结构概念设计中若干方面

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对结构概念设计的理解

对结构概念设计的理解

对结构概念设计的理解
结构概念设计是指在进行建筑、工程或产品设计时,对其整体结
构的理念和框架进行设计与规划的过程。

它是设计过程中的一项关键
工作,可以影响到建筑物、工程或产品的功能、稳定性、可靠性和美
观性等方面。

在结构概念设计阶段,设计师需要考虑以下几个方面:
1. 功能需求:设计师需要明确建筑、工程或产品的功能需求,
确保结构设计能够满足用户的使用要求。

2. 结构形式:设计师需要根据功能需求、预算限制和地理环境
等因素,选择合适的结构形式。

常见的结构形式包括框架结构、悬挑
结构、拱结构和网壳结构等。

3. 材料选择:设计师需要根据结构的性能要求和预算限制,选
择合适的建筑材料。

不同材料具有不同的强度、耐久性和施工难度等
特点,需综合考虑选择最优材料。

4. 载荷分析:设计师需要对可能的荷载进行分析,包括自重、
活载、风荷载、地震荷载等。

通过载荷分析,设计师可以确定结构所
需的强度和刚度,并确定结构的安全性。

5. 结构布置:设计师需要确定建筑、工程或产品的结构布置,
并考虑不同构件之间的相互作用。

合理的结构布置可以提高整体的稳
定性和均衡性,减轻荷载对结构的影响。

结构概念设计是建筑、工程或产品设计过程中的一项重要环节,
可以为后续的详细设计和施工提供基础和方向。

通过全面考虑结构的
功能需求、结构形式、材料选择、载荷分析和结构布置等方面的问题,设计师可以制定出合理、经济、安全、美观的结构方案。

简析多高层框架结构设计中的若干问题

简析多高层框架结构设计中的若干问题

简析多高层框架结构设计中的若干问题摘要:多高层框架结构因具有结构布置灵活,易满足建筑体型和内部空间使用等要求的优点,故而是结构设计中经常采用的结构形式。

文章针对框架结构设计中的几个关键问题,从结构体系概念设计、结构设计原则及抗震计算三方面总体论述,并探讨设计中经常遇到的短柱问题处理及“强柱”实现措施,以期达到明晰多高层设计中难点的目的。

关键词:多高层框架;剪力墙结构;框剪结构;抗震设计中图分类号:tu208.3 文献标识码:a 文章编号:1671-3362(2013)01-0137-011引言框架结构是多高层结构选型的基本形式,剪力墙结构及框剪结构均以框架设计为基础,因此框架结构设计在结构设计中具有举足轻重的作用。

框架结构体系主要承重构件为板、梁和柱,体系具有布置灵活以及易于满足建筑体型和内部空间使用等要求的优点。

合理设计的框架结构具有较好的延性和强度,能够满足抗震区设计的要求。

如何发挥框架作为一种优良结构体系的优势是结构设计的关键,结合实际工程特点采取合理设计方法是工程师的一项重要本领。

本文将针对这一问题,从宏观控制以及细部设计两方面加以阐述,以期明晰设计思路。

2概念设计结构抗震概念设计的目标是使整体结构能发挥耗散地震能量的作用,避免结构出现敏感的薄弱部位,地震能量的耗散仅集中在极少数薄弱部位,导致结构过早破坏。

现有抗震设计方法的前提之一是假定整个结构能发挥耗散地震能量的作用,在此前提下,才能以多遇地震作用进行结构计算、构件设计并加以构造措施,或采用动力时程分析进行验算,试图达到罕遇地震作用下结构仍不倒塌的目标。

下面重点阐述结构抗震概念设计的基本原则:2.1 结构的简单性结构简单是指结构在地震作用下具有直接和明确的传力路径,结构的计算模型、内力和位移分析以及限制薄弱部位出现都易于把握,对结构抗震性能的估计也比较可靠。

2.2 结构的规则和均匀性沿建筑物竖向,建筑造型和结构布置比较均匀,避免刚度、承载力和传力路径的突变,以限制结构在竖向某一楼层或极少数的几个楼层出现敏感的薄弱部位。

组织结构定义设计的六要素

组织结构定义设计的六要素

定义组织结构(Organizational Structure)是指,对于工作任务如何进行分工、分组和协调合作。

组织结构(organizational structure)是表明组织各部份罗列顺序、空间位置、聚散状态、联系方式以及各要素之间相互关系的一种模式,是整个管理系统的“框架”。

