1、結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)用    論文關(guān)鍵詞:結(jié)構(gòu)設(shè)計荷載應(yīng)用論文摘要:結(jié)構(gòu)設(shè)計簡而言之就是用結(jié)構(gòu)語言來表達(dá)建筑師及其它專業(yè)工程師所要實現(xiàn)的東西。1結(jié)構(gòu)設(shè)計的概念及內(nèi)容結(jié)構(gòu)設(shè)計簡而言之就是用結(jié)構(gòu)語言來表達(dá)建筑師及其它專業(yè)工程師所要實現(xiàn)的東西。結(jié)構(gòu)語言就是結(jié)構(gòu)師從建筑及其它專業(yè)圖紙中所提煉簡化出來的結(jié)構(gòu)元素。包括基礎(chǔ),墻,柱,梁,板,樓梯,大樣細(xì)部等等。然后用這些結(jié)構(gòu)元素來構(gòu)成建筑物或構(gòu)筑物的結(jié)構(gòu)體系。把各種情況產(chǎn)生的荷載以最簡潔的方式傳遞至基礎(chǔ)。結(jié)構(gòu)設(shè)計的內(nèi)容可分為:基礎(chǔ)的設(shè)計,上部結(jié)構(gòu)的設(shè)計和細(xì)部設(shè)計。2結(jié)構(gòu)設(shè)計的階段結(jié)構(gòu)設(shè)計的階段大體可以分為三個階段,結(jié)構(gòu)方案階段

2、,結(jié)構(gòu)計算階段和施工圖設(shè)計階段。方案階段的內(nèi)容為:根據(jù)建筑的重要性,建筑所在地的抗震設(shè)防烈度,工程地質(zhì)勘查報告,建筑場地的類別及建筑的高度和層數(shù)來確定建筑的結(jié)構(gòu)形式(例如,磚混結(jié)構(gòu),框架結(jié)構(gòu),框剪結(jié)構(gòu),剪力墻結(jié)構(gòu),筒體結(jié)構(gòu),混合結(jié)構(gòu)等等以及由這些結(jié)構(gòu)來組合而成的結(jié)構(gòu)形式)。確定了結(jié)構(gòu)的形式之后就要根據(jù)不同結(jié)構(gòu)形式的特點和要求來布置結(jié)構(gòu)的承重體系和受力構(gòu)件。結(jié)構(gòu)計算階段的內(nèi)容為:2.1荷載的計算。荷載包括外部荷載(例如,風(fēng)荷載,雪荷載,施工荷載,地下水的荷載,地震荷載,人防荷載等等)和內(nèi)部荷載(例如,結(jié)構(gòu)的自重荷載,使用荷載,裝修荷載等等)上述荷載的計算要根據(jù)荷載規(guī)范的要求和規(guī)定采用不同的組合值

3、系數(shù)和準(zhǔn)永久值系數(shù)等來進(jìn)行不同工況下的組合計算。2.2構(gòu)件的試算。根據(jù)計算出的荷載值,構(gòu)造措施要求,使用要求及各種計算手冊上推薦的試算方法來初步確定構(gòu)件的截面。2.3內(nèi)力的計算。根據(jù)確定的構(gòu)件截面和荷載值來進(jìn)行內(nèi)力的計算,包括彎矩,剪力,扭矩,軸心壓力及拉力等等。2.4構(gòu)件的計算。根據(jù)計算出的結(jié)構(gòu)內(nèi)力及規(guī)范對構(gòu)件的要求和限制(比如,軸壓比,剪跨比,跨高比,裂縫和撓度等等)來復(fù)核結(jié)構(gòu)試算的構(gòu)件是否符合規(guī)范規(guī)定和要求。如不滿足要求則要調(diào)整構(gòu)件的截面或布置直到滿足要求為止。施工圖設(shè)計階段的內(nèi)容為:根據(jù)上述計算結(jié)果,來最終確定構(gòu)件布置和構(gòu)件配筋以及根據(jù)規(guī)范的要求來確定結(jié)構(gòu)構(gòu)件的構(gòu)造措施。3各設(shè)計階段的

