建筑構(gòu)造的概念設(shè)計建議范文

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協(xié)同工作與結(jié)構(gòu)體系

協(xié)同工作在工業(yè)產(chǎn)品的制造與設(shè)計中廣泛應(yīng)用著，我們在使用任何一種工業(yè)產(chǎn)品時，都希望其能達(dá)到最長的使用壽命。對于建筑結(jié)構(gòu)中的協(xié)同工作，就是要求結(jié)構(gòu)內(nèi)部相關(guān)的部件相互配合，相互協(xié)同，能夠共同達(dá)到一定的狀態(tài)和足夠的壽命。要求基底與上部建筑保持協(xié)同，作為一個有機(jī)的整體。例如，磚混結(jié)構(gòu)的建筑，必須能夠?qū)⑸喜拷Y(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)聯(lián)合在一起承受沉降的壓力。

同時，要求在結(jié)構(gòu)受力之時，各個構(gòu)件可以均勻的受力，避免某一個部件受力過大導(dǎo)致破損。在高層建筑的設(shè)計過程中，要盡量避免短柱，以使同層的各個受力柱均勻受力，達(dá)到最大承載。但是，超高層的建筑由于底部受力巨大，可以通過對柱截面開豎槽的方法，用田字型柱保持相關(guān)的受力，增大長細(xì)比例，使同層的抗力結(jié)構(gòu)能夠共同均勻受力，達(dá)到最高的承受力。因此，應(yīng)該加強(qiáng)高樓的剛度，讓柱承受一定的彎矩，防止扭轉(zhuǎn)。在發(fā)生扭轉(zhuǎn)時，各柱移位不同，造成的壓力不同，容易造成破壞，需要緊靠周圍設(shè)置，對稱布置抗力結(jié)構(gòu)。在高層建筑中，角柱需要極大的抗扭性，要求給角柱設(shè)計較大的抗扭能力，在 抗壓、抗扭、抗變形等方面都要考慮。當(dāng)前，許多建筑已經(jīng)開始在四周設(shè)計超大的柱體，進(jìn)一步的提高柱體的抗扭能力和抗變形能力。但是還存在柱軸壓比的限值問題。建筑物的高度越高，就需要越粗的受力柱，同時，柱截面的面積也越大。

實際上，柱的軸壓比直接反映了柱的變形能力，構(gòu)件的變形能力直接影響到了相關(guān)的結(jié)構(gòu)。實際的施工經(jīng)驗告訴我們，混凝土的彎曲變形能力直接取決于截面的受壓高度及相關(guān)的邊緣部位受壓能力。軸壓比等因素直接決定了受壓區(qū)的高度，而混凝土的變形能力直接受到箍筋的影響。因此，為了提高柱的承壓能力與抗破壞能力，應(yīng)直接改善軸壓比和箍筋的強(qiáng)度，采用高強(qiáng)度的箍筋柱和鋼筋混凝土均能達(dá)到預(yù)期目的。

材料利用率

材料能否充分利用，是施工單位最為關(guān)心的問題。材料的利用率提高，不僅僅能夠節(jié)約建筑成本，更能夠提高相關(guān)結(jié)構(gòu)的協(xié)同能力。我國當(dāng)前經(jīng)濟(jì)并不是特別發(fā)達(dá)，又面臨著飛速的城市化進(jìn)程以及對建筑強(qiáng)烈的需求，所以，怎樣盡可能的充分利用材料，花一樣的成分，得到更高的價值是當(dāng)前建筑行業(yè)最為關(guān)心的問題。

結(jié)構(gòu)措施的目的之一就是提高材料的利用率。通過結(jié)構(gòu)措施的設(shè)計，能夠達(dá)到對結(jié)構(gòu)材料充分利用的目的。例如，在橫梁構(gòu)建的演變當(dāng)中，矩形截面梁通常是利用率最低的受彎構(gòu)件，梁靠近中和軸，應(yīng)力水平較低，并且梁彎和梁長也是變化的。針對梁的特點，利用結(jié)構(gòu)概念進(jìn)行分析，可以得出結(jié)論：想要增大梁的材料利用率，就必須讓梁軸心受力。這時，平面桁架就可以提高梁的利用率。因為平面桁架可以理解為掏空的梁，將梁中多余的材料掏空，降低了自重，同時，減少了材料的使用量，還增加了強(qiáng)度。所以，桁架的上弦相當(dāng)于梁的受壓邊，下弦相當(dāng)于受拉鋼筋。腹部的受力與梁中的受力方向應(yīng)該一致。還可以將桁架設(shè)計成為類似于彎矩圖的形狀，從而使得其能夠均勻受力。在桁架上存在著壓桿，壓桿的強(qiáng)度并不是受桿件截面材料的強(qiáng)度影響，而是直接受其穩(wěn)定性影響，因此，在設(shè)計桁架的過程當(dāng)中，應(yīng)該充分考慮其穩(wěn)定性的設(shè)計，降低壓桿的長度和細(xì)度，充分加強(qiáng)壓桿的穩(wěn)定性。

在結(jié)構(gòu)設(shè)計中，若要提高材料的利用率，就要讓構(gòu)件充分的處于軸心受力狀態(tài)，穩(wěn)定性好，經(jīng)濟(jì)性好。對于框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計，框架柱適合處于小偏心受壓條件下工作。事實證明，如果大量的柱在大偏心受壓狀態(tài)下工作，其穩(wěn)定性及經(jīng)濟(jì)性一般都不是很好。所以，在一般要求的建筑設(shè)計中，框架柱應(yīng)該設(shè)計為小偏心受壓。但是出現(xiàn)異常情況，比如地震，大部分的柱體可能都處于大偏心受壓。大量柱的配筋僅僅是為了預(yù)防地震的發(fā)生而增加的，平時沒有用處，造成了資源大量的浪費。所以，為了減少這種浪費，要加強(qiáng)整體結(jié)構(gòu)的設(shè)計，通過整體結(jié)構(gòu)來增加建筑的抗破壞能力。同時，采用多肢柱，讓多肢柱的桿件都處于軸心受壓的狀態(tài)，這樣，一方面減少了材料的浪費，提高了材料的利用率，另一方面也節(jié)約了成本，用相同的資金去辦更多的事情。

結(jié)語

在建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計過程中，概念設(shè)計以及結(jié)構(gòu)措施是非常重要的，不僅有利于發(fā)現(xiàn)設(shè)計中存在的問題，并及時排查建筑使用過程中的安全隱患，還能夠提高材料的利用率，節(jié)約材料，節(jié)省成本。在建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計中，應(yīng)充分重視概念設(shè)計和結(jié)構(gòu)措施。

作者：嚴(yán)毓純孫建軍單位：新疆印象建設(shè)規(guī)劃設(shè)計研究院