们发现,建筑工程中普遍存在着渗漏、裂缝以及剥蚀等质量通病,其中裂缝对于建筑结构的安全性影响最大。在检测裂缝的问题上,主要采用超声波法和声波跨孔法,在检测结构材料的强度问题上适当选择回弹法和钻芯取样法,对于结构内部的缺陷一般采用射线法和超声波法。在各种检测技术中,存在着一些不可避免的缺失,例如回弹法检测畅爽结果只能反映建筑结构的表面强度,而内部强度的测量只能选择其他方法;超声波法对作用对象的要求必须具备两个相对的临空面且其穿透能力有限,易受到钢筋或其他结构的内含水量影响,进而印象检测结果的准确性;射线法对于被测对象有一定程度上的伤害,所以也不是一种绝对安全的检测方法。建筑工程安全监测是一项高技术的工作,其设计的工作层面非常复杂,这就要求相关单位运用先进的科学技术知识对现有的安全监测技术进行改进和完善,保证建筑结构的安全性。

2.3加强建筑结构的耐久性

建筑工程结构的安全性与耐久性有着非常紧密的联系,建筑结构的耐久可以保持建筑结构的整体稳定性,使之在受到局部破坏的同时保持主体结构的稳定性,减少建筑破坏造成的损失。在很多建筑设计中,建筑人员片面注重建筑结构的承载力而忽略对环境影响下的结构耐久性的重视,例如在钢筋混凝土结构中,由于其内部钢筋的生锈而导致整体结构承载力的降低,为安全事故的产生埋下隐患。因此在确保建筑结构承载力的同时也要增强建筑结构的耐久性来抵御事故和意外对人们生命安全造成的损失,加强整体建筑工程的风险抵御能力。此外,结构的牢固性主要使得主体结构具有良好的延伸性和冗余度,用来抵御地震、泥石流、爆炸等带拉床灾难荷载,以减轻灾害损失。

2.4实现全方位、立体式的安全管理

建筑工程的安全管理涉及的范围很广,不仅包括对建筑工程前、建筑工程中喝建筑过程后的管理还包括对设计者、施工者、住户以及监管部门及制度的管理,所以,要实现建筑结构的安全化,就需要动员各方面力量来保证建筑工程的安全管理。在建筑工程进行设计时,以建筑结构的安全性为设计标准,在施工方法中明确建筑结构安全性的要求,将安全责任细化到每一个施工员工的身上。另外,在建筑物投入使用的阶段中,要注意加强建筑物的维护和保养工作,确保建筑物在有限的使用期内安全使用。对于建筑工程中的重点项目应该进行定期的安全检测,防止安全问题的产生。施工单位在进行施工时必须严格按照设计图纸进行操作,要始终将工程质量放在首位。监管部门也要充分发挥其监督管理的作用,对于建筑工程的施工过程以及重点项目及施工人员都要进行彻底的监察,避免出现隐性施工现象来最终保证施工质量。

作者:王文浩单位:中国建筑西南设计研究院有限公司