發(fā)布時間:2023-07-25 16:50:11
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關(guān)鍵詞:概念設(shè)計;建筑結(jié)構(gòu);意義
中圖分類號:S611 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:
概念設(shè)計對當(dāng)前建筑業(yè)的發(fā)展起到了很好的推動作用,也是時展的必然。建筑設(shè)計師運(yùn)用自己的知識、想象力以及創(chuàng)新意識來實現(xiàn)對工程的總體規(guī)劃,這也是概念設(shè)計的很好體現(xiàn)。
一、概念設(shè)計的概念與步驟
概念設(shè)計是一種實現(xiàn)結(jié)構(gòu)設(shè)計的多樣化要求的手段,是建筑設(shè)計師基于設(shè)計經(jīng)驗、設(shè)計理論以及將要建設(shè)的項目工程的特點,對建筑結(jié)構(gòu)的抗震結(jié)構(gòu)以及總體布局進(jìn)行規(guī)劃,并在建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計的初期對設(shè)計方案進(jìn)行概念性的分析估算與比對。這種設(shè)計方法具有定性準(zhǔn)確、概念明確、便捷的優(yōu)勢,從而可以在實際應(yīng)用中取得良好的經(jīng)濟(jì)效益。一般可以將概念設(shè)計的步驟分為分析、綜合以及評估三個不斷向著滿意階段靠近的連續(xù)階段。其中分析階段主要是對問題進(jìn)行全方位的了解,但是存在著分析數(shù)據(jù)不完整與不準(zhǔn)確的特點,為此表現(xiàn)出一定的模糊性質(zhì)。綜合階段是工程師將自己掌握的理論知識以及掌握的實際情況,利用自己的想象力以及創(chuàng)新意識實現(xiàn)工程設(shè)計規(guī)劃。最后評估階段是一個比較選擇最優(yōu)方案的過程,可以說是一個循環(huán)實施的過程,直到得到滿意的方案為止。設(shè)計人員實施評估的過程中要借助于數(shù)據(jù)統(tǒng)計計算等工具,從而獲得技術(shù)上以及經(jīng)濟(jì)上可行的方案。
二、概念設(shè)計在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用
1、建筑場地的合理選擇。建筑場地的選擇作為設(shè)計前首要考慮的因素,同時也是一個對于建筑設(shè)計起著決定性與基礎(chǔ)性的因素。在進(jìn)行建筑場地選擇中一般要考慮到以下因素:防護(hù)距離、建筑退界、日照間距等。此外在建筑設(shè)計中還要充分的考慮抗震等因素,盡量避免在危險地段選址。實在不能避免的情況下可以在結(jié)合相應(yīng)的抗震措施,在設(shè)計前進(jìn)行抗震地點以及勘測進(jìn)行分析。
2、基于現(xiàn)場情況選擇建筑結(jié)構(gòu)。一旦建筑場地選定后就要根據(jù)建筑的地形特點以及建筑形式對建筑基礎(chǔ)進(jìn)行選擇。一般使用到的基礎(chǔ)包括樁基礎(chǔ)、箱型基礎(chǔ)等。其中樁基礎(chǔ)主要適用于土質(zhì)松軟或者是負(fù)荷較大的多層結(jié)構(gòu)中,在高層建筑中具有較廣的應(yīng)用。尤其是在天然的地基中這種樁基形式可以將載荷從上部傳遞到下部,從而保證了穩(wěn)定性與可靠性。此外箱型基礎(chǔ)具有優(yōu)良的整體剛度,可以實現(xiàn)將載荷均勻的傳遞到下部結(jié)構(gòu),保證了結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性,避免或者減小基礎(chǔ)的不均勻沉降,對于提升建筑的抗震性能具有極為重要的意義。
3、建筑主體結(jié)構(gòu)的選擇。建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計一般要遵循對稱與合理的原則,從而有效地降低扭轉(zhuǎn)力以及保持非結(jié)構(gòu)構(gòu)件保持穩(wěn)定的工作狀態(tài)以及降低材料的耗用。一般建筑結(jié)構(gòu)的對稱是通過抗側(cè)力結(jié)構(gòu)主體為對稱,例如剪力墻結(jié)構(gòu)布置。為了實現(xiàn)機(jī)構(gòu)對稱一般可以使用調(diào)整建筑物質(zhì)心、結(jié)構(gòu)側(cè)心以及平面形心的距離,從而達(dá)到結(jié)構(gòu)的對稱性。
4、建筑結(jié)構(gòu)的剛度選擇。建筑結(jié)構(gòu)的剛度作為建筑的一項重要指標(biāo),也是設(shè)計中一項極為重要的內(nèi)容,為此需要在設(shè)計中對建筑的剛度進(jìn)行合理的選擇。建筑剛度的合理設(shè)計可以延長結(jié)構(gòu)的基本自振周期,從而有效地降低地震帶來的危害。同時合理的建筑鋼都還可以減少建筑材料的消耗以及結(jié)構(gòu)空間的占用率,從而有效地提升建筑平面的利用率,達(dá)到設(shè)計合理的效果。
三、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計措施
1、協(xié)同工作中的材料利用率。通過協(xié)同工作不僅可以實現(xiàn)提升結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,同時也可以提高材料的利用率。經(jīng)驗表明,材料的利用率越高,相應(yīng)的結(jié)構(gòu)的協(xié)同工作能力以及穩(wěn)定性也就越高。尤其是在當(dāng)今提倡節(jié)能、環(huán)保的背景下,建筑設(shè)計中要求使用最少的投入來獲得最大的產(chǎn)出。例如對于常見的矩形截面受壓構(gòu)件,這種構(gòu)件在實際使用中的利用率極低,這主要是由于兩個原因:首先是梁的長度變化會引發(fā)梁彎矩的變化,其次是梁的中和軸附近的材料利用率低。于是對于等截面梁來講這種受壓構(gòu)件的很多區(qū)段的利用率極低。在這種背景下,通過使用概念設(shè)計結(jié)構(gòu)分析,對梁截面的應(yīng)變梯度進(jìn)行調(diào)整,從而使構(gòu)件保持軸心受力,從而有效地提升了材料的利用率。經(jīng)過不斷地研究與發(fā)展,又出現(xiàn)了平面桁架結(jié)構(gòu),從而將許多無用的材料除去,不僅有效地實現(xiàn)了原有結(jié)構(gòu)效果,同時也降低了材料自重以及成本。
2、結(jié)構(gòu)體系中保持協(xié)同工作。在概念設(shè)計中的協(xié)同工作在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中得到了廣泛的應(yīng)用,協(xié)同工作要求結(jié)構(gòu)內(nèi)部的各個構(gòu)件要處于相互協(xié)作以及共同工作的狀態(tài)。這種協(xié)同效應(yīng)就需要結(jié)構(gòu)構(gòu)件在承載力極限的條件下不僅可以保持共同工作,同時也需要它們具有共同的耐久性。此外建筑結(jié)構(gòu)的上部與基礎(chǔ)應(yīng)該在受到載荷時保持著一個統(tǒng)一整體,共同承擔(dān)載荷。在使用磚混結(jié)構(gòu)的建筑中為了維持協(xié)同工作要通過構(gòu)造柱以及圈梁將整個結(jié)構(gòu)組合成統(tǒng)一整體進(jìn)行受力,避免建筑結(jié)構(gòu)單純的依靠建筑結(jié)構(gòu)自身剛度來承受載荷。隨著高層建筑的增加,出現(xiàn)短柱的現(xiàn)象也越來越多。但是為了保持每個構(gòu)件都可以達(dá)到較高的應(yīng)力水平,在多層結(jié)構(gòu)設(shè)計中要避免各層短柱的出現(xiàn),以提升相同平面處承受載荷的能力,為此需要將同層的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)處于相同或者相近的水平位移下。
四、概念設(shè)計在建筑結(jié)構(gòu)中的意義
1、概念設(shè)計體現(xiàn)了設(shè)計的創(chuàng)新性。由于傳統(tǒng)的設(shè)計方法需要通過設(shè)計師查找手冊、計算機(jī)程序等進(jìn)行循規(guī)蹈矩的方式進(jìn)行,從而缺少設(shè)計風(fēng)格以及創(chuàng)新性。而使用概念設(shè)計可以允許工程師在設(shè)計過程中根據(jù)自己的經(jīng)驗以及理論知識,同時結(jié)合概念設(shè)計的新方法以及新思路得出具有合理性以及一定創(chuàng)新性的設(shè)計。
2、概念設(shè)計可以有效地提升工程師的設(shè)計能力。有概念設(shè)計允許工程師在遵循一定要求的條件下進(jìn)行一定程度的發(fā)揮,從而可以有效地解決設(shè)計中存在的問題。同時通過概念設(shè)計中的正確理念與原則的指引,便于工程師從根源查找問題,從而使得計算計算結(jié)果更為準(zhǔn)確。
3、概念設(shè)計有效地彌補(bǔ)了計算機(jī)理論以及結(jié)構(gòu)設(shè)計理論的不足。
4、概念設(shè)計可以優(yōu)化設(shè)計結(jié)果。采用概念設(shè)計方案可以在方案的對比中選擇出更加優(yōu)秀的設(shè)計方案,這種優(yōu)選方案不僅體現(xiàn)了方案的可靠性與經(jīng)濟(jì)性,同時也有效地避免了設(shè)計后期出現(xiàn)的繁瑣計算。
五、結(jié)語
建筑行業(yè)近些年在我國獲得了長足的發(fā)展,尤其是正處于發(fā)展中階段的我國,建筑的低投入與高產(chǎn)出一直以來都是終極目標(biāo)。通過在建筑設(shè)計中利用概念設(shè)計可以構(gòu)造出更為合理的建筑結(jié)構(gòu)體系,并達(dá)到節(jié)省原料的目的。隨著概念設(shè)計的應(yīng)用推廣,越來越多的設(shè)計者接受了這一設(shè)計方式,并逐漸成為結(jié)構(gòu)設(shè)計的主導(dǎo)思想。我們相信概念設(shè)計在以后建筑結(jié)構(gòu)中會獲得更大的發(fā)展,為建筑設(shè)計帶來更多的實惠與便利。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞:建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計、概念設(shè)計、結(jié)構(gòu)措施、分析與探討
在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中,概念設(shè)計與錯夠措施是相當(dāng)重要的一部分內(nèi)容。良好的概念設(shè)計與結(jié)構(gòu)措施在一定程度上反映了結(jié)構(gòu)設(shè)計人員的專業(yè)設(shè)計業(yè)務(wù)水平,下面主要概述作者對在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的概念設(shè)計與結(jié)構(gòu)措施的認(rèn)識,并提出幾點個人的觀點及看法。
一、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的概念設(shè)計與結(jié)構(gòu)措施簡述
