建筑結(jié)構(gòu)選型的影響因素及其對(duì)策研究(5頁(yè)).doc

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建筑結(jié)構(gòu)選型的影響因素及其對(duì)策研究(5頁(yè)).doc

1、建筑結(jié)構(gòu)選型的影響因素及其對(duì)策研究【摘要】建筑結(jié)構(gòu)選型受到功能、材料、造價(jià)、工期、文化等多個(gè) 因素的影響，木文首先對(duì)建筑結(jié)構(gòu)選型的基木原則進(jìn)行分析，接著分析其主要影響因素，最后對(duì)于不同類(lèi)型的結(jié)構(gòu)及其優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了扼要論述。【關(guān)鍵詞】建筑結(jié)構(gòu)；選型原則；多層和高層建筑結(jié)構(gòu)；單層大跨度建筑結(jié)構(gòu)一、建筑結(jié)構(gòu)選型的基本原則在建筑設(shè)計(jì)中，空間組合和建筑造型的主要環(huán)節(jié)是選擇最住結(jié)構(gòu)方案，即結(jié)構(gòu)選型。結(jié)構(gòu)選型應(yīng)遵循以下原則。一是適應(yīng)建筑功能的要求，對(duì)于有些公共建筑，英功能有視聽(tīng)要求，如：體育館為保證較好的觀看視覺(jué)效果，比賽大廳內(nèi)不能設(shè)柱，必須采用大跨度結(jié)構(gòu)；人型超市為滿足購(gòu)物的需耍，室內(nèi)空間具有流動(dòng)

2、性和靈活性, 所以應(yīng)采用框架結(jié)構(gòu)。二是滿足建筑造型的需要，對(duì)于建筑造型復(fù)雜、平面和立面特別不規(guī)則的建筑結(jié)構(gòu)選型，要按實(shí)際需要在適當(dāng)部位設(shè)置防震縫，形成較多有規(guī)則的結(jié)構(gòu)單元。三是充分發(fā)揮結(jié)構(gòu)自身的優(yōu)勢(shì)，每種結(jié) 構(gòu)型式都冇各自的特點(diǎn)和不足，冇其各自的適用范圍，所以要結(jié)合建筑設(shè) 計(jì)的具體情況進(jìn)行結(jié)構(gòu)選型。四是考慮材料和施工的條件，由于材料和施工技術(shù)的不同，其結(jié)構(gòu)形式也不同。例如：砌體結(jié)構(gòu)所用材料多為就地取材，施工簡(jiǎn)單，適用于低層、多層建筑。當(dāng)鋼材供應(yīng)緊缺或鋼材加工、施工技術(shù)不完善時(shí)，不可大量采用鋼結(jié)構(gòu)。五是盡可能降低造價(jià)，當(dāng)幾種結(jié) 構(gòu)形式都有可能滿足建筑設(shè)計(jì)條件時(shí)，經(jīng)濟(jì)條件就是決定因素，盡

3、量采用能降低工程造價(jià)的結(jié)構(gòu)形式。二、建筑結(jié)構(gòu)選型的主要影響因素（1）建筑物的功能定位任何建筑物都是為了實(shí)現(xiàn)一定的功能，建筑物的功能設(shè)置對(duì)于其到結(jié) 構(gòu)選型具有十分重要的影響，尤其是在空間和體量的結(jié)構(gòu)架構(gòu)設(shè)計(jì)上，結(jié) 構(gòu)必須為功能服務(wù)。否則可能出現(xiàn)無(wú)用功，如大跨度的結(jié)構(gòu)就需要鋼筋混凝土與鋼混組合結(jié)構(gòu)一起，才能實(shí)現(xiàn)其功能訴求。（2）建筑結(jié)構(gòu)材料問(wèn)題建筑結(jié)構(gòu)需要各種各樣的建筑材料經(jīng)過(guò)加丁整合處理設(shè)計(jì)而成，建筑結(jié)構(gòu)對(duì)于建筑材料也有較大的依賴(lài)，一些特有的建筑建筑結(jié)構(gòu)形式更是如此，尤其是在當(dāng)前的一些“概念設(shè)計(jì)”中，新材料的出現(xiàn)使得建筑結(jié)構(gòu)的選型也受到了影響，得以以不同的方式和形象出現(xiàn)。（3）建筑成木

