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結構構件布置論文范文(精選9篇)
結構構件布置論文范文 第一篇
混凝土的結構設計研究論文
高層建筑中結構設計的安全性原則,亦是以設計使用年限為依據,使該建筑的結構設計在預定年限范圍內,始終可以達到對內部與外部各項荷載力的有效承受,即使遭遇某些偶然的破壞性事故,也要能夠使自身結構控制在整體穩定的狀態中,避免出現大范圍的結構性損害。高層建筑的耐久性設計原則,是指建筑的結構設計必須在規定的使用年限內,維持足夠的結構耐久性,比如,混凝土結構出現的裂縫寬度不得超出允許的范圍,且鋼筋保護層的厚度不能夠變得過于單薄,以免鋼筋在遭受外部潮濕空氣的狀況下出現銹蝕問題。可靠性的設計原則,是指高層建筑的結構設計,必須在設計的基準期與建筑的使用年限范圍內,充分達到耐久性、安全性、穩定性、剛度、動力性能等各方面的性能要求,即使超出年限的基準期范圍,也能夠在各項性能出現不同程度降低的基礎上,維持正常的使用。
高層建筑的結構柔性比低層的樓房要高,一旦遭遇地震等問題,會發生更大幅度的作用變形,若要避免建筑在地震等作用下發生倒塌變形等問題,就必須在進行混凝土結構的設計時,使其結構具備足夠的延展性能。目前,高層建筑的結構設計中,其結構內力與變形等問題,主要受到地震的水平作用力及外部環境中的風力等因素的影響,層數的不斷增多會帶動水平作用力的持續加大。所以,在設計混凝土結構時,必須要充分地將這些側向力的影響考慮在內。高層建筑面臨著眾多的水平作用力影響,容易出現較大幅度的側向位移,設計人員在進行混凝土結構設計時,必須在保證其具有足夠強度的基礎上,同時使其具備合理的剛度及自振頻率,進而將樓層水平位移控制于允許范圍。
一、高層建筑混凝土結構的具體設計方法
1完善單元結構的布局設計
獨立的結構單元設計,是高層建筑中的主要結構設計內容,此結構設計工作適合采用簡單、規則的平面形式,但平面的整體長度與突出部分的長度應當控制于適宜的范圍,且具備均勻分布的承載力與剛度,同時,豎向結構適合采取均勻、規則的形式,以保證建筑的外挑與內收問題得到有效的控制。要達到這一目標,混凝土結構的設計者,應當在制定結構設計方案的階段,便努力地將概念設計的理念與知識作為參考,使建筑的適用性與美觀度等要求在得到滿足的基礎上,通過進行優化設計,使其結構的平面與豎向布局盡可能地實現簡單、均勻與規則性,保證其結構剛度與承載力的合理分布,避免建筑獨立結構單元出現過于集中的塑性變形或應力。
2優化高強的混凝土與鋼筋使用
高層建筑建設需要耗費較多的混凝土、鋼等材料,若混凝土和鋼的強度過大,勢必會造成建筑材料總造價的超限,同時加大其他構件的造價,從而降低建筑建設的經濟效益。因此,混凝土的結構設計人員應當對高強度的混凝土與鋼筋的使用進行合理的優化控制。以軟土地基上的高層建筑設計為例,該結構地基受到的荷載較高,設計人員可以通過優化高強度的混凝土以及鋼筋的使用,使建筑中各構件的截面尺寸得到合理優化,從而減輕建筑的結構自重,使建筑的基礎工程建設難度得到大幅度的削減,降低工程的地基處理工作造價。再以位于震區的高層建筑的結構設計為例,建筑的自重與地震作用程度成正比例關系,設計人員通過將高強度的混凝土與鋼筋的使用量減少,可以在減輕其梁、板、墻、柱等構件自重的基礎上,降低地震的作用力,進而保證建筑結構的安全程度,使建筑的整體安全度得以提升。
3合理設計剪力墻平面結構
高層建筑的結構設計人員對混凝土結構進行設計,還需要充分地重視剪力墻結構的平面布局問題,以保證建筑整體結構受力的均勻性,并使建筑在側向力的影響下出現的位移控制于允許狀態。具體來講,剪力墻平面結構的優化設計主要為以下幾個方面:
1)以建筑的各項基本結構功能為依據,在滿足這些功能的前提下,盡可能地使剪力墻的布置實現相對的.集中化與均勻化,對具有較高的恒載或者平面形式變化較大的部位設計剪力墻,應當盡量縮小其間距。
2)以建筑的主軸方向或者是其他方向為基準,對剪力墻進行雙向的布置,且墻肢截面適合為具備較小的側向剛度的簡單規則的形式,在設計中還要盡量地減少對短肢剪力墻的使用。
二、高層建筑的混凝土結構具體設計優化措施
1結構安全性
高層建筑人群密度高,且不易逃避、實施救治,一旦發生災害,造成的危害要比普通建筑高出許多。因此,結構設計人員必須加強對于混凝土結構的安全性設計,以盡可能降低災害造成的傷害程度。具體來講,設計人員可以從以下幾個方面開展結構的安全性設計:1)設計人員應當在保證建筑各項功能的同時,通過考慮結構自身的抗震性能及外部人為因素可能造成的結構破壞,有目的地將高層建筑的抗震等級提升。同時,還要從整體上,加強結構設計的穩定性與牢固度,避免將磚砌體承重或者裝配式的混凝土結構應用于高層的公用屬性較高的建筑中,而要優先選取現澆的鋼筋混凝土的結構。2)設計人員要從建筑建設過程中及投入應用后的各個方面入手,綜合考慮其荷載變化的狀況,盡可能地將建筑結構的荷載標準值與構件承載力設置出較大的彈性裕度,并且為樓面等部位進行額外的增加荷載的設計,以保證建筑在各級的地震與火災等災害中,都可以實現對于自身結構安全的維護。
2抗震概念
