建筑物的设计包括建筑设计、结构设计、给排水设计、暖气通风设计和电气设计。每一部分都要的设计都要围绕4个基本要求:功能要求、美观要求、经济要求和环保要求。
建筑结构是一个建筑物发挥其使用功能的基础,结构设计是建筑物设计的一个重要组成部分。可以分为以下几个过程:1.方案设计。2.结构分析。3.构件设计。4.绘施工图。
1.方案设计方案设计为初步设计,包括结构选型、结构布置和主要构件的截面尺寸的估算。
(1)结构选型结构选型包括上部结构选型和基础选型。主要依据建筑物的功能要求,场地情况,施工条件、工期要求等。来确定结构的体型(层数),材料结构,主体的结构形式。
(2)结构布置结构布置包括定位轴线、构件布置和设置变形缝。定位轴线来确定所有结构构件的水平位置,一般有横向定位轴线和纵向定位轴线,当建筑平面形状复杂时,还采用斜向定位轴线。横向从左到右用①、②、③、④、⑤...表示;纵向定位轴线由下至上圈A...表示。构件布置即确定构件的位置,包括平面位置和竖向位置。平面位置通过定位轴线的关系加以确定,竖向位置用标高来确定。标高分为建筑标高和结构标高。建筑标高指建筑物建造完毕应有的标高,结构标高指结构构件表面的标高。
变形缝包括伸缩缝、沉降缝、和防震缝。设置伸缩缝是为了避免因房屋长度和宽度过大,温度变化导致结构内部产生很大的温度应力,造成对结构和非结构构件的损坏。设置沉降缝是为了避免因建筑物不同部位的结构类型、层数、荷载或地质情况不同导致不均匀沉降过大,引起结构或非结构构件的损坏。设置防震缝是为了避免建筑物不同部分因质量或刚度的不同,在地震发生时具有不同的震动频率而相互碰撞导致损坏。
(3)结构截面尺寸估算为了进行结构分析,结构布置完成后需要估算构件的截面尺寸。构件截面尺寸一般先根据变形条件和稳定条件,利用经验公式确定,截面设计发现不满足时再作调整。
2.结构分析结构分析是要计算结构在各种作用下的效应,它是结构设计的重要内容。结构分析的核心问题是计算模型的确定,包括计算简图和采用的计算理论。(1)计算计算简图时,需要对实际结构进行简化假定。简化过程应遵循三个原则:尽可能反应结构的实际受力特性:偏于安全和简单。为了得到接近实际受力状况的计算简图,需要对各影响因素进行分析,抓住主要因素,对于一些影响较大而又难于在模型中考虑的因素,应通过其他措施进行弥补。由于计算简图是实际结构的一种简化、近似所以在采用某一计算简图时,一定要了解其与实际结构的差别以及差别的变化规律,即哪些情况下差别比较大或比较下,了解其适用范围。(2)计算理论结构分析所采用的计算理论可以分为线弹性理论、塑性理论和非线性理论。线弹性理论最为成熟,应用最为广泛。线弹性理论假定材料和构件均是线弹性的,根据线弹性理论计算的作用效应与作用成正比。
3.构造设计构件设计包括截面设计和节点设计两个部分。对于混凝土结构,截面设计称为配筋计算,因为截面尺寸在方案设计阶段已初步确定,构件设计阶段所做的工作是确定钢筋的类型、放置位置和数量。节点设计也称为连接设计。对于钢结构,节点设计比截面设计更为重要。构造设计由两项工作内容:计算和构造。在结构设计中一部分内容是根据计算确定的,而另一部分内容是根据构造规定确定的。Kaiyun App下载 全站Kaiyun App下载 全站