■胡方亮 ■景德鎮(zhèn)市建筑設(shè)計院,江西 景德鎮(zhèn) 333000
經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展為我國建筑業(yè)的發(fā)展提供了更為廣闊的發(fā)展空間,使我國建筑業(yè)得到了充分發(fā)展,與此同時,它也對我國建筑業(yè)提出了更高的要求,不僅要滿足建筑的實用性要求,還要滿足建筑的安全性和美觀性要求。為了滿足新時期的建筑要求,我們需要高度重視建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計問題。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的好壞不僅影響到建筑工程的造價成本,還關(guān)系到建筑的空間利用效率和美觀,由此可見,建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計在建筑工程中發(fā)揮著重要作用。在實際操作過程中,建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計是一個復(fù)雜的系統(tǒng)工程,不僅涉及范圍廣,而且專業(yè)性強(qiáng)。下面,我們就對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的特點(diǎn)、原則以及安全性等問題進(jìn)行介紹和分析。
在建筑物使用的過程中,由于受到地震、風(fēng)力以及沉降等因素的影響,建筑會發(fā)生一定的變形,尤其是一些高層建筑。為了避免高層建筑由于變形而發(fā)生損壞甚至倒塌現(xiàn)象,我們在對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的時候,需要采取一些措施使建筑物具有一定的結(jié)構(gòu)延性,從而確保建筑結(jié)構(gòu)的安全性。
一般來說,在對一些低矮的建筑進(jìn)行設(shè)計的時候,我們主要考慮的是豎向的荷載因素,而在一些高層建筑中,雖然豎向的荷載控制非常重要,但是,水平荷載則起著主要的決定性作用。鑒于此,在對一些高層建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計的時候,我們不僅要考慮豎向的荷載控制,更要注重水平荷載的影響,通過提高建筑結(jié)構(gòu)水平荷載能力,進(jìn)而增強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性。
近年來,由于受到多種因素的影響,地震動發(fā)生頻率增多,對建筑造成了嚴(yán)重傷害。因此,現(xiàn)代建筑對抗震性能的要求也比較高。在這種形勢背景下,為了順應(yīng)時代發(fā)展潮流和滿足現(xiàn)實發(fā)展需要,我們在對建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計的時候,還要考慮抗震要求,使建筑結(jié)構(gòu)的質(zhì)量達(dá)到小震不壞和大震不倒的標(biāo)準(zhǔn),通過提高建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能,從而減少地震等自然災(zāi)害對建筑的毀壞。
目前,為了節(jié)約有限的土地資源,高層建筑已經(jīng)成為現(xiàn)代建筑發(fā)展的一種趨勢。高層建筑的水平荷載比較大,并隨著建筑高度的增加而增加,在一些因素的作用下,高層建筑就會發(fā)生一定的變形,使建筑的安全性大大降低。因此,在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的時候,我們要提高建筑的強(qiáng)度,使它具有良好的強(qiáng)度和剛度,有效控制側(cè)移變形的發(fā)生。
基礎(chǔ)設(shè)計是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中一個重要的組成部分,在對建筑進(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)計的時候,我們需要綜合考慮周圍的地質(zhì)條件、施工條件以及分析建筑結(jié)構(gòu)的類型和荷載的分布等??傊覀円獜慕ㄖ嶋H情況出發(fā),依據(jù)相關(guān)要求,選用合理的基礎(chǔ)方案。
計算簡圖是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中一個關(guān)鍵環(huán)節(jié),它是建筑結(jié)構(gòu)的一種簡化形式,對建筑結(jié)構(gòu)的安全性具有重要影響。因此,在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的時候,我們要選擇適當(dāng)?shù)挠嬎愫唸D,提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的安全性,避免由于計算簡圖問題引發(fā)各種安全事故。
