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房屋建筑結構設計

時間:2023-07-13 17:23:57

開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇房屋建筑結構設計,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。

第1篇

關鍵詞:房屋建筑結構;設計;方法

當前我國城鄉居民收入的提高,滿足物質生活需求的基礎上對房屋建筑的需求量日益上漲,促進建筑業的興起與發展。在進行房屋建筑結構設計時可遵循剛柔并濟、低碳環保、多層建筑關注人文環境等原則,設計人員嚴謹工作態度,在設計時需依據相關規章制度,結合建筑要求及功能作用,對建筑的地理位置、抗震防裂、類別及高度等方面作出相關研究分析,以便展開設計工作。

一、房屋建筑結構設計的標準

改革開放政策的有效落實,使我國經濟發展取得一定的成果,建筑行業的發展較為快速。而其中的房屋建筑結構設計環節在建筑公司發展過程中起著重要作用,并直接影響住戶的人身財產安全。因而在進行房屋建筑設計時需設計人員遵循一定的設計標準,確保設計的房屋建筑安全穩定,滿足住戶要求。一般而言,房屋建筑設計的標準主要內容是:在進行設計工作時需依據現有的建設結構,不能對其產生破壞,以設計的建筑為主體,合乎常理、科學性的進行結構設計工作,避免超出設計能力范圍,給施工者帶來麻煩。在判斷房屋建筑結構設計的合理性時,可從建筑的安全性、效益性、美觀性、實用性、易于施工性等方面進行綜合評價工作。當這些方面均滿足相關要求時,將表明此建筑結構設計較為合理,反之表明該設計方案存在缺陷,需改進或者重新制定新的設計方案。

二、房屋建筑結構設計方法

(一)建筑結構相關部分的設計方法

在對房屋建筑結構進行設計時需注意結構平面圖、屋頂結構圖、大樣詳圖的設計繪制,以及建筑樓梯、基礎的設計方法。繪制建筑結構平面圖需考慮相關的抗震影響因素,可減少計算機軟件建模環節,設計人員可直接進行建筑結構設計;若通過計算機相關軟件進行建模,則需全面考慮建筑結構的受壓和局部受壓情況,合理使用計算機編程計算出房屋結構荷載值,確保設計出的建筑結構方案貼近結構實際受力情況。繪制屋頂結構圖可采取折板方式和梁板方式。前者可應用在跨度較小的房屋建筑結構,后者則可在不規則房屋平面以及跨度較大的房屋建筑結構使用,結構圖中還應標明房屋梁板折角鋼筋的位置。結構相對較為抽象,為讓施工人員能更好的理解圖紙意思,設計人員可將一定的空間概念融匯其中,并增強建筑圖紙和示意圖的理解能力。大樣詳圖的繪制可以建筑詳圖為基礎,并可對原有詳圖進行局部修改操作,以便在保持建筑外形時實現結構受力和易于施工的目的,并保證建筑結構標高和外形尺寸與建筑專業的一致性,以便能規避施工過程中出現的風險隱患。

建筑樓梯的設計時需側重其撓度,規范梯梁的梁下凈高度,上下樓層的梯梁位置需保持一樣,若出現異常情況,可采用折板樓梯進行彌補。折板樓梯鋼筋需考慮結構局部應力情況,可自相關折角處將其斷開錨固。梯梁的梁下凈空需求以及梁板寬度需依據相應的結構標準進行合理的設計,以確保其符合要求。在第一段梯板設計時需考慮其基礎沉降是否滿足相關要求,進而考慮是否加筑梯梁。設計建筑基礎需慎重考慮,因其質量水平對上層整體建筑質量有重要影響。進行基礎混凝土澆筑時需考慮混凝土配料、程序等問題,并在基礎配筋比上需嚴格按照圖紙標記進行配置,以便實現最小配筋比率;對建筑基礎圖紙上還應標明構造柱的位置。設計整個建筑結構時應考慮建筑結構抗震能力,以便增強建筑結構的堅固程度。

(二)結構設計成果檢測

在對結構設計成果進行檢測驗算時需不同結構分別采用不同方法進行驗算。多層結構建筑的砌底可應用底部剪力法,混合結構建筑則注意塑性變形集中化造成的不利情況。在雙向板查表驗算時可結合材料泊松比的意義進行驗算活動,在進行結構驗算時必須依照相關規范標準開展,嚴格核對相關數據,以保障工程施工質量。當前住宅建筑大多采用多層建筑結構設計方法,對此在進行結構設計時避免樓梯間出現在房屋尾部與轉角處,進行縱橫墻設計時需采取對稱處理。框架和抗震墻可進行雙向布置,并注意控制屋頂的比例及抗震墻剛度,以確保房屋整體的安全穩定。

三、房屋建筑結構設計應注意的問題

(一)房屋建筑地下室外墻設計需注意的問題

在對房屋建筑地下室外墻設計時需綜合考慮影響因素,確定外墻混凝土等級以及外墻厚度。普遍看來,地下室需采取防水措施,外墻抗滲等級以及鋼筋配比均需采取相關對策進行管理控制。在進行房屋建筑結構設計時需以實際情況為基礎,全面考慮分析影響因素。

(二)建筑基礎底板設計需注意的問題

進行建筑基礎底板設計時需注意鋼筋攤鋪的均勻度,防止鋼筋重疊現象,有效利用天然地基優勢。設計人員在進行基礎底板設計前可實地搜集相關數據,充實設計資料,進而完善建筑結構設計方案。在處理軟弱地基狀況時可采取換土墊層的設計,設計者只憑借經驗進行處理將會造成建筑危害,不能達到安全、經濟的目的。在磚混結構房屋設計中需考慮墻體的坑剪能力,有效防止墻體出現裂縫現象,并能增強建筑結構的抗震性。

結束語

綜上所述,房屋建筑結構設計方法需多方面考慮,設計人員可實地考察,搜集確切數據,以防止設計過程中出現失誤,造成損失。以建筑質量為落腳點,重視設計細節,設計人員需提高技術水平、充實專業知識、積極積累實踐經驗,以便進一步完善房屋建筑結構的設計方法。

參考文獻:

[1]彭延標.探究房屋建筑結構設計的原則與方法[J].山西建筑,2012,29:71-72.

第2篇

關鍵詞:房屋建筑;結構設計;解決措施

1房屋建筑結構設計在我國的發展趨勢

根據目前我國房屋建筑行業的發展現狀,城市化進程不斷加快,房屋內部設計問題不斷增多,建筑質量出現波動等現象,房屋建筑行業在未來要發展為環保節能型建筑,保證在建筑市場形成環境友好型的建筑設計。在這種發展形勢下,不僅能實現資源的合理配置,提升建筑結構的設計水平,還要設計出適合現代社會發展的、具有高質量設計水平的房屋建筑設計,從而保證我國房屋在未來經濟發展與社會發展都能滿足時代的發展需要。

2房屋建筑結構設計中常見的問題

2.1對房屋設計重視度不足

房屋設計是建筑施工過程的主要部分,也是施工的根本依據,因為房屋設計質量的好壞決定了房屋建筑質量高低。但我國目前在建筑行業發展中,建筑企業并沒有形成對房屋建筑的設計認識,反而以經驗型理念進行施工,利用之前建筑中總結的施工經驗實施策劃、施工[1]。在傳統的施工形式下,不僅不能設計出獨特的建筑風格,在房屋建筑施工過程中也會面臨較大安全風險。而且,雖然有些建筑企業已經設計了施工圖紙,但在實際建設期間,并沒有根據圖紙嚴格施工,圖紙的設計只是施工建設的一種形式。一般情況下,建筑企業設計圖紙只是將圖紙當作政府檢查的相關依據,在施工過程中,并沒有按照圖紙信息施工。