概念設(shè)計的主要內(nèi)容是從建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的總體方案開始,主要是應(yīng)用人們對于建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計方面知識去嚴(yán)格把握處理建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計工作當(dāng)中的常見問題,如房屋整體機(jī)構(gòu)體系、力學(xué)分布計算和結(jié)構(gòu)構(gòu)件延性等問題。一般認(rèn)為,我們應(yīng)用概念設(shè)計與結(jié)構(gòu)措施主要是從宏觀原則的角度出發(fā)對所發(fā)現(xiàn)的問題進(jìn)行合理評價、有效鑒別和優(yōu)化選擇等處理過程,然后再通過計算整理和構(gòu)造措施,以避免和減少建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中出現(xiàn)抗震的薄弱部位。這一過程主要是考驗建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計工作人員判斷思維能力,原則上是通過從大量的建筑結(jié)構(gòu)震害經(jīng)驗中總結(jié)設(shè)計經(jīng)驗,宏觀上確定并盡可能地解決建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的常見問題。由此可見,作為專業(yè)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計專業(yè)人員必需全面了解建筑的整體結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計的特點,重點是從建筑結(jié)構(gòu)承載力分布情況考慮,發(fā)現(xiàn)問題,突出矛盾,以求利用正確的設(shè)計理念指導(dǎo)建筑結(jié)構(gòu)概念設(shè)計。通常,概念設(shè)計所涉及的內(nèi)容非常廣泛,不僅僅要遵循建筑整體總體方案確立的基本原則,還需要考慮到非材料的正確使用和結(jié)構(gòu)關(guān)鍵部位的細(xì)部構(gòu)造設(shè)計。
當(dāng)前,概念設(shè)計是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中能夠展現(xiàn)先進(jìn)設(shè)計思想理念的重要內(nèi)容之一。在已經(jīng)擬定的建筑設(shè)計空間中應(yīng)用概念設(shè)計來完成建筑結(jié)構(gòu)的總體設(shè)計方案,且可以良好地處理建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件之間的協(xié)調(diào)與配合的關(guān)系非常重要。但是,鑒于目前建筑行業(yè)在設(shè)計分工方面明顯細(xì)分化的現(xiàn)狀,專業(yè)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計工作人員也只能夠單調(diào)地依賴與國家編制的規(guī)范規(guī)程和設(shè)計手冊等,習(xí)慣了傳統(tǒng)的設(shè)計流程,開拓創(chuàng)新性明顯不足,這樣就造成概念設(shè)計與結(jié)構(gòu)措施的應(yīng)用推廣遇阻,實難以全面發(fā)揮預(yù)期的作用效果。
從經(jīng)歷幾年的實踐經(jīng)驗來看,建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的概念設(shè)計與結(jié)構(gòu)措施是非常重要,之所以重要是因為在我國現(xiàn)在所推行的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計理論與計算理論中還存在許多不可忽略的缺陷和問題,如建筑結(jié)構(gòu)混凝土構(gòu)件內(nèi)力和截面設(shè)計計算,內(nèi)力計算主要是基于材料彈性理論,而混凝土構(gòu)件截面是基于材料塑性理論的研究成果,二者之間就出現(xiàn)了一個比較突出的矛盾關(guān)系,往往由于這種矛盾關(guān)系導(dǎo)致設(shè)計計算的結(jié)果與使用結(jié)構(gòu)的實際承載力分布情況偏差很大。概念設(shè)計與結(jié)構(gòu)措施主要就是利用其先進(jìn)的設(shè)計思想理念以彌補(bǔ)這種計算偏差的缺陷或者說是在設(shè)計過程中對不具備可計算性的結(jié)構(gòu)設(shè)計實現(xiàn)可計算性。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的概念設(shè)計之所以重要還在于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的初步設(shè)計階段是不能夠通過依靠計算機(jī)來完成的,而主要的設(shè)計手段是需要專業(yè)的結(jié)構(gòu)設(shè)計人員運(yùn)用自身所掌握的對建筑結(jié)構(gòu)概念的認(rèn)識并結(jié)合經(jīng)驗選擇一種成本最低、效果最好的結(jié)構(gòu)設(shè)計方案。這就要求設(shè)計人員必須深刻地了解各類建筑結(jié)構(gòu)的性能和特點,不斷加強(qiáng)自身的專業(yè)技能和知識水平,并且能夠充分應(yīng)用,靈活運(yùn)用。同時,由于現(xiàn)在的計算機(jī)技術(shù)逐漸在建筑設(shè)計與施工行業(yè)中起到了相當(dāng)重要的作用,計算機(jī)技術(shù)具有計算高速、高精度的特點,這樣往往會給建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計人員造成建筑結(jié)構(gòu)工作性能的誤解,對加強(qiáng)設(shè)計人員對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計概念的意識培養(yǎng)造成極大的影響。
二、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中概念設(shè)計與結(jié)構(gòu)措施的應(yīng)用
2.1協(xié)同設(shè)計工作與結(jié)構(gòu)體系的應(yīng)用在不斷的結(jié)構(gòu)設(shè)計研究與實踐中我們可以發(fā)現(xiàn),協(xié)同工作的概念已廣泛存在于我國工業(yè)生產(chǎn)設(shè)計與制造行業(yè)之中,對于工業(yè)產(chǎn)品主要要求的是其在沒有達(dá)到設(shè)計壽命時盡可能控制質(zhì)量不損壞,而對于建筑工程結(jié)構(gòu)的設(shè)計,協(xié)同工作的概念更被進(jìn)一步的延伸,要求建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)部構(gòu)件在能夠承載各種極限狀態(tài)下的合理受力不致破壞,且還需要各個構(gòu)件之間的相互協(xié)調(diào)和配合工作。應(yīng)該注意的問題是建筑結(jié)構(gòu)的協(xié)同工作注意表現(xiàn)在建筑基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)的關(guān)系上,務(wù)必將建筑基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)視為一個有機(jī)的系統(tǒng)整體,而不能夠?qū)⒍叻珠_設(shè)計處理。對于協(xié)同工作概念的理解還要考慮到結(jié)構(gòu)在受到荷載的情況下,建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)部各個構(gòu)件都具有一定標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)力承載水平。尤其是對于多、高層建筑物的結(jié)構(gòu)設(shè)計時,為了能夠使得同層各個承力柱在一個相同的水平位移范圍之內(nèi),應(yīng)避免設(shè)計過多的短柱。但是,隨著建筑物高度與層數(shù)的不斷增大,為避免底層豎向承力柱的截面積越來越大的情況,就不得不增加多、高層建筑下幾層短柱的設(shè)計數(shù)量。因此,田形柱的設(shè)計作為一個特殊的設(shè)計手段解決了這個問題。多、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的主要目的要求是為了抵抗水平力的作用以防止發(fā)生扭轉(zhuǎn),為了能夠有效地抵抗多、高層結(jié)構(gòu)的水平力作用,在一個平面之上的若干個正交方向的尺寸應(yīng)盡量減小之間的距離,以保證在此兩個方向上的慣性矩相等,所以多、高層建筑抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的設(shè)計應(yīng)盡量將其設(shè)置在建筑結(jié)構(gòu)的四周,以增加整體結(jié)構(gòu)的抗側(cè)剛度和抗扭慣性矩等穩(wěn)定性能。
2.2 協(xié)同設(shè)計工作與材料利用率的應(yīng)用
協(xié)同工作與材料利用率的應(yīng)用是建筑結(jié)構(gòu)概念設(shè)計與結(jié)構(gòu)措施的另一項重要內(nèi)容。設(shè)計材料的利用率越高,就體現(xiàn)出建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計協(xié)同工作的程度就越高。我國作為一個發(fā)展中大國,建筑結(jié)構(gòu)概念設(shè)計的目的還在于能花最少的錢做最好的工程,設(shè)計材料利用率的高與低就是直接的體現(xiàn)。最后,我們應(yīng)認(rèn)識到協(xié)同工作原則也是建筑整體設(shè)計的工作原則,在建筑結(jié)構(gòu)概念設(shè)計越來越被重視的今天,針對于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計專業(yè)人員的要求標(biāo)準(zhǔn),必須要具備深厚的結(jié)構(gòu)設(shè)計基本理論知識基礎(chǔ),并且能夠在實踐經(jīng)驗當(dāng)中不斷吸收先進(jìn)的設(shè)計思想和理念,以精益求精的工作態(tài)度完成設(shè)計工作。
三、結(jié)束語
伴隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平質(zhì)量的提高,對于我國建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計也提出了更高的質(zhì)量要求。在當(dāng)前計算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展的大環(huán)境下,發(fā)展比較先進(jìn)的設(shè)計計算理論和對計算機(jī)應(yīng)用的加強(qiáng)都將會是我國建筑結(jié)構(gòu)概念設(shè)計的重要保障基礎(chǔ)。同時,與時俱進(jìn)的加快研究與應(yīng)用新型的建筑施工材料和施工工藝,使得建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計更安全、更適用、更可靠、更經(jīng)濟(jì)。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計人員也應(yīng)充分發(fā)揮自身的專業(yè)技能和個性,打破傳統(tǒng)成規(guī),將建筑結(jié)構(gòu)概念設(shè)計的思想進(jìn)一步推廣和應(yīng)用。