科學(xué)的結(jié)構(gòu)方案是提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計水平的重要保證。因此,在對建筑結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計的時候,我們要選用一個經(jīng)濟(jì)性的方案,確保建筑結(jié)構(gòu)形式和結(jié)構(gòu)體系的可行性。比如,在建筑結(jié)構(gòu)體系方面,同一結(jié)構(gòu)單元最好采用相同的結(jié)構(gòu)體系,并且達(dá)到受力明確,傳力簡潔的要求。簡而言之,在對建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計的時候,我們要綜合考慮施工現(xiàn)場的地質(zhì)條件、選材以及設(shè)計要求等因素,從而選用一個更加科學(xué)的結(jié)構(gòu)方案。
為了提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的科學(xué)合理性,保證建筑結(jié)構(gòu)的安全穩(wěn)定性,在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的時候,我們還要采取一定的構(gòu)造措施。比如,我們要注意鋼筋瞄固的長度,要關(guān)注構(gòu)件的延性,要考慮溫度的應(yīng)力作用等。通過這些構(gòu)造措施的應(yīng)用,可以在很大程度上保證建筑結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。
安全性是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中一個重要的問題。為了保證建筑結(jié)構(gòu)的安全性,在對其進(jìn)行設(shè)計的時候,我們需要關(guān)注以下幾個問題。第一,建筑設(shè)計中超高問題的處理。正如上文所述,在土地資源緊缺狀況下,現(xiàn)代建筑向著高層的方向發(fā)展。但是,為了保證高層建筑的安全性,在對建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計的時候,我們要對建筑的高度進(jìn)行嚴(yán)格控制,避免由于樓層過高影響建筑的質(zhì)量和抗震性能等。第二,建筑中短肢剪力墻的問題。在建筑施工中,為了保證建筑結(jié)構(gòu)的抗側(cè)力,我們需要設(shè)置一定的剪力墻,而那些墻肢截面高厚比例是5—8的剪力墻,我們稱之為短肢剪力墻。短肢體剪力墻在應(yīng)用過程中會受到很多限制,因此,在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中,如果條件允許,我們盡量少用甚至不用短肢剪力墻,避免給建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計增添一些不必要的麻煩。第三,建筑中嵌固端的問題。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中,嵌固端位置的選擇也是一個不容忽視的問題。一般來說,大多數(shù)高層建筑都會有地下室,在對嵌固端進(jìn)行設(shè)計的時候,我們可以把它設(shè)置在地下室的頂板位置,不僅有利于建筑結(jié)構(gòu)的后期設(shè)計的順利進(jìn)行,而且也更加安全,減少了建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的安全隱患。第四,建筑中的規(guī)則性問題。隨著建筑業(yè)的發(fā)展,我國建筑結(jié)構(gòu)規(guī)則方面發(fā)生了很大的變化。比如,建筑設(shè)計中平面規(guī)則性的信息變化、建筑結(jié)構(gòu)中嵌固端中上下層的剛度比的信息變化等。在對建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計的時候,設(shè)計工作人員要關(guān)注這些結(jié)構(gòu)規(guī)則信息變化,并遵循新的規(guī)范,避免在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計后期由于修改而增添麻煩。
綜上所述,在經(jīng)濟(jì)社會大發(fā)展的環(huán)境中,高層建筑越來越多。與過去低矮建筑相比,高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的難度增加,面臨著更多的壓力和挑戰(zhàn)。因此,在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中,我們要把握結(jié)構(gòu)設(shè)計的特點(diǎn)和原則,同時關(guān)注結(jié)構(gòu)設(shè)計中的一些安全性問題,并針對這些問題采取一些措施,從而不斷提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的水平,設(shè)計出更加科學(xué)合理的建筑結(jié)構(gòu)方案,為后續(xù)的施工提供指導(dǎo)作用,實現(xiàn)建筑的實用性、安全性、美觀性以及經(jīng)濟(jì)性的統(tǒng)一,使建筑更好地為我國經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展和人們生產(chǎn)生活提供服務(wù)。
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