建筑设计研究分析范文
时间:2023-07-24 17:22:44
导语:如何才能写好一篇建筑设计研究分析,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】建筑设计;原则;主要内容;设计方法
一、建筑设计的原则
1、以人为本原则。以人为本的原则在建筑设计中应考虑三种人的利益。一,甲方,即建设单位的利益。建筑设计中应充分考虑甲方对项目功能及经济性的要求。二,使用者的利益。使用者有时候是甲方,绝大多数情况下不是。使用者的职业各不相同,数量也不同。满足每个使用者的生理及心理需求的建筑师不可推卸责任。三,施工单位的利益。这里面也包含了对施工企业施工的经济性及便捷性、安全性的考量。同时也要照顾到农民工、设备安装人员甚至包工头的利益及安全。
2、绿色环保原则。现在, 我们已经越来越意识到生态的重要性, 我们也越来越注重生态, 环保, 越来越追求人与自然科学整体协调发展的社会。我国的大中城市普遍存在林木稀少, 楼房与人口日益密集以及大气污染, 水污染等一系列的城市环境问题, 城市生态环境的恶化, 影响居民的健康与生活。建筑师在进行设计时应当充分考虑设计区域的自然条件, 利用城市的自然地貌特征和原有的植被、水体、花卉等, 本着保护和恢复原始生态的原则, 按照体现不同城市特点的要求, 尽可能的协调绿地, 水体和建筑物之间的关系。
3、整体性设计原则。就是要充分考虑建筑物的各种组成部分和各种功能需要,作为一个整体,体统性的研究其构成及其发展规律,从相互依赖、相互结合、相互制约的整体与部分的关系中体现建筑的特征和规律。
4、循环利用原则。建筑的循环利用原则包括再利用、再循环两方面内涵。再利用是指将各种建筑产品以初始形式多次加以利用。再循环主要包括对早期建筑的改造利用以及对照明设施、各类设备以及砖石构件的重复利用。再循环是指建筑产品在完成其使用功能后, 经过一定加工处理使之变成可再次利用的资源。这表现在对旧建筑中可再生材料的重新加工、合成和利用。
5、综合性设计原则。对建筑系统的研究,我们必须从它的功能、结构、要素、相互关系等方面进行综合地考察。在综合的基础上进行具体的个体分析。每一个个体的分析结果都要反馈到上一层次的综合和整体分析对比中去,按照比较的差异从新进行分析、修改、整合,使部分与整体达到高度的统一。
二、建筑设计的主要内容
1、建筑的平面设计。建筑平面形式的确定一般是从建筑的功能布局入手,也要兼顾建筑的造型,并严格按照国家相关的建筑规范进行,通常还会受到地形等一些的限制,之所以矩形平面常常被采用,不论是设计还是施工、定位、计算面积、布置房间、开窗、都要简单的多,同样的建筑,如果使用其他的平面形式,可能成倍的提高工作量,建筑平面的基本形状有正方形、矩形、三角形、圆型等,或者是由上述几种形式的演变和组合体。平面造型主要取决于我们的总体构思,所设计对象的功能要求与面积,建筑技术条件和地址具体环境。
2、建筑空间的合理设计。首先对建筑空间的尺度控制,所谓的尺度就是在不同空间范围内,建筑的整体及各构成要素使人产生的感觉。住户设计中不能只单单重视建筑本身的立面造型的创造,而应以人的尺度为参考系数,充分考虑人的观察视点、视距、视角,和建筑使用亲近度,创造良好的尺度感,尺度在建筑设计中处于一个至关重要的位置。空间的高度对于精神感受的影响很大,过低会使人感到压抑;过高会使人感到不亲切。其次建筑空间的体量控制。住户空间的舒适度是以人的尺度和心理接受的感觉为基准,过大的空间会失去家庭的温馨感、亲和感,失去家庭特有的生活气氛,有时还会使人觉得自己渺小而冷漠、僻静。
3、建筑外墙设计。建筑设计中外墙材料的选择应主要取决于建筑的风格与功能,并应根据地理位置、气候、条件、文化传统等因素综合考虑。设计中应充分考虑到材料使用后的实际效果和维护、修补、清洗等具体问题,色彩是城市的建筑语言、形象体现,它能直接反映出一个城市的整体风貌体,现出时代的气息。外墙的色彩是建筑物的面容,颜色和质地都有视觉上的重量感和冲击力。目前易见的问题是色彩的选用上,设计者对建筑元素考虑多,而对周边空间及环境的因素考虑少,造成整体的不协调。
三、建筑设计方法的分析
1、符号象征法。符号象征法就是特定符号的或约定成俗的表现形式,运用在建筑的表面或建筑内部的特定装饰部位:或者,建筑的平面以及空间体量本身就是一种符号的象征或者模仿。国内外的很多著名的建筑作品,都运用了符号象征法。符号象征法还大量运用在一些对建筑形象有特殊要求的设计中,如同一开发商开发的房产项目,通过统一的建筑设计和企业符号的结合来标示企业的形象等。
2、构图法。现代建筑都可以归纳为简单的几何形体,如矩形正方形等建筑设计通过构图要素来分析几何形体之间的关系,从中分析出形体之间的比例尺度对比主从韵律均衡重点等形式美的规律使用构图法进行建筑设计的一个前提是:建筑师是怎样对其所设计的建筑进行定位的关于探讨几何关系与构图也并不是到现在才有的,早在希腊和罗马时期,建筑师们就开始了关于几何关系与构图探讨。而现在这种方法仍然得到了广泛的应用。在进行建筑构想的时候,建筑师通过构图要素来分析建筑物各要素的几何形体之间的关系,从中分析出形体之间的比例、尺度、主从、对比、均衡、重点等形式美的规律。建筑师是对其所设计的建筑进行怎样的定位,是使用构图法进行建筑设计的一个前提。
3、平面功能法。建筑平面设计是解决绝大部分建筑功能的一个重要环节。在对建筑物的功能分析时就会对所构想的建筑设计进行具体的分析。虽然建筑是一个三维向量的产物,不应该也不可能单一谈论一个局部,但是对于建筑的今后使用,平面分析还是有必要单独提出和研究的。平面处理的好坏直接作用于建筑的使用功能。我们所要研究的是怎样通过使用流线的分析,设计出合理的建筑功能来。平面功能(流线)法是目前建筑设计人员大量采用的一种设计方法,其主要概念是,先分析用地关系,通过了解建筑物的使用性质,从功能出发进行平面功能的合理组合,同时考虑建筑的空间设计等环节。
4、建筑沿革法。建筑沿革法主要是通过我们要系统的对以往的建筑设计进行分析,从中研究和提炼自然的法则、历史、文化与人类的生活习惯及思想,以这些来作为建筑设计的出发点,从而进行相关的建筑设计,极力想通过设计的建筑去改变人们的生活习惯及行为习惯。这个方法对于建筑师是非常难掌握的。
结束语
综上所述,在建筑设计过程中,应在使用方所提供的各种原始资料、具体标准和要求的条件下,在现有国家标准规范及相关政策条件下,对整个建筑设计进行构思、分析和规划。
参考文献:
[1]李洪武.浅谈房屋建筑设计中常见的质量问题[J].辽宁建材,2012
[2]姚文华.高层建筑的设计问题[J].合作经济与科技,2012
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【关键字】商业综合体;建筑设计;城市规划;市场经济
商业综合体具备多功能性、多层次性以及地域性和未来预知性的特点,建筑设计的难度远远高于普通住宅的设计,这种综合体建筑设计是一种新型的商业模式,它是结合了办公、购物、餐饮娱乐为一体的综合体。它的多功能、多样性,给人们的出行活动带来了方便快捷。但是因为这种商业综合体的建筑面积广、人员密度大、功能齐全的种种特点,不得不使商业综合体的建筑设计更复杂、难度更大。所以在施工建设之前,建筑设计的分析和研究显得尤为重要。
1、商业综合体的建筑设计背景
自改革开放发展以来,随着大中小城市的建设发展,各种大小的商业综合体如雨后春笋般拔地而起,商业综合体可以说是现代城市发展到现阶段的必然产物。集购物、办公、会所、酒店、休闲、娱乐等现代生活为一体的大型组合。同时这样多功能商业综合体的每个部分也是相互依赖缺一不可的,它们在其中不仅发挥着各自的作用,也为城市的人们生活带来了方便,为城市添加色彩,为人们建造现代美观又时尚的都市生活。
商业综合体一般都是建设在人流密集的城市中心地带,这种建筑就肩负着更多的责任,不仅要改善城市环境,关注交通状况,还要提升城市的形象问题。与此同时商业综合体的建设规模大、功能类型多、还要具备着商业价值,这样就不得不使得商业综合体在建筑设计上有着更高的要求,以便于达到它的自身更高的价值。
2、商业综合体的建筑设计原则和规划顺序
从设计原则上讲,商业综合体首先要位于城市中心繁华地带,这样就要担负起疏导交通和改善环境的艰巨任务,其次就是这种商业综合体要充分体现出不同功能所存在的商业价值,设计中对每个方面的需求都要协调完整。使得该建筑能够发挥出引导城市经济实力和综合竞争力的巨大能力。
在规划顺序上讲,分散安排百货、超市、娱乐等主力店是非常重要的,要将人流吸引到每个楼层的每个地段,这是首位。其次还要将餐饮集中布置在上面的某个楼层,一般都是顶层。因为现代的餐饮都需要较高的环境质量,所以对于景观设计布置在餐饮区域是有必要的,不仅增加了顾客对建筑整体的好感,也提升了逛街购物的心情,刺激消费。但是由于餐饮娱乐和其他百货的营业时间不同,餐饮娱乐和百货超市都要分开设置。设计中还必须运用各种技术法,来解决娱乐动态的噪音和消防安全问题。相对这些来说,酒店、宾馆和办公楼的设计形式相对简单一些,可以再布置好的其他功能版块采取分离的方法进行设计研究,根据占地面积的大小来设计相对应的位置也是很重要和应该协调的内容。
3、商业综合体的建筑设计分析
3.1准确定位城市商业综合体的功能和风格
