建筑结构设计基本原则合理设计方案探析

摘 要：由于现代人们对建筑物的要求越来越高,建筑样式层出不穷,建筑结构设计就变得尤为重要.文章就建筑结构设计的基本原则、建筑结构设计方案及主要方法做基本论述.

关 键 词：建筑结构设计；设计原则；合理设计方案

随着社会经济的快速发展,城市建设步伐加快,建筑行业也得到飞速的发展.在当今社会,建筑行业的健康发展,离不开建筑结构设计水平的发展与进步.建筑结构设计的合理性与适宜性对于整个建筑物的质量和安全都起着重要的作用.建筑结构设计人员的技术水平和标准执行方面都有很大的提升空间.建筑结构设计人员在进行建筑设计过程中一定要遵循设计原则.

1建筑结构设计的基本原则

作为建筑结构设计的专业人员,在进行建筑结构设计过程中,有两个设计元素必须要考虑,即强柱弱梁和强剪弱弯,通常被专业设计人员形象的描述为“抓大放小和分清主次”.这两项元素考虑合理,设计合理,可以有效避免建筑物建筑物受到强大外力时遭到破坏,提高建筑物的稳定性,特别是能保证其核心构件不被破坏,使其建筑物整体稳固,不会倒塌,防止人们的生命财产安全遭到威胁.

建筑结构在设计过程中即要考虑建筑物的刚性适度,又要使其柔性适中,只有刚柔共济,才可能保证建筑物质量稳定,防止坍塌或内部软体倾覆现象发生.建筑物的刚性如果太强,则其建筑物承受变形的能力就会下降,当外界发生较大波动,破坏力增大时,建筑物自行调节变形的能力弱,自然会导致大面积坍塌,甚至全部破坏,造成人们生命财产的损失.建筑物设计结构如果太柔,建筑物的稳定性就相对较低,当有外力作用时,建筑物自我调节进行变形,由于柔性太强,这个变形会产生过度现象,过大的变形会导致建筑物软体倾覆.所以说,建筑结构设计过程中,一定要刚度、柔度同时考虑,做到适中、适宜,确保建筑物既能适当变形,又能保证其稳定性.

建筑结构设计过程中,要做到多方面考虑,对每一个建筑设计环节都要重视,严格按标准规范要求设计,从建筑物的整体结构出发,设计多道防线,步步设防,从而保证建筑物的整体结构安全.当有外界环境破坏时,建筑物的每一个部位都起到抗击外力的作用,形成一个抗击的整体,使灾难造成的损失降到最低点.

近些年来,由于外力破坏,造成很多的建筑物坍塌等事故.通过事故后的分析发现,这些坍塌事故很大一部分是由于建筑物的节点破坏造成的.所以,根据这个统计结果,要想从根本上解决问题,就得解决节点的结构问题,通过研究,作者认为打通建筑结构中的节点,可以最大程度的减弱外力,从而提高建筑结构质量.需要注意的是,在进行节点打通施工中,不要野蛮操作,要尽量避免不合理的现象发生,认真考虑整个工程的平衡状况,以而保障节点打通以后建筑的质量依旧良好.

随着社会的发展,人们生活水平的提高,人们对于建筑环境的要求也越来越高,不仅要求居住环境空间满足使用要求,又要求建筑外界环境满足生活需要,要求其做到绿色、环保,以使得有益于身体健康.随着环境污染的加剧,人们越来越渴望生活在绿色的空间中,因此绿色生态型建筑得到越来越多人的喜爱,建筑设计过程中,要充分考虑建筑物建设地段的环境、土地、植被特点,全面设计所属区域的内外部环境空间,确保其绿色环境符合人们的使用要求.

2建筑结构的合理设计方案

对于多层建筑物,如果其刚度比较适中,对于底层框架结构通常采用底部剪力法进行验算.如果底层框架具有有薄弱层的混合结构特点,在进行底框与砌体的验算过程中,要考虑塑性变形对其质量的影响.

在进行建筑结构设计时,采用双向板查法计算,充分考虑材料泊松比对建筑质量带来的影响.对于简单的使用单向板计算法,否则,可能由于跨中弯矩没有及时调整,导致计算值偏低.

避免荷载计算错误.建筑物结构设计过程中,载荷计算的准确性对于建筑物的质量与安全特别重要.对于结构设计人员,在进行载荷计算时,不能靠老方法、经验值随意给出载荷范围,而是要根据建筑物的用途,结合建设环境与整体结构,设计出科学、合理的载荷范围.这样即能提高建筑物稳定性,又能防止其受到人为破坏.

3建筑结构设计方案的主要方法

3.1结构平面图上的设计方法

如果建筑的地域的防震烈度为六度区的时候,按照我国的防震设计要求,可以不必采用截面抗震验算,但结构的设计也一定要达到抗震的标准.所以对于砌体结构的建筑,软件建模可以省略,在进行设计的时候只要注意受压和局部受压的问题,就可以直接设计.

3.2屋面结构图的设计方法

如果建筑的屋面是坡面式的,可以采用梁板式和折板式两种的结构处理方式.其中,梁板式可以用在建筑平面不整齐,板的跨度比较大,而且,一般屋面坡度和屋脊线转折比较复杂的坡屋面也都采用这种结构.而折板式则和梁板式的适用条件相反.

3.3大样详图的设计方法

建筑详图如果没有发生错误,在这基础上可以进行绘制大样详图,还可以在曾经做过的详图基础上进行部分的改进.只要让建筑的整体外形不改变,考虑到结构的受力能力和施工起来比较方便即可.但在外形尺度和标高上必须和建筑专业统一协调.

3.4楼梯的设计方法

在设计楼梯时,对楼梯的梯板要控制好它的挠度,梯梁的梁下净高度要符合建筑标准,梯梁的位置要使上下楼层的位置一致.如果遇到有些不合适的地方可以运用折板楼梯,折板楼梯的钢筋在里面的折角处要把它断开分别进行锚固,这样可以预防局部应力集中在一处.对于梁下的净空要求和梯板宽度的问题都要注意.第一段梯板的基础要注意它的基础沉降问题,如有必要应该设置梯梁.

3.5房屋抗震要求

由于地区地质条件的影响,板块的运动,导致地震的发生,为了保证人们的生命财产安全不受到威胁,进行建筑物结构设计时要充分考虑抗震要求,尤其对于抗震烈度要求高的区域,一定要合理设计,防止地震使建筑物造成坍塌.对于普通的多层建筑物,设计过程中,要使得横墙承重,或采用纵横墙一起承重,特别注意的是,要使得纵横墙承重受力均衡,上下要连接好,平面内要对整齐,避免受力不均造成破坏.对于楼梯的设计也有特别的要求,楼梯尽量不要设计到房屋的拐角处和近端,不利于防震.对于建筑物的整体框架也要注意对其抗震墙的长宽高度比进行控制,对其抗震墙的刚度进行控制,保证连接可靠,结构坚固,对于建筑结构空间复杂的建筑物,还可以采用防震缝的设计方法.

4结束语

建筑结构设计工作对于建筑物的整个建设过程十分重要,直接决定着建筑物的质量与安全.对于建筑结构设计人员,要不断提高专业技能,认真思考,综合考虑各方面因素,以确保设计的建筑物结构满足使用要求.作者作为一个建筑结构设计专业人员,结合自己多年的工作经验,就建筑结构设计的基本原则、建筑结构设计方案及主要方法做一些阐单的论述,希望给同行业学者以借鉴.