高層建筑的混凝土結構在應用過程中,最容易受到的破壞,便是來自于地震威脅,在進行設計的過程中,設計人員要以抗震概念設計為依據,通過進行抗震試驗得出該建筑結構的抗震等級,或者借鑒相似建筑的抗震設計經驗等,對高層建筑的結構體系、平立面設計、結構構件延展性等進行優化設計,以使建筑的抗震能力得到有效的提升。具體來講,在結構體系設計方面,設計人員要盡可能地選擇空間結構以及平面布局簡單規則的形式,作為建筑的整體結構形式。以平面布局為例,可以將矩形、圓形、方形、扇形的結構作為抗震結構的體系形式,并減少對于不對稱的側翼或過長的伸展翼的使用。同時,設計人員還要通過進行合理的布局,使建筑的質量與剛度實現均勻平衡的分布。而在平立面設計方面,設計人員可以將墻體設置為均勻對稱的形式,并提升樓梯或電梯的井筒等具備較高剛度的結構布置的集中性,同時,將抗震墻設計為符合建筑結構整體抗震需求的形式,以提升建筑平面結構的抗震性能。而且,還要保持各轉換層結構在豎向剛度方面分布的接近,并使剪力墻的設計可以將墻面豎向持續地貫通到建筑底部。在結構構件的延展性方面,可以將梁、柱端的組合剪力加大,或者提高柱體抗彎性能,并配合將梁端的鋼筋實際彎矩提升,以使建筑梁端早于柱端發揮塑性,使二者在外部荷載下,保持結構變形的穩定協調。
3耐久性
高層建筑的結構設計人員對混凝土結構進行設計,還要努力提升其耐久性,以延長建筑的有效使用壽命,并且使建筑在遭遇各種災害之后,依舊能夠維持其應用的各項結構性能。下面就從幾個方面談論一下混凝土的結構耐久性設計的策略:1)選擇良好的混凝土材料。設計人員應當在保證混凝土材料的質量與基本性能的基礎上,重點從結構的穩定性能、抗侵入性能、抗裂性能等幾個方面入手,選擇堅固、耐久、潔凈的骨料,含堿量與水化熱反應較低的水泥,減少對于硅酸鹽水泥與用水量的應用,并適當地將礦物摻合料加入到材料中。2)優化結構使用設計工作。高層建筑中的混凝土結構物普遍包括多個構件,每一個構件所處的環境存在顯著的差別,這就決定了不同構件具備的耐久性壽命存在差異,因此,設計人員要根據實際的使用環境,明確建筑中不同結構構件的使用界限與注意事項。以屋面、陽臺及女兒墻的設計為例,這些部位的梁柱構件,耐久性壽命普遍低于室內,必須合理設定這些部件維修或更換的時間。3)合理設計結構構造形式。設計人員根據建筑的具體侵蝕環境與設計使用年限,設計厚度在20mm~70mm之間的混凝土保護層,并通過協調構件的截面積與表面積,避免侵蝕性物質集中停留區域的形成,同時注意高侵蝕度的環境中,混凝土墻板的通風效果,并注意配筋間距的合理設計,以減少鋼筋銹蝕、保護層剝離等問題的出現。
三、結語
高層建筑中混凝土是影響建設質量的關鍵決定性因素之一,因此,建筑設計人員必須加強對于其設計原則的分析與掌握,立足于具體的設計原則及要求,從整體的設計工作及具體的設計內容等方面入手,采取有效的策略,以推動混凝土結構設計的優化完善。
結構構件布置論文范文 第二篇
注重高層建筑的結構性能設計
高層建筑的結構性能設計是高層建筑結構抗震設計的關鍵。在城市化的快速發展下,人們對建筑的使用需求提升,高層建筑結構設計目標不僅僅是要保證人們的安全,而且還需要注重控制高層建筑物的地震破壞,提升高層建筑的抗震性能。為了提升高層建筑的抗震性能,在高層建筑結構設計的時候需要有關人員加強對地震標準下建筑構件變形問題、承載力問題、局部構造問題得到分析,全面提升高層建筑構建的變形條件、承載力等。另外,在加強高層建筑結構設計的時候需要對抗側力構件位置的科學確定,從而保證高層建筑承載力的科學、合理分布。為了進一步提升高層建筑的穩定性,還需要有關人員采取措施提升構建的強度、剛度。
選擇合理的高層建筑結構設計方案
高層建筑結構設計方案的選擇需要考慮多重因素,包括:①結構的選型需要滿足高層建筑各個功能的實現。比如為了提升高層建筑的視覺和傳音效果,在進行結構設計安排的時候需要放棄一部分的豎向支撐構建,加強對大跨度結構的應用;②在高層建筑結構設計的時候需要通過防震縫的設計形成一定規則的結構單元;③需要有關施工人員根據高層建筑所在的地區情況對施工地下水位變化、地址土層、周圍建筑物、建筑材料選擇、工程造價等問題進行綜合的權衡考慮;④需要加強對建筑結構的延展性設計;⑤加強對高層建筑結構水平力的關注;⑥保證高層建筑結構設計的規則性。高層建筑結構設對規則性有著很高的要求,比如結構嵌固端上層和下層的剛度比、平面規則問題等。為在高層建筑結構設計之后不出現后期施工改動的情況,在高層建筑結構設計的時候需要嚴格按照相關的規范條件進行施工。
對建筑的扭轉問題進行優化設計
對建筑的扭轉問題進行優化設計能夠減少地震、風荷載等問題對高層建筑結構設計的影響。為此,在高層建筑結構設計中需要有關人員選擇適當的建筑結構安排布局,實現建筑物的“三心”合一。根據一些城市規劃發展要求和建筑物場地的限制,高層建筑結構設計不能采取簡單的模式,而是需要根據實際需要采用不同的模式,比如I型模式、T型模式等,將建筑結構設計凸出的位置限定在合理、允許的范圍內。
加強高層建筑結構的包絡設計
3結束語