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關(guān)鍵詞:工業(yè)建筑;結(jié)構(gòu)設(shè)計;復(fù)雜性;安全性
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.13.101
對于工業(yè)建筑而言,其結(jié)構(gòu)設(shè)計合理與否,不僅決定著工業(yè)建筑建設(shè)質(zhì)量,也影響著工業(yè)建筑建設(shè)資金投入。只有科學(xué)的設(shè)計,工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)才會合理,與生產(chǎn)活動和工藝要求等相適應(yīng)。工業(yè)建筑與民用住宅建筑不同,其結(jié)構(gòu)設(shè)計更復(fù)雜,安全性要求更高,要適應(yīng)生產(chǎn)活動和工藝要求。介于此,進(jìn)行工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的復(fù)雜性與安全性分析是必要的,利于加深對工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)的認(rèn)識。
1 工業(yè)建筑簡述
1.1 概念
工業(yè)建筑,指的是提供人民從事各類生產(chǎn)活動的建筑物或構(gòu)筑物[1]。其中,構(gòu)筑無有煙囪、水塔等,建筑物有化工廠房、紡織廠房、醫(yī)藥廠房等各類型廠房。
1.2 特點
工業(yè)建筑主要特點:(1)要有足夠的面積和空間;(2)符合生產(chǎn)工藝要求,安全性要求很高;(3)具體的生產(chǎn)活動不同,工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)形式也不同,要根據(jù)生產(chǎn)活動及其特點進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計;(4)屋面排水、通風(fēng)、采光及構(gòu)造處理等方面復(fù)雜性較高。
2 工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的復(fù)雜性與安全性
2.1 結(jié)構(gòu)選型
由于工業(yè)廠房建成后的使用用途不同,不同的工業(yè)廠房,其生產(chǎn)工藝等方面要求是不同的[2]。所以,進(jìn)行工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)選型時,要充分考慮工業(yè)廠房的使用用途、施工條件等因素,不僅要使用材質(zhì)好、壽命長的材料,還要確保建成后的工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)能夠靈活的適應(yīng)的生產(chǎn)容量等方面變化。下面對工業(yè)建筑常用的結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行了分析:
第一,筋混凝土結(jié)構(gòu)。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),具有建材采購方便、施工便利、耐火耐蝕、現(xiàn)場建筑、成本低等優(yōu)勢。而且,按照這種結(jié)構(gòu)建造出來的建筑,有著很廣的適用性,很多廠房都采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。
第二,鋼結(jié)構(gòu)。鋼結(jié)構(gòu)一般采用工業(yè)化體系建設(shè),工期短、成本低、施工方便,且適用于大跨度、大空間的工業(yè)廠房。但是受材質(zhì)限制,這種結(jié)構(gòu)防火、防腐蝕性能較差,如果工業(yè)建筑采用這種結(jié)構(gòu)類型,必須注重防火、防腐蝕方面設(shè)計。
從以上內(nèi)容可以看出,一般情況下,工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)建議采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),因為這種建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)勢明顯,不需要特別注意防火、防腐蝕方面的設(shè)計,安全性較高。但是如果是大跨度、大空間、振動較大的工業(yè)建筑,適宜采用鋼結(jié)構(gòu)。
2.2 平面布置
確定工業(yè)建筑選址后,以生產(chǎn)工藝流程為依據(jù)進(jìn)行建筑總平面設(shè)計,合理確定各分區(qū)、豎向設(shè)計、公用設(shè)施等[3]。進(jìn)行工業(yè)建筑總平面布置時,除了以生產(chǎn)工藝流程為依據(jù)外,還要考慮職工生活用戶、生產(chǎn)經(jīng)營管理用房、福利設(shè)施用房,以及污染問題,按照全局角度考慮平面布置。為了確??偲矫娌贾玫暮侠硇?,設(shè)計者可以采用計算機(jī)軟件輔助設(shè)計,如建筑信息模型,基于同一模型設(shè)計多種設(shè)計方案,優(yōu)選出最佳平面布置方案。
2.3 生產(chǎn)工藝要求
建造后的工業(yè)建筑是用于生產(chǎn)活動的,為了生產(chǎn)活動的正常運(yùn)作,工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計必要以生產(chǎn)工藝為依據(jù),將生產(chǎn)工藝和生產(chǎn)活動做出結(jié)構(gòu)設(shè)計的出發(fā)點,這樣才能保證工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計合理。
對于工業(yè)建筑而言,其生產(chǎn)工藝要求主要體現(xiàn)在三個方面:(1)生產(chǎn)流程。生產(chǎn)流程影響著各部門、各工段平面的次序和相關(guān)關(guān)系;(2)運(yùn)輸方式及工具。運(yùn)輸方式及工具影響著工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)類型選用、平面布置等設(shè)計工作;(3)生產(chǎn)特點。生產(chǎn)活動具有污染、易燃易爆等特點,做好生產(chǎn)環(huán)境、防腐蝕等方面的設(shè)計工作。
2.4 防腐蝕設(shè)計
工業(yè)建筑建成投入使用后,受生產(chǎn)工藝和生產(chǎn)活動影響,生產(chǎn)過程中經(jīng)常使用或產(chǎn)生酸堿鹽類物質(zhì),容易腐蝕建筑物。所以,進(jìn)行工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計時,要特別注重防腐蝕設(shè)計。
第一,選用防腐性能好的材料,或?qū)ú牟捎梅栏胧?。如,門窗使用木質(zhì)、塑料、玻璃鋼等防腐性能好的材料;金屬掛件涂抹耐腐蝕的涂料,在金屬表面形成防腐層;地面采用瀝青混凝土、花崗巖等材料。
第二,結(jié)構(gòu)構(gòu)件采用鋼筋混凝土材質(zhì),同時是混凝土表面涂抹耐腐蝕的涂料。如果結(jié)構(gòu)構(gòu)件使用鋼材,務(wù)必要做好防腐蝕措施,必須在鋼表面涂抹環(huán)氧樹脂漆等材質(zhì)的防腐蝕涂料。
第三,帶有腐蝕性的生產(chǎn)活動要集中布置在下風(fēng)側(cè)或水流的下游,限制酸堿鹽類物質(zhì)腐蝕工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)。
2.5 防震設(shè)計
防震設(shè)計是關(guān)鍵的,它在工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計上占據(jù)首要位置,因為它直接決定著工業(yè)建筑后結(jié)構(gòu)的安全性。根據(jù)我國相關(guān)規(guī)定,工業(yè)建筑方防震設(shè)計要求比較高,如果不能達(dá)到安全性要求,一旦遭受意外的沖擊振動,所造成的后果是嚴(yán)重的,特別是生產(chǎn)活動具有易燃易爆特點的,危及工業(yè)建筑區(qū)內(nèi)及周圍范圍內(nèi)的人員生命安全。因此,進(jìn)行工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計時,必須合理進(jìn)行防震設(shè)計,符合抗震要求。
當(dāng)工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)規(guī)則、對稱,整體性比較好時,按照工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)及其抗側(cè)力結(jié)構(gòu)進(jìn)行抗震設(shè)計;當(dāng)工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)整體性比較差使,要按照工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計要求采用相應(yīng)的加強(qiáng)措施,增強(qiáng)工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)的抗震性;當(dāng)工業(yè)建筑廠房的結(jié)構(gòu)高差比較大時,必須將生產(chǎn)用房與生活用房、管理用房等分開來布置,并分開相鄰的抗震縫,便于提高結(jié)構(gòu)的抗震性。此外,抗震縫兩側(cè)要布置墻等構(gòu)件,并按照設(shè)計要求合理控制抗震縫寬度。
3 結(jié)論
綜上所述,工業(yè)建筑不同于民用住宅建筑,其結(jié)構(gòu)設(shè)計具有較高的復(fù)雜性與安全性。為滿足工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的復(fù)雜性與安全性要求,要認(rèn)真的進(jìn)行工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)選型、總平面布置、防腐蝕設(shè)計、防震設(shè)計等工作,使工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計符合生產(chǎn)工藝要求,滿足建造后的使用用途,達(dá)到相關(guān)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。
參考文獻(xiàn):
[1]潘紹潔.工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的復(fù)雜性及安全性[J].科技展望,2016(07):33.
