概念设计与结构措施在建筑结构设计中的应用方法探讨 1杜可心--中国期刊网

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概念设计与结构措施在建筑结构设计中的应用方法探讨 1杜可心

发表时间：2020/9/3 来源：《基层建设》2020年第10期作者：1杜可心 2徐小明

[导读] 摘要：随着国内建筑软件设计技术的飞速发展，更多新型的软件技术、计算机技术被应用到建设施工和建筑物的设计领域当中。

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        摘要：随着国内建筑软件设计技术的飞速发展，更多新型的软件技术、计算机技术被应用到建设施工和建筑物的设计领域当中。但是设计人员过多地依赖绘图软件，而忽略了概念设计的重要性。鉴于此，本文对建筑结构设计中的概念设计与结构措施的应用方法进行了分析，仅供参考。
        关键词：概念设计；结构措施；结构设计；方法
        概念设计与结构设计的区别概念设计是在个人设计经验的基础上，对建筑结构形式的宏观把握的设计。结构设计恰恰和概念设计相反，它是根据概念設计提出的要求，力学原理和数学计算结果，将定量计算结果转化为定性构造要求。概念设计水平会影响到建筑结构的投资金额和施工工期的长短，不合理的概念设计会导致整个建筑物结构出现安全隐患。结构设计主要对建筑结构形式进行优化设计，因计算方法不当或者计算结果有误，易造成建筑结构局部安全隐患。过去我们过度依赖程序软件结构受力分析计算，然后按照计算结果开展设计，而没有对计算结果进行合理的分析。概念设计和结构措施二者密不可分，缺一不可。
        2概念设计与结构措施在建筑结构设计中的实际应用
        2.1工程概况
        本文以某地上商住楼项目为分析对象，该项目拟建建筑物层数25层，其中地上23层、地下2层，建筑总计约2.9万m2，地上2层为商业，其上21层为住宅，该建筑采用剪力墙结构，场地土类别为III类，抗震设防烈度为Ⅷ度，设计基本地震加速度值为0.20g，设计地震分组为第二组。
        2.2施工场地要求与地基基础选型
        本文案例项目在建筑工程的设计方案初步完成前，已经对附近的地质地貌进行了详细勘测，确认本项目场地及场地附近无全新活动断裂通过，亦未发现危及本工程安全及场地稳定性的其他不良地质作用，拟建场地可视为稳定场地，可进行本工程建设。依据地质勘察报告，在拟建建筑物0.000以下，最大深度约7m范围内存在湿陷性黄土层，地基湿陷等级为II级。因此依据地质情况以及综合设备专业需求，选择地下一层层高为3.3m，地下二层层高为3.0m，经初步估算后选择筏型基础，基础筏板厚1.4m，至此湿陷性土层全部挖除，规避了湿陷性土层对于基础及地基处理的影响，基础埋深也能满足规范要求。
        2.3电梯间布置
        建筑中，电梯间对楼板有一定削弱作用，此时在设计过程中需要防止在开洞以后把建筑分成两个区段，当建筑采用纯框架结构时，电梯井应避免使用钢混井筒，而对于框架与框剪结构，需要注意框架不可设计剪力墙，而抗剪中剪力墙数量应切实满足相关要求。另外，在高层结构中，应减少错层，针对由于局部不采用梁板产生的联层柱，需要对其高度进行严格控制。防震缝和建筑之间也有十分紧密的关系，表现在对建筑整体立面效果有直接影响方面，对此不可采用分、连比较模糊的方案。
        2.4增大建筑结构的抗震能力
        建筑结构的抗震能力是衡量建筑设计水平的重要指标，若要更好地提升建筑结构的抗震能力，建筑企业必须不断提升自身的思想认识水平。另外，在建筑工程建设和施工的过程中，还需按照工程设计的基本要求使用建筑材料。