4、基本方法根據(jù)方案階段的主要內(nèi)容,其基本方法就是根據(jù)各種結(jié)構(gòu)形式的適用范圍和特點來確定結(jié)構(gòu)應(yīng)該使用的最佳結(jié)構(gòu)形式,這要看規(guī)范中對于各種結(jié)構(gòu)形式的界定和工程的具體情況而定,關(guān)鍵是清楚各種結(jié)構(gòu)形式的極限適用范圍。還要考慮合理性和經(jīng)濟性。在結(jié)構(gòu)計算階段,就是根據(jù)方案階段確定的結(jié)構(gòu)形式和體系,依據(jù)規(guī)范上規(guī)定的具體的計算方法來進(jìn)行詳細(xì)的結(jié)構(gòu)計算,規(guī)范上的方法有多種,關(guān)鍵是結(jié)合工程的實際情況來選擇合適的計算方法,以樓板為例,就有彈性計算法,塑性計算法及彈塑性計算法。所以選擇符合工程實際的計算方法是合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計的前提,是十分重要的。在施工圖設(shè)計階段,就是根據(jù)結(jié)構(gòu)計算的結(jié)果來用結(jié)構(gòu)語言表達(dá)在圖紙上。首先表達(dá)的

5、東西要符合結(jié)構(gòu)計算的要求,同時還要符合規(guī)范中的構(gòu)造要求,最后還要考慮施工的可操作性。這就要求結(jié)構(gòu)設(shè)計人員對規(guī)范要很好的理解和把握。另外還要對施工的工藝和流程有一定的了解。這樣設(shè)計出的結(jié)構(gòu),才會是合理的結(jié)構(gòu)。4規(guī)范、手冊及標(biāo)準(zhǔn)圖集和計算機在具體工作中的應(yīng)用結(jié)構(gòu)設(shè)計的準(zhǔn)則和依據(jù)就是各種規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)圖集。在進(jìn)行不同結(jié)構(gòu)形式的設(shè)計時必須要緊扣不同的規(guī)范,但這些規(guī)范又都是相互聯(lián)系密不可分的。在不同的工程中往往會使用多種規(guī)范,在一個工程確定了結(jié)構(gòu)形式后,首先要根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)來確定建筑的可靠度和重要性;然后再根據(jù)中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖,建筑抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)建筑抗震設(shè)計規(guī)范確定建筑在抗震設(shè)防方面的

6、規(guī)定和要求,在荷載的取值時要按照建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范來確定,這是建筑總體需要運用的規(guī)范。在工程的具體設(shè)計方面,涉及到砌體部分的要遵循砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范的規(guī)定;涉及到混凝土部分的要遵循混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范的規(guī)定;涉及到鋼筋部分的要遵循鋼筋焊接及驗收規(guī)程和鋼筋機械連接通用技術(shù)規(guī)程的規(guī)定;在基礎(chǔ)部分的設(shè)計時需要遵循的是建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范的規(guī)定。最后在結(jié)構(gòu)繪圖時則要符合建筑結(jié)構(gòu)制圖標(biāo)準(zhǔn)的要求。在各種結(jié)構(gòu)設(shè)計手冊中,給出了該結(jié)構(gòu)形式設(shè)計的原理,方法,一般規(guī)定和計算的算例以及用來直接選用的各種表格。這對于深刻理解和具體設(shè)計各種結(jié)構(gòu)形式具有良好的指導(dǎo)作用。推薦最好能參照設(shè)計手冊來手算典型的結(jié)構(gòu)形式。標(biāo)準(zhǔn)圖集是依據(jù)

7、規(guī)范來制定的國家和省市地方統(tǒng)一的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)和施工做法構(gòu)造。不同的結(jié)構(gòu)形式有不同的標(biāo)準(zhǔn)圖集。設(shè)計中常用的有,結(jié)構(gòu)繪圖時采用:平法制圖(03G101-1),砌體中的鋼筋混凝土過梁采用:過梁(L03G303),磚混結(jié)構(gòu)抗震構(gòu)造詳圖采用:L03G313,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)抗震構(gòu)造詳圖采用:L03G323,地溝及蓋板采用:02J331。需要說明的是,在選用標(biāo)準(zhǔn)圖集時一定要根據(jù)具體工程的實際情況來酌情選用,必要時應(yīng)說明選用的頁號和圖集號,不可盲目采用。計算機在結(jié)構(gòu)設(shè)計設(shè)計中起著極其重要的作用,現(xiàn)在工程中已經(jīng)很少用手來繪制施工圖,絕大部分的圖紙是靠計算機來完成的。這就需要設(shè)計者要精通設(shè)計軟件和軟件的計算原理。現(xiàn)在結(jié)構(gòu)設(shè)計中用到的軟件種類很多,其中以中國建筑科學(xué)研究院的PKPM最為普及,當(dāng)然還有很多應(yīng)用CAD,天正,廣夏結(jié)構(gòu)等等。總之,結(jié)構(gòu)設(shè)計是個系統(tǒng)的,全面的工作。需要扎實的理論知識功底,靈活創(chuàng)新的思維和嚴(yán)肅認(rèn)真負(fù)責(zé)的