【關(guān)鍵詞】建筑混凝土;結(jié)構(gòu)設(shè)計; 特點;原則;要點;注意事項
一、建筑混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計的原則及其特點
1、建筑混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計的原則主要有:(1)結(jié)構(gòu)性。在混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中,要充分了解其結(jié)構(gòu)與各要素是非常重要的。建筑結(jié)構(gòu)決定著建筑的性能和質(zhì)量,影響著它在建筑中的使用和發(fā)展情況,同時它也是性能的載體,還可以反作用于結(jié)構(gòu)。(2)整體性?;炷两Y(jié)構(gòu)設(shè)計的整體性是指把各個部分組成一個整體,研究整體的功能和設(shè)計規(guī)律,從整體和部分中發(fā)現(xiàn)整體的特征。(3)最優(yōu)化性。混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計中存在差異整合,使建筑的各個部分合理的組合在一起,差異的部分相互互補(bǔ),相互支持,相互需要,保證著整合后的性能。建筑結(jié)構(gòu)的形成也離不開差異整合,充分體現(xiàn)了它的重要性,在設(shè)計過程中,我們要重視這一點。 (4)動態(tài)性?;炷两Y(jié)構(gòu)設(shè)計的動態(tài)原則是把握系統(tǒng)的內(nèi)外聯(lián)系,以及發(fā)展趨勢,動力規(guī)律、方式等方面,使混凝土在建筑中得到更好地應(yīng)用。
2、建筑混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計的特點。(1)結(jié)構(gòu)應(yīng)具有良好的延性。相對于較低樓房而言,高樓結(jié)構(gòu)更柔一些,在地震作用下的變形更大一些。建筑結(jié)構(gòu)的耐震主要取決于結(jié)構(gòu)的承載力和變形能力兩個因素。為了使結(jié)構(gòu)在進(jìn)入塑性變形階段后仍具有較強(qiáng)的變形能力,避免建筑在大震下倒塌,必須在滿足必要強(qiáng)度的前提下,通過優(yōu)良的概念設(shè)計和合理的構(gòu)造措施,來提高整個結(jié)構(gòu)、特別是薄弱層(部位)的變形能力,來保證結(jié)構(gòu)具有足夠的延性。因此,在結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)綜合考慮這些因素,合理設(shè)計,使結(jié)構(gòu)具有足夠的強(qiáng)度、適宜的剛度、良好的延性。(2)建筑結(jié)構(gòu)剛度的適宜性。隨著建筑的高度的不斷增長、側(cè)向位移較大的建筑越來越多。因此,在建筑設(shè)計中,不但結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的要求非常重要,也不能忽視結(jié)構(gòu)的適用性,確保了結(jié)構(gòu)的合理振動頻率、控制水平層位移。(3)側(cè)向力的把握。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中,側(cè)向力已成為結(jié)構(gòu)形變及內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生變化的主要影響因素,無論是民用建筑還是在建筑,所有在自重、雪活荷載和負(fù)荷、負(fù)荷力,再加上風(fēng)、地震和力水平影響都會作用在結(jié)構(gòu)上,水平荷載內(nèi)力和位移逐漸增加,因此水平荷載和地震力是其主要的控制因素。
二、建筑混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計要點
1、結(jié)構(gòu)選型。結(jié)構(gòu)選型需要考慮的問題:結(jié)構(gòu)規(guī)則性問題、結(jié)構(gòu)超高問題以及嵌固端設(shè)置問題。建筑的結(jié)構(gòu)規(guī)范新舊版本有著很大的不同,在新規(guī)范中,對于結(jié)構(gòu)的限制條件也有所增加。并且,新規(guī)范明文規(guī)定建筑不應(yīng)采用嚴(yán)重不規(guī)則的設(shè)計方案。因此,結(jié)構(gòu)工程師需要在執(zhí)行新規(guī)范時多注意不同之處,避免施工設(shè)計時處于被動狀態(tài)。建筑結(jié)構(gòu)的總高度在抗震規(guī)范以及高度規(guī)范當(dāng)中都有著嚴(yán)格的限制,新規(guī)范中對于超高問題有了新的規(guī)定,增加了除了a級高度建筑以外的b級高度建筑。所以在進(jìn)行結(jié)構(gòu)選型時需要注意控制超高問題。建筑往往帶有地下室,因此結(jié)構(gòu)設(shè)計工程師需要對嵌固端設(shè)置進(jìn)行重視。
2、概念設(shè)計?;诮ㄖY(jié)構(gòu)的抗震能力,在結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中需要設(shè)計人員在設(shè)計時采用結(jié)構(gòu)概念設(shè)計。這種設(shè)計方式對建筑師以及結(jié)構(gòu)設(shè)計師有很高的要求,必需嚴(yán)格地遵守結(jié)構(gòu)概念設(shè)計的規(guī)范規(guī)程以及各項規(guī)定,設(shè)計過程中需要對建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行全面的分析,不能僅僅依靠計算來進(jìn)行設(shè)計。在進(jìn)行結(jié)構(gòu)體系設(shè)計時,需要對結(jié)構(gòu)選型以及平面布置的規(guī)律提高重視程度,選用具有較好的抗震能力以及抗風(fēng)性能,并且經(jīng)濟(jì)性較高的結(jié)構(gòu)類型,并要對結(jié)構(gòu)進(jìn)行計算簡圖的設(shè)計,保證結(jié)構(gòu)的地震力有合理的傳遞,并保證在兩個主軸方向有相近的動力特性。另外,概念設(shè)計可以保證建筑受到中等級地震后可以通過修復(fù)繼續(xù)使用,而在遇到高等級地震時可以保證不倒。為保證“中震可修,大震不倒”的目標(biāo),需要專家對設(shè)計提出具體指標(biāo),對建筑的穩(wěn)定性以及彈性進(jìn)行完善的設(shè)計。
三、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的注意事項
1、結(jié)構(gòu)體系的注意事項。結(jié)構(gòu)體系的選擇應(yīng)從建筑、結(jié)構(gòu)、施工技術(shù)條件、建材、經(jīng)濟(jì)等各專業(yè)綜合考慮。結(jié)構(gòu)的規(guī)則性問題。規(guī)范在這方面有相當(dāng)多的限制條件,例如:平面規(guī)則性信息、嵌固端上下層剛度比信息等,而且,采用強(qiáng)制性條文明確規(guī)定“建筑不應(yīng)采用嚴(yán)重不規(guī)則的設(shè)計方案?!币虼耍Y(jié)構(gòu)工程師在遵循規(guī)范規(guī)定上必須格外注意,避免后期施工圖設(shè)計階段工作的被動。結(jié)構(gòu)的超高問題。在抗震規(guī)范與高規(guī)中,對結(jié)構(gòu)總高度都有嚴(yán)格限制,除將原來的限制高度設(shè)定為A級高度建筑外,還增加了B級高度建筑,因此,必須對結(jié)構(gòu)高度嚴(yán)格控制,一旦結(jié)構(gòu)為B級高度建筑或超過了B級高度,其設(shè)計方法和處理措施將有較大的變化。
2、扭轉(zhuǎn)的注意事項。建筑結(jié)構(gòu)的幾何形心、剛度中心、結(jié)構(gòu)重心即為建筑三心,在結(jié)構(gòu)設(shè)計時要求建筑三心盡可能匯于一點,即三心合一。結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)問題就是指在結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中未做到三心合一,在水平荷載作用下結(jié)構(gòu)發(fā)生扭轉(zhuǎn)振動效應(yīng)。為避免建筑物因水平荷載作用發(fā)生扭轉(zhuǎn)破壞,應(yīng)在結(jié)構(gòu)設(shè)計時選擇合理的結(jié)構(gòu)形式和平面布局,盡可能使建筑物做到三心合一。在水平荷載作用下,高層建筑扭轉(zhuǎn)作用的大小取決于質(zhì)量分布。為使樓層水平力作用沿平面分布均勻,減輕結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)振動,應(yīng)使建筑平面盡可能采用方形、矩形、圓形、正多邊形等簡面形式。在某些情況下,由于城市規(guī)劃對街道景觀的要求以及建筑場地的限制,高層建筑不可能全部采用簡面形式,當(dāng)需要采用不規(guī)則L形、T形、十字形等比較復(fù)雜的平面形式時,應(yīng)將凸出部分厚度與寬度的比值控制在規(guī)范允許的范圍之內(nèi),同時,在結(jié)構(gòu)平面布置時,應(yīng)盡可能使結(jié)構(gòu)處于對稱狀態(tài)。
