近幾年,我國的經濟發展速度極快,隨著經濟的發展,人們的生活水平也不斷的提高。對建築也有更高的要求。建築結構的設計工作當中,建築的穩定性是十分重要的。下文是我為大家搜集整理的建築結構的論文的內容,歡迎大家閱讀參考!
建築結構的論文篇1淺論建築結構設計
摘要 在建築設計中,結構的設計有著舉足輕重的地位。為此,本文就建築結構設計遵循的原則,建築結構的基本要求,多層和高層房屋以及單層大跨度房屋的常見結構型式等有關問題進行分析。
關鍵字 建築;結構;設計;型式
引言
結構是建築物賴以存在的物質基礎,在壹定意義上,結構支配著建築,這是因為,任何建築物都要耗用大量的勞力和材料來建造,建築物首先必須抵抗或承受各種外界的作用如風力、重力、地震等,合理的選擇結構材料和結構型式,即可滿足建築物的美學原則,又可以帶來經濟效益。
壹、建築結構設計遵循的原則
1.滿足使用功能要求
由於建築物所處的環境和使用性質不同,除滿足空間尺寸要求外,還要滿足某些建築物的特殊要求,如保溫、通風、隔熱、吸聲等,在構造設計時要綜合相關專業的技術知識,優化設計,選擇經濟合理的構造 措施 ,滿足建築使用功能要求。
2.確保結構安全
正確的結構計算時保證建築物安全的前提,除對建築結構、構件進行必要的計算外,對陽臺欄桿、樓梯扶手、構件接縫等,要采取必要的措施,保證其在使用過程中的安全和可靠。
3.註重建築經濟的綜合效益
建築構造設計要處處考慮經濟合理,采用合理的構造方案,就地取材,節約材料,在保證質量的前提下降低造價,並減少建築物的運行費用、維護費用。
二、建築結構的基本要求
新型建築材料的生產、施工技術的進步、結構分析 方法 的發展,都給建築設計帶來了靈活性和更廣闊的空間。但是,這種靈活性並不排除現代建築結構需要滿足的基本要求。其要求包括以下方面:
1.穩定。整體結構或結構的壹部分作為剛體不允許發生危險的運動,這種危險可能來自結構自身,也可能來自地基的不均勻沈陷或基土的滑移,例如意大利的比薩斜塔由於地基不均勻沈降引起的傾斜。
2.平衡。平衡的基本要求就是保證結構和結構的任何壹部分都不發生運動,力的平衡條件總能得到滿足,從宏觀上來看,建築物總是靜止的。平衡的要求是結構與?機構?即幾何可變體系的根本區別,因此建築結構的任何部分都應當是幾何不變的。
3.經濟。現代建築的結構部分造價通常不超過建築總造價的30%,因此,結構的采用應當是使建築的總造價最經濟。結構的經濟性並不是指單純的造價,而是體現在多個方面,而且結構的造價受材料和勞動力價格比值的影響,還受施工方法、施工速度以及結構的維護費用的影響。
4.美觀。美學對結構的要求有時甚至超過承載能力的要求和經濟要求,尤其是象征性建築和紀念性建築更是如此,應當懂得,純粹質樸和真實的結構會增加美的效果,不正確的結構將明顯的損害建築物的美觀。
5.優化。應在建築方案設計的基礎上,在滿足結構安全的前提下,充分優化結構設計,必要時應委托專業的設計公司進行結構設計和結構的優化設計,降低建築物的自身荷載,減少主要材料的消耗,通過工程概算及其主要技術經濟指標分析結構設計的優化程度。
結構專業的優化設計,不是以犧牲結構安全度和抗震性能來求得經濟效益的,而是以結構理論為基礎,以工程 經驗 為前提,以對結構設計規範實質內涵的理解和靈活運用為指導,以先進的結構分析方法為手段,對設計進行深入調整、改善與提高,對成本進行審核和監控,是對結構設計再加工的過程。?優化?工作是以原設計為基礎,在充分尊重原設計的基礎上,著眼於結構體系和結構布置的合理性和高新技術的應用,同時,?優化?的過程也是發現差錯、糾正不足的過程,通過優化降低不安全因素,從而保證項目的技術質量和經濟質量。結構設計優化是精益求精的過程,將會帶來合理的設計、帶來經濟技術效益。
