房屋建筑及结构设计范文

时间:2023-07-19 17:38:09

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房屋建筑及结构设计

篇1

关键词:房屋建筑;设计原则;方法

中图分类号: TU318 文献标识码: A 文章编号:

建筑是凝固的艺术,随着我国国民经济的高速增长,带动了建筑业的快速、持续的发展。同时,随着社会经济的发展和人们生活水平的提高,对建筑结构设计也提出了更高的要求。房屋建筑结构设计质量的好坏,直接关系到建设使用者的生命与财产安全,高质量的建筑结构设计能够赢得广大人民群众的一致好评,能够帮助企业树立良好的社会信誉和品牌形象。因此,房屋建筑的结构设计是至关重要的,设计人员一定要严格遵守相关设计规范和标准,坚持正确的设计原则和方法,尤其是对于房屋建筑物的关键部位要给予重点关注,确保建筑结构设计工作的水平和质量,为房屋建筑工程项目的顺利开展和高质量施工奠定良好的基础。

1 房屋建筑结构设计原则

房屋建筑结构设计的最根本目标就是要保证房屋建设项目的实用性和安全性,更好的满足建筑用户对建筑物的各项需求。如果无法保证建筑的结构设计水平,轻则会影响到建筑物的使用寿命,严重的甚至会引发不同程度的建筑安全事故,造成不必要的生命财产损失或经济纠纷。建筑结构设计人员在实际工作中,一定严格遵循以下几点:

1.1 善于把握建筑结构设计的重点和难点,做到“抓大放小”,增强设计工作的针对性,对于房屋建筑的关键部位,如基础、屋顶、楼梯等,一定要投入充足的时间和精力,确保建筑物关键环节的设计质量。

1.2 要通过多项设计举措,确保房屋建筑结构设计的安全性。安全是建筑结构设计过程中需要考虑的第一要素,只有在设计环节构建多条安全防线,才能更好的保证建筑用户的人身安全和财产安全。

1.3 房屋结构设计要坚持“打通关节、保持平衡”的原则。这主要是为了使建筑长期处于原始的静态下,因为当建筑物内部力量不均衡时,建筑物构建之间的静态平衡也将被打破,这时建筑物的整体结构和稳定性就会发生变化,建筑结构设计人员在设计过程中一定要考虑到这种情况,通过有效的设计措施和方法,避免建筑物构件相聚后导致的静态失衡。

1.4 房屋建筑结构设计还要坚持“刚柔相济”的原则,这有助于建筑物综合职能的实现和发挥。如果房屋建筑结构刚性太强的话,那么变形能力就越差,当一个强大的摧残力(如地震)在一瞬间袭击时,房屋建筑需要承受的应力相当的大,首先房屋建筑结构局部破坏,最后整体全部毁灭;而太柔的房屋建筑结构虽然具有很好的形变能力,可以很好地削减外力,但容易造成形变过大而无法使用甚至全体倾覆。对于一个房屋建筑结构体系而言,刚度和柔性要保持适中的比例,这需要具体问题具体分析,需要综合考虑各种因素,如当地的地质、水文、气候等因素。

2 房屋建筑结构设计的基本方法

2.1 结构平面图的设计

设计人员在进行结构平面的设计与制作时,首先要做的就是对房屋建筑的施工环境和地质环境进行考察,增强结构平面图设计的针对性和合理性。当房屋建筑位于抗震设防烈度在七度以及以上区域时,建筑结构设计人员必须通过计算机的结构软件进行建模计算。而当抗震设防烈度低于七度时,结构设计人员可以在遵守基本抗震规范的基础上,不进行建筑截面的抗震验算。因此,这时建筑设计人员可以不通过计算机结构软件进行建模计算,而是采取直接设计的方式,这有助于提高房屋建筑结构设计的效率。但是,设计人员必须对房屋建筑结构的局部受压情况和整体受压情况进行综合考虑,确保结构平面图的设计效果和设计质量。

2.2 楼梯结构设计

房屋建筑设计人员在进行楼梯结构设计时,要注意以下几个问题:(1)对于楼梯在个别位置上的不适,可以使用折板楼梯。折板楼梯钢筋在内折角处要断开分别锚固防止局部的应力集中;(2)楼梯高度的设计必须符合房屋建筑的基本要求,并保持各个楼层在位置上的一致性;(3)要确保建筑楼梯设计的扰度;(4)要避免首段梯板基础的沉降,必要时可以增加梯梁的设计,提高首段梯板基础的应力;(5)要重视梁下的净空要求和楼梯梯板的宽度。

2.3 屋顶结构图的设计

当房屋建筑的屋顶结构是坡面时,主要使用折板式和梁板式两种结构处理方法。其中,在房屋建筑的屋脊线和坡度相对简单、板跨度较小、建筑平面比较规整的情况下,一般使用折板式,相反的情况下一般采用梁板式,两种结构设计方法都是偏心受拉构件结构,要注意板配筋的处理方式和板厚的设计厚度。同时,为了便于建筑施工人员对结构图的准确理解,结构设计人员必须要有足够的结构设计意识和空间概念,对房屋建筑的整体功能和设计需求有一个整体上的把握,注重同建筑施工人员的沟通与协调。例如,在设计梁板的折角时,钢筋的布置应有大样示意图;坡屋面板的平面画法,应尽量采用大样详图和剖面示意图相结合 的方式。

2.4 基础结构设计

作为房屋建筑的基础,其设计的重要性不言而喻,设计人员在对建筑施工环境进行充分调研、选择合理结构基础的同时,还需要做好以下几点:(1)要根据房屋建筑结构使用寿命和结构耐力的各种要求,选择合理的混凝土标号;(2)在建筑基础的配筋设计环节,要合理控制基础的配筋率;(3)在设计条基交接部位的钢筋设置时,建筑结构设计工作人员要注重标准图和详图的选用,确保建筑施工人员能够更好的理解设计意图;(4)不能反复利用条基交叉处的基底面积,并严格控制建筑基础的宽度,尤其是在房屋局部墙体中有较大荷载时,同样需要对基础的宽度进行调整;(5)在对建筑基础的构造柱进行设计时,要确保其定位的准确性和合理性。

2.5 大样详图的绘制

在对建筑详图进行准确绘制的前提下,大样详图的绘制可以以建筑详图为参考依据,也可以以前期的详图为基础进行完善。其中,建筑结构设计人员不容忽视的问题是,一定要确保建筑结构在整体和局部上的受力合理性以及建筑施工的方便性,确保后期建筑施工工作的顺利开展。同时,对外形尺寸和标高的绘制,也要确保其与建筑专业在协调上的一致性。

2.6 抗震结构设计

对一般多层砌体住宅结构,应优先采用纵横墙共同承重或横墙承重的结构体系:纵横墙的布置要做到均匀对称,沿平面内宜对齐,沿竖向应上下连续。而对应钢筋砼多、高层结构住宅,则需要注意以下两点:(1)框架与抗震墙等抗侧力结构应双向布置,以便各自承担来自平行于该抗侧力结构平面方向的地震力;(2)框剪体系的各抗侧力结构要形成空间共同工作状态,除了控制抗震墙之间楼、屋盖的长宽比及保证抗震墙本身的刚度外,还需采取措施,保证楼、屋盖的整体性及其与抗震墙的可靠连接。

3 总结

随着我国社会经济的发展,城镇化战略的贯彻与实施,房屋建筑建设与结构设计的数量和规模还将进一步扩大,作为决定企业经济效益和建筑物整体质量的关键环节,建筑结构设计人员一定严格遵守结构设计的相关原则、法规和标准,坚持正确的建筑设计方法,对于在建筑结构中出现的问题和难点,有及时采取有针对性的整改措施和应对策略,确保房屋建筑工程项目的正常运转,促进房屋建筑工程经济效益和社会效益的顺利实现。

参考文献

[1]孙玲玲, 闫金环. 浅谈房屋建筑结构设计要点[J]. 科技促进发展(应用版), 2011,(04)

[2]邢贵龙. 建筑结构概念设计的优化措施分析[J]. 中国新技术新产品, 2011,(01)

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关键词:房屋建筑;结构设计;问题;措施

中图分类号:TU318文献标识码: A

一、房屋建筑结构设计中的常见问题

1、地基与基础设计问题

施工之前只对地面以上建筑结构进行详细设计,对于地基的处理只是凭借经验进行。任何房屋建筑在进行施工之前都要进行地基处理,但是真能做到正确的进行地基处理的很少,一般都是根据周边房屋建筑时对地基的处理方法或者建筑公司常用的对地基处理方法进行地基处理。这样的经验处理方法危害很大,因为不同的建筑,对地基处理的要求不同,并且不同的地方,地质不同,处理方法就更不相同。所以在进行建筑之前,应对施工现场的地质进行详细勘测,综合多方面的资料,详细进行分析,最后在地基设计完成之后再进行地面以上建筑设计。

很多设计者对地基换土垫层的重要性认识不足,凭经验处理。设计者都明白在地基设计时要注意地基承载力,所以一般在地基挖掘一定深度后铺垫砂石,加强承载力,但期间未对砂石层的宽度、厚度以及铺垫砂石层的深度进行确定,这样做既不安全也不经济。