3、設(shè)縫的注意事項。溫度伸縮縫、沉降縫、防震縫是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中較重要的構(gòu)造措施。對溫度伸縮縫,其影響因素很多,規(guī)范用規(guī)定結(jié)構(gòu)伸縮縫的最大間距來控制,還規(guī)定了最大間距宜適當(dāng)減小和適當(dāng)放寬的情況,應(yīng)根據(jù)實際工程的具體情況執(zhí)行相關(guān)條文。沉降縫由于同一建筑物中各部分基礎(chǔ)顯著的沉降差產(chǎn)生,在設(shè)計中,通常用“放”、“抗”、“調(diào)”等辦法解決,即設(shè)沉降縫、采用剛度大的基礎(chǔ)、調(diào)整各部分基礎(chǔ)形式或施工順序。防震縫在規(guī)范中有明確規(guī)定,但應(yīng)據(jù)實際情況適當(dāng)放寬或縮小。
4、側(cè)向位移限值的注意事項。高層建筑結(jié)構(gòu)的水平位移隨著高度增長而迅速變大,為防止位移過大,規(guī)范對頂點位移和層間位移都作了限制??刂祈旤c位移u/h的主要目的是保證建筑內(nèi)人體有舒適感和防止房屋在罕遇地震時倒塌。但控制房屋在罕遇地震時倒塌與否的條件是結(jié)構(gòu)極限變形能力而不是u/h限值。另外,為使結(jié)構(gòu)具有較好的防倒塌能力,應(yīng)在結(jié)構(gòu)計算中考慮相關(guān)效應(yīng)??刂茖娱g位移u/h的主要目的是防止填充墻、裝飾物等非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的開裂和損壞。
結(jié)束語
城市化建設(shè)的快速推進(jìn),促進(jìn)了建筑業(yè)的發(fā)展,并且建筑體型規(guī)模越來越大,對結(jié)構(gòu)設(shè)計人員的要求越來越高。而建筑主要都采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),這種結(jié)構(gòu)有著較高的強(qiáng)度以及荷載能力,可以保證建筑的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,因此對其進(jìn)行研究分析具有重要的現(xiàn)實意義。
參考文獻(xiàn):
[1]李樹,淺談鋼筋混凝土工作原理[J] 中國房地產(chǎn)業(yè)?理論版 2012
【關(guān)鍵詞】抗震;概念設(shè)計;問題;必要性
1 建筑抗震設(shè)計的簡述
地震是一種突發(fā)的自然災(zāi)害,是由地下某處薄弱巖層破裂或地球板塊互相擠壓、沖撞引起振動,并以波的形式傳至地表引起的地面運(yùn)動。在歷史上我國就是世界上的地震多發(fā)國家之一,1976年7月28日發(fā)生的唐山地震帶給人民的災(zāi)難極為慘重,死亡達(dá)24萬多人,地震之所以造成人民生命財產(chǎn)和國民經(jīng)濟(jì)嚴(yán)重的損失,直接原因有三:一是地震引起滑坡、地裂、斷層等嚴(yán)重的地面變形,直接損害結(jié)構(gòu)物;二是地震引起結(jié)構(gòu)物地基的震陷、砂土液化,使地基失效;三是結(jié)構(gòu)物在劇烈的振動中因承載力不足、變形過大、連接接頭破壞、構(gòu)件失穩(wěn)甚至整體傾覆而破壞。建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計主要針對后一種情況而言,《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》GB 50011(以下簡稱抗震規(guī)范)規(guī)定:對位于抗震設(shè)防區(qū)的建筑物必須進(jìn)行抗震設(shè)計,以預(yù)防為主,使建筑經(jīng)抗震設(shè)防后,減輕地震破壞,避免人員傷亡,減少經(jīng)濟(jì)損失,實踐證明,若想防控建筑工程質(zhì)量出現(xiàn)問題,工程的設(shè)計質(zhì)量是第一道關(guān)口。由于在設(shè)計上出現(xiàn)的問題,會給工程施工階段與交付使用等方面帶來很多安全質(zhì)量隱患,所以一定要嚴(yán)格的管理建筑的抗震設(shè)計,20世紀(jì)以來,中國共發(fā)生6級以上地震近千次。最近100里,中國死于地震的人數(shù)高達(dá)55萬之多,占全球地震死亡人數(shù)的53%。所以城市中的地震災(zāi)害主要是由建筑物的倒塌、破壞直接或間接造成的,因而提高各類工程的抗震能力就成為減輕城市震害的重要對策之一??茖W(xué)地確定抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn),嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行工程設(shè)計,認(rèn)真按照抗震設(shè)計施工和監(jiān)理,工程就會具有較強(qiáng)的抗震能力,強(qiáng)震發(fā)生時才能有效減輕震害。
2 建筑設(shè)計在抗震中的問題
我國地震活動頻度高、強(qiáng)度大、震源淺、分布廣,是一個地震多發(fā)國家。地震是一種多發(fā)性的隨機(jī)震動,其復(fù)雜性和不確定性很難把握,要準(zhǔn)確預(yù)測建筑物震害的特性和參數(shù),目前還很難做到??拐鹂畹脑O(shè)計強(qiáng)調(diào),在工程設(shè)計一開始,就應(yīng)把握好場地條件和場地土的穩(wěn)定性、能量輸入、建筑物的平、立面布置及其體形、結(jié)構(gòu)體系、剛度分布、抗側(cè)力構(gòu)件的布置、構(gòu)件延性;材料與施工質(zhì)量等幾個主要方面,其中主要的問題有以下幾點:
2.1 設(shè)計人員“思想保守”與過于“開放”
“思想保守”體現(xiàn)在結(jié)構(gòu)設(shè)計方面比較多,例如:現(xiàn)在很多高層住宅,剪力墻過多過厚,由于剛度過大,導(dǎo)致相對側(cè)移值過小,遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于規(guī)范的規(guī)定值,一來不利于建筑物抗震,二來不經(jīng)濟(jì)。
2.2 專業(yè)技術(shù)知識不扎實,專業(yè)之間配合不到位
有些設(shè)計人員沒有扎實的專業(yè)技術(shù)知識,自然設(shè)計出的建筑圖紙會出現(xiàn)很多問題,給施工帶來難度。不具備扎實的專業(yè)知識,在施工過程中出現(xiàn)的臨時性問題更是難以應(yīng)付,有的甚至對施工工藝都不太了解。
2.3 平面布局的剛度不均??拐鹪O(shè)計要求建筑的平、立面布置宜規(guī)正、對稱,建筑的質(zhì)量分布和剛度變化宜均勻,否則應(yīng)考慮其不利影響。但有的平面設(shè)計存在嚴(yán)重的不對稱:一邊進(jìn)深大,一邊進(jìn)深??;一邊設(shè)計大開間,一邊為小房間;一邊墻落地承重,一邊又為柱承重。平面形狀采用L、π形不規(guī)則平面等,造成了縱向剛度不均,而底層作為汽車庫的住宅,一側(cè)為進(jìn)出車需要,取消全部外縱墻,另一側(cè)不需進(jìn)出車輛,因而墻直接落地,造成橫向剛度不均。這些都對抗震極為不利。
2.4 抗震構(gòu)造柱布置不當(dāng)。如外墻轉(zhuǎn)角處,大廳四角未設(shè)構(gòu)造柱或構(gòu)造柱不成對設(shè)置;以構(gòu)造柱代替磚墻承重;山墻與縱墻交接處不設(shè)抗震構(gòu)造柱;過多設(shè)置抗震構(gòu)造柱等。