實現上述各項要求,在結構設計中就要貫徹?經濟合理、技術先進、安全適用、確保質量?的結構設計原則,保證結構和建築的和諧統壹。
三、建築結構選型
壹個好的建築設計,需要有壹個好的結構型式去實現。而結構型式的最佳選擇,要考慮到建築上的使用功能、結構上的安全合理、藝術上的造型美觀、造價上的經濟,以及施工上的可能條件,進行綜合分析比較才能最後確定。
以下針對多層和高層房屋以及單層大跨度房屋的常見結構型式的受力特點、適用範圍進行簡單分析。
多層和高層房屋結構的主要承重結構體系有:混合結構體系、框架結構體系、剪力墻結構體系等。
1.混合結構體系
這是多層民用建築房屋中最常用的壹種結構型式,其墻體、基礎等豎向構件采用砌體結構,而樓蓋、屋蓋等水平構件則采用鋼筋混凝土梁板結構。結合抗震要求,在進行混合結構房屋設計和選型時,應註意以下壹些問題。
(1)層高和房屋最大高寬比
限制房屋的高寬比,是為了保證房屋的剛度和房屋的整體抗彎承載力,普通磚、多孔磚和小砌塊砌體房屋的層高不應超過4.5m。
(2)多層房屋的層數和高度限制
壹般情況下,房屋的層數和總高度不應超過表中的規定。顯然,采用燒結普通磚砌體的混合結構,其層數和總高度均比其他砌體的要好,對醫院、教學樓等及橫墻較少的多層砌體房屋應比表中規定的降低3m,層數相應減少壹層;各層橫墻很少的多層砌體房屋,還應根據具體情況再適當降低總高度和減少層數。
(3)縱橫墻布置
在進行結構布置時,應優先采用橫墻承重或縱橫墻***同承重方案;縱橫墻的布置宜均勻對齊,沿平面內宜對齊,沿豎向上下連續,同壹軸線上的窗間墻宜均勻。樓梯間不宜設置在房屋的盡端和轉角處。
2.框架結構體系
與混合結構類似,框架結構也可分為橫向框架承重、縱向框架承重及縱橫雙向框架***同承重等布質形式。壹般房屋框架采用橫向框架承重,在房屋縱向設置連系梁與橫向框架相連;當樓板為預制板時,樓板順縱向布置,樓板現澆時,壹般設置縱向次梁,形成單向板肋形樓蓋體系。當柱網為正方形或接近正方形,或者樓面活荷載較大時,也往往采用縱橫雙向布置的框架,這時樓面長采用現澆雙向板樓蓋或井字梁樓蓋。
框架結構體系包括全框架結構、內框架磚房和底部框架上部磚房幾種形式。現澆鋼筋混凝土框架結構房屋的適用高度分別為60m、55m、45m和25m。現澆框架結構的整體性和抗震性能都較好,建築平面布置也相當靈活,廣泛用於6――15層的多層和高層房屋,如學校的教學樓、實驗樓、辦公樓、醫院等(其經濟層數為10層左右、房屋的高寬比以5――7為宜)。在水平荷載作用下,框架的整體變形為剪切型。
四、結束語
建築住宅在國家基本建設投資中占有很大的比例,因此在建築結構設計中必須正確處理適用、經濟、美觀等幾方面的關系。根據不同類型的建築,正確的把握好結構的類型,更不能忽略建築設計的經濟性,要在滿足使用要求下,用較少的投資建造美觀、簡潔、大方的建築,讓人們居住的更加舒適、健康。
參考文獻
1.熊丹安,建築結構,華南理工大學出版社,2009年版
建築結構的論文篇2淺析建築抗震結構設計
摘要:抗震,是當前建築施工必須要關註的話題,建築結構的抗震也就成了房屋設計必須要考量的核心環節。 文章 將就建築抗震設計的要求、目標、原則,以及相關的內容進行探討。
關鍵詞 抗震;結構;設計方法
如何能夠讓建築在地震中保持安全,不受嚴重的損害,是當前建築施工設計必須要考量的壹個大問題,特別是近年來地震頻繁,人們的生命財產受到嚴重威脅,建築安全則成了社會安全的壹個重要影響因素,為保證建築的抗震能力,設計人員必須要根據相關標準,設計出具有相當抗震能力的房屋。
1.抗震設防的目標