綜上所述,隨著社會經濟發展進步,高層建筑成為城市發展的重要標志。為了提升高層建筑結構設計的安全性、穩定性,需要有關人員認識到綜合性、技術性很強的高層建筑結構設計工作對于建筑設計的重要作用和意義,加強對高層建筑結構設計的分析,應用多種技術,結合高層建筑結構特點,遵循相應的高層建筑結構設計原則,從而設計出符合社會發展需要的高層建筑結構。
參考文獻:
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結構構件布置論文范文 第三篇
摘要:社會不斷在發展,時代不斷在進步,也推動了建筑行業的發展進程。但隨著建筑用地越來越少,因此當前最主要的建筑趨勢就是高層建筑,而建設高層建筑的工作中很重要的一部分組成就是高層的建筑結構設計。在一定程度上,建筑結構設計能夠對建筑的質量和功能產生直接的影響。但從當前的情況來看,高層建筑結構設計中還存在較多的問題。基于此,本文論述了高層建筑結構中存在的不足,并提出了相應的解決策略。
關鍵詞:高層建筑結構設計;不足;解決策略
隨著科技的發展,城市進程的加快,而建筑工程也不斷朝著高層化的方向發展。復雜的施工以及較高要求的建筑結構承載力,是高層建筑具備的主要的一些特點。高層建筑很重要的一部分組成就是高層建筑設計,因此,在進行施工的時候,要高度重視高層建筑工作,確保科學合理的建筑結構設計,這樣才能夠使得人們生活的需要得到滿足。同時,在進行建筑結構設計的時候,還要確保其抗風以及抗震能力,這樣才能夠保障建筑的安全性。
1高層建筑結構設計中存在的不足
社會不斷在發展,建筑工程項目也在不斷增多,但是從實際情況來看,在建筑的結構設計等一些方面還有一些不足之處,基于此,本文進行了分析,力求使得建筑水平得以提高。
超高問題
很多的建筑單位為了節省建筑成本,獲得最大化的利益,不遵循一些建筑相關的規范制度,過分地增加建筑物本身的高度。而且很多建筑物的高度已經從以往的A級轉變成了B級,同時建筑模式也發生了一定的變化。在實際的建筑設計當中,最普遍的問題就是超高問題,這對建筑物結構的穩定性產生了直接的影響。假如遭遇一些惡劣天氣以及一些比較嚴重的自然災害,比如地震、臺風,特別容易發生一些斷裂以及倒塌的情況,這對人生的生命財產安全構成了很大的威脅。
短肢剪力墻
不科學的建筑結構設計能夠影響到高層建筑施工的整體質量,特別會對建筑物整體的結構造成一定的損害,不合理的短肢強設置就是其中的一個很典型的問題。當前,很多的設計人員在對建筑結構進行設計時,會實行短肢剪力墻的增設。但是實踐證明,增設短肢剪力墻會對建筑結構的抗風和抗震性、穩定性以及穩固性造成一定程度的影響。因此,為了將建筑工程的整體工程質量提高,在對建筑結構進行設計的時候,要避免應用短肢剪力墻。
固定端問題
固定端又稱之為嵌固端,在設置位置的時候,要盡量避免在這個位置構件發生位移的情況。高層建筑當中很重要的一個組成部分就是固定端,但在位置設置的時候,還是有一些問題。①固定端所選的位置存在著問題,很多的高層建筑都設有地下室,因此會將固定端設置在地下室,這樣的設計非常不科學,還會留下了一定的安全隱患,很難達到理想的效果。②所設計固定端的剛度比例并不合理,對固定端設計是否合理進行判斷的很重要一個依據就是上下層的剛度比例設計。但是當前實際情況是,設計固定端的時候,還有一些準確性低以及設計的問題存在。③抗震的縫隙處理同固定端的設計,兩者之間互相矛盾,很難恰如其分的銜接在一起。另外,在進行設計的時候,還有不足的平衡性的問題出現,這也使得建筑結構的穩定性得以降低。
其他部位的問題
不同于一般建筑,高層建筑有一定的特殊性,在對建筑結構進行設計的時候,要同很多面的設計內容接觸。高層建筑中,除了以上提及的三個問題,還存在的`牢固性和穩定性以及抗震性等問題,由于不合理的設計,能夠對建筑的使用壽命和質量以及設計的整體的效果產生直接的影響。而從設計部位的角度來講,能夠對設計的合理以及科學性產生影響的就是計算的準確性。而能夠對計算結果的準確性產生影響的有很多因素,包括合適的計算公式、完善的設計資料以及得當的數據精確度等等,這些因素也會對建筑結構的合理性產生一定程度的影響。
結構構件布置論文范文 第四篇
從當前剪力墻結構設計現狀來看,受設計思想、建筑項目特殊要求等諸多因素影響,設計人員難以有效控制剪力墻設計的整體質量,留下風險隱患。因此要重視對高層建筑結構設計中剪力墻設計的討論,為全面提高高層建筑質量奠定基礎。
1高層建筑結構設計剪力墻設計中需要注意的問題
對剪力墻軸壓比限值的確定
在剪力墻設計環節中,軸壓比限值是剪力墻設計的重要組成部分,不僅影響剪力墻的基本質量,還對其抗震能力產生影響。目前,建筑行業一級~三級的抗震等級剪力墻底部加強部位的最大軸壓比限值的計算公式為:
在上述公式中,S代表剪力墻的最大軸壓比限值;fc代表混凝土軸心抗壓強度的理想設計值;A代表墻肢的全截面面積,單位為cm2;N代表墻肢重力荷載作用下的軸壓比設計值(在N參數的分析中,不考慮該數據與地震的作用)。
高層建筑剪力墻結構厚度的確定與配筋處理
我國相關規定對高層建筑的剪力墻參數提出了十分明確的要求:當剪力墻結構的地震等級達到8度時,剪力墻抗震等級要大于等于2級。在這一規定的影響下,相關單位在開展剪力墻結構設計中,要保證剪力墻墻底的部分墻體厚度超過200mm。
而在現代工程建設中,設計方對剪力墻的分析已經有了較為完備的數據支持,其計算公式為:
