淺談建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算方法的發(fā)展

1、淺談建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算方法的開展 淺談建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算方法的開展 摘要：近幾年來，我國(guó)的城市化進(jìn)程大大加快，建筑框架構(gòu)建中所存在問題日益成為了社會(huì)各界廣泛關(guān)注的焦點(diǎn)?，F(xiàn)代的城市地標(biāo)，已從原來的文化環(huán)境，轉(zhuǎn)為了立體的建筑體系，而在這個(gè)轉(zhuǎn)化過程中，民用建筑的開展對(duì)其起到了極大的推動(dòng)作用。因此，探究民用建筑框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的改變，逐漸成為城市開展過程中，值得探尋的一項(xiàng)重要內(nèi)容。 關(guān)鍵詞：建筑；設(shè)計(jì)；結(jié)構(gòu)；計(jì)算方法 回望我國(guó)建國(guó)六十多年來，建筑作為一面鏡子，給了共和國(guó)六十余年歷史開展進(jìn)程一個(gè)生動(dòng)寫照。從解放初期的恢復(fù)生產(chǎn)建設(shè)，當(dāng)時(shí)的民用建筑還處于完全停滯時(shí)期，到五、六十年代，出現(xiàn)了一系列提倡節(jié)約、高速，卻不

2、講究美學(xué)的初級(jí)建筑，到 70 年代政治掛帥，所造成的建筑開展又回到萌芽時(shí)期，到80 90 年代，建筑步入了全面、健康的開展之路。再到90年代以及21世紀(jì)，民用建筑有了一個(gè)爆炸式的開展過程。在這幾十年的開展歷程中，現(xiàn)代城市的開展也日新月異起來，這都使得建筑的規(guī)模更加宏大，建筑的功能性日趨復(fù)雜。到后期，建筑的開展不再只局限于追求建筑本身的性格表現(xiàn)和現(xiàn)代性，還加強(qiáng)了追求特定地方性的要求。因而，許多城市的民用建筑都成為了該城市最顯著而有特色的標(biāo)志性建筑。本文主要將從介紹我國(guó)的建筑結(jié)構(gòu)及其計(jì)算方法的開展入手，進(jìn)而探究建筑對(duì)框架結(jié)構(gòu)構(gòu)建中存在的問題及解決措施，最后分析建筑給當(dāng)今社會(huì)帶來的巨大影響。 1、我

3、國(guó)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算方法的開展進(jìn)程 根據(jù)我國(guó)建筑結(jié)構(gòu)的開展進(jìn)程，建筑結(jié)構(gòu)的計(jì)算方法也在經(jīng)歷著不斷的變遷、完善與開展?，F(xiàn)如今，根據(jù)其開展歷程，我國(guó)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算方法的大體上可以分為以下四種方法。 1.1定值設(shè)計(jì)計(jì)算方法 定值設(shè)計(jì)的計(jì)算方法尤其特殊的計(jì)算準(zhǔn)那么。譬如：對(duì)于結(jié)構(gòu)性材料的設(shè)計(jì)要根據(jù)不同材料的應(yīng)力屬性來進(jìn)行具體的分析與計(jì)算。例如通過載荷以彈性理論計(jì)算的使用，能夠根據(jù)材料的極限強(qiáng)度以及載荷定值根據(jù)經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)出其計(jì)算方法，這樣一種根據(jù)載荷與平安系數(shù)制定的計(jì)算方法使用較為簡(jiǎn)便，因此是上世紀(jì)的五、六十年代有著大范圍的使用。 1.2破壞階段設(shè)計(jì)計(jì)算法 該方法的設(shè)計(jì)準(zhǔn)那么與50年代的定值計(jì)算又有了較大的不