商业综合体包含的功能较全面,所以建筑自身面积就很大,使得人口相对集中,再加上不同地区的商业综合体有着相对应的气候和文化要求。但是商业空间都是必须要满足现代化商业的功能。这些需求导致商业综合体的设计必须准确定位建筑群体和建筑需求。城市的商业综合体必须考虑城市的整体业态功能,要建立建筑与内部外部业态之间的个性风格,还要保持着与环境的和谐和互补状态,体现不同的个性风格,在满足顾客需求和方便的同时还要使其功能个性化,设计个性化,使其成为城市建筑中的标志。
与此同时,因为网购的日益兴起,人们在商场购物时对其餐饮和娱乐更加重视,感受到购物过程中的体验性和归属感。因此这种建筑设计应该把这些方面投入到设计中已达到吸引人群、促进消费的目标。为了使人们感受到购物的,设计师应该创造出自然、优雅却不失时尚的公共空间,来迎合现代大多数人的口味。
3.2功能空间设计
为了把“以人为本”的经营思想与商业综合体相结合。现代空间设计着重强调,要把顾客流动空间和营业员工作空间相互融合和渗透。以全国都有的万达广场为例,万达广场是属于中庭结构设计,中庭结构设计就是每个楼层的营业地点围绕中庭展开,不仅丰富了空间层次,还通过中庭把光、影、色彩、扶梯、观光梯及绿化等巧妙的结合起来,形成了一个静动相结合的空间环境。对于顾客来说这样可以清晰地观察每一个购物场所,不会因太过密集而挡住光线,也为顾客起到了引导作用。营业场所应该具备清晰合理的人流路线,使顾客能在短时间内,近距离的轻松的逛完整个商场。
而且商场综合体存在着整体为零的趋势,让人们在逛街、闲暇休息的时候感受到愉快的心情,从而减缓生活工作带来的压力。除了很多的艺术形式之外,回归自然的设计也是需要体现在这种商业综合体上,这种设计主要体现在运用大量的木材和天然材质来反映大自然的主题设计。
3.3交通流线组织设计
在这样一个综合的商业场所,建立一个交通枢纽是相当重要的,针对各类人员及车辆的集散活动,产生一定的流动过程和流动路线,为了防止商业场所的交通混乱,避免扰通和秩序,就要在建筑物周围设置足够的人流、车流集散空间和缓冲空间,让此空间作为室内外的一种过渡,避免和城市交通发生冲突,造成不必要的麻烦和影响。出入口的设置也是交通组织的主要设计内容之一,如果设计协调不当就会影响整个商业综合体自身的正常运转和城市干道交通的运行。出入口的流线组织,应该做到交通和流线设计的合理性,尽可能做到人车分流,防止这种影响交通和环境美观的问题发生。
3.4日照设计分析
因为城市的人口密度逐渐增加,居民的阳光权问题日益彰显。因此无论是住宅建筑还是商业综合体建筑,设计师对日照的分析是至关重要的。目前在对建筑进行日照分析大多数采用的建筑间距是以经验值来估算的,而且这种经验值一直都是通过平行正面朝向的理想建筑来拟定的。没有完全考虑到日照的全方位角度的综合问题,因此还是具有极大的片面性的。进行科学的有依据的日照分析是很重要的,尤其是对这种商业综合体更是至关重要的。它能够提供相应的科学依据,来确保相邻建筑物之间的关系,同时当出现日照问题的法律纠纷时可以根据日照分析的科学依据报告为证据,为商业综合建筑设计的日照合理性进行说明和阐述。
小结
综上所述,城市化建设的进程中,为了加快脚步跟上步伐,大中小城市中商业综合体的出现是必然现象,本文根据商业综合体建筑设计的分析,对商业综合体的布局、功能、交通流线和日照等多方面建筑设计进行了深入的研究。为复杂而且难度相对来说非常大的商业综合体的建设设计提供了理论支持。同时希望将现代商业综合体建设成为更人性化和发展化意义的微型城市,为城市的发展和环境的美化做出贡献。
参考文献
[1]张小玢. 城市设计视野下的泰安天庭园地段商业综合体建筑方案设计.[D]西安建筑科技大学.2013.06
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【关键词】现代建筑设计;源流;模式
在建筑设计教学中,现代建筑设计作品分析是一门不可或缺的学科,主要是因为通过它能够学习到关于建筑设计的方法。但是,就目前而言,一些高等院校建筑学专业的学生对现代建筑设计作用分析还停留在模糊的认知上,并不能通过学习激发自身的设计想象力,也不能培养自身的发散思维。鉴于此,本课题对“现代建筑设计作品分析的源流与模式”进行分析与探究具有尤为深远的重要意义。
一、现代建筑设计作品分析的源流
对于现代建筑设计作品分析的源流,随着建筑业的发展经历了多个时期,首先是迪朗的启蒙时期,其次是包豪斯对普遍艺术与设计范畴相关的分析,最终在美国““德州骑警”建筑教育时期该设计分析方法呈现了较为成熟的势态。以上述阶段为基础,进而关于现代建筑设计作品分析的教学模式便朝向世界传播,并出现了许多的优秀教材。下面笔者重点从院校教材中建筑作用分析的出现对其源流进行分析。
(一)建筑体系分析。如图1,为拉・维拉特公园设计图,在设计上是以几何学网格的工具作为辅助,进而表现出点、线以及面的要素构成。对于拉・维拉特公园,其点、线、面三者并不在同一个系统当中,三者各代表着一个具有独立特性的系统。点当作是公园当中红色小构筑物成一定模数放置;线对于对称关系的轴线是不作强调的,主要是以穿过花园河流与一条曲折小路在网格上的穿插交错;面是作为实现不一样的运用功能进而设置的场地。对于整个空间组织的关系而言,是以分层叠加的形式表现出来的。
图1 拉・维拉特公园设计图
(二)分析技巧的具体应用。对于现代建筑设计的基本绘图技巧,主要需要掌握的是投影关系、分析绘画等。(1)对于投影关系,它指的是对建筑分析绘图与投影上各种不相同的方法。主要存在的方法有两种:一种是等角透视法,另一种是聚合线投影法,也称之为消点透视法。其中,等角透视法涵盖了正射投影与斜影投射。消点透视法涵盖了单点透视图、中央透视图以及三点透视图。(2)对于分析绘画,其处理方法包括了形态与类型的简化、几何系统及使用资料的附加以及呈现的分解。作为分析图当中最基本的方法,简化的目的便是对设计结构进行有效展示,摒弃无关联信息,留下有研究价值的信息。而形态简化主要揭示实物的空间结构,在表达上所利用到的是平面图或者线条技巧。在视觉的增加与建筑外在资料的增加上便需要利用到附加资料。另外,主要是用颜色与图表来表示建筑的机能使用。
二、现代建筑设计作品分析的模式探究
对于现代建筑设计作品分析的模式,其过程遵循以下几个原则:分析对象的选择分析视角的选择分析方法的确立分析过程的展开分析成果的表达。考虑到其过程中,分析视角的选择与分析成果表达的选择的重要性,下面笔者主要从这两方面进行分析与探究,希望今后学者在对现代建筑设计作品分析的模式进行研究的过程中,能够学习并借鉴到一些具有价值性的知识点。
(一)分析视角的选择。在对现代建筑设计作品进行分析过程中,其空间视角是主要视角。建筑设计的空间视角包括了空间的类型、用途、要素以及组织。其中,空间类型主要分为内部空间、外部空间以及灰空间。而空间的用途就表现的极为明显,主要是人们利用空间所需达到的目的。要素涵盖了点、线、面、体。通过空间视角的这些基本要素,我们知道了建筑的一些基本构建,例如:天花、地板、楼梯、柱子、墙壁以及坡道等。另外,空间组织所指的是由多个要素以一定的方式为基础,进而互相联系起来的系统性表现,较为常见的空间组织有线式组合、放射式组合以及组团式组合等。
(二)分析成果表达的选择。分析成果表达的选择主要有两种一种是图示表达,另一种是图解表达。其中,图示表达包括了平面图示、立体图示、立面图示以及轴测图示等;而图解表达主要包括了概念图解与转译图解两种。例如:对于图示表达当中的立面图示,它是基于平面图示在设计上无法传达出整体观而利用到的。也就是说,在使用平面图示的时候,有机结合立面图示,则能够使设计达到整体的效果。对于立面图而言,它是建筑物在垂直投影上所得到的抽象图形。出入口或者建筑外貌最具明显特征的那一面的立面图能够很好地反映出来,我们便称之为正立面图,其他的我们称之为背立面图和侧立面图。在一般情况下是以建筑所处环境进行命名的。另外,对于建筑分析而言,其表达的选择需要充分结合建筑设计的具体情况而定,有时候需融合多种表达选择,若只选择一种,可能会使建筑设计达不到整体布局感所需求的效果。
三、结语
通过本课题的分析与探究,对现代建筑设计作品分析的源流与模式有了一定的了解。笔者认为对现代建筑设计作品进行分析的根本目的就是对他人的作品进行理解,最终创造出属于自己的设计。这是一个借鉴与学习的重要过程,需要学习者不断积累知识以经验,这样才能让现代建筑设计更符合时代的发展,更富有美观,更具科学性与价值性。
参考文献
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关键词:建筑设计;结构设计;相结合;分析研究
Abstract: the design of the building structure is a system, comprehensive work. A good building design, must have a good structure system to realize. The following this paper the design and structure design of modern building mutual cooperation of problems were analyzed.