在上述公式中,b代表剪力墻的估算厚度值,單位為mm;Q代表單位面積的荷載重量標準值,Q=(n-15)/20;n代表樓層層數;r代表軸壓比。
我國高層建筑規范中明確指出:高層建筑剪力墻墻體配筋率要大于等于,而剪力墻的底部加強部分配筋率要大于等于。
一般在高層建筑剪力墻結構設計中,剪力墻的水平配筋的關鍵就是向墻體內部加入水平分布的鋼筋,在經過這種處理后,剪力墻等整體結構性能得到改善,自身的抗溫度應力參數水平、抗脆性剪切力水平明顯提升。而一般在結構設計中,設計人員需重視對高層建筑剪力墻的配筋處理,來最終保證剪力墻結構的穩定性。
結構構件布置論文范文 第五篇
關于高層建筑結構設計研究論文
對于高層建筑工程來說,結構穩定性與安全性要求更為嚴格,為了實現工程結構支架,必須要設計一種能夠進行結構轉換的結構層。梁式轉換層結構為高層建筑支架轉換重要組成部分,可以在滿足基礎功能的前提下,提高工程結構的安全性。在對此結構形式進行設計時,需要從多個角度出發,做好每個細節的研究分析,選擇合適的措施進行優化,爭取不斷提高工程設計效果。
1、高層建筑工程梁式轉換層結構設計特點
梁式轉換層結構傳力途徑為墻-梁-柱(墻)形式,具有傳力明確、清晰、直接特點。轉換結構主要作用是承受上部結構傳達的豎向荷載,以及懸掛下部結構多層荷載力等,這樣就導致轉換結構構件存在很大的內力,在對結構進行設計時,就需要將對豎向荷載的控制作為研究要點。對高層建筑工程梁式轉換層結構來說,基本上均具有比上部結構大于數倍的跨度,決定了結構設計時還需要做好對結構豎向撓度的控制。通常為提高轉換層結構強度與剛度,會導致結構構件截面尺寸會加大。對高層建筑工程設計轉換層結構,會沿著建筑高度方向對剛度均勻性造成影響,改變力的傳播途徑,成為豎向不規則結構,在對梁式轉換層結構進行設計時,需要結合其所具有的特點來確定設計要點,選擇措施做好每個環節的優化分析。
2、高層建筑工程梁式轉換層結構設計原則
2.1減少豎向構件
在對高層建筑工程梁式轉換層結構進行設計時,需要控制好豎向構件的數量。因為如果工程豎向構件數量較多,會減少轉換構件數量,會降低轉換效果。當整體結構轉換層剛度突變減小時,會降低工程整體結構轉換層的剛度,進而都會影響到抗震效果,對工程建設效果影響比較大。另外,在建筑物豎向高度方向上,在保證轉換層存有足夠承載力與剛度前提下,采取靈活的方式來進行多處整層布置,或者是在某層局部位置設置,可以采用分段布置或者間隔布置。
2.2結構位置布置
要提高轉換層結構位置的合理性,一般情況下應將上升位置設計在比較低的位置,以免轉換層結構位置過高而對框架剪力墻結構剛度與內力造成影響,情況嚴重的甚至會降低結構抗震性能。因此必須要做好對轉換層結構位置的控制,嚴格遵守高位轉換原理,結合實際需求來調整下部框架,提高結構剛度設計效果,避免出現軸向變形的問題。按照工程經驗與研究結果,轉換構件可以采用轉換大梁、斜撐、箱形結構以及厚板等形式。
2.3下部結構剛度
在對轉換層結構剛度進行控制時,需要確保結構上下部之間變形與結構剛度特征的統一性。因此,可以采取提升抗側剛度的方法,確保建筑結構剛度的均勻性,將剛度質量中心與剛度中心完全整合在一起,避免出現中心偏移的情況,不斷提高工程結構的逆轉控制性能。同時,在對結構設計后需要保證簡體結構整體抗側剛度比重在下部結構中上升,達到提高簡體截面的控制效果,將工程結構抗震荷載性能控制在專業范圍內,提高結構抗震、防震性能,對高層建筑工程梁式轉換層結構質量進行優化。
2.4轉換層計算
在對轉換層進行設計前,必須要結合實際情況對各環節的所有數據參數進行采集、計算與分析,最終形成統一的結構數據。各環節數據的計算分析結果直接決定了工程結構設計質量,要求設計人員必須要嚴格按照受力變形狀況來進行數學建模,利用信息技術與計算機技術完成各項三維立體空間的構建。例如在對數據進行計算時,設計人員可以選擇有限元方法對轉換結構進行局部補充與計算,完成各項整體之間的兩層結構模型計算,對各項模型條件做好相應的處理,保證所有模型數據均能夠滿足實際施工要求。
3、高層建筑工程梁式轉換層結構設計實例分析
3.1工程概述
結構構件布置論文范文 第六篇
建筑工程剪力墻結構設計分析論文
1.剪力墻結構設計常見問題分析
二十層以下高層剪力墻結構問題
通過之前的調查研究,我們發現目前許多二十層以下的高層建筑中仍然采用的是傳統方式施工:現澆剪力墻結構。由于各個墻肢軸壓比具有很小的計算值,墻體配筋方式也是采用構造配筋形式,使得原設計墻體應有的承載能力沒有真正體現出來,并且建筑工程項目使用使用此種方式施工費用也是很高的。通常遇到這樣情況的時候,一般采取現澆聯肢短肢結構來代替原有剪力墻結構。采用短肢剪力墻結構能夠將建筑結構頂點的位移、周期以及結構底部的剪力把握在可控范圍內。
框支剪力墻結構在建筑結構中的問題
在建筑結構中,通常剪力墻的上部主要使用的是短肢剪力墻結構,而在建筑物底部處理上,經常利用全落地剪力墻與框架支撐剪力墻這兩項結合作為建筑物底部的結構使用,這類結構常常被利用于商業性住宅小區或者一些底商店鋪中,其中最大的一個缺點就是這種結構在遇到地震等自然災害時特別的脆弱。因為剪力墻在其上部下部之間剛度有很大的差異性,上部能承受較大的外力而保持微弱的形變,下部在同樣的震動下,其特別容易產生變形。即便有水平的作用力存在,也會對其有很大的影響。為了因對這種形變問題,通常會采用短肢剪力墻,使剪力墻的剪力系數控制在一定范圍內,保證其基本的剛度需求。
