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浅谈建筑结构设计应注意的几点

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龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn 浅谈建筑结构设计应注意的几点 作者:王作荣 来源:《中国科技纵横》2010 年第 19 期 摘要: 新颖别致的建筑物层出不穷,如何正确合理地进行结构布置及构件配筋,如何在结构施 工图中表达建筑立 面大样,是从事结构设计人员必须重视的问题,尤其刚参 加作的年青人更是要解决的问题。 笔者就多年的工作 体会进行阐述以供同行参考。 关键词:结构布置 结构构件配筋 建筑立面 节点大样 前言 随着我国工程技术的不断发展,人们的审美观不断更新,新颖别致、标新立异、彰显个性的 建筑物层出不穷,它们的出现给城市建设带来了崭新的面貌。同时也给结构设计人员提出了严 峻的挑战。如何将建筑物完整的进行结构设计,如何进行结构构件安全经济的设计,作为结构设 计人员必须要解决的问题。 1 结构布置与荷载取值 随着电子计算机在建筑结构设计的广泛应用,只要将结构布置方案,设计参数输入后,就能自 动地进行分析计算。然而,如何地进行合理结构方案布置,如何正确地进行荷载取值,就显得尤其 重要。当拿到建筑方案进行结构设计时,首先要了解建筑物使用功能,认真查看建筑*面图,立面 图剖面图及效果图,熟知该建筑所表达的内容。特别是建筑立面的横向、纵向造型,裙房部分墙 面的外挑线条,装饰材料;屋顶部分挑檐、构架及斜屋面的老虎窗等。只有充分了解后才能合理 的布置建筑物的边缘构件,才能保证结构构件的荷载取值正确,不会出现遗漏或取值偏小等荷载 问题。从而有效保证计算结果的正确。现实工作中,往往在校对、审核时发现,由于对建筑施工 图所要表达的效果认识不足,结构布置未能达到建筑施工图所需的要求,结构构件的配筋未能达 到与之承受的荷载值相对应安全要求,造成重复返工计算。 2 绘*峁雇 龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn 由于设计软件的不断开发,计算机辅助设计高度发达。当计算机对结构模型进行分析计算 后,通过计算机辅助设计,直接绘出结构布置及梁板柱配筋图,看似乎已完成结构设计。实际上,计 算机直接绘出的结构图中往往要进行大量的人工调整。特别是建筑的边缘构件,需要大量的补 充完善。笔者认为,结构施工图的绘制,须要抓住建筑物的边缘构件的布置,结合建筑*面图,立面 图,把横向线条,竖向构件描绘清楚,绘制剖面大样。结构设计人员应树立建筑物边缘为“金边”,中 间部分为“草肚”的绘图概念。 建筑内部的梁板柱构件应进行合理的尺寸定位、偏位。建筑设计为了在有限的建筑面积里 扩大使用空间,往往使用 100 厚的隔墙。在结构梁定位时就要考虑房间的使用功能及整体美观 效果。如果梁与墙对中布置,就会使梁两边都凸出墙面极不美观。所以在梁布置时应将梁偏向 一侧,如卫生间偏向内侧,大厅偏向另一侧,让梁边与隔墙边*齐,装修后达到整体美观效果。完成 了边缘构件的绘制、构件尺寸定位及偏位,该层的结构图绘制就容易多了。现就建筑的边缘构 件剖面大样及配筋,梁构件尺寸定位、位置偏位及配筋大样,以图说明边缘构件的荷载取值,梁位 置偏位的重要性。(见下图) 3 梁、板、柱配筋 在结构构件配筋时,首先要对计算结果进行分析判断,是否满足规范的要求,如满足则进入重 要的梁板柱配筋环节。同样,抓住悬挑的边缘构件大样,注明详细尺寸,配筋时要考虑是否产生边 梁的受扭,确保构件的安全。 在梁板柱配筋中,仅仅依据计算结果配制,往往容易造成构件并未完全达到安全的要求,还要 从构造措施上合理的配筋。根据不同构件,同一构件的不同部位所采用的钢筋的粗细,类型都是 有不同的效果,配筋时要注意区别对待。所选钢筋要综合考虑构件对承受荷载范围,跨度大小方 面引起的强度、裂缝宽度、挠度等方面的要求。同时还要考虑施工的方便和可操作性。如梁板 底部钢筋用量算出后,在保持钢筋用量及满足规范规定的前提下,可选用直径较小的钢筋。《混 凝土结构设计规范》GB50010-2002,第 8.1.2 条,最大裂缝宽度公式中,我们可以看出,减小钢筋直 径可以有效的控制裂缝宽度。所以发现某构件的裂缝宽度验算不满足时,不要急于增加钢筋用 量,在条件允许的情况下有时只要适当减小钢筋直经就行了。同样在板中,支座钢筋直经一般不 宜太细。主要是考虑在施工过程中,太细的钢筋刚度小,容易被踩踏下压,截面的有效高度无法保 证,达不到抵抗支座弯矩的作用。所以板支座负筋,尤其是大跨度板的支座负筋要适当加大直 径。又如柱子钢筋应选用较粗的为宜。因为柱子往往承受较大的压力。粗钢筋刚度大,不易被 压曲而将混凝土保护层崩裂,造成柱子的破坏。同时,粗钢筋放在角部,作为空间构件的柱子在风 荷载、地震荷载作用下,柱子承受双向弯矩作用,最大压应力出现在角部,将粗钢筋配置与角部才 能物尽其用。 悬挑梁配筋,对于房屋开间较大,纵向封口梁上围护墙体荷载传到悬挑梁自由端集中荷载较 大时,仅靠加密箍筋间距抗剪,显然不尽合理,应采用箍筋与弯起筋共同抗剪。从构造上,当悬臂梁 龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn 长度大于 1.5m 时,必须设置一排弯起钢筋。当梁端遇集中荷载时,则须配两排弯起钢筋。由于悬 臂梁在整个结构体系中的特殊性,因用户的使用原因,荷载存在不确定性,容易造成构件的安全隐 患,所以结构设计人员对悬臂梁从荷载方面、计算验算方面,配筋方面都应高度重视,认真对待适 当加大安全储备。 结语: 随着建筑设计的不断发展,对外观立面及使用功能要求越来越高,大大加大了结构设计难 度。所以作为结构设计人员应熟悉建筑图纸及规范,合理布置结构构件,正确地进行计算和受力 分析,同时重视建筑立面及节点大样的设计,以适结构设计能完整地满足建筑要求。 参考文献: [1]GB50010-2002 混凝土结构设计规范. [2]李育楷,王全凤.不需要计算机的建筑结构优化-概念设计.工业建筑,2001.第 31 卷 10 期.



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