2.2圖紙結構設計不合理

只是利用施工圖紙還不能完全實現建筑的規范施工,房屋建設的圖紙設計并不是隨意設計的,房屋圖紙不僅僅體現了整個建筑的房屋設計理念,還是房屋建筑在外部、內部結構設計的整體搭配以及合理規劃。但目前我國很多房屋建筑設計中,對圖紙的設計并不科學,設計者只是將房屋建筑的外部美觀理念作為重點,忽視了房屋建筑的內部結構;還有在建筑設計中,擴大了實際的占用面積,減少了建筑存在的內設問題。

2.3結構縫設置不合理

結構縫的設置無論在房屋建筑設計環節,還是在房屋施工環節都是重要的技術難題。由于不同地區形成的自然條件、氣候變化對建筑形成的影響程度不同。因此,在對房屋建筑進行設計與施工過程中,就要對房屋結構縫問題進行綜合分析,但我國建筑行業在實際設計與施工過程中,并沒有對結構縫問題進行嚴格考慮,很多建筑企業在完成施工后,只是利用灌澆方法解決結構縫,在這種施工條件下,不僅影響了建筑的設計美觀、降低建筑的使用年限,在以后房屋維護過程中也會帶來較多困難。

3解決房屋建筑結構設計的措施

3.1嚴密設計房屋結構

在設計過程中,不僅要對建筑區域的自然環境、氣候變化、地理位置等要素進行調查、分析,還要了解當地容易發生的自然災害、地質災害等因素,并利用相關措施嚴加防范,根據對這些因素的調查、分析,將相關要點設計在建筑圖紙上。房屋建筑在設計期間,一定要保證設計圖紙的嚴密性、精確性以及完整性,根據設計圖紙中的相關內容才能構建合理的房屋結構,并完成有效的房屋建筑施工。因為確定房屋建筑圖紙是房屋建設施工的根本條件,為了體現房屋建筑的有序實施,構建一份質量高、無誤的房屋建筑圖紙不僅能夠保障施工建設的有利實施,還能為建筑施工提供指導性意見與保障措施。

3.2合理遵循房屋圖紙

建筑企業在房屋設計過程中,要改變傳統的“經驗型”設計理念,保證房屋建設中的每個環節、每個步驟都能按照已經設計好的圖紙嚴格實施,并在根本上降低房屋施工中出現的誤差。如果在實際建筑施工過程中沒有按照設計的圖紙嚴格施工,只是根據自己的經驗理念實施房屋建設,將會造成嚴重后果。因為房屋在建設期間利用圖紙嚴格施工,不僅會明確建筑在各個方面的數據精確性以及規范執行,還能體現出我國建筑行業中各個技術指標與執行要求的合理界定。因此,如果不利用設計的圖紙嚴格施工,不僅會導致已經完成的房屋建筑與預期的房屋標準不符,還會引發施工期間出現一些安全問題。所以說,在房屋建筑施工過程中,要嚴格按照設計好的圖紙規范施工,不僅要以房屋建筑的設計圖紙作為施工依據,還要在實際施工過程中加強監督與管理,并保證設計圖紙應用期間產生最大效果。

3.3重視結構縫設計

結構縫設計是整個建筑施工的重要問題,由于施工人員在建筑設計以及施工環節忽視結構縫問題,并沒有對該問題及時處理,導致房屋在建設完成后出現整體偏移、倒塌等現象。因此,在施工設計結構時,還要重視施工縫問題[2]。對房屋建筑進行設計期間,設計人員首先應對建筑施工地的自然條件、地理條件以及氣候等條件進行合理判斷,特別是對建設地區四季變換的溫度、水溫以及太陽輻射條件進行調查、了解,然后各專業設計人員相互探討,根據不同的建筑地區提出不同的設計方案,以保證建筑項目的有利實施。一般情況下,如果對結構縫設計不合理,房屋就會出現滲漏水現象,因為結構縫位于施工接茬處,若處理不好,很容易發生施工縫現象,而且,由于我國受經濟條件制約,在各種處理問題上都容易產生滲漏水現象,施工縫常規留置方法,主要在混凝土強度較低、剪力與彎曲最大處產生的滲漏水現象。

4結束語

房屋建筑是人們生活、社會發展的一部分,隨著新興建筑的不斷優化,為了提高房屋建筑的設計質量與安全,避免房屋建筑在施工期間存在的安全隱患,就需要在設計階段,優化技術手段、實施規范標準,同時不斷推動建筑改革,做到精確建設,以保證房屋建筑設計的完整性。

參考文獻:

[1]李能能,董斌.房屋建筑結構設計中優化技術應用探討[J].建筑設計管理,2013,(12):73-75.

第3篇

現階段,房屋設計需求呈現多樣化的特點,房屋建筑不僅注重過硬的實用價值,而且還追求精致美觀的外表,這些都對房屋的建筑結構設計提出了更高的要求。在房屋結構設計中,五個基本要素必須考慮周全,即安全性、經濟適用性、施工便利性、實用性和美觀性。而合理的建筑結構設計優化則既能滿足建筑美觀,造型優美的要求,又能使房屋結構安全、經濟、合理,這便體現了建筑結構設計優化方法在房屋結構設計應用中的重要性。

關鍵詞:

建筑結構設計;優化方法;應用;建筑

隨著我國經濟水平的不斷提高,我們在考慮建筑的安全性和實用性的同時,對建筑的美觀性和經濟性方面的要求也不斷提高。既要求建筑安全、實用,又要求建筑經濟、美觀,同時也要考慮到施工的便利性和時效性,那么對建筑結構進行必要的優化設計則顯得尤為重要,而合理的建筑結構優化設計可以使得這些要求實現統一。在本文中,筆者結合自身的工作經驗和所學的相關知識,對房屋建筑結構設計的相關優化方式進行介紹,并對建筑結構設計優化方法在房屋結構設計中的應用進行闡述。

1結構設計優化方式的理論體現

在建筑結構設計過程中,除了要考慮建筑結構的安全性、基本功能健全性等可靠性因素,我們還需要對其建筑本身的藝術美感進行考慮,這便是建筑結構設計優化的體現。通過對建筑結構設計優化方法進行理論分析,我們得知,在實際應用過程中,建筑結構設計優化方式主要體現在房屋工程的分層優化和總體優化兩方面。對建筑結構進行設計時,在滿足基本設計要求的前提下,應盡可能減小建筑物的質量中心和剛度中心之間的差異,保持平面結構的規則性以及對稱性,以避免在水平荷載作用下建筑物產生較大的扭轉效應。與此同時,在進行豎向設計時,應盡可能保證其同方向的承重構件上下貫通,使豎向剛度不發生突變,否則一旦發生剛度突變,建筑物會在水平荷載作用下產生嚴重的應力集中現象,對抵抗水平方向的動力荷載作用大大減小。此外,為了降低結構設計和分析方面的難度,我們可以盡量減少使用轉換層結構??偠灾诮ㄖY構設計過程中具體問題具體分析,綜合多方面因素設計出最令人滿意的建筑體系。

2建筑結構設計優化方法在房屋結構設計中的應用

2.1整體與局部優化每一個建筑項目的設計都包括兩類特點,即復雜性和層次性。就復雜性而言,內容一般包括零部件選取、建筑原料選取以及結構類型的選取等;而層次性則主要包括建筑設計體系、建筑結構體系以及安裝設計體系等內容,其中每個獨立的體系又包括很多不同的下屬體系,在設計房屋結構的過程中,設計人員應優化其每一個下屬體系,沖破橫向關聯,實現工程疊加。所有的房屋建筑不僅要進行局部的優化,更應該注重整體的全面優化,這樣才能夠真正實現房屋結構的設計優化的意義。