4、的影響根據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，結(jié)構(gòu)成本往往占到整個(gè)建筑總成本的70%以上，經(jīng)濟(jì)學(xué)“理性人”的假設(shè)告訴我們，投資者總是會(huì)進(jìn)行“成本-收益”核算，所以企業(yè)把資金投入企業(yè)，其根本H的就在于通過(guò)企業(yè)的產(chǎn)品和服務(wù) 實(shí)現(xiàn)資金的增值。因此在設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)建筑結(jié)構(gòu)之時(shí)，必須充分考慮到建筑成木的影響。（4）建筑方案及其規(guī)劃問(wèn)題在建筑結(jié)構(gòu)的選擇中，往往有多種多樣的建筑方案與規(guī)劃可供參考。不同的建筑方案與規(guī)劃有不同的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與之匹配。但是，我們?cè)俳ㄖY(jié) 構(gòu)設(shè)計(jì)的時(shí)候應(yīng)該綜合考慮各個(gè)方案的成本、難易及美學(xué)價(jià)值等多方面的影響，綜合考量，選擇一個(gè)科學(xué)合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案。(5)其他因素建筑結(jié)構(gòu)選型受到諸多因素的影響，除了前文所

5、論述的一些因素之外。還受到諸如地質(zhì)條件、文化環(huán)境、區(qū)位因素、未來(lái)發(fā)展戰(zhàn)略等諸多因索的影響。我們應(yīng)該從體系的思想出發(fā)，考慮整體性與綜合性，建筑結(jié)構(gòu) 選型的冃標(biāo)、內(nèi)容、原則、方法、實(shí)施途徑、模式、工作體系、運(yùn)行機(jī)制與工作評(píng)價(jià)等諸多方面加以體系性的研究與實(shí)踐。三、主要建筑結(jié)構(gòu)類(lèi)型及其基木情況(1) 框架體系框架體系的構(gòu)成包括梁柱框架、板柱框架。其受力特點(diǎn)有兩個(gè)，一是豎向荷載下梁的彎-剪，柱的彎-壓；二是水平荷載下整體傾覆,樓層剪力。在高抗震烈度地區(qū)不宜使用，一般多用于住宅樓，辦公樓，教學(xué)樓，綜合樓。要求鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)W20層，鋼結(jié)構(gòu)W 30層。在柱網(wǎng)布置方面，工業(yè)建筑一般采用內(nèi)廊式：邊

6、跨68米，中跨2.4-3米。或者等跨式: 雙跨時(shí)612米，多跨時(shí)68米；柱距6米，層高3. 6-5.4米。民用建筑則要求柱距：小柱距一1開(kāi)間；大柱距一2開(kāi)間。跨度：內(nèi)廊式6 8 + 2. 13 + 68,等跨式68 + 68 +68。此外，還有一些特殊的柱網(wǎng)結(jié)構(gòu)，具體結(jié)構(gòu)可以參考圖1。(2) 剪力墻體系體系構(gòu)成為全現(xiàn)澆剪力墻、大型板材墻、內(nèi)澆外砌、內(nèi)澆外掛。其建筑特點(diǎn)在于空間小，室內(nèi)整潔，無(wú)梁柱暴露。豎向荷載下墻體受壓。水平荷載下結(jié)構(gòu)如同懸臂深梁，受彎一剪。變形特點(diǎn)包括以下幾個(gè)方面。A, 當(dāng)層數(shù)較少，墻體高寬比4時(shí)，墻體以彎曲變形為主，側(cè)移曲線呈彎曲型; c,當(dāng)層數(shù)一般，墻體高寬比14時(shí)

