結構設計研究范文第1篇
工業廠房中采取鋼結構形式, 能夠提高工業廠房的功能性、實用性, 降低成本費用的增加, 并且具有很好的耐久性, 有助于工業廠房使用壽命的提高。對于工業廠房建設余同, 鋼結構設計工作是保證結構穩定性、安全性的首要條件, 由于在設計過程中需要考慮的因素很多, 對作業條件、基礎條件有較高的要求, 為了保證工業廠房的安全性和穩定性, 還需要從多方面入手, 重視廠房抗震、防火等安全設計。
1 工業廠房結構設計中鋼結構的優勢
1.1 鋼結構經濟效益高
對于工業廠房來講采用鋼結構具有很多優勢, 作為工業廠房空間面積對生產效率和生產質量都產生一定影響。鋼結構廠房方便運輸、吊裝與安裝, 通常情況下, 最大跨度在50米左右, 重量緊是傳統混凝土屋架的三分之一, 在同一梁高情況下, 鋼結構開間能擴大百分之六十左右。這在很大程度上提高了工業廠房的利用率與經濟效益, 憑借自身靈活性的特點, 鋼結構能夠滿足廠房建設大跨度的要求。另外, 鋼結構不僅具有操作簡單、成本低的特點, 在施工中機械化水平較高, 鋼構件主要在工廠中進行生產加工, 然后運送至現場, 對現場空間需求較小, 質量合格率較高。鋼結構金屬網架結構具有開間大、空間大的特點, 能夠滿足內部多種管道的布設要求, 在具體的應用中, 鋼結構上部空間能夠得到充分的利用, 有助于建筑成本的降低。同時采用鋼結構施工其施工的工期較短, 對于節約工程的施工成本具有重要意義。
1.2 環保性
在工業廠房設計中應用鋼結構具有很好的綠色施工效果, 鋼結構作為一種建筑材料, 具有較高的利用率, 并且可以重復使用, 在安裝過程中鋼結構不會產生噪聲與粉塵污染, 拆卸后的金屬構件還能實現回收利用, 充分體現鋼結構的環保性優勢。
1.3 抗震性強
鋼結構在地震災害發生時具有很好的抗震效果, 在同等跨度和負載作用下, 鋼結構的自重較輕, 采用鋼結構廠房大大降低了結構設計的難度, 全面提高了廠房的穩定性與安全性。高質量的抗震效果能夠降低地震災害發生時所造成的人員傷亡與經濟損失。除此之外, 對于動力荷載鋼結構也具備很好的質量標準, 能夠抵擋八級的地震, 較多的應用于地震多發區。
2 工業廠房鋼結構設計分析
2.1 防火設計
相比于傳統的混凝土結構, 鋼結構受到溫度變化的影響較大, 這就對鋼結構防火設計提出更高的要求。因此, 設計人員在設計過程中應該重視鋼結構的防火、隔熱設計, 降低工業廠房火災發生對結構產生的影響。在設計過程中, 充分考慮工業廠房的使用途徑和火災危險性類別, 明確鋼結構廠房的防火等級, 嚴格按照相關規范要求與設計標準進行防火設計, 提高鋼結構的耐火性。通常情況下, 我們在鋼結構表面涂抹一層防火涂料, 以此滿足鋼結構的防火要求。另外, 設計人員還要充分考廠房的實際情況, 做好提前的預防措施, 比如:科學設計安全出口與疏散樓梯, 在火災發生時保證人員的及時疏散, 從多方面入手提高鋼結構設計的合理性。
2.2 防腐設計
鋼結構金屬構件在使用中經受時間的推移, 容易產生腐蝕現象, 這對于鋼結構的質量安全是非常不利的。在進行工業廠房鋼結構設計的過程中需要注意以下幾方面內容:首先, 設計人員要有足夠的防腐設計意識, 能夠了解腐蝕問題對鋼結構所造成的影響, 加強設計過程中的防腐設計。其次, 結合以往的工程案例分析腐蝕問題發生的主要原因, 采取針對性的防腐措施, 提高鋼結構廠房的防腐性能, 從根本上降低腐蝕現象的產生。另外, 在設計過程中, 對鋼結構設計防腐涂層, 并且保證防腐涂層具備良好的附著性、電阻大、疏水性特點, 避免空氣中氧氣、氧離子等物質與鋼結構金屬物質產生化學反應, 實現更好的防腐性能。
2.3 抗震設計
鋼結構抗震設計對廠房整體質量安全有著直接影響。隨著我國地震災害現象的頻發, 工業廠房設計中重視抗震設計至關重要, 在實際工作中, 不僅要保證工業廠房有良好的使用空間, 還要保證整體受力均勻, 能夠充分發揮鋼架的作用, 從橫向結構、縱向結構兩方面出發, 降低廠房變形問題的產生, 保證廠房結構能夠具有很好的抗震性能。從目前來看, 我國建筑結構地震災害受到損害多是由于支撐結構達不到強度要求所造成的, 在地震作用下結構穩定性得不到支撐, 從而產生坍塌等事故。在結構設計中明確結構傳力特點, 均衡布置支撐, 能夠降低地震對結構產生的危害。另外, 合理設計各構件的連接, 特別是柱子、屋架、屋面板等重要部位, 必須要保證相互之間的連接牢固。另外, 構件連接設計時應當結合施工條件選擇合適的連接方式, 充分考慮承壓力、剪切力等方面的要求, 確保連接位置的方便、合理。
2.4 荷載設計
荷載設計具有一定的專業性, 需要通過科學的方法對鋼結構進行荷載計算, 這樣才能保證鋼結構荷載取值的準確性。當前, 設計人員進行結構設計往往會采用設計軟件輔助完成, 在進行荷載取值的時候, 應當結合工程多在區域的自然環境與氣候條件, 在降雪量大的地區適當的增加鋼結構屋面的積雪荷載, 保證結構荷載最大值能夠承受降雪的影響。
結語
總而言之, 我國工業快速發展, 工業廠房的建設正在不斷的增加中, 高質量的廠房設計能夠提高廠房的安全性與穩定性, 為生產人員提供安全、可靠的作業環境。近年來, 鋼結構在我國工業廠房設計中的應用越來越普遍, 一些新技術、新工藝不斷的涌現出來。加強工業廠房鋼結構的設計工作, 從防火、防腐、抗震等多方面提高鋼結構設計質量, 有助于工業廠房建設水平的提高。