Keywords: architectural design; Structure design; combined; analysis
中图分类号:S611文献标识码:A 文章编号:
1 结构设计的重要性
建筑的空间形态是建筑的空间轮廓和空间形状,它能给人们以视觉上的美感。建筑空间艺术不仅是建筑内部功能的外在表现,而且是建筑结构技术的外在表现。结构为建筑空间提供有效的骨架和支撑,是建筑空间的物质材料,空间形态反映结构的规律,是结构内在理性和技术美学的外在表现。然而这只是结构作用的一部分,结构还通过对建筑空间的限定和组织,塑造丰富的空间形态,赋予建筑空间以丰富的精神和文化内涵,建筑精神也借助于空间或隐或显的几何形态及其组合的关系来实现,完整地表达了建筑空间的内在含义。结构不仅支撑建筑空间,而且将其美的形式和内容融入建筑。因此,在建筑设计中,结构构思非常重要。
2 现代建筑结构设计存在的问题
明确了建筑设计中需关注的问题后,再来看看建筑师对建筑物最初设计方案时的考虑:建筑师更多的是考虑空间组成特点及安全问题,而不是详细地确定它的具体结构。对于低层、多层和高层建筑,竖向和水平向结构体系的设计基本原理都是相同的,但是,随着高度的不断增加,竖向结构体系成为设计的控制因素,其原因有两个:其一,较大的垂直荷载要求有较大的柱、墙或者井筒;其二,侧向力所产生的倾覆力矩和剪切变形要大得多。与竖向荷载相比,侧向荷载对建筑物的效应不是线性增加的,而随建筑高度的增高迅速增大。例如,在所有条件相同时,在风荷载作用下,建筑物基底的倾覆力矩近似与建筑物高度的平方成正比,而其顶部的侧向位移与高度的四次方成正比,地震的作用效应更加明显。在现代高层建筑中,问题不仅仅是抗剪,而更重要的是整体抗弯和抵抗变形,可见,现代建筑的高层结构受力性能与低层建筑有很大的差异,存在扭转、共振、水平侧向位移及剪重比等问题。
2.1 现代建筑结构设计中的扭转问题
建筑结构的几何形心、刚度中心、结构重心即为建筑三心,在结构设计时要求建筑三心尽可能汇于一点,即三心合一。结构的扭转问题是指在结构设计过程中未做到三心合一,在水平荷载作用下结构发生扭转振动效应。为避免建筑物因水平荷载作用而发生的扭转破坏,应在结构设计时选择合理的结构形式和平面布局,尽可能使建筑物做到三心合一。
2.2 现代建筑结构设计中的共振问题
当建筑场地发生地震时,如果建筑物的自振周期和场地的特征周期接近,建筑物和场地就会发生共振。因此在建筑方案设计时就应针对预估的建筑场地特征周期,通过调整结构的层数,选择合适的结构类别和结构体系,扩大建筑物的自振周期与建筑场地特征周期的差别,避免共振的发生。
2.3 水平侧向位移问题
水平侧向位移即使是满足建筑结构规程的要求,并不能说明该结构是合理的设计。同时还需要考虑周期及地震力的大小等综合因素。因为结构抗震设计时,地震力的大小与结构刚度直接相关,当结构刚度小,结构并不合理时,由于地震力小则结构位移也小,位移在规范允许范围内,此时并不能认为该结构合理。因为结构周期长、地震力小并不安全淇次,位移曲线应连续变化,除沿竖向发生刚度突变外,不应有明显的拐点或折点。一般情况下剪力墙结构的位移曲线应为弯曲型;框架结构的位移曲线应为剪切型;框一剪结构和框一筒结构的位移曲线应为弯剪型。
2.4 剪重比及单位面积重度问题
结构的剪重比A=VJG 是体现结构在地震作用下反应大小的一个指标, 其大小主要与结构地震设防烈度有关, 其次与结构体型有关, 当设防烈度为7、8、9 度时, 剪重比分别为0.012, 0.024, 0.040; 扭转效应明显或基本周期
3 现代建筑设计与结构设计的相结合
3.1 建筑设计应首要解决功能问题
功能就是空间使用者对空间环境的各种要求,包括生理要求和心理要求。人类大量的活动要在建筑中进行,所有与人生理有关的问题都应得到解决,如呼吸、行走、坐、卧、进食、排泄、取暖、避寒等等。这是建筑设计要解决的第一步,也是人为自己创造空间的基本要求。其次,作为高等动物的人有比其它动物更高的需求。如:羞耻感(隐秘性)、光线、适宜的高度、声音,最后,应满足人们社会性需求和精神文化需求。所以,功能所体现的就是人(设计者)在充分考虑自身多种需求的条件下为人(使用者)所创造的空间环境。然后,人(使用者)在这样的环境下长期生活,这样的空间的优缺点又在生理及心理或是文化习惯上影响着人类。
3.2 建筑设计与城市的关系
讨论建筑设计的作用首先应该讨论建筑设计与城市的关系。人类营造城市所投人的巨大劳动和智慧让一个个文明灿烂登场又黯然谢幕。今天即使古代文明灰飞烟灭了,但当我们看到遗迹的时候依然会为那壮美与精致而震惊。众所周知,人类在河流的渡口和道路的节点聚居形成了村镇,随着经济活动的开展,有了市场的出现,城市的功能骤然形成了,之后随着人口的剧增、交通的频繁和城市的扩展,人们创造了环境。所以建筑设计直接关系到城市的风格与文明程度,从而得出“人创造了空间,空间反过来又影响了人”的结论。
3.3 优化结构设计,降低工程造价
(1)优化结构设计,使结构受力均衡,技术应用得当,整体安全可靠度一致,任一结构都能同时发挥其最大作用,这样设计出的结构才能达到既经济,又合理的目的。
从结构设计整体布局来看,在水平荷载作用下,剪力墙的暗柱配筋往往是构造配筋,暗柱断面的确定与剪力墙的布置有密切的关系,而构造配筋与暗柱断面又有着一一对应关系。由于剪力墙布置的差异性,一片剪力墙两端暗柱的断面可能差6-10倍,配筋也相应差6-10倍。而剪力墙在不同方向的水平荷载作用下是具有对称性的,这样设计出的结构就会造成极大的浪费。因此,首先调整剪力墙的布置,尽可能使之对称。这样即节省了造价,又增加了结构安全性。
(2)造成结构浪费往往是由于设计人对某种结构概念理解不透而导致的。例如某42层综合楼,由内筒外框组成结构,外框柱距7.5m,外框与内筒距离9m。设计人员将外框边梁做成1000mm×700mm,目的是增加边梁的抗剪能力,引入剪力滞后的概念,加大外框结构的刚度。实际上,该工程由于外框柱距7.5m,很难产生剪力滞后效应,边梁采用1000mm×700mm与采用350mm×700mm对外框的变形是相同的,不会增加结构的刚度,反而会因为增加重量,加大结构自身的负担,对结构不利。设计人员如果不能准确把握结构概念,就会造成浪费。
3.4 设计中应充分考虑施工的可行性
设计人员一般都很注意结构方案的合理性和计算结果的精确性,但往往忽略施工的方便性和可行性。这可能会给施工带来困难,并影响施工质量,造成结构的不安全。例如,当地基土含有较厚的流沙层且地下水位又较高时,设计人员若忽视地质情况盲目采用人工挖孑L桩方案,穿越流沙层时将遇到很大的困难,可能会造成不应有的工程事故,导致工程工期拖延,投资大幅增加。
篇5
关键词:建筑设计;课程研究
BIM英文全称Building Information Modeling,即建筑信息模型,是指通过数字信息平台,对建筑物全生命周期的所有真实信息进行仿真模拟。而Revit三维软件是BIM平台下的最具代表性的设计软件之一,参数化设计、构件关联性设计、参数驱动形体设计和协作设计是该软件的主要特征。Revit三维软件的诞生及应用实现了一个简单快捷的建筑设计过程,它可以提高工程的质量和效率,降低成本增加收益,不能不说我们的建筑设计模式正经历着一场新技术的革命,而我们的教育也应紧跟时代的步伐,应用新技术实现建筑设计教学的新变革。
一、BIM技术应用现状