上述這些問題的存在,倘若不能得到改正,勢必對建筑物的安全帶來隱患。上述這些問題的存在,倘若不能得到改正,勢必對建筑物的安全帶來隱患。上述這些問題的原因是多方面的,有認(rèn)識方面的原因有計劃經(jīng)濟(jì)向市場經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)化過程中出現(xiàn)的原因,有設(shè)計人員忽視了抗震概念設(shè)計方面的原因(未能從整體、全局上把握好),有法律建設(shè)方面的原因(在工程抗震設(shè)防管理方面缺乏國家政府法律依據(jù),特別是處罰方面),通過這些問題來研究中短柱的問題,并且根據(jù)實際建筑結(jié)構(gòu)及其在強(qiáng)震作用下的破壞過程是很復(fù)雜的,目前難以對此進(jìn)行較為精確而可靠的計算。因此,20世紀(jì)70年代以來,各國標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)調(diào)了工程技術(shù)人員必須重視“結(jié)構(gòu)抗震概念設(shè)計”,即根據(jù)地震災(zāi)害調(diào)查、科學(xué)研究和工程經(jīng)驗等所形成的基本原則和設(shè)計思路,進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)的總體布局并確定細(xì)部構(gòu)造。這種設(shè)計理念將有助于明確結(jié)構(gòu)抗震思想,不但有利于提高建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能,而且也為有關(guān)抗震計算創(chuàng)造有利條件,使計算分析結(jié)果更能反映今后地震時結(jié)構(gòu)的實際地震反應(yīng)。
3 建筑設(shè)計在抗震方面的必要性
近幾十年來結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計方法的研究與進(jìn)展,尤其是各國歷次大地震對人類造成嚴(yán)重災(zāi)害的經(jīng)驗教訓(xùn),使世界各國地震工程學(xué)者及工程抗震設(shè)計人員逐步取得了較為一致的認(rèn)識。用形象語言來概括,即遵循“小震不壞,大震不倒”的設(shè)計原則。這已成為當(dāng)今世界各國公認(rèn)的結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計準(zhǔn)則,并開始在各國規(guī)范中有所體現(xiàn),根據(jù)城市和經(jīng)濟(jì)高速穩(wěn)步發(fā)展,對抗震設(shè)防提出了更高要求,也打造了良好的物質(zhì)平臺。有效提高工程抗震能力,越來越成為社會共識。建筑抗震可歸納為:1、慎重選擇場地;2、科學(xué)確定工程的抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn),特殊工程要進(jìn)行地震安全性評價;3、不同類型建筑要采用適合的結(jié)構(gòu)形式;4、合理布置,平面立面要規(guī)則些,底層層高跨度不宜過大;5、盡量采用隔震減震技術(shù);6、注重施工質(zhì)量;地震是地殼運(yùn)動在某些階段發(fā)生急劇變化時的一種自然現(xiàn)象。據(jù)統(tǒng)計,全世界每年發(fā)生的地震約達(dá)500萬次,其中絕大多數(shù)地震由于發(fā)生在地球深處或者它所釋放的能量小而人們難以感覺到;而人們感覺到的地震,也即有感地震,僅占總量的1%左右;能造成災(zāi)害的強(qiáng)烈地震則為數(shù)更少,平均每年十幾起。然而,就是這些每年為數(shù)不多的地震,卻給人們帶來了無可挽回的巨大經(jīng)濟(jì)財產(chǎn)損失和觸目驚心的人身傷亡事故。據(jù)有關(guān)方面對世界上130次傷亡巨大的地震震害資料所做的統(tǒng)計表明,95%以上的傷亡是因為無抗震能力或抗震能力低的建筑物倒塌而造成的。典型的例子如,日本是個多地震國家,政府一貫重視建筑物抗震設(shè)計,其防震設(shè)施和技術(shù)相當(dāng)先進(jìn),建筑物通常具備了抗御7~8級地震的能力;而阿爾及利亞當(dāng)?shù)胤课萁ㄖ|(zhì)量普遍低劣,抗震性能差,地震時易坍塌。由此可見,對建筑物進(jìn)行有效的抗震設(shè)計是減輕地震災(zāi)情最有效、最根本的措施,
4 總結(jié):
地震是一種突發(fā)式的自然災(zāi)害現(xiàn)象,從世界各國減輕地震災(zāi)害所采取的措施來看,主要有三條:一是加強(qiáng)地震預(yù)報,力爭在地震發(fā)生前采取行動以減少損失;二是在設(shè)計和施工方面提高各類建筑物對地震的抵抗能力,包括對已建建筑進(jìn)行抗震能力鑒定及加固;三是加強(qiáng)地震時應(yīng)急指揮和救援工作??傊?,從各個環(huán)節(jié)上重視和把關(guān),把地震災(zāi)害盡量降到最小、最輕。
參考文獻(xiàn):
[1]現(xiàn)行建筑設(shè)計規(guī)范大全[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2008.
[2]王崇杰,崔艷秋.建筑設(shè)計基礎(chǔ)[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2009.
關(guān)鍵詞:短柱 脆性破壞 剪跨比
1 概述
建筑物向地基傳遞荷載的下部結(jié)構(gòu)就是基礎(chǔ)?;A(chǔ)是建筑物的根本,屬于地下隱蔽工程。它的勘察、設(shè)計和施工質(zhì)量直接關(guān)系著整個建筑物的安危。因此基礎(chǔ)設(shè)計的重要性可想而知,其中地下室的抗浮設(shè)計更是不容忽視。
2 地下室的抗浮設(shè)計分為三種情況
2.1 地下室施工完畢后便停止降水,這時即便地上結(jié)構(gòu)層數(shù)較多,但因上部結(jié)構(gòu)還沒有施工,地下室的自重?zé)o法抵抗地下水的浮力。這種情況下應(yīng)對地下室進(jìn)行施工階段的抗浮驗算,并采取相關(guān)的抗浮措施。
2.2 下水位較高,且地下室埋深較大、地上結(jié)構(gòu)層數(shù)較少。這種情況下,結(jié)構(gòu)的自重?zé)o法抵抗地下水的浮力,需對整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行抗浮驗算。
2.3 本身的自重可以抵抗地下水的浮力,但是地下室底板也需進(jìn)行抗浮設(shè)計。
3 地下室的抗浮設(shè)計水位選取
一般情況下,抗浮設(shè)計水位可采用地質(zhì)勘察報告會所提供的抗浮設(shè)防水位。當(dāng)?shù)乜敝袥]有提供該參數(shù)時,抗浮設(shè)計水位可綜合考慮如下幾種情況:
3.1 設(shè)計基準(zhǔn)期內(nèi)抗浮設(shè)防水位應(yīng)根據(jù)長期水文觀測資料確定;
3.2 無長期水文觀測資料時,可采用豐水最高穩(wěn)定水位(不含上層滯水),或按勘察期間實測最高水位并結(jié)合地形地貌、地下水補(bǔ)給、排泄條件等因素綜合確定;
3.3 當(dāng)平整場地后的場地標(biāo)高高于原有地面時,應(yīng)按照整平后場地的情況來確定水位標(biāo)高。
3.4 對于臺地可按照勘察期間的實測平均水位增加2~4m;對于一、二級階地,可按勘察期間實測平均水位增加1~3m;雨季勘察時取小值,旱季勘察時取大值。
3.5 施工期間的抗浮設(shè)防水位可以按照1~2個水文年度的最高水位確定。
4 地下室抗浮驗算
在抗浮驗算當(dāng)中,永久荷載的效應(yīng)對結(jié)構(gòu)是有利的,因此現(xiàn)行的《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》規(guī)定荷載分項系數(shù)小于1.0,也可以按照安全系數(shù)法進(jìn)行驗算:
S——地下水對地下室的浮力標(biāo)準(zhǔn)值;
G——結(jié)構(gòu)自身重量及上部永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值之合;
K——抗浮安全系數(shù),可取1.05.
除對地下室進(jìn)行抗浮驗算外,還應(yīng)對地下室底板進(jìn)行承載力驗算。
5 抗浮措施
5.1 增加自重
當(dāng)K>1.05時,如果安全系數(shù)剛剛超過限值,可以采取增加自重的方法來抗浮要求。
5.2 設(shè)置抗拔樁、抗浮錨桿:
這里著重介紹一下抗浮錨桿的布置??垢×εc水浮力平衡計算可分成兩種區(qū)域:柱、墻、梁影響區(qū)域和純底板抵抗區(qū)域。純底板抵抗區(qū)域的計算方法應(yīng)是抗浮錨桿設(shè)計承載力除以每平方米水浮力(減去每平米底板自重),得到抗浮錨桿的受力面積;而柱、墻、梁影響區(qū)域應(yīng)充分利用上部建筑自重進(jìn)行抗浮,驗算傳遞的上部建筑自重是否能平衡該區(qū)域的水浮力,此外,還應(yīng)驗算在水浮力作用下梁強(qiáng)度和裂縫滿足要求。
6 結(jié)論
地下室的抗浮設(shè)計往往被忽略,而導(dǎo)致的不良后果便是地下室浮起、地下室底板裂縫滲水等等,都是直接影響到結(jié)構(gòu)的正常使用甚至是安全的。因此,地下室的抗浮應(yīng)引起足夠重視。
參考文獻(xiàn)
[1]《全國民用建筑工程設(shè)計技術(shù)措施—結(jié)構(gòu)(地基與基礎(chǔ))》.北京:中國計劃出版社,2010.