2.2壽命與分階段優化在固定的使用年限中,任何一個建筑工程項目的各個環節都有著各式各樣可供挑選的設計方案,也就是說,在工程的任何一個階段都能夠開展優化工作。設計人員可以根據每個階段的不同性質確定優化方案,進而優化工程壽命。最終的益處就是,一方面,使建筑工程的施工質量得到了保證,另一方面,使企業的經濟收益得到了增加。

2.3樁基礎優化建筑結構樁基礎由預制樁和灌注樁兩種類型組成。由于施工過程中灌注樁的質量控制較難實現,并且耗時較長、操作復雜,因此,在符合相關標準的前提下,實際施工應優先選擇預制樁。另外,一般情況下,樁基越是深入,樁身與土壤之間的摩擦力和作用力就越大,因此,在選擇預制樁的同時,還應盡可能選取長度較大的預制樁。

2.4上部結構優化在對房屋上部進行結構優化和建立模型的工程中,剪力墻的布置和設計是非常重要的一項因素。剪力墻的質量需要保證其均勻性,從而使得樓層結構的重心與其平面的中心點實現相互重合,實現削弱風力或是地震等外力因素的影響。在房屋類型允許的情況下,應該盡量采用剪力墻的大開間構造,增加其墻肢長度,這樣一方面可以實現墻肢數量的縮減,另一方面還可以在剛度達標的前提下實現混凝土量的降低使用。另外,由于剪力墻采用鋼材作為暗柱材料,所以通過剪力墻的大開間結構便能夠實現鋼筋使用數量的縮減,但是,如果建筑本身不具備相應的條件,并且對建筑物的抗震要求較高,則不能采用該類型的剪力墻。

2.5結構同建筑保持協調優化在進行建筑結構設計的時候,應該盡量保證建筑的整體平面和整體結構的緊密配合,最終實現結構合理和造型美觀的設計效果。建筑系統應該盡量簡潔,墻與柱的錯位現象不可以發生,每一層的截面面積和高度都應該相通。在設計電梯或是樓梯的時候,應該盡量選擇使用高強建材作為承重構件,實現降低自重,其他構件就應該盡量選擇較輕質量的材質。在建筑的整體布局方面重心、質心與其剛心需要保證交疊,避免扭轉現象的發生。

2.6結構同排水保持協調優化由于在整個建筑中,專門用于給排水的房間有很多機械設施,所以其相比較于普通房屋,荷載強度較大,因此,水泵房應該盡可能設在地下室區域。給排水房間里面的管道較為復雜,長度及粗細都不盡相同,因此,依照相關標準應該預留足夠的尺寸和深度,同時加固其穿孔位置。除此之外,水平方向的管道如果貫穿承重墻,則應該及時對其進行維護和加固處理。盡量保證結構優化同排水優化的協調,避免管道繞梁繞柱等情況的發生。

2.7結構同電氣保持協調優化電氣的管線如果以導線形式安裝于金屬管的外部或是樓板處,則可能會造成預制結構施工難以開展。因此,導線如果貫穿結構梁體,那就需要在梁預制之前留下孔洞,與此同時需要保證墻體厚度與梁寬相同,如果做不到梁寬與墻體厚度相同,則需要確保梁的側平面與墻體一側相齊平,最終實現管線不在墻體外面。在房屋建設的過程中,電梯處的空洞很多、也預埋了較多的構件,因此,電梯房的強度需要單獨進行計算分析,以保證合理設計,及施工的質量和安全。

3結語

綜上所述,建筑結構設計方案的合理選擇,不僅可以使建筑結構設計達到應有的技術要求,還可以減少不必要的經濟損耗。建筑結構設計優化在房屋結構設計中是一個綜合性比較強且極為復雜的系統性問題,這需要我們對其進行深入研究。本人結合自身的工作經驗,闡述了建筑結構設計優化方法在房屋結構設計中的應用,希望此文對相關研究人員有所幫助。

參考文獻

[1]王也.建筑結構設計優化方法在房屋結構設計中的應用[J].中華民居(下旬刊),2013(03):81-82.

[2]何冬霞.建筑結構設計優化方法在房屋結構設計中的實際應用[J].中華民居(下旬刊),2013(10):18-19.

第4篇

【關鍵詞】房屋建筑;結構設計;要點

1、建筑結構設計的標準和原則

1.1 建筑結構設計的標準

建筑結構設計一般在建筑設計之后,它既“受制”子建筑設計,但又“反制”建筑設計。結構設計不能破壞建筑設計,應滿足、實現各種建筑要求:建筑設計不能超出結構設計的能力范圍,不能超出安全、經濟、合理的結構設計原則。其實嚴格說來,真正決定了建筑設計能否實現的是結構設計,從這個意義上講,結構設計顯得更為重要。適用、安全、經濟、美觀、便于施工,這五點正是衡量一個建筑結構設計是否成功的標準。成功實現這五條標準,既是結構設計的最佳體現,更是結構設計人員最終努力的目標。一個完美的建筑結構設計就是在努力追求實現這五個方面的標準最佳結合的過程中產生的。

1.2 建筑結構設計的原則

(1)顧全大局,抓大放小。“強柱弱梁”、“強剪弱彎”等是建筑結構設計中非常重要的概念,雖然整個結構體系是由各種構件協同組成一體的,但各個構件在結構中擔任的角色不盡相同。

(2)多道防線。例如,多肢墻與單片墻、框架剪力墻與純框架相比,前者比后者的抵抗能力要強。安全的結構體系是采取多道防線來設計的,當發生災難時,如果把生存的希望全都寄托在某單一構件上是非常危險的。

(3)剛柔相濟。結構剛度太大則變形能力差,強大的破壞力瞬間襲來時需要承受的力量很大,容易造成局部嚴重受損。而太柔的結構雖然可以很好的消減外力,但容易造成變形過大而無法使用。

(4)打通關節。在結構體系中關節無處不在,因為結構的體系是變化的統一。理想的結構體系應該是渾然一體的,沒有任何關節,這樣的結構體系可以使任何外力都能迅速傳遞和消減。打通關節保持平衡的目的其實就是使其永遠處于原始的靜態,當力量不能暢通時,構件與構件之間的靜態平衡被破壞,結構就會發生變化。

2、建筑結構設計要點分析

2.1 地基等基礎方面的設計要點

地基等基礎設計必須以安全為最主要的設計原則,在進行設計時必須依據地質勘察資料,綜合考察地質、土壤以及地下水等多方面因素,充分完善基礎類型和上部結構的設計方案,不能片面地追求耐力容許值,認為耐力容許值小即為安全標準。通常來講,在進行施工圖設計前,設計部門應查看由相關部門提供的多層房屋建筑地質詳勘報告,特別注意不能僅以建設單位提供的籠統的附近建筑物基礎設計資料為依據。

此外,應避免單純憑經驗處理的方法來對軟弱地基進行換土墊層設計,必須采取安全高效的方法處理軟弱地基的換土墊層。例如,若憑借經驗處理,僅僅采用砂墊層加強承載力,而沒有計算墊層寬度和厚度,那必然會給建筑物的安全性帶來了極深的隱患。

2.2 構造柱的設計要點

構造柱一般生根于地梁中,沒有另設基礎,由于如果將構造柱作為承重柱使用,會造成構造柱提前受力,降低了構造柱對墻體的約束作用,柱底基礎的局部承壓強度必然不能滿足整體設計要求,柱底基礎一旦發生沖切或局部承壓破壞,就會出現裂縫。這種情況在結構遭遇地震時表現得尤為明顯,此時應力會集中到構造柱位置,導政構造柱首先遭到破壞,這樣一來,構造柱不但起不到應有的作用,反而會成為房屋結構中的薄弱部位。