我們所說的抗震設防,指的是對建築物進行抗震設計,同時有針對性的采取壹定的抗震構造的措施,最終實現結構抗震的效果和目的。壹般來說,抗震設防主要依據的是抗震設防烈度。而抗震設防烈度的依據,是以國家規定權限審批或頒發的文件執行的,其是壹個地區作為抗震設防標準。通常情況下,是采用國家地震局頒發的地震烈度區劃圖中規定的基本烈度的。從當前內外抗震設防目標的發展總趨勢來看,其基本要求建築物在使用期間,可以應對對不同頻率和強度的地震,即?小震不壞,中震可修,大震不倒?。這是我國抗震設計規範所采用的抗震設防目標。
建築工程在施工中的設防的目標如下:1)如果所遭受的是低於本地區設防烈度多遇的常規地震,建築物不受損壞,不需 修理 仍可繼續使用;2)如果遭受到本地區規定的設防烈度的地震,建築物,包括結構和非結構部分,可能損壞,但不會對人民生命和生產設備的安全造成威脅,經修理仍可使用;3)如果遭受高於本地區設防烈度的罕遇地震,盡量保證建築物不倒塌。
也就是說,在建築結構的防震設計上,設計方可以按照多遇烈度、基本烈度和罕遇烈度這三個層次進行考慮。從概率上看,多遇地震烈度是發生機會較大的地震級別。按照現行規範設計的建築,在設計上要達到這樣的防震效果:當遭遇多遇烈度作用時,建築物處於彈性階段,通常不會損壞;當遭遇相應基本烈度的地震時,建築物將進入彈塑性狀態,但壹般不會發生嚴重破壞;當遭遇罕遇烈度作用時,建築物可能會有嚴重破壞,但不至於倒塌。
2.建築結構抗震設計方法要點
我國所頒布的《抗震規範》提出了兩階段設計方法,以實現上述3個烈度水準的抗震設防要求。第壹階段的設計方案,必須要符合抗震設計原則,同時根據與基本烈度相對應的眾值烈度(相當於小震)的地震動參數,通過采用彈性反應譜法求得結構在彈性狀態下的地震作用標準值和相應的地震作用效應,接著與其他荷載效應按壹定的組合系數進行組合,同時對結構構件截面,進行具有針對性的承載力驗算,如果建築物較高,還必須要進行變形驗算,以保證其側向變形不要過大。這樣,壹方面滿足了第壹水準下必要的承載力可靠度,同時也滿足第二水準的設防要求(損壞可修)。當然,最後還必須通過概念設計和構造措施來滿足第三水準的設防要求。
對於非地震高發區的大多數建築結構而言,只進行第壹階段的設計已經足夠了,但根據建築的特點和地區的特征,少部分結構諸如有特殊要求的建築和地震時易倒塌的結構,還必須要進行第二階段的設計,也就是按與基本烈度相對應的罕遇烈度(相當於大震)驗算結構的彈塑性層間變形是否滿足規範要求(不發生倒塌)。如果發現有變形過大的薄弱層,那應該積極修改設計,或者可以采取相應的構造措施,以滿足第三水準的設防要求,也就是大震不倒。
3.結構選型與結構布置
3.1 結構材料的選擇
選擇哪壹種材料對建築的結構抗震有著直接的影響,所以材料的選擇應該與建築的方案設計同步,在研究建築形式的同時進著手進行研究。同時還應該要確定采用什麽樣的結構體系。這樣做的目的,主要是為了能夠根據工程的各方面條件,選擇既符合抗震要求又經濟實用的結構類型。結構選型是較為復雜的壹項工作,在選擇時必須要考慮建築的重要性、設防烈度、房屋高度、場地、地基、基礎、材料和施工等因素,再加上經技術、經濟條件比較後再確定。如果我們單從抗震角度考慮,好的結構型式,應具備以下特點:1)延性系數高;2)?強度/重力?比值大;3)勻質性好;4)正交各向同性;5)構件的連接具有整體性、連續性和較好的延性,並能發揮材料的全部強度。如果只從數據上看,按照上述標準來衡量,常見建築結構類型,理論上的抗震性能優劣順序是:1)鋼結構;2)型鋼混凝土結構;3)混凝土壹鋼混合結構;4)現澆鋼筋混凝土結構;5)預應力混凝土結構等。當然,在這裏必須要強調的是,我們說的抗震最好的鋼結構,其優越性是相對性的,從優點看,其延性,連接較好,具有可靠的節點,同時擁有在低周往復荷載下有飽滿穩定的滯回曲線,從實際的經驗看,鋼結構建築的表現都不錯。但是,我們說的相對性,是只設計理念即施工方法的到位如果不到位這些建築同樣會在地震中受損。
