发布日期:2022-10-05 浏览次数:次 科研问题问AI
论建筑结构设计中的三大基本方法
汉嘉设计集团股份有限公司田宇治季伟捷
摘要: 关键词:建筑设计结构选型结构计算结构构造
前言
建筑结构设计是一项强度很高的创造性思维劳动,要运用结构设计人所掌握的大量知识,进行富有创造性的工作,并要遵循与之相关的各种规程与规范;一个好的建筑结构设计,建筑和结构必然是有机结合的统一体结构设计,不是由简单的各种受力构件的堆砌、组合而成的,而是要体现在解决工程设计中的实际问题中,依靠知识、能力和消化了的活的知识转变成智慧并合理的利用,才能有效的解决工程的各种实际问题;由于做好建筑结构设计是一项关系到建筑、经济、人民安居乐业的重要工作,也是一项需要每一个建筑结构工作者全心全力为之付出的工作,因此,现结合多年建筑结构设计工作的实际经验与教训,对一些存在于建筑结构设计中应注意的一些问题提出看法与见解,仅供大家参考之用。
1在结构概念设计中必须把握总体布置
一项建筑结构设计,首先应从概念出发,运用整体结构概念,进行结构选型和结构布置,结构设计是一种生产实际工作,设计前,设计人必须对建筑物使用要求、工程特点、材料供应、施工技术条件及地质地形等情况进行充分调查和研究分析,做到心中有数,力求使设计符合实际,结构设计要保证建筑物有足够的强度、刚度和稳定性;在抗震设计中,整体性好是建筑物抗震能力高低的关键,必须要使节点的承载能力大于构件的承载能力,要从构件上采取措施防止反复荷载作用下承载力和刚度过早退化,节点的设计应遵循“强节点、强锚固”的原则。
概念设计中主要是要考虑到总体布置上的大原则,同时顾及关键部位的细节,只有合理地决定了设计中的基本问题,才能提取合理的结构计算模式。结构设计中,要采取对结构抗震有利的抗震方案;分析地震作用性质和结构的受力特点,使主观意图符合客观实际;确定地震和竖向荷载的传递途径及内力重分布趋势;有效地布置结构分布;预计结构的破坏过程和破坏机制,加强结构的关键部位和薄弱环节的结构布置;充分注意结构连接的整体性,使结构的强度和刚度在平面内和沿高度均匀分布,避免应力过度集中;估计和控制塑性铰区出现的部位和范围,有针对性的进行结构设计;安排高延性的耗能构件,使结构抗震设有多道防线;考虑非结构构件对主体结构抗震产生的影响,使结构受力简单、明了,为施工创造有利的条件。
2结构选型与结构布置是首要环节
为了达到安全与坚固的目的,各种结构体系都是由构件按一定的规律组成的,结构型式是不能简单地计算出来的,而必须是设计出来的,合理的结构型式是塑造空间体形、构件形象、减少浪费的重要前提,因此建筑结构选型是结构设计中确定方案的重要内容,结构型式的选择是建筑结构设计的重大课题,所以必须要根据不同的地区、不同的施工条件、不同的建筑要求,在可能的条件下综合考虑、合理选用,设计建造出坚固、安全、适用、美观的工程。
结构设计,首先应对各类结构中的各种构件的受力性能、计算原理有较为清晰的概念,明确如何遵循规范进行构件设计,将各构件进行有机地组合,形成结构体系结构的选型工作,是结构设计的第一步,同时也是结构设计中最为关键的一步。它不仅关系到土建造价的多少,而且也关系到功能的好坏。结构选型,即是要确定结构的体系、结构的形式,也就是要确定结构的方案,这是进行结构设计的首要任务。确定结构选型的主要原则有:要与建筑物的功能要求和建筑物造型相配合;要在国家或业主规定的投资额度范围内,力求经济;要与当前的施工技术水平相适应;要考虑材料的供应情况。
总之,一个好的结构方案,不但受力明确,结构新颖,安全可靠,经济合理,同时还能满足建筑要求,施工