抗震结构设计重点范例6篇

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抗震结构设计重点

抗震结构设计重点范文1

【关键词】抗震;烈度; 弹性极限;侧向支撑;裂缝;屈服强度;

自振周期

Abstract: Structure design in earthquake easy to omission problem and points for attention, more reasonable in the case of optimization design to satisfy the requirements of seismic design.

Key words: earthquake; earthquake intensity; elastic limit; lateral support; crack; yield strength; natural period of vibration

中图分类号:TU92 文献标识码:A文章编号:2095-2104(2012)04-0020-02

前言

随着我国经济和建设事业的迅速发展以及地震的频繁发生,现代建筑工程对抗震和结构的要求越来越高。钢筋混凝土结构符合现代工程结构向大跨、高耸、重载发展并满足承受恶劣条件的需要,符合现代施工技术工业化要求;而且具有承载高、塑性和韧性好、施工方便、耐火性能和经济高效等优点,混凝土结构是结构工程科学的最主要的结构,抗震则是结构设计需要达到的基本标准。

1、理论上讲,造成地震破坏的3个主要因素是:地面水平运动加速度、共振及能量的包容性。第一个是关健性的,其值决定烈度和地震力大小。所谓地震力是指:地震时地基基础要带动结构作加速运动,而依付于结构的质量因惯性不愿意运动而被迫运动时(牛顿第一定律)结构对质量必须作用力,而这一作用力对结构的反作用力就是地震力。由于这类结构的自振周期(或频率)在0.5秒(频率2)左右,与地震时地面运动的基本周期相近(这是由地壳岩石的物理性质决定的),容易发生共振(结构运动的方向总与地震力方向一致),地震力使结构通过变形而积聚的能量(变形能)越来越大,变形是与应力(材料单位面积上的力)成正比例的,如达到极限强度,结构就会破坏。而砖结构又是脆性的,不易变形从而吸收能量,强度也小,最容易破坏。反过来高层结构,框架结构,或是钢结构,基本周期多在0.5秒以上,又是弹塑性的,可以积聚一定的能量,所以不易破坏。

经过我国抗震专家的多年研究,结合我国经济发展的实际情况,制定的抗震设防方针是小震不坏、中震可修、大震不倒。

2、房屋垮塌的主要原因分析

可是这一次地震为什么还因房屋倒塌死伤那么惨重呢?我的观点认为,并不完全在于地震强度大而不可抗拒,也不在于技术上不可能解决,而主要是以下两个人们主观意识上的原因:一是疏予防范;二是偷工减料。前者则是说在经过1976年唐山大地震后,在这断裂带附近,历史上发生过大地震并有数次小震的高危度地区,人们疏忽大意,对1976年前盖的质量较差的房屋没有加固,对新盖的房屋在执行抗震标准上可能打了折扣(如钢筋太细、混凝土强度不够等)。甚至是对1-2层的办公用房和民居也许根本未进行正规的设计等等。但这次发生地震的地方并不是经济非常落后的地区,至少在温饱问题上已经解决,所以还应从主观上找原因。我国在改革开放以来,人们生活水平有所提高。但首先解决的是温饱和衣着改善上,还未顾及到警惕地震这一潜在的不知何时袭来的恶魔上。政府财力有限,也未尽到监督管理的职责,宣传提高警惕很不得力,人们手里有些钱,首先用在装修上,也未必会用在房屋加固上。一旦这一灾难降临,后悔莫及。另一个原因是、偷工减料。尤其在建中小学校舍上特别明显。

3.在进行结构抗震分析时应加强科学性,既要保证安全,又要节省资源

从科学意上讲,这次大地震是上天强加于我们而我国人民被迫付出沉重代价的一次实验,经验与教训都十分宝贵,应该认真分析和总结。即主要是要找出结构倒塌的具体原因,区分是对地震对结构破坏的机理认识不足的技术原因还是人为原因。评估以前规范设计标准究竟如何,尤其在执行了规范要求后仍倒塌的真实原因:是没有完全执行呢?还是标准偏低,需要适当提高。反之,如原来的规定经这次地震验证是正确的,则应坚持,作为今后设计的依据。

在确定今后抗震设防思路的走向中,应及时摆好安全与经济的辩证关系。从发生的时间概率(相对于建筑物的使用寿命)和地域概率上讲,产生的概率必竟很小。如设防标准稍过一点,从全局来讲将会花费大量的资金。我国是一个资源不足的国家,又是一个人口大国,消耗资源量大,减排压力很大,坚持科学发展观,建设资源节约型社会是一项长期的国策。因此在当前抗震中能否两者兼顾是摆在我国政府和人民面前的一个事关全局和将来的重大课题,科技人员更要客观冷静地分析,提供有力的论据,尽可能找到平衡点,供政府在决策时参考。

而在混凝土结构中,影响抗震性能的因素有很多,框架结构中,结构的侧向支撑是由无筋砖砌体提供的,所用的砖砌体往往是空心的建筑砌块。在地震期间这些墙体在不同程度上抵抗侧向荷载,往往过早破坏,造成了斜向受拉和受压破坏。抵抗侧向荷载的程度取决于所用的砌体的数量和所提供的框架体系。尽管砌体墙强度较低,而且是脆性的,但是框架在超过弹性极限之前,砌体却是起到了一定的作用。在脆性砌体破坏后,就没有侧向支撑来控制侧向位移了,因而造成了较大的位移。许多建筑物由于砌体填充墙受到了不同程度的破坏,使得钢筋混凝土框架局部或全部失去侧向支撑。