如果说用一个字来形容BIM在建筑业的现状,那就是“火”,这个“火”主要体现在以下几个方面:
第一是政策层面开始重视BIM,从建筑业“十二五”规划明确提出推进BIM协同工作等技术应用到2015年3月31日《建筑工程设计信息模型制图标准》的编制组成立暨项目启动会在标准院召开,都说明BIM是未来的趋势。
第二是业主开始关注BIM,越来越多的业主开始认识到国家对BIM技术应用的支持,开始认识到BIM给项目带来的价值,开始要求设计院或建造方应用BIM相关技术,并愿意为BIM带来的附加值付出更高的经济投入。
第三是设计院、企业开始应用Revit,部分走在前列的设计院、企业或机构开始创建自己的BIM部门、培养人才、以小项目练习、应用,开始从设计方着手,应用Revit给设计带来的变化及价值。
第四是建造、施工企业开始应用Revit,部分走在前列的承包商、施工方开始着手建立自己的BIM技术人才,尝试应用Revit建模给项目施工带来的帮助及参考价值。
二、将Revit三维软件引入建筑设计教学的可行性分析
近年来,房地产行业的不景气导致了整个建筑设计行业的低糜,对于我们建筑类高职院校而言,直接受影响的就是建筑设计专业学生的就业问题,很多毕业生被迫转业,或者从事着建筑相关的其他工作如装饰行业等。在我们的企业调研中,很多建筑设计院、设计机构都在积极地想办法求生存,而很多设计师都面临着失业的处境。在这场建筑设计行业的优胜劣汰中,只有更专业的企业和高技术的人员才能被留下来。高技术和信息化的建设成为企业变革的方向,也为我们的教学改革指明了方向。
BIM作为建筑界公认的革命性技术,大大提高了建筑信息化和建筑工程集成化的程度,引领着建筑数字技术走向更高的层次,将为建筑业界的科技进步产生无可估量的影响。BIM的火热带动了一些热门的“职位”,比如现在很多设计院和建筑施工企业、物业管理企业都在组建自己的BIM项目组,他们在招收大量的Revit工程师,熟练、成熟的Revit应用技术可以帮助我们的学生获得一份待遇较好的工作,成为他们实现梦想的工具。同时由于Revit的可操作性和软件本身包含信息的专业性,可以使一些非建筑设计专业的人员也能在一定时间的学习后能从事Revit工程师的职位。因此不仅建筑设计专业的教学要引入这一软件的教学,这个软件应该成为每个建筑类专业学生必须具备的技术,它的普及程度应该跟我们现在普遍使用的AUTOCAD一样。
三、将Revit三维软件引入建筑设计教学的预期成效
1.利用Revit软件,将会提高学生建筑方案设计的效率,Revit软件对于不规则形体的建模有其特有的优势。在传统的建筑设计中,我们会依赖sketchup、3Dmax或者犀牛等三维设计软件进行建筑方案设计过程中体块的推敲,这些三维设计软件只能够构件出模型的体量和表皮,大多都是由单纯的面片构件而成,而Revit的概念设计功能强大,能在建出复杂模型体块之后,将其转化为带建筑信息的模型,大大提高了建筑方案设计的效率和准确率。
2.利用Revit软件,可以让学生非常直观地了解建筑的构件及构件间的相互联系。在Revit中,墙、门、窗、柱子、楼梯这些构件被定义为具有现实意义的图元,这些图元包含了构件本身的构造信息,如墙体、楼板这些图元,你可以方便地指定它的保温层、面层、结构层、防水层等构造的信息,使我们非常直观地了解这些构件的结构组成。
3.利用Revit软件,可以让学生了解建筑模型各构件的材料组成,同时也可以查询到材料性质、厂家、价位等详细信息。
4.利用Revit软件,可以进行日照分析。它可以获取项目建筑物所在位置的经纬度,设定相关的太阳方位角和高度角之后就可以模拟现实的日照效果,并可以通过动画的方式记录下来。
5.轻松得到建筑施工图纸,并通过协同设计,使各专业的设计师在同一平台上完成同一个项目。
6.教师可以带领学生组建BIM团队,参与实际项目或项目研发,提高实战经验为学校带来声誉和利益。
四、困难分析
其实BIM的概念很早就提出来了,但是在很多设计院的推行过程中都受到了大大小小的阻碍,主要就是参与BIM项目的机会不多,没有团队,各专业间的配合问题,实战经验少等,而随着BIM的普及这些问题正在逐步被解决。但是,在高校,这种问题似乎更加严重,教师必须在项目的配合下讲解理论,理论知识会在项目实践中直接被印证,需要教师具备全面的建筑专业知识和很好的团队协作能力。
五、结语
篇6
关键词:建筑系馆 空间氛围 设计
一、国内的建筑系馆空间氛围现状
我们是一个历史相当悠久的国家,所以在很多方面都受到了很大的制约。因此,很多建筑师的思想和创新能力也受到了很多古代建筑的影响,对建筑设计带来了阻力。通过对我国大学建筑系馆空间氛围设计的研究,如清华大学、天津大学等,我国建筑系馆的存在有封闭逐步走向开放的发展特点。从对这些大学建筑系馆的研究后,发现其建筑系馆设计特点不仅仅受到了中国多年的历史环境,也受到了建筑物的环境、经费需求、中国的基本国情等因素的制约和影响。对此,建筑师针对我国的建筑系馆的设计也做出了大胆的改变。在最近的几年里逐步突破了以往单一呆板的的设计,在几所拥有大面积的建筑院校的教学楼进行了大规模的改造,通过的不懈努力克服了有限的建筑空间布局、增加建筑系馆空间氛围、增强了空间趣味性。建筑系馆通过对空间布局的全面认识、对设计理念的不断更新,对建筑系馆的空间氛围设计进行了全面的革新,这一改变,不仅为学校的学生带来了轻松愉悦的学习氛围,也为学校的教职工提供了舒适整洁的工作环境。
二、建筑系馆空间氛围营造因素
通过对建筑系馆空间氛围的不断探究了解,我发现影响建筑系馆氛围的主要原因就是室内环境和室外环境。 而空间环境、光环境、视觉听觉环境和心理的环境是形成室内环境的重要组成部分;建筑室外景观、建筑的朝向、建筑的选址等是室外环境的重要影响因素。由于我国是人口大国,住房面积比较紧张,从而导致新建的建筑系馆受空间面积的约束比较严重,所以导致一般新建的建筑氛围设计还是依靠着对室内的设计。在此,我们针对影响建筑氛围设计的室内环境展开探究,以下从建筑的室内光环境、人的行为及心理、建筑的室内空间三方面展开分析:
1.室内空间感
人们对建筑的室内空间会产生不一样的感受,原因其实很简单,就是由于建筑设计的室内空间形式的不同。对于如何产生更能带给人们良好的室内空间感。本文主要从空间的比例、空间的尺寸、以及空间的形式三方面研究。
说起空间比例,我们一般会把一个大空间通过划分,分为很多个小空间,如果想让这些小空间之间产生一系列联系,这边是对我国的传统空间布局的更新、和建筑氛围设计的创新。让小空间是一个个独立的主体,又让大空间是一个整体,就要让居住着感觉自己不是在一个封闭的小空间里,因此分割的点、线是需要模糊存在着。如,在一个大的客厅里想要分出一个独立的小空间可以安置一个半截的小珠帘被。这样既美观又感觉不封闭,重要的是可以满足自身的需要。我们大家都知道封闭的空间环境营造出一种安静、内向、肯定的氛围;而宽敞的室内空间给人一种活泼。外向、自由的感觉。但是空间的独立与整体应该是相伴存在的,空间的封闭与开放可以得到更好的设计是营造良好的建筑空间气氛的重要影响因素。
建筑室内的空间形式,也是建筑空间综合处理的手段,它是空间塑造的关键一步,不同的空间形式可以带给人十分丰富饱满的空间感受,。而我们熟知的空间感受,大致可分为水平方向、垂直方面、曲线型和斜向型。这几种空间形式分别带个人们不同的感受。如水平方向,给人一种亲切、安静、平淡的感受;而垂直方向使人感觉严肃、稳重、庄严;曲线型的空间形式个人营造出一种十分诗情画意、丰富的气氛;像斜向型的空间形式是活泼、可爱,富有快乐的感觉。