二十層以上高層建筑剪力墻結構問題
高層建筑物和低層建筑物不管是從結構設計上,還是在后期的施工技術方法上都存在很大的差異性。面對這樣的一些差異,20層以上的高層建筑在建設過程中仍然采用短肢剪力墻體系,沒用做到因具體項目而使用不同的剪力墻,這樣往往會導致剪力墻的`底部剪力系數達不到標準要求,整個建筑物結構也會出現連鎖問題,在這樣的建筑物中一般采用的是剪力系數為A,10聯以上的剪力墻結構才能達到標準應力要求。
2.建筑工程項目中剪力墻的設計剖析
剪力墻結構設計是建筑結構設計的一部分,其設計要遵循的設計原則,從實際問題出發,為建筑項目施工做好前提工作。
建筑項目剪力墻結構設計的主要原則
剪力墻結構設計要根據現實工程項目中的實際問題,其結構組成主要有墻肢和連梁這兩個部分組成,這兩個部分在剪力墻結構設計時都會對抗震性及建筑剛度有明確的要求。參與建筑結構設計的設計人員在對這兩種結構進行設計時應該根據實際的需要來決定。剪力墻設計的另外一個原則是,所設計的剪力墻結構在工程項目施工中能夠發揮出來設計時所要求的功能,并且要對這些結構進行規范,提升其承載力。
剪力墻結構設計的主要內容分析
剪力墻結構設計是一項繁瑣復雜的工作,而且要求設計人員耐心、心細,對各個部分的受力情況有深入的了解。其設計一般涵蓋以下主要內容:剪力墻設計的主要方法分析、合理布置剪力墻的各部分結構、對剪力墻的延伸性進行有效處理、提升剪力墻結構的性能和強度等。
1)剪力墻設計的主要方法剖析。在所有的建筑項目結構設計時,挑選合適的設計方法、方式是各項工作開始的必要前提條件。剪力墻設計人員應根據具體項目工程情況選擇有效合理的設計方案,這也是確保整個建筑物整體的安全和穩定的基礎之一。另外,在剪力墻設計方法的選擇過程之中,因為剪力墻結構常處在受彎的狀態中,這個狀態使剪力墻結構常常具有很高的延展性,所以在設計時,要保證其形狀為寬細狀。在這過程中尤其要注意一點,剪力墻過長的話就會造成低寬剪力墻的出現,達不到基本的抗震性能。設計人員必須擁有基本的物理力學基礎,熟悉結構各部分受力情況的計算以及計算機操作,在大量工作實踐的基礎上,設計出科學規范的剪力墻,使剪力墻的結構能夠達到受力分散均勻、合理科學,在保證設計水平得到有效提升的同時促進建筑項目整體的安全穩定。
2)合理布置各部分結構。在設計剪力墻水平方向的剪力過程中,通常需要設計人員以對稱的形式來對平面進行有效的設計,從而達到剪力墻的重量核心及剛度核心按照求布置于一起,這樣的話,既能夠避免了扭矩的出現,同時也可以提高剪力墻的抗震性能。另外一個需要注意的是,在剪力墻設計時確保剪力墻側向剛度達到設計標準要求,從而使其性能有效的發揮出來。
3)對剪力墻的延伸性進行有效處理。通常剪力墻自身具有較大的延伸性,其延伸性過大,對剪力墻的整體結構及其耐久性產生嚴重影響,因此設計人員在設計以及施工人員在項目施工過程中,使剪力墻結構的延伸性控制在一定的范圍之內,確保其不能夠影響到建筑安全穩定。另外,在處理剪力墻結構延伸性問題是,設計人員可以讓剪力墻擁有足夠的承載力避免其帶來破壞現象。通過對剪力墻結構對稱合理、受力均勻、上下連貫的設計,可以有效的提升剪力墻對建筑物整體的支撐效果,保障其安全性,從而也使得建筑結構設計的可靠性也進一步提高。
4)設計時提升結構的性能和強度。我國建筑設計規范中已經明確了剪力墻結構設計所要求的性能及強度,使其在建筑工程項目施工過程中水平向和豎向的配筋率都要達到規定水平,即使是非非抗震設計和四級抗震設計也要保證配筋率要在以上水平,這樣才能保障基本的抗震強度及自身所需的穩定性能。
3.結語
建筑行業的技術水平的逐漸提升,給建筑結構設計以及工程項目施工提出了越來越高的要求,剪力墻結構設計作為建筑工程項目整體的一部分應給予重視,合理規范的剪力墻結構設計能夠促進項目施工的進度,保證建筑物的穩定安全,也能夠促進建筑行業的發展。
結構構件布置論文范文 第七篇
剪力墻結構設計技術解析論文
摘要:隨著經濟建設和相關技術的不斷發展隨著經濟建設和相關技術的不斷發展,剪力墻結構設計應用越來越廣泛,推動了我國建筑行業的發展,并且在建筑結構設計中發揮了重要的作用結構設計中發揮了重要的作用。本文將會對剪力墻結構設計的概念、特點、基本原則以及實際應用等給予介紹,以更好地推動該技術在我國建筑行業的發展技術在我國建筑行業的發展,提高建筑結構質量。
關鍵詞:建筑建筑;剪力墻;結構設計
1、前言
剪力墻結構不僅具有側移能力小剪力墻結構不僅具有側移能力小、抗側剛度比大的特點,而且具有較強的抗震能力而且具有較強的抗震能力。由于某些剪力墻結構應用較少,因此不少設計人員對剪力墻的概念因此不少設計人員對剪力墻的概念、截面形狀尺寸以及相關的技術和規范理解和掌握的還不夠健全的技術和規范理解和掌握的還不夠健全,從而制約了剪力墻結構設計的進一步發展結構設計的進一步發展。這時就需要對其進行不斷的改善,以更好的適應建筑結構設計的發展以更好的適應建筑結構設計的發展。
2、剪力墻結構概述