设计的六要素管理者在进行组织结构设计时,必须正确考虑6 个关键因素:工作专业化、部门化、命令链、控制跨度、集权与分权、正规化。

1、工作专业化20 世纪初,亨利·福特(HenryFord)通过建立汽车生产线而富甲天下,享誉全球。

他的做法是,给公司每一位员工分配特定的、重复性的工作,例如,有的员工只负责装配汽车的右前轮,有的则只负责安装右前门。

通过把工作分化成较小的、标准化的任务,使工人能够反覆地进行同一种操作,福特利用技能相对有限的员工,每10 秒钟就能生产出一辆汽车。

福特的经验表明,让员工从事专门化的工作,他们的生产效率会提高。

今天,我们用工作专门化(work specialization)这个术语或者劳动分工这种词汇来描述组织中把工作任务划分成若干步骤来完成的细化程度。

工作专门化的实质是:一个人不是完成一项工作的全部,解成若干步骤,每一步骤由一个人独立去做。

就其实质来讲,工作活动的一部份,而不是全部活动。

20 世纪40 年代后期,工业化国家大多数生产领域的工作都是通过工作专门化来完成的。

管理人员认为,这是一种最有效地利用员工技能的方式。

在大多数组织中,有些工作需要技能很高的员工来完成,有些则不经过训练就可以做好。

如果所有的员工都参预组织创造过程的每一个步骤,那末,就要求所有的人不仅具备完成最复杂的任务所需要的技能,而且具备完成最简单的任务所需要的技能。

结果,除了从事需要较高的技能或者较复杂的任务以外,员工有部份时间花费在完成低技能的工作上。

由于高技能员工的报酬比低技能的员工高,而工资普通是反映一个人最高的技能水平的,因此,付给高技能员工高薪,却让他们做简单的工作,这无疑是对组织资源的浪费。

关于建筑结构若干关键问题的研究与分析

关于建筑结构若干关键问题的研究与分析
强 作 用 , 柱 的 设 置 仅 作 为 一 种 提 高 结 构 抗 震 安 全 度 和 加 强 墙 体 刚 芯
3 .抗 震 概 念 设 计 的 一 般 原 则
具有 深 刻 的理 论 意 义和 广 泛 的 实际 应 用 。
【 键 词 】 建筑 结 构设 计 关
1 .引 言
从 建 筑 结构 设计 的发 展 可分 为 4个 阶段 : 只考 虑 结构 承 受 自身 度 的 措 施 , 而 造 成 不 必 要 的 浪 费 。 ①
2 建 筑 结 构 设 计
地 震 造 成 建 筑 物 的 破 坏 , 况 是 各 种 各 样 的 , 一 , 于 地 震 时 情 其 由 的 地 面 强 烈 运 动 , 使 建 筑 物 在 振 动 过 程 中 , 因 丧 失 整 体 性 或 强 度 不 足 , 变 形 过 大 而 破 坏 ; 二 , 于 水 坝 倒 塌 、 啸 、 灾 、 炸 等 次 或 其 由 海 火 爆 等地 面 严 重 变形 直 接 造 成 。前 两 种 可 以 通 过工 程措 施 加 以防 治 , 而
丁 字 接 头 、 字 接 头 和 墙 体 较 大 洞 口 边 缘 设 置 竖 向 钢 筋 , 在 这 些 筑 物 。 十 并
多 层砖 混 结 构 , 设计 理 论 和计 其 算 方 法 也脱 胎 于砖 混 结 构体 系 。在砌 体 结 构设 计 时 。只不 过 是 将原
尽 任 的 规 范 才 正 式 发 行 , 计 、 工 时 缺 乏 经 验 , 应 用 甚 少 。 约 束 配 筋 筑 抗 震 有 利 、 可 能 避 开 对 建 筑 抗 震 不 利 的 地 段 , 何 情 况 下 均 不 设 施 故
砌 块 结 构 系 指 仅 在 砌 块 墙 体 的 局 部 配 置 构 造 钢 筋 , 如 墙 体 的 转 角 、 得 在 抗 震 苊 险 地 段 上 建 造 可 能 引 起 人 员 伤 亡 或 较 大 经 济 损 失 的 建

浅议建筑结构设计中的概念设计及结构措施

浅议建筑结构设计中的概念设计及结构措施
工 程 科 技
浅议建筑结构设计中的概念设计及结构措施
沈 云 鑫
辽 宁省海城 市建 筑设 计研 究院 辽 宁 海城 1 1 4 2 0 0
摘要 : 随着 我国经济水平的不断进步 , 越来越 多的建筑 物逐 渐兴起 , 建 筑行 业在 确保 建筑工程施工质量的同时还要满足人们对建筑结构设计的需求。 概念设计 以及 结构构造 措施在建筑设计师设计建筑物结构 的过程 中 占 据 着非常重要的位置 , 其不但能够满足建设工程 的具体 需求 , 并且能够将设计 师 的建筑设计水 平进 行反应。本文细致的分析 了建筑结构概念设 计的重 要性 以及 结构 构造措施, 旨在提 高建筑结构设计的专业水平。 关键词 : 建 筑结构 设计 结构措施 概念设计
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 ,倘 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

概念设计的主要内容及其设计原则

概念设计的主要内容及其设计原则

概念设计的主要内容及其设计原则概念设计的主要内容及其设计原则我国的塔是古代建筑中的典型代表,与埃及金字塔相比,我国古代的塔建筑形式和结构上已经有相当高的水平,大多采用木结构与砖砌,有一些塔经历了数千年的风吹雨打,甚至经历了强烈的地震而保留至今,足见其结构的合理、工艺精良。

但是古代建筑是宗教和权力的象征,是纪念性建筑,其空间实用性很小,高度也受到限制。

随着人们对建筑功能要求的多样化,高层建筑类型和功能愈来愈复杂,结构体系日趋多样化,出现了各种形式的多塔、错层、带转换层、楼板局部大开洞的结构类型。

概念设计的重点在于方案设计阶段。

高层建筑在本质上是一个竖向的悬臂结构,垂直荷载使建筑物产生轴向力与建筑物的高度大体为线性关系。

1概念设计的主要内容1.1包括以下4个方面:结构平面形状和立体体型的选择,平面形状宜简单、规则,避免过多的外伸、内凹,以预防地震时产生大的灾害。

建筑结构尽量对称,建筑的平里面刚度不对称,地震时产生扭转破坏。

尽可能满足建筑竖向均匀布置,立面设计中优先考虑几何图形、楼层刚度变化规则匀称。

对于任何平面形式的高层建筑,抗力结构的布置原则都是尽量使平面的质量中心接近于抗力结构的刚度的中心。

承载力和刚度在平面内及高度尽量均匀分布,避免突变和应力集中,有利于防止薄弱的子结构过早破坏、倒塌,使地震作用能在各个子结构之间重分布,充分发挥整个结构耗散地震能量的作用。

在实际工程中,质量分布不可能做到绝对均匀因此不可避免的会产生扭转效应,这时,除了考虑结构的平面对称以外,要通过结构抗力构件的布置来提高结构的抗扭能力。

研究表明,把所有立柱放在建筑平面的四周,比立柱均匀分布或集中布置在内部更能提高结构的抗扭能力。

因此,布置抗力构件,如柱、剪力墙时,应尽量往四周布置。

分析结构的破坏机制和过程,以加强结构的关键部位恶化薄弱环节,预估和控制各类结构结构件塑性区可能出现的部位和范围。

《高层建筑混凝土结构技术规程》第4.3.5条规定,结构扭转为主的第一自振周期与平动为主的第一自振周期之比,A级建筑不应大于0.9,B级高层建筑、混合结构高层建筑及该规程第10章所指的复杂高层建筑不应大于0.85.限制周期比的目的就是使结构具有必要的抗扭刚度,防止产生不必要的扭转。