首层为商业用房的结构中,由于跨度过大,广泛的形成了软弱层,对第一层的柱子就需要很高的要求。如果发生地震,首层柱子会承受很大的负担,如果箍筋的数量和截面面积不够,就会造成剪切破坏。受到很大轴向压力和弯曲压力的柱,如果缺乏约束的箍筋就会造成混凝土的压碎而不是斜向受拉破坏。在首层为商业用房的结构中我们最要注意的就是首层柱子的抗震性能。

混凝土结构中的短柱效应。由于非结构构件与结构构件之间的互相干扰,使某些结构构件的变形能力受到了影响。砌体墙在框架体系中参加了对侧向荷载的抵抗,从而在洞口附近产生了短柱效应。非支撑高度减少了,但设计中未考虑抗剪强度的柱发生了脆性的剪切破坏。在某些建筑物中,楼梯的休息平台板连接在柱子上,增加了未曾预计的侧向力,也会造成短柱效应。短柱效应在结构设计中需要注意,应采取必要的加强措施。

对结构作用的荷载分静载(自重及活载)及动载(地震水平荷载)两部分。如按7度设计,据我实际搞计算机的荷载组合经验所了解,动载影响没有静载影响大,假定占40%,则静载占60%。结构总体安全系数为2.2,此时静载为0.6,动载为0`.4,两者加起来为1.0,尚富余1.2。如实际发生的地震为8度,则动载加1倍,为0.8,加上静载的0.6则为1.4,还远没有达到2.2。如实际发生的地震为9度,则动载再加1倍,达到1.6,加上静载的0.6,等于破坏的边缘2.2。也就是说,按7度设计,如达到9度,也刚达到破坏边缘。如实际地震是10度,虽超过了强度极限,但当结构有裂缝后,刚度迅速降低,结构变柔,共振不复存在,地震力也变小了。且因钢筋在超过屈服强度后还有延性,混凝土虽断,俗话说断了骨头还连着筋,结构还不会完全整体垮塌。再加上圈梁、构造柱的支持,破损时间延长,应该有一定的空间避难和留出宝贵的逃生时间,从而可大大减少人员伤亡。

结语

1、地震对房屋的破坏,除了房屋正建在地裂处和地基滑坡上等少数情况,只要认真加强设防:按现行规范设计,保证施工质量,可以极大程度地抵御跨塌,成数量级地减少伤亡。

2、如按规范标准设计,并能保证施工质量,结构均有高于设计烈度的防倒塌(不是指防破坏)能力,因此不应轻言提高设计烈度。因为提高1度,地震力将增加1倍,如此普遍地提高烈度,将会增加很大一笔国家的经费投入。不过,对于学校、医院等建筑,在确定抗震措施上(如加粗抗震构造钢筋的直径)为乙类是必要合理的。

参考文献

GB50003-2011«砌体结构设计规范»

抗震结构设计重点范文2

关键词:新抗震规范;发电厂主厂房;土建结构设计;应用分析

中图分类号:TM62文献标识码: A

引 言

自2010年国家对新规范进行修改以来,土建结构设计面临着许多新的挑战,众多专家也迫切的需要对电力土建技术进行研究和开发。通过对旧规范进行修订,也标志着国内的土建标准正在逐渐开始拉近与世界先进的规范标准之间的距离。施工技术和土建设计需要满足大容量机组火电厂更加严格、更新、更高的需求。其修改过程对国际惯例以及国际的发展趋势进行了参照,修改后涵盖内容更广,安全水平更高。尤其是对执行强制性条文的把握上十分明显。新版行业标准的修订会遵循新抗震规范允许对行业有特殊要求的工业建筑按专门行业规定执行这一原则,并根据一些在电厂使用的特殊设计工艺,对一些条文的修改会与国家的抗震规范条文有所区别,但是要严格执行涉及到结构安全的重要强制性标准,并且有针对性的制定相关的规定限制。新规范中新增了结构抗震分析、抗震变形验算、楼层地震剪力控制和不规则建筑结构的概念设计等的相关规定,并对抗震措施设计要求进行了改进。针对诸如大容量、高参数机组厂房此类的电厂主厂房排架结构复杂的结构体系在改进过程中新出现的问题,为确保结构设计能够达到规定的安全标准,需要深入的对抗震设计理论进行研究。

1 结构概念设计原则

概念设计是在进行结构设计的同时,将厂房的结构总体地震反应放在考虑的第一位,然后根据结构的破坏过程以及破坏机制对地震设计准则进行灵活地运用。新抗震规范中新增对结构概念设计的强制性要求,并且对限制指标进行了具体要求,使严重不规则、特别不规则以及不规则程度的区分标准更加明确。根据这一衡量标准,应根据竖向和平面不规则、荷载不均匀分布等框排架结构在电厂主厂房实际应用过程中存在的一些超标情况,提出与之相对应的条件对其进行限值。设计人员在对结构进行设计时,需要对优化结构布置有足够的重视,在尽可能对工艺设计要求进行满足的同时,要对布置进行调整,为满足结构布置比较规则的要求,要对断面、层高进行优化,并对结构构件以及抗侧力构件进行均匀布置,最大程度地使结构布置中存在错层、短柱和薄弱层的现象得到减少或避免。所以在规定中还需要限值下列几个方面:

(1)若框架在由于工艺布置受到限值的情况下而使用错层结构,则对其采取的抗震措施需要严格进行。同时在 8、9 度区以及 7 度Ⅲ、Ⅳ类场地时,不应将错层结构用在该钢筋混凝土框架相邻跨上。

