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摘要：在建筑工程建设的过程中,建筑结构设计是非常基本的内容,也是至关重要的组成环节.在建筑工程中,采取合理的结构设计方案,就可以有效保证建筑工程的顺利进行,并且在一定程度上,确保了建筑工程的施工进度与质量.基于此,本文主要对建筑结构设计的原则进行分析,进而对建筑结构设计方案进行相关的分析与探讨.

关键词：建筑；结构设计；方案

中图分类号：TU97文献标识码：A

在建筑工程建设的过程中,结构设计方案发挥着不可替代的作用,提高结构设计方案的合理性,不仅可以增强建筑工程的整体质量,还可以保证人民群众的财产与生命安全.因此,在分析建筑结构设计方案的时候,一定要从不同的角度出发,综合考虑相关问题,这样才可以保障人民群众居住生活与工作环境的舒适性与安全性.

一、建筑结构设计的原则

一般而言,在一些有序活动中,均要按照相应的原则进行,这样才可以保证活动的正常进行,对于建筑结构设计而言也不例外.因为在开展建筑结构设计工作的时候,需要对工程各个方面进行考虑,是一项系统而又复杂的工程,一定要严格按照相应的原则执行,进而确保结构设计方案的安全性与合理性.

(一)抓大放小原则

在建筑结构设计工作中,此项原则指的就是一定要分清建筑工程中的主次结构,强调主要结构构件设计的合理性与稳固性,但是也不要忽略次要结构构件的设计,并且在建筑物遇到突发事件或者危险的时候,一定要确保主要结构构件可以充分发挥其应有的作用,即使在次要结构构件出现毁坏的情况,也不会对整个建筑结构产生一定的危害.

(二)刚柔并济原则

在建筑结构设计工作中,此项原则是一项非常重要的原则,因为在建筑结构中一定同时存在着刚性与柔性,这样才可以确保建筑结构使用的安全性与功能性.假如整个建筑结构的刚性太大,就会导致相应的变形能力降低,当外力增大的时候,结构需要承担的力也就会急剧增大,进而出现局部受损或者全面毁坏的情况,相反,假如建筑结构的柔性太大,就会消减一些外力,这样就会出现因为变性太大而无法使用.因此,为了确保建筑结构设计的合理性与安全性,一定要加强这两者的结合,进而达到设计效果.

(三)多重设防原则

在建筑结构设计工作中,此项原则指的就是在建筑结构受到灾害与危险侵袭的时候,可以增强结构的抵抗能力.近些年来,一些建筑结构因为设计不合理,在受到外界灾害的时候,非常容易出现不稳定的情况,甚至出现坍塌,进而需要对建筑结构进行多重设防,提高建筑结构的稳定性.

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(四)环环相扣原则

在建筑结构建设的过程中,每个环节都是非常重要的.从一些建筑结构灾害来看,普遍存在着因为节点破坏而导致建筑结构摧毁的事故,并且在相关事故中占据了很大的比例.因此,在对建筑结构进行设计的时候,一定要重视结构每一环节的设计,保证建筑结构不会受到任何外力的制约,可以很快完成作用力的传递与消减.

(五)以人为本原则

建筑结构设计与建筑施工的目的就是为人民群众服务,因此,在对建筑结构进行设计的时候,一定要充分考虑人民群众的实际需求,加强以人为本原则的贯彻.

(六)绿色环保原则

随着全球生态环境的日益恶化,在现代建筑结构设计中,绿色环保原则得到了人们的广泛的关注.目前,随着城市现代化建设进程的不断加快,城镇人口的不断增多,建筑面积增加的同时,也减少了绿化面积,在一定程度上破坏了生态环境,威胁了人们的健康,因此,一定要加强绿色环保原则的重视,提高建筑结构设计的水平与质量.