高层建筑结构概念设计中相关的几个问题应用分析

高层建筑结构概念设计中相关的几个问题应用分析

翘 是 遗 螺
笫6 (第1 期 期总 0 ) 7
勰 是 适 越
建 装 筑与 修■
高层建筑结构概念设计中相关的几个问题应用分析
范小平
( 工业大学,湖北 湖北
武汉
4 0 6) 3 08
摘 要 本文通过工程设计实践,总结了高层建筑结构概念设计的一些相关问题,并就这些
问题进行 了较为详细的分析 ,以保 证 高层 建筑结构设计结果 的合理性 、安全性和可 靠性。
1 1 不设地下室时的建筑 . 高层建筑不 设地 下室 通常 是针 对层数有 限的小高层,或
带多层地下室 的建筑 ,宜将上部结构的嵌固部位设在地
下室且 顶板,此 时,地下室应满足下列条件:
() 下室顶板标高与室外 地坪 的高差不 能太 大 ,一般 1地
其基础持力层较 浅的情况 ,但从抗震角度考虑是不宜提倡的。 () 1不管是采用天然地基基 础或桩基础,都是 以基础 ( 承
Ke r s t l b i d n s r c u e c n e t a d s g : s a i i i y t n i n r s s a t y wo d . a l u l i g t u t r ; o c p u l e i n l b r g d t : e so - e i t n
基础形式不同等 ,产 生出若 干相 关的技术室底板是 以桩为基础的普 通梁板结构 ,一般情 况下仍然取底板处 为结构嵌固端 。但当 地下室作为抗爆级别较高的防空地下室 时,其顶板通常具有
作为结构嵌固端的刚度,因此可取其作为上部结构的嵌固端。
1 3 多层地下室的建筑 .
风和抗震理论 的不 断完善 ,加之新 的施工技术和设备的不断
涌现,特 别是计算机 的普及和应用 以及结构分析手段的不断

空间结构概念设计

空间结构概念设计

空间结构概念设计是建筑设计和室内设计中的重要环节,它涉及到空间的形式、功能、美学和工程技术等多个方面。

以下是空间结构概念设计的详细阐述:
1.空间形式:空间形式是空间结构概念设计的核心,它可以通过不同的形状、
大小、方向和排列等方式来创造出不同的空间效果。

例如,开放式空间可以给人一种通透、开敞的感觉,而封闭式空间则可以提供更多的私密性和安全感。

2.空间功能:空间功能是空间结构概念设计的基础,不同的空间功能需要不同
的空间形式来满足。

例如,客厅、餐厅和卧室等不同的空间功能需要不同的空间形式来满足人们的生活需求。

3.美学设计:美学设计是空间结构概念设计的魅力所在,它可以给人们带来美
的享受和心灵的愉悦。

美学设计可以通过色彩、照明、家具、装饰品等元素来实现,创造出舒适、和谐的空间氛围。

4.工程技术:空间结构概念设计还需要考虑工程技术方面的因素,包括建筑结
构、机电设备、通风采光等。

这些因素都会影响到空间的设计和实现,需要设计师在概念设计阶段进行全面的考虑。

空间结构概念设计是建筑设计和室内设计的关键环节之一,它涉及到多个方面,包括形式、功能、美学和工程技术等。

设计师需要在这些方面进行全面的考虑和分析,以创造出舒适、实用、美观的空间环境。

关于建筑结构设计若干问题分析

关于建筑结构设计若干问题分析

关于建筑结构设计若干问题分析摘要:随着经济的快速发展,建筑行业的发展速度在不断的加快,在社会的不断发展过程中,人们对建筑结构有了更高的要求,结构的类型和结构体系都成为人们关注的焦点问题,所以在建筑结构设计中,要根据工程的实际情况进行分析的评估,从而确定建筑的结构,并进行施工图的设计。

文中分析了结构设计的目的、技术原则,并进一步对建筑结构设计的技术要点进行了具体的阐述。

关键词:建筑结构设计要点趋势自改革开放以来,我国的国民经济呈直线上升的增长趋势,从而带动了建筑业的持续性发展,建筑行业的规模不断的扩大,其技术水平也有了较明显的提升,特别是建筑结构设计上采用了先进的设计理论和应用了先进的技术,新型材料不断的得以在结构上应用,从而使建筑结构更为安全、可靠,使建筑结构设计向更安全、适用和经济性方向发展。

1 结构设计的目的:建筑结构的安全性、适用性和耐久性是设计追求的预期目标,所以在建筑结构设计中,需要以现有的技术为基础,采用最经济的手段来对建筑结构进行设计,从而满足预期的目标和结构的使用功能需求。

1.1安全性:建筑结构在设计时要保证其能承受正常情况下和非正常情况下可能出现的各种负载和变形,从而维持结构的稳定性,即使在非正常情况下如强风、地震等发生时也不会发生结构倒塌的情况,保证结构具有足够的安全性。