(2)宜在楼层或接近楼层的地方布置行车荷载作用点。

(3)钢梁与混凝土楼板之间应在结构分析需要考虑到楼板的刚度并且楼板梁采用钢梁时有可靠的连接。

(4)宜在楼层处梁高范围内布置框架与排架跨的联结点。在 8、9 度区以及7度Ⅲ、Ⅳ类场地时,不应在层间设置。

(5)应力求在沿竖直方向布置各层框架梁的过程中使各层间刚度的差异尽可能的减少,以防止薄弱层的形成。

(6)宜考虑将水平支撑设置在相邻的楼层或尽可能地让其他料斗或者煤仓的重心与支承点所在的楼层处靠近,以让地震作用得到传递,并且应使相应的楼层在水平方向具有足够的刚度。

2 发电厂合理的支撑布置形式

一般采用钢框架一中心支撑体系或者混凝土框架一抗震强墙(支撑)体系搭建高烈度区大机组发电厂的主厂房,有支撑结构承担地震引起的水平荷载。由于为了配合工作量的减少以及工艺布置的要求,结构往往被工艺专业要求将支撑布置减少甚至对布置于厂房两端的支撑进行严格限制。这样会造成地震作用因主厂房的支撑过于集中的布置而集中于某几个支座上。从实际上来讲,如果能够均匀的沿着纵向对支撑进行布置,虽然主厂房的总地震反应会增大、刚度会增大,但是支座反力在地震作用下却会减小得十分明显。对支撑进行合理的布置,能够使整体承载能力以及整体结构刚度分布得更加均匀,使刚度在各轴线侧向之间相互接近。对结构动力特性的差异在两个主轴方向的差异进行减小,并对汽机厂房外侧柱列的纵向刚度进行加强:宜在荷载较大的柱间布置支撑,对上下贯通。结构自振周期会随着整体结构的刚度的增加而减少,同时也会增大结构的地震反应。在不改变支撑在钢框架一支体系中的布置方式以及数量的情况下,若要使地震反应得到减小,可通过对支撑截面面积进行减小以让结构的刚度得到减少的方式来解决。所以并不是支撑的截面越大抗震反应越好,如果要既具有一定的经济性又能够满足结构安全,就需要通过精确的计算要求进行合理的选择。

3 抗震构造的改进

因为工艺对发电厂主厂房有很高的要求,同时各个厂房都具有其本身独特的优缺点导致结构整体较为复杂,导致主厂房的开间尺寸、荷载以及结构跨度较大,由此也就增大了与之相应的梁柱的断面。这就使电厂主厂房比民用建筑在抗震规范条文的执行上要困难许多,并且有时在执行过程中也不是十分适合实际情况。结合一系列的试验分析以及震骇的经验,并采取措施对一些相对薄弱的环节进行了加强。平面布置在主厂房中要力求有规则、整齐合理、简单、质量和刚度均匀对称、受力明确。应在局刚度中心比较近的位置设置质量大的设备,不适合在结构单元的边缘布置质量大的跨间,较长的悬臂结构要尽量减少使用,并且较重的设备不适合布置在悬臂结构上。

(1)新型技术以及新型材料的使用,有相对充裕的资金投入到新建建筑当中,在重要的设备以及重要的结构中,韧性、可焊性以及延性较好的专用钢筋应被优先使用到钢筋混凝土当中。布置工艺应与主厂房的竖向布置紧密结合起来,并尽可能低位布置相关的设备。并且为了就爱你各地主厂房的重心和高度,要对结构的自重以及工艺荷载进行适当的降低。要才采用减少厂区挖方的阶梯式布置形式,并对地形进行充分的利用,对厂区进行竖向布置。

(2)只有厂房的整体性得到了保证才能够让结构在经过大震之后不倒不塌,这就需要对支撑体系进行加强。首先要保证有齐备的支撑系统,使天窗架以及支撑柱间的抗震能力同时得到加强。其次屋面板的连续整体性也需要得到保证。

(3)应在设计中采用质量较轻的轻质墙板作为主厂房的围护,若砌体维护必须使用,则要加强在原有规范基础上的连接构造措施。

(4)在对汽机房屋面板的设计过程中,三个点焊接也十分重要,要减小端柱间的相对变形,并对端柱间的整体刚度进行加强,同时对该类型面板的焊接构造也要十分明确。

(5)建筑物的平面布置力求方正简洁,一些曲折凹凸的变化要尽量避免,空间和平面刚度要尽可能的保证均匀,尽量让刚度中心与房屋的质量中心接近或留有一定的重合。

4 结束语

综上,通过对发电厂主厂房土建结构进行一系列的抗震改造,相较于以前已经有了相当的进步,通过对一系列的理论的分析以及研究,大机组厂房面临的新问题都得到了进一步的解决,抗震措施已经变得经济有效。对设计标准的制定来讲,对比新老规范,并开展具有代表性的实验会让其可行性得到显著的提高。从行业发展的现状进行预测和判断,未来主厂房设计的基本规定将是三维空间分析,钢结构在主厂房中的应用将更加广泛,在高地震区尤为显著。

参考文献

[1]康灵果.大型火力发电厂少墙型钢混凝土框架主厂房抗震性能试验与设计方法研究.西安建筑科技大学.2009.

[2]中华人民共和国国家标准《.建筑抗震设计规范)GB50011-2010.