剪力墻通常又被稱為了結構墻剪力墻通常又被稱為了結構墻、抗風強或者抗震墻。主要是建筑物或者房屋為了能夠承受地震或者風力作用所引起的水平荷載的水平荷載,從而防止建筑結構出現破壞。根據剪力墻結構的不同可以將其分為普通剪力墻結構的不同可以將其分為普通剪力墻結構、框架—剪力墻結構、框支剪力墻結構支剪力墻結構。普通剪力墻主要是由剪力墻組合在一起的結構體系構體系。
框架—剪力墻結構主要是由框架與剪力墻結合在一起所形成的結構體系起所形成的結構體系,一般應用于局部大空間的建筑物中,不僅要在大空間部位采用框架結構僅要在大空間部位采用框架結構,而且也要采用剪力墻結構從而達到提高建筑物抗震能力的效果從而達到提高建筑物抗震能力的效果。如果剪力墻的底部具有較大空間有較大空間,而剪力墻又無法滿足其設計要求時,就需要采用框支剪力墻結構框支剪力墻結構。通常建筑物中所具有的豎向承重構件需要由墻體來承擔由墻體來承擔,這時的墻體不僅需要承擔水平構件給予的豎向荷載向荷載,同時要承擔地震或者風力作用傳給的水平荷載。剪力墻主要是建筑物的圍護墻和分隔墻力墻主要是建筑物的圍護墻和分隔墻,所以墻體的設置必須要符合建筑結構和平面布置的要求要符合建筑結構和平面布置的要求,同時要求剪力墻結構體系要具備較高的承載能力和抗側力能力系要具備較高的承載能力和抗側力能力,因此其可以應用于較高的建筑物之中較高的`建筑物之中。
3、剪力墻的受力變形特點分析
剪力墻結構在水平荷載的作用下剪力墻結構在水平荷載的作用下,將會產生彎矩和水平剪力剪力。其中墻肢截面在彎矩的作用下可能會導致下層層間側移量比較小移量比較小,而上層層間的側移量卻比較大,從而發生了彎曲型變形型變形,同時在剪力的作用下發生了剪切型變形,一般這兩種變形疊加在一起就成為了剪力墻變形的基本特征變形疊加在一起就成為了剪力墻變形的基本特征。根據剪力墻高寬比的大小將其劃分為矮墻墻高寬比的大小將其劃分為矮墻、中高墻和高墻。隨著剪力墻結構高寬比的不斷增大墻結構高寬比的不斷增大,由于彎矩作用產生的變形也會隨之增大之增大,因此高墻在水平荷載的作用下經常會出現彎曲型的變形曲線變形曲線,而對于矮墻來說,其變形曲線會表現為剪切型的變形曲線形曲線。
4、剪力墻結構設計的基本原則
(1)剪力墻結構設計通常要先將剪力墻看成一個長方形的立體結構立體結構,而且一般將高看成是剪力墻的厚度,而剪力墻的高度和寬度則分別是長方形的寬和長度和寬度則分別是長方形的寬和長,其受力結構的特點就相當于主體的受力結構當于主體的受力結構,唯一的區別就是剪力墻結構的長、寬比值與柱體的長值與柱體的長、寬比值存在一定的差距。
(2)在進行剪力墻結構設計時在進行剪力墻結構設計時,每一個剪力墻不僅僅是承受水平荷載受水平荷載,同時還要承受其自身的重力,即縱向荷載。在強風或者地震等強大力度的作用下風或者地震等強大力度的作用下,墻體除了承受上述兩種力之外之外,還要承受彎矩力。這時就要求剪力墻不僅要有巨大的剛性力度來抵抗墻體的搖晃剛性力度來抵抗墻體的搖晃,而且還要確保墻體在變形之后還能夠繼續循環使用還能夠繼續循環使用。在進行剪力墻結構設計時,要合理布局局,嚴格禁止出現亂搭亂建現象,同時還要對其進行現場試驗驗,從而保證剪力墻受壓、受重的安全性。
(3)剪力墻結構的受力特點是在墻體平面內所能夠承受的最大重力值以及剛度壓力是很大的最大重力值以及剛度壓力是很大的,但是除墻體平面以外的部分部分,其對上述兩種力所能夠承受的值就非常小了,因此在進行剪力墻外擴或者搭建時行剪力墻外擴或者搭建時,要采取措施提高剪力墻平面以外的安全性的安全性。
5、在建筑結構設計中剪力墻結構設計的應用
剪力墻結構的合理布置
剪力墻在平面上的布置應該具有規則剪力墻在平面上的布置應該具有規則、簡單的特點,并且應該沿著主軸方向或者其他方向進行雙向布置應該沿著主軸方向或者其他方向進行雙向布置,而且兩個方向上剪力墻的側向高度差距不宜過大向上剪力墻的側向高度差距不宜過大。在進行剪力墻抗震設計時計時,不要僅在單向布置剪力墻。因為剪力墻的布置會對其自身結構的抗側剛度產生較大的影響自身結構的抗側剛度產生較大的影響。在進行剪力墻布置時時,要盡可能的滿足周邊均勻布置的原則,并且運用相關的設計軟件計軟件,對剪力墻的結構、受力特點進行有效地分析和計算。例如設計填充墻時例如設計填充墻時,要盡可能滿足相應結構設計的要求,適當增加圈梁以及構造柱增加圈梁以及構造柱,確保地震發生時居民能夠安全的逃脫脫。還要盡可能采用電梯井、山墻以及樓梯井作為剪力墻。在剪力墻的豎向布置中在剪力墻的豎向布置中,要采取措施避免改變材料輕度和變截面對樓層建設的影響截面對樓層建設的影響,避免墻體剛度發生突變。
剪力墻中連梁結構的設計
連梁結構主要是指剪力墻結構中連接墻肢與墻肢之間的梁梁。剪力墻在受到了水平荷載作用時,墻肢會出現不同程度地扭曲地扭曲,而且在連梁的兩端也會產生相應的轉角,從而使連梁產生不同程度的反彈作用產生不同程度的反彈作用。對墻肢的連接處理,可以有效的減少變形和內力的作用減少變形和內力的作用,從而改善墻肢受力狀態。因此連梁結構被認為是剪力墻結構設計中必不可少的環節之一結構被認為是剪力墻結構設計中必不可少的環節之一,其對墻肢的連接起到了很好的約束作用墻肢的連接起到了很好的約束作用。要采取措施盡量提高塑性鉸的性能性鉸的性能,不斷完善剪力墻抗震結構的設計。連梁結構設計中的截面面積和跨高比會受到一些因素的限制和影響計中的截面面積和跨高比會受到一些因素的限制和影響,進而影響連梁結構的設計質量而影響連梁結構的設計質量。因此,在設計時需對其進行有效地分析效地分析,通筆者認為,可以過減小連梁高度、增加剪力墻洞口的寬度口的寬度、降低連梁的剛度等措施來增強連梁結構的整體質量質量。