1.2适用性:建筑结构在正常使用时,要保证其具有良好的工作性能,使其具有很好的适用性。

1.3耐久性:建筑结构在设计时都会预定其一定的使用年限,所以在设计时要根据结构在正常使用条件下要具有足够的耐久性,从而保证其使用寿命。

2 建筑结构设计的技术原则2.1 抗震验算时不同的楼盖及布置决定理论计算方法。

抗震验算时应特别注意场地的类别。

尽量加剪力墙,可大大改善结构的抗震性能。

结构应设计成双向梁柱刚接体系,应加强垂直地震作用的设计。

2.2 雨篷不得从填充墙内出挑。

大跨度雨篷、阳台等处梁应考虑抗扭。

考虑抗扭时,扭矩为梁中心线处板的负弯矩乘以跨度的一半。

谈谈高层建筑结构概念设计的若干问题

谈谈高层建筑结构概念设计的若干问题

谈谈高层建筑结构概念设计的若干问题[摘要]通过对高层建筑结构概念设计几方面阐述,强调以承载力、刚度和延性为主导高层建筑结构概念设计的重要性,从宏观上决定高层建筑结构设计中的基本问题,综合处理好功能、技术、艺术、经济等方面的矛盾,并最终实现抗震设防三水准(小震不坏,中震可修,大震不倒)的基本要求。

【关键词】高层建筑结构概念设计基本原则结构布置原则基础的合理选型分析判断一、高层建筑结构概念设计的基本原则(1) 结构的简单性应将复杂的变成简单。

将结构的受力与传力途径设计成越简单、直接和明确就越好。

尽可能避免出现以抗扭为主导的关键性传力构件。

传力途径越复杂就越易形成内力与变形的不协调和难以预料的薄弱环节。

同理,对结构进行分析计算时,应该运用最简单、最直接、概念很清楚地计算方法;切忌使用概念含糊不清,有的甚至连概念都看不出来,系数套系数的繁琐计算方法。

(2) 结构的规则性和均匀性1)建筑平面规则,平面内结构布置宜规则、对称、均匀、减少偏心,使建筑物分布质量产生的地震惯性力能以比较短和直接的途径传递,并使质量分布与结构刚度分布协调,限制质量与刚度之间的偏心。

建筑平面规则、结构布置均匀,有利于防止薄弱层的子结构过早破坏、倒塌,使地震作用能在各子结构之间重分布,增加结构的超静定的数量,发挥整个结构耗散地震能量的作用。

2)沿建筑物竖向的结构布置宜规则、均匀,避免刚度、承载能力和传力途径的突变,避免有过大的外挑和内收,,以限制结构在竖向某一楼层或少数几个楼层出现敏感的薄弱部位,以致在这些部位因产生过大的应力集中和过大的变形而使结构不安全。

(3)结构的刚度和抗震能力1)水平地震作用是双向的,结构布置应使结构能抵抗任何方向的地震作用。

一般情况,可使结构沿平面在两个主轴方向均具有足够的刚度和抗震能力,同时还应具有抗扭转刚度和抵抗扭转振动的能力,现在抗震设计计算中不考虑地震地面运动的扭转分量,在概念设计中应该注意提高结构的抗扭刚度和抵抗扭转振动的能力。

浅谈高层建筑结构设计的若干问题

浅谈高层建筑结构设计的若干问题
设 计水 平 。
关键词 : 高层建筑结构 , 概念设计 , 地基 与基础, 结构分析 中图分类号 : U 7 . T 933 随着我国国民经济不断发展和人 民生活的迅速提高 , 业主及 文献标识码 : A
高层建 筑结构平面布置应力求简单 、 则 、 规 对称 , 避免应力集
建筑师的创新 艺术 使得钢 筋混 凝 土高层 建筑 发展 被广 泛应 用。 中的凹角和狭长 的缩 颈部位 ; 免在 凹角和端部设 置楼 电梯 问; 避 高层建筑结构设计给工程设计人员提 出了更高的要求 , 下面就结 避免楼电梯 间位置偏置 , 以免产生扭转 的影响。

7 ・ 2
第3 6卷 第 9期 2010年 3月
山 西 建 筑
S HANXI ARCHI TECTURE
Vo . 6 No, I3 9 Ma. 2 1 r 0 0
文章编号:0 96 2 (00)90 7 .3 10 —8 5 2 1 0 .020
构设计 中的问题进行探讨 。
12 房屋 的适 用高度和 高宽比 .
在抗震规范与高规 中 , 结构 的总高度都 有严格 的限制 , 对 除
1 结构 选型
增加了 B级高度 对于高层结构 而言 , 在工程 设计 的结构选 型阶段 , 结构工程 了将原来的限制高度设定为 A级高度的建筑外 , 的建筑 , 因此 , 必须对结构 的该项控 制因素严格注意 , 一旦结构 为 师应该注意 以下几点。
浅 谈 高层 建筑 结构 设 计 的若 干 问题
毛 华 毅
摘 要: 对高层建筑结构设计, 从结构选 型、 地基与基 础设计 、 结构 计算分析及抗震分析四个方 面阐述 了一些容 易出现 的 问题及相关规定 , 同时根据和谐发展 的要求提 出高层建筑结构设计应注意的问题 , 以期帮助工程设计人员不断提高工程

浅谈结构概念设计的内容

浅谈结构概念设计的内容

学术论坛科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald2231 概念设计的必要性结构概念设计是用系统的观点对宏观整体的布置进行综合考虑,着眼整体布局,正确处理结构总体方案、材料合理使用以及细部节点构造,以达到结构设计优化的目的[1]。

对于一名合格的结构工程师来说,从安全性的角度讲概念设计比计算机精确计算拥有更重要的作用;概念分析和判断对提高结构计算的可靠性,改进设计质量有十分重要的作用[2]。

概念设计是工程设计的核心。

一个设计项目的成败绝大程度取决于概念设计的质量,是对整个阶段中最重要也最困难的内容,其体现了设计人员对总体目标的洞察、驾驭,对整体项目的目标、约束条件及各种技术方法和方案的准确把握,以及综合性、创造性思维的发挥水平及风格。

在概念设计过程中,设计者需对存在的问题提出具体可行的思路,将工程科学理论及技术、实际工程积累的经验融会贯通于每一环节,将概念设计与计算设计辩证统一的联系起来,并运用二者的相互作用作出对于项目的关键性的选择。