抗震结构设计重点范文3

【关键词】建筑结构;设计;影响因素

建筑结构设计是指将建筑设计师的构想在具体的建设项目中进行全面的结构设计和具体细致的实施过程。建筑结构设计是工程建设的关键所在,是承接设计师的构想和项目施工的桥梁,是具体的建筑艺术实施的重要环节,也是确定和控制工程造价的重点阶段。建筑结构设计环节是保证结构安全、保障项目建设的关键环节,应严格遵守国家法律法规和相关设计规范,同时在设计过程中贯彻优化设计的原则,减少项目工程中不必要的浪费。

1 建筑结构设计的原则

1.1 硬性指标和软性指标相结合

合理的建筑结构设计体系要求建筑物的构造应既具有硬性的要求,又具有软性的要求。硬性的要求主要体现在建筑结构体系为了适应或者预防地震等不可抗力导致的较大破坏性而要有一定的刚度;软性原则要求与刚性原则要求截然相反,要求建筑物要有一定的柔韧度,“柔”主要是为了适应突发不可抗力时建筑物能具有较高的延展性,能适应骤然的结构变化,不至于造成整座建筑物的毁坏。

1.2 多道防线原则

安全的建筑结构设计应设多道防线。类似于一个大型工厂,如果其中的一条生产线遭受突发事件,会有备用生产线马上予以补充,不至于使企业造成停产的状况或者使企业造成过大的损失。在设计时就应该注意到多肢墙比单片墙能有更多的选择空间,框架剪力墙比纯框架更能承受强大的冲击力等,这就是集中体现了多道防线原则。

1.3 舍小取大原则

在建筑结构设计中经常会遇到“强柱弱梁”和“强梁弱柱”的问题,这也是建筑设计中非常重要的概念和设计准则。就是我们在设计时故意把一部分建筑构件设计成薄弱的原则。在遭受不能避免的毁坏时最大限度的降低损失。所以在设计时应对建筑构件的设计坚持抓主放次,舍小取大的原则。

1.4 强化节点

在结构设计体系中,节点是指结构连接处或者在承受外部压力时变化出现的地方。在建筑结构设计的概念里,需要解决的重点就在于结构体系的整体配置原则。设计者在建筑结构设计中就应该解决外力在结构体系中重新配置的问题,确保力量产生变化时能按照建筑结构构件强度刚度的大小适当配置。争取达到静态的平衡,避免出现结构设计节点的分散和不合理的过度集中。

2 建筑结构设计应考虑的因素

2.1 选择合适的结构类型

结构设计中选取一个合适的结构形式是十分重要的,一个合适的结构形式不仅影响一个建筑项目成败的可能性,更重要的是能给项目施工和造价的经济性造成直接影响。框架结构的特点是开间大、灵活性好、抗震性能较好,造价较低,但由于柱截面大于隔墙厚度而造成柱角外凸,影响家具的布置和美观,有时由于住宅中房间分隔的不规则性又造成柱网的难以布置。框架―剪力墙结构平面灵活,适用性强,结构合理,能使框架、剪力墙两种有不同变形性能的抗侧力结构很好地协同发挥作用。异形柱较普通矩形柱的变形能力低,节点抗震性能不好,易致脆性破坏延性小。各种设计结构都有自己相对应的优缺点,因此设计师在进行建筑设计时应分清主次,着重考虑项目的主要影响因素。

2.2 抗震设计经济化

对高层建筑结构造价影响最大的是水平荷载的作用,而水平荷载除风载以外,主要就是地震荷载。对于有抗震要求的建筑物,其抗侧力机构的选择和应用成为控制建筑结构造价的重点所在,随着建筑物层数的增大,抗侧力结构体系造价迅速增加。对于一个结构,从设计一开始设计人员就应把握好地震能量的输入,房屋的体型,结构体系、刚度分布,构件延性等几个方面,从根本上把握抗震中的薄弱环节,再辅以必要的计算和构造措施,才有可能使设计出的高层建筑既有良好的抗震性能和抗震可靠度,同时又做到经济节约。

2.3 合理降低含钢率

近年来,随着钢铁价格的暴涨,钢材成本占材料成本的比例很高,从减少钢筋用量上来降低结构造价效果要更为突出。在满足结构安全和规范构造要求的前提下将含钢率控制在合理的范围内,不仅是结构设计人员的职责,更是衡量设计单位的技术水平和市场竞争力的重要标志。在梁板设计中,选择合理的梁、板截面尺寸使构件截面大小与构件配筋率平衡。优先选用抗震和抗风性能好而且经济合理的结构体系,既能达到良好的抗震性能又使结构中用钢量较低,从而使结构造价降低。

2.4 建筑经济层高

在建筑物的基本功能设计完成之后,加高建筑物的层高无疑会增加工程项目的造价。建筑层高的增加影响工程造价主要体现在门窗、墙体承重、梁的载荷和建筑材料等方面。增加层高也会对建筑材料提出相对较高的要求,这其中包括承重梁和承重墙对材料强度等级要求的加强。所以在结构设计的过程中应权衡建筑物功能需要和结构设计对工程造价和建筑使用寿命的影响两方面因素,寻找适合功能结构的最佳比例,以期获取最大的经济效益。

2.5 建筑面积

建筑面积是指住宅建筑外墙线测定的各层平面面积之和。建筑面积也是建设工程设计施工中一个十分重要的经济技术指标,特别是在住宅建筑的设计中,对于结构设计和单位造价将直接造成影响。增加建筑面积固然能减少单位面积造价,但建筑面积的增加也不是无限制的扩大的。如果设计标准超出了一定范围的衡量标准或限制条件,不仅不会降低单位面积的造价,反而会使其增加。

2.6 建筑材料

建筑材料也是影响工程造价的主要因素。合理选择建筑材料不仅可以达到满足设计要求、使用功能和标准,更重要的是还能节省投资,降低建筑单位面积造价。因此结构设计应该在熟练掌握各种材料性能和功能的基础上,了解各种材料的价格,合理选择材料。

综上所述,影响结构设计的因素较多,结构设计师在进行结构设计时不应仅仅考虑到整体构造功能,还应在熟悉掌握建筑类型、建筑材料和建筑标准的基础上,采取适当措施降低投资造价的标准。

参考文献:

[1]梅丽娜.浅谈结构设计的几项基本原则.黑龙江科技信息[J].2008(7):279

[2]黄存汉,建筑抗震设计技术措施[M],北京,中国建筑工业出版社,1999.