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在工程施工前，考察工程的各项参数，进而选择符合工程基本情况和建设要求的施工材料，维护建筑的安全性，保证建筑工程的质量。如在剪力墙结构设计中，严格控制剪力墙的材料，并且还要对剪力墙的各项参数予以严格控制，以此加强剪力墙结构的安全性。这里需要格外注意的是切不可采取减少施工材料的方式来降低成本投入，要全面维护建筑结构的安全性。
        2.5设置防震缝与后浇带
        在规范允许的条件下建筑应尽可能不设缝，必须对设缝的位置进行防水、保温等多个系列的复杂作业，这在增加成本的同时，也会给施工进度带来不便，建筑物的整体美观也会有所影响。如果必须设置如伸缩缝、防震缝、沉降缝等结构缝，那就要根据相应的设计规范来对结构缝进行设计。在允许的条件下，为利于作业常常用后浇带来替代伸缩缝。本案例项目由于建筑体型为“十”字形连拼，经初步试算后，根据我省有关规定，属超限高层建筑，且全楼总长度已达80m。投资方接受设计方建议，采用设置结构缝的措施，有效的减小了温度应力，控制了结构扭转，规避了薄弱部位的产生。
        2.6调整系数的确定实际的周期折减系数
        由于结构体系的实际刚度会随着填充墙体对建筑物总体刚度作用效果的增大而增大，使得周期折减系数递减。而正常的周期折减系数为0.8~1.0，结合本项目的情况，可以得出合理的周期折减系数。振型数与高宽比。考虑到结构的不规则性，应按扭转耦联振型分解法计算，振型数不得少于15个；如果项目具有多塔结构，那么其振型数必须至少是塔数的9倍，且在确定计算振型数时，必须保障振型参与总质量的数量在90%以上才算合格，本项目应依照此原则计算振型数。建筑物高度77.85m，等效宽度15.8m，建筑物高宽比4.93，满足规范要求。以荷载大小确定梁端负弯矩调幅系数。由于建筑结构中的梁结构在受到竖向荷载后，其塑性内力会进行重新分布，因此要以荷载大小确定梁端弯矩调幅系数，同时增加相应的跨中弯矩，确保梁结构的稳定性，梁端负弯矩调幅系数可取0.8~0.9。连梁刚度折减系数。本项目建筑物较高，且所属地理位置抗震设防烈度为Ⅷ度，这使得设计人员在建筑抗震设计中会出现连梁刚度相对墙体较小的问题（设计中会采用略长的墙段来保证墙体的抗剪承载力以及控制结构位移），进而导致连梁配筋困难。因此，建筑结构设计人员在对其进行计算的过程中，可以在连梁不受竖向荷载的基础上适当折减连梁刚度，同时确保最终得出的刚度折减系数数值在0.5~0.7的区间内。楼面梁刚度增大系数。本项目的楼板与梁整体在实际的施工中按照T形截面梁的结构体系进行施工，但是在计算时要按照矩形的计算方式1.5，中间框架梁取值为2.0，可以以此作为判断依据来对本项目的刚度增大系数进行取值。
        3结束语
        现阶段，市场经济体制完善，改革开放进入深水区，社会经济的进步让人民对美好生活的需要日益增长，让居民对居住水平和工作人员对工作环境的要求越来越高，那么这样就需要建筑工程设计的与时俱进，满足广大群众的需要。建筑结构设计中的概念设计与结构措施是改进建筑结构技术的重要方向。因此，作为一名建筑设计工程人员要创新建筑设计理念，提高自身的技术水平和专业能力，汲取国内外先进经验，不能生搬硬套、按图索骥，为中国的建筑设计水平提高增加作出新贡献，推动建筑行业的又好又快发展。
        参考文献
        [1]华正富.简述建筑结构设计中的概念设计[J].中国高新区，2018（14）：18.
        [2]梁碧云.建筑结构设计中抗震设计的探讨[J].住宅与房地产，2018（18）：74.
        [3]董秀丽.建筑结构设计中抗震设计探析[J].居业，2018（6）：42-43