3.2 抗震結構體系的確定
不同的結構體系,在抗震性能、使用效果和經濟指標等方面的效果是不同的。因此,確定適合的抗震結構體系至關重要。《抗震規範》的基本要求:1)必須具備明確的計算簡圖和合理的地震作用傳遞途徑;2)形成多道抗震防線,避免因部分結構或構件破壞而導致整個體系喪失抗震能力或對重力的承載能力;3)必須具備必要的強度以及良好的變形能力和耗能能力;4)應該具有合理的剛度和強度分布,避免因局部削弱或突變形成薄弱部位,產生過大的應力集中或塑性變形集中;對可能出現的薄弱部位,應采取措施提高抗震能力。
總之,在選擇確定建築的結構體系時,建築物剛度與場地條件的關系是必須要考慮的。如果建築物自振周期與地基土的卓越周期接近壹致,那就說明建築可能會產生***振,進而加重建築物損害。壹般來說,建築物的自振周期與結構本身剛度有關,所以在設計房屋之前,設計單位必須要掌握場地和地基土及其卓越周期,以便在建築結構的設計中調整結構剛度,最終避開***振周期。
當然,在選擇結構體系時,還應該要註意選擇合理的基礎形式。基礎應該有足夠的埋深,如果是多層房屋,就應該設置地下室。根據實踐調查,設置地下室的房屋,可以減輕整個結構的震害。至於那些地基軟弱的,就應該考慮選用樁基、筏板基礎或箱形基礎。而針對巖層高低起伏不均勻的情況,則可以考慮選擇樁基,樁基可以穿入非液化土層,使建築結構更加穩固。如果建築物層數不多、地基條件又較好時,也可以采用單獨基礎或十字交叉帶形基礎等。
3.3 結構布置的壹般原則
3.3.1 平面布置力求對稱 通常情況下,對稱結構在地面平動作用下只會發生平移振動,各構件的側移量相等,這樣就使得水平地震作用按構件剛度分配,所以各構件受力比較均勻,不會導致力的分布失衡。如果是非對稱結構,剛心會偏在壹邊,質心與剛心不重合,即便只是發生地面平動也可能出現扭轉振動。最終會導致遠離剛心的構件,側移量大,承擔過度的水平地震剪力。這就很容易發生嚴重破壞,甚至可能會導致整個結構因壹側構件失效而倒塌。
3.3.2 豎向布置力求均勻 結構豎向布置均勻,可以最大限度的使其豎向剛度、強度變化均勻,這樣可以有效的避免出現薄弱層。從建築結構的特點看,臨街的建築物,往往會因為商業的需要,底部幾層有大空間的設置。非臨街的建築物,底部也可能門廳、餐廳或停車場,而出現大空間。在這種結構中,上部的鋼筋混凝土抗震墻或豎向支撐或砌體墻體到此被中止,而下部須采取框架體系。也就是說,上部各層為全墻體系或框架壹抗震墻體系,而底層或底部兩三層則為框架體系,整個結構屬?框托墻?體系。地震經驗指出,這種體系很不利於抗震。因此,在實際的抗震結構設計中,應該要保持結構豎向布置的均勻。
也就是說,同壹樓層的框架柱,必須要具有大致相同的剛度、強度和延性,以此避免地震時,因受力大小懸殊而被各個擊破的危險。此外,還必須註意的是,在采用純框架結構的高層建築中,樓梯踏步斜梁和平臺梁直接與框架柱相連時,應該避免該柱變成短柱的情況,這樣才能有效的避免地震時發生剪切破壞。
4.結語
總之,在建築結構的防震設計中,設計人員必須根據建築的實際情況,結合地質環境,在經濟與安全的綜合考量下,設計出科學合理的防震方案,保證建築物在相應的防震標準下進行施工,保證建築的安全。
參考文獻:
[1]寇秀梅.結構設計中的抗震設計問題[J].中國西部科技,2008(06).