二、建筑结构设计方案的分析与探讨

框架柱截面设计

针对框架柱而言,其轴压相对越小、滞回曲线越丰满,其相应的能耗就越大、延性越好；反之,针对短柱,也就是柱净高和截面高之比低于4的柱,其滞回曲线一般均是呈现反S形,相应的能耗较低、延性较差.针对高层建筑底柱来说,为了达到相应的轴压比限制,一般都会选取较大的柱截面,但是因为层高的制约,导致框架柱成了短柱,进而带来了一系列的问题.在实际设计中,通常选取以下措施予以处理：一是,框架柱的截面一定要达到轴压比的设计要求,进而确保建筑结构的竖向承载力.二是,选取劲钢混凝土柱、钢管混凝土柱或者高强混凝土柱.三是,针对地层框架柱而言,其抗弯性与刚度要比梁的抗弯性与刚度大,梁对柱的约束力较小,所以,地层框架柱可能是长柱.通过以上措施的采取,可以在发生地震的时候,确保建筑结构不会出现剪切破坏的情况.

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剪力墙设计

为了有效增强抗震墙的变形能力,防止出现剪切破坏的现象,在一截面较长的抗震墙上设置相应的弱连梁,使墙体成为小开口墙、单肢墙或者多肢墙.弱连梁指的就是在地震作用下,各层连梁的总弯矩不会超出此段墙总震弯矩的20%；相应的连梁不宜过强,避免在地震作用下出现墙肢受拉的情况,存在着一定的危险性.但是,从能耗角度出发,其连梁又不可以过弱.在进行实际设计的时候,一定要折减连梁的刚度,主要就是因为剪力墙刚度过大,在水平力的作用下,剪力墙当中的连梁内力就会大于截面承载的允许值,解决的方式就是屈服这些连梁,使连梁具有一定的塑性,但是不会出现脆性破坏.根据有关规范标准的规定,剪力墙一般设置在端柱、暗柱等边缘构件处,这些边缘构件主要就是发挥约束柱的作用,当结构刚度较小、地震作用较大的时候,加大暗柱的配筋数量与截面,充分发挥边缘构件的作用.

现浇梁板作用设计

在进行现浇梁设计的时候,一定要对翼缘板作用进行考虑,在工程设计中,一般均是利用增加梁刚度予以达成,在相关的规范标准中也有所规定,但是针对框架梁翼缘板中和梁肋平行的钢筋共同参与抗弯承载力的作用,并且国家有关规范标准中都予以说明.在进行实际设计的时候,一般均是通过计算实际刚度,得出梁端的负弯矩,并且在梁肋内设置一些钢筋,翼缘板钢筋就需要根据现浇板的受力情况进行相关的设置.进而无形之中加大了梁端负弯矩的配筋数量,提高了框架梁的弯矩承载力,非常容易导致“强梁弱柱”情况的出现.为了确保“强柱弱梁”设计的完善,一定要在梁端设置一些塑性铰,使结构具有一定的延性,并且根据设计荷载以及地震作用对梁端负弯矩进行计算,合理布置钢筋的位置,进而确保建筑结构的稳固性,达到相应的设计效果.（四）现浇混凝土楼板配筋设计

针对建筑结构中现浇混凝土楼板而言,在进行计算的时候,一般可以分成两种：单向板与双向板,将四边固定,之后根据弹性理论,通过计算机或者图表展开计算,但是图表的种类非常多,导致计算得出的结果也各不相同,并且梁对板的约束情况很难实现绝对固定的程度,尤其是活荷载不均匀分布,边梁边板约束等因素导致的内力重分布情况,进而增加了板跨中的内力,降低了建筑结构的安全性；除此之外,在进行实际施工的时候,支座上层钢筋,会因为混凝土浇筑的倾压以及操作不当等因素导致出现不程度的沉降,减小内力臂,进而使板支座内力不断下降,下层钢筋就会抵抗正弯矩,有效提高支座结构的安全性,进一步降低跨中的安全性.因此,在实际设计过程中,一定要加强对边跨板跨中的配筋数量进行有效的计算,并且可以不调整边跨板支座中的配筋数量,根据边跨固结的计算结果决定.

建筑的结构设计方案参考属性评定
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