抗震结构设计重点范文4

【关键词】提高;建筑结构;设计质量;安全;策略

引言:随着我国现代建筑产业的发展,建筑形式越来越复杂多样,建筑结构的安全有着至关重要的地位。 建筑结构的安全因素来源于多个角度,可以说建筑的安全度考虑,是确保建筑工程建设工程质量管理的关键。建筑安全、建筑质量、建筑稳定性离不开建筑结构的基础作用,想要提升建筑的安全性,确保对地质灾害的抵御能力,就必须强化建筑结构设计工作。要立足于建筑结构设计的实际,展开对建筑结构设计工作内外环境和影响因素的分析,理解建筑结构抗震能力不足,建筑结构设计不合理,建筑结构施工质量等隐患存在的内在原因。从建筑结构设计的具体工作着眼,以提升抗震意识,提高建筑结构施工质量。合理运用建筑结构设计软件,从规范建筑结构材料等方式出发,建立建筑结构设计的安全体系,更好地实现建筑安全性这一重要的目标。

1结构设计基本原则

1.1选择合适基础方案

在进行基础设计时要综合分析工程的地质条件、与其相邻建筑物的影响、施工条件、上部的结构类型以及荷载分布,使用基础方案时要经济合理。在设计的过程中要使地基的潜力得到最大程度的发挥,在必要的情况下可以将地基进行变形演算。在基础设计的过程中地质勘察的报告要详尽,而缺少报告的应该要进行现场的查看,并且参考附近建筑的资料。一般情况下,两种不同的类型不适合在同一结构的单元中使用。

1.2舒适与经济原则

住宅的建筑设计主要还是满足住户居住的舒适满意度,合理的对户型进行分配,对人居环境进行改善,结构在设计方而应该配合机电和建筑专业,尽可能的在居住的空间中避免使用隔音效果不好的建筑材料,在建筑建造过程中减少露柱的情况出现,以住户的舒适度为目标,室内环境上要通透,采光效果要好,这样可以给居住者带来良好的居住环境。在房屋的结构设计中,应该考虑室内空间的可调控性,便于住户能够按照自己的喜好进行改装。在经济活动中住宅已经变成一种商品,居民具有购买力,就可以获得相应的房产。开发商在房屋的建造中,要求资金投入少,效益的回报比较高,买房者就是对房屋的要求要在外观上能够精美,布局设计上要合理,房屋的价格方而要适中,房屋的质量上要上乘。因此,在房屋的建造的选择上应该根据建造的地点和相关的层数进行比照,为满足经济性需求的前提下对房屋结构进行综合设计和资源优化建设。关于地基的合理设计与否,关系到房屋的整体结构以及房屋的整体造价情况。

2建筑结构设计中所存在的问题

2.1对建筑结构安全性的重视程度不够

从事建筑结构设计的工作人员或者是项目的管理人员对于建筑结构安全性的重视程度相对较低,特别是系统的安全管理理念并没有完全形成时,此类安全问题的出现大部分都是人为误差,有的时候可以说是人为错误。在对建筑结构安全性产生影响的同时,也对公民的生命与财产安全产生较大的威胁。

2.2建筑结构抗震能力不足

就目前的建筑抗震设计来说,通常就是以主轴的方向为依据实行分别计算,同时运用各个构件的抗侧力共同发挥抗震作用,以达到分散地震作用的效果,进而实现抗震的目的。可是,在如今实际的设计过程当中,有些结构设计者根本没有认识到在框架结构中,纵向框架与横向框架同等重要,他们仅仅是重点设计横向框架,然后按照一般要求设计纵向框架,从而使得在他设计出来的建筑结构设计里,梁的跨中箍筋与纵筋配置不匹配,从而极大动摇了建筑结构的稳定性。同时这样的设计方法也不能够真正地发挥出有效的抗震作用,从根本上无法满足人们的要求。在建筑结构设计中存在诸多问题的影响,存在设计中对建筑结构抗震能力设计不足的实际问题。受到设计时资金的限制,设计单位为了节约建筑结构设计成本,减少对建筑结构抗震能力和性能的资金投入,导致建筑结构存在钢材使用量的不足,这会引发建筑结构在地震情况下出现失稳、垮塌和倾覆的问题,究其原因就是在建筑结构设计中没有对抗震能力予以高度的重视。

3.提高建筑安全性的建筑结构设计要点

3.1提升建筑结构设计中的概念设计

在建筑结构设计所传达的概念能够有效地将建筑工程师所赋予建筑的思想与美感体现出来,通过在建筑结构用符合工程实际客观规律及本质的方法,将在建筑结构设计中的建筑结构进行表达,通过方案的有效制定将设计师的思想结合实际施工要求进行科学合理的布局分配。建筑工程师通过在设计过程中对各施工阶段建筑结构进行有效地考察。对设计进行有针对性的处理,通过应用合理的测量及计算,对建筑结构体系进行合理的划分,结合建筑工程师自身对建筑设计的理念,对建筑结构进行有效的处理,通过力学分析,分析方案的可行性,通过对建筑结构设计的不断修改,以确定最终的概念设计,通过不断进行针对性的建筑结构修改,突出建筑功能的结构安全与性能实用,达到提高建筑工程师实际的建筑结构设计水平。通过有效的建筑概念设计能够在建筑结构的设计中体现“以人文本”的设计理念,通过有效的建筑设计理念提升,促使建筑工程师能够在实际的建筑设计过程中加强自身设计与社会建筑信息之间的交流,以提高实际的建筑结构设计科学性。