2、楼板设计问题

楼板是建筑中主要的承重构件,通过将楼板桥接在承重墙之间,楼板就可以将建筑压力通过板面传送给承重墙、柱,增加房屋的坚固程度和建筑强度,所以不合理的楼板设计会造成严重的后果,这是必须重视的。楼板设计中出现的问题主要有:楼板需要桥接在不同的承重墙之间,但是现实施工中往往将普通墙壁当作承重墙使用,搭载楼板。楼板能承受的压力是一定的,承载楼板的墙壁承重能力也是有限的,承重墙是专门为搭载楼板设计的,而普通墙壁只是设计美观、方便用的,承重能力很差,如果将其和承重墙混用,均布载荷进行配筋设计,很容易使普通墙壁处开裂,墙壁上方的楼板断裂。其次,设计时根据经验对楼板承重进行判断,并且为了计算方便将双向板当作单向板进行设计,这种假设的楼板承重和实际情况存在很大的差别,因为单向板和双向板没有混用的可能,造成楼板一段承重很大,另外一段很小,很可能造成楼板断裂。

3、楼层平面刚度的问题

一些设计在缺乏基本的结构观念或结构布置、缺乏必要措施时,采用楼板变形的计算程序。结构设计存在着结构不安全或者某些部位或构件安全储备过大等现象为了使程序的计算结果基本上能反映结构的真实受力状况,而导致出现根本性的误差,设计时应尽可能将楼层设计成刚性楼面。要做到这一点首先应在建筑设计方案阶段就避免采用楼面有变形的平面,比如楼层大开洞外伸翼太长、块体之间成“缩颈”连接、凹槽缺口太深等。其次,要从结构布置和配筋构造上给予保证,对于使用功能确实必需的,或者建筑效果十分优越的建筑设计,如果其平面无法完全符合刚性楼板的假定,那么在结构设计时,可以通过增设连续梁板、洞口边加设暗梁边梁、提高连系梁板或暗梁边梁的配筋量、采用斜向配筋或双层配筋形式等方法,尽量满足刚性楼板的基本假设,或者弥补由于不是绝对的刚性楼板假定而产生的计算“误差”。

4、构造柱设计问题

构造柱在砖混结构建筑中起着重要的作用,不仅能够提高墙壁的抗剪能力,同时与圈梁的连接结构使得墙体裂缝不能进一步展开,维持了纵向承载力,使建筑具有较好的抗震功能。构造柱虽然有承重作用,作用巨大,但构造柱不是承重柱,不能将其当作承重柱用,现实中很多设计都违背了这一原则。构造柱当做承重柱以后,不但不能起到防震作用,反而会成为地震时房屋损毁的罪魁祸首。因为当作承重柱后,构造柱提前受力,降低了应有的对建筑物各结构的拉结和约束总用,一旦遭受地震,首先会产生应力集中,很容易损坏。

二、提高房屋建筑结构设计的措施

1、强化质量意识,建立健全质量保证体系

设计单位是设计质量管理的主体,必须强化质量意识,树立质量第一的观念,以质量求生存、以创新谋发展。用全面质量管理的思想和方法,建立健全质量保证体系,为建筑结构设计质量的提高提供程序上、制度上的保证。在质量管理中,要始终坚持“全面、全员、全过程”管理,狠抓目标管理和工序管理,扎实落实质量保证体系的各项措施,切忌浮于表面,流于形式。

2、不断提高设计人员素质和技术水平

一方面,单位应制定出符合实际的人才成长和科研规划及其实施措施,为设计人员提供良好的学习、设计、科研环境,促进他们成长、成材;另一方面,设计人员特别是年轻人,要加强专业理论、先进技术的学习,注重先进理念与经验的吸取,在工程设计实践中不断攻克难题,推陈出新,不断提高专业素质和技术水平,以适应越来越复杂的工程需要。

3、制定合理工期

合理的设计工期是保证设计质量的基本条件之一。过短的设计周期,让设计人员很难对某些方面和某个环节进行深入分析和优化,施工图往往无法保证,错、漏、碰缺也在所难免。因此,每项工程都应根据类型、规模、复杂程度、创优目标、人员投入、建设单位要求等综合考虑来确定工期。工期必须以确保设计质量为先决条件,当然,单位加强工序管理、抓好协调、尽量缩短工期也是必要的。

4、建立合理的薪酬与质量奖惩制度

合理的薪酬与质量奖惩是物质激励的重要方面,它直接反映人才与劳动成果的价值定位。将职工薪酬与岗位职责、工作业绩、实际贡献以及成果转化中产生的社会效益直接挂钩,逐步建立起重质量、重创新,向优秀人才和优秀设计成果倾斜的分配激励制度。

5、注重结构概念设计与方案优化

强化结构概念设计,旨在要求结构工程师应特别重视规范规程中有关结构概念设计的各条规定,不能陷入只凭计算的误区。在设计中虽然分析计算是必须的,也是设计的重要依据,但是,仅靠分析计算往往不能满足结构安全性、可靠性的要求,不能达到预期的设计目标,从某种意义上讲,概念设计甚至比分析计算更重要。优秀的结构设计能够满足建筑功能要求,保证结构安全,并且有较好的经济性。实现这一目标,首先要对结构方案进行优化。结构方案优化,应综合各方面的因素、要求、约束条件等,要根据以人为本和可持续发展的设计原则,要体现当今建筑结构设计理念和技术发展,要兼顾经济、社会、生态、环境效益,择优选取结构体系。

6、对结构进行切合实际的计算分析

对结构进行内力和位移计算分析时,首先要选用与实际受力状况相符的结构分析模型与假定,选取适合特性的计算分析软件,并正确选取各项调整参数。要根据规范规程,对分析计算结果的合理性、可靠性作出正确判断,对不合理的指标,通过修改结构布置和构件截面尺寸进行调整。

结束语

房屋建筑的结构设计,是整个工程展开以及实施过程中的重点内容,为满足建筑的安全性、适用性和耐久性等要求,设计要做到平面布局和结构选型合理,因此要高度重视房屋建筑结构设计方面常见问题,在工作实践中严格遵照设计规范、标准进行,严格遵守有关设计规范、国家标准,以保证建筑质量。

参考文献

[1]雷春蕾,张书强.房屋建筑结构设计的常见问题[J].技术与市场,2011,(08).

篇3

关键词:房屋建筑结构;设计概念;常见问题与对策

中图分类号:TU8文献标识码:A 文章编号:

随着社会经济的快速发展,人们生活水平不断的提高,对于建筑结构设计也提出了更高的要求,加强建筑行业新技术的应用和新型高强度、轻质、环保建筑材料的研发,使建筑结构的设计更加的可靠、安全、舒适以及经济成为当前建筑结构设计发展的趋势,以下就主要的对房屋建筑结构设计做分析。

1、房屋建筑结构设计的概况

房屋建筑结构主要是指根据房屋的梁、柱以及墙等主要的承重构件的建筑材料划分类别,建筑结构主要的可以分为以下六种类别:钢结构、钢以及钢筋混凝土结构、混凝土结构、混合结构、砖木结构以及其他结构。房屋结构的主要设计目的是要保障所建造的建筑结构的安全适用,能够在规定的年限之内满足人们生活的各种功能的要求,并且还要保障其经济合理性。房屋建筑结构的设计主要遵循以下三个原则:安全性、适用性以及耐久性,其中安全性主要是指在正常的施工和使用的条件下,其建筑的结构应能够承受可能出现的各种荷载作用和变形二部发生破坏,在相应的偶然的时间发生之后,其建筑的结构仍然能够保持必要的整体稳定性;适用性主要是指在正常使用的条件下建筑结构应该具有良好的工作性能;耐久性主要是指在正常的维护条件下,其建筑结构应该能够在预计使用的年限之内满足各项使用功能的需要。

在房屋建筑机构设计时,其基本的方法是:绘制结构平面图,在其绘制时要保障其能够达到抗震要求的标准;其次是屋顶结构图,当建筑为坡屋面的时候,其结构处理的方式有两种:梁板式以及折板式,其中梁板式主要的使用于建筑平面不规整,其相应的板跨度比较大,其房屋坡度以及屋脊线的转折相对复杂的坡屋面,而折板式则主要的适用于上述相反的坡屋面;大样详图的绘制,在建筑详图准确无误的基础之上,大样详图的绘制在此基础之上进行直接的绘制工作,对于局部可以进行相应的改进绘制,保障其科学合理性;楼梯的设计,相应的楼梯梯板要注意其挠度的控制,其梯梁的梁下净高要注意满足建筑的要求;基础构件,其主要的包含了混凝土的科学合理选择以及配筋的选等。

