对建筑结构设计探讨

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1、规划与设计■啊目麓晦2013年2月【文章编号】1673—0038(2013)04-0006—03对建筑结构设计探讨赵学文(陕西省西乡县建筑设计室)摘要：随着现代礼会发展的商业化、工业化和城市化，房屋建筑逐渐出单层、多层、高层发展，屋结构形式也山简单的砖混结构变得口趋复杂，框架、翦刀墙、框一剪、框一简、简体等已变成当前建筑设计中的主要结构形式，这类建筑在结构设计中存在一些需要解决的问题。本文围绕建筑结构，总结了建筑结构设计的特点，提出了建筑结构分析和各种体系相对应的方法。关键词：建筑结构；设计；结构体系；特点1关于设计规范的强制性问题我国的设计规范是强制性

2、的，对于设计人员来说，规范就是法律，只要不违反规范要求，即使设计出的问题，设计人就有可能不负任何法律责任。而国外发达国家的许多设计规范则是指导推荐性的，设计出了问题得自己负责，休想将责任推向规范，所以我国规范的编制工作有着更高的要求，同时也会遇到一些不好解决的困难。以以往的最小配筋率为例，国外规范中是0．8。1％，这个数值作为指导值是比较适宜的，而设计人员可以根据具体情况取用更低的配筋率。我国规范并没有明文规定设计人员不准采用高于规范设定的安全度水平，但在过去计划经济时代的影响下，缺乏经验的设计人员有时还是不善于针对具体工程对象的需求和具体的施工环境条件

3、，必要时加以灵活运用，而与此相反，某些故意钻规范空子的人则会沿着规范允许的最低边缘路线行事，以达到其不良目的并推卸责任。2建筑结构设计特点2．1轴向变形不容忽视建筑中，竖向荷载数值很大，能够在柱中引起交大的轴向变形，从而对连续梁弯矩产生影响，造成连续梁中间支座处的负弯矩值减小，跨中正弯矩值和端支座负弯矩值增大；还会对预制构件的下料长度产生影响，要求根据轴向变形计算值，对下料长度进行调整；另外对构件剪力和侧移产生影响，与考虑构件竖向变形比较，会得出偏于不安全的结果。2．2水平荷载成为决定因素①因为楼房自重和楼面使用荷载在构件中所引起的轴力和弯矩的数值，仅与

4、楼房高度的一次方成正比：而水平荷载对结构产生的倾覆力矩，以及由此在竖向构件中引起的轴力，是与连接区方高度的两次方成正比；②对某一定高度楼房来说，竖向荷载大体上是定值，而作为水平荷载的风荷载和地震作用，其数值是随结构动力特性的不同而有较大幅度的变化。2．3结构延性是重要设计指标为了使结构在进入塑性变形阶段后仍具有较强的变形能力，避免倒塌，特别需要在构造上采取恰当的措施，来保证结构具有足够的延性。3建筑的结构体系3．1框架一剪力墙体系当框架体系的强度和刚度不能满足要求时，往往需要在建筑平面的适当位置设置较大的剪力墙来代替部分框架，变形成了框架一剪力墙体系。在

5、承受水平力时，框架和剪力墙通过有足够刚度的楼板和连梁组成协同工作的结构体系。在体系中框架体系主要承受垂直荷载，剪力墙主要承受水平剪力。框架一剪力墙体系的位移曲线呈弯剪型。剪力墙的设置，增大了结构的侧向刚度，使建筑物的水平位移减小，同时框架承受的水平剪力显著降低且内力沿竖向的分布趋于均匀，所以框架一剪力墙体系的能建高度要大于框架体系。3．2剪力墙体系当受力主体结构全部由平面剪力墙构件组成时，即形成剪力墙体系。在剪力墙体系中，单片剪力墙承受了全部的垂直荷载和水平力。剪力墙体系属刚性结构，其位移曲线呈弯曲型。剪力墙体系的强度和刚度都比较高，有一定的延性，传力直

6、接均匀，整体性好，抗倒塌能力强，是一种良好的结构体系，能建高度大于框架或框架一剪力墙体系。3．3简体体系凡采用简体为抗侧力构件的结构体系统称为简体体系，包括单简体、简体一框架、筒中筒、多束筒等多种形式。简体是一种空间受力构件，分实腹筒和空腹筒两种类型。实腹筒是由平面或曲面墙围成的三维竖向结构单体，空腹筒是由密排柱和窗裙梁或开孔钢筋混凝土外墙构成的空间受力构件。简体体系具有很大的刚2013年2月■啊翻麓持规划与设计度和强度，各构件受力比较合理，抗风、抗震能力很强，往往应用于大跨度、大空间或超高层建筑。4建筑结构分析(1)建筑结构分析的基本假定建筑结构是由竖

7、向抗侧力构件(框架、剪力墙、简体等)通过水平楼板连续构成的大型空间结构体系。要完全精确地按照三维空间结构进行分析是十分困难的。各种实用地分析方法都需要对计算模型引入不同程度的简化。下面是常见的一些基本假定：①弹性假定。目前工程上实用的建筑结构分析方法均采用弹性的计算方法。在垂直荷载或一般风力作用下，结构通常处于弹性工作阶段，这一假定基本符合结构地实际工作状况。但是在遭受地震或台风作用时，建筑结构往往会产生较大的位移，出现裂缝，进入到弹塑性工作阶段。此时扔按弹性方法计算内力和位移时不能反映结构的真实工作状态的，应按弹塑性动力分析方法进行设计。②小变形假定。

8、小变形假定也是各种方法普遍采用的基本假定。但有不少人对几何非线性问题(P一△效应