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1、建筑結(jié)構布局與運用的幾點思考【摘要】隨著社會的高速發(fā)展各種新型材料新設計思潮的逐步取代更新，現(xiàn)代 社會中對建筑物的設計要求越來越嚴格，伴隨著這種變化，在建筑行業(yè)中也有一 些新興的變化，如建筑物結(jié)構體中也越來越多、越來越廣泛的出現(xiàn)超大、超長的 結(jié)構，所以設計師在選用材料進行設計時除了要考慮經(jīng)濟實惠的材料外，更加要 注重設計布局的合理性、美觀性、安全性及耐用性。木文將就建筑設計中的結(jié)構 布局進行一點淺薄的思考和分析?！娟P鍵詞】結(jié)構設計；結(jié)構布局；結(jié)構運用結(jié)構是建筑體的根木，沒有結(jié)構的建筑是不存在的，結(jié)構就像人體之骨 骼，沒有骨骼的人是不能夠站立行走，而建筑體的結(jié)構承擔著支撐建筑物荷載的 重要作用。2、因此合理的建筑結(jié)構布局除了能保證了建筑的力學平衡、穩(wěn)定的空間 還能夠保證建筑體的強度、剛度和韌性。所以在現(xiàn)代建筑的結(jié)構布局運用當中要 充分考慮結(jié)構體與空間、空間與結(jié)構布局之間的潛移默化關系。一、結(jié)構設計的意義建筑計劃是依據(jù)建筑設計來制定的，這就要求在建造之前先要將施工的 每個環(huán)節(jié)、隱患的各類問題以文木方案的形式制定生來。建筑設計也是整個建筑 工程各環(huán)節(jié)中各個部件協(xié)調(diào)配合運行的依據(jù)，為工程提供詳細的施工方案。而建 筑的結(jié)構設計是建筑設計的依據(jù)。結(jié)構設計的主要任務是根據(jù)建筑體的功能、形 體藝術和目的要求等，為之提供與之相適應的構造解決方案。在設計中不僅要綜 合考慮材料選用、施工方法及結(jié)構部件的制造3、工藝，以滿足建筑物區(qū)域化功能要 求，還要考慮整個建筑物的安全可靠性。隨著社會進步，建筑專業(yè)化水準也越來 越高，建筑設計與結(jié)構設計也必將逐漸融合并發(fā)展的相互一直與協(xié)調(diào)。結(jié)構設計 布局是保障整個建筑物安全、可靠、經(jīng)濟、美觀的根本。結(jié)構的設計是在力學基 礎進行的，建筑設計是在形體美學的基礎上進行的，一個完美的建筑既是完美的 結(jié)構設計完善的建筑設計，又是現(xiàn)代科學技術與建筑藝術美學的結(jié)合。所以現(xiàn)在 的建筑結(jié)構布局中應更多的思考結(jié)構與形體的結(jié)合，材料與結(jié)構構件的結(jié)合，結(jié) 構布局與結(jié)構優(yōu)化的結(jié)合。二、結(jié)構布局幾點問題在建筑結(jié)構布局中需需重點考慮建筑結(jié)構中存在的水平側(cè)向位移，扭轉(zhuǎn) 效應，不規(guī)則受力體等。建筑結(jié)4、構體的非規(guī)則受力和特殊受力點都是影響建筑結(jié) 構布局的因素，在結(jié)構布局上應充分計算設計建筑結(jié)構的受力畸變點，合理設計 和布局建筑結(jié)構，也必然會將結(jié)構體本身的作用發(fā)揮到極致。2.1建筑結(jié)構布局中的水平側(cè)向位移建筑的水平側(cè)向位移效應是目前為止較難準確計算的受力效應，在建筑 結(jié)構設計中能就算是達到了規(guī)定的結(jié)構要求，不能完全表明結(jié)構布局設計的合理 性。建筑體的水平側(cè)向位移不僅要考慮建筑體受力大小、力量幅度周期和地質(zhì)地 震等綜合因素。建筑的側(cè)向水平位移受到的影響包括抗震設計、地震強度和結(jié)構 剛度。結(jié)構剛度小的建筑結(jié)構不合理吋，地震力對建筑作用過小造成建筑結(jié)構的 位移范圍也小，導致的結(jié)果是建筑體水平側(cè)向位移5、在結(jié)構容許的范圍內(nèi)，但此建 筑結(jié)構不能因此被認為合理。在建筑結(jié)構布局中合理的水平側(cè)向位移力的位移曲 線應該是連續(xù)變化的，有明確的拐點或轉(zhuǎn)折點。剪力墻的結(jié)構位移曲線應是彎曲 的，而框架結(jié)構的位移曲線應該是剪切的。高層建筑中結(jié)構受水平力荷載，所以 中、高層建筑體是以水平荷載為主要控制荷載，高層建筑結(jié)構布局中要充分考慮 抗震和抗風的要求。高層建筑體選用結(jié)構構件截面尺寸要滿足相應材料構件剛度 和構件布局效果要求。