2、房屋建筑结构设计常见的问题

2.1承载柱截面高度的设计过小

此种情况多发生在六度抗震的设防区域内,有些建筑结构设计师误以为其六度设防就是不用设防,他们在建筑机构的设计时不是为了方便相应的受力分析,是故意把承载柱的截面的高度设计的很小,从而使梁柱的线刚度比加。,把相应的梁简化成为铰支梁,其柱是按照相应的轴心受压进行计算,此种方法虽然方便进行相应结构的受力分析,但是却给房屋结构埋下了隐患,这是因为这样做忽略了梁柱之间的刚结作用,也就是忽略了相应的柱对于消化酶的约束的弯矩。此外加上相应的柱截面的配筋都比较小,其结构一旦受力之后,其相应的柱顶的抗弯能力肯定是不足的,这样就会导致塑性铰情况的发生。这样在正常使用的情况下,相应的承载柱已经开始带铰工作,这样就会是房屋的耐久性受到一定程度的影响。在此种情况下一旦受到地震的作用,房屋就会面临倒塌的危险。

2.2房屋高度和高宽比不符合相关规范

当前在房屋结构设计时,其房屋的高度和高宽比的设计会出现超出行业规范要求的极值,相关的规范明确的给出了房屋的最大使用高度和相应的高宽比的极值,但是还是出现了某些建筑高层房屋的高度超出了最大是适用高度或者是房屋的高宽比超出了相关规定的极值,更有甚者这两项标准都超出了标准的要求,这样很大的程度上会影响到建筑房屋是使用安全。其房屋适用的高度除了和结构体系的类型以及相应的抗震设防烈度有关之外,还和场地的类别以及结构是否规则等因素有关,所以在房屋结构的设计过程中要根据实际的使用的情况,可以的设计建筑房屋的高度和其高宽比例。

2.3结构的布置不合理

房屋建筑结构设计中要达到的原则为:不规则的结构尽可能的规则,这样结构的布置才能够更加的趋于合理,这是建筑机构设计中的一个重要的环节。这里的规则包含了多种的因素,其中主要的包含了建筑的平立面的外形尺寸、承载力分布以及抗侧力构件布置质量分布等。当前对于建筑规则设计还缺乏统一规范的依据和相应的设计规定,其建筑结构的设计人员对于结构规则性的把握不是非常的准确,导致其建筑工程出现了规则性较差的问题,这样对于建筑结构的抗震性是非常不利的。

3、房屋建筑结构设计常见问题措施

3.1坚持经济合理的设计原则

在房屋建筑的设计中要坚持经济合理的原则,更具项目工程的实际的情况,不能过度的浪费材料,在进行设计方案的选择时,优先的选择经济合理的设计的方案进行建筑工程的施工。此外要严格的按照相应的设计的规范以及规程来进行房屋结构的设计,相应的结构设计人员要认真的了解相应的机构设计规章制度,牢记其中的规则,以保障其在设计的过程中能够符合相应的规范的要求。

3.2规范日常的工作

在相应的施工图纸的说明制作的时候,要将可能的保障其明确和详细,在所明的书写和标注的时候要使用规范的语言进行相应的标准工作,其相应的位置也不能随意的进行变动。此外对桩基工程进行检测时不能随意的变更,要严格的按照工程的实际情况采用最佳的方法进行相应的检测工作,并且要做出相应的检测结果,保障其质量。

3.3重视工程资料收集整理工作

房屋建筑机构的设计的重要的数据来源之一是工程勘察资料,这也是房屋结构设计的原始依据资料,所以在设计前要注重其资料的参考。平时要有专业的人员进行工程档案资料的收集整理工作,制定相应的查阅制度,以便于管理工作的有效的进行。在相应的工程施工完成之后,要按照相应的工程档案的管理规定与施工的档案一起,及时的上交给专业的管理部门。

总结

房屋建筑结构的设计是保障建筑工程质量的标准,在实际的设计过程中要严格的按照设计的标准和规范进行,相应的结构设计人员也要提升自身的专业水平,保障房屋建筑结构设计的科学合理性。

参考文献

[1]王艳辉.浅谈房屋建筑结构设计中常见问题分析.中小企业管理与科技(下旬刊).2010,03(02):83-91

篇4

【关键词】:房屋建筑 结构设计优化设计方法

中图分类号: TU318 文献标识码: A 文章编号:

房屋工程建设中房屋结构优化设计对于整个工程的作用是不容忽视的。因为房屋建筑的目标就是用最少的资金达到提高整个工程结构的坚固性和可靠性,从而产生最大化的经济效益。优化设计方案是控制造价和节省工程开支最有效的方法之一,通过合理的建筑结构方案优化设计方法更佳合理进行工程资源配置,以期达到房屋建筑结构设计的安全性、适用性和经济性目标。在房屋建筑工程结构设计工作中,特别是常见的钢筋混凝土住宅结构体系进行优化时,要综合考虑从结构整体的布局以及具体构件两方面的因素,也是建筑结构优化设计的主要内容所在,因此,要达到结构优化设计的目标,对当前房屋建筑工程师就提出了更高的要求,要求工程师不仅能够对建筑结构和构件受力的特征有充分的把握,还要能够根据构件设计的经验提出对房屋结构设计更加合理有效的优化设计方法。

一、房屋建筑结构优化设计的措施

1、加强剪力墙的设计

影响压弯构件的延性或屈服后变形能力的因素有:截面尺寸、混凝土强度等级、纵向配筋、轴压比、箍筋量等,其主要因素是轴压比和配箍特征值。剪力墙墙肢的试验研究也表明,轴压比超过一定值,很难成为延性剪力墙。剪力墙构造边缘构件的配筋区分底部加强部位和其他部位,除应满足受弯承载力要求外。底部加强部位的构造边缘构件采用箍筋,其他部位采用拉筋,其拉筋水平间距不应大于纵向间距的2倍,转角处宜采用箍筋。当抗震墙的构造边缘构件的端柱承受集中荷载时,其端柱的纵向钢筋、箍筋直径和间距应满足柱的相应要求。

连梁是对剪力墙结构抗震性能影响比较大的构件,采用斜交叉配筋方式,可以大大改善连梁的延性。剪力墙是平面构件,在其自身平面内有较大的承载力和刚度,平面外的承载力和刚度小,结构设计时一般不考虑剪力墙平面外承载力和刚度。抗震设计的剪力墙结构,应力求使两个方向的刚度接近。

框架一剪力墙结构设计的关键是剪力墙的数量和布置。在一榀很长的框架中(为纵向),剪力墙不宜集中布置在该榀框架的两尽端,以避免在温度变化、结构涨缩时由于两端的约束作用而造成楼盖梁板开裂。剪力墙的间距不宜过大。

2、加强设计中建筑结构形式的选用

不同的建筑类别和功能要求决定了户型的选择,当前越来越多的房屋建筑为高层建筑结构,除了要合理选择结构抗侧力体系外,要特别重视建筑体形和结构总体布置。建筑体形是指建筑的平面和立面;结构总体布置是指结构构件的平面布置和竖向布置。建筑体形和结构总体布置对结构的抗震性能具有决定性的作用。

(1)加强结构抗震设计。结构抗震设计有许多不确定因素(地震特性、结构扭转等),进行精确的抗震计算是非常困难的。结构的抗震设计除了进行细致的计算外,要特别注重结构概念设计。概念设计是指在结构设计中,结构工程师运用“概念”进行分析,做出判断,并采取相应措施。根据概念设计,抗震房屋的建筑体形和结构总体布置应符合如下原则:采用规则结构,不采用严重不规则结构;确的计算简图和合理的传力路径;具有必要的刚度和承载力,具备良好的弹塑性变形能力和消耗地震能量的能力;部分结构或构件破坏不应导致结构倒塌,增加超静定结构的次数。满足抗震设计原则:即:“强节弱杆”、“强竖弱平”、“强剪弱弯”;置多道抗震防线,形成两道或多道的抗震防线,增强结构抗倒塌能力。第一道防线是地震时先屈服的结构单元和构件,应是延性大、耗能力好的结构单元或构件,如剪立墙结构的连梁等。第二道防线的结构单元也有足够的抗震能力,如框架-剪力墙结构的框架。

(2)加强底部框架剪力墙的设计。高层钢筋混凝土框架—剪力墙结构中的剪力墙为第一道防线的主要抗侧力构件。为了提高其变形和耗能能力,对框架—剪力墙结构中的剪力墙墙厚、墙体最小配筋率和端柱设计等做出了较严格的规定:剪力墙的厚度不应小于160 mm且不应小于层高的1/20,底部加强部位的剪力墙厚度不应小于200 mm且不应小于层高的1/16。剪力墙的周边应设置梁(或暗梁)和端柱组成的边框。端柱截面宜与同层框架柱相同,并应符合有关框架构造配筋规定;剪力墙底部加强部位的端柱和紧靠抗震墙洞口的端柱宜按柱箍筋加密区的要求沿全高加密箍筋。剪力墙的横向和竖向分布钢筋,配筋率均不应小于0.25%,并应双排布置,拉筋间距不应大于600mm,直径不应小于6mm。框架—剪力墙结构的其他抗震构造措施,应符合对框架及剪力墙的有关要求。