摘要：目前, 我國社會經濟水平不斷提高, 各方面建設有了很大進步, 工業廠房建設規模與建設數量都有所提高。從目前來看, 工業廠房結構設計中鋼結構的應用較為廣泛, 由于鋼結構滿足社會對綠色建筑越來越高的要求。具備高強度、抗震性好、施工簡單等多方面優勢, 鋼結構廠房建設受到越來越多的青睞?；诖? 本文對工業廠房結構設計中鋼結構設計進行分析與探討。
關鍵詞：工業廠房,結構設計,鋼結構,廠房設計
參考文獻
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結構設計研究范文第2篇
1 環境類別的區分
由于我國地域廣闊, 因此各地建筑的環境類別也不一樣, 設計時一定要根據當地的實際情況來確定環境類別進而確定不同部位鋼筋的混凝土保護層厚度。
2 建筑材料的選用
我們在工程中常用的材料一般包括磚, 砂漿, 混凝土, 鋼筋以及加氣混凝土砌塊等。我國地域廣闊, 南北差異較大, 由于氣候、溫度、濕度以及風雪的影響, 材料的運用也不一樣。一般來說, 地面以下, 也就是我們所說的±0.000以下的墻體均采用實心粘土磚或粉煤灰頁巖燒結普通磚, ±0.000以上的墻體在北方地區, 如果是框架結構, 因為只是圍護墻而不是承重墻, 一般用加氣混凝土砌塊, 這樣可以減輕墻體重量, 提高經濟效益;而在南方地區, 由于常年多雨, 濕度較大, 一般外墻都采用多孔拈土磚砌墻。如果是砌體結構或排架結構, 一般都采用多孔拈土磚。另外都是磚, 在北方長度一般為240mm, 而在南方的一些地區, 如長江流域, 磚的長度為220mm, 這也要注意。
屋面排水措施:在有組織排水系統中, 雨水管的大小和數量至關重要, 不論在哪個地區, 一定要根據當地的降水資料計算確定, 另外在南方一些降雨量較大的地區, 還要在雨水管上方的相應位置設置溢水管, 以確保排水的暢通。
3 樁基礎的設計
樁數的確定應根據讀取的荷載標準值計算, 對于同一個工程或同一個子項工程, 為了追求較大的經濟效益, 不同的柱下或不同的墻段可以取不同的樁徑, 以減小樁承臺的混凝土和鋼筋的用量, 同時要考慮樁的檢測費用。
樁長和樁徑的確定:僅以混凝土預制管樁為例, 一般來說, 樁徑主要有:Φ400, Φ500, Φ600幾種類型, 單根樁的最大長度為12m, 為了保證接樁的質量, 樁的接頭不宜超過3個, 因此樁的總長度不宜超過48m。樁的中心間距不宜小于3.5d, d為樁的直徑。樁數越多, 中心間距應越大。
4 梁柱的計算
由于我們所做的工程大部分為工業項目, 由于工藝流程復雜多變, 工作環境和條件也各不一樣, 樓層和設備的活荷載不好確定, 因此對于結構專業來說, 應主動和條件提出專業進行聯系、溝通、商量, 盡最大可能使提出的荷載準確、合理, 但是對于工藝流程不太成熟、設備布置不太固定, 或者建設方的思路不太確定的情況, 應合理地考慮一部分安全儲備。在進行具體的設備布置、結構計算時, 還應注意一些具體細節, 比如對于四點受力的設備, 我們一般僅考慮三點受力, 這樣做更符合實際的受力情況, 還有局部荷載向均布荷載的轉換等等。對于用計算程序計算的結果, 我們還要進行合理的分析和對照, 看有沒有明顯不合常規或者配筋面積和實配結果差異較大的情況。另外根據所做工程的抗震等級, 還要檢查梁、柱的縱筋配筋率、箍筋的體積配箍率和梁的頂部底部所配鋼筋的最小比例等問題。
5 板的配筋
板受力鋼筋的計算一般由專業計算軟件算出, 對于與支撐結構整體澆注的現澆混凝土板, 其上部構造鋼筋不宜小于φ8@200, 還應符合以下規定。
(1) 板的周邊與混凝土梁或混凝土墻整體澆注, 上部構造鋼筋的面積不宜小于板跨中相應方向縱向鋼筋面積的1/3, 自梁邊或墻邊伸入板內的長度, 在單向板中不宜小于受力方向板計算跨度的1/5, 在雙向板中不宜小于板短跨方向計算跨度的1/4, 當柱角或墻的陽角突出到板內且尺寸較大時, 亦應沿柱角或墻的陽角布置構造鋼筋, 上述構造鋼筋均應按受拉鋼筋考慮錨固長度, 有時為了備材和施工的方便, 一定范圍內的構造鋼筋可以取一個大值。
(2) 嵌固在砌體墻內的現澆混凝土板, 其上部與板邊垂直的構造鋼筋, 沿受力方向的構造鋼筋面積不宜小于該方向受力鋼筋面積的1/3, 沿非受力方向的構造鋼筋可適當減少。構造鋼筋伸入板內的長度從墻邊算不小于短跨的1/4。在實際設計中, 同樣, 為了備材和施工的方便, 一定范圍內的構造鋼筋可以取一個大值。
(3) 單向板垂直受力方向的構造鋼筋一般不小于單位寬度上受力鋼筋截面面積的15%, 且不宜小于該方向板截面面積的0.15%, 分布鋼筋的間距不宜大于250, 集中荷載較大的部位, 間距不宜大于200, 直徑不宜小于8 m m。
(4) 溫度鋼筋的設置。在溫度較高, 收縮應力較大的現澆板內, 鋼筋間距不宜大于200mm, 并應在板的未配筋區域內布置溫度收縮鋼筋, 板的雙層雙向的配筋率不宜小于0.1%, 在南方一些地區, 主管部門要求現澆板應雙層雙向配筋, 如浙江省的臨海地區。
6 輕鋼屋頂的設計
6.1 算模型的確定
標準的門式剛架, 一般當荷載較小, 吊車荷載為5噸以下時, 可以認為柱底為鉸接, 梁柱之間為剛接, 中間搖擺柱為上、下均鉸接;如果荷載較大, 或吊車噸位在5噸以上, 則柱底應設為剛接, 其它同上;現在有許多工程, (尤其是風荷載較大區域) 采用混凝土柱和鋼梁的模式, 柱底可認為是剛接, 梁柱之間為鉸接 (事實上也不是純粹的鉸接) 。