2.3 承重柱截面高度設計的設計要點

在建筑結構設計過程中,極易出現為受力分析簡單而將梁簡化為鉸支梁的設計方法,即在建筑物中忽略了柱對梁的約束彎矩,忽略了梁柱間的剛結作用,結構一旦受力,柱頂抗彎強度不足,承重柱在梁底附近將會出現水平裂縫,形成塑性鉸。這樣的設計方法不僅嚴重的損害了房屋的耐久性,而且這樣的結構一旦遭遇地震作用就會出現倒塌事故造成人員傷亡,對國家和人民的財產安全早成了重大威脅。

同時,現行的建筑抗震設計規范中有如下要求:水平地震的作用應按兩個主軸方向分別加以計算,各方面的地震應力應由該方向的抗側力構件來承擔。這就要求結構設計人員在框架結構設計中,不僅要對橫向框架進行設計,還也應對縱向框架進行設計。在現代建筑結構設計中,縱向框架與橫向框架應被結構設計人員加以同等重要的考慮。避免出現對縱向框架按普通的連續梁進行設計的發生;避免出現節點和框架中的縱筋等的配置不符合框架的構造要求的情況發生。

3、建筑結構設計中幾個問題的思考

3.1 關于超長鋼筋混凝土結構

目前,越來越多的建筑采用超長混凝土結構,但考慮到建筑功能和外觀上的需要,這些建筑往往不設或少設伸縮縫,致使結構不設縫的長度遠遠超出了我國規范規定的限值,通常把這種結構稱為超長混凝土結構。鋼筋混凝土結構存在抗裂性差這一缺點,混凝土建筑物的裂縫問題是混凝土工程中帶有一定普遍性的問題?;炷两Y構體表面或內部產生的裂縫將對結構承載力、防水性以及抗凍性、抗鋼筋銹蝕性、抗化學侵蝕性等耐久性能產生嚴重的危害。裂縫的出現,不但影響美觀,而且還嚴重影響建筑物的使用壽命。

采用后澆帶和膨脹加強帶補償混凝土結構收縮的無縫技術,就可以很好地解決這個問題。如南京國展中心工程主體部分是兩層的部分預應力混凝土框架結構,建筑物總長度達292.8m,寬158m,縱橫向不設縫均遠遠超出了我國規范規定的限值。此外還有杭州江干區全民健身中心,在梁上布置了無粘結預應力筋,設置后澆帶及加強配筋等措施以減少溫度應力對結構的不利影響。這些工程都采取了有效的裂縫控制措施,并取得了理想的效果。

3.2 板面設置溫度應力筋

在《混凝土結構設計規范》中,規定了在溫度收縮應力較大的現澆板區域內,鋼筋間距宜取為150~200mm,并應在板的末配筋表面布置溫度收縮鋼筋,板的上下表面沿縱橫兩個方向的配筋率均不宜小于O.1%。但在實際設計過程中,設計人員對怎樣來判斷溫度收縮應力較大的區域會產生誤區。經過多年的工作實踐后總結發現,對于規則較短的建筑物我們可以在各樓面邊跨及屋面層設置相應的溫度應力鋼筋,而對于超長結構,則應在超長結構的長向均設置雙層鋼筋。

3.3 從構造角度看應注意的問題

在抗震設計中既要保證建筑結構在地震發生時具有一定的延性,又必須滿足最小配筋的要求。因此應特別注意構件最大配筋率和最小配筋率的限值。要保證鋼筋在各個部位所需滿足的錨固、延伸和搭接長度,材料選用也必須滿足強度要求。為了防止屋面溫度應力引起的墻體開裂,必須采取有效的通風散熱措施,構造柱與圈梁、樓板和墻體的拉接必須符合規范要求。

第5篇

關鍵詞:結構設計 方法 問題

一、結構設計中要遵循的基本原則

結構設計的目的是使建筑物安全并能夠適應使用的要求,因此我們在結構設計中要保證和遵循這樣四個基本原則:①抓大放小。②多道防線。③剛柔相濟。④打通關節。打通關節保持平衡的目的其實就是使其永遠處于原始的靜態,當力量不能暢通時,構件與構件之間的靜態平衡被破壞,結構就會發生變化??梢娫O計者是協調者,其任務是讓所有互不相關的靜態構件相聚之后依然處于靜態(也就是使其保持常態),或者是處在相對的靜態之中。

二、房屋建筑結構設計的基本方法

2.1 結構平面圖在繪制結構平面布置圖時,是否要輸入結構軟件進行建模呢?當建筑地處抗震設防烈度為6 度區時,根據建筑抗震設計規范,是可以不用進行截面抗震驗算的,但必須符合有關的抗震措施要求。因此對于砌體結構來說可以不用在軟件中建模,直接設計即可,但設計中需要注意受壓和局部受壓的問題。當然,如果時間允許的情況下還是輸入建模較好,有一個便利就是可以利用軟件來進行荷載導算,何樂而不為呢?需要注意的是,當建筑地處抗震設防烈度為7 度及以上時,是必須要輸入軟件建模計算的。

2.2 屋頂(面)結構圖當建筑是坡屋面時,結構的處理方式有梁板式及折板式兩種。梁板式適用于建筑平面不規整,板跨度較大,屋面坡度及屋脊線轉折復雜的坡屋面。折板式適用于相反的條件。兩種形式的板均為偏心受拉構件。板配筋時應有部分或全部的板負筋拉通以抵抗拉力。板厚基于構造需要一般不宜小于120 厚。此外梁板的折角處鋼筋的布置應有大樣示意圖。至于坡屋面板的平面畫法,通常使用剖面示意圖加大樣詳圖的表示方法,這樣更便于施工人員正確理解圖紙。正確繪圖和設計的關鍵是設計人員真正的心知肚明,結構設計者必須要具備一定的空間概念,正確理解建筑圖紙和意圖。設計的圖紙方能讓施工人員明白。由于屋面的起坡會造成閣樓層的部分墻體超高,要結合門窗頂設置圈梁來降低墻的計算高度。

2.3 大樣詳圖在建筑詳圖的準確無誤的基礎上,大樣詳圖的繪制可在建筑詳圖的基礎上直接繪制,也可在以前做過的詳圖的基礎上來局部改進繪制。這階段需要注意在保持建筑外形的前提下盡量的使結構受力合理和施工方便。在標高和外形尺寸上一定要和建筑專業協調一致。

2.4 樓梯樓梯梯板要注意撓度的控制,梯梁要注意的是梁下凈高要滿足建筑的要求,梯梁的位置盡量使上下樓層的位置統一。局部不合適處可以采用折板樓梯。折板樓梯鋼筋在內折角處要斷開分別錨固防止局部的應力集中。注意梁下的凈空要求,并要注意梯板寬度的問題。首段梯板的基礎應注意基礎的沉降問題,必要時應設梯梁。

2.5 基礎基礎要注意混凝土的標號選擇應符合結構耐久性的要求。(通常情況下可采用C25)基礎的配筋應滿足最小配筋率的要求(施工圖審查中心重點審查部位)。條基交接部位的鋼筋設置應有詳圖或選用標準圖。條基交叉處的基底面積不可重復利用,應注意調整基礎寬度。局部墻體中有局部的較大荷載時也要調整基礎的寬度?;A圖中的構造柱,當定位不明確時應給予準確定位。