空间大小和建筑要素就是我们所说的空间尺度,协调统一的空间尺度就是指人鱼空间的和谐相处。若想是空间尺度达到更为完美的形式,我们必须从空间大小和建筑空间要素入手。空间要素包括栏杆的尺寸、楼梯、人,这些具体的事物达到一种合理的尺寸、美观的位置处理等,形成一种很好地视觉效果,这样的设计便可以给人以舒适、开阔的感觉。
2.人的心理
人的心理和行为不仅仅与自己所处的客观环境有关,还与对客观环境所产生的主观感受有关,环境与人是密切相关的,人就是组成环境的重要部分,环境会受到人的行为及心理的改变而发生变化。所以人的感受是对建筑系馆气氛设计的有利因素。人的心理对空间产生要求,一般是因为人所特有的空间与人主体性、社会性、生物性而产生的公共性和领域性。公共性是一种社会化体现,
它是指人的心理及行为的模式、对社会文化的不断学习、逐步接受社会的整个过程,并慢慢的将所学到的一些逐渐的内在化的整个过程。其中包括自我社会性发展、遵纪守法、技能掌握、知识学习等方面。因此我们可以确认人际交往是人对空间公共性的要求。而领域性是指个人或团体通过在领域中不断的占领而实现自身需要,它也是一种习性。
3.室内光线
光对空间形态的要求是营造室内空间氛围有很大的关系,所以奖室内环境要素与光环境相结合并能融为一体来达到更好的设计效果。 我们国家的建筑师一般都会将设计出天窗,即在建筑物的顶部,这样可以使阳光直接射入室内,也正是由于他直接射入了室内,所以产生了一种现象,即未能产生任何光影效果,使得缺乏质感。如今的建筑系馆氛围设计吧光环境看的十分重要是建筑师普遍认可的。通过光的映射,有的时候会使室内出现光影等一些有趣的变化,光影的产生会给人对室内空间带来不同的感受,所以不同的采光方式给人带来的空间氛围是有着显著差异的。建筑系馆采光方式通常包括侧窗采光、高低侧窗采光、顶部采光、侧光与顶光结合等四种。
结语
中国建筑教育是在二十世纪初从西方引进国内的,但也受到我国各种因素的影响,在一些方面也受到不少的限制。目前国内对建筑系馆的研究还是比较少,本文在建筑气氛设计方面做出了探讨,强调注重空间氛围的设计,为人们带来一种安逸舒适的生活工作环境。
参考文献:
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关键词:高层建筑;结构设计;优化;
中图分类号:TU208文献标识码: A
引言
时代的发展,由于土地价格市场的变化,不断上涨的土地价格给开发商的建筑总成本控制带来了极大的压力,同时,人们对于居住条件及生活环境的要求不断提高,相应建筑产品的品质要求也就不断提高,这就让开发商不断寻求新的手段满足顾客需求,而降低工程造价就成为开发商追求的直接目标,这就需要我们利用结构设计优化设计技术方法,提高有限空间、有限资源的最大化效果发挥,实现经济化、实用性和适用性的良好目标。 对于我国经济尚不发达的国情来说,如何对结构设计进行优化,把结构设计得尽可能理想,既经济又安全实用,是当前面临的一个重要问题。
1 结构设计优化技术在建筑结构设计中的应用
1.1 直觉优化(概念设计优化)技术与建筑结构设计
对于同一建筑方案,可以有许多不同的结构布置设计;确定了结构布置的建筑物,即使在同种荷载情况下也存在不同的分析方法;分析过程中设计参数、材料、荷载的取值也不是惟一的:建筑物细部的处理更是不尽相同,这些问题是计算机无法完全解决的,都需要设计人员自己作出判断。而判断只能在结构设计的一般规律指导下,根据工程实践经验进行,这便是前面所说的概念设计。因此,概念设计存在于设计师对多种备选方案进行选择的过程中。
1.2 概念设计处理的实际建筑设计问题
概念设计所要处理的问题多种多样。但可以肯定的是希望通过概念设计,建筑结构能在各种不期而遇的外部作用下不受破坏,或将破坏程度降至最低。因此,分析如何应付建筑物可能遭遇的各种不确定因素成为概念设计的重要内容。其中,地震作用最为难以琢磨,破坏性也最大。故而,建筑设计过程中就应该未雨绸缪,从计算及构造等各个方面都要采取一些有助于提高抗震能力的措施,不利于抗震的作法则应尽量避免。刚度均匀、对称是减小地震在结构中产生不利影响的重要手段;延性设计则能有效地防止结构在地震作用下发生脆性破坏;多道设防思想能使建筑在特大地震作用下次要的构件先破坏,消耗一部分地震能量。这些抗震设防思想在整个设计过程中都应该作为概念设计的重要指导思想。
2 建筑结构优化方法在房屋建筑中的重要性
从我国现阶段的国情与发展趋势来看,房屋建筑在不久的将来,主要表现为高层或者超高层住房。基于这种客观实际,如何尽可能地减少投入的资金,并对房屋建筑的结构设计与时展的需求相符合予以保证,便成为了很多建筑企业与投资人员越来越关注的问题。 要想优化房屋的结构,施工人员一定要将保障建筑质量安全作为前提与基础,细致分析设计方案中的各个细节,并采用较为先进的设计理念与技术,控制好工程造价。从相关的数据反映情况来看,与没有经过设计优化的建筑相比较而言,对房屋结构进行设计优化之后,经费可以缩减8%-22%。然而,在实际的操作过程中,因为被多方面的条件限制住了,要真正地施展起来,需面临非常多的困难,而且也无法将其优越性充分地发挥出来。
在优化房屋建筑结构设计的时候,可以将建材的性能与机械设备的性能充分地发挥出来,这样,与之前的建筑结构设计相比较而言,则更加具有优势。而且,优化建筑结构的设计之后,工程造价的资金投入便能得到有效地降低,从而让企业能够赢得更高的经济效益。此外,优化建筑结构的设计之后,可以实现房屋结构中各个单元的有机整合,从而提升了建筑的质量,对人们的居住安全给予了重要保障。因此,要想对房屋结构具有更强的适用性与更好的经济性,优化房屋的结构设计,是一条行之有效且非常重要的途径。
3 高层建筑结构计算中要点与优化的分析
3.1高层建筑结构计算中计算软件选用的优化
在利用结构处理时,需要按照实际情况选择适当的计算软件进行处理,在选择三维空间分析软件时不能选取力学模型相同的,特别是在遇到受力比较复杂的情况下,譬如在对框支剪力墙进行分析的过程中,因为其产生了多次的变换,所以选择软件的过程中需要特别注意。同时在分析局部受力比较繁琐的构件时,还需要根据分析的结果对配筋设计进行改动。
3.2高层建筑结构计算中计算参数取值的优化
3.2.1 将抗震功能加入建筑结构设计过程时,需要考虑结构的平扭转耦联,将其加到结构计算的过程中,要保证振型数等于或者大于十五,多塔结构的振型数需哟大于或者等于九倍的原振型数,同时还需要保证振型参与质量大于等于结构总质量的90%,如果达不到这个要求,就会在后面的计算过程中出现较大的误差,计算结果也不再具有参考意义。
3.2.2 对高层建筑结构的内力位位移计算时,如果只把考虑梁、柱等关键部位结构构件的刚度,而不计算非承重结构构件的刚度,那么最终测量计算出来的自振周期就会比实际测量的值大,这样最终设计出来的结构受到地震的作用也会相对较小。特别是在设计框架结构过程时建筑的刚度很大,这样就会导致,过多的实心墙体运用会使得整个周期实测值变小;运用剪力墙结构时,较少的砖块使用量能够保证墙体的刚度较小,这样就能够保证测量值和实际计算值之间的差距较小。因此在对建筑结构进行设计过程中,在考虑建筑结构的抗震性能时需要将非承重结构的刚度等因素考虑进去,使用数据时也需要结合非承重墙相关方面的数据,通过一定的计算进行相应的改动,但是现在很多建筑设计师在对结构设计进行改进时,通常都是利用软件的默认值1.0,这样就会导致很多有其他结构的建筑都会存在很大的安全隐患,抗压抗震能力十分微弱。
