建筑結構設計不規則性問題的分析

黃遠強

廣東廣龍建筑設計有限公司

建筑結構設計不規則性問題的分析

黃遠強

廣東廣龍建筑設計有限公司

建筑結構設計是一項復雜的工作內容，并且在這個過程中受到的影響因素也比較多，尤其是一些不規則性問題不可避免，對于建筑結構的穩定性造成了很大的影響，對此在本文中筆者將從建筑結構設計不規則性分類出發，從而提出以下解決建筑結構設計不規則性問題措施，希望能夠滿足建筑結構穩定性要求。

建筑結構設計；不規則性；問題

1 前言

建筑結構不規則性就是指在建筑工程之中，由于受到平面布局、水平或者垂直受力影響，從而導致建筑結構不規則，這對于建筑結構質量或者穩定性造成了嚴重的影響，因此在今后的建筑結構設計過程中，必須要加強建筑結構設計不規則性問題研究，從而為建筑企業創造更高的經濟效益，推動我國建筑行業穩固發展。

2 建筑結構設計不規則性分類

在進行建筑結構設計時，所表現出的不規則性主要分為兩種，即平面結構不規則與豎向結構不規則，首先平面結合不規則是最常見的一種建筑結構設計不規則表現，具體而言主要體現在以下三個方面，①不規則扭轉，在對不規則扭轉進行判斷時，設計者可以從建筑物的彈性水平位移進行判斷。②不規則凹凸，在進行建筑結構設計時，設計者可以從建筑物的投影方向以及投影尺寸去進行對凹凸值進行判斷，并且在這個過程中要求建筑結構中凹進去的一側不能小于30%，這樣可以防止建筑出現變形[1]。③局部樓板不連續性，關于不連續判斷可以從建筑物結構的平面剛度變化或者樓面面積出發。其次是豎向結構不規則，體現在以下四個方面，①不規則傾向剛度，在設計過程中要求不規則設計剛度值要小于70%，并且建筑物本身與周邊建筑物的平均剛度值控制在80%以內。②豎向抗側力構建不連續性，建筑物的豎向結構，抗側力構建應該注重從水平方向到垂直方向的傳遞。③樓層承載能力不均勻，這要求設計人員樓層受力程度應該低于80%。④樓層質量不均勻性，也就是和下一層相比，應該高出上一層的1.5倍。

3 解決建筑結構設計不規則性問題措施

3.1 減少偏心距

有數據顯示建筑結構之所以會出現扭轉與建筑物偏心距有著絕對的關系，并且兩種之間呈線性函數關系，因此在進行建筑結構設計時，為了防止出現扭轉現象，提升建筑物結構設計規則性，在進行建筑結構設計時，就必須要不斷的減少偏心距，這樣才能通過線性函數調節，從而使整體的建筑結構更加的平均分布，而減少偏心距的方法有很多種，如通過詳細的數據計算，從而對主體結構以及平面空間分布進行調整，并且在設計圖紙之中，將建筑結構的重量核心與剛度中心位置進行標注，除此之外，在進行偏心距調節時，還可以采用數據分析的方式，從而對建筑結構剛度進行重新分布，這樣可以對核心較遠的抗側力進行調整。

3.2 提高建筑結構抗扭承載力

在進行建筑結構設計時，會受到很多的因素影響，這些因素造成了建筑結構的不規則性轉變，因此在進行建筑結構設計時提高建筑結構抗扭承載力就顯得越發重要[2]。對此美國IBC規范曾經做出一個這樣的調查，其發現在進行建筑結構設計時，每增加一個計算扭矩，地震扭矩也就是質心與剛心不重合時，就會與附加扭矩等比例放大，并且當位移小于等于1.2時，放大系數就會等于1，而當位移大于1.2時，位移系數也會大于1，由此可以看出，在附加扭矩不斷增大的過程中，抗承載能力也會不斷增加，而這會增加偏心距，而通過上述文章介紹也可以發現，偏心距是導致建筑結構設計不規則的主要原因，因此提高建筑結構抗扭承載力，是可以解決建筑結構設計不規則性問題的有效措施。

3.3 提高建筑物抗震性能

在進行建筑物結構設計時，可以分為主體設計與基礎設計兩個部分，其中主體設計是建筑結構設計的重點內容，而在進行建筑物主體設計時，絕對不能忽視建筑物邊緣構件的設計內容，因此從某個角度分析，建筑結構邊緣設計對于建筑結構物的整體質量具有絕對的影響，而通過以往的相關研究中發現，建筑結構抗剪性設計有利于提升建筑邊緣結構性能，尤其是當建筑物長期處于非彈性階段時，當受到地震或者外力作用時，易出現一些偏心問題，從而導致建筑結構出現不規則性，因此在進行建筑結構設計時，能夠提升抗震性能，強化建筑物邊緣結構設計的抗剪強度，這可以從本質上提升建筑物的抗外力作用，從而發揮出建筑物的彈性作用，滿足建筑物規則性要求[3]。

3.4 提高建筑抗側剛度

在進行建筑結構設計時，提高建筑物的抗側剛度是有助于解決建筑物結構設計不規則性問題的，并且通過以往的數據調查研究發現，當建筑物主體結構出現扭轉效應時，會與自我震動周期出現一個平方值函數關系，利用這種比例關系進行建筑結構設計可以減低建筑結構自我診斷周期，并且消除主體結構的扭轉效應，為此在進行建筑結構設計時，應該采用科學的計算調整方法，從而對墻體長度與墻體厚度進行調節，進而使建筑結構剛度遠離中心墻體，并且采取邊緣裝置柱梁的方式，從而對主體結構震動周期進行調整，這樣有利于建筑結構剛度值的提升，從而實現改善扭轉剛度的目的。

4 總結

在經濟建設迅速發展的過程中，建筑行業迅速崛起，在這個過程中對于建筑結構設計要求也在不斷的提升，而在進行建筑結構設計過程中，不可避免的會出現一些不規則設計現象，這也為建筑結構設計增添了難度，因此為了能夠更好的滿足建筑結構合理設計要求，設計人員必須要加大建筑結構設計不規則性問題分析研究，從而不斷的提高建筑結構設計的質量，滿足建筑結構設計的需求，從而實現建筑結構設計工作的順利完成，促進建筑行業長遠發展。

[1]曹軍.高層建筑結構設計中平面不規則問題的分析與抗震措施[J].中華建設,2015(12).

[2]韓輝.基于高層建筑結構設計中平面不規則問題的分析與處理[J].中外建筑,2015(5).

[3]丁海鵬,尹豐,官蕊.針對建筑結構設計中不規則設計問題分析與探討[J].建筑知識,2016(3).