再者,概念设计重要性凸显在前期设计阶段,由于不能单纯依靠计算软件处理,需要设计师选用优秀的概念处理结构选型、布置、刚度分布等以达到效果最优、成本最低的结构方案,因此综合设计阶段全过程中都要不断深入、从整体宏观的角度中把握,突出解决主体的主要矛盾,深刻了解各个结构的抗震以及使用性能,在发挥主观能动性的基础上灵活运用解决实际问题,才能得到设计以及项目施工的成功[3]。

2 结构整体协同工作体系结构协同工作是要求内部单元相互联系,共同参与工作,不仅要求构件在承载力达到极限状态时共同受力,受到地震或者偶发荷载情况下同时达到极限状态,并且拥有近乎相同的使用寿命。

协同工作不仅表现内部的细化构件,还表现在基础与上部共同工作,处于统一的有机整体,不仅在分析设计阶段也在实际工作中都不能将二者分开处理。

2.1 建筑结构的规则性在结构设计中为了较好的使构件协同性能良好,一般均宜均匀的布置受力构件,使整体具有规则性,更有利于每一构件相互传力直接,在我国规范也明确的做了详细的规定例如:《抗规》[4]3.4.1条规定:建筑设计应根据抗震概念设计的要求明确建筑形体的规则性;3.4.2条:建筑设计应重视其平面、立面和竖向剖面的规则性对抗震性能及经济合理性的影响,宜择优选用规则的形体。

建筑工程错层结构设计若干问题思考

建筑工程错层结构设计若干问题思考

建筑工程错层结构设计若干问题思考发布时间:2021-04-27T08:22:31.280Z 来源:《防护工程》2021年3期作者:蒋湘闽[导读] 这都需要业内人事对其进行针对性解决,从而保证错层建筑结构设计更加科学。

中国五洲工程设计集团有限公司北京 100053摘要:目前来看,错层建筑已经成为了我国城市建筑工程项目中的重要组成部分,由于错层建筑对建筑空间的利用更加充分,受到了人们广泛欢迎,我国在此方面的研究发展也在不断深入。

但整体来看,我国目前在错层建筑方面依然存在一些问题,主要体现在因为结构设计不合理而致使建筑质量受到影响,甚至会威胁到居住者的生命财产安全。

基于此,本文对建筑错层结构设计中存在的若干问题进行了探讨分析。

关键词:建筑工程;错层结构;问题分析最近几年来,我国人民生活水平正在不断提升,对于居住环境以及居住空间提出了更高的要求,在这样的时代背景之下,建筑形式也越来越趋向于多样化。

对于错层结构来说,可以使建筑空间得到更为有效的开发,与现阶段人们建筑居住舒适度的要求较为符合,受到了人们广泛欢迎。

但是由于我国在错层建筑结构方面发展起步时间较晚,现阶段尚且存在着一些问题,这也对建筑质量产生了较为严重的影响,例如部分高层建筑错层结构抗震能力较差、受力不均匀等等,这都需要业内人事对其进行针对性解决,从而保证错层建筑结构设计更加科学。

一、建筑工程错层结构简介对于建筑工程项目的错层结构来说,其主要是指根据建筑实际功能需求而形成的一种楼层结构不在同一高度且高度差超过一般梁截面高度的结构形式。

对于此种结构来说,其具有一定的复杂性,现阶段我国已经对错层结构有了较为明确的要求规定:首先,楼层标高相差必须大于普通的框架梁截面高度;其次,错层面积应该大于该层面积的30%。

对于建筑错层结构来说,其特点较为明显,但也正是因为这些特点很容易导致结构设计过程中出现一些问题,需要设计者对其进行针对性解决。

错层结构往往具有结构不规则以及水平剪力不一的特点。

建筑结构设计中若干问题论文

建筑结构设计中若干问题论文

关于建筑结构设计中若干问题的探讨【摘要】本文是作者集合多年工作经验以及目前房屋建筑结构设计中经常见到的一些问题, 并就这些问题提出了个人的处理方法。

以供参考【关键词】结构设计;问题;前言:随着我国经济飞速发展,生活品质的不断提高,加之地震飓风等自然灾害频发,人们对房屋质量有了较高要求。

然而,对于设计者,房屋设计是一项复杂缜密而又责任重大的工作,直接影响到建筑物的安全、适用、经济和合理性,但为了确保房屋设计质量,在房屋设计质量上常见的应注意几个常见问题如下:1 首先,结构师必须在建筑方案设计中考虑结构概念体系设计建筑的概念设计在整个设计过程了起着举足轻重的作用,合适的概念设计往往是建筑经济性好的首要因素。

一幢建筑物的设计,如果没有事先经过全盘正确的概念设计,以后的计算模式再准确、计算再精确、配筋再合理,也不可能是一个经济、合理的优秀设计项目。

根据最新的地震区域划分和规定,当地的设防烈度为6 度(局部地区7 度)。

住宅设计无论是多层砖混或和框架剪力墙结构,都不同于以往的静力设计,必须从抗震的角度,采用二阶段设计来实现三个水准的设防要求。

为此,结构设计人员必须及早介入建筑结构的概念设计,否则,将会导致建筑结构设计的不合理,给以后的结构设计带来难度。

为在建筑物的方案设计阶段正确把握建筑结构的概念设计,应对不同形式的住宅建筑,掌握各自概念设计中容易疏忽的要点:1.1 对一般多层砌住宅结构,应按《建筑抗震设计规范》(g b 5 0 01 1 -2 0 10 )要求做到:优先采用横墙承重或纵横墙共同承重的结构体系:纵横墙的布置宜均匀对称,沿平面内宜对齐,沿竖向应上下连续;楼梯间不宜设置在房屋的尽端和转角处;不应采用无锚固的钢筋砼预制挑檐。

1.2 对钢筋砼多、高层结构住宅,力求做到:结构布置应尽量采用规则结构。

对复杂结构,可以设置防震缝,把它分割成各自规则的结构单元,结构布置以少设缝为宜,一旦设缝,则应使防震缝的设置与伸缩缝、沉降缝相统一;且防震缝宽度应满足规范要求,否则地震发生时两侧结构构件会发生碰撞而破坏。

