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1、研究土建结构设计原则和注意问题 摘要:随着我国目前建筑水平的逐步提高,对结构设计的要求也需要加强。当前,许多混凝土结构、砌体结构等建筑物在建设和使用过程中都存在着不同程度、不同形式的结构设计问题。本文针对在钢筋混凝土框架结构施工中通常遇到的几个问题进行了简单分析,并提出了相应的解决措施。关键词:土建结构设计原则注意问题中图分类号:TU318文献标识码:A土建结构设计是对建筑结构施工的总体把握,它涉及到的领域广、环节复杂,所以工作强度大,工作难度大,需要工作人员对其设计的基本原则熟练掌握。1.建筑结构设计的
2、基本原则要求建筑结构设计的原则比较复杂,通常都是根据实际的建设要求进行原则的必要倾向和取舍。基本原则主要包括适用性、经济性、美观性、安全性、便于施工这五个方面,在实际的设计工作中,如果想得到理论的设计价值还需要注意以下几个方面:7(1)在不能满足所有结构部件都得到均衡的前提下,应该根据建筑的实际需要进行必要的取舍,比如“强剪弱弯”“强柱弱梁”等,这些取舍标准是在实际的施工建筑过程中的经验总结和数据的合理分析,有实际的参考价值。(2)布置多道防线。多道防线的目的是可以应对不同种类和同种类不同级别的危害,以提高
3、抵抗灾难的系数,切实保证人民群众的生命财产安全和经济财产安全。例如,通常在施工中选择使用框架剪力墙。(3)刚柔相济。刚柔程度主要是针对钢筋的承载度而言的,刚度过高的钢筋容易破损,柔度过高的钢筋容易变形,所以应该选择适中的钢筋度。(4)打通关节。理论的完美结构是不存在关节的,这样就可以使得外力迅速的传递与消减。而在实际的施工中为了使它保持在原始的状态,需要进行必要的关节打通,而当力量不畅通的时候就可能会造成构件之间的平衡状态被破坏,致使结构发生变化。2.结构体系的选择随着经济的发展和对各种结构体系的实践总结,
4、7采用的结构体系都是根据各地的不同情况而各不相同。目前我国建筑一般都采用大开间现浇钢筋混凝土剪力墙结构。这是因为大开间剪力墙结构体系,可以做到房间不露梁柱,使有效使用空间增大、隔音效果好。当采用钢制模板时,墙面和楼板表面平整不需要湿作业抹灰。而且该结构体系不但用钢量少、施工周期短、造价低,还具有整体性强、侧向刚度大等优点,有利于抗风抗震。为了进一步降低建筑造价,目前越来越多地采用短肢剪力墙与筒体或一般剪力墙组成的结构体系。该结构体系其实也属于剪力墙结构的一种,同一般剪力墙结构相比,这种结构的建筑平面布置更灵
5、活,同时又可以节省钢筋和混凝土的用量,减轻建筑的总重量,从而降低地基基础造价。但该结构的抗震性能相对比一般剪力墙结构要差,所以在结构设计中还要注意以下问题:(1)短肢剪力墙较多时,应布置筒体或一般剪力墙,形成短肢剪力墙与筒体或一般剪力墙共同抵抗水平力的剪力墙结构,并且短肢剪力墙的厚度不应小于200mm,其最大适用高度也应比一般剪力墙结构的规定值适当降低。(2)抗震设计时,筒体和一般剪力墙承受的第一振型底部地震倾覆力矩不宜小于结构总底部地震倾覆力矩的50%,同时,短肢剪力墙的抗震等级还应比一般剪力墙的抗震等级
6、提高一级。(3)短肢剪力墙宜设置翼缘。一字形短肢剪力墙平面外不宜布置与之单侧相交的楼面梁;若设置,梁端只能按简支考虑。3.结构刚度现在的建筑层数多、高度大,为保证建筑结构具有必要的刚度,应对其层间位移加以控制。这个控制实际上是对构件截面大小、刚度大小的一个相对指标。建筑的抗侧刚度对结构的抗震性有很大的影响,7不同的设计人员对应设计的刚些还是柔些也有不同的看法。目前大多数建筑都设计的比较刚。特别是高层住宅,由于房间布置的要求,开间较小,这样剪力墙布置较多,而且墙厚较厚,比较浪费。在结构结算时,计算的最大弹性层
7、间位移角只有1/2000-1/3000,甚至更小。一般认为,对于某些地区,由于土质较好,基岩埋深也普遍较浅,且建筑多采用桩基础,或者有1至2层的地下室,持力层座落在中,微风化岩层或者中硬场地土层,地基的特征周期值较小。在这条件下,建筑的抗侧高度一般可以设计的柔些,以结构的极限变形能力作为控制值。在满足变形的限值的前提下,结构刚度可尽可能设计的小些,这样既可以降低地震作用,也能使场地与建筑物发生共振的可能性减小,而且也达到了经济目的。大多数工程实践证明,建在较硬场地上的建筑可以按变形控制,以柔克刚,既安全又经
8、济。4.地基与基础设计地基与基础设计一直是结构工程师比较重视的方面,在这一阶段,所出现的问题也有可能更加严重甚至造成无法估量的损失。在建筑的基础设计中,应综合考虑建筑场地的地质状况及水位、上部结构类型、使用功能、施工条件以及相邻建筑的相互影响,以保证建筑物不致发生过量沉降或倾斜,并能满足正常使用要求。还应注意了解相邻地下构筑物及各类地下实施的位置和标高,以保证基础的安全和确保施工中不发生问题。75.梁侧纵向钢筋的