4、同。它通過對(duì)結(jié)構(gòu)件最大的工作強(qiáng)度進(jìn)行分析，探究其結(jié)構(gòu)件的極限承載力，使得材料的極限值得以確定。這種方法的最大內(nèi)力是結(jié)構(gòu)的使用載荷經(jīng)計(jì)算得出的結(jié)構(gòu)內(nèi)力S與單一平安系數(shù)K 的乘積,承載能力是按材料極限強(qiáng)度計(jì)算出的構(gòu)件破壞時(shí)截面內(nèi)力R。該方法ui許可應(yīng)力的定值計(jì)算方法的最大不同點(diǎn)在于在確定結(jié)構(gòu)極限承載力的時(shí)候還考慮了材料的彈塑性，因此對(duì)結(jié)構(gòu)件界面的受力不均勻的情況有著更客觀的計(jì)算結(jié)果。因而該種計(jì)算方法在六、七十年代中一直被用于鋼筋混凝土、砌體等建筑結(jié)構(gòu)的計(jì)算中。 1.3極限狀態(tài)設(shè)計(jì)計(jì)算法 這種計(jì)算方法能夠更加全面的通過對(duì)材料的極限狀態(tài)進(jìn)行綜合分析，從而得出結(jié)構(gòu)的極限承載力。該計(jì)算方法主要是通過對(duì)構(gòu)件

5、規(guī)定的極限狀態(tài)進(jìn)行荷載最大內(nèi)力與最大結(jié)構(gòu)承載力進(jìn)行分析，從而得出材料的極限承載力的一種方法。這時(shí),可能的結(jié)構(gòu)最大內(nèi)力是各種標(biāo)準(zhǔn)載荷 q 與相應(yīng)的載荷系數(shù) n(n大于 l) 乘積的函數(shù),可能的結(jié)構(gòu)承載力是各種材料的標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度 雙與相應(yīng)的強(qiáng)度系數(shù)k(k小于 l) 乘積、幾何參數(shù)飛、工作條件系數(shù)m等的函數(shù)。其中n,m都是經(jīng)驗(yàn)系數(shù)。 標(biāo)準(zhǔn)的構(gòu)件的荷載要根據(jù)具體的經(jīng)驗(yàn)與資料來確定，而其統(tǒng)計(jì)資料的概率原那么也是有特殊的規(guī)定的，其強(qiáng)度都是有其規(guī)定值的。這種方法與上述兩種方法的最大區(qū)別點(diǎn)在于：通過經(jīng)驗(yàn)與資料確定了一個(gè)設(shè)計(jì)的極限狀態(tài)，采用多個(gè)多原因的影響因素的經(jīng)驗(yàn)系數(shù)來代替原先單一的平安系數(shù)，使得該種方法的設(shè)計(jì)更

6、加全面、合理。這種方法在本世紀(jì)開始時(shí)從蘇聯(lián)引進(jìn)到國(guó)內(nèi)，之后便在建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中有了大量的運(yùn)用。這種計(jì)算方法其實(shí)已是半概率設(shè)計(jì)計(jì)算方法的前身。 1.4概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)算法 概率極限狀態(tài)的計(jì)算方法能夠通過對(duì)所規(guī)定的極限狀態(tài)、荷載效應(yīng)的失效概率進(jìn)行分析，從而計(jì)算出我們所需的規(guī)定限制。該方法主要采用的是人們已經(jīng)習(xí)慣的根本標(biāo)準(zhǔn)量如荷載標(biāo)準(zhǔn)值、材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值等和分項(xiàng)系數(shù) 如荷載系數(shù)、材料強(qiáng)度系數(shù)等來進(jìn)行結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計(jì)，因此能夠采用更加可靠的指標(biāo)來進(jìn)行更加簡(jiǎn)便的設(shè)計(jì)?，F(xiàn)代的大多數(shù)建筑結(jié)構(gòu)的計(jì)算都采用此種方法。 2、民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算方法中所存在的問題及解決措施 2.1結(jié)構(gòu)型式 在民用建筑框架結(jié)構(gòu)中，用兩種不