关于房屋结构设计若干问题总结

关于房屋结构设计若干问题总结

关于房屋结构设计若干问题的总结摘要:在结构设计中有些问题常常被忽略,但这些问题却直接影响了工程质量,并提高了经济造价。

作为结构设计人员,应加强对规范的学习和了解,掌握规范条文解释的内涵,加强对常见结构设计错误的辨别能力,提高对结构设计问题的防治能力,使房屋建筑的结构设计工作做得更安全、更合理。

笔者根据多年的工作经验得出一定的总结.关键词:房屋结构设计若干问题总结房屋工程质量的优劣直接关系到人们的生命安全。

房屋质量的好坏主要由设计质量和施工质量两个方面来衡量。

相对而言,房屋设计是一项繁重而又责任重大的工作,直接影响到建筑物的安全、适用、经济和合理性。

但在实际设计工作中,常常发生房屋结构设计的种种概念和方法上的差错。

1房屋结构设计中存在的问题1.1结构设计与工艺设计要相协调。

房屋结构设计首先要满足工艺设计要求。

工艺人员在进行工艺布置时,常与结构设计发生冲突矛盾。

例如,需开洞的位置结构本应是框架梁,设备应沿梁布置,却安排在了跨中,这就与工艺设计发生了冲突,既不符合设计要求,也不利工业生产进行,同时也存在安全隐患。

另外,荷载分配也不合理。

建议在设计方案阶段,结构施工设计结合工艺布置要求来进行,以求结构设计合理、经济,并符合安全指标。

1.2防火设计问题比较突出一些设计人员对防火规范、规定不熟悉,对建筑物分类有错误,导致在设计中对防火标准执行有误,消防处理不当,存在许多安全隐患;一些重要场所的安全疏散出口、疏散门开启方向不正确,影响安全疏散;有些设计中的防火分区面积过大,防火间距过长,设计存在随意性;有些消防设施设计不合理、不配套,建筑物一旦失火,消防设施将不能有效发挥作用。

1.3部分结构设计不合理如《建筑抗震设计规范》第7. 1. 8条(强制性条文)规定“底部框架- 抗震墙结构,上部的砌体抗震墙与底部的框架梁或抗震墙应对齐或基本对齐”。

有些设计把底层设计成大空间,抗震墙很少,上部砌体抗震墙大部分与底部的框架梁或抗震墙不对齐,造成结构体系不合理,传力不明确;有些设计中抗震分类、场地类别选用错误,导致整个结构设计错误。

建筑结构设计中的概念设计与结构措施

建筑结构设计中的概念设计与结构措施

建筑结构设计中的概念设计与结构措施【摘要】:结构概念设计在结构设计中占有重要的地位,是结构分析和设计的第一步。

一个结构工程师的主要任务就是在特定的建筑空间中用整体的概念来完成结构总体方案的设计,并能有意识地处理构件与结构、结构与结构的关系。

概念设计不以精确的力学分析、生搬硬套的规范条文为依据,而是对工程进行概括的分析,制定设计目标,采取相应措施。

【关键词】:建筑结构;概念设计;协同工作1结构概念设计的原则1.1结构的优化选型原则结构概念设计总结到一点就是要确定主体的结构体系及其相互联系。

主要从以下三个方面考虑,用比较方法进行优化选择。

1.1.1结构体系的优化目前在我国常用的建筑结构体系有混合结构体系、框架结构体系、剪力墙结构体系、框架-剪力墙体系、筒体结构体系等。

在高层建筑结构中,设计的主要任务是解决抵抗水平力的问题,因此结构设计的关键问题是抗侧力结构体系的确定和设计。

在掌握各类基本构件的特征后,根据建筑方案以及结构所在的环境和功能、受荷情况优化选择合适的基本构件,确定它们之间的联系,形成基本的结构单元和它的支撑做法(如框剪结构,筒体结构等);最后将所选择的基本结构单元通过平面、叠合、平面等集合形式构成其主要的结构体系。

1.1.2结构布置的优化概念设计中的结构布置主要考虑建筑物的体型(平面长度尺寸及长宽比、竖向高宽比、立面形状等)、柱网尺寸、层高以及主要抗侧力构件所在位置等。

在满足功能要求和建筑方案的前提下优化布置楼屋盖水平系统、柱墙竖向支撑系统和地下基础系统。

比如为了整体抗震性能就应该选择平立面规则、对称的结构布置体系,在设计的时候就有必要设置刚度较强的抗侧力构件来提高结构的侧向刚度等。

1.1.3合理的构造做法预先估计和分析结构的薄弱部位、破坏形态,调整承载力以加强或削弱某些部位有意识设置构造措施。

使结构的构造做法和建筑构造要求相一致,结构的理论构造要求和施工的实际构造做法保持一致。

1.2合理受力原则在进行结构概念设计时,结构构件受力问题需要通过力学原理来进一步分析的。

分析建筑结构设计中的若干问题

分析建筑结构设计中的若干问题

分析建筑结构设计中的若干问题摘要:本人通过多年工作经验对建筑结构设计中常遇到的一些为题进行了分析。

给出了自己的看法,可供同行参考。

关键词:建筑;结构设计;问题;分析1关于超长结构混凝土结构设计规范第9.1.1条中规定钢筋混凝土框架结构伸缩缝最大间距为55m,而7.1.2条则规定当采取后浇带分段施工,专门的预加应力措施或采取能减小混凝土温度变化或收缩的措施且有充分依据的,伸缩缝间距可适当增大。

这两条使我们在实际设计过程中较难把握。

工程实例中超过55m就设置伸缩缝,这显然是很难保证的,但采取后浇带分段施工后究竟应控制房屋长度多少而不至于产生裂缝等不良现象呢?笔者认为这取决于各地区的温差及混凝土不同的收缩应力。