6.2 參數的選擇
結構重要性系數, 對于一般的門式剛架結構或混凝土柱、輕型屋面結構, 設計使用年限考慮50年, 結構重要性系數取1.0, 而對于一些廠家明確要求就用25年的可取0.95。
活荷載一般可取0.3和當地雪荷載的大值。
恒荷載一般根據當地的習慣做法 (習慣做法一般與當地的風俗習慣, 氣候條件相適應) 比如需不需要保溫, 保溫材料的種類和厚度來確定。一般板和保溫層可取0.25kN/m2, 檁條自重可取0.05kN/m2, 懸掛設備重量有相關專業提出。
風荷載一定要重視, 尤其是風荷較大的區域, 比如東部沿海, 西北曠野等地, 應注意當地的場地類別和地面粗糙度類別。
6.3 梁的計算
鋼梁一般選用焊接H型鋼, 選擇截面時, 應優先考慮窄翼緣、高腹板的型式, 這樣可以在滿足應力的前提下有效地節省鋼材, 鋼梁的平面外計算長度, 一般可以控制在3000左右 (也就是隅撐的間距) , 鋼梁的應力比一般控制在0.90～0.95, 在南方一些地區, 審圖機構可以放寬至更高, 只要不出現紅字就可以。
6.4 撐系統的設置
支撐的作用, 主要是將不同的排架組成一個幾何不變體系, 是保證房屋整體剛度和穩定性的主要措施, 支撐的大小應通過計算確定。
支撐的布置。在每個溫度區段內或分期建設的區段內, 應獨立設置;設置應遵循的原則:一般應設在區段兩端的第一個開間內, 如果因為特殊原因 (如門洞的限制) 不能滿足時, 可以設在第2個開間, 但是必須在第一個開間的相應位置設置剛性系桿, 支撐的間距一般不大于45m, 當有吊車時, 宜在區段的中部。
支撐的選取。柱間支撐:在非抗震區一般用圓鋼, 在抗震區或有吊車時, 則應選用型鋼 (如雙角鋼) ;屋面支撐:在非抗震區一般用圓鋼, 在地震區可根據屋面荷載的大小選用圓鋼或型鋼 (角鋼) , 支撐的夾角應在30°～60°, 宜接近45°, 用圓鋼支撐必須帶有張緊裝置, 柱間支撐除十字交叉型式外, 還有門型支撐、八字支撐、人字支撐等形式。
6.5 系桿
系桿的布置一般在房屋 (單跨) 的邊柱頂和屋脊以及多跨房屋的某些中間柱頂和屋脊通長設置, 另外當支撐系統設于第2開間時, 在第一開間的相應位置 (兩個橫向交叉支撐之間) 也應設置。剛性系桿一般用圓鋼管或型鋼, 也可以用檁條兼做, 但必須滿足對壓彎桿件的剛度和承載力要求。
6.6 隅撐
隅撐的作用可以保證剛架在側面的穩定, 因此除在屋頂和柱頂必須設置外, 其余可每隔一根檁條設置一個隅撐保證梁柱在平面外的計算長度不大于3m。
6.7 節點設計
剛架構件的連接應采用高強螺栓, 端板連接螺栓應成對稱布置, 端板應伸出截面高度以外, 在受拉翼緣和受壓翼緣的內外兩側均應設置, 并宜使每個翼緣的螺栓群中心與翼緣的中心重合或接近……當受力較小時, 也可將螺栓全部設在構件截面高度內。螺栓中心至翼緣板表面的距離不宜小于35mm, 螺栓端距不應小于兩倍螺栓孔徑;受壓翼緣的螺栓不宜少于兩排, 受拉翼緣可以增設, 螺栓間距可取75mm, 且不小于3倍孔徑;與橫梁端板連接的柱翼緣部分應與端板等厚度, 當兩對螺栓間距大于400mm時, 應在中間增設一對螺栓, 端板的厚度應通過計算確定且不小于12mm。
摘要：建筑結構設計中環境類別的區分, 建筑材料的選取, 以及工業結構設計的注意事項。
結構設計研究范文第3篇
市政橋梁結構的設計需要根據城市的實際情況去深入挖掘, 既要滿足城市便捷、安全通行的需求, 又要在此基礎上提升城市的整體品質。在進行市政橋梁結構設計的優化時, 可以積極的借鑒國際先進的技術和建造經驗, 適當的引入新型材料、新型結構理念和施工設備, 從而更好的滿足日益多元化的市政橋梁建設需求。
1 我國橋梁結構設計方面的問題
1.1 市政橋梁的結構耐久性上存在不足之處
市政橋梁的建設和使用都是在外界環境中進行的, 橋身長期暴露在空氣中很容易受到環境和一些化學物質的影響, 再加上橋梁結構還會受到來自車輛的壓力, 地震等地理環境的影響以及超載等因素的綜合作用, 橋梁材料的老化和變質等等會對橋身造成不同程度的損傷, 因而對橋梁結構的耐久性產生影響。目前, 由于橋梁倒塌造成的交通事故頻發, 不僅導致使用者的人身安全沒有保證, 還會對經濟造成一定的損失。因此, 在市政橋梁結構設計的過程中, 應該著重橋梁整體結構和耐久性等細節的考慮, 保證橋梁交通的安全性。
1.2 市政橋梁的結構設計中經常出現橋梁結構疲勞損傷的問題
橋梁出現結構疲勞損傷主要是由于橋梁在運行中存在符合運行的現象, 進而在橋梁的內部形成循環變化的應力, 這些應力會導致內部結構出現振動。長時間積累之后, 就會出現橋梁結構的疲勞損傷。為了減少橋梁結構疲勞損傷的情況, 橋梁建造施工人員應該對橋梁的宏觀裂紋進行有效的控制, 減少材料和結構出現脆性斷裂的現象。
2 橋梁結構設計的原則
2.1 結構安全
在橋梁設計中, 最重要的一部分就是結構, 結構的安全性直接關系到橋梁的正常使用、在設計結構時:要考慮結構自身的安全性, 需要通過可靠的結構結算分析以及合理縝密的構造處理來保證;要將恒載、活載、自然荷載等其他荷載考慮在內;對于突然性的高強度的荷載。例如強風荷載、高強度的凍脹力、水力等因素也需要考慮在內。
2.2 耐久適用