4 高层建筑结构设计中的要点与优化策略
4.1高层建筑结构设计中梁柱构造措施的优化
一旦当梁的腹板高度hW≥450mm,在梁的两个侧面应该按照高度配置纵向安排钢筋,每侧纵向钢筋的截面面积不应该比腹板截面积(bhW)的0.1%还要小,同时间距不应该比200mm大。在实行抗震设计的过程中,框架柱应该达到剪压比的需要,它的截面关键应该让轴压比来掌控。这就违背了框架柱的强剪弱弯准则,同时对柱的延性产生了一定的作用。
4.2高层建筑结构设计中过渡层设计的优化
如果剪力墙结构设计在过渡层或者转换层里面,比如底层框架剪力墙结构,这种结构在应对地震时能够展现出最大的抗剪切力合抗倾覆力矩,而且这种结构不利于它在地震中的受力。而且,因为受到了垂直均匀荷载的作用,转换层或者过渡层在受到剪力墙压剪以及拉剪作用,结构的横向荷载发生作用,会导致转换层或者过渡层剪力墙结构受到的很像承载力减少,同时结构的抗裂性也会降低。通过实验不难发现,一旦结构中的反复横向荷载和垂直同时作用时,转换层或者过渡层所受到的横向荷载以及承载力就会减少很多。可是如果按照平常的检验和计算对其进行检验时,如果结构的垂直荷载或者结构高跨比较小时,那么最后估算出来的剪力墙承载力就会比较大,这样会导致整个建筑的安全系数较低,抗震能力较弱。因此,在设计建筑结构转换层或者过渡层时应该在每个结构部分里加入构造柱和圈梁,这样就能够形成一个类框架系统,整个系统的抗震能力就得到了显著提升,结构过渡层或者转换层传送剪切力更加灵敏,延展性等各方面的性能会大大增强,整个建筑会更加趋于安全。
篇8
关键词:高层建筑,结构设计,分析,研究
中图分类号:[TU208.3] 文献标识码:A 文章编号:
1 引言
我国经济的快速发展加快了城市化进程的脚步,同时带动了建筑业的腾飞,建筑技术随之也有了质的飞跃。高层建筑的发展使有限的土地面积得到了最大化的使用,发展无限的空间,缓解了城市用地紧张和城市人口压力,并且高层建筑一跃成为建筑发展的主流导向,俨然成为城市高度发展的标志。高层建筑结构层数多、复杂难度大、施工困难、管理复杂、工序繁多、建设周期长、质量难以保证等诸多的特殊性,给设计施工带来了许多不便。高层建筑能够做到结构功能与外部条件的一致,设计理念先进,能够充分发挥结构的功能并保持经济性的协调,更好的解决构造问题。高层建筑结构总体系与各个分支体系设计和构造处理的原则、力学性质以及工作原理、力学模型和功能等这些高层建筑概念设计的依据都需要在实践中不断的积累经验。本文从高层建筑结构设计的角度出发,针对高层建筑结构的特点和设计问题,分析总结设计的要点,提出相对的控制措施,以期为相关的结构设计人员提供借鉴和参考。
2 高层建筑结构设计特点
相比低层、多层建筑结构,高层建筑结构中结构专业在各个专业中发挥着更为重要的作用,结构体系的选择直接关系到建筑的平面布置、楼层高度、施工技术、机电管道、施工工期、造价成本等,主要设计特点有以下几点:
1)高层建筑结构设计的主要因素是水平载荷,其也是高层建筑结构设计的决定因素,在低层和多层建筑结构中,一般是以重力为代表的竖向载荷对结构设计起着至关重要的作用。在高层建筑结构设计中,虽然竖向载荷对结构存在着重要的影响作用,但是水平载荷更为重要,之所以这样认为,是因为水平力对高层建筑结构安全稳定性的影响程度要远远超过竖向载荷对结构的影响。建筑结构设计中的竖向载荷包括建筑自重以及建筑楼面的使用载荷,它们在竖向构件中作用的轴力和弯矩的大小与建筑高度的一次方成正比关系,而水平载荷对建筑结构产生的倾覆力矩,和由此在竖向构件中产生的轴力,都与建筑高度的二次方成正比关系,因而,对于一定高度的建筑来说,竖向载荷是定值,而水平载荷主要是风载荷和地震水平分力,它们的数值大小是动态的,具有不确定性,对着结构动力学的不同随之产生较大的变化,而随着建筑高度的增加,较小的水平载荷也会产生较大的倾覆力矩和轴力,因此水平载荷是高层建筑安全性能的主要决定性因素之一。
2)建筑结构中,轴向变形对结构的影响主要表现在连续梁支座的安全和预测构件的下料长度方面。在高层建筑结构中,由于竖向载荷较大,柱中的挠度也较大,这样直接影响了连续梁弯矩,导致中间支座附近的负弯矩减小,而连续梁跨中正弯矩和端支座负弯矩增大,威胁到连续梁的稳定安全性能。同时较大的轴向变形也会对预测构件的下料长度产生影响,因此要根据轴向变形的计算值来调整预测构件的下料长度,避免出现安全隐患。结构构件的剪力值和侧移也会受到轴向变形的影响,考虑到结构构件竖向变形,得到的结果安全度不够。
3)与低层、多层建筑结构几何变形相比,高层建筑结构的侧向位移也成为控制目标,需要在结构设计中认真重视的关键所在。随着建筑高度的不断增加,侧向位移受水平荷载影响也越来越明显,水平荷载越大,侧向位移也就越大,对结构的安全影响就越大。因此,结构侧向位移要规定一个安全的容许范围,设计计算要将其控制在此范围之内,减少其高层建筑结构的安全影响。
4)结构延性是建筑结构的一项非常重要的设计指标,与低层建筑结构相比,高层建筑结构更具有柔韧性和延展性,建筑结构的整体变形相对来说也会更大一些。在风、地震等外力的水平作用下,高层建筑结构由处于弹性状态,在作用力超过弹性极限的前提下,结构就会进入塑性变形阶段,此时的变形无法恢复,如果作用力继续加大,就会达到破坏阶段,因此为保证结构在进入塑性变形阶段后仍然具有较强的变形能力和持久性,避免出现倒塌,就要采取恰当的措施,增加结构的延展性,避免结构损坏。
5)有抗震设防要求的高层建筑结构设计,在考虑竖向载荷、风载荷等的条件下,还要满足抗震设防的要求,保证结构具备良好的抗震性能,做到小震不坏、大震不倒。
3 高层建筑结构设计分析研究
3.1结构的高度
高层建筑结构的总体高度受制于规范标准,主要体现在抗震规范、高层混凝土技术规范中,对高度、超高等进行了严格的划分。高层建筑结构设计中,之前的一些处理方法和措施都有一定的改变,并且随着高度的增高,结构安全影响因素也增多,若忽视这些问题,就会产生非常大的风险。在实际工程中如果忽略这些问题,在施工图的审查过程将受到限制,导致返工重新设计的现象出现,若进行专家论证继而会影响工期、造价等一连串的规划设计施工,给项目造成很大的麻烦。当建筑高度达到一定的程度时,结构会发生质的变化,如安全指标、荷载、材料、力学模型选择等。
3.2 结构的体系
建筑结构体系有很多种,目前主流的结构形式主要有钢结构和钢筋混凝土结构。对结构体系的选择有直接影响的是结构转换层和加强层的设置,在结构体系之间或者柱间距发生变化时,就需要设计转换层,这时结构的刚度突变会直接影响到相邻的柱构件的受力情况,剪力增大导致很难实现转换层与体系连接处的强柱弱梁。因此,高层建筑在需要转换层或者加强层的结构设计中,结构体系的刚度要低,避免刚度出现太大变化,根据我国的建材市场产品性能和品种,可以适当的选择钢骨混结构、钢管混结构、钢结构等。
3.3 结构的细节问题
重视建筑结构细节的设计是为了保证结构的规则性、剪力墙和嵌固端的设置。采用平面规则的建筑结构方便了设计施工,并且规范要求建筑物采用规则的方案,同时在平面规则性做了严格的限制,就是为了避免在后期的施工图设计中造成不必要的麻烦。短肢剪力墙是设计中受到限制最多的,因此在设计中要避免出现短肢剪力墙,如无法避免,则要符合各种要求。嵌固端一般出现在地下室顶板、人防的顶板位置,它的设计也需要按照规范要求进行,如抗震等级一致的要求、嵌固端上下层的刚度比值的选取、嵌固端和抗震缝的相对位置要求,如不满足规范要求,则会对工程产生严重影响,因此也要重视嵌固端的设计。