3.2定期全而地对土术工程进行安全检测

建筑工程安全对建筑企业具有极高的重要性,更会对社会产生重要的影响,因此必须对其安全性进行严格的监督检测,健全相应的监督制度,加强制度执行力度,完善相应的管理制度,例如对建筑施工的监督制度、检测制度以及对施工人员的奖惩制度等,只有用奖惩制度激励建筑施工人员,用监督制度督促施工人员,用检测制度去保证建筑施工的质量,才能保证工程的安全性。对工程进行定期的检查,能够提高整个工程的可靠性和安全性。

3.3完善计算机程序功能

在实际的建筑结构设计过程中,计算机技术被广泛地应用于建筑结构的图纸设计中,在实际的计算机制图应用过程中,计算机程序功能是否完善,直接影响到实际的建筑结构设计水平在我国的建筑设计过程中,我国基本实现了功能较强、水平较高的建筑结构分析程序的应用,通过计算机的制图功能,达到对数据的有效处理进行针对性的建筑结构分析能够有效地提高建筑结构设计水平随着建筑要求的不断提高,建筑功能不断增加,这就使得在实际的建筑结构设计过程中要提高实际的计算机程序功能,通过对计算机技术及工程制图软件的有效升级,能够提高工程师针对性地对建筑结构进行分析,从而达到提高实际建筑结构水平、同各国对现有计算机技术的升级,使之更适应新时代的建筑结构设计技术,这需要相关人员进行不断的努力与实践。

3.4提升建筑结构设计工作的抗震意识

抗震意识是建筑结构设计工作人员具备的基本意识,要从落实建筑结构安全性的高度提升相关人员的安全意识。要建立抗震知识、抗震规范的学习组织,全面提升建筑结构设计人员的抗震意识,使他们在建筑结构设计过程中能够把握抗震这一环节与要点。要强化建筑结构设计的检查,建立抗震规范和准则的检查体系,重点对建筑结构抗震性能和安全性展开检查,从而确保建筑结构设计的安全性和抗震性。

结束语:

建筑行业作为我国经济的支柱行业之一,对建设我国具有社会主义特色的市场经济制度起着推动作用。建筑结构是建筑承载荷载、维持平衡、确保外形的重要结构,在建筑设计中强化建筑结构设计,是提升建筑质量、确保建筑物安全的重要基础,提高建建筑结构是建筑工程施工过程中十分重要的一步骤,作为建筑工程的骨架,有着无法取代的地位。当前城市化进程加快,建筑被规划在地质多发区域的情况逐步增加,要提高建筑结构设计的质量,提高建筑安全性。在实际的建筑生产过程中,基于建筑的安全性、实用性,要求提高建筑结构的设计水平。本文从建筑结构设计中的所存在问题进行深入研究,结合我国建筑行业实际,提出了关于如何提高建筑结构水平的有效措施,以供交流学习。

参考文献:

[1]徐涛.对高层建筑结构设计的分析[J].建材技术与应用,2010 (3) .

抗震结构设计重点范文5

【关键词】高层住宅结构设计;存在的问题;处理对策

现代土地资源日渐匮乏,在工程建设中为了节省土地面积,各施工企业大都采用高层住宅结构设计,这样既能减少土地资源的浪费,实现人口数量的有效集合,还能避免建筑施工材料的浪费,达到节约资源的目的。然而,在实际的高层住宅结构设计中,部分设计人员的设计方案和建筑施工实际情况存在较大差距,这种情况的出现严重影响了高层住宅的安全性能和实用性能。正因如此,如何保证高层建筑结构设计水准对于高层住宅的建设施工来说显得尤为重要[1]。

一.高层住宅结构设计案例分析

(一)高程住宅结构设计的工程概况

某一高层住宅区位于某市的中心地段,该地区的建筑总面积大约为20万立方米,是一项非常浩大的建筑工程。该高层住宅区域的楼位设计是一个五幢高层住宅楼层结合而成的建筑工程,分布为地下两层、地上三层的设计模式。该建筑工程中采用的建筑结构是平面体型比较不规则结构。

(二)高层住宅结构设计中所遇到的问题和解决措施

1.高层住宅结构设计中所遇到的问题

该高层住宅工程从规模上来讲属于大型的工程建筑,尤其是五幢楼层采用的是一体化的连接方式,针对这种情况,设计人员应该对高层住宅的建筑设计有一个全方位的认知。在对该建筑工程进行各种因素分析后,再进行高层建筑的设计工作,使设计比较贴合实际工程的标准要求。然而,在实际的高层住宅施工中,其可能会受到各种因素的影响,使得工程质量及工期难以得到保证。这些因素主要包括:首先,高层建筑结构的承重力和地下室连为一体的结构设计以及采用框架剪力墙建筑结构设计需要考虑实际施工问题。其次,高层建筑结构设计中,居民对建筑结构功能的要求以及抗震能力的要求也是设计人员需要考虑的重点问题。再次,建筑结构的计算分析也是高层建筑结构设计工作的一大重点。最后,建筑物周围的环境因素也会对施工造成影响干扰[2]。