二、结构设计优化技术在房屋建筑结构设计中的应用

1、房屋建筑结构设计中的概念设计方法

在房屋建筑工程中,对于同一个建筑方案可以有不同的实现途径和结构设计;这是由于房屋建筑结构的参数、荷载、所用的建筑材料的不同和差异都会导致各项的取值不尽相同的,因此,对于房屋建筑结构设计的细节处理方法也不是唯一的,而是需要工程师们根据多年设计经验和实际操作理论和工程进展情况自行判断,计算机无法解决诸多不确定问题。工程师们的判断根据房屋结构设计规律的指导下进行主观的概念设计,而这种概念设计是工程师在多种备选方案中的必要的选择过程。

2、概念设计处理的实际建筑设计问题

概念设计帮助工程师使房屋建筑工程结构不受来自自然和人为不确定因素影响和破坏,即使产生破坏概念设计也可将这种破坏程度降至到最低点。因此,概念设计为了达到这一目的。就要首先考虑如何使房屋建筑不受这些不确定的外力因素的影响作为设计的主要内容。而综合所有不确定的因素中,地震是最为常见的,因为一旦发生地震其由于没有活动规律其破坏力是极大的,所以在房屋建筑结构设计过程中应该充分的考虑到地震的破坏作用,要尽可能采取有效的抗震措施,通常房屋高层建筑的外形分为板式和塔式两大类:板式建筑平面两个方向的尺寸相差较大,塔式建筑平面两个方向的尺寸接近。对抗震有利的建筑平面形状是简单、规则、对称、长宽比不大的平面。

三、总结

近年来,随着我国高层建筑的发展,在其房屋建筑结构设计中会经常遇到一些问题,这就需要我们建筑结构设计人员通过自身经验进行自主创新,要不断通过正确的概念方法进行房屋建筑结构的优化设计。

【参考文献】:

[1]史曼柏.住宅建筑结构优化设计的探讨[J].科技创新导报,2009,(21):36-36.

篇5

【关键字】房屋结构;设计;建筑结构;优化

在进行建筑工程施工之前,均需要依据工程实际及周边环境,合理进行布局设计,安排具体施工办法,通过合理施工控制与竣工验收实现工程质量及功能。一般而言,质量良好,性能完善的房屋建筑,属于建筑设计人员将建筑功能价值与建筑美学价值的整合与统一成果。房屋结构设计,以实现房屋建筑结构功能、美观及应用价值为目标。采取建筑结构优化设计方法,是在房屋设计基础上,进一步优化资源配置,最大限度实现房屋现实需求。本文结合某工程实际,探究建筑机构设计优化重要性及其具体办法。

一、工程概况

本建筑工程位于广东省揭阳市,属于商业住宅建筑,其建筑面积为32680O,地上设计32层,地下设计2层,建筑主体商业部分层高设计为4.9m,住宅部分层高设计为3.0m,建筑总高度为98m。该工程建筑基础持力层属于稍密卵石层,设计为平板式桩筏基础,建筑结构体系应用剪力墙结构。为确保该房屋建筑结构设计质量,提出应用房屋建筑结构设计优化方法,对该建筑工程进行设计优化,以实现建筑工程质量及功能,实现其整体效益。

二、房屋建筑工程结构设计优化所依托的理论基础

房屋建筑工程结构设计,其行为本身属于技术含量高,专业性突出的活动。设计工作人员在执行房屋结构设计任务时,需要综合考虑房屋建筑地质水文、周边环境、建筑功能需求及其各项性能指标,包括建筑工程的功能指标、美学价值指标。功能指标,即建筑工程作为人们生活办公的场所,其应具备的基础性应用功能,建筑审美指标,指的是建筑结构外形表现,给人一种结构协调,外观美感的视觉享受。在房屋建筑设计过程中,需要综合考虑房屋性质所要求的基础性能,考虑其结构搭配与外观表现。在这种房屋结构设计理念下,要求设计工作人员,从多种建筑结构设计方案中选择出最佳方案,通过方案优化,完成房屋结构设计综合目标。换一种角度而言,通过科学化方法进行表述,则为:结合数学知识与相关建筑学知识,在多种设计方案中选择出与整体设计目标相符,最适宜的设计方案。

房屋结构设计中建筑结构设计优化,指的是建筑结构设计过程中,需要进行设计理念更新,选择应用具备先进性与科学性的设计筛选方案,优选出各方面达到最佳效果的一种设计方法。建筑工程其内部结构错综复杂,所涉及的系统较多,为实现建筑工程结构完美协调,发挥最佳功能优势,需要重视并应用建筑结构设计优化方法。一般而言,建筑结构优化,主要以房屋顶部、房屋、房屋细节结构设计优化为中心,依据实际需求,合理优化布局,在优化结构过程中,实现建筑工程的整体效益。建筑设计要求,房屋平面结构表现应平整,尽量降低平面建造质量与房屋刚性结构之间所存在的差异,彰显出建筑工程对称美感,确保在出现较大水平作用力状况下,建筑结构不会出现扭曲及不安全状况。在确保房屋建筑基础功能前提下,需要采取竖直贯通方式的承重结构,以提高建筑工程承受竖直作用力的承受能力。依据渐变规律,进行房屋竖向刚性程度指标设计,防止出现刚性结构角度突变。

三、房屋结构设计中的建筑结构设计优化的现实意义分析

在房屋结构设计过程中,综合应用建筑结构设计优化方式,有助于实现建筑工程现实应用功能、外观美感与整体经济效益,通过结构设计优化,还可以实现建筑成本节约,加强建筑生态环境保护,简而言之,采取建筑结构设计优化,有助于实现房屋建筑整体效益。在市场经济大环境下,建筑商在进行房屋建筑设计施工中,要求确保建筑工程基础应用能力的基础性,最大限度降低房屋建筑设计成本,降低施工成本,从而降低建筑投资。确保房屋建筑结构合理稳定,满足用户不同层次需求,是实现建筑工程整体效益的基础性保障。

社会实践证明,与传统的建筑结构设计方式相比,建筑结构设计方案优化,能够降低房屋30%左右的成本,且通过结构优化,可以更好实现建筑工程资源合理配置,实现建筑材料的充分利用,更好协调建筑单元,发挥建筑功能优势;通过创新设计,在保证建筑安全性基础上,实现更高标准,通过结构优化,实现最佳效益。

四、基于工程实例的建筑结构设计优化策略

该建筑工程位于广东省揭阳市,属于商业与住宅建筑,为实现更好效果,决定对该建筑工程进行结构设计优化,其结构设计优化具体策略如下:

(一)结构模型设计

房屋建筑整体设计优化可以分为三个环节,分别为变量的选择与确定、确定函数与条件衡量。其中,变量的选择与确定,指的是对设计方案存在着重要影响因素的参数值,作为变量为设计人员所选择应用。如该建筑工程的目标参数主要包括建筑价格参数,预期损失参数,工程控制参数、房屋结构可靠性参数等。在房屋结构设计中,设计人员选择变化幅度较小的参数作为重要参考指标,会降低建筑结构设计难度系数。在结构设计众多相似函数中,需要选择出与房屋横截面尺寸及钢筋尺寸面积函数最适应函数,选择该函数并分析函数性质,通过函数优化,降低房屋建筑成本。条件衡量,重点表现为房屋结构设计约束指标,具体而言为建筑房屋尺寸、架构刚性、受力限度、结构确定性、变形限度、组建规格等。在进行结构设计优化过程中,设计人员结合该工程实际情况,明确工程约束性条件,确保该工程条件满足相关要求,实现设计结果最优化。

(二)合理选择计算方法

房屋结构设计中会应用到较多计算程序,而建筑结构优化的过程,则属于建筑工程复杂变量、约束性条件及其他设计条件的计算过程。在进行数据验算过程中,多将约束性条件进行转变,设置为不附带约束条件问题,从而确保计算精度,减少计算时间。如该工程筏基础优化数学模型为:

Min A=F(XAi,YAj)

S、T,P≤f

Pmax≤1.2f

其中,XAi与YAj代表自变量,p代表基础底面平均压力设计值,f代表地基承载力设计值,采取渐进搜索法进行模型求解,实现结构优化。

(三)选择应用最优程序

在房屋结构模型设计后,科学选择计算方法,在此基础上,进行模型程序最优化处理。最优设计程序,需要表现出功能完善,运转高效,其程序多是由多个分程序相组合构成的综合程序,从而发挥作用。

(四)分析统计数据,确定最佳方案

在完成数据计算后,设计人员需要统计数据分析,研究并获取不同建筑结构设计方案之间存在的异同,通过综合分析与综合衡量,最终确定出符合工程实际的最佳方案。在统计数据分析过程中,要求设计人员多层思考,综合考虑细节,科学处理工程技术与工程经济效益之间的关系。

五、结语

为实现建筑工程经济效益、社会效益,提出对房屋建筑进行结构设计优化。结合工程实例,从房屋建筑工程结构设计优化所依托的理论基础出发,探究房屋结构设计中的建筑结构设计优化的现实意义,社会实践证明,通过建筑结构设计优化,有助于实现建筑工程整体效益,研究其结构设计优化具体策略,通过结构模型设计、合理选择计算方法、选择应用最优程序、分析统计数据确定最佳方案,实现建筑结构设计优化,实现建筑工程整体效益。

参考文献

[1]尹英华.房屋结构设计中的建筑结构设计优化[J].城市建设理论研究(电子版),2013,(19).