橋梁結構設計常常受到地形條件的限制。因此, 對于地形條件較復雜的地區, 橋梁布設往往會出現高墩大跨結構, 對于這類結構形式的橋梁, 在下部結構進行剛度分配時, 穩定性、耐久性等因素是結構設計時的關鍵點。對于難以采用標準跨徑結構和互通式立交中彎曲半徑較小的橋梁, 可以采用鋼筋混凝土現澆結構及預應力混凝土現澆結構。對結構形式的選擇直接關系到結構的安全和使用。
2.3 經濟合理性原則
在橋梁設計時, 除了要考慮施工技術、結構形式等因素外, 還要考慮橋梁造價問題, 這是一個現實的問題, 在考慮的時候應遵循基本達標、擇優而取、最少污染的原則:必須要達到橋梁的最基本要求, 且經濟指標是否接近最佳范圍;要和其他方案反復比較, 確立最佳方案;所選方案要盡量減少對自然環境的破壞, 盡量和自然環境相協調、相結合。
3 市政橋梁結構優化設計策略
3.1 借鑒他國的經驗
我國相對發達國家的發展時間較短, 有很多現代化的設施仍處于自行摸索的狀態, 而橋梁的設計恰恰就處于其中, 如果想要在橋梁設計中少走彎路, 借鑒他國橋梁設計的先進理念與成功案例是必不可少。
3.2 解決耐久性問題
為了最大程度的提高市政橋梁的使用壽命, 加強市政橋梁使用的安全性, 解決市政橋梁的耐久性問題在市政橋梁設計中是十分重要的。這就需要設計師在進行橋梁設計之前, 必須要進行實地考察, 確定影響橋梁壽命的因素, 以便在設計時能最大限度的規避這些因素。
3.3 改善橋梁超載的情況
在改善橋梁超載的狀況時, 要根據實際情況, 具體的分析, 從而采取最有效的措施。對于落成年代較久遠的橋梁來說, 必須有專人經常地測試其承重量, 及時的維修, 從而避免橋梁在使用過程中突然崩塌的狀況發生, 并且要制定嚴格的交通規則, 避免車輛負載超重的狀況發生, 另外設計師在設計橋梁時必須考慮到橋梁上的日常車流量, 以便所設計的橋梁在投入實際應用中, 由于橋梁超載所出現安全問題的可能性降到最低, 從而在最大程度上保證橋梁使用的安全性以及橋梁的使用壽命, 這在一定程度上對促進當地的經濟發展有著舉足輕重的作用。
3.4 優化橋梁結構的疲勞狀況
橋梁在交通運輸中起到十分重要的作用, 因此, 其質量與結構被設計師廣泛重視。橋梁結構的疲勞狀況實際上是無法避免的, 因為橋梁長時間的暴露在外界, 經歷風吹日曬, 即便沒有車輛, 風雨都會對橋梁的內部結構造成損害, 所以只能優化橋梁的疲勞狀況。這就需要設計師在設計橋梁時對橋梁的內部材料的均勻度做出一定的要求, 最大程度的保證橋梁的內部結構的穩定性, 而且在橋梁落成后要經常地檢查, 雖然早期輕度的結構疲勞不容易被檢測出來, 但是經常的檢查可以避免出現比較大的交通事故, 在一定程度上保障了市民出行與車輛往來的安全。
3.5 加強橋梁的抗震性能
隨著近些年來地震暴發頻率的逐漸增多, 加強市政橋梁的抗震性能在橋梁設計中是十分重要的。設計師在設計橋梁時, 采取縱向橫向相互交錯的結構走向, 一定要保證橋梁結構的穩固性, 優化橋梁連接公路的接口處。再者, 所選擇的材料要具有一定的抗震性, 比如軟膠等, 添加減震消能裝置。這在一定程度上保證了地震爆發時, 交通公路還能使用, 從而保證人員能得到及時疏散, 救援能及時的開展, 在一定程度上降低了人員的損失, 保證了居民的生命財產的安全。
4 結語
綜上所述, 隨著交通建設的飛速發展, 橋梁建設日益增多, 優化橋梁結構的設計也變得非常重要, 但是我國橋梁結構設計中出現的問題還是很多, 設計人員要在設計時要充分考慮結構中具有影響力的因素, 整體提升橋梁結構的可靠性。
摘要：隨著我國城市化進程的不斷加快, 市政橋梁工程的建設也在飛速發展。市政橋梁不同于其他類型的橋梁, 它的存在不僅要具有實用性, 還應該能夠對周圍景觀和觀景起到一定的協調作用。文章主要對市政橋梁結構優化設計進行了簡單的分析。
關鍵詞：市政橋梁,結構,優化設計
參考文獻
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結構設計研究范文第4篇
引言:隨著社會經濟的快速增長, 土地資源特別是城市中的土地資源越來越少, 這樣就對高層建筑提出了更多的需求和要求。因此, 城市里的一幢幢高層建筑拔地而起, 同時也促使我國城市化進程高速向前。高層建筑由于其集約性和高度決定了其對質量的要求更高, 而人們不斷增長的需求也同時對高層建筑的景觀視野的要求也越來越高。因此, 在進行高層建筑設計時, 應狠抓結構設計的合理性和穩固性, 確保高層建筑質量安全的同時, 也為人們提供更開闊的視野和舒適度, 推動我國城市化建設更快、更好地向前發展。
1 結構設計特點
1.1在高層建筑結構設計中起著關鍵作用的就是建筑水平力的設計, 同時建筑結構的動力性也隨著高層建筑層數的水平荷載能力的變化而變化, 一般情況下水平荷載和縱向荷載的數值存在差異。
1.2高層建筑結構設計的重要環節之一就是軸向變形設計, 高層建筑隨著樓層的增加, 剪力墻體系也隨之增大, 另外邊柱受力形變與中軸受力形變相比較小, 從而引起高層建筑結構受力不平衡的情況出現。
1.3在建筑高層設計時也應該注意對建筑進行抗震能力的設計, 因為地震包括縱向荷載及水平荷載, 會導致建筑高層結構的安全性能出現危險的可能。
2 高層建筑的設計理念
2.1 合理的簡圖設計理念