2.6從結構計算和構造上進行合理設計①底框砌體結構驗算時應注意:a.底部剪力法僅適用于剛度比較均勻的多層結構,對具有薄弱層的底層框架混合結構,應考慮塑性變形集中的影響。b.底層框架混合結構的剪力分配不能簡單地按框架抗震墻的方法。因為底框架結構中只有底層框架抗震墻,應采用雙保險的方法,抗震墻承擔全部剪力,框架按剛度比例承擔剪力。剛度計算時,框架不折減,抗震墻折減到彈性剛度的20%~30%。c.應考慮底層框架柱中地震作用產生傾覆力矩所引起的附加軸力。②避免樓板計算中不正確方法。a.連續板計算不能簡單地用單向板計算方法代替。b.雙向板查表計算時,不能忽略材料泊松比的影響,否則,由于跨中彎矩未進行調整,將使計算值偏小。③避免荷載計算的錯誤。諸如漏算或少算荷載、活荷載折減不當、建筑物用料與實際計算不符,基礎底板上多算或少算土重。

三。 房屋建筑結構設計中出現的問題1 地基與基礎方面    1.1 多層房屋建筑無地質詳勘報告,僅僅依據建設單位口頭或籠統參照附近建筑物的基礎設計資料就進行施工圖設計。地基與基礎設計要做到合理,安全適用,設計人員必須依據地質勘察資料,統一考察多方面因素進行基礎類型和上部結構方寧設計,僅憑地耐力這一數據是不完全面的,也是不安全的,更不能盲目地把耐力容許值取得小一些就認為成無一失了。  1.2 采用換土墊層進行軟弱地基處理,不進行換土墊層設計,只憑經驗處置。有時設計者軟弱地基的危害認識不足,只是簡單地憑借經驗采用砂墊層加強一下承載力,沒有進行墊層寬度和厚度計算,既不安全,又不經濟。  1.3 民用建筑中柱,梁及基礎的負荷未按規范乘以折減系數。設計人員設計多層民用建筑時,在計算梁、柱和基礎的負荷 時未按現行設計規范舸用荷載乘折減系數計算其荷 載值,因而荷載值準確。    2 磚混結構房屋中構造柱兼作承重柱用     在當前結構設計中,構造柱經常被作為承重柱使用,這種作法將引起以下幾個問題。  2.1 構造柱作為承重柱使用后,使得構造柱提前受力,這不但會降低構造柱對徹底的拉結和約束作和,而且結構一旦遭遇地震作用時,在構造柱位置必然形成應力集中,首先破壞。這樣構造柱不但起不到其應有的作用,反而成為房屋 結構中的一個薄弱的部位。  2.2 構造柱一般生根于地圈梁中,沒有另設基礎,構造柱兼作承重柱使用后,柱底基礎的抗沖切、抗彎部及局部承壓強度必然不能滿足要求。柱底基礎一旦發生沖切或局部承壓被出現裂縫。本文建議承重大梁下的柱子應按承重柱設計。若梁 上荷載和跨度都比較小時,構造柱也可布置于梁下,但此時必須按不考慮構造柱作用來驗算下墻體的局部承壓和抗彎強度。經驗算滿足,方可在梁下布置構造柱。    3 承重柱截面高度設計過小    這種情況多發生于六度抗震設防區。一些結構設計得誤認為六度設防就是不設防,不圖受力分析方便,他們故意把柱子的截面高度設計得過小,使梁柱的線剛度比加大(因一些結構設計手冊中規定:當梁柱的線剛度比大于4時,計算簡圖中梁柱節點可簡化為鉸支)。把梁簡化為鉸支梁,柱按軸心受壓計算。這種做法雖然易于進行結構受力分析,但卻給房屋結構埋下了隱患。因為這樣做忽略了梁柱間的剛結作用,即忽略了柱對消化酶的約束彎矩,加之以柱截面的配筋都較小,結構一旦受力后,柱頂抗彎強度必然不足,從而柱子而梁底附近將會出現一條或多條水平裂縫,形成塑性餃。這樣在正常使用情況下,柱子已開始帶餃工作。這不但影響了房屋 的耐久性,而且也常常引起用戶的恐懼心理。更為嚴重的是,這樣的結構一理遭遇地震作用時,將會倒塌,這違背了現行抗震規范中“強柱弱梁”的設計原則。    4 在框架結構設計中,只注意了橫向框架的設計而忽視了縱向框架    現行建筑抗震設計規范要求水平地震作用應按兩個主軸方向分別計算,各方面的地震和用應由該方向的抗側力構件來承擔。說是說,在框架結構設計中,縱向框架與橫向框架有同等的重要性。一些結構設計者對以于非抗震設計,而縱向地按普通的連續梁進行設計,梁柱的節點和框架中的縱筋、箍筋的配置無法不答合框架的構造要求。由于沒有考慮地震的縱向作用,在實際設計中經常出現梁的支座負筋,跨中縱筋及箍筋的配筋置均不足的現象。 5 懸挑梁的梁高選用過小    設計者往往只注意了對梁的強充和傾覆進行驗算,而忽略了對梁手撓度的驗算。梁高選用過小,引起梁截面的受壓區應力過高,在正常使用狀態下,梁截面受壓區產生非線性徐變。梁撓度隨時間的推移不斷加大。挑梁的變形引起梁板出現裂縫,裂縫寬度隨著挑梁變形的回大而加寬,影響了房屋的正常使用。據筆者觀察,這種挑梁的變形發展到后期,梁支座截面上部受拉區常常出現較寬的豎向裂縫。受支座附近上部受拉區常常出現較寬的豎向裂縫。受支座附近剪彎作用的影響,豎向裂縫向下延伸發展為斜裂縫,此時梁已接近破壞,當為托墻挑梁時,梁過大的撓度引起梁上境況體在梁支座附近出現裂縫。裂縫在梁支座處沿斜向延伸,縫愈靠上愈寬。挑梁的截面過小對結構的抗震也很不利。懸挑結構對豎向地震的作用最為敏感。梁高小時,截面的相對受壓區高度較大,梁的延性減 小,在豎向地震作用下易發生脆性破壞,失去承載力。  6 連續梁按單梁進行設計    這種情況多發在陽臺邊梁的設計中。由于邊梁上的荷 重一般較小,沒有引起設計得的重視,左圖受力分析方便,設計得把實際應為連續梁的梁按單簡支梁進行設計,致使梁在支座處上部負筋配置量過少。這樣必然引起梁在支座附近上部受拉區出現豎向裂縫,進而引起梁上部攔板出現豎向裂縫。如果該邊梁長度較長時,問題將會變得更加嚴重。因為該梁一般直接暴露在室外,受環境溫度影響較大。當環境溫度變化時,梁的伸縮受到梁端柱或挑梁的約束,在梁內產生收縮應力,該收縮應力作用于原已產生的梁上裂縫處,引起梁的支座附近沿整個梁截面四周裂縫貫通,梁承載力降低,直接影響了使用安全。    7 樓板設計常見問題    板是建筑工程中的主要承重構件,是它將樓面,屋面的荷載傳給其周圍的墻或梁上,樓板的設計問題必將連帶梁、墻、柱等構件安全。若對整個設計考慮不周,很容易出現設計質量問題,有的還可能存在嚴重的質量隱患。

第6篇

【關鍵詞】:房屋建筑 結構設計優化設計方法

中圖分類號: TU318 文獻標識碼: A 文章編號:

房屋工程建設中房屋結構優化設計對于整個工程的作用是不容忽視的。因為房屋建筑的目標就是用最少的資金達到提高整個工程結構的堅固性和可靠性,從而產生最大化的經濟效益。優化設計方案是控制造價和節省工程開支最有效的方法之一,通過合理的建筑結構方案優化設計方法更佳合理進行工程資源配置,以期達到房屋建筑結構設計的安全性、適用性和經濟性目標。在房屋建筑工程結構設計工作中,特別是常見的鋼筋混凝土住宅結構體系進行優化時,要綜合考慮從結構整體的布局以及具體構件兩方面的因素,也是建筑結構優化設計的主要內容所在,因此,要達到結構優化設計的目標,對當前房屋建筑工程師就提出了更高的要求,要求工程師不僅能夠對建筑結構和構件受力的特征有充分的把握,還要能夠根據構件設計的經驗提出對房屋結構設計更加合理有效的優化設計方法。