[2]闫新红,王雄飞.浅谈房屋结构设计中的建筑结构设计优化[J].房地产导刊,2014,(2):44-44.

篇6

关键词:房屋 建筑 结构 设计 基础

中图分类号: TU2 文献标识码: A

正文:

一、 房屋建筑结构设计原则

建筑结构设计是一个全面和系统的工作,设计人员在对房屋建筑工程进行结构设计时需要遵循几个原则,首先设计人员在进行结构设计的过程中一定要从整个房屋建筑工程的整体着手,需要与业主进行良好的、有效的、及时的沟通,确保房屋建筑结构设计既符合客观方面的需要,也符合主观方面的需求;其次,设计人员在设计过程中要提前做好准备,现代的房屋建筑工程在进行基础设计的过程中,将重点都放到了房屋建筑工程的地基、基础、以及一些上部结构的构件(例如梁、板、墙柱等)方面,但是还是有一定的弊端,因为很多的房屋建筑结构设计中的基础设计并没有完全地结合实际情况,所以在施工过程中很容易遇到设计与实际情况不符的问题。

二、 房屋建筑常用的几种基础形式

1. 墙下条形基础

普遍应用的是混凝土刚性基础,它可以起到承受抗压、抗拉、抗剪强度的功能,不过效果不是很好。一般来说这种基础适合建设 5 层以下的建筑。它的优点是价格低,方便,可因地制宜的改造整体的刚度。此外,较好的墙下条形基础还有钢筋混凝土柔性基础,它能够很好地解决上部结构荷载较大,地基承载力又较低,且地基又不很均匀的问题,在6 层以上的建筑中这种基础使用较多。

2. 独立基础

独立基础可分为刚性独立基础和柔性独立基础,他们在柱下基础中使用较多,基础的断面有方形和矩形,主要依据是不同的柱荷载偏心距。当有比较大的柱距时,独立基础相较于其他基础明显性价比更高。在多层建筑的上部结构作为框架体系的时候,如选择独立基础比较合适。此外,独立基础较普遍地应用在民用建筑的中柱,目前看来效果是不错的。

3. 柱下条形基础及十字交叉基础

当上部结构荷载较大、地基土的承载能力差的时候,一般的基础形式无法满足要求,往往会选用柱下条形基础的形式。它的刚度较大,能够调整沉降的均匀度,不过柱间距较大时这种设计则不可以采用,因此,采用这种设计要在柱间距不能过大的前提下。十字交叉基础比较适合地基的承载力比较小但柱荷载却比较大的时候,它能够较好地完成目标。不过虽然它的空间刚性较大但不能随意地使用。

4)钢筋混凝土筏板基础

当地基的承载力不够,地基土质不均匀,上部结构荷载较大时,可采用十字交叉基础。但有的基础之间空隙不够,有的基础底面积已出现重叠情况时,再提供足够的基础底面积是不可能的,在这种情况下就可采用筏板基础。另外,对于地下室的结构,筏板基础恰好就是其地板结构。

5)桩基础

桩基础的特点表现为承载力高、沉降量小。当建筑物上部结构荷载较大,地基上部承载力不强,下部又有坚实的土层时,可采用桩基础;当天然地基上有过大的浅基础沉降量时可采用桩基础。

三、地基基础设计的依据———工程地质勘察

对于建筑场地的勘察布孔,一般应由设计单位根据拟建建筑物上部结构及基础设计要求提供。对于一般场地,可按勘察规范规定提供,遇地质条件复杂时,勘察部门应结合具体情况加密布孔。基坑、基槽开挖后,一般要进行验坑、验槽,遇地质条件复杂时还要补钻;勘察、设计要密切合作,使地基基础设计同实际地质条件相吻合。工程地质勘察不但为设计提供必要的、正确的、可靠的依据,而且还可根据勘察资料对地基基础设计和施工中存在的及可能出现的问题进行探讨、论证、分析,并提出解决问题的措施和建议。

四、房屋建筑结构设计中的基础设计应注意的几个问题

1. 充分考虑各种因素对地基与基础设计的影响

在地基与基础设计当中,设计人员应该充分考虑各种因素对设计方案的影响,一方面,设计人员应该利用地质勘查中所收集的各种地质数据资料,了解当地的地质构造、地震灾害情况,并通过其他途径获得气候、环境等方面的资料,在这些资料的基础上进行结构设计,这样能够最大程度地减少不良因素的影响。另一方面,运用换土垫层方法处理软土地基的时候,应该在地质勘查的基础上,了解土层构造及软土层的厚度,在此基础上计算垫土厚度,使垫层的宽度与及厚度符合安全性和经济的双重要求;需要注意垫土的选择,一般选择硬度、强度较好的砂砾,保证垫土层的稳定性。

2. 充分考虑环境温度对建筑结构的影响

在建筑结构设计上,应该考虑环境温度对混凝土基础的影响。经常出现的混凝土基础裂缝有很大一部分是由于受到外界气温的影响而产生的,比如气温骤降、保温层失效、暴雨侵袭等,都可能造成环境温度下降,使混凝土表面与环境产生温差,由于温差骤然形成,温度应力时间短,极易造成表面裂缝。因此要严格按照设计标准设置伸缩缝,不能为了设计上的简便和施工的便利用后浇带代替伸缩缝,这设计的过程中要详细计算环境温度对建筑结构的实际影响,在此基础上确定伸缩缝的宽度,保证能够达到环境温度影响的范围内。要选择合适的伸缩缝设施安装方案和合适的填充材料,这些需要在设计方案中体现出来。同时加强对于顶层屋面的保温隔热措施,对于受温度影响较大的部位来配置直径小一点的温度筋。

3.对软弱地基基础设计的探讨。

局部软弱地基的基础设计,采用不同的处理方式时应在满足地基承载力及土层不发生整体破坏的前提下,以基础的沉降量为控制条件,满足使用要求和地基规范允许的沉降量是可以做到经济合理的。在改变地基条件的情况下,还需配合改变基础的设计,一般情况下,变更基础的尺寸,可以有效地调整基底附加压力的分布和大小从而改变地基变形值。当基底附加压力相同时地基的变形是随基底尺寸的增大而增大,而在确定的荷载下若增大基底面积,将会使地基的变形量减小。当然在验算地基变形,调整基底尺寸时还应考虑其它因素的影响。在软弱粘性土中采用卵石桩可以提高地基承载力,加速固结沉降,改善地基的整体稳定性。有关软弱土地基,处理的方式方法也有多种,同样又受各种诸多因素的影响很难用一种固定模式确定某种处理形式好,因此在场地条件不同的情况下,须经过分析研究再做决定。

4.地基基础设计中的地基土与结构共同作用问题分析。共同作用概念源于高层建筑与地基基础共同作用,即是把高层建筑、基础和地基三者看成一个整体,并要满足地基、基础与上部结构三者在接触部位的变形协调条件。而地基基础的共同作用是指:地基土与基础(各种类型的桩,包括:柔性桩、半柔性桩、刚性桩等)共同承担上部结构荷载。地基与基础之间的荷载分担比是根据基础变形协调条件确定的。由此可以看出:用沉降控制来设计地基基础正是地基基础共同作用概念的具体运用,地基处理或基础加固就是视基础沉陷量大小的控制要求确定地基补强的程度和发挥原地基土承载力的程度。影响地基土与基础的荷载分担比因素主要有:基础(包括加固体)刚度的大小、地基土的土性、基础型式等。

五、结语

房屋建筑工程结构设计及基础设计的根本出发点主要是为了保证工程建筑物结构的安全性、可靠性,在能够保证工程建筑物的使用功能的发挥的同时保证工程建筑物的使用寿命,提高工程建筑物的性价比。

参考文献

[1] 刘建鑫. 高层建筑结构地下室和基础设计应注意的问题[J]. 山西建筑. 2011(04).