[2]《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(2006版)》(GB 50009-2001).北京:中國建筑工業(yè)出版社,2006.
關(guān)鍵詞:高層建筑;結(jié)構(gòu)設(shè)計;抗震
中圖分類號:TU97文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A
由于近年來隨著我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展與進(jìn)步,更多高層,超高層建筑如雨后春筍般發(fā)展起來,結(jié)構(gòu)工程師針對抗震設(shè)計要求,進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計,其追求的目標(biāo)是希望使所設(shè)計的結(jié)構(gòu)在強(qiáng)度、剛度、延性及耗能能力等方面達(dá)到最佳,從而實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)地“小震不壞,中震可修,大震不倒”的目的。但是,由于地震作用是一種隨機(jī)性很強(qiáng)的循環(huán)、往復(fù)荷載,建筑物的地震破壞機(jī)理又十分復(fù)雜,因而存在著許多模糊和不確定因素,從而在結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析方面,未能充分考慮結(jié)構(gòu)的空間作用、非彈性性質(zhì)、材料時效、阻尼變化等多種因素,計算方法還很不完善,單靠微觀的數(shù)學(xué)力學(xué)計算還很難使建筑結(jié)構(gòu)在遭遇地震時真正確保具有良好的抗震能力。
1、高層建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本原則
1.1結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)具有必要的承載力、剛度、穩(wěn)定性、延性等方面的性能
(1)結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)遵守“強(qiáng)柱弱梁、強(qiáng)剪弱彎、強(qiáng)節(jié)點弱錨固”的原則。(2)對可能造成結(jié)構(gòu)的相對薄弱部位,應(yīng)采取措施提高抗震能力。(3)承受豎向荷載的主要構(gòu)件不宜作為主要耗能構(gòu)件。
1.2盡可能設(shè)置多道抗震防線(1)一個抗震結(jié)構(gòu)體系應(yīng)由若干個延性較好的分體系組成,并由延性較好的結(jié)構(gòu)構(gòu)件連接協(xié)同工作。例如框架―剪力墻結(jié)構(gòu)由延性框架和剪力墻兩個分體組成,雙肢或多肢剪力墻體系組成。(2)強(qiáng)烈地震之后往往伴隨多次余震,如只有一道防線,則在第一次破壞后再遭余震,將會因損傷積累導(dǎo)致倒塌??拐鸾Y(jié)構(gòu)體系應(yīng)有最大可能數(shù)量的內(nèi)部、外部冗余度,有意識地建立一系列分布的屈服區(qū),主要耗能構(gòu)件應(yīng)有較高的延性和適當(dāng)剛度,以使結(jié)構(gòu)能吸收和消耗大量的地震能量,提高結(jié)構(gòu)抗震性能,避免大震時倒塌。(3)適當(dāng)處理結(jié)構(gòu)構(gòu)件的強(qiáng)弱關(guān)系,同一樓層內(nèi)宜使主要耗能構(gòu)件屈服后,其他抗側(cè)力構(gòu)件仍處于彈性階段,使2011年8月總第194期陜西建筑15“有效屈服”保持較長階段,保證結(jié)構(gòu)的延性和抗倒塌能力。(4)在抗震設(shè)計中某一部分結(jié)構(gòu)設(shè)計過強(qiáng),由次可能造成結(jié)構(gòu)的其他部位負(fù)荷與構(gòu)建方面會相對的薄弱,因此在設(shè)計中不合理的加強(qiáng)以及在施工中以方便大帶小,改變抗側(cè)力構(gòu)件配筋的做法,都需要慎重考慮。
1.3對可能出現(xiàn)的薄弱部位,應(yīng)采取措施提高其抗震能力(1)構(gòu)件在強(qiáng)烈地震下不存在強(qiáng)度安全儲備,構(gòu)件的實際承載能力分析是判斷薄弱部位的基礎(chǔ)。(2)要使樓層(部位)的實際承載能力和設(shè)計計算的彈性受力的比值在總體上保持一個相對均勻的變化,一旦樓層(部位)的比值有突變時,會由于塑性內(nèi)力重分布導(dǎo)致塑性變形的集中。(3)要防止在局部上加強(qiáng)而忽視了整個結(jié)構(gòu)各部位剛度、承載力的協(xié)調(diào)。(4)在抗震設(shè)計中有意識、有目的地控制薄弱層(部位),使之有足夠的變形能力又不使薄弱層發(fā)生轉(zhuǎn)移,這是提高結(jié)構(gòu)總體抗震性能的有效手段。
2、提高短柱抗震性能的應(yīng)對措施有抗震設(shè)防要求的高層建筑除應(yīng)滿足強(qiáng)度、剛度要求外,還要滿足延性的要求。鋼筋混凝土材料本身自重較大,所以對于高層建筑的底層柱,隨著建筑物高度的增加,其所承擔(dān)的軸力不斷增加,而抗震設(shè)計對結(jié)構(gòu)構(gòu)件有明確的延性要求,在層高一定的情況下,提高延性就要將軸壓比控制在一定的范圍內(nèi)而不能過大,這樣則必然導(dǎo)致柱截面的增大,從而形成短柱,甚至成為剪跨比小于1.5的超短柱。眾所周知,短柱的延性很差,尤其是超短柱幾乎沒有延性,在建筑遭受本地區(qū)設(shè)防烈度或高于本地區(qū)設(shè)防烈度的地震影響時,很容易發(fā)生剪切破壞而造成結(jié)構(gòu)破壞甚至倒塌?;炷炼讨难有灾饕茌S壓比的影響,同時配箍率、箍筋的形式對混凝土短柱的影響也很大。高層混凝土結(jié)構(gòu)短柱,特別是結(jié)構(gòu)低層的混凝土短柱,其軸壓比很大,破壞時呈脆性破壞,其塑性變形能力很小。提高混凝土短柱的抗震性能,主要也就是提高混凝土短柱的延性。因此,可以從以下幾方面著手,采取措施提高混凝土的抗震性能。
2.1提高短柱的受壓承載力提高短柱的受壓承載力可減小柱截面、提高剪跨比,從而改善整個結(jié)構(gòu)的抗震性能。減小柱截面和提高剪跨比,最直接的方法就是提高混凝土的強(qiáng)度等級,即采用高強(qiáng)混凝土來增加柱子的受壓承載力,降低其軸壓比;但由于高強(qiáng)混凝土材料本身的延性較差,采用時須慎重或與其他措施配合使用。此外,可以采用鋼骨和鋼管混凝土柱以提高短柱的受壓承載力。
2.2采用鋼管混凝土柱鋼管混凝土是套箍混凝土的一種特殊形式,由混凝土填入薄壁圓形鋼管內(nèi)而形成的組合結(jié)構(gòu)構(gòu)件。由于鋼管內(nèi)的混凝土受到鋼管的側(cè)向約束,使得混凝土處于三向受壓狀態(tài),從而使混凝土的抗壓強(qiáng)度和極限壓應(yīng)變得到很大的提高,混凝土特別是高強(qiáng)混凝土的延性得到顯著改善。同時,鋼管既是縱筋,又是橫向箍筋,其管徑與管壁厚度的比值至少都在90以上,配筋率至少都在4.6%。當(dāng)選用了高強(qiáng)混凝土和合適的套箍指標(biāo)后,柱子的承載力可大幅度提高,通常柱截面可比普通鋼筋混凝土柱減小一半以上,消除了短柱并具有良好的抗震性能。
2.3采用分體柱由于短柱的抗彎承載力比抗剪承載力要大得多,在地震作用下往往是因剪壞而失效,其抗彎強(qiáng)度不能完全發(fā)揮。因此,可人為地削弱短柱的抗彎強(qiáng)度,使抗彎強(qiáng)度相應(yīng)于或略低于抗剪強(qiáng)度。這樣,在地震作用下,柱子將首先達(dá)到抗彎強(qiáng)度,從而呈現(xiàn)出延性的破壞狀態(tài)。分體柱方法已在實際工程中得到應(yīng)用。人為削弱抗彎強(qiáng)度的方法,可以在柱中沿豎向設(shè)縫將短柱分為2或4個柱肢組成的分體柱,分體柱的各柱肢分開配筋。在組成分體柱的柱肢之間可以設(shè)置一些連接鍵,以增強(qiáng)它的初期剛度和后期耗能能力。一般,連接鍵有通縫、預(yù)制分隔板、預(yù)應(yīng)力摩擦阻尼器、素砼連接鍵等形式。
3、由于地震是隨機(jī)不確定的因素,所以對開展地基對建筑結(jié)構(gòu)抗震作用研究的建議現(xiàn)階段,土與結(jié)構(gòu)物共同工作理論的研究與發(fā)展,使建筑抗震分析在概念上進(jìn)一步走向完善,如果可以在結(jié)構(gòu)與地基的材料特性,動力響應(yīng),計算理論,穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)諸方面得到符合實際的發(fā)展,自然會在建筑結(jié)構(gòu)抗震領(lǐng)域內(nèi)起到重要的作用。
依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)及參考文獻(xiàn)
[1]國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》GB50011-2010
[2]朱鏡清.《結(jié)構(gòu)抗震分析原理[M]》.地震出版社,2002,11
[3]徐宜,丁勇春.《高層建筑結(jié)構(gòu)抗震分析和設(shè)計的探討(J]》.江蘇建筑,2009
