房屋设计分类范文

导语：如何才能写好一篇房屋设计分类，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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关键词：污水处理厂防雷设计防雷装置

中图分类号：S611文献标识码： A

0 引言

雷击是最为严重的自然灾害之一，广受人们关注，但是很多工厂在发展过程中对雷击的重视度不够以及技术不足，造成了重大的损失，因此做好防雷设计措施是十分必要的。随着城市生活的发展，需要污水处理厂来改善人民生活环境的意义也越来越大，如何防止雷电所带来的影响也是日益突出的问题。对污水处理厂及生活人员的人身安全具有重大的影响，同时也对设计人员在污水处理厂防雷设计中提出了更高的要求。

1 雷击及其危害

雷电，通常成为闪电，其形状主要有片状、线状和球状等，一种发生在自然界中的、无法预测的、不可控的自然现象。自古以来，闪电便是威胁人类生命财产安全的杀手之一，被列为世界十大自然灾害名录。在雷电灾害中，往往还有引起其他一些灾害，其中最严重的便是火灾。按照效应和危害方式划分，雷击可分为雷电感应和直接雷击两类。雷电感应又被称之为感应雷，直接雷击被称之为直击雷。

感应雷的产生主要是电云层与大地之间产生静电场，从而引发雷电放电，"I”型构成静电感应过电压，最终形成巨大的瞬变脉冲电磁场，形成感应雷。雷电感应产生的脉冲电磁，可以说无孔不入，容易造成电气仪表和电子设备的损坏或者失灵，尤其对自动化程度比较高的化工设备，构成巨大的威胁。

而直击雷指的是大气中带电雷云对大地或者其它物体直接放电而形成的雷击，其可产生电效用、机械力作用和热效应等，往往伴随着巨大的伤亡和破坏。其主要的特点是:首次放电释放的能量巨大，造成巨大伤亡和破坏，雷电流的幅值可以达到200kA。

2 防雷设计及等级分类

污水处理厂的防雷设计大致包含防雷分类、防雷措施、防雷装置等内容，结合污水处理厂的规模与工艺处理所需达到的要求，每个工程的防雷设计内容有所不同。

《雷规》规定各类防雷建筑物应设置外部防雷装置和内部防雷装置。外部防雷装置由接闪器、引下线和接地装置组成，内部防雷装置由防雷等电位连接和与外部防雷装置的间隔距离组成。各类防雷建筑物应采取防闪电电涌侵入的措施。以下污水处理厂各类建筑物的防雷措施仅针对第二类、第三类防雷建筑物。

按照《雷规》中的防雷分类，污水处理厂无第一类防雷建筑物；加氯间、污泥消化池、沼气柜、沼气过滤间、沼气压缩机房、沼气火柜等爆炸危险场所属于第二类防雷建筑物， 预计雷击次数大于 0.05 次/a 的火灾危险场所、 预计雷击次数大于 0.25次/a 的一般性民用建筑物或一般性工业建筑物属于第二类防雷建筑物；预计雷击次数大于或等于 0.01 次/a 且小于或等于0.05 次/a 的火灾危险场所、预计雷击次数大于 0.05 次/a，且小于或等于 0.25 次/a 的一般性民用建筑物或一般性工业建筑物属于第三类防雷建筑物。

3 建筑物的防雷措施

3.1 外部防雷装置

3.1.1 接闪器

污水处理厂各类防雷建筑物的接闪器可采用装设在建筑物上的接闪网、接闪带或接闪杆，也可采用由接闪网、接闪带或接闪杆混合组成的接闪器，沿屋角、屋脊、屋檐和檐角等易受雷击的部位敷设，在整个屋面组成的网格，第二类防雷建筑物为不大于 10m×10m 或 12m×8m，第三类防雷建筑物为不大于 20m×20m 或 24m×16m。

3.1.2 引下线

污水处理厂各类防雷建筑物的引下线可利用钢筋混凝土屋顶、梁、柱、基础内的钢筋，若设置专设引下线，数量不应小于 2 根，并应沿建筑物四周和内庭院四周均匀对称布置，其间距沿周长计算的距离，第二类防雷建筑物为不应大于 18m，第三类防雷建筑物为不应大于 25m。从雷电分流的角度，污水处理厂各类防雷建筑物在已设自然引下线的前提下， 不必再设置专设引下线， 只要条件许可，设置自然引下线是工程设计首选。

3.1.3 接地装置

污水处理厂各类防雷建筑物的接地装置可利用基础内钢筋网作为接地体，包括利用槽形、板形或条形基础的钢筋，也可在基础下面混凝土垫层内敷设人工环形基础接地体。采用共用接地装置的接地电阻应按 50Hz 电气装置的接地电阻确定，不应大于按人身安全所确定的接地电阻值。