一、房屋建筑結構優化設計的措施

1、加強剪力墻的設計

影響壓彎構件的延性或屈服后變形能力的因素有:截面尺寸、混凝土強度等級、縱向配筋、軸壓比、箍筋量等,其主要因素是軸壓比和配箍特征值。剪力墻墻肢的試驗研究也表明,軸壓比超過一定值,很難成為延性剪力墻。剪力墻構造邊緣構件的配筋區分底部加強部位和其他部位,除應滿足受彎承載力要求外。底部加強部位的構造邊緣構件采用箍筋,其他部位采用拉筋,其拉筋水平間距不應大于縱向間距的2倍,轉角處宜采用箍筋。當抗震墻的構造邊緣構件的端柱承受集中荷載時,其端柱的縱向鋼筋、箍筋直徑和間距應滿足柱的相應要求。

連梁是對剪力墻結構抗震性能影響比較大的構件,采用斜交叉配筋方式,可以大大改善連梁的延性。剪力墻是平面構件,在其自身平面內有較大的承載力和剛度,平面外的承載力和剛度小,結構設計時一般不考慮剪力墻平面外承載力和剛度。抗震設計的剪力墻結構,應力求使兩個方向的剛度接近。

框架一剪力墻結構設計的關鍵是剪力墻的數量和布置。在一榀很長的框架中(為縱向),剪力墻不宜集中布置在該榀框架的兩盡端,以避免在溫度變化、結構漲縮時由于兩端的約束作用而造成樓蓋梁板開裂。剪力墻的間距不宜過大。

2、加強設計中建筑結構形式的選用

不同的建筑類別和功能要求決定了戶型的選擇,當前越來越多的房屋建筑為高層建筑結構,除了要合理選擇結構抗側力體系外,要特別重視建筑體形和結構總體布置。建筑體形是指建筑的平面和立面;結構總體布置是指結構構件的平面布置和豎向布置。建筑體形和結構總體布置對結構的抗震性能具有決定性的作用。

(1)加強結構抗震設計。結構抗震設計有許多不確定因素(地震特性、結構扭轉等),進行精確的抗震計算是非常困難的。結構的抗震設計除了進行細致的計算外,要特別注重結構概念設計。概念設計是指在結構設計中,結構工程師運用“概念”進行分析,做出判斷,并采取相應措施。根據概念設計,抗震房屋的建筑體形和結構總體布置應符合如下原則:采用規則結構,不采用嚴重不規則結構;確的計算簡圖和合理的傳力路徑;具有必要的剛度和承載力,具備良好的彈塑性變形能力和消耗地震能量的能力;部分結構或構件破壞不應導致結構倒塌,增加超靜定結構的次數。滿足抗震設計原則:即:“強節弱桿”、“強豎弱平”、“強剪弱彎”;置多道抗震防線,形成兩道或多道的抗震防線,增強結構抗倒塌能力。第一道防線是地震時先屈服的結構單元和構件,應是延性大、耗能力好的結構單元或構件,如剪立墻結構的連梁等。第二道防線的結構單元也有足夠的抗震能力,如框架-剪力墻結構的框架。

(2)加強底部框架剪力墻的設計。高層鋼筋混凝土框架—剪力墻結構中的剪力墻為第一道防線的主要抗側力構件。為了提高其變形和耗能能力,對框架—剪力墻結構中的剪力墻墻厚、墻體最小配筋率和端柱設計等做出了較嚴格的規定:剪力墻的厚度不應小于160 mm且不應小于層高的1/20,底部加強部位的剪力墻厚度不應小于200 mm且不應小于層高的1/16。剪力墻的周邊應設置梁(或暗梁)和端柱組成的邊框。端柱截面宜與同層框架柱相同,并應符合有關框架構造配筋規定;剪力墻底部加強部位的端柱和緊靠抗震墻洞口的端柱宜按柱箍筋加密區的要求沿全高加密箍筋。剪力墻的橫向和豎向分布鋼筋,配筋率均不應小于0.25%,并應雙排布置,拉筋間距不應大于600mm,直徑不應小于6mm。框架—剪力墻結構的其他抗震構造措施,應符合對框架及剪力墻的有關要求。

二、結構設計優化技術在房屋建筑結構設計中的應用

1、房屋建筑結構設計中的概念設計方法

在房屋建筑工程中,對于同一個建筑方案可以有不同的實現途徑和結構設計;這是由于房屋建筑結構的參數、荷載、所用的建筑材料的不同和差異都會導致各項的取值不盡相同的,因此,對于房屋建筑結構設計的細節處理方法也不是唯一的,而是需要工程師們根據多年設計經驗和實際操作理論和工程進展情況自行判斷,計算機無法解決諸多不確定問題。工程師們的判斷根據房屋結構設計規律的指導下進行主觀的概念設計,而這種概念設計是工程師在多種備選方案中的必要的選擇過程。

2、概念設計處理的實際建筑設計問題

概念設計幫助工程師使房屋建筑工程結構不受來自自然和人為不確定因素影響和破壞,即使產生破壞概念設計也可將這種破壞程度降至到最低點。因此,概念設計為了達到這一目的。就要首先考慮如何使房屋建筑不受這些不確定的外力因素的影響作為設計的主要內容。而綜合所有不確定的因素中,地震是最為常見的,因為一旦發生地震其由于沒有活動規律其破壞力是極大的,所以在房屋建筑結構設計過程中應該充分的考慮到地震的破壞作用,要盡可能采取有效的抗震措施,通常房屋高層建筑的外形分為板式和塔式兩大類:板式建筑平面兩個方向的尺寸相差較大,塔式建筑平面兩個方向的尺寸接近。對抗震有利的建筑平面形狀是簡單、規則、對稱、長寬比不大的平面。

三、總結

近年來,隨著我國高層建筑的發展,在其房屋建筑結構設計中會經常遇到一些問題,這就需要我們建筑結構設計人員通過自身經驗進行自主創新,要不斷通過正確的概念方法進行房屋建筑結構的優化設計。

【參考文獻】:

[1]史曼柏.住宅建筑結構優化設計的探討[J].科技創新導報,2009,(21):36-36.

第7篇

關鍵詞:房屋 建筑 結構 設計 基礎

中圖分類號: TU2 文獻標識碼: A

正文:

一、 房屋建筑結構設計原則

建筑結構設計是一個全面和系統的工作,設計人員在對房屋建筑工程進行結構設計時需要遵循幾個原則,首先設計人員在進行結構設計的過程中一定要從整個房屋建筑工程的整體著手,需要與業主進行良好的、有效的、及時的溝通,確保房屋建筑結構設計既符合客觀方面的需要,也符合主觀方面的需求;其次,設計人員在設計過程中要提前做好準備,現代的房屋建筑工程在進行基礎設計的過程中,將重點都放到了房屋建筑工程的地基、基礎、以及一些上部結構的構件(例如梁、板、墻柱等)方面,但是還是有一定的弊端,因為很多的房屋建筑結構設計中的基礎設計并沒有完全地結合實際情況,所以在施工過程中很容易遇到設計與實際情況不符的問題。