【關(guān)鍵詞】工業(yè)廠房;結(jié)構(gòu);荷載取值;變化;影響
前言
隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,工業(yè)建筑設(shè)計也趨于多樣化。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中,應(yīng)對建筑結(jié)構(gòu)的各個環(huán)節(jié)進(jìn)行分析,在建筑結(jié)構(gòu)上可能會出現(xiàn)不同的荷載,可見,在結(jié)構(gòu)設(shè)計中荷載是一個不確定的隨機(jī)變量。由于荷載的量值變化會隨著建筑時間持續(xù)性和結(jié)構(gòu)動力反應(yīng)變化而改變。在荷載分類中,可分為永久荷載、可變荷載、偶然荷載。
一、工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計荷載變化分析
荷載標(biāo)準(zhǔn)值是荷載基本代表值,在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計需根據(jù)在使用期間可能出現(xiàn)最大荷載,按承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)分別進(jìn)行荷載組合,應(yīng)取各自最不利的組合進(jìn)行設(shè)計。
1、承載能力極限狀態(tài),應(yīng)按照荷載的基本組合或者是偶然組合計算荷載組合的效應(yīng)設(shè)計值,以下列設(shè)計公式表達(dá):
式中:γ0為結(jié)構(gòu)重要性系數(shù),應(yīng)該按照相關(guān)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范的規(guī)定使用; 為荷載自合的效應(yīng)設(shè)計值; 為結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗力的設(shè)計值,需要按照有關(guān)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范來確定;
2、荷載組合的效應(yīng)設(shè)計值為Sd,從下列荷載組合值中取用最不利的效應(yīng)設(shè)計值:
1)可變性荷載控制的效應(yīng)設(shè)計值,應(yīng)該按照下列公式進(jìn)行計算:
公式中, ――第j個永久荷載的分項系數(shù)。 ――第i個可變荷載的分項系數(shù),其中 為主導(dǎo)可變荷載 的分項系數(shù); ―第i個可變荷載考慮設(shè)計使用年限的調(diào)整系數(shù),其中 為主導(dǎo)可變荷載 考慮設(shè)計使用年限的調(diào)整系數(shù); ―按第i個可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值 計算的荷載效應(yīng)值,其中 為可變荷載效應(yīng)中起控制作用者; ―第i個可變荷載 的組合值系數(shù);m為參與組合的永久荷載數(shù);n為參與組合的可變荷載數(shù);
2)永久荷載控制的效應(yīng)設(shè)計值,應(yīng)該按照下列公式進(jìn)行計算:
永久荷載的分項系數(shù)應(yīng)該符合規(guī)定,當(dāng)永久荷載效應(yīng)對結(jié)構(gòu)不利時,對可變荷載效應(yīng)控制的組合應(yīng)1.2,對永久荷載效應(yīng)控制的組合應(yīng)取1.35;當(dāng)永久荷載效應(yīng)應(yīng)對結(jié)構(gòu)有利時,不大于1.0;
二、工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計荷載取值變化的影響因素
2.1荷載流線
在對公共建筑進(jìn)行設(shè)計時,考慮的重要問題就是人員的聚集以及如何分散,為此,需要設(shè)計人員按照流線位置來確定出可變荷載的數(shù)值,但是工業(yè)廠房建筑不僅僅需要對人員流線進(jìn)行必要的考慮,還需對運(yùn)輸流線進(jìn)行分析。由于,運(yùn)輸流向中存在著非常重要的設(shè)備荷載,其對工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)荷載的取值計算有著重要的影響。為此,設(shè)計人員應(yīng)對工業(yè)廠房的設(shè)備運(yùn)輸以及檢修流線,尤其是應(yīng)用哪些具體的運(yùn)輸方式都要清晰的了解。比如,某廠房建設(shè)使用的是車輛運(yùn)輸,則需要將其最終的荷載應(yīng)該包括車輛運(yùn)輸荷載;而如果選擇使用吊車吊運(yùn),則還需要明確吊車臨時停放的位置,防止出現(xiàn)誤操作,以此造成樓板破壞;如果有些物質(zhì)需要存儲,而且重量比較大,這時還需要有關(guān)人員考慮該物質(zhì)在不同的狀態(tài)下,所產(chǎn)生的不同的荷載情況。
運(yùn)輸流線需要經(jīng)過板塊,應(yīng)該根據(jù)影響線法來進(jìn)行計算,找到最不利位置進(jìn)行分析,以此確保運(yùn)輸流線荷載符合要求。如果設(shè)備就位安裝,主要是依靠預(yù)留位置來實現(xiàn),這種情況下,在設(shè)計荷載時,需考慮到設(shè)備可能對結(jié)構(gòu)構(gòu)件產(chǎn)生的損害,例如,通常會在樓板預(yù)留洞上方設(shè)置的吊點等;需要明確有些設(shè)備需要穿過墻體設(shè)備。荷載設(shè)計以及安裝主要是針對廠房的樓板面、梁,作用在墻體上的荷載概率并不高,為此在計算墻體荷載時,應(yīng)該適當(dāng)?shù)倪M(jìn)行折減,在相關(guān)規(guī)范中,針對消防車的荷載,都屬于小概率事件,此時在進(jìn)行計算時,也需要進(jìn)行折減。否則,整個廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計取值的準(zhǔn)確性也會受到影響。
2.2偶然荷載
一般而言,具有一定危險性的工業(yè)廠房,比如石油化工類的廠房,在對其進(jìn)行廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計時,應(yīng)該考慮到偶然荷載因素,比如爆炸所產(chǎn)生的荷載等。盡管偶然荷載出現(xiàn)的機(jī)率比較小,但也需考慮,并且進(jìn)行詳細(xì)的計算分析,通常情況下,應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)工藝以及具體發(fā)生的概率來進(jìn)行荷載取值。荷載偶然組合效應(yīng)設(shè)計值為Sd;用于偶然事件后受損結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)固性驗算設(shè)計值,應(yīng)該按照下式進(jìn)行計算:
―第1個可變荷載的頻遇值系數(shù); ―第i個可變荷載的準(zhǔn)永久值系數(shù);
只需按照公式要求將數(shù)據(jù)代入其中,進(jìn)行計算即可,由于工業(yè)廠房的類別不同,需考慮到現(xiàn)實情況,以確保計算合理,數(shù)值準(zhǔn)確。
三、工程實例
某工業(yè)廠房建筑樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值由原來的1.5kN/m2提高到2.0kN/m2;風(fēng)荷載及雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值的概率取值,由原來的30年重現(xiàn)期的最大風(fēng)(雪)壓值調(diào)整為50年重現(xiàn)期的最大風(fēng)(雪)壓值等帶來的影響比較明顯。按照這些影響因素,算例中采用了抗力參數(shù)和經(jīng)換算的荷載參數(shù),計算時采用的荷載效應(yīng)組合為,永久荷載+樓面活荷載,,其計算公式為:
通過上述表中,可知采用規(guī)范S1與規(guī)范S2所計算出來的荷載數(shù)值有很大的差異,而兩者的差異變化,正是此工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計荷載取值的變化范圍。
四、結(jié)束語
綜上所述,可知對工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計荷載取值變化及其影響進(jìn)行分析十分必要,因為隨著市場經(jīng)濟(jì)體制的不斷完善,我國的工業(yè)廠房建設(shè)越來越多,結(jié)構(gòu)設(shè)計荷載取值使其建設(shè)階段最為重要的內(nèi)容之一,如果荷載設(shè)計取值不合理,很有可能會出現(xiàn)嚴(yán)重的后果,比如廠房結(jié)構(gòu)在遇到突變的情況下,坍塌或者損壞等,為此在設(shè)計荷載時,一定要多加注意可變性荷載,尤其是偶然荷載,雖然偶然荷載出現(xiàn)的概率比較低,但是也需要慎重考慮的。
參考文獻(xiàn)
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