選擇合理的計算簡圖是高層建筑保障其結構設計安全合理的關鍵問題所在, 因為如果其出現任何問題, 將直接導致結構問題的發生, 從而直接威脅高層建筑的安全性。因此, 高層建筑的計算簡圖需要進行嚴密的結構設計和計算, 嚴標準、高要求, 在進行實際的施工過程中, 應當對構造方法進行合理的配置, 當然這種配置并不是局限在鋼節點或者餃節點, 應當最大程度上的減縮小誤差, 將計算的簡圖盡量的保證規范, 控制到規定的范圍之內。這對于高層建筑的質量來說是質量安全保證的第一步。
2.2 合理的基礎設計風格
高層建筑對于建設用地的地質條件要求很高, 對地質情況進行充分考量是基礎設計必須要做的, 這樣才能根據不同的地質條件選擇不同的設計方法和施工材料, 因為垂直荷載的問題存在, 諸如高層建筑的垂直荷載很大, 遠超過一般的建筑, 這就要求對地質條件進行充分的考量, 同時, 因為高層建筑周圍往往還存在其他的建筑物, 因此在施工時還要充分考慮到是否會對周圍建筑物造成影響, 或是被周圍建筑物影響, 這就要求綜合考慮到地質、建筑環境等各方面的問題, 需要注意的還有就是, 一定要充分考量地基的潛力問題, 地基的潛力對于高層建筑來說是很有幫助的, 因此, 在適當的時候可以進行地基變形檢測, 根據地基的情況進行適時的變通和修改, 只有充分掌握了地基的情況, 才能為參天大廈打牢地基。
2.3 合理的結構方案
高層建筑的結構設計方案通常包括形式和體系兩個方面, 而這兩個方面都十分重要, 特別是可以有效的將經濟價值考慮進去, 獲得性價比比較高的結構方案, 受力和傳力對于結構體系來說是很重要的問題, 也是必須要考慮的問題。施工方案的考慮必須要兼顧全面性, 不僅僅包括地理條件, 甚至周邊建筑的現實條件, 對于工程, 則是主要關注施工條件和材料, 對于這些指標的綜合分析是整個施工方案進行結構選擇的關鍵性問題, 正是通過這些問題的研究才能更好的確定最佳的結構方案。
3 高層建筑結構設計的問題與對策
3.1 超高的問題對策分析
(1) 抗震性一直是高層建筑設計中比較頭疼的問題, 而為了建筑的安全系數, 這也是不得不重點考量的問題之一, 而這其中又不得不考量建筑物的高度問題。建筑物的高度應當滿足實際的抗震的需要, 只有滿足抗震需要才是更加體現建筑為人類造福的理念, 高層建筑對于抗震來說更是關鍵, 因為高層建筑物所承載的垂直荷載更大。
(2) 在建筑物的超高問題上, 最初的限制只是僅僅局限在A級高度, 但是由于實際問題的產生以及人們對于所存在問題的理解不斷加深, 出來一個比較新的規范, 這個規范是將限制高度進行了擴展, 例如到了B級高度, 這種細化主要是為了高層建筑的安全考慮, 而這樣的細化則大大優化和改進了高層建筑結構設計方法和措施, 而對于高層建筑設計來說, 其實踐性措施往往是比較具有現實可行性的, 特別是建筑結構的問題審核來說, 在施工圖紙方面, 建筑結構直接會影響圖紙審核, 由于圖紙的預測性與施工的實際性的交叉, 使得在通常情況下不得不對實際的建筑結構進行改變, 但是這種意義上的改變會直接使得高層建筑的超高存在很大問題, 因此需要定期、定時的進行專家論證會, 對建筑物進行重新的論證, 只有這種比較謹慎的做法才能對于工程建設起到很好的作用。
3.2 高層建筑的規則性對策分析
(1) 在實際的建筑規范當中, 對于高層建筑來說有許多的限制, 這種限制是基于規則性的限制, 比如, 在對高層建筑中的結構嵌固端的層面進行相應剛度的控制, 平面性的規則的限制。同時在實際的規范當中對高層建筑的要求更為樣, 比如嚴謹不規范的設計方案措施的規劃, 同時再按照規劃進行設計的時候, 結構設計的改動都要進行上報, 進行相應的層級設置, 只有這樣才能確保后期的條件規范性的問題。
(2) 高層建筑的設計雖然需要在一定的規則中進行, 但是建筑最后還是得回歸人類居住需求的本質, 因此, 必須要在設計的時候加入人性化的考量, 營造宜人居住的建筑氛圍, 并充分考量人類對于建筑物功能的多樣化需求, 這樣才能進一步促進建筑設計水平的提升。
4 結論
高層建筑的結構往往不同于以往中低層建筑, 因此在設計上也更加充滿挑戰, 社會實踐也是對高層建筑的設計施工保持著充分的關注, 我們發現如何有效的體現出新的設計理念, 就顯得十分重要, 對于常見是理念的堅持對于工程建設來說是十分重要, 如何有效的提高這種設計施工的有效性, 對于建筑施工的設計來說具有重要意義。所以希望通過本文的研究和介紹, 可以促進建筑設計和建筑質量的進一步發展。
摘要：現如今, 隨著社會經濟的蓬勃發展, 不管是高層建筑的數量還是質量都面臨著嚴峻考驗, 其中結構設計更是十分重要的一環。同時, 高層建筑的設計理念也日新月異, 本文正是基于此, 在對高層建筑結構設計方面進行相應的闡釋, 旨在通過闡釋, 使得大家可以對高層建筑的實際性問題有清晰的認識, 在這個過程當中, 不斷的針對存在的問題, 提出相應的解決辦法, 希望借此對高層建筑設計有所助益。
關鍵詞：高層建筑,結構設計,對策
參考文獻
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結構設計研究范文第5篇
1 高層建筑結構設計的要點
1.1 側移問題的關注