3.1.4 装置连接

污水处理厂各类防雷建（构）筑物的外部防雷装置中接闪器、引下线、接地装置应可靠连接，对于连接方式，《雷规》中明确提出：构件内有箍筋连接的钢筋或成网状的钢筋，其箍筋与钢筋、钢筋与钢筋应采用土建施工的绑扎法、螺丝、对焊或搭焊连接。 单根钢筋、圆钢或外引预埋连接板、线与构件内钢筋应焊接或采用螺栓紧固的卡夹器连接。 构件之间必须连接成电气通路。 在设计时应同结构设计专业配合，明确相应装置的连接措施。

3.1.5 防闪电感应的措施

污水处理厂第二类防雷建筑物中的危险建筑物、 爆炸危险场所应采取防闪电感应的措施，具体做法可见《雷规》中相应的规定。

3.2 内部防雷装置

3.2.1 防雷等电位连接

内部防雷装置应防止由于雷电流流经外部防雷装置或建筑物的其它导电部分而在需要保护的建筑物内发生危险的火花放电，为避免产生这类危险的火花放电，必须做防雷等电位连接。

防雷等电位连接就是将防雷装置与下列诸物体之间互相连接以实现等电位：金属装置，建筑物金属体，建筑物内系统，从外部引入建筑物的外来导电物体和线路。

在那些自然等电位连接不能提供电气贯通之处用等电位连接导体，在用等电位连接导体做直接连接不可行之处用电涌保护器（SPD）连接；在不允许用等电位连接导体做直接连接之处用隔离放电间隙（ISG）连接。

3.2.2 电涌保护器

电涌保护器的作用是快速泄放电涌电流，有效限制电涌电压，这两个功能是同时获得的，即在泄流过程中达到泄压，使电气、电子设备受到保护。设置电涌保护器是保证外部防雷装置中防闪电电涌侵入措施及内部防雷装置中防雷等电位连接的重要措施。

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【关键词】房屋建筑；结构设计；优化技术

1 房屋结构设计技术的内涵及优化意义

房屋建筑结构的设计可以提高建筑物的整体效果，在相互协调之间可以感受到空间的效果，从而实现优化设计的效果，达到设计的最终目的。在建筑结构的设计中，可以增家房屋的经济性、安全性、舒适性和美观性。所以房屋设计优化技术的应用可以最终达到“物美价廉”的效果，能够减少建筑结构的投资，保证建筑物的整体质量，从中获得最大的收益。在我国当前的房屋建设中，房屋的结构还存在一定的不合理性，所以设计人员还应该不断提升自身的专业素质和设计水平，同时还应该用有限空间资源进行结构设计，提高房屋建筑结构质量，促进我国资源的最大化利用，进而提升我国房屋的建筑水平，实现我国经济的快速发展，人民生活水平的进一步提升。

房屋结构设计中采用优化设计技术可以降低房屋的工程造价。在进行优化的过程中能够科学的应用材料的性能，实现材料的应用，从而协调好内部的环境。尤其是随着我国城市的发展，高层建筑物的出现，使得建筑墙体的面积好柱体的体积增加，导致结构自重增大，同时其他材料的应用都会相应的增加。但是如果采用结构的优化技术，设计人员在进行设计时会降低层高，这样能够提高建筑抗震能力，缩短两建筑之间的日照距离，间接的就节约了建筑用地。如果在同样的建筑面积中进行房屋的建设，不同的平面形状对材料的使用量也会不同。比如选择圆形或者正方形时，建筑的外墙长度就会越小，装修使用的材料也会大大减少，进而达到设计的目的。

2 房屋结构设计中优化设计技术

2.1 房屋地基问题

在进行房屋结构的优化过程中，一般技术设计人员过于重视房屋的外形以及整体结构的质量，从而忽视了对地基质量的关注，最后影响到整个建筑的结构。主要表现为，设计人员在进行房屋结构的设计过程中，对于地基较软的房屋来说，设计人员没有给予足够的认识，导致房屋的地基不稳，进而影响到房屋结构的安全性。如果设计人员只是根据个人经验使用砂层来提高地基的承载力，而对它的宽度以及厚度没有进行设计，可能会导致资源的浪费。所以在对房屋建筑结构进行优化设计时，设计人员还应该注重房屋地基问题，完善整个房屋建筑结构的资料，详细勘探相应的地质状况，进而做出比较科学合理的优化设计方案，提高整个建筑地基的质量。