篇7

关键词:房屋;建筑;结构;方法;设计;优化

对于房屋建筑的自身结构而言,只有保证其结构的合理性,房屋建筑的整体质量与使用性能等才会得到显著提高,并且可以有效避免建设资金等的浪费。如果房屋建筑的自身结构存在严重不合理之处,不仅会增加相关的建设成本,房屋建筑的整体质量也无法达到相关要求,这样就会给用户带来安全隐患等。基于上述背景,对房屋建筑的结构设计予以优化就变得尤为重要。

1房屋建筑结构设计优化的相关要点

第一,模型的确立。在房屋建筑结构优化设计当中,模型的确立是基础环节,相关人员只有对具体变量参数进行提取分析,才能根据相关参数建立模型,以此求出最佳答案。相关人员需要科学选择变量并且对目标函数进行确定分析,以此满足后续相关需求。第二,程序的设计。在房屋建筑结构的设计优化中,相关人员需要科学确定优化程序,并且将具体程序导入计算机内部,利用计算机就可以将相关数据求出。第三,结果的分析。相关人员在利用计算机等进行计算之后,就要对相关的结果进行分析,并且根据结果中的具体信息等制定后续的设计方案等。

2房屋建筑结果设计优化方面的具体方法

2.1上部结构的优化处理

对于房屋建筑的结构设计优化而言,上部结构优化十分重要,特别是剪力墙结构的建筑,需要相关人员对这一部分的结构进行优化布置。相关人员需要保证剪力墙的重量均匀性,这样才能确保每层建筑的重心与平面刚度的中心位置完全一致,这样就可以有效避免外界的风力及自然灾害等给房屋建筑带来严重的影响。如果房屋建筑的剪力墙结构为大开间形式,相关人员就可以尽量减少混凝土的使用量,并且尽量减少墙肢的数量。如果房屋建筑的所处环境地质条件相对较差,就需要有更强的防震性能等,相关人员在上部结构的优化处理当中就尽量不要采用大开间形式的剪力墙。

2.2框架结构优化

在很多房屋建筑的施工当中,都会选择钢筋混凝土结构,这种类型的框架结构优化也会成为房屋建筑结构优化设计的重要组成部分。相关人员在实际的框架结构优化当中,可以选择准则法来进行操作。相关人员也可以根据房屋建筑自身结构的截面大小情况,选择有限单元法等进行优化分析,这样就可以有效保证房屋建筑的结构优化得到顺利进行。

2.3建筑平面优化

在房屋建筑的结构优化设计当中,平面优化也是重要的组成部分。首先,相关人员需要针对楼面量进行科学的控制。楼面是房屋建筑的重要结构之一,楼面量减少或者是楼板的开洞量出现过大,都不利于楼面整体结构的稳定。所以,相关人员在实际工作当中应当针对天井或者楼面的开洞量等进行严格、细致的计算分析,这样才能对房屋建筑的楼板面进行科学控制。与此同时,相关人员应当适当提高房屋建筑内楼板的配筋量,以免出现严重的预应力损失等,并且保证不同结构之间的连续性,做好楼层之间的支撑等。其次,相关人员在房屋建筑的结构优化设计当中,还需要做好平面布置方面的外形优化等。相关人员在实际工作当中需要仔细考虑风压带来的影响,对房屋建筑的外形结构进行科学的优化设计,这样才能有效避免外力带来不利影响。在具体操作当中,相关人员可以根据房屋建筑所处的环境及地理位置、气候特点等进行分析。比如,如果房屋建筑位于沿海地区环境,在其自身的外形方面,相关人员就要避免其外形凹凸面积较大,以免给整体结构带来较强的不稳定性。相关人员一定要根据外形合理化的基本原则进行优化设计,特别是要重点考虑风压因素,这样才能有效保证房屋建筑平面得到明显优化。

2.4建筑阶段性及相关寿命的优化

对于房屋建筑结构的设计优化而言,阶段性优化及整体寿命的优化也十分关键,这一部分的的内容不仅仅在于正式施工至建筑工程的使用年限之内。房屋建筑的设计人员等需要根据其自身不同阶段出现的特点等进行分析,并且参考相应的实际情况进行处理。这样才能在保证建筑自身质量的基础之上,实现建筑企业的整体效益。此外,在房屋建筑的寿命优化方面,相关人员还需要切实按照建筑自身的使用年限、具体的施工方式等进行综合性分析,确保在建筑房屋的使用年限当中不会出现严重的意外问题,这样才能有效保证房屋建筑相关结构的优化。

3结语

目前,人们的生活水平与过去相比出现了明显的提高,其自身的安全性、实用性等也得到了普遍的关注,除了房屋建筑的自身质量需要相关单位及人员给予高度重视之外,房屋建筑的经济性、美观性也成为了人们关心的重点问题之一。所以,在房屋建筑的设计当中,针对其自身结构方面的优化设计就成为房屋建筑建设的重要组成部分。相关单位及人员等需要切实把握房屋建筑结构设计优化的具体要点,并且从多方面选择科学、有效的方法等保证房屋建筑的结构优化顺利进行,以此保证房屋建筑的质量与美观性、经济性及实用性等。

参考文献:

[1]刘松.建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用[J].城市建设理论研究(电子版),2016(20).

[2]战福明,刘鲲.建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用研究[J].门窗,2016(07).

篇8

关键词:建筑结构设计;常见问题;应对措施;

中图分类号:TU3文献标识码: A

引言

在现代消费观念的影响下,房屋不再仅仅是供人居住办公,遮风挡雨的场所,同时还被赋予了满足人们审美观念的新功能。建筑设计师在设计房屋时,不仅要考虑房屋的使用功能,更要从美学角度考虑更多的内容。随着物质文明和精神文明的进步,人们对建筑结构设计的要求越来越高,这就使得建筑结构设计工作逐渐复杂和困难,设计过程中出现的问题也就越来越多。当前,除了最基木使用功能外,建筑正在被开发出越来越多的新用途,同时也是人们实现审美追求,提高生活格调重要途径。

一、房屋建筑结构设计遵循的相关原则

建筑结构设计的原则对于房屋建筑结构的设计原则,总的来说,主要包括以下四个方面:设计要顾全大局,抓大放小;设计要设置多道防线,保证安全;设计要刚柔并济,保证稳定;设计要将结构中的各个关节打通。

1、设计要顾全大局,抓大放小

在房屋建筑结构的设计中,对于设计中非常重要的概念,如强剪弱弯、强柱弱梁等要牢记于心,要将全局观念深深的牢记于心,虽然在房屋建筑结构的设计中,各个构件在整个结构中担任的角色不同,但是它们是作为整体一部分出现的,缺少一个,都会酿成大祸。在房屋建筑结构设计中,一定要抓大局,对于那些细小的环节也不能放松。

2、设计要设置多道防线,保证安全

在对房屋建筑结构进行设计的过程中,要重点考虑结构的多道防线,考虑它们的安全系数,在房屋建筑中,由于多肢墙比单片墙的抵抗力大,因此在建筑设计中要充分考虑多肢墙的位置设置。在对房屋建筑结构设计过程中,要知道结构的安全体系就是靠多道防线来进行设计的,在突发灾难时,寄希望于某一单体结构是很危险的。

3、设计要刚柔并济,保证稳定

在设计结构过程中,要充分考虑结构的刚柔对比,因为如果结构的刚性太强,就会使得建筑的变形能力变小,当突然发生灾难时,瞬间强大的破坏力会让建筑损伤严重。如果在结构中适当的加入一些柔软的结构,就能弥补刚性结构的不足,做到稳定、安全。

4、设计要将结构中的各个关节打通

在房屋建筑结构的设计中,房屋建筑的关节无处不在。(具体哪些关节深入些阐述)在房屋建筑结构的体系中,变化的统一是最终目标,虽然在结构的理想模型中是一体的,没有任何的关节出现,这样的浑然一体能够让外力迅速地分散、传递、消减。将建筑结构中的关节打通,就可以让建筑保持平衡,使其处于稳定的静态模式下,保证建筑的稳定和安全。

二、房屋建筑结构设计中的常见问题

1、地基与基础设计不合理

在部分房屋建筑的地基设计中,往往只是根据附近建筑物的地基情况完成设计的,对地质勘察不仔细,导致地基与基础设计出现不合理现象,容易对房屋施工质量造成影响。目前,我国人部分的房屋为多(高)层框架结构,主要为柱下独立基础,由于独立基础的外部荷载取值不正确,特别是当地基的受力层中无软弱粘性上层而对地基与基础进行抗震承载力验算过程中。另外,在基础设计中,由于基础拉梁的计算及设计不合理,容易导致整个设计方案出现错误。

2、建筑结构设计人员的问题

在建筑结构设计过程中,设计人员对于设计结构的原则和规范理解不够深入,对于建筑工程结构设计内容考虑不全面,缺乏职业技能,有的设计人员甚至直接照搬别人的设计成果,并没有完全结合自己建筑工程的实际情况,从而导致建筑结构设计的质量不符合施工要求。

3、构造柱同时作为承重柱

构造柱在砖混结构的房屋中的作用,不仅表现在能将墙体抗剪的能力提高,而且在砌体约束力的形成上也有所体现,所以构造柱的作用也就显而易见了,那就是维持竖向承载力、有效控制房屋墙体开裂、提升房屋抗震性。但是在我国日前建筑行业发展中,示主往会把构造柱“兼职”作为承重柱来使用,这样带来的危害就是构造柱对于拉结和约束的作用就会人打折扣,而且构造柱在地震的时候,会因为受到应力集中的影响而最先遭到损坏。如此一来,构造柱自身的作用不仅没有发挥出来,反倒成了最薄弱的结构。

4、安全问题

安全问题贯穿着整个施工,它也是房屋施工中一个比较关键的问题。一般情况下,安全问题包括施工财产安全和施工人员的人身安全。财产安全主要包括工程物资的材料管理和机械设备管理方面,由于房屋建筑工程一般工程规模都比较大,所有对应的物资材料和机械设备也比较多,而在实际工程中,缺乏对严格的管理,这就造成了房屋建筑工程施工现场出现施工材料的浪费和机械设备的损耗特别严重。