一般來說, 高層建筑由于高度非常高, 因此對其穩定性、以及安全性的要求非常高。在對高層建筑開展設計的過程中, 必須要度建筑構造側移等相關的問題給予高度的重視。為了能夠避免高層建筑構造發生較為嚴重的變形, 通常會對位移的顯著進行嚴格的要求。如果層間相對位移非常大的情況下, 那么將導致構造變形, 最終會對建筑的整體質量造成嚴重影響。隨著高層建筑的高度在不斷的攀升, 其受到的水平荷載力也不斷加大, 建筑物的側向移動幅度也變大, 不僅會加大其側移附加力, 還使建筑主體構造產生裂隙, 進而帶來嚴重的結果。這就要求展開建筑設計時, 要控制好構造水平區域的側移幅度, 將其限制于一定范疇內, 保證高層建筑物的安全性。
1.2 軸向變形的預防
就目前來看, 大多數高層建筑都是以框架構造為主, 在這種情況下, 將會造成中柱軸受形變形的概率顯著增加。尤其是當建筑物高度非常大的情況下, 這種變形會變得更加嚴重, 所以很容易出現下沉的情況。由于高層建筑自身存在著一定的軸向變形, 從而會為構件的剪力與側移力造成比較嚴重的影響, 并且會使建筑的安全性大幅降低。
1.3 抗震要求的越高
由于受到地震的作用, 高層建筑的安全性相對來說非常低, 并且形變也逐漸變得更加嚴重。因此, 在對高層建筑進行設計的時候, 必須要保證承載力以及剛度自上而下逐漸的減小, 并保證變化非常的均勻。通過開展合理的設計, 不能技能使建筑物變形能力得到進一步加強, 同時還能夠有效的提升抗震性能。同時, 在實際設計的時候, 應當對地基土質進行綜合考慮, 保證結構具有較好的抗震性能。
2 高層建筑結構設計應遵循的原則
2.1 簡圖設計合理原則
在高層建筑構造設計中最直觀詳細的表現方式就是計算簡圖, 其決定著高層建筑構造設計運算的重點, 對高層建筑構造的發展趨向發揮著關鍵的選擇作用, 也是確保高層建筑構造設計是否安全穩固的關鍵要素。所以, 在詳細的對高層建筑構造展開設計時, 要合理的篩選運算準確的簡圖, 保證高層建筑構造的運算簡圖誤差保持在一定權限內。
2.2 結構方案合理原則
對高層建筑的總體穩定性來講, 其中最關鍵的是高層建筑的基礎, 在對實際的高層建筑構造展開設計時, 要參考高層建筑所在地的詳細土地狀況展開準確科學的基礎構造設計, 在明確最后的基礎構造設計方案之前要全面考慮高層構造各個層面的影響要素。使建筑構造基礎方案不但具備受力明確、經濟型、遵循傳力簡單等高層建筑構造的設計準則, 還應該達到高層建筑物使用標準。
2.3 計算結果精準原則
在展開高層建筑構造的實際設計時, 要展開一定有關數據運算, 由于高層建筑構造的規模比較大, 致使運算的困難度不斷加大, 所以要使用輔助的運算工具對其展開運算。在對有關數據展開運算時, 不僅要數據運算人員認真仔細, 還要對運算工具掌握熟練同時要對有關數據運算的結果展開多次核算。
3 高層建筑結構設計的問題
3.1 結構設計選型
3.1.1 結構設計的不規則
就目前來看, 在對高層建筑結構進行設計的過程中, 對構造設計制定了一些硬性指標, 因此在設計的時候, 必須要根據實際情況的需要, 對結構進行合理的選型, 這樣才能夠為后續的施工帶來很大的幫助。
3.1.2 建筑結構高度問題
現階段, 高層建筑的規模正在不斷的擴大, 而且高度也在逐漸的提升。由于受到地震力作用, 會造成高層建筑發生一定程度的形變, 因此在設計的時候, 必須要對此給予高度的重視。一般情況下, 建筑物高度增加會對結構造成嚴重的影響, 尤其是在一些參數超標的情況下, 必然會對結構自身的安全性以及穩定性帶來不利影響。所以在開展設計的過程中, 必須要嚴格遵守國家的相關標準來對高度進行合理設計, 防止發生超高限的情況。
3.1.3 嵌固端的設置問題
對于高層建筑來說, 為了可以盡量提升空間的使用率, 一般都會采用向地下部分進行延伸的方式, 也即是修建地下室, 這樣就能夠使空間使用率得到顯著的提升。對于那些有地下室的高層建筑來說, 通常在地下室的頂板或是人防的頂板位置處來展開嵌固端的設定。必須要進行認真的分析, 防止對上下層剛度造成嚴重的影響, 從而為工程留下一些安全隱患。
3.2 抗震結構設計
在對高層建筑構造實際開展設計的過程中, 必須要對防震進行合理的設計, 這也是設計工作的一個難點。一般而言, 由于高層建筑自身的高度非常高, 如果發生了一些自然災害, 最終產生很多不可預測的因素。就目前來看, 在對高層建筑進行設計的時候, 一般都未能對結構設計相關的數據進行合理分析, 進而導致建筑物結構的抗破壞能力非常差。在我國大部分的高層建筑構造設計中, 也無法對防震數據展開精準的剖析, 在實際的設計進程中, 也沒有以地震發生原理為基礎, 導致高層建筑抗震性能不達標, 進而給高層建筑結構帶來了一定的安全隱患, 這樣會對人身安全帶來嚴重的威脅。
3.3 抗風結構設計
高層建筑的高度直接決定了其具備更強的抗風性能。當前, 在我國大多數高層建筑結構設計中, 高層建筑抗風設計未得到充分的關注, 有些甚至直接被忽視。通常情況下, 由于高層建筑物高度比較高, 風力會對其產生一種相似于振動的功效, 如果風力較強, 高層建筑就要承擔較大的承重力, 進一步對建筑物自身安全形成一定危險, 嚴重時還會破壞高層建筑的主休構造, 最終使建筑物主體斷裂。
3.4 消防結構設計
相對于日常性建筑物, 高層建筑物是比較繁瑣的, 所以, 在對其展開構造設計時, 為了讓高層建筑達到不同層面的要求, 要篩選各種類型的材料?，F階段, 可燃性材料依舊被廣泛應用于我國高層建筑的建設, 這給高層建筑帶來了一定的火災隱患。此外, 由于高層建筑物的高度較高, 如果受到較大的風力作用, 以及較強的空氣流動作用, 一旦發生火災, 必將導致嚴重的后果。這就要求外墻防火材料要達到防火規范的要求。
