建筑结构设计软件_论建筑结构设计管理

时间：2019-04-05 03:14:28　来源：雅意学习网本文已影响人

　　【摘要】建筑即结构，结构即建筑，建筑与结构是相互结合的整体。建筑结构的设计也不是单求外表的独特与奇异，而是要讲究科学的依据和实用的价值。一座建筑的落成，首先应该考虑的是它的使用功能，而并非外表的花哨，如果片面追求建筑设计的表面功夫而忽略了真正的使用价值和科学理论的支撑，不仅不会有大跨步的发展，还会造成很多不必要的浪费。本文从建筑的框架结构、砌体结构两个方面的设计管理入手，阐述现代建筑的结构设计的管理。
　　【关键词】建筑结构；框架结构；砌体结构
　　一、框架结构设计管理
　　1.框架结构设计的原则
　　首先，合理的建筑结构体系应该是刚柔并济的。结构太刚则变形能力差，当遭遇2008年汶川地震那种强大自然灾害时，瞬间爆发的破坏力对建筑的冲击相当大，建筑需要承受的力量过大导致造成建筑局部受损或者全部毁坏。然而如果建筑结构太柔，虽然可以很好的消减外力造成的破坏，但更容易导致建筑变形过大而无法使用以至于全体倾覆。结构过刚造成经济浪费，建筑造价过高且应变能力差；结构过柔造价便宜却极易导致立足不稳而失去根本。其次，作为安全的结构体系应该是多道防线，层层设防的。当灾难来临，所有的抵抗外力的结构都在通力合作，前仆后继。这时候，如果仅仅是将生存的希望寄托在某一个构件上是不危险而不现实的。最后，在框架结构体系中必须应该是“强柱弱梁”“强剪弱弯”的结构设计。在框架结构中，柱子倒了，梁才会跟着倒；而梁倒了，柱子还可以不倒。可见柱子承担的承重责任比梁大。一旦不可意料的破坏力突然来袭时，首先要保住最重要的构件免遭摧毁或者至少是最后才摧毁。
　　当无可避免的灾难发生时，为了保证在最短时间内营救被埋人员，在设计房屋建筑结构时，为了给救援人员更多的救援时间和受难人员在瓦砾下更多的生存空间，我们应该在框架结构设计中，将梁设计成相对薄弱的环节，使其破坏在先，以最大限度减少可能出现的损失。所以我们在建筑的框架结构设计时，应多注重各种方法的配合使用，例如框架结构中的框架剪力墙比纯框架结构好。设计建筑的关键时刻分清主次，取大舍小，才能体现现今建筑结构设计管理的科学和人性化管理。
　　2.框架结构设计中“强柱弱梁”“强剪弱弯”应注意的问题
　　强柱弱梁措施的强弱，也就是相对于梁端截面实际抗弯能力而言柱端截面抗弯能力增强幅度的大小，是决定由强震引起柱端截面屈服后塑性转动能否不超过其塑性转动能力，从而使柱不被压溃的关键控制措施。柱强于梁的幅度大小取决于梁端纵筋不可避免的构造超配程度的大小，以及结构在梁、柱端塑性逐步形成过程中的塑性内力重分布和动力特征的相应变化。验算截面承载力时，人为地将柱的设计弯距按强柱弱梁原则调整放大，加强柱的配筋构造。梁端纵向受拉钢筋的配筋不得过高，以免在罕遇地震中进入屈服阶段不能形成塑性铰或塑性铰转移到立柱上。
　　强剪弱弯措施是保证构件延性，防止脆性破坏的重要原则，它要求人为加大各承重构件相对于其抗弯能力的抗剪承载力，使这些部位在结构经历罕遇地震的过程中以足够的保证率不出现脆性剪切失效。对于框架结构中的框架梁应注意抗剪验算和构造，使其满足相关规范要求。
　　二、砌体结构设计管理
　　1.砌体结构的应用
　　砌体结构在我国应用很广泛，这是因为这种结构建筑方便就地取材，具有很好的耐久性及较好的化学稳定性和大气稳定性，有较好的保温隔热性能。但是砌体结构的缺点是自重大、体积大，砌筑工作繁重。由于砖、石、砌块和砂浆间粘结力较弱，因此无筋砌体的抗拉、抗弯及抗剪强度都很快。但是在实际工作中，由于种种原因，建筑结构的设计人员容易在砌体结构设计中出现失误，主要问题体现在底层框架剪力墙砌体结构挑梁裂缝，砌体结构分布方式及抵抗自然灾害等两个方面。