三、房屋建筑结构设计方法

1、大样详图

绘制人样详图时可以在保证精确、无需修改的建筑详图的基础上直接绘制,除此之外还有一种常见的方法就是局部改进以前做的详图。在建筑外形保持不变的基础上,结构受力尽量合理、施工尽量方便,这个是在此阶段最值得注意的地方。

2、承重墙结构的设计

现代房屋多属矩形平而,其横向刚度往往要小于纵向刚度,这就要求必须要有足够的横墙,才能有效保证房屋建筑结构的抗震性能。从地震灾害可知,房屋墙体一般都是剪切破坏。因此,在进行房屋建筑设计时,必须要提高建筑的抗剪强度,以提升房屋横墙的抗震能力。以提高建筑的抗剪强度,就要求提高材料的强度等级,并相应增加横墙的轴压力,因此需要将横墙尽量成为承重与隔断相结合的墙体。当房屋建设中的房间比较人时,设有沿进深方向的梁应支撑在纵墙上,以使纵墙承重。同时,建筑楼板应沿纵向搁置,因此形成横墙承重,再加上纵墙因存在轴压力而增加其抗剪能力。

3、规范、优化房屋结构设计

设计人员在对房屋进行设计规划时,对房屋的高度、宽度、体型等复杂的房体进行设计时,应该按照超限高层建筑方式进行设计,同时房屋的使用高度除了和结构体系类型以及抗震性能有关外,还与场地的类别,地下土质等因素有关。所以在进行设计前应该对工程区域进行严格的考察。设计结构尽可能的合理、科学。

4、设计人员方面

对于设计人员技能水平低,设计考虑不周全以及对新建筑结构规范理解和学习不够深入等问题,应加强设计人员培训力度,定期安排实习人员学习新的建筑结构设计规范,并且做到理论结合实践,对每个设计好的建筑结构进行分析和考核,吸取其精华,同时还应设奖励机制,给予优秀设计人员奖励,从而提高设计人员的责任心,激发工作热情。管理部门应加大监管力度,杜绝水平不合格的人员上手操作。人是施工过程的主体单位,只有提高了工作人员的基本素质,才能提高整个房屋工程的质量。

结束语

综上所述,我国经济的迅速发展,使得建筑行业取得了巨大成就,人们对建筑行业的结构设计和施工要求越来越高,建筑结构设计作为建筑工程中的重要内容,需要在设计中进行科学合理的规划,才能满足人们日益增长的住房需求,因此要求建筑设计人员在设计过程中不断吸取国内外建筑结构设计的精华,优化和创新我国建筑结构设计,才能保证建筑结构的合理性,安全性和可靠性,推动我国建筑行业攀登新高峰。

参考文献

[1]宋志瑜.建筑结构设计中常见问题与解决措施分析[J].城市筑,2014,(4).

[2]张鹏.探讨房屋建筑结构设计中的常见问题[J].中国建筑金属结构,2013,(20).

篇9

关键词:房屋建筑;结构设计;节能环保

中图分类号: TU318文献标识码: A

前言

在现阶段房屋建筑结构设计中,节能环保已经成为建筑设计发展的趋势,依据当前我国房屋建筑结构设计存在的问题,进行科学的规划、建造,必须充分考虑当地的环境以及节能、人文、建筑等各方面的因素。节能环保的房屋建筑不仅能缓解我国的能源紧张的情况,还有利于实现社会的可持续发展,全面落实科学发展观,保障国家和人民大众的利益。

节能环保对现代房屋结构设计的作用

目前我国经济建设的步伐正在加快,这就要求建设与之相适应的注重以人为本的节能建筑,房屋建筑节能包括照射、采暖和利用空调等方面,并在房屋设计、建造和使用过程中采用新型的节能环保材料、施工设备和技术、产品等,执行节能标准,加强对可生能源的再利用,减少供热供应、照明、热水等能耗,加强对自然光利用的同时提高空调的制冷、制热系统的效率等措施。这不仅要注意建筑的便利性和舒适性,还要提高能源的利用效率。节能环保对房屋建筑施工有着重大的意义,加强对可生能源的利用,提高能源利用效率,可以缓解目前资源紧张和环境污染的局面,保护生态环境,保障国家能源安全。随着房屋建造工程的日渐火热,减少能耗,实施节能,就成了城市化建设过程中必须要解决的问题,这不仅有利于可持续发展,而且具有很强的社会意义。

二、建筑结构设计中节能环保的现状及问题

现在很多房屋建筑使用一次性能源,技术很少来自国内,说明国内在节能材料供应上严重不足,具有技术、主流产品和拥有自主知识产权的骨干企业少之又少,市场的供需之间就产生了矛盾,节能市场就成了薄弱环节。现阶段,很多房屋建筑在节能方面,验收和检测方法也并不标准,多使用现场测量的施工方法,测试时只是采取几个代表性的测点,所以测得的传热系数值并不准确,而且也不能对建筑物的屋面和建筑墙体得到全面的认识。建筑用材、热环境用设备和本体技术等许多方面都包括在房屋建筑节能范围内,所以改善这些技术也是解决房屋建筑能耗问题的重要突破口,并且房屋设计其本身也存在着很大的困难性和复杂性,所以进行节能改造并不是件容易事,20世纪80年代,国家就开始重视房屋建筑节能的问题,并且提出了一系列的规范标准和设计理念,但是实际上这些规范和理念并没有得到确切的落实,所以与发达国家的差距会越拉越大。

(一)对于节能技术和传统措施不能科学的运用

节能设计讲究的就是自然通风、建筑遮阳,但是随着人类生活水平的提高,审美理念的不断提升,却忽视了传统的建筑措施,导致许多房屋建筑不能达到有效节能的效果,对节能高科技十分的注重,对低成本的节能技术却忽略不提,导致整个房屋建筑工程的造价十分的昂贵,由于设计的标准太高,不能结合房屋建筑的实际情况,只在一味的追求理想化,使得整个建筑最终达不到建筑设计的标准,达不到节能环保的效果,若在以后的设计中,还是不能权衡好节能高科技和传统节能措施,只注重技术和速度,那么,我们房屋建筑事业就很难持续的发展下去。

建筑结构设计不对节能环保不够重视

要想建筑设计达到节能环保的功效,就必须使整个房屋建筑具备良好的通风效果。然而,实际情况告诉我们,建筑设计人员对房屋建筑的实用面积、结构安全、美观时尚较为重视,很少去考虑房屋建筑性能、品质及环保等因素,经过审查才发现施工设计图中对这些因素的反映情况还不能完全达到房屋建筑的需要,可此时建筑设计方案已经确定下来,接着设计人员就只能对施工设计图进行微调,为了争取时间,设计人员就只是对整个设计简略的计算了一下,草草的调整了一下,效果可想而知是不理想的,既不能节省资源,而且很难实现。

(三)建材选用不合理

建材是房屋建筑的重要资源之一,在经济利益的关系下,我们的结构设计应用的金属材质很容易生锈及腐蚀,还容易结垢或产生渗漏,而且金属材质的耗损量十分严重,还会生成二次污染物。除此之外,在房屋建筑设计的过程中,建筑的形体在不断地发生变化,对建材消耗量的预测还不够重视。

(四)建筑节能理念和技术不先进

许多建筑设计师没有节能的意识,更谈不上节能技术应用,在进行建筑设计时,建筑设计师不能只是一味的去套用标准图,要结合房屋建筑的实际情况,分析其建筑的环境及条件来实施房屋建筑的设计,设计时,要明确节能环保对房屋建筑的重要意义,使建筑结构设计能够达到节能环保的目的。另外,有些建筑设计师十分注重建筑的独特性,完全没有节能的理念,使得许多房屋建筑达不到相应的设计效果。

房屋建筑结构设计问题改善措施

(一)推行建筑绿化

运用绿化来减少和防止噪声,调节建筑物温度,尤其是可以降低房屋建筑夏季的温度,树木枝叶形成浓荫可以遮挡太阳辐射和地面,墙面以及相邻物的反射热、在噪声源与建筑之间的大片草坪或是种植由高大常绿乔木与灌木组成的足够宽度且浓密的绿化带,是减弱建筑噪声干扰的措施之一,在建筑绿化布置方法上,临街绿化对减噪的作用比较大。合理的建筑绿化,不仅对社区环境有巨大的优化作用,而且对改善城市的生态环境起到关键作用。

(二)门窗结构的节能设计

门窗的保温性与气密性是房屋建筑中的重点,在传统设计中,通常使用单玻实腹钢窗,而它的气密性和保温性能都比较差。针对这种情况,目前我国对门窗保温做出了明确规定,比如要加强阳台和窗户的保温,改善门窗保温效果,降低门窗的传热系数等,因此一些弹性密封条就成了很好的节能材料,比如在窗户门框边沿都抹上密封膏,在门框与窗户之间使用一些泡沫、橡胶密封条,在扇与玻璃之间可以使用一些弹性压条来处理等等。