7、同的結(jié)構(gòu)型式計(jì)算方法建造同一建筑物是不允許的。由于框架結(jié)構(gòu)是一種可產(chǎn)生形變的結(jié)構(gòu)體系，而磚混結(jié)構(gòu)是一種剛性結(jié)構(gòu)，因此，一些關(guān)鍵的突出結(jié)構(gòu)，比方：樓、電梯間、局部、屋頂?shù)姆块g，都必須采用鋼筋混凝土加以固定，而不得采用磚墻作為承重部件，這樣才能在結(jié)構(gòu)發(fā)生形變時(shí)，進(jìn)行相互協(xié)調(diào)，以使建筑物中不同的結(jié)構(gòu)，混合、均勻的受力。 2.2加強(qiáng)短柱的構(gòu)造措施 在建筑物的施工過程中，短柱由于剛度較大，當(dāng)發(fā)生地震等地質(zhì)災(zāi)害時(shí)，較容易產(chǎn)生交叉裂縫及脆性錯(cuò)斷。而頂棚裝修中所采用的吊頂或其它裝修，柱間填充墻填充物并未延伸到墻頂，住戶在墻上隨意開門窗洞等情況，都會(huì)導(dǎo)致混凝土的抗剪強(qiáng)度缺乏，從而導(dǎo)致建筑物或構(gòu)筑物的破壞甚至倒塌

8、。因此，在民用建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中要注意： 1盡量使用剛性較弱的鋼筋來固定、減弱短柱樓層的約束，比方通過鋼筋的固定來降低相連梁的高度，使用鉸接方式來連接房梁與立柱等； 2完善箍筋的配置，規(guī)定嚴(yán)格的短柱長(zhǎng)度范圍，以使箍筋的橫向間距不l00mm，柱的縱向鋼筋間距150mm； 3在選材上，盡量選用質(zhì)量較好、規(guī)格較齊全的箍筋類型，如螺旋箍筋、復(fù)合螺旋箍筋、雙螺旋箍筋等。 2.3框架梁外挑 在民用建筑物的建造計(jì)算方法的選擇中，由于有些設(shè)計(jì)人員對(duì)建筑計(jì)算方法的受力概念認(rèn)識(shí)不清，因而在對(duì)立柱的內(nèi)力和配筋的計(jì)算中，將一些配柱誤認(rèn)為是構(gòu)造柱，將一些配梁認(rèn)作是主梁，甚至連懸臂梁也未計(jì)算在內(nèi)，這樣就很可能導(dǎo)致理論計(jì)算結(jié)

9、果的水平荷載作用較高，而導(dǎo)致承載力缺乏的現(xiàn)象產(chǎn)生，這為事故的發(fā)生埋下了平安隱患。實(shí)際上，在結(jié)構(gòu)的整體計(jì)算中，主要立柱為偏心受壓構(gòu)件，柱與梁端的交接處都裝有類似的節(jié)點(diǎn)，以承當(dāng)由于立柱、懸梁的變形而造成的交接處的微小錯(cuò)位。所以對(duì)于此類立柱和懸梁要作為豎向構(gòu)件的參與結(jié)構(gòu)進(jìn)行整體的分析，并且在立柱與懸梁的交接處設(shè)置活動(dòng)節(jié)點(diǎn)。因此針對(duì)不同的結(jié)構(gòu)件要采用不同的計(jì)算方法。 3、結(jié)束語 隨著近幾年來建筑的飛速開展，其對(duì)城市開展的管理，也不容置疑的產(chǎn)生了一系列的影響。其中城市規(guī)劃設(shè)計(jì)院為了促進(jìn)我國(guó)建筑向又好又快的方向開展，近年來陸續(xù)出臺(tái)了一系列的與建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算方法管理相關(guān)的政策性法規(guī)。其中的很多文件已經(jīng)明確提出，各級(jí)地方政府對(duì)于建筑的修建計(jì)算方法的選擇，必須，確保建筑構(gòu)件和建筑的荷載與應(yīng)力的需求相適應(yīng)。目前，針對(duì)建筑建設(shè)管理的一些具體要求，我國(guó)相關(guān)部門急需在立法層面上對(duì)其進(jìn)行不斷的標(biāo)準(zhǔn)，并且明確政府與企業(yè)各部門間的責(zé)任，使其能夠更好的鼓勵(lì)、支持與監(jiān)督城市建筑業(yè)的健康開展。 參考文獻(xiàn)： 【1】 連萬銘. 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果的分析J. 廣東建材, 2006,(06) . 【2】 李志德. 高層建筑結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計(jì)方法研究J. 科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào), 2021,(31) . 【3