2.2 建筑承重力问题

在一般的房屋结构的设计中，房屋结构的承重力设计主要是通过楼板来进行的，在进行相应的建设时会将那些没有承重力的墙体安放在楼板山。随后还将这些计算到同等效果的荷载力范围内，同样在进行楼板的配筋时也会应用相同数据进行计算。有时设计人员还会将立砖斜砌隔墙顶位置，最终导致楼板的顶层出现相应的裂缝问题。所以在对承重力进行设计时要充分考虑房屋的承载力，掌握准确的数据，提高设计的质量水平。

2.3 房屋构造柱问题

房屋构造柱的质量问题将会影响到房屋的整体承载力以及房屋的结构，所以在进行相应的设计时设计人员要格外注意。一般情况下构造能够设计为单一的受力柱，它的横截面积以及配筋需要达到规范砼的规格要求。如果构筑体被当做承重的主体时，这样就会造成构筑体的受力提前，进而会限制构筑体对房屋结构拉束功能，对整个房屋建筑结构产生不良的影响。除此之外，如果构造出充当承重柱，柱底部就会导致抗压力的超负荷，最终会出现裂缝，进而会影响建筑整体结构的安全性。所以在实际的设计过程中处于承重梁下的柱体的承重力应该要达到相关的标准，这样才能够保证承重的重量，提高建筑的整体结构性能，达到设计的要求，保证建筑结构优化设计。

3 结构设计优化技术的应用

3.1 概念性设计理念

所谓的概念性设计理念就是指在一些不能够使用具体数据进行建筑施工时采用的一种房屋建筑优化设计的方法。在这样的理念指导下，可以对相同的房屋结构建筑方案，采用不同的建筑结构设计。同时在确定好相应的房屋结构后，还可以对荷载相同的房屋进行不同的优化设计分析。这样的分析需要结合房屋的具体状况，进而保证设计的质量。在设计的过程中设计施工所要用到的数据参数和材料具有不确定性，所以导致设计的细节上会存在不同。而在这样的情况下，无法实现计算机的计算，所以采用概念性设计理念能够更好的达到设计的效果，实现设计目的。

3.2 提高结构设计初期计划方案质量

房屋结构设计初期的计划方案质量将会直接影响到施工建筑的成本，所以在进行设计时首先应该要提高初期方案计划制定时房屋设计人员的积极参与性，考虑到房屋结构优化的科学性，提高设计人员的创新能力，加大创新设计改革，最终提高创新设计的质量。但是在实际的设计过程中，一般对结构设计初期人员的参与意识不强，这样就会加大房屋结构优化技术的难度，进而会降低设计的质量水平，增加相应的建筑投资。所以在进行房屋建筑结构的优化设计时，应该要依据房屋的结构来进行优化方案的设计和选择，减少不必要的投资，进而能够节省更多的资金，实现经济和社会效益。

3.3 房屋抗震优化方案

在进行房屋结构的设计时，不仅要保证房屋的美观性和经济性，最重要的是要保证它的安全性，这样才能够保证人民的生命财产安全。我国作为一个多地震的国家，所以在进行房屋结构的设计时应该要充分考虑到房屋的抗震能力和抗震水平，提高房屋结构的稳定性。一般情况下，地震对建筑物的损害程度较大，设计人员在进行设计时要保证建筑的均匀刚度。例如。可以进行对称的设计以及延性的结构设计等。这样的设计可以提高房屋结构的脆性防御力，进一步减小地震对房屋的破坏。除此之外，在进行房屋的抗震设计时，还应该要考虑钢筋的使用情况，对钢筋进行不同的分类，在结合相关的设计理念，在减少钢筋材料的使用时还能够保证建筑的质量水平。同时设计人员也哟对现浇板的规格进行规范，一般情况下，现浇板的拐角容易出现裂缝现象，所以设计人员可以采用矩形的现浇板来降低这一现象的发生率，提高建筑结构的整体性能，保证建筑质量。

4 总结

总之，在房屋结构设计中优化设计必不可少，它可以促进我房屋建筑更好的发展前景。所以说房屋结构优化设计能够保证房屋的质量，同时还能够提高房屋空间的利用率。在这样的结构环境中生活，能够让人感到舒心，从而提高生人民的生活水平，不断满足当前人们房屋居住环境的需求，同时也能够保证我国建筑事业的进步。