[2]李智建,石延明.淺談建築結構設計中的抗震設計[J].科技資訊,2009(12).
[3]王翠坤,楊沈.汶川地震對建築結構設計的啟示[J].震災防禦技術,2008(03).
建築結構的論文篇3淺談建築工程結構加固技術
摘 要:隨著時代的不斷進步和經濟的飛速發展,我國的城市化程度日益加深,這對我國未來的經濟社會建設具有重大的意義和深遠的影響。但是,隨著城市化發展,人們對生活質量的要求越來越高,對房屋建築的性能要求越來越全面,如舒適性、功能性、節能型等性能都成為建築工程施工設計過程中不可忽視的問題。其中,建築工程的質量尤其重要,加強對建築工程結構加固技術的應用,找出適合的加固方法,提高建築工程質量已經成為我國建築工程施工過程中十分重要的環節,因此,我們必須要對其給予高度的重視,滿足人們和社會的需求,以促進經濟發展、提高人們生活水平。
關鍵詞:建築工程;結構加固技術;現狀;方法
壹旦建築物因為壹些原因而不能夠繼續滿足某種功能的要求或者對滿足某種功能的要求產生懷疑的時候,我們就必須對建築物的整體結構或者建築物結構的某壹部分進行檢測,當檢測結果顯示被檢測的建築物存在安全隱患時,就需要對該建築物進行壹定的加固處理,嚴重時甚至要進行拆除重建。在我國,約有三分之二的大城市都處於地震區,每次發生地震時都會對當地的建築物造成十分嚴重的破壞,此外,隨著我國城市化進程的發展,人口和建築物的密集程度越來越高,發生火災的頻率也迅速增加,所引發的後果日益嚴重,這十分不利於人們的工作和生活。因此,加強對建築工程加固技術的應用是時代背景下的壹項基本要求。
壹、我國建築工程結構加固技術的發展現狀
隨著我國建築行業的迅速發展,人們對建築工程結構加固的要求越來越高,我國政府也對建築工程施工方面給予了相對較高的關註。目前,我國已經頒布了壹些相關的行為規範,包括《建築抗震加固技術規程》、《混凝土結構加固技術規範》等,都對建築工程施工過程中所采用的加固方法、所遵循的加固基本原則、所使用的加固材料、以及施工安全和工程驗收等環節做出了十分明確的規定和要求。這能夠在很大程度上促進和推動我國建築工程結構加固技術的發展和應用。然而,由於人們大多都習慣了使用傳統的加固經驗,在混凝土結構加固實踐中不能很好的做出改變,也沒有從更深的層次對加固技術進行探索分析,導致我國的加固技術進步緩慢。這使得我國建築工程加固技術仍然處於相對較為落後的傳統工藝階段,技術含量較低。
二、建築工程結構加固的意義和原因
所謂建築工程加固技術,就是指通過采用各種技術措施來提高建築工程的質量和可靠性,使建築物能夠滿足安全性、耐久性、適用性等要求。進行建築工程結構加固的意義在於滿足對建築結構強度的要求,依據我國建築工程施工規範的規定,建築工程結構設計應該遵循極限狀態設計的原則,混凝土結構必須滿足結構應用要求,以確保其符合相關規定的剛性、強度和耐久性標準。