(三)屋顶结构的节能设计

施工人员在选用适宜的保温材料时,要结合房屋建筑的实际应用情况,选用的材料通常要具备导热系数较低,强度较高,吸水率较低的保温材料,然后再将选取的材料合理的置入防水层和屋面板中。另外,施工应用的保温材料有很多的类型,例如轻骨料混凝土板、聚苯乙烯板等。要想在实际的施工中实施浇筑工作,就要合理的应用散料及水泥胶结料等,例如炉渣、浮石等。另外,要保证材料具有防水防潮性能,再调整材料的配合比,从而达到保温效果,还可以应用倒置式屋面,调整保温层与防水层的位置,因为在防水层上设置保温层能够加大保湿力度。

(四)墙体结构的节能设计

我们可以在墙的内侧或外侧设置墙体保温层,此设置可以在抹灰、粘贴或复合法的方式下进行,此外我们还应有效地去结合实际所需的保温材料,使整个施工效果达到合理的状态。施工人员在调制砂浆时,可以在轻骨料当中添加一定比例量的石膏、石灰、水泥或化学聚合物,使砂浆具有保温的功效,然后再采用抹灰技术,在保证基层洁净、干燥的情况下进行喷涂,并注意涂层时的均匀性,层面不要太厚或太薄,要符合涂层的实际标准,施工中若想墙体达到外保温的效果就必须采用干挂工艺,此工艺既能很好的保证墙体的温度,也能达到节省空间的目的,为了实现隔热效果,我们可以应用空气层,达到防水的效果,但是在此方法下却不能很好的去节省成本,比较适用于公共建筑。

结语

综上所述,房屋建筑结构设计中,必须对其技能环保设计,才能节约原料、节约能源、结构重构和重复利用为手段,实现房屋建筑节能环保的目标,从而推进可持续发展战略目标的完成。

参考文献:

篇10

关键词:房屋建筑;结构设计;节能环保

中图分类号: TU318文献标识码: A

引言

随着社会经济的发展和人们生活水平的提高,对建筑结构设计也提出了更高的要求 ,越来越注重建筑设计形态的多元性、创新性。然而要想实现建筑设计形态的多元性和创新性,就必须考虑到建筑结构设计的安全性和时效性,否则将直接影响到建筑工程的质量,对人们的生命财产安全造成极大的威胁。

一、我国房屋建筑结构设计中应用节能环保现状

房屋的建设不仅和整个社会进步程度,经济发展程度有关,它更关系着国计民生,目前城市住宅的数量和质量都在不断增长,促进了城市化进程的加快。

1、房屋建筑在设计时一般都把重点放在建筑外观造型和绿化设计上,而往往忽略了建筑与环境的整体协调性。比如房屋在设计时要注意选择一定的通风性和光照方向,一些材料的保温设计规划上,虽然我国出台了相关节能标准和法律规范,但是对于防火设施和隔离等措施并没有按规范实行,并且技术也不到位,设计粗糙,这样不仅在节能设计上力度不够,而且还会造成损耗过大,使房屋造价升高,甚至建筑的时候不加注意,有可能使房屋结构建筑出现一些安全隐患。

2、现在很多房屋建筑使用一次性能源,技术很少来自国内,说明国内在节能材料供应上严重不足,具有技术、主流产品和拥有自主知识产权的骨干企业少之又少,市场的供需之间就产生了矛盾,节能市场就成了薄弱环节。

3、目前很多房屋建筑在节能方面,验收和检测方法也并不标准,多使用现场测量的施工方法,测试时只是采取几个代表性的测点,所以测得的传热系数值并不准确,而且也不能对建筑物的屋面和建筑墙体得到全面的认识。建筑用材、热环境用设备和本体技术等许多方面都包括在房屋建筑节能范围内,所以改善这些技术也是解决房屋建筑能耗问题的重要突破口,并且房屋设计其本身也存在着很大的困难性和复杂性,所以进行节能改造并不是件容易事。20 世纪 80 年代,国家就开始重视房屋建筑节能的问题,并且提出了一系列的规范标准和设计理念,但是实际上这些规范和理念并没有得到确切的落实,所以与发达国家的差距越拉越大。

二、节能环保对现代房屋结构设计的作用

我国的建筑新建面积每年都在 20 亿 m2以上,建筑行业是用能大户,并且很多建筑都存在着资源浪费的情况,使得我国在世界上成为建筑消耗量最大的国家,所以发展节能建筑被越来越多的人所关注。目前我国经济建设的步伐正在加快,这就要求建设与之相适应的注重以人为本的节能建筑。房屋建筑节能包括照射、采暖和利用空调等方面,并在房屋设计、建造和使用过程中采用新型的节能环保材料、施工设备和技术、产品等,执行节能标准,加强对可生能源的再利用,减少供热供应、照明、热水等能耗,加强对自然光利用的同时提高空调的制冷、制热系统的效率等措施。这不仅要注意建筑的便利性和舒适性,还要提高能源的利用效率。节能环保对房屋建筑施工有着重大的意义,加强对可生能源的利用,提高能源利用效率,可以缓解目前资源紧张和环境污染的局面,保护生态环境,保障国家能源安全。随着房屋建造工程的日渐火热,减少能耗,实施节能,就成了城市化建设过程中必须要解决的问题,这不仅有利于可持续发展,而且具有很强的社会意义。

三、房屋建筑结构设计中的节能措施

1、大力发展节能材料。整个房屋建筑过程中都离不开建筑材料,所以建筑材料在节能环保设计上有着重大作用。选取合理的节能材料,不仅要注意节能,还要经济、高效。目前随着科技的快速发展,形形的节能材料被研发出来,设计人员可以根据房屋设计的具体情况,选择合适的、高效的节能材料,还可以选取一些常见的地方性材料。比如传统管道是金属材质,在用作水管道材料时,就容易发生结垢、渗漏、腐蚀、生锈等问题,此时使用优质塑料管就可以解决这一问题,不仅减少损耗,还不会产生二次污染,这种绿色管材既省能耗又环保,有着很好的节能效果。硅酸盐砖、烧结空心砖和烧结多孔砖、建筑砌块、建筑板材、玻璃棉制品等都是国家提倡优先使用的节能材料。

2、将建筑结构设计与外部环境相结合。在分析建筑四周的环境及气候的条件基础上进行建筑的整体结构设计,选址、规划、建设这几个步骤都不能马虎。针对不同的地域设计结构不同的建筑,包括建筑朝向、建筑体型、建筑组合等方面。了解好其外部环境,根据当地的地质和水文等条件,改善建筑周围的小气候。比如对房屋选完确切地址后,可以建造一些人造湖、加大绿化,这种人性化的设计不仅能降低噪声、美化环境,还可以净化空气,将房屋建筑与外部环境相结合。建筑结构设计者追求的目标就是在考虑历史文化、城市规划、成本、节能环保的多种因素的情况下,选择最合适的房屋建筑结构设计方案。

3、房屋建筑的内部结构设计。

(1)门窗的节能设计。门窗的保温性与气密性是房屋建筑中的重点,在传统设计中,通常使用单玻实腹钢窗,而它的气密性和保温性能都比较差,针对这种情况,目前我国对门窗保温做出了明确规定,比如要加强阳台和窗户的保温,改善门窗保温效果,降低门窗的传热系数等。因此一些弹性密封条就成了很好的节能材料。比如在窗户门框边沿都抹上密封膏,在门框与窗户之间使用一些泡沫、橡胶密封条,在扇与玻璃之间可以使用一些弹性压条来处理等等。当窗子使用的是金属窗或者钢塑复合窗时,可以利用镀膜玻璃、空玻璃等,避免其产生冷热板桥,降低辐射。并且在设计保温的同时,还要注意防火防盗,可以在门内空腹处添加岩棉板或者聚苯乙烯板,增加它的绝热性能。这些措施都可以使门窗节能性得以提高。

(2)屋顶的节能设计。根据需要,可以设计保温隔热屋面或者采取坡度屋顶,加强室内保温,达到节能环保。并且可以在屋顶放置太阳能热水器,使屋内的一些其他太阳能设备都能够正常使用,节约煤、电,推广太阳能,将会是房屋结构节能设计的一个重要关键点。

(3)墙体和绿化设计。墙体设计不仅要起到隔热、隔音、防潮、保温等作用,还要利用建设过程中的特殊构造,比如在两侧墙上设计挡风墙,使其形成喇叭形状,使风自然而然吹到阳台人家处,有效地控制通风。在周围也可以制作绿化带,不仅有效防止噪声,还可以阻挡太阳辐射,减弱其他相邻物反射过来的热量,对周围建筑环境起到一定的保护作用,减少能源消耗,并且使生态结构更加平衡。

结束语

在当前房屋建筑结构设计中,节能环保已经成为必不可少的因素,这也是中国必须长期坚持的一项重要政策。根据当前我国房屋建筑结构设计的现状,合理进行规划、建造,要充分考虑当地的环境,综合环境、人文、节能、建筑等各方面的因素,在房屋内部结构,外部结构上,根据先进理念,进行房屋设计。节能环保的房屋建筑不仅能缓解我国的能源紧张的情况,还有利于实现社会的可持续发展,全面落实科学发展观,保障国家和人民大众的利益。

参考文献:

[1]赵钢.浅谈房屋建筑设计中的节能环保问题[J].科技创业家,2012(17):56-57.