4 高層建筑結構設計的優化措施
4.1 注重結構體系的選取
高層建筑與多層、低層建筑的構造體系有差別。多層低層建筑在建筑構造設計進程中, 主要受垂向荷載力的作用, 因為層高較矮, 風壓對建筑物構造的作用較小?？墒歉邔咏ㄖ灰粯? 因為建筑物高度較高, 受水平力作用較大。而且, 因為現今的高層建筑的使用功能各式各樣, 有時為了不制約到建筑物功能的正常利用, 會對構造部件比如柱墻的尺寸有限定, 這也為高層建筑構造設計制造了難點, 而且高層建筑構造的總體剛性相對于多層低層建筑構造偏軟, 所以, 在對高層建筑構造展開設計時, 構造系統的選擇顯得相當關鍵。在高層建筑構造設計的初步時期, 要參考建筑的標準, 優先篩選有規則的構造體系, 構造平面布置較優是簡單規則, 減少偏心, 且需考慮構造的防風性與防震性, 盡可能防止剛性突變易產生薄弱層的構造系統。對有特別要求的位置在設計時要給予調整。因為在正常使用高層建筑時, 通常會受到水平作用力 (例如風荷載) , 所以在設計初期要將高層建筑構造所受到的水平力考慮在內。在設計高層建筑構造時, 盡可能讓建筑構造的質量、剛度和承重力均勻分布, 以防因為水平力而產生扭轉振動, 進而破壞建筑物構造。嚴禁使用不規則的構造來進行平面布置。所以要將高層建筑構造的水平力考慮在內, 盡可能將建筑構造的幾何形心、剛度中心和結構重心保持一致, 使結構均勻分布。
4.2 優化建筑抗震結構設計
4.2.1 為了增強高層建筑構造的相連性與穩固性, 在對構造展開設計果, 要對防側力部件展開科學的排布。
通過改動抗側力部件點位, 可形成橫向上的應力排布體系, 并且還加強豎向方向上的測力構造功能, 進而構成一套適當的應力排布系統, 高效的減少建筑物因為橫向中的對稱在地震中的破壞力。
4.2.2 通過設計高性能的剪力墻, 來適當的加大墻板與樓板的剛性, 高效的控制建筑移動情況, 進一步達到防震的目的。
通過有關的探究結果可知, 加強高性能剪力墻的設計, 當地震發生時剪力墻可大幅吸收其內力作用。
4.2.3
在發生地震災害時, 高層建筑地基極易受到損壞, 針對此, 在對建筑物展開防震構造設計時, 可適宜的加大樁基埋深, 以及樁基與上部構造的相連性, 可高效的增強基礎構造的防震水平。
4.2.4
在高層建筑構造設計時, 通過簡化構造部件與一體化, 可高效的加強總體構造的相連性與剛度, 并且可提高建筑物本身的防震能力。在進行結構設計師, 應當對扶壁、筒腳、筒口展開簡單處置, 以使建筑物達到對稱的目的。
4.3 抗風結構設計方案的優化
想要保證高層建筑構構造具有強的防風能力, 就要對以下內容引起高度關注: (1) 保證建筑物構造基礎的穩定性, 可通過在高層建筑基礎設計時使用高級砂石, 或是展開基礎持力層設計時使用高級砂石, 或是在開展基礎持力層設計時加上抗拔錨桿的方法來完成。 (2) 適宜的增多高層建筑里耗能構造的設計, 比如在展開剪力墻與樓板等非承重構件耗能設計時, 可使用適宜的耗能構件, 以減少風能對建筑物形成的作用。 (3) 在對高層建筑展開設計時, 要高效的控制水平力對建筑物的作用, 在現實的施工進程中, 還應該使用高性能混凝土, 以高效減少構造內力產生的機率。這主要是因為在風力的作用下, 高層建筑極易產生構造內力, 之后, 當其與風力相加后, 會形成更大的水平作用力, 進而給建筑物帶來巨大的安全隱患。 (4) 對高層建筑構造本身的承重力與抗風力展開認真的驗算, 并設置一個科學的標準, 之后在前提下制定一個合適的放大系數, 進一步保證高層建筑構造的抗風功能。
5 結論
總而言之, 高層建筑作為城市的典型標志物, 所以, 高層建筑構造設計質量的優劣程度直接關系到城市的進步水平, 所以, 在對高層建筑構造展開設計時, 要嚴苛遵照有關的標準來開展, 而且要強化實地考察, 不同方面的對構造展開深層面的剖析, 編寫不同的設計預案, 通過對所有的預案展開比較來篩選出最適宜的設計預案, 及時對設計進程中存有的問題展開處理, 以確保高層建筑構造設計的質量與穩定性, 進而加快我國城市化的發展腳步。
摘要：在經濟飛速的進步下, 我國的城市化進度在不斷加速, 而隨著城市使地的緊缺與建筑技術的更新, 高層建筑獲得了較快的發展速度?？墒窃诟邔咏ㄖ? 構造設計進程還存有一些問題, 文章著重對高層建筑構造設計的有關問題展開剖析, 并給出對應的解決方案。
關鍵詞：高層建筑,結構設計,問題,對策
參考文獻
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結構設計研究范文第6篇
我們的生活中必不可少的一樣物品是建筑物, 其穩定性直接影響著我們的正常生活, 因此做好鋼結構穩定性控制非常重要, 但是就目前的情況來看, 因為鋼結構會受到外界因素的影響, 因此進一步加強建筑鋼結構的穩定性設計的研究非常有必要。
1、建筑鋼結構的穩定性設計
1.1、建筑鋼結構穩定性概念
就目前的情況來看, 建筑鋼結構穩定性會受到自身強度和穩定性的影響, 鋼結構強度主要是指在平衡狀態下所承受的最大應力, 需要保證其是否控制在材料的屈服點以內。對于鋼結構的穩定性主要是指很對鋼結構因為受到外界應力的影響所發生的變形, 從而會直接影響到整個性能, 不能保障整體的性能。
