小论商业楼建筑的结构设计要点

小论商业楼建筑的结构设计要点

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摘要:商业综合体建筑体现在建筑设计复杂、考虑因素繁多。其主要有以下一些特点:商业建筑一般为三至五层的多层建筑,有时插有高层塔楼;平面体量大,受功能要求限制影响,导致结构较长;立面复杂;内部存在中庭、连桥等大跨度、长悬挑结构,这对建筑结构设计提出很高的要求。由此本文对商业楼建筑的结构设计要点进行阐述。

关键词:商业楼建筑;结构设计;要点

引言:当前,社会对高层建筑结构设计提出更高的要求,因此,在高层建筑结构设计中要了解高层建筑结构的特点,注意设计中的要点,重点对高层建筑结构的扭转和受力性能进行关注,在坚持安全、质量和经济的原则下,提升高层建筑结构设计的水平。

1、高层商业建筑的结构特点

1.1轴向变形

高层商业建筑中,由于竖向负荷较大的原因,可能会引起在柱中较大程度上的变形,从而对连续梁、弯矩产生比较大的影响,该影响包括两个方面:一方面是,会增大端支座负弯矩的数值或者是增大跨中正弯矩的数值,另一方面是,减小连续梁中间支座的负弯矩值。除了这两方面的影响外,还会影响预测构件的侧移和剪力,以及影响构件的下料长度,对于对构件的侧移和剪力的影响,将其和构件竖向变形相比较,就会得出较为不安全的结果;对于对预测构件下料长度的影响,可以采取根据计算轴向变形数值,然后针对性的对下料长度进行调整分配。

1.2设计指标是结构延性

高层建筑和低层建筑的区别之一就是:在建筑结构方面,高层建筑的结构较柔和,同时也就保障在地震作用下高层建筑的变形更大。为了避免高层建筑在遭受较大冲击后,在进人高层建筑塑性变形阶段的前提下,高层建筑仍可以具有较强的变形能力,也就是避免高层建筑的倒塌,需要在高层建筑结构设计时采取恰当合理的措施,达到保障高层建筑结构具有应对较大冲击的延性。

1.3决定性因素是水平荷载

一方面,对于大多数的高层建筑楼房来说,竖向荷载基本上是定值,而水平荷载,比如地震作用和风负载,荷载值随着高层建筑结构动力特性的不同而发生较大程度上的浮动变化;另一方面是,由于高层建筑楼房自身的重量和楼面引起的弯矩和轴力的数值,与建筑物的高度的一次方成正比,而水平荷载产生的倾覆力矩和引起的轴力与建筑物高度的二次方成正比。

2、建筑结构设计要点

2.1地质勘察报告要点

地质勘察报告是建筑地基结构设计的依据,而地基是建筑的基础,故做好地质勘察极其重要。笔者认为此阶段设计者应严格根据工程实际情况向甲方提出勘察要求,甲方应积极配合委托勘察单位进行地质勘察并提交完善详细的勘察报告,以供设计之用。其中要求勘查报告应包括以下要点:“勘察目的、依据标准、勘察工作布置和勘察方法;拟建项目概况;建筑场地地形、地质构造、地层地貌、岩土性质、参数及其均匀性;地下水水位类型;地基承载力的建议值;基础形式的推荐;勘察点平面布置图、土层剖面图、岩层等高线等”,总之,勘查报告各项要点俱全才能为结构设计提供良好的依据。认为值得一提的是结构设计时,软弱地基的危害十分严重,有的设计者凭经验和知识采用砂垫层加强一下承载力的处理方式是不可靠的,个人认为应该在经验、标准和知识的基础上,综合考虑垫层宽度及厚度,严格进行换土垫层的设计计算,方能安全经济的解决软弱地基的处理设计问题。