参考文献：

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关键词：大跨度房屋 钢结构 设计分析

中图分类号：TU391 文献标识码：A 文章编号：

1、前言

随着社会的发展与进步，钢结构在大跨度房屋设计中应用越来越广泛。钢结构相较于其他的材料结构有其鲜明的优点，比如有足够高的材料强度、较好的塑性和韧性、简单的制造工艺和较短的施工周期等。在实际的工程应用中，应该科学的对钢材进行筛选，尽可能的选择有较高强度和性价比相对高的钢材；在其结构选择上，根据其标准要求合理的选择相应的结构方案；在其连接处的设计中，尽量采用较为简单的力学传递结构，满足其应有的运动要求。此外，在实际的钢结构设计中，还要使钢结构在实际应用过程中满足其各个参数的要求，并根据实际需要做好防火和防腐等方面的设计。所以，应该优先选择通用性的钢结构构件，减少其制作安装的流程，提高材料的实用性。

2、大跨度房屋主要的钢结构划分

根据刚性差异，大跨度房屋钢结构可以分成以下三种：刚性结构、柔性结构和杂交结构。其中，杂交结构可以用两种方式来获得，一种是通过刚性结构和柔性结构的有机组合，另一种是利用变更传统结构的特点，这里我们更多来讨论刚性大跨度房屋和柔性大跨度房屋。

2.1刚性大跨度房屋结构

刚性大跨度房屋的组成结构主要包括钢梁和钢相架，且它们自身的刚度决定着刚性大跨度房屋总体的机构刚度。所谓的空间网格结构就是指结构组成是规则的空间单元，而空间结构的定义与其正好相反。

空间网格结构的形式主要有网站结构、网壳结构、组合网架结构和预应力网架结构等。空间网格结构一般由钢杆件组成，有众多优点，比如合理的受力、简单方便的计算过程、较大的刚度、优良的抗震性能、丰富的造型、较强的适应性等。

空间结构一般由钢梁或者钢析架组成，在跨度较大的情况下还应该用预拉力索来增加结构的刚度、减少钢的用量。除了与空间网格结构相同的优点之外，还有其它优点。如简单的结构体系、 更容易表现建筑造型。不过与空间网格结构作对比时，还有一些不足，如较多较复杂的构件和节点类型，较为繁琐的制作过程。

2.2柔性大跨度房屋钢结构

从受力体系来看，柔性大跨度结构可分为竖直平面、水平层面以及空间三大类。竖直平面受力体系包括张力弦屋架、预张力索衍架体系。水平层面受力体系包括单层预张力索网体系和张力膜结构体系。空间受力体系包括空间预张力索网格体系、索弯顶和张拉集成体系。

3、结构设计存在的问题及分析

3.1存在的问题

由于大跨度房屋钢结构有其他各种材料结构不可代替的优越性，使得它越来越被广大的遇着所接受，相应的跨度也越来越大，超过30米跨度的房屋结构已经屡见不鲜。但是因为钢材的多用性和实用性，钢材的价格波动较大，二钢柱的用量往往大于钢梁的用量，又因为防火涂料的昂贵性，从而使得不少的技术人员提出并采用了传统的的钢筋混凝土柱和H钢屋梁来代替原先设计中的钢材。实际上，这些设计的内容已经给相关的设计人员带来了一种新的设计理念和设计结构体系。但是由于我国目前并没有针对此种结构设定专门的参数，使得此种结构方式在实际中容易出现细节的含糊，给房屋的安全带来不必要的隐患。所以对于此种结构，应该先对其在实际中需求的参数极限值进行详细的分析和探究，清楚的认识其内部的受力特点，这样才能使得整个结构更加的合理和安全。

3.2结构计算应考虑的问题

对于上述问题中用传统的钢筋混凝土柱和H钢屋梁来代替原先设计中的材料的结构体系，如果没有设置拉杆，就会使得计算过程变得极为繁琐，但如果无视其跨度的大小，仅仅采用通常平面系的计算机软件计算，则会给结构留下一定的安全隐患。就目前而言，平面杆系计算机软件是在两个基本的假设基础上进行各种受力分析的，第一是平截面假设，即每一个构件受力过程中杆件的截面不变；第二是杆件相互之间的夹角不变，即在实际的受力中，钢梁和钢柱之间的夹角相互保持不变。这种假设主要是为了门式钢架而设定的，基本符合受力简图，但是这种假设对于当下的结构不适用，也不符合其受力简图。其具体在于先下的人字型的钢梁的推理过大，因为拱脚没有相应的拉杆或者柱没有充足的抗推力，构件就会产生很大的水平位移，造成钢梁夹角的改变，这与前面的两个假设中的夹角不变假设相互冲突，不便于计算；其次，因为拱脚水平位移加大，钢筋混凝土有了其附加的弯矩，即存在二阶效应问题，但是相应的软件计算中由没有考虑二阶效应。擦外，由于悬索效应的影响，位于屋面上的钢梁内力将会急剧的增加，其剪力也会急剧的增加，造成更加不利的情况，这些都是目前的计算机软件不能解决的问题，所以电算的结果势必会有很大的误差，直接利用电算结果进行设计显然是不合理的，会有其必然的安全隐患。