2.高层住宅结构设计中的处理措施

该高层住宅属于住宅类型中较为复杂的一种设计,一般情况下,对于这种连体形的住宅结构设计,为了保证其结构的稳定性,除了采用框架剪力墙结构之外,还应该增加建筑结构的水平方向和垂直方向的钢筋结构,同时在建筑底部增加底层柱。针对高层住宅结构设计中的稳定性要求,应该采用"L"型剪力墙设计,这样一来能增强建筑结构的稳定性,另一个方面还能增强整个建筑物的承载力。其次,在高层住宅的施工设计中,各类数据的计算问题也是干扰结构设计的一大影响因素。因此,一般在高层住宅结构设计计算分析上多应该采用PKPM系列的SATWE程序。

二.高层住宅结构设计中出现的问题影响因素

(一)高层住宅结构的部分设计不合理

对如今的高层住宅建筑来讲,其住宅结构的不合理多半是设计人员对建筑结构关联性忽视,以致于造成住宅结构的承重性差、建筑物的抗地震倒塌能力不强以及建筑物本身的安全性能差等问题。例如,高层住宅结构的抗地震倒塌能力的延性问题,以及屋面温度应力设置问题等。这一系列的问题因素的集合极有可能导致高层住宅结构稳定性和质量安全性问题[3]。

(二)抗震结构设计不合理

抗震结构设计是高层住宅结构设计中一个非常重要的环节,同时也是比较复杂的一个环节,抗震结构的设计除了设计整体的框架以外,对于承重墙设计以及底层柱等局部结构设计,甚至是建筑材料的选择使用,都关系到整个建筑结构的抗震性能。由于我国并不属于地震频发的国家,所以一些高层住宅建筑结构设计人员并没有高度重视建筑的抗震设计,所以高层住宅结构的抗震设计中存在很多的漏洞和不足。

三.高层住宅结构设计中存在的问题的处理对策

(一)针对部分结构设计不合理的解决措施

针对以上出现的各种问题,归根结底是设计人员在对高层住宅结构设计的认知上还存在很大的不足之处,以致于设计的住宅结构不符合居民对建筑物本身功能的需要或者不符合有关建筑物建设施工的标准要求。针对以上情况要先确立好整体性设计,并根据整体性的设计要素进行局部结构设计。这样既能保证建筑结构整体性不受破坏,还能为局部结构设计提供一个可靠的依据。在此基础上,再进行建筑构件和屋面温度应力的设计,就可以最大限度的避免因构件标准不合格而导致的建筑结构稳定性下降问题以及因温度应力设计值过大或是过小而造成的墙体开裂现象[4]。

(二)高层住宅结构的抗震设计

高层住宅结构抗震设计的要点:首先要求设计人员对建筑结构抗震性能的重要性有一个正确的认知。其次,需要专业抗震结构设计人员对高层住宅的结构特点以及可能发生地震的情况进行全方位的分析,同时满足抗震设计规范。再次,对建筑物的抗震结构进行科学的规划设计,并严格控制建筑物的高宽比例。最后,为了提高建筑物本身的抗震性能还应该在高层住宅上加入抗震墙设计从而增强建筑物的稳定性以及抗震能力。这样即便发生地震也能保护好居民的人身安全,并且将地震对建筑物体的伤害减小到最低。

结语:

综上所述,高层住宅的结构设计是建筑施工人员在满足国家对建筑工程施工结构的标准前提之下,对高层住宅结构进行的加强设计,能有效提高高层建筑的抗震性能以及使用安全性,从而维护居民的生命财产安全。然而,在高层住宅结构设计工作中,我们仍需要重视影响结构设计及建筑施工的问题因素。对此,文章结合某高层建筑设计实例,简要探讨了影响高层住宅结构设计几点因素,并阐述几点解决这些问题的举措,以期为高层建筑住宅结构设计提供借鉴。

参考文献:

[1]郑全楼.关于高层住宅结构设计的研究[J].城市建设理论研究(电子版),2014,(36):7277-7278.

[2]贺伟莲.某超限高层住宅结构设计[J].工程建设与设计,2015,(2):46-50.

抗震结构设计重点范文6

关键词:地下室;结构设计;问题;对策;

0.引言

建筑工程中,关于地下室的设计问题一直是业界关注的重点,地下室的设计程序相对繁琐、复杂,必须引起设计人员的极大注意,在以往的地下室工程中,常常出现设计人员在地下室的人防设计、抗震设计以及抗浮抗渗设计上背离相关设计规范和标准的情况,造成了地下室建设存在严重的安全隐患的后果。因此,作为工程设计人员,应该进一步关注地下室设计中的常见问题,加强相关规范和标准的学习,排除安全隐患,进行合理经济的地下室设计工作,本文主要从地下室平面设计问题、抗震设计、抗浮抗渗设计、外墙模型计算。本文将针对地下室结构设计施工中常见的问题展开探讨,供同业人员参考。

1.地下室结构设计特点要求

地下室结构设计的主要内容包含几个方向:一是主体结构设计,包括顶板、外侧墙、底板等其它构件的结构设计;二是孔口防护设计,包括出入口的防护和消波系统(防护设备)其中出人口的防护包含防护密闭门的选用、门框墙、临空墙的计算,出人口通道(包括风井)的计算等几个方面,而消波系统则包含防爆破活门的选用和扩散室(箱)的设计。三是地下室是否与上部结构一起计算对于计算结果影响较大,其底板经常同时作为结构的基础,需要考虑地基的反作用力,顶板作为工程的重要部位,需要组合核爆炸力的等效静荷载,外墙则需考虑侧向的土、水的水平作用组合。