2.2结构防震设计要点

防震设计是商业建筑结构设计的重要环节。在进行抗震结构设计时,要着眼于结构的整体地震反应,并按照结构的破坏机制和过程,灵活运用抗震设计准则;还要把握防震整体布置的大原则,兼顾关键部位的细节,这样不但有利于从根本上解决结构抗震问题,更有利于提高结构自身的整体抗震能力。在实际设计中,通常设计师是运用计算软件来进行抗震分析,这就要求首先设计者应有专业的设计技能,且对所用软件的适用范围、技术条件、计算模型等均具有深刻的认识和充分的掌握,并对所有计算结果认真分析,确保结果合理有效,才可用于工程实际。其次可采取抗震构造措施设计,如选用抗震性能好的材料、提高结构自身承载能力和变形力、对结构采用多道抗震设防体系等来做好“防守”工作,确保建筑结构具备良好的抗震能力。

2.3结构选型设计要点

结构选型设计包括确定建筑结构体系、结构方案和初步确定结构构件尺寸。设计的要点是必须综合分析建筑物使用功能、建筑方案的功能要求、外部载荷作用、当地地质条件、施工手段及建筑物高度等因素,并依照设计标准、专业知识和设计经验进行全方位的设计考虑,力求结构选型满足相关单位、建筑设计所提要求的同时,还要兼顾到结构造价的合理性和经济性,及其后期施工的便利性。

2.4构件截面估算要点

对构件进行截面估算主要是为了给整体结构建模提供依据。计算时要注意:对柱截面的估算应首先运用公式进行柱轴力估算,其次是引入水平地震荷载进行轴力调整,然后再次进行面积估算,最后再根据面积和受弯情况,按各向轴跨比确定构件宽高值。对梁截面的估算和板厚的估算则是按标准规定并结合工程经验而定。

2.5计算梁、板跨度的要点

之所以提到梁板的跨度问题是因为笔者认为:常规手册或教科书上所述的计算跨度的规定和概念仅适用于常规的结构设计,在应用渐广的宽扁梁中并不合适。解决此点的方法:可将梁板结构认为是在梁的中心线上有一刚性支座,取消梁的概念,将梁板统一看做是一变截面板,那么在扁梁结构中,梁高与板厚之比大于1不多时,个人认为应将计算长度取到梁中心,选取梁中心处的弯距、梁厚及梁边弯距和板厚配筋,并取二者大值配筋。柱子计算也可将柱当做是超大截面梁,故配筋该取柱边弯距。

2.6施工图设计要点

对设计者而言,要想抓住结构施工图设计的关键要点,就必须正确掌握图纸的要素,对图纸有一个整体的把控,并深入到结构空间概念中,方能设计出完善的施工图。拿屋面结构图来讲:梁板式及折板式的结构处理方式,常被用于坡屋面建筑。当建筑屋面坡度及屋脊线转折复杂,且跨度大或平面不平时,设计者们此时该采取梁板式的结构处理方式,反之则采用折板式。

施工图设计是建筑设计的最后阶段,施工图是施工的依据,也是建筑创作意图的完整体现,它具有严肃性、承前性、复杂性、精确性、逻辑性的特点,其主要目的是指导施工。所以,对施工图设计而言,必须要做到全面细致,这是最基本的要求,只有做到这点,施工图才能更好指导现场施工,让现场施工做到处处有依据,以避免出现施工质量问题以及现场安全事故的发生。

结束语

总而言之,高层商业建筑结构设计是一个长期、复杂甚至循环往复的过程,任何在设计这过程中出现的遗漏或错误都有可能对设计的结果产生重大的事故。所以设计者在设计的过程中要时刻把握设计的方向。在结构设计时实现安全、科学合理、经济的设计目标。

参考文献

[1]邱爽.商业房地产建筑设计要点[J].科技创新与应用,2011

[2]李季.浅析高层建筑设计要点[J].建筑知识,2012

[3]黄德功.试述高层建筑的结构设计要点[J].城市建设理论研究,2012

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