二、 房屋建筑常用的幾種基礎形式

1. 墻下條形基礎

普遍應用的是混凝土剛性基礎,它可以起到承受抗壓、抗拉、抗剪強度的功能,不過效果不是很好。一般來說這種基礎適合建設 5 層以下的建筑。它的優點是價格低,方便,可因地制宜的改造整體的剛度。此外,較好的墻下條形基礎還有鋼筋混凝土柔性基礎,它能夠很好地解決上部結構荷載較大,地基承載力又較低,且地基又不很均勻的問題,在6 層以上的建筑中這種基礎使用較多。

2. 獨立基礎

獨立基礎可分為剛性獨立基礎和柔性獨立基礎,他們在柱下基礎中使用較多,基礎的斷面有方形和矩形,主要依據是不同的柱荷載偏心距。當有比較大的柱距時,獨立基礎相較于其他基礎明顯性價比更高。在多層建筑的上部結構作為框架體系的時候,如選擇獨立基礎比較合適。此外,獨立基礎較普遍地應用在民用建筑的中柱,目前看來效果是不錯的。

3. 柱下條形基礎及十字交叉基礎

當上部結構荷載較大、地基土的承載能力差的時候,一般的基礎形式無法滿足要求,往往會選用柱下條形基礎的形式。它的剛度較大,能夠調整沉降的均勻度,不過柱間距較大時這種設計則不可以采用,因此,采用這種設計要在柱間距不能過大的前提下。十字交叉基礎比較適合地基的承載力比較小但柱荷載卻比較大的時候,它能夠較好地完成目標。不過雖然它的空間剛性較大但不能隨意地使用。

4)鋼筋混凝土筏板基礎

當地基的承載力不夠,地基土質不均勻,上部結構荷載較大時,可采用十字交叉基礎。但有的基礎之間空隙不夠,有的基礎底面積已出現重疊情況時,再提供足夠的基礎底面積是不可能的,在這種情況下就可采用筏板基礎。另外,對于地下室的結構,筏板基礎恰好就是其地板結構。

5)樁基礎

樁基礎的特點表現為承載力高、沉降量小。當建筑物上部結構荷載較大,地基上部承載力不強,下部又有堅實的土層時,可采用樁基礎;當天然地基上有過大的淺基礎沉降量時可采用樁基礎。

三、地基基礎設計的依據———工程地質勘察

對于建筑場地的勘察布孔,一般應由設計單位根據擬建建筑物上部結構及基礎設計要求提供。對于一般場地,可按勘察規范規定提供,遇地質條件復雜時,勘察部門應結合具體情況加密布孔?;?、基槽開挖后,一般要進行驗坑、驗槽,遇地質條件復雜時還要補鉆;勘察、設計要密切合作,使地基基礎設計同實際地質條件相吻合。工程地質勘察不但為設計提供必要的、正確的、可靠的依據,而且還可根據勘察資料對地基基礎設計和施工中存在的及可能出現的問題進行探討、論證、分析,并提出解決問題的措施和建議。

四、房屋建筑結構設計中的基礎設計應注意的幾個問題

1. 充分考慮各種因素對地基與基礎設計的影響

在地基與基礎設計當中,設計人員應該充分考慮各種因素對設計方案的影響,一方面,設計人員應該利用地質勘查中所收集的各種地質數據資料,了解當地的地質構造、地震災害情況,并通過其他途徑獲得氣候、環境等方面的資料,在這些資料的基礎上進行結構設計,這樣能夠最大程度地減少不良因素的影響。另一方面,運用換土墊層方法處理軟土地基的時候,應該在地質勘查的基礎上,了解土層構造及軟土層的厚度,在此基礎上計算墊土厚度,使墊層的寬度與及厚度符合安全性和經濟的雙重要求;需要注意墊土的選擇,一般選擇硬度、強度較好的砂礫,保證墊土層的穩定性。

2. 充分考慮環境溫度對建筑結構的影響

在建筑結構設計上,應該考慮環境溫度對混凝土基礎的影響。經常出現的混凝土基礎裂縫有很大一部分是由于受到外界氣溫的影響而產生的,比如氣溫驟降、保溫層失效、暴雨侵襲等,都可能造成環境溫度下降,使混凝土表面與環境產生溫差,由于溫差驟然形成,溫度應力時間短,極易造成表面裂縫。因此要嚴格按照設計標準設置伸縮縫,不能為了設計上的簡便和施工的便利用后澆帶代替伸縮縫,這設計的過程中要詳細計算環境溫度對建筑結構的實際影響,在此基礎上確定伸縮縫的寬度,保證能夠達到環境溫度影響的范圍內。要選擇合適的伸縮縫設施安裝方案和合適的填充材料,這些需要在設計方案中體現出來。同時加強對于頂層屋面的保溫隔熱措施,對于受溫度影響較大的部位來配置直徑小一點的溫度筋。

3.對軟弱地基基礎設計的探討。

局部軟弱地基的基礎設計,采用不同的處理方式時應在滿足地基承載力及土層不發生整體破壞的前提下,以基礎的沉降量為控制條件,滿足使用要求和地基規范允許的沉降量是可以做到經濟合理的。在改變地基條件的情況下,還需配合改變基礎的設計,一般情況下,變更基礎的尺寸,可以有效地調整基底附加壓力的分布和大小從而改變地基變形值。當基底附加壓力相同時地基的變形是隨基底尺寸的增大而增大,而在確定的荷載下若增大基底面積,將會使地基的變形量減小。當然在驗算地基變形,調整基底尺寸時還應考慮其它因素的影響。在軟弱粘性土中采用卵石樁可以提高地基承載力,加速固結沉降,改善地基的整體穩定性。有關軟弱土地基,處理的方式方法也有多種,同樣又受各種諸多因素的影響很難用一種固定模式確定某種處理形式好,因此在場地條件不同的情況下,須經過分析研究再做決定。

4.地基基礎設計中的地基土與結構共同作用問題分析。共同作用概念源于高層建筑與地基基礎共同作用,即是把高層建筑、基礎和地基三者看成一個整體,并要滿足地基、基礎與上部結構三者在接觸部位的變形協調條件。而地基基礎的共同作用是指:地基土與基礎(各種類型的樁,包括:柔性樁、半柔性樁、剛性樁等)共同承擔上部結構荷載。地基與基礎之間的荷載分擔比是根據基礎變形協調條件確定的。由此可以看出:用沉降控制來設計地基基礎正是地基基礎共同作用概念的具體運用,地基處理或基礎加固就是視基礎沉陷量大小的控制要求確定地基補強的程度和發揮原地基土承載力的程度。影響地基土與基礎的荷載分擔比因素主要有:基礎(包括加固體)剛度的大小、地基土的土性、基礎型式等。

五、結語

房屋建筑工程結構設計及基礎設計的根本出發點主要是為了保證工程建筑物結構的安全性、可靠性,在能夠保證工程建筑物的使用功能的發揮的同時保證工程建筑物的使用壽命,提高工程建筑物的性價比。

參考文獻

[1] 劉建鑫. 高層建筑結構地下室和基礎設計應注意的問題[J]. 山西建筑. 2011(04).

第8篇

關鍵詞:建筑結構設計;安全;適用;問題

Abstract: this paper introduces the significance of building structure design, and then analyzes the present in housing construction in China in the structural design of common problems, and finally put forward building structure design countermeasures. This paper studies on the housing construction structure design personnel to have the certain reference value and important realistic significance.