2.结构设计

2.1顶板设计

地下室顶板作为高层建筑上部结构的一个重要水平约束,要有较大的刚度,因此在顶板设计中,应该注意其厚度不能太薄,一般不宜小于160mm,对于人防地下室有特殊要求,根据规范要求,地下室顶板作为上部结构的嵌固端时,对楼板厚度、混凝土强度等级、板配筋率等都有特殊的要求,且地下室不宜少于两层。

在地下室结构设计中,设计人员不能仅仅考虑地下室的层数和总深度,还要考虑到顶板情况,在结构设计中应该往下计算到嵌固端要求的地下室层或底板,但剪力墙底部加强区层数应该从地面算起,当顶板室内外板面标高变化超过梁高范围形成错层且未采取措施、或顶板为无梁楼盖时,地下室顶板不应作为上部结构的嵌固部位。

2.2外墙结构设计

地下室的外墙是结构设计的重点,应按水、土压力验算,在设计时应注意以下要求:

(1)荷载。地下室外墙所承受的荷载分为水平荷载和竖向荷载。竖向荷载包括上部及地下室结构的楼盖传重和自重,水平荷载包括地面荷载、侧向土压力和人防等效静荷载。

(2)静止土压力系数

静止土压力宜由试验确定,当不具备试验条件时,砂土可取0.34~0.45,粘性土可取0.5~0.7。

(3)地下室外墙的配筋计算

实际设计时,在外墙的配筋计算中,对于带扶壁柱的外墙,不是根据扶壁柱的尺寸大小进行计算,而是均按双向板计算配筋;扶壁柱则按地下室结构的整体电算分析结果进行配筋,不按外墙双向板传递荷载验算扶壁柱配筋。根据外墙与扶壁柱变形协调的原理,这种设计将使得外墙竖向受力筋配筋不足、扶壁柱配筋偏少、外墙的水平分布筋则有富余量。因此,在计算地下室外墙的配筋时,对于垂直于外墙方向有钢筋混凝土内隔墙相连的外墙板块或外墙扶壁柱截面尺寸较大的外墙板块,如高层建筑外框架柱之间,按双向板计算配筋为宜,其余的宜按竖向单向板计算。对竖向荷载较小的外墙扶壁柱,其内外侧主筋也应予以适当加强。

2.3底板设计

对于底板设计,应该在满足受力要求的条件下,控制地下室渗漏、防水条件,因为这些是影响地下室使用寿命的主要原因,因此在地下室设计过程中,其厚度不能太薄,配筋也不宜太小,一般底板厚度取40-60cm,配筋率一般取0.25%。在计算还应该考虑到支座弯矩传递到梁所需的抗扭钢筋。桩箱、桩筏基础的地下室底板也是桩承台,还要满足冲切、剪切、

3.载荷设计

结构构件的强度设计安全系数在静荷载或动荷载单独作用时,在动、静荷载同时作用时一般取动荷载的安全系数。首先必需验算静荷载单独作用下的构件强度,在计算动荷载或动、静荷载同时作用的构件截面强度时,应考虑材料强度提高系数。按钢筋混凝土结构设计规范(TJ10-74)进行(静载)截面设计时,根据该规范采用设计荷载(又称标准荷载) =恒载+动载,在用于求得的外力上再乘以构件强度设计安全系数 对梁板结构等受弯度构件, ,受剪构件是 。但在防护结构(动载或动载+静载)截面设计时,一般取动荷载的构件强度设计安全系数 ,其值在受弯度是 ,受剪时 。此外还应在截面设计时,将规范中钢筋及混凝土的设计强度乘以材料强度提高系数,对混凝土其值为1.4,对钢筋则根据其等级不同,其值为1.0-1.3。

4.抗震设计

在地下室设计中应该做好抗震设计,因为地下室抗震关系到整个建筑的抗震安全,根据施工审核要求,对于半地下室建筑的埋深要求应大于地下室外地面以上的高度,才能不计算其层数,总高度才能从室外地面算起。当地下室顶板作为上部结构嵌固端时,地下一层的抗震等级应与上部结构相同,地下一层以下抗震等级可逐渐降低一级;对于标准设防类(丙类)建筑,6、7度时不宜低于四级,8度时不宜低于三级,9度时不宜低于二级;对于重点设防类(乙类)建筑,6度时不宜低于四级,7度时不宜低于三级,8度时不宜低于二级,9度时应专门研究。地下室中无上部结构部分,可根据具体情况采用三级或四级。除九度外,上部结构以外范围较大的地下室结构可采用三级或四级。

5.地下室抗浮设计

地下水位及其变幅是地下室抗浮设计的重要依据。实际在地下室抗浮设计时仅考虑正常使用的极限状态,而对施工过程和洪水期重视不足,因而会造成地下室施工过程中因抗浮不够而出现局部破坏。另外,在同一整体大面积地下室的上部常建有多栋高层和低层建筑,由于地下室的面积较大、形状又不规则,且地下室上方的局部没有建筑,此类抗浮问题相对比较难以处理,须作细致分析后再进行处理。地下室结构设计除应满足受力要求外,抗渗也是其中一个重点。

6.结语

地下室工程与普通建筑分项工程相比所涉及的专业更广,施工设计较为复杂。在工程设计过程中需要综合考虑使用功能、防火需求、人防要求、建筑配套设施正常运转等多方面因素,根据具体工程的实际情况进行工程设计,对常见问题要提前预防,采取应对措施,做到既满足功能要求、安全可靠,又要经济合理。

参考文献

[1]庄致来,莫勇. 地下室结构设计工程中常见问题分析及对策[J]. 中国新技术新产品,2010,09:126.