1.2、建筑鋼結構穩定性設計要點
在進行建筑鋼結構穩定性設計的時候需要從以下幾個要點進行:1) 在進行鋼結構布置的時候需要充分考慮整體性, 為了確保平面結構處于穩定狀態, 需要有效的計鋼結構的穩定性結構和布置。2) 需要確保計算方法保證簡圖和結構計算簡圖是處于一致狀態。一般情況下我們不會計算框架結構的穩定性分析, 在計算的時候主要是假設方法得到, 對此需要根據所存在的條件進行設計, 從而才能夠滿足設計的需求。
2、鋼結構穩定性的原理與原則
鋼結構穩定性主要的原理是來自于三角形的穩定性, 隨著對這方面的不斷研究, 鋼結構穩定性會受到材質、受壓等方面的應, 對此在鋼結構整體布置的時候必須要考慮體系以及組成的穩定性。就目前的情況來看, 鋼結構的設計主要是通過建筑平面體系進行的, 因此在進行平面鋼結構穩定性計算的時候其和布置方面是一致的, 不僅如此, 鋼結構計算簡圖和穩定性計算的時候都是根據簡圖進行的, 如果兩者出現問題, 會直接影響到計算結果。為了更好的保障準確度, 需要按照相關原則進行, 防止出現失穩的情況。因為鋼結構具有特殊的特點, 在進行設計的時候需要根據強度進行構造, 同時也要配合好細部結構, 從而能夠確保其達到一致的狀態。
3、在設計中考慮的鋼結構失穩的自身因素
鋼結構穩定性也會受到自身穩定性的影響, 因此進一步加強對其的研究非常有必要, 從而才能夠更好的確保其達到要求, 在這個基礎上需要采取有效的措施進行防護。1) 鋼結構自身的原因。鋼結構的縱向穩定會受到支撐系統的影響, 例如鋼結構鋼柱之間存在一定的支撐力, 其會受到風力、地震等方面的影響, 從而直接影響到鋼結構的屋架上的負載力。而對于鋼結構橫向問題的主要是確保其框架和排架剛度必須要達到標準要求, 例如鋼結構水平傳遞的負荷。如果鋼結構自身不能受到平衡狀態的影響, 就會直接影響到整體的穩定性。2) 鋼結構內容主要有桿件、板件, 而穩固行直接受到剛度影響, 鋼結構構件桿件的長細比及桿件的高厚比的系數會直接影響到整體的穩定性, 當鋼結構受到壓力的影響時, 就會使得穩定性受到直接影響。
4、提高建筑鋼結構穩定性設計的措施
4.1、鋼結構計算加固設計
在進行鋼結構計算加固設計的時候需要有效的改變荷載的受力、鋼結構承受力以及節點性質方面, 需要在這個基礎上不斷增加鋼結構附加桿件的承受力。另外, 還需要進一步增加壓力, 同時擴大整個承受力的極限值, 同時還需要充分的考慮空間鋼結構協同工作的性質, 做好加固設計, 從而能夠進一步增加整體的剛度, 從而能夠進行標準化驗算。如果有需要, 需要增加剛度, 目前主要是增加支撐點和結構剛度, 或者進一步調整結構的自振頻率等, 從而能夠改善整體的剛度和承載能力, 進一步提高整體的穩定性, 從而在排架結構中重點加強某一列柱的剛度, 確保整體的水平力達到要求, 降低整體的負荷, 增加整體的結構剛度。
4.2、建筑工程中鋼結構穩定性設計的防腐設計
建筑工程鋼材腐蝕目前主要分為了兩種形式, 對于各個形式都會進一步降低鋼材的強度和耐久性, 因此進一步加強防腐設計非常重。如今鋼結構的腐蝕主要方式是涂裝防銹漆, 根據建筑工程的具體情況和施工要求進行, 同時需要充分的考慮防腐設計的保養以及維護方法, 從而能夠對涂裝進行選擇, 包括半永久性和永久性。在進行防腐設計的時候還需要加強市場防腐等級的選擇, 根據地區以及施工環境方法進行防腐方案的選擇, 從而能夠有效的確保整體的防腐設計穩定性, 更好的確保鋼結構穩定性能。
4.3、鋼結構構件截面加固設計
如果鋼結構穩定性設計方案咋施工的時候出現了問題, 特別是桿件受彎, 需要進行方案的優化, 目前主要是進行荷載的轉換, 從而一個集中荷載轉換成多個集中荷載, 從而使得整體承受能力受到改變。變鉸接為剛結, 可以選擇增加中間支座或將簡支結構端部進行結構改變, 將其進行支座位置改變。
4.4、進行鋼結構穩定性設計時要注意的幾個問題
隨著科學技術的不斷發展, 建筑行業中已經廣泛的使用計算機, 其能夠進一步輔助鋼結構設計。對于這種操作具有非常重要的作用, 不僅能夠有效的確保結構的穩定性, 同時也能夠進一步提高整體的計算, 在進行該部分設的時候需要設計人員重點加強兩個方面, 并充分的利用計算機技術, 從而能夠更好的確保整體的穩定性和準確度。
結束語
總之, 在進行鋼結構設計的時候需要充分的對施工地點、氣候進行考慮, 結合實際情況和國際相關規定進行設計, 從而能夠更好的確保整體的穩定性, 進一步降低其中存在的問題, 提升整體的性能, 更好的確保鋼結構質量, 促進建筑行業的建設發展。
摘要：隨著社會的不斷發展, 建筑工程中已經廣泛的應用鋼結構, 但是因為每個領域對于鋼結構的穩定性需求是不一樣的, 因此在應用的時候需要設計人員充分的了解鋼結構穩定性設計原理, 同時更加相關特點進行加固。如今因為地下資源的原因, 人口數量不斷增加, 從而使得高層項目越來越多, 如果鋼結構穩定性出現問題, 會引發一系列的安全事故, 因此需要重點加強對其的研究。對此需要根據建筑市場對鋼結構穩定性的需求進行分析, 采取有效的措施來提高建筑的穩定性。本文通過分析當下鋼結構穩定性設計中存在的問題, 提出一些改進建議。
關鍵詞：建筑鋼結構,穩定性,設計
參考文獻
[1] 李喃.淺議建筑鋼結構的穩定性設計[J].四川水泥, 2017, (01) :87+143.