3.4 结构的抗震性能
高层建筑结构极易出现扭转效应。当受到地震作用时,会加剧结构的破坏,继而影响到邻近建筑物的稳定。在高层建筑中结构抗震是设计中必不可少的环节。结构的应力集中现象会影响结构的安全性能,常出现在凹凸的拐角处,需要引起一定的重视,避免出现或者采取补救措施来减小这种应力集中现象。高层建筑结构在竖向还常出现刚度突变和薄弱层,因此在进行抗震设计时要注意防震缝的设置,同时它也是设计时容易忽视的问题。高层建筑结构要严格按照抗震设防规范的要求进行。
4 结束语
高层建筑结构设计随着建筑的高度变化越发复杂,相关设计人员要针对高层建筑的结构特点以及主要安全影响因素进行重点考虑,在严格遵守规范要求的基础上进行合理的结构体系的选择、高度的控制,重视结构细节的设计问题,按照抗震的安全标准设计,提高高层建筑在设计上的质量和安全性能。
参考文献:
篇9
关键词:建筑结构 强柱弱梁 设计
建筑结构设计过程中需要坚持众多的原则,而其中就涵盖了强柱弱梁,主要目的在于不断增强建筑结构的抗震能力,从而保障建筑结构的稳固性。所谓强柱弱梁,实质上就是说柱子的强度要比梁的强度大,这样柱子结构就不会因为外界应力的影响而比梁结构先受到损坏,而且就算梁结构发生了破坏也局限于其构件上,对整体结构性能及安全性并无任何威胁。建筑结构设计中之所以要遵循强柱弱梁的原则,主要是因为强梁弱柱型结构实践使用时,一旦出现较大的作用力,那么就会导致结构发生坍塌,而这一缺陷在强柱弱梁中不存在。
1.影响强柱弱梁设计的因素
对强柱弱梁设计工作造成影响的因素特别多,具体涵盖了柱轴压比、楼板计算、结构刚度等。如果对这些因素不加以系统严格的控制,那么将严重的阻碍了强柱弱梁的实现,所以应对这些因素进行深入细致的分析,保证强柱弱梁的顺利实施。
1.1柱轴压比
当前,大部分建筑结构都以钢筋混凝土框架结构形式为主,设计过程中应充分考虑强柱弱梁的原则,从而保证建筑物具有较高的抗震性能。然而具体设计时,若建筑结构的柱轴压比设计人员控制不当,柱轴压比就会大于规定值,间接的减弱建筑结构的抗震性能,当出现地震时建筑物极易坍塌。笔者从相关的震区建筑设计资料中看到,如果建筑结构的柱轴压较大,那么随着地震的作用将会破坏掉结构柱,所以强柱弱梁设计过程中,设计人员必须对建筑结构的柱轴压比进行严格控制,保证其在规定值范围内。
1.2梁计算中楼板对计算数值的影响
对于一般的建筑结构设计,对其荷载进行计算时楼板不在考虑范围,设计人员通常直接计算结构梁的荷载,关于楼板的荷载不会进行任何计算。不过,若实际需要计算结构的水平荷载(涵盖地震荷载与风荷载)时,就必须考虑对楼板荷载的计算,准确判断楼板在梁以及整个建筑结构的刚度方面具有的加强作用。具体计算过程中,设计人员会首先获取楼板实际能承受的作用力数值,最后计算梁配筋。有很多设计人员对梁配筋计算时,仅将重心放在了矩形截面上,这种情况下所使用的梁计算方法存在错误,前期计算获取的作用力数值属于T型梁承受的荷载,但在计算梁配筋过程中却把该部分荷载算给了矩形截面,毫无疑问,这将影响到结构设计的合理性。
1.3填充墙对结构刚度的影响
有不少建筑工程中都将砌体墙作为了围护结构,但在地震作用下砌体墙会和梁同时发生运动,在梁中发挥明显的加强作用。而柱子实际中通常会额外承受砌体墙与梁同时作用时而形成的剪力,直接阻碍了抗震规范“强梁弱柱”机制的贯彻落实。对于具有大量墙体的框架结构,填充墙在建筑中常处于不均匀分布状态,这样就会使框架结构刚度中心与计算模型中的刚度中心存在较大偏离,结构计算过程中只开展了周期折减工作,根本无法准确获取其对框架的具体影响。
1.4裂缝计算加大了梁端的抗弯能力
如果裂缝计算缺乏合理性,那么将会使梁端配筋面积进一步加大,那么就会增大梁端弯矩,进而使得计算所得到的梁端裂缝宽度要比实际值要大,最终影响了梁配筋与建筑结构强柱弱梁的顺利设计。
1.5梁柱刚度比过大阻碍了强柱弱梁机制的顺利实施
如果梁柱刚度比高于一定值,那么随着水平侧向力的作用,会进一步加大框架柱相对弯矩,高出了框架梁相对弯矩(相对弯矩= M/Mu),这样框架柱就会在框架梁实现一定的抗弯承载力时发生结构铰情况。如果层间剪切变形现象明显,就算框架柱端纵筋没有屈服,也会加剧柱端混凝土压应变而引起破坏,最终削弱了柱端抗弯承载力。并且由于P-δ效应,导致结构难以产生强柱弱梁屈服机制,该种情况一般发生于大荷载、大梁跨度中。
2.建筑结构中强柱弱梁的设计要点
2.1重视现浇楼板的功能作用
计算过程中,应对现浇楼板平面外的刚度加以细致全面的考虑,通过壳元细分。在现浇楼板中,其钢筋能够提高梁端负弯矩受弯承载力,梁端的屈服度对钢筋的受力起到决定性作用,在梁端还没有屈服时,现浇板内的钢筋通常不会参与受力;当梁端屈服程度越来越高时,现浇板内的钢筋就会大范围的参与受力,不过这些钢筋的参与程度会在钢筋离开梁肋距离的增大而逐渐降低。要想保证强柱弱梁的有效实施,对梁端受弯承载力进行计算过程中,就要及时掌握了解现浇板内钢筋影响框架梁端部正截面抗震受弯承载力的程度,获取框架翼缘宽度范围和框架梁跨度相同方向发展的板顶钢筋之间产生的作用。在这里需要强调一点,合理的板宽度范围内与梁平行的钢筋必须严格按照框架梁负弯矩纵筋的规范标准将长度进一步延长,最后进行截断。
2.2确保抗力与效应计算截面间的统一性
计算承载能力极限状态过程中,抗震结构设计应通过以结构塑性内力重分布为中心的分析法,并且还要充分考虑柱边缘截面位置处的梁内力设计值,以保证构件承载力能够和荷载效应计算截面间相统一。与此同时,实际验算构件的裂缝宽度时,同样通过以结构塑性内力重分布为中心的分析法,考虑柱边缘截面位置处的梁内力设计值,使抗力和效应计算截面间保持统一性,这样就能够防止在验算裂缝宽度时而对强柱弱梁带来影响的问题发生。
2.3优化配置梁底筋
当柱配筋固定不变时,应通过对配筋方式的合理协调来减少梁的受弯承载力,以间接提高柱的受弯承载力。也就是说,当柱两端框架梁截面高度保持一致时,可对梁下部钢筋的直径进行一番相应的调整,让数量相当的梁下部钢筋在柱支座内拉通设置,在支座外实施有效搭接。对配筋方式合理协调防止了梁柱节点重要区域中钢筋太过密集的情况,良好的锚固了纵筋与混凝土,为施工作业带来了极大的便利,促进了强柱弱梁目标的实现。
2.4控制好梁筋的超配
对梁端实配钢筋加强控制,关于梁端负弯矩钢筋不得进行超配(实配钢筋应控制在计算钢筋面积范围内,通常而言,可取实配钢筋面积为0. 95-1. 0 倍的计算钢筋面积);要将梁端正弯矩钢筋的超配比例控制在合理范围内。
3.结论
综上所述可知,强柱弱梁是现代建筑结构设计中必须遵循的原则。在以钢筋混凝土为主要框架的建筑结构中,当期强柱弱梁机制真正的实现并落实后,就会增强建筑物的抗震性能,从而使建筑结构得到稳固。不过,由于实际中存在众多的对强柱弱梁设计造成影响的因素,因此要求设计人员在实际过程中必须严格控制,防止因软件方面的缺陷、计算方法的失误等因素而阻碍其发展,全面贯彻落实该项机制。
参考文献:
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[4]陈仁朝. 框架结构抗震设计相关问题的探讨[J]. 科技资讯,2010(34).