按照苏州地区的经验,单层房屋超过55m在70m以内时,采取设置施工后浇带及相应的构造加强措施后,不设置伸缩缝是可行的,这在笔者长期的工程实践中证明是切实可行的,多个工程均未产生严重的裂缝。

但在结构设计中必须对梁柱配筋进行概念上的调整。

首先是长向板钢筋应双层设置,并适当加强中部区域的梁板配筋,笔者认为中部区域作为一个中点必然受较大应力,而两侧梁柱,特别是边跨的柱配筋必须加强以抵抗温度应力带来的推力,而超长结构在角部容易产生的扭转效应也须我们在设计中对角部结构进行加强。

当框架结构超过70m时,笔者认为必须采取特殊的措施才能不设置伸缩缝,譬如说采用预加应力,掺入抗裂外加剂等等,而且作为超过70m的结构,必须对温度及收缩裂缝采取定量的分析,并相应施加预应力,这在许多工程实例中应用的效果也是众目共睹的。

如果对超长结构,不能有效的分析清楚受力情况,笔者建议还是应按规范要求设置伸缩缝,毕竟建筑上缝只要处理得当还是不影响观瞻的。

2关于桩筏基础中筏板取值桩筏基础设计中对于筏板厚度的取值,一般是先按建筑层数估算筏板厚度,常规是按层数x50mm来估算。

譬如说一幢十八层的小高层住宅,我们则先按18x50mm=900mm设定筏板厚,然后再根据排桩情况,分别验算角桩冲切,边桩冲切及墙冲切,群桩冲切。

建筑结构设计中的概念设计与结构措施

建筑结构设计中的概念设计与结构措施

建筑结构设计中的概念设计与结构措施建筑结构设计是建筑领域中非常重要的一个环节,其任务是使建筑物达到稳定、可靠的结构要求,保障建筑物使用寿命、安全性能和经济效益。

概念设计是建筑结构设计的第一步,而结构措施是建筑结构设计的具体实施措施,下面将分别从概念设计和结构措施两个角度来介绍建筑结构设计。

概念设计概念设计是建筑结构设计的最初阶段,其任务是在考虑建筑功能、建筑形态和建筑美学的前提下,根据建筑物所在区域的气候条件、地震烈度、土层条件和深度、以及建筑物的使用要求等因素确定建筑结构体系的类型和风格以及主要材料,为建筑结构的具体设计打下基础。

1.建筑结构体系的类型建筑结构体系的类型是指建筑物采用的结构体系类型,它关系到整个建筑物的支撑体系和稳定性能。

常见的建筑结构体系类型有钢结构、混凝土结构、钢混凝土结构、木结构等。

在选择建筑结构体系类型时需要综合考虑多种因素,包括建筑物的使用要求、施工的难易程度、建设资金的限制等。

2.建筑结构风格建筑结构风格是指建筑结构设计所强调的特定风格,它可以通过结构材料的颜色、形状、大小、质地、表面处理等方面来体现。

建筑结构风格可以有很多种选择,例如传统、现代、抽象等,具体选择应该根据建筑物所在地域、使用要求等因素来确定,合理的建筑结构风格可以增加建筑物的美感和艺术价值。

3.主要材料主要材料是指建筑结构设计中采用的主要结构材料,包括钢材、混凝土、砖、石材、木材等。

在选择主要材料时需要综合考虑材料的强度、刚性、耐久性、抗风能力、抗地震能力等多种因素,选择合适的主要材料可以在保证建筑物强度的同时,保证建筑物的美观和经济性。

结构措施结构措施是建筑结构设计的具体实施措施,包括结构形式、结构布局、结构尺寸、结构節點等,下面将分别从这四个方面来介绍建筑结构设计中的结构措施。

1.结构形式结构形式是指建筑物所采用的结构形式,可以是杆系结构、面系结构、网壳结构、框架结构、拱形结构等。

各种结构形式有着各自的特点和适用范围,具体选择应该根据施工难度、建筑物使用要求、工程经济等多种因素来决定。

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浅论结构概念设计中的若干方面摘要:一个结构工程师的主要任务就是在特定的建筑空间中用整体的概念来完成结构总体方案的设计,并能有意识地处理构件与结构、结构与结构的关系。

现在随着社会分工的细化,大部分结构工程师只会依赖规范、设计手册、计算机程序做习惯性传统设计,缺乏创新,有的甚至拒绝采纳新技术、新工艺,使得大部分工程师在一体化计算机结构程序设计全面应用的今天,对计算机结果明显不合理,甚至错误则不能及时发现。

文中就概念设计在结构设计中的应用提出了若干建议。

关键词:概念设计,协同工作,结构设计,刚度
1 概念设计的重要性
强调概念设计的重要性,是因为现行的结构设计理论与计算理论中存在许多缺陷或不可计算性,为了弥补这类计算理论的缺陷,或者实现对实际存在的大量无法计算的结构构件的设计,都需要优秀的概念设计与结构措施来满足结构设计的目的。

同时计算机结果的高精度特点,往往给结构设计人员带来对结构工作性能的误解,结构工程师只有加强对结构概念的培养,才能比较客观、真实地理解结构的工作性能。

概念设计之所以重要,还在于在方案设计阶段,初步设计过程是不能借助于计算机来实现的,这就需要结构工程师综合运用其掌握的结构概念,选择效果最好、造价最低的结构方案,为此,需要工程师不断地丰富自己的结构概念,深入、深刻地了解各类结构的性能,并能有意识地、灵活地运用它们。

2 结构概念设计中的若干方面
2.1 协同工作
协同工作的原则也就是整体工作的原则。

协同工作设计可以对材料充分利用。

一般来讲,材料利用率越高(即应力水平越高),该结构的协同工作程度也越高,尤其对我国这样一个发展中国家,结构设计的目的即花最少的钱,做最好的建筑,这就要求设计时对结构材料充分利用。