7、。下面選取框架剪力墻體系進(jìn)行說(shuō)明。框架剪力墻體系山框架加剪力墻構(gòu)成。建筑特點(diǎn)為綜合體建筑的功能要求。框架提供大空間，建筑布置靈活；剪力墻的間距較密，空間小，建筑布置不靈活。結(jié)構(gòu)特點(diǎn)方面，框架結(jié)構(gòu)延性好，主要承擔(dān)豎向荷載。但抗推剛度小。剪力墻的抗推剛度大，抗側(cè)承載力高，承擔(dān)大部分水平荷載。應(yīng)該提高抗震能力，首先抗震墻應(yīng)避開(kāi)需要開(kāi)大洞口的墻體位置；其次，在獨(dú)立結(jié)構(gòu)單元端部，抗震墻距外墻二8米；再次，防震縫兩側(cè)不宜設(shè)成對(duì)的抗憲墻，縱向抗震墻不宜設(shè)在獨(dú)立結(jié)構(gòu)單元的兩端；最后，抗震墻宜用L T H 口形。抗震墻的數(shù)量一般要求一個(gè)獨(dú)立結(jié)構(gòu)單元內(nèi)，沿每一主軸方向，不少于3片，抗震墻的間距L和

8、樓蓋長(zhǎng)寬比L/B,具體可參考下表1。（3）豎筒挑托體系體系構(gòu)成包括豎筒：鋼筋混凝土墻筒，挑梁：懸挑長(zhǎng)度68米，承托6-10層。形式為懸臂深梁，箱形梁，空腹桁架。建筑特征為核心式平面布置，上大下小的建筑體型；結(jié)構(gòu)特征包扌舌以下兩點(diǎn)，一是質(zhì)量和剛度分布，a質(zhì)量重心偏高，傾覆力矩大；b剛度上大下小，底層側(cè)移大。二是抗震防線，a豎筒：唯一的抗震防線，底部形成塑性較出現(xiàn)機(jī)動(dòng)體系； b挑梁：豎向地震作用下彎矩剪力大。只有豎筒抗推，側(cè)移呈彎剪變形，并偏于彎曲型。在構(gòu)造時(shí)，要求豎筒底部?jī)?nèi)力設(shè)計(jì)值放人15,配筋加強(qiáng); 豎筒底部少開(kāi)洞，開(kāi)小洞，洞邊加框；混凝土強(qiáng)度等級(jí)：豎筒MC40,挑梁2C40；挑梁

9、根部斷面三05懸挑長(zhǎng)度；挑梁軸線宜位于豎筒筒壁。四、結(jié)語(yǔ)結(jié)構(gòu)布置是否合理，對(duì)結(jié)構(gòu)的安全性、實(shí)用性以及造價(jià)影響很大，確定合理的結(jié)構(gòu)布置，需要充分考慮建筑的功能、造型、荷載、高度、施工條件等，本文選取的是三種常見(jiàn)的造型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，此外，還有諸如筒中筒體系、框筒束體系、豎筒懸掛體系、主次框架體系、多筒一框架體系等等不一而足，需要根據(jù)具體的時(shí)間、地點(diǎn)和其他條件加以合理選擇。參考文獻(xiàn)：1 呂大剛，邢方亮，張世海等基于模糊規(guī)則推理的建筑結(jié)構(gòu)選型評(píng) 價(jià)系統(tǒng)J哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2003, 35 (10)： 1153-1155.2 曾鐵軍建筑結(jié)構(gòu)選型及其設(shè)計(jì)探討J城市建設(shè)理論研究(電子版)，2012, (36).3 潘錦熾建筑結(jié)構(gòu)選型的理論及應(yīng)用研究J 城市建設(shè)理論研究(電子版)，2012,(7).作者簡(jiǎn)介：胡耿，男，1967年7月出生，湖北省宜昌市當(dāng)陽(yáng)市人，大專(zhuān)學(xué)歷,工民建專(zhuān)業(yè)。現(xiàn)就職于湖北華宇高科建筑設(shè)計(jì)咨詢(xún)有限公司宜昌分公司當(dāng)陽(yáng) 辦事處，主要從事建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作，具有二十多年的工作經(jīng)驗(yàn)。

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