剪力墻邊緣構造設計
在進行建筑結構設計時在進行建筑結構設計時,首先要對剪力墻的結構特性和受力特點等進行分析受力特點等進行分析,加強剪力墻洞口兩側以及剪力墻兩端的強度的強度,必要的時候還可以在剪力墻中適當的部位安裝約束邊緣構件和構造邊緣構件邊緣構件和構造邊緣構件。在進行約束邊緣構件設計時,框筒結構筒結構、框剪結構等的設計規范和標準比較嚴格高于普通剪力墻的設計力墻的設計。對抗震性能要求不算高,并且沒有特殊要求的剪力墻剪力墻,也必須要滿足其相應的界限值。大量的研究數據表明明,槽形或工字形截面剪力墻的各項性能要明顯好于矩形截面的剪力墻面的剪力墻。
6、結束語
綜上所述綜上所述,隨著建筑行業的不斷發展,剪力墻結構的廣泛應用可以有效推動建筑結構設計的發展應用可以有效推動建筑結構設計的發展,對其加以利用,能夠很好的強化建筑結構設計質量很好的強化建筑結構設計質量。
參考文獻:
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結構構件布置論文范文 第八篇
高層建筑結構中剪力墻結構設計要點分析論文
摘要:剪力墻結構設計是一項系統且復雜的工作。隨著當前高層建筑項目的不斷增多,對剪力墻結構技術進行細致研究,探究其優化設計的關鍵要點,發揮出剪力墻結構的整體優勢,對于保障高層建筑項目功能結構的安全穩定具有重要意義。作為建筑行業的設計人員,要對剪力墻結構這種常見的結構類型有深入全面的認識,采取有效的措施手段對各項環節進行優化設計,提升建筑項目的設計水平。相信隨著相關研究及實踐工作的不斷深入,高層建筑剪力墻結構設計的發展將會邁向一個新高度。
關鍵詞:高層建筑;剪力墻;結構設計
1.剪力墻的分類及受力特點
不同的剪力墻,其分類標準也是不相同的,剪力墻可以根據開口的大小以及數量等多方面的因素進行劃分,例如壁式的剪力墻框架、整截面墻以及獨立懸臂墻等,共有五種主要的分類。剪力墻的整體系數與梁、肢等具有密切的聯系,其數值越小,后者越弱,所以在進行設計的過程中,需要對剪力墻的相關系數進行嚴格的設計。通常情況下,剪力墻的整體性能食欲梁、肢相關的,需要保證連梁與墻肢之間具有較大的彎矩,針對這一情況,在對剪力墻進行分類的過程中,應該從截面的慣性矩等情況人手,保證剪力墻結構的穩定性。如果整體系數高于10,那么就是壁式框架,如果小于10,那么就是聯肢墻。不同類型的剪力墻在受力特點方面具有一定的差異性。一般情況下,如果整體開口墻與整體截面墻具有較為理想的性能,那么在受力性方面就會具有相似之處,觀察變形曲線可以看出它們都是彎曲型,雖然具有一定的相似之處,但是也是存在一定差別的,差別的主要表現在整截面墻上面沒有開洞,也沒有反彎點,所以彎矩并不會出現突變的情況,墻肢的約束力與整體開口墻與整截面墻具有十分密切的聯系,如果二者之間具有較強的約束力,那么就說明是脂墻梁較強的情況,下面筆者舉個例子為了更方便理解。
2.高層建筑項目結構受力分析
水平荷載
對于高層建筑項目而言,它的豎向荷載幾乎不會有太大的變動,而對于受地震影響的水平荷載,其數值由于受到建筑結構的動力特性影響,會存在很大程度的波動變化。
軸向變形
高層建筑在豎向荷載方面,其數值相對較大,這就極容易在柱中導致軸向變形的問題。所以在實際的結構設計中,設計人員需對軸向變形計算值進行細致分析,以此來合理確定下料長度。
側移控制
對于高層建筑項目而言,由于建筑高度的提升,會使水平荷載下的結構側移變形問題加劇。這也是高層建筑在結構設計中必須引起重視的問題。建筑結構設計人員必須要把這一問題控制在允許的范圍內。
結構延性
相比于一般建筑的結構,高層建筑結構更為柔和,因此它受劇烈震佑跋於產生的變形問題也更為嚴重。想要使它在塑性變形階段有良好的強變形水平,就需要在建筑結構設計中通過有效手段,確保其結構廷性。
3.剪力墻結構的要點
合理配置剪力墻暗柱鋼筋
針對于相關的規定,在進行一級、二級及三級剪力墻結構設計時,需要進行暗柱和端柱的設置,通過設計暗柱和端柱,這樣能夠在一定程度上消耗大量的地震波能量,同時還能夠增強剪力墻邊緣抗拉能力,這對提高建筑的穩定性具有非常重要的意義。
合理布置剪力墻結構
剪力墻結構設計過程中,充分的利用鋼筋混凝土使剪力墻能夠承擔來自于各個方向,特點是水平方面的荷載力。因此在剪力墻結構設計時,需要對其進行合理布置,確保在滿足建筑本身要求的同時還要找到建筑自身的曲線,然后再對其進行規則布置。首先,在選擇短肢剪力墻結構時需要保持慎重的態度,這主要是由于短肢剪力墻結構不僅抗震性能較差,而且無法有效的保障建筑的穩定性,因此在選擇時要對多方面因素進行綜合考慮,在保證對建筑靈活布置的同時,還要有效的減少建筑結構的重量。其次,在剪力墻結構布置時不能出現獨立的小墻肢,因為一旦在建筑設計中出現了獨立的`小墻肢,則會導致建筑施工難度系數增加。最后,由于剪力墻剛度直接關系到抗震性能及施工的時間,因此在合理布置剪力墻結構時需要保障整體剛度,這樣在保證施工時間的同時,還能夠增強其抗震性能,獲得較好的經濟效應。