結(jié)構布局中可預測評估結(jié)構體所受的水平側(cè)向位移影響, 作岀合理解決方案降低其影響作用。2.2建筑結(jié)構中的扭轉(zhuǎn)效應建筑結(jié)構體布局的重要中心包括建筑幾何形態(tài)中心、結(jié)構體剛度中心和 結(jié)構構件物理中心。6、因此在建筑設計布局要充分讓這三個中心集中于一點，達到 三點合一。結(jié)構扭轉(zhuǎn)效應在建筑結(jié)構布局設計的過程中建筑體的三個重要中心點 沒有合一或相互有偏差從而造成在水平荷載作用下岀現(xiàn)受力不均勻的扭轉(zhuǎn)振動 效應。建筑體布局設計中應盡可能的避免由于在水平荷載等外力作用在建筑體三 點不一出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)從而發(fā)生損害的問題，合理設計布局，竭力使建筑物所受荷載作 用力的三心合一，從而能夠避免扭轉(zhuǎn)效應。2.3建筑結(jié)構共振問題當建筑體周圍有震源時，如果出現(xiàn)建筑的自振周期和場地的特征周期接 近，就會造成建筑物和附近震源產(chǎn)生共振現(xiàn)象。因此在進行建筑結(jié)構布局設計時, 應進行相應的特征周期評估，以此為依據(jù)來選擇適合的結(jié)構類別和系統(tǒng)7、，并盡量 增加自振周期和特征周期差異，避免出現(xiàn)共振現(xiàn)象。三、建筑結(jié)構運用合理、有效的布局，通過了解各類建筑的特點，進而能利用優(yōu)點來化解 劣勢。在結(jié)構布局中結(jié)合建筑體的區(qū)域特點進行有效的結(jié)構布局運用，使之美觀、人方、 經(jīng)濟。3.1建筑暗梁建筑結(jié)構中暗梁結(jié)構充當樓面梁結(jié)構是常用錯誤運用。其本身的剛度未 達到標準，因此荷載不能準確進行傳遞，不能有效的進行從樓面荷載到板到暗梁 再到柱的傳遞，這樣必然會降低對板內(nèi)力的評估。結(jié)構布局在集中力處沿著最短 距離設置暗梁，只為暗梁結(jié)構在受集中力作用時代替主梁的作用，讓暗梁來承受 抗彎強度和裂縫的要求，而在剛度變化較大的結(jié)構體中應用梁。如果建筑體不同 高程的板之間8、的錯臺剛度大板的平面外剛度小，板上的荷載會傳遞到錯臺上，所 以結(jié)構利用吋應按滿足要求抗剪鋼筋的梁來設計。3.2框架結(jié)構建筑體井筒因其特殊的構造特點能夠吸收地震剪力，所以框架結(jié)構所能 承受的地震剪力的受力也會減小。因此應盡量避免設置鋼筋栓樓電梯小井筒結(jié)構 或者降低井筒的壁厚，或者通過利用豎縫、結(jié)構洞等方式將建筑結(jié)構體的剛度削 弱。建筑結(jié)構體在復核吋除了將框架結(jié)構進行計算外，還應該將帶井筒的框架結(jié) 構以及與井墻連接的柱子配筋進行加強穩(wěn)固等進行計算。在設計框架梁結(jié)構寸要 注意樓宇頂樓層的電梯間與建筑體內(nèi)水箱等結(jié)構物間的承重結(jié)構，應盡量避免使 用砌體墻這種結(jié)構。一些構件如遮雨棚、天臺窗等樓層構件不應該9、從承重墻中挑 岀，而是從建筑體承重梁上設計挑出。樓梯梁與夾層梁等不能支撐力于填充墻上, 而應該設計其受力荷載由承重柱支撐?？偨Y(jié)：在現(xiàn)代社會建筑設計中建筑設計行業(yè)的發(fā)展已經(jīng)日新月異，建筑 體外型已由以前的常規(guī)建筑形態(tài)改變?yōu)樾滦吞厣ㄖY(jié)構形體，相應建筑結(jié)構的 布局也由傳統(tǒng)設計到了現(xiàn)在設計，建筑體的要求中除了基本功能要求外，還對建 筑體的外型美觀時尚形體簡約大方、應用功能多樣等提出了更高的設計要求。因 此建筑結(jié)構布局設計不僅要求考慮建筑本身的質(zhì)感、美感、實用性、適用性，在 設計過程中的考慮也必將變得越來越嚴謹、細致、人文。在倡導以人為本、可持 續(xù)發(fā)展的今天，建筑結(jié)構布局設計過程中，要更加注重適合人類的、保護生態(tài)的、 環(huán)保的、能夠可持續(xù)發(fā)展的結(jié)構設計。參考文獻：林同炎SD斯多臺斯伯利.結(jié)構概念和體系M.北京沖國建筑工業(yè)出版社J999 劉炳寅.高層框架結(jié)構設計和施工中的現(xiàn)實問題卩山西建筑,2009,3鄭峰建筑設計必須與結(jié)構設計相結(jié)合J 科技信息(科學教研),2012(02).4林東淺談建筑結(jié)構設計J科技創(chuàng)新導報,2011年20期