　　底层框架剪力墙砌体结构房屋是指底层为钢筋混凝土框架，上部为多层砌体结构的建筑。例如沿街的旅店，办公楼，餐厅等，这类建筑是解决底层需要的一种比较经济的空间房屋的结构形式。但是由于部分建筑设计者追求单一的建筑立体造型来增加使用面积，将房屋二层以上的部分横墙且外层挑墙移至悬挑梁上，各层设计有挑梁，但是实际结构的底层挑梁承载能力不足，超出实际负荷力量导致出现裂缝，严重影响了建筑的质量保证和建筑内人员的安全保障。
　　由于砌体结构的基本材料和连接方式，也决定了它的脆性性质。为了保证房屋质量，应该对多层砌体结构设计需要采用构造柱、圈梁及其它拉结等构造措施以提高其延性和抗倒塌能力。因此可以采用纵横墙共同承重的结构布置或者混合承重的结构布置。例如，当房间较大时，设有沿进深方向的梁支撑于纵墙，一般可满足抗争要求，因为纵墙由于轴压力的存在提高了抗剪能力。采用混合承重结构的布置时，这种结构体系由两种结构材料弹性模量和动力性能相差很大的两种结构体系构成，虽然不能一种良好的抗震结构形式，但因为其能够满足建筑使用的要求，提供较大的使用空间，结构经济，方便施工，所以在现在社会中应用较多。
　　2.砌体结构设计遇到的问题和发展趋势
　　砌体结构的问题主要反映砌体强度不足；设计截面太小，承载力不够；材料质量不合格，如砌体用砖和砂浆强度等级不符合设计要求，采用不符合标准的水泥和掺和料等几个方面。后果则容易造成砌体错位，变形，砌体墙高厚比过大导致使用阶段失稳变形。由于施工质量问题，墙体出现竖向偏斜，使用后受力而增加变形几率甚至错动。加上施工顺序的不当，如纵横墙不同时咬槎砌筑，会导致新砌体墙平面外变形失稳。更严重时，墙体由于施工或使用中的碰撞冲击而掉角、穿洞、甚至局部倒塌。
　　砌体结构发展的主要趋向是要求砖及砌块材料具有轻质高强的性能，砂浆具有高强度，特别是高粘结强度，尤其是采用高强度空心砖或空心砌块砌体时。在墙体内适当配置纵向钢筋，对克服砌体结构的缺点,减小构件截面尺寸，减轻自重和加快建造速度，具有重要意义。而采用高强度砖石和砂浆，用较薄的承重墙建造较高的建筑物也是现代砌体结构的主要特点。例如瑞士在16层高的公寓建筑中以15厘米厚的砖墙承重，并采用抗压强度达40兆帕的特种BS砖建成18层高的公寓；采用抗压强度达60兆帕、孔洞率为28％的多孔砖建成19层和24层高的塔式住宅建筑，砖墙仅厚38厘米。
　　三、总结
　　随着社会的进步与发展，现代建筑也要注重设计的思想，主要包括建筑功能的充分发挥，材料的合理应用以及人力和资金的合理配置，并将现代设计思想孕育到建筑结构中，推动其进步。建筑设计是一门艺术，但建筑结构设计是一种讲究实用和科学的艺术，必须要结合生活的实际，注意生活的细节，充分发挥自己的创造性思维，设计科学，合理，实用，美观的建筑结构。在设计的过程中，还要注重所有人齐心协力，团结合作，积极参与的力量，促进结构设计管理达到更加完善的效果。科学、合理的设计才能推动建筑业不断向前发展，作为建筑结构设计者，只有解决了综合建筑物的使用功能和外型美观大方合理的处理结构和布局的问题，才能真正体会结构设计的意义，推动建筑业向前发展。
　　参考文献
　　[1] 梁建国，黄靓. 砌体结构设计手册[M].中国建筑工业出版社，2008（1）.
　　[2] 沈蒲生．高层混合结构设计与施工[M].机械工业出版社，2008(4).
　　[3] 魏利金．建筑结构设计长遇问题及对策[M].中国电力出版社，2009（1）.

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