篇10
关键词:建筑施工;暖通工程;设计
中图分类号:TU7文献标识码: A
建筑工程中暖通空调的设计原则
(一)弄清该建筑物在总图中的位置,四邻建筑物及其周围供热、供水、供电等管线的敷设方式与可能的接口地点。这可为本建筑物设计供热入口时的客观条件,也可作为计算负荷时考虑风力、日照等因素的参考,还可以根据主要入口的朝向,确定大门的做法。
(二)层数、层高及建筑物的总高度,看其是否属于高层建筑。按现行的《规范》规定:10层及10层以上的住宅;建筑高度超过24m的其他民用建筑,应遵守高层民用建筑设计防火规范的条款。
(三)弄清建筑物内的人员数量、使用时间、有无废气要排等,作为计算负荷及划分系统的依据。
(四)防火分区的划分,防烟分区的划分及防火墙的位置及火灾疏散路线。不了解这些问题就无法设计防烟排烟系统,也不知道该在什么位置设防火阀门。
暖通设计施工的基本要求
通常情况下,暖通是由采暖、空调和通风等系统组成,在设计和安装过程中非常复杂与繁琐,一般预留与预埋暖通位置、管道是在桩基工程结束后进行的,因此在暖通设计施工过程中提出以下基本要求。
认真翻阅图纸
认真翻阅图纸是为了清楚了解建筑物的设计方案和构建方式,这样在设计的时候才能弄清楚建筑的与周围的建筑供水、供气、供电的铺设接口地点,这是一个客观的条件,也为将来在施工时创造合理、高效率的施工做好准备。为了清楚暖通负荷和划分系统,还要搞清楚楼宇的规划容纳人数、作业的性质和使用时间等因素作为参考,还应该考虑建筑物的层数,以便将高层民用建筑设计防火规范的条款考虑进去。
引进设备工程师参与施工
设备工程师对暖通设备的性能、参数、施工环境的注意事项最了解,所以在暖通施工过程中切不可闭门造车,应该将设备工程师引进来去改变设备与建筑预埋基道不符合、机房设计不合理、进风口与排放口不合规定的挤在一起等现状,可谓是势在必行。
建筑采暖入户的设计要求
《暖通规范》GB50019—2003 第4.9.5条条文没有特别强调共用立管和入户装置必须设置在户外,当建筑平面布局有困难时,暖通专业没有坚持本条的规定,似乎不算违反规范。但是《住宅设计规范》GB50096—1999(2003年版)第6.2.4条规定“采暖系统中,用于总体调节和检修的设施,不应设于套内”。为了建筑采暖的合理性和舒适性,应该严格执行《住宅设计规范》GB50096—1999(2003年版)第6.2.4条规定,终归要以符合现代化的建筑设计为根本宗旨。
建筑暖通设计中存在的问题
空调负荷及空气参数的计算误差大
在目前建筑暖通的设计之中空调主机容量普遍偏大源于其空调负荷的计算存在着误差,建筑物空调负荷计算的相关因素有如下几个:
外窗传递的太阳辐射热量;
围护结构传递的温度;
人体自身的散热量;
新风量以及渗透空气所带来的负荷;
室内照明及其余热源的散热量;
其他的负荷。建筑暖通设计师在进行空调负荷计算时一般会依据GB 50019-2003采暖通风与空气调节设计规范的相关规定而行,然而空调负荷计算的误差仍然不可避免的出现,一方面的原因是暖通设计师在负荷计算时过于担心错项、漏项的出现而无法实现使用目的,因此保守地选择较大的参数。
在暖通设计中留有合理的调节余地十分重要,但却不能滥用保守数据,而应该将建筑相关参数加以考虑从而避免空调负荷计算的误差将会造成不必要的浪费。建筑相关参数与暖通设计师空调负荷计算之间有着一定的联系,因此空调负荷计算存在误差的另一个原因是各环节之间配合的不默契。
设计(施工)说明的内容不完整
《设计深度规定》对暖通空调设计说明应包括的内容作了明确规定。设计说明应有室内外设计参数;热源、冷源情况;热媒、冷媒参数;供暖热负荷及耗热量指标,系统总阻力;散热器型号;空调冷、热负荷;系统形式和控制方法;消声、隔振、防火、防腐、保温;风管、管道材料选择、安装要求;系统试压要求等。然而,有些工程的设计说明内容很不完整。
空调系统的选择不合理
如某工程甲方要求部分房间要保持恒温恒湿,设计师简单地考虑从系统中分离单独成为一个支路,增加了运行维护的难度,也加大了能源的消耗。这样的系统满足不了甲方所提的要求。又如某工程设有指挥大厅、会议厅、计算机房等,此类性质的用房,理想的空调系统应是低速风道系统,而设计却采用了风机盘管系统,显然是不合理的。
平面冷冻水系统设计存在不合理之处
①有的冷冻水系统由1条主立管引进,分几个环路,分环上不设阀门,给系统运行调节、维修管理造成不便;②有的空调系统为双侧连接,两侧热负荷及空调器数量相差悬殊,而供、回水支管管径却相同,两侧水力不平衡,难以按设计流量进行分配;③空调水系统同程、异程混用,给调试、维护带来一定的困难。
平衡阀的设置存在问题
空调冷冻水系统宜设置平衡阀,一般应设在回水管上。而有的工程仅用普通的阀门代替平衡阀,有的在新风机组冷冻水供、回水管上均设置了口径与管径相同的平衡阀。
建筑暖通设计问题的改进措施
注重可行性分析
房屋建筑工程中取暖设计要严格按照国家的有关规定,从供水和供热等方面进行分析,提出能够满足国家法律法规的设计方案,合理的解决取暖设计中的相关问题。在针对温度、湿度要求较高的暖通设计中,更要认真分析以往的数据,提出符合特殊要求工艺的设计方案,确保完善。
注重规范性与经济性
建筑暖通设计中规范性与设计及施工工作人员的素质息息相关,因此首先需要建立并完善暖通设计的监理制度,在相应的岗位上安排相关的监理工作人员对暖通设计及施工过程进行监理以保证工作的规范性实施及其质量水平。其次,在工程建设期间还可以聘请专业暖通设计及施工人员开展相关的讲座与座谈会,鼓励全体工作人员的积极参与,从而在潜移默化的环境中提升设计及施工人员的专业知识水平及其实际动手能力。而建筑暖通设计的经济性原则的保证则需要做到: 第一,暖通设计的过程中对施工所需材料与技术有充分的了解,在同一使用周期之内对机械档次、相关设备及材料的市场价格进行调研工作,从中选择性价比较高的材料及设备;第二,暖通设计中各项机械设备的使用寿命与运行、维修经费也是衡量的重要因素所在,并根据季节的差异性对不同时期的设计及施工成本进行比较分析,从而得到最符合设计要求的经济方案。
保证设备安全运行
暖通施工的安全问题主要包括防火安全、人员施工安全、设备的操作安全、易燃易爆环境的安全、电力设备的标准配套安全等。另外保证设备的安全运行问题,包括暖通空调的防冻保护、制冷系统的安全保护与风机连锁保护等问题。同时要协调好暖通设备和其他工种的物件相互的协调,施工的人员都知道,建筑物的空间是有限的,管道的预留空间和长度是有限的,在暖通专业的暖通专业的送风管、回风管、新风管、排烟(风)管、供水管、回水管、冷凝水管等;给排水专业的生活给水管、排水管、污水管、喷淋管等又是极其复杂的,避免和电线管、水管、燃气管道争空间,如果在施工设计图纸上没有标定的,都会出现意想不到的事情,这就要各工种之间做好协调,必要时要让业主和监理单位出面做进一步合理的协调和解决。
注重环保性的分析
当今环境问题已经受到人们的广泛关注,随着环境污染日趋严重,“环保”观念深入人心。用户人群在购买房屋时首先考虑的是环境问题,这就要求暖通设计者要在暖通设计时采用环境温然相对将少的环保产品或者新型环保产品,同时也要考虑暖通系统在使用中产生的污染,针对这些要求,设计者应不断提高自身的环保意识,才能设计出对环境污染较少的设计方案。
我国暖通设计的发展趋势
完善设计的观念和方法
1、暖通设计的观念将会逐渐向着规范化和综合化的趋势发展,所以对于我国的节能型建筑来说,首先的设计目标就是要尽可能的降低热负荷,充分的提高建筑围护结构的热工性能,提升供暖系统以及保暖热源的工作效率。另外,在设计的过程中,所设计的内容对我国的环境保护以及资源能源也会带来一定的影响,所以也应考虑到这方面的因素。
2、暖通设计的观念还会逐步向着动态化的观念发展。在使用建筑的过程中,通常都是从内而外发生变化的,显然如果单纯的依靠稳态的设计工况时无法完全满足使用的需求的,所以应采用最新的技术方法,比如说科技含量更高的计算流体动力学和建筑动态负荷分析这两种方法,保证计算的准确性和真实性,计算的结果的适应性也更强。
(二)我国的相关建筑企业必须对能源效率进行综合的考虑
我国的很多城市从国外的先进施工经验中已经整理出了相关的解决方法,但是对于我国的实际问题却还不是完全适用的,我国建筑围护结构的热工性能已经越来越完善了,供暖的热负荷已经很少,所以应充分的考虑供暖设备的发展趋势。目前,我国的专家学者普遍都认可了直燃式的冷水机组,可以最大化的延长产品的使用性能。另外,为了解决电力高峰负荷的问题,还出现了蓄水空调,不但增加了电量,同时还解决了运行的成本,当然我们还应对原有系统的设计以及设备的国产化等内容进行改进和完善。
结束语
综上所述,对建筑工程中暖通设计中存在的问题进行分析,并提出有效的措施,同时,要合理应用暖通的节能技术,从而使暖通设计向着规范化、合理化的方向发展,同时在节约能源的基础上将环保发挥到最大化。
参考文献
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