建筑结构设计与优化技术探讨?

随着经济的不断发展和人民生活水平的不断提高,对住宅建设有了更高的要求,因此住宅建设结构也越来越复杂和精细化。建筑结构设计过程中经常出现问题。本文对这些问题进行了分析和探讨,并试图给出具体的指导意见。本文对此类研究具有重要意义,探讨了结构设计中需要改进的方案并加以说明。

人们对建筑结构的要求越来越高,现在建筑结构的具体设计还有很多问题需要解决。实际上,解决建筑结构设计中存在的问题,也是学习先进设计理论和先进技术的过程。面对很多问题,我们需要相应的专业知识,让建筑设计和结构更加安全可靠。

1号楼结构设计中的基本问题

1.1地基及地基存在的问题。

基础设计要安全、适用、科学合理,这是基础和地基设计中非常重要的两点。对于住房建设,首先需要对现场进行地质勘探和反馈报告。另外,在引用的时候,不能只从其中一个项目数据中学习,还要对其他项目数据进行全面的总结。所以,不要盲目参考某一项。对于多层住宅的建设,需要有详细的勘察报告。正因如此,在调查建筑物基础信息时,施工图中的细节需要到位。在分析数据的时候,分析地质调查数据、挖掘程度、地下水资源是非常重要的。正确认识地基承载力,设计时尽量减少其特征值的误差。

1.2上部结构存在的问题

设计时需要对房屋的横梁进行修改,同时需要计算清楚横梁的截面高度。因为一旦梁的高度过小,梁截面受压区的应力就会过高,从而导致梁截面在受压区的非线性变形。随着时间的推移,梁的挠度在不断增大,弯曲程度也在不断增大。在地震的情况下,由于弯曲幅度过大,梁的延性非常容易降低,换句话说,上部结构会极不稳定,一旦发生事故,房屋的上部就会倒塌。另外,在建筑设计中也有用单梁代替连续梁的情况。之所以会出现这种情况,是因为设计人员在设计时对不同梁的功能缺乏正确的概念,导致单梁的功能和连续梁的功能混淆。在不同的环境温度和其他增加荷载的条件下,梁支座的负筋配置会减少,因此外部环境会使梁的适应性经受非常严峻的考验。一旦收缩量超过单梁的可接受范围,就会导致梁支座开裂,从而降低梁的承载能力,降低其使用寿命。因此,它对建筑物中居民的居住安全有着最直接的影响。

1.3楼板设计中存在的问题

作为工程建筑中非常重要的承重构件,一旦在楼板设计中没有充分考虑某一方面,就会导致日后的安全隐患。如果将双向板作为单向板来计算楼板的受力状态,计算的假设与实际受力状态会有差异,导致结构和配置不协调,造成配筋不足,楼板之间出现裂缝。目前楼板设计中存在的问题还体现在线性荷载作用下楼板弯矩的计算上,这在民用建筑中是经常发生的。楼板配筋的计算需要设计人员计算楼板的整体面积,但楼板的支点要单独计算,而且由于复杂的计算忽略了楼板设计中支点上部的负弯矩,最终会导致楼板顶部出现裂缝。

2建筑结构设计中的问题

2.1建筑高宽比超出当前范围。

在设计建筑物的高宽比时,将根据现有的规范和准则给出最大适用高度和高宽比限制。超出高层建筑设计范围的问题在实际操作中经常发生。一旦问题超出既定范围,就会偏离建筑的实际情况,最终影响建筑的质量。而且建筑施工中高宽比超过现行范围,会加重建筑的危险性。

2.2结构布局和规划不合理

在建筑结构中,经常会出现设计师对具体的建筑行为规划缺乏组织和规划,这些行为规划来自于平面形状尺寸、抗侧力构件、质量分布等方面。由于设计师缺乏相关知识的设计理念,缺乏结构抗震的概念,主要体现在规划时,框架-剪力墙结构由于纵横向剪力墙的布置过于集中,导致剪力墙仅集中在房屋的一端。存在结构刚度中心严重偏离质心的情况。此外,结构布局和规划的不合理还体现在错层上。由于高层建筑的层间不连续问题,对抗震非常不利。在高层建筑中,往往存在两种或两种以上的建筑结构,属于复杂建筑结构模式。但实际上,高层建筑不宜采用多种建筑结构,这样会导致其缺乏整体性,如转换层结构、错层结构、连体结构、多塔结构等都属于复杂结构,高层结构不宜采用复杂建筑结构。

2.3忽略纵向框架设计

目前,在框架结构设计中,横向设计通常被忽略。现行建筑抗震设计规范要求,水平地震作用应按两个主轴方向分别计算,各方面地震作用由该方向的抗侧力构件承担。在框架结构设计中,纵向框架和横向框架同等重要。有些结构需要设计者的非抗震考虑,但纵向设计是按普通连续梁进行的,梁柱节点和框架中纵向钢筋和箍筋的配置不能满足框架的构造要求。由于没有考虑地震的纵向效应,实际设计中经常出现梁支座负筋、纵筋和跨中箍筋配筋不足的情况。

3结论

随着经济的不断发展和人民生活质量的明显提高,对建筑结构的要求越来越细化,要求也在不断提高。基于这种情况,为了满足人们高层次的生活,也会对住宅建筑的设计提出越来越高的要求。这在一定程度上会促进我国建筑业的不断发展,使住宅建设取得更好的社会效益和经济效益,进而更好地促进城镇化的发展。

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