在结构设计中,构件材料的利用率越高,经济性也就越好。

对于建筑结构,协同工作的概念即要求结构内部的各个构件相互配合,共同工作。

这不仅要求结构构件在承载能力极限状态能共同受力,协同工作,同时达到承载能力极限状态,还要求在正常使用状态下有共同的耐久性。

协同工作的概念还包括当结构受力时,结构中的各个构件能同时达到较高的应力水平。

2.2 结构抗震概念设计
在进行结构抗震设计时,着眼于结构的总体地震反应,灵活运用抗震设计准则,既注意总体布置上的大原则,又考虑关键部分的细节,从而全面、合理地解决结构抗震设计中的基本问题。

从经济合理的观点出发,在强烈的地震作用下应允许结构进入弹塑性工作状态(即所谓延性设计)。

通过结构某些构件屈服所产生的塑性变形来消耗地震能量,从而达到抗震的目的。

试验和实践都证明,框架结构具有良好的延性性能。

但是,纯框架刚度差,在地震作用下结构变形较大,为提高框架结构的刚度,常设剪力墙、支撑等加劲构件,这些加劲构件刚度大,但延性较差,一旦破坏,几乎丧失
承载力。

因此,注意加劲结构刚度与延性的均衡十分重要。

砌体结构刚度大,但延性差,为提高其延性,常加设钢筋混凝土构造柱,构造柱连同圈梁,实际形成一个弱的框架。

强度均匀指结构在平面和立面上的承载力均匀。

结构在立面上强度均匀,可以避免结构弹塑性反应集中。

如果结构某一楼层的强度相对较小,则在地震作用下,这一层首先屈服,同时通过该层塑性变形的发展,使其他楼层不继续屈服。

这样结构塑性变形集中在一层,很容易使该层发生破坏,从而导致整个结构的破坏。

结构多道抗震防线的概念:要求结构具有较高的静不定次数;要求结构在延性变形阶段具有良好的吸能能力;要求结构中尽量具备多重抗侧力体系。

一般说来,结构静不定次数越高,对结构抗震越有利,但这不是充分条件。

一些薄弱部位的塑性变形集中可能造成结构局部屈服机制的形成,从而导致整体结构的严重破坏甚至倒塌。

因此,需要在结构的适当部位设置一系列有利的屈服区,使这些不危及整体结构安全的部位在地震时率先形成塑性铰;同时,通过保证铰的屈服转动能力,使结构所吸收的地震能量耗散在整个结构平面和高度上。

通过设置人工塑性铰和阻尼耗能装置,会更有利于结构发挥良好的抗震性能。

在日本的一次地震中,钢结构建筑的破坏,绝大多数是由连接破坏造成的。

钢筋混凝土结构节点过早破坏,也会使结构不能充分发挥作用,使结构达不到原定抗震能力。

提高节点的抗震设计强度,加
强节点的抗震构造措施,对各类建筑结构都有十分重要的意义。

结构对于不规则地震波的反应是类共振反应而不会发生共振反应。

即使如此,当地震的卓越周期与结构物的周期相接近时,也会使结构发生严重破坏。

由于地震受发震机制、震级、距离、场地等多种因素的复杂影响,具有较强的不确定性,试图在设计阶段就使结构自振周期完全避开地震的卓越周期是不太现实的。

但是,如果注意到场地的卓越周期对地震卓越周期有强烈影响,还是可以在一定程度上防止结构在地震时发生强烈的共振反应。

2.3 结构整体性能控制
结构整体的科学性和合理性是概念设计的重要内容。

用于控制结构整体性的主要指标有:周期比、位移比、刚度比、层间受剪承载力之比、刚重比、剪重比等。

周期比是控制结构扭转效应的重要指标。

它的目的是使抗侧力构件的平面布置更有效更合理,使结构不致出现过大的扭转。

也就是说,周期比不是要求结构足够结实,而是要求结构承载布局合理。

如果周期比不满足规范要求,说明该结构的扭转效应明显,需要增加结构周边构件的刚度,降低结构中间构件的刚度,以增大结构的整体抗扭刚度。

位移比(层间位移比)是控制结构平面不规则性的重要指标。

需要指出的是,规范中规定的位移比限值是按刚性板假定做出的。

刚度比是控制结构竖向不规则的重要指标。

规范有三种刚度比的计算方式,分别是剪切刚度、剪弯刚度和地震力与相应的层间位
移比,剪切刚度主要用于底部大空间为一层的转换结构及对地下室嵌固条件的判定,剪弯刚度主要用于底部大空间为多层的转换结构,地震力与层间位移比是抗震规范的相关规定,通常绝大多数工程都可以用此法计算刚度比。

层间受剪承载力之比也是控制结构竖向不规则的重要指标。

刚重比是结构刚度与重力荷载之比。

它是控制结构整体稳定性的重要参数,也是影响重力二阶效应的主要参数。

该值如果不满足要求,则可能引起结构失稳倒塌,应当引起足够重视。

剪重比是抗震设计中非常重要的参数。

长期作用下,地震影响系数下降较快,由此计算出来的水平地震作用下的结构效应可能太小。

而对于长周期结构,地震动态作用下的地面加速度和位移可能对结构具有更大的破坏作用,但采用振型分解法时无法对此做出准确的计算。

因此,出于安全考虑,规范规定了各楼层水平地震力的最小值,该值如果不满足要求,则说明结构有可能出现比较明显的薄
弱部位,必须进行调整。

3 结语
要做好结构的概念设计需要具备的知识和经验是多方面的,要
获得这方面的技能,就得不断地总结设计经验,在工作中勤于思考,广泛阅读科技成果和技术资料。

深入施工现场,理论联系实际,以探索结构的真实工作情况,这样就会在概念设计上逐步有所前进。

[1]林同炎,s.d.斯多台斯伯利.结构概念和体系(第二版)[m].
北京:中国建筑工业出版社,1999.
[2]郁彦.高层建筑结构概念设计[m].北京:中国铁道出版
社,1999.
[3]杨熙坤,王景文,杨冰.混合结构的概念设计[j].哈尔滨建筑大学学报,2000,33(1):67-68.。

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