然而,由於各種各樣的原因,導致建築物難以完全符合人們的需求,建築結構不得不進行加固處理。在我國常見的加固原因包括以下幾個方面。第壹,設計過程中存在缺陷。建築工程設計人員設計過程中,雖然已經綜合考慮了建築結構安全及使用的各種影響因素,但在實際應用時,由於各個結構的獨特性,使其難以將所有的因素都通過設計中所采用的數學模型表現出來。第二,勘察造成的缺陷。勘察人員在建築工程施工前期會對建築場地進行實地勘察,收集建築基地的實際地形資料,以根據實際情況適當調整施工方法,保證建築物的質量。但是,若不能真實反映勘察過程中的地基土和地下水情況,那麽,將極可能造成建築工程的缺陷。第三,施工過程中造成的缺陷。主要包括了施工隊伍缺少專業系統的培訓、人員素質低下、施工管理混亂等原因。此外,建築物的不當使用、惡劣的環境、自然災害等因素也會對建築物造成破壞,使其不得不進行加固處理。
三、我國目前常用的建築工程結構加固方法
(壹)外包鋼加固法
外包鋼加固法的加固原理是:通過在建築構件的兩角或四角外包上型鋼,使建築構件的受力性能大大增強,從而實現加固的目的。這種加固方法有濕式和幹式兩種,壹般濕式加固法效果更好。外包鋼加固法具有操作簡便,現場工作量小的優點,適用於不能增大建築構件截面積卻又要較大程度增強承載力的情況,例如鋼筋混凝土柱、梁、腹桿的加固等。
(二)加大截面加固法
加大截面加固法,顧名思義,就是在建築構件的外面外包混凝土,從而使建築構件的橫截面積大大增加,配筋量也大幅度提升,進而使建築構件的承載能力得到增強的壹種加固方法。這種方法在我國較為傳統,加固工藝也十分簡單,因此應用範圍極廣。壹般在梁、板、柱、墻等混凝土結構的加固中都可使用這種方法。
(三)粘貼鋼板加固法
這種加固方法的原理是用特制的建築結構膠在混凝土構件表面粘貼鋼板,令它們能夠***同工作、整體受力,從而達到加固的目的,結構承載能力大幅度提升。粘貼鋼筋加固法對建築結構膠具有非常高的要求,其必須要滿足粘結力強、強度高、耐老化、線膨脹系數小、彈性模量高等要求。
四、建築工程加固方法的選擇要點
目前,在我國常見的建築工程結構加固技術有很多,它們各具特點,適用於不同的加固情況,對此,在進行加固方法的選擇時,要仔細分析,進行可靠性鑒定,依據鑒定的結果和結構功能降低的原因,並綜合考慮建築結構布置特征、建築主體結構傳力承力特征、新增功能要求以及建築物周圍環境等各個方面的影響因素,以確保加固技術應用的結果能滿足人們的實際需求。
五、結束語
建築工程的質量關系到國家的經濟發展和人們的生活安全,是社會民生的壹個 熱點 問題,受到了各界的廣泛關註。而建築結構的科學加固是建築工程質量安全保障體系中的壹個重要組成部分,因此,我們應該對建築工程加固技術給予高度的重視。首先,嚴格遵守相關規範是最基本的要求。其次,要加強加固技術在建築工程中的應用,選擇合適的加固方法,確保建築物的質量能夠符合設計要求。最後,還要註重對建築工程加固技術的創新和發展,這是在經濟和科技不斷進步的時代背景下促進建築工程發展的壹項基本要求,對我國的長遠發展具有重要意義。
參考文獻:
[1] 陳鋼,饒亞飛.探討建築工程結構加固技術[J].城市建設理論研究(電子版),2015,5(12):912-913.
[2] 楚百磊,李智勇.建築工程結構加固技術的探析[J].建築工程技術與設計,2015(19):133-133.
[3] 李江濤.簡述建築工程結構加固技術[J].建築工程技術與設計,2015(21):57-57.
>>>下壹頁更多精彩的?建築結構的論文?