4、大跨度房屋钢结构的设计要点

按照荷载类型，大跨度房屋的荷载主要可分为永久荷载、可变荷载和偶然荷载。其中，永久荷载的代表值采用的是标准值。可变荷载的代表值则根据设计要求采用标准值、组合值、频遇值或准永久值。而偶然荷载的代表值则通过建筑结构使用的特点来确定。

4.1 永久荷载

永久主要是指屋盖结构自重和屋面覆盖材料自重。在大跨度房屋结构方面主要是利用一些经验公式或者是计算机的软件来计算屋盖机构的自重。但是要注意的是，如果在整个系统中有擦体系的话，还要注意擦条的自重。其中屋面覆盖材料的自重主要是根据实际的情况来统计和计算所有相关机构和材料的自重。

4.2 可变荷载

在大跨度房屋钢结构的应用中，可变荷载有以下几种。

(1)屋面活荷载。一般由屋面的水平投影面来决定。对于不上人屋面，其屋面均布荷载采用标准值0.5kN/m2，但是当施工力度或者是维修程度较为严重的时候，应该按照其实际的情况进行具体的采用，或者在施工的过程中采取特殊的举措，例如上人屋面,屋面均布活荷载标准值采用2.0kN/m2。

(2)雪载荷。屋面的雪载荷主要由屋面的形状以及风向决定的。在大多数的情况下，屋面的雪载荷往往小于本雪压。其主要的原因是因为雪花从坡度大的曲面屋顶滑落，位于平屋顶上的雪被风刮下，有时候雪还会屋顶的散热所融化。但是有时候也会产生积雪，此时应该考虑使用较大的雪载荷，以避免屋顶所收载荷过大而引发一些不必要的麻烦。

(3)风荷载。风荷载是指当建筑物阻碍空气的流动，在建筑物的表面形成的压力或者吸力。风荷载具有静力和动力两种特点，其静力部分主要是稳定风，动力部分主要是脉动风。其中稳定风可以根据静力学求得，而动脉风应根据动力学理论知识求得。

(4)温度作用。

在由于温度变化而出现温差的情况下，因打垮的房屋钢结构的杆件不能自由的变形，从而会在杆件中产生应力，这种应力被称为温度应力。当年的最高温度或者最低温度会影响温差以及结构合拢时的温度，所以在设计中需要考虑这一点。至于温度应力的计算则需要参考空间结构的相关规定。

(5)支座位移。

由于位移的不均匀沉降而引起大跨度房屋钢结构的构件内附加应力。

4.3 偶然荷载

在分析大跨度房屋钢结构的过程中，偶然荷载主要指的是地震作用。建筑物因为地面运动而产生的一种惯性作用就是地震作用，属于一种动力作用。它的大小不仅和结构的固定振动特性有关，由和地面运动的特性有关。

5、结语

随着社会经济的发展，大跨度房屋结构设计已经成为了当今社会的发展主流，大跨度房屋的结构设计也会随着人们的需求有其新的意义和内涵。作为一个大跨度房屋钢结构的设计者，在当下更应该对钢结构的发展和其核心的内容进行深入的了解，积极的借鉴国内外其他区域的大跨度房屋钢结构的设计理念和设计经验，充实自身的设计思路和对整个设计系统的规划，从而使得大跨度房屋钢结构设计在未来有其新颖性和创新性。

6、参考文献

[1] 郭彦林,王小安,张庆林,姜子钦.波浪腹板门式刚架轻型房屋钢结构设理论及应用[J].建筑结构,2011,04:11-19.

[2] 郭彦林,刘锋,兰涛,姜子钦,陈航.波浪腹板构件的设计原理与工程应用[J].施工技术,2012,14:20-25.

[3] 王元清,石永久,陈全.大跨度预应力混凝土空心板及其在多层轻型房屋钢结构中的应用[J].新型建筑材料,2004,02:59-61.

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Abstract: One of the most important problems in housing design of soft soil foundation, is to prevent the foundation caused by uneven settlement, causing some damage to buildings. Through the foundation design for soft soil foundation to select reasonable, it can meet the requirements of buildings. According to the principles and requirements of the design of soft soil foundation, matters needing attention in design of the soft soil foundation are analyzed, the method used to design some soft soil foundation.

Key words: soft soil foundation; foundation design; research

中图分类号：TU2