合理的控制剪力墻結構參數
由于高層建筑結構的承重比較特殊,所以在對剪力墻進行結構設計時,需要充分考慮到各項參數的有效控制,以確保能夠將高層建筑的各項荷載控制在有效范圍內。在結構參數設計時,要對位移比例、側向剛度比例以及周期比例等進行恰當而合理的設計,將其數值控制在合理的范圍內,從而確保高層建筑不會因為剪力墻結構設計不規范而發生扭轉及偏心力的現象。在結構參數設計過程中,還要對剪力墻自身的不規則性進行限值設計,一定要控制在標準范圍內。因此在實際高層建筑結構中剪力墻結構設計時,需要對剪力墻結構參數進行合理控制。
4.結語
隨著生活水平的不斷提高,人們對居住建筑的需求提出了更高的要求,大量高層建筑開始出現,這不僅實現了土地使用面積的節約,而且建筑用途更具多樣性。在高層建筑結構中,通過應用剪力墻,在滿足建筑最基本的使用功能的同時,還能夠更好的滿足人們對建筑的個性化、經濟性及耐久性等要求,在當前的剪力墻結構設計過程中,主要存在的問題是對于相關的配置過少,這樣就不能對結構安全以及技術起到保護性的作用,因此對于施工是極為不利的,針對這一情況的出現,就需要不斷的加以完善相關的設計,以此來實現建筑結構水平的進一步提升。
結構構件布置論文范文 第九篇
工程案例結構簡介
該項目是當地重要的建筑項目之一,整體建筑高度約為,地上建筑結構為25層,還設有兩層的地下儲藏室,工程等級為一級。在建筑結構設計中,該建筑項目采取框架-剪力墻結構與剪力墻結構。但在建筑項目設計之初,考慮到建筑的主要功能為住宅樓,盲目的增加框架柱會影響室內的整體空間結構,因此在最后設計決策中,決定采取剪力墻結構。
剪力墻布置方案
在該項目中,剪力墻布置方案主要考慮了剪力墻的數量、剪力墻參數、布置位置等多種問題,而在考慮建筑結構經濟性的基礎上,其底部肩梁截面總面積約為樓層面積比的。
同時,由于住宅建筑結構特點十分明顯:受建筑外觀、使用功能等多種因素影響,建筑在結構設計中采取了不規則的平面結構設計形式,并且豎向位置上因為下部缺乏足夠的大空間部位導致剪力墻會以連續的形式從下而上連續分布。針對這一要求,該項目在剪力墻平面布置設計過程中,適當的增減左右剪力墻與軸線上下剪力墻的尺寸,實現對結構扭轉參數的控制。
建筑材料
總體設計思想。由于高層建筑混凝土結構需要采用高性能的混凝土與鋼筋,但考慮建筑結構安全性等因素后,設計人員確定了以下主要設計思路:通過采取高強度混凝土控制建筑柱截面面積、通過高強度鋼筋減少配筋量。在該思想的指導下,設計人員在設計環節中盡量選擇能夠滿足強度、塑性、均質性等要求的施工原材料。
混凝土設計。由于混凝土強度變化會影響結構自重、原材料使用率等諸多問題,并且使用強度過低的混凝土會導致建筑內有效面積降低,一定程度上影響建筑的整體功能。我國《高層規范》中對混凝土的相關參數水平提出明確要求:高層建筑結構的主要承重構件要使用強度不低于C20的混凝土,且最高混凝土強度不應大于C60。在相關規定的指導下,設計人員進一步完善了該項目剪力墻的混凝土等級水平,基礎墊層采用C15,剪力墻柱梁板采用C30,構造柱采用C25,基礎混凝土采用C35。
鋼筋材料設計。該項目在鋼筋設計中,優先選擇抗壓強度等級高、可焊性能良好的鋼筋,并且在施工過程中始終遵循“承載力相等”的原則展開鋼筋配置。同時在最小配筋率選擇中,以強制的規范要求對鋼筋設計參數進行確定,保證替換鋼筋的數量的科學性。在該項目中,主要鋼筋材料的信息如下:鋼筋采用HRB400和HRB300,焊條采用HRP335的'E45和E50。
荷載計算
風荷載計算。總所周知,風荷載對高層建筑整體參數的影響十分明顯,因此在剪力墻結構設計中要予以高度重視。該工程項目根據《家長農戶結構荷載規范》的相關內容展開風荷載處理分析,取當地工程基本風壓為的標準值,其計算公式為:
在上述公式中,wk代表風荷載的標準值,單位為KN/m2;βz代表z高度處的實際風振系數;w代表高層建筑的基本風壓值(一般以當地的實際風壓為參考對象),單位為KN/m2;μs代表風載體形系數;μz代表z高度處的風壓變化系數。
樓面荷載計算。該項目的樓面荷載問題主要是根據建筑方案的計算方案的計算參數進行分析處理的,活荷載標準值按如下來進行取值:對客廳和臥室取,衛生間和陽臺取,前室和走廊取,上人屋面取,不上人屋面取,雨棚和屋面板取。
設計結果分析
該項目在剪力墻施工中,嚴格按照設計圖紙的相關標準展開施工,并針對設計圖紙中的不清晰問題及時的與設計人員取得聯系。從后期監理結果顯示,該項目的剪力墻質量水平良好,能有效滿足該建筑承重的要求。
3結語
總體而言,在高層建筑剪力墻設計過程中,需要嚴格遵照相應的施工質量控制標準展開管理,并結合工程的具體要求進行控制,通過實現全范圍內的建筑施工設計質量管理,保證建筑剪力墻結構質量,為強化建筑整體性能奠定基礎。
參考文獻
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