Keywords: building structure design; Security; Applicable; question

中圖分類號:TU318文獻標識碼:A 文章編號:

1 引言

隨著我國社會經濟持續健康發展以及人們生活水平的不斷提高,我國的城鎮化進程逐步向前推進,城鄉建設速度逐漸加快,房屋等各類建筑建設規模及數量均以較快速度增加。房屋等建筑物的大量興建,滿足了我國城市居民生產生活的居住需求,從而為我國城鎮化的穩步發展提供了重要的物質基礎和基本保障。近年來,我國的城鎮房屋建筑有逐漸向高層發展的趨勢,同時房屋結構形式也發生了很大的變化,從而對房屋建筑結構設計提出了更高的要求。房屋建筑結構設計是城鎮房屋建設的重要環節,其質量好壞會對后續的施工及使用都會帶來直接的影響,它是建設高質量高品質房屋建筑產品的重要前期工作。然而,目前我國在房屋建筑結構設計中仍存在許多問題,這不利于我國房屋建筑行業的健康發展。因此,進行本文的研究具有重要的現實意義。

2 房屋建筑結構設計常見問題

房屋建筑結構設計基本原則是“安全、適用、經濟,并注重美觀”,從而使得按照設計建造出的房屋在保證居民生命安全的前提下,還能滿足居民的正常生活生產的使用要求。近年來,由于我國經濟的快速發展,城鎮化進程不斷加快,人民的生活水平逐漸提高,從而我國人民對房屋的需求日益增加?;谖覈@種特殊的國情,為了盡快建設較多的房屋,從而保證我國城市居民的正常生活需求,使得我國的房屋建筑結構設計出現了許多問題。

2.1 樓板設計存在的問題

柱、墻、梁等建筑構件的安全與樓板的設計有著緊密的聯系,板是房屋建筑的重要承重構件,它可以把屋面、樓面等處的荷載傳遞到墻和梁上。此外,樓板具有防潮、防水和防火等功能;樓板還可以起到隔聲作用,從而確保上下樓層互相互干擾較??;樓板具有圍護功能,能夠起到隔熱、保溫的作用;樓板是房屋墻和柱水平方向的聯系桿件及支撐,它主要承受水平方向豎直荷載,比如可以承受地震荷載、風荷載等水平方向傳來的荷載,且能把這些荷載傳遞到墻和柱等主要承重構件,從而保持墻、柱和整個房屋的安全與穩定。如果樓板設計存在問題,會對整個房屋建設的質量帶來嚴重影響。目前我國房屋樓板設計中主要存在以下問題。

(1)在部分民用房屋建筑中,通常會布設一些非承重隔墻,而在樓板設計時,應該把這部分荷載換算成均布荷載,按照換算后的荷載進行樓板配筋計算。但在實際房屋建筑結構設計過程中,部分結構設計人員把隔墻總荷載附以此板塊總面積,這給頂部擋板增加一個支撐點,從而使其變成一個連續板,但在板的設計中沒有考慮這一部分的影響,使非承重隔墻分布寬度之內的配筋量不足,導致隔墻處的樓板產生裂縫。

(2)在進行房屋建筑樓板設計過程中,部分設計人員由于對樓板受力狀態認識不足,導致把雙向板作用按照單向板簡單計算的現象大量存在,這會使得樓板實際受力狀態和計算假定狀態存在較大誤差,從而使得樓板兩個方向的配筋嚴重失衡,最終導致樓板出現裂縫。

2.2地基與基礎設計存在的問題

良好的地基與基礎條件是房屋長期安全穩定的最基本前提,目前我國在地基與基礎設計方面主要存在以下問題。

(1)地基與基礎的設計要做到安全、適用,相關設計人員要依據地質勘察資料,并統籌考慮多方面因素的前提下,選擇合適的基礎類型并進行相關設計。多層或高層房屋建筑建設必須要有地質勘察報告,而在設計中,沒有地質勘察報告,單純地按照參考地耐力進行設計的情況時有發生,而僅考慮地耐力進行設計是不安全、不全面的,目前許多設計人員認為地耐力容許值取得較小就可以保證房屋安全,這種觀點是不科學的。同時,僅參照擬建工程附近建筑物的基礎設計資料進行施工圖設計的現象也大量存在。

(2)部分建筑結構設計人員對軟弱地基危害認識不夠充分,不進行換土墊層設計,也沒對墊層厚度和寬度等進行計算,僅憑經驗使用砂墊層對地基進行處理,以期提高地基的承載力,這會給房屋建筑的使用埋下重大的安全隱患。同時,在計算柱、梁和基礎負荷時,計算荷載值普遍偏大,主要是因為在計算荷載值時,沒有按照設計規范對荷載進行折減。

2.3房屋建筑結構設計其他方面的問題

房屋建筑結構設計其他方面的問題主要體現在以下幾點。

(1)梁高選用過小,部分房屋建筑結構設計人員不重視并忽略梁的撓度驗算,而只進行梁的強度和剛度驗算。梁高選用過小,容易引起梁截面受壓區的應力過大,從而導致在正常使用過程中,梁截面受壓區出現部分非線性徐變,且梁撓度隨時間而逐漸增大,挑梁變形會導致梁板出現裂縫,從而影響房屋的正常使用。

(2)橫向框架與縱向框架對整個框架結構的穩定都具有重要的作用,而在框架結構設計中,忽視縱向框架結構設計只重視橫向框架結構設計的現象普遍存在。對與磚混結構房屋的結構設計中,構造柱被作為承重柱來使用的現象時有發生。通常,構造柱直接與地圈梁相連,當把其當承重柱使用后,則對應柱底基礎的抗彎、抗沖切和局部承壓強度都會受到一定影響,而柱底基礎發生局部承壓或沖切破壞會引起裂縫出現。

(3)此外,我國的房屋建筑結構設計還存在承重柱截面高度設計過小,工程勘察資料混亂,建筑抗震要求不嚴謹,對樁基工程檢測要求隨意性較大,施工圖結構設計說明過簡單等問題,這都會為我國房屋建筑的施工及正常使用埋下安全隱患,從而給我國城市居民的生命財產安全造成威脅。

3 房屋建筑結構設計對策

房屋建筑結構設計是一項十分復雜的系統性工作,要想做好它可以采取以下對策:重視并做好工程資料的收集、整理工作,從而確保房屋建筑結構設計有據可查,工程勘察資料等工程資料是房屋建筑結構設計的原始材料,同時它也是建筑結構設計的主要依據,因此,要指定專人負責工程檔案材料的收集、保管和整理等工作,并制定切實可行的工作制度,確保工程資料的安全、可靠;規范日常工作,為確保質量,對樁基工程檢測要嚴格依據工程實際,選擇合理有效的方法,做出符合要求的檢測結果,且不能隨意變更,相關說明的書寫要用語規范和準確,在施工圖的制作與說明要盡可能詳細準確;設計人員要認真學習并理解相關規范與規程,嚴格依據設計規范與規程進行設計,從而確保設計符合規范要求;堅持安全、適用、經濟的設計原則,在保證安全和實用性的前提下,減少原材料等資源浪費,從而降低房屋建筑建設成本。

4 結 語

綜上所述,房屋建筑結構設計是一項十分復雜的系統性工作,它是城鎮房屋建設的重要環節,其質量好壞會對后續的施工及使用都會帶來直接的影響,它是建設高質量高品質房屋建筑產品的重要前期工作。目前我國在房屋建筑結構設計中仍存在許多問題,因此,每個房屋建筑結構設計人員都應該加深對房屋建筑結構設計常見問題的分析和研究,不斷提高結構設計水平,從而促進我國建筑行業的健康發展。

參考文獻:

[1] 關度豪.論房屋建筑結構設計的原則及方法[J]. 價值工程.2010,29(15):115-115.

[2] 吳麗平.房屋建筑結構設計的探析[J]. 管理觀察, 2009,(10):31-31.

[3] 蔡宏輝. 房屋建筑結構設計中現澆混凝土裂縫控制措施研究[J]. 中外建筑, 2010,(5):158-160.

第9篇

關鍵詞:建筑結構;設計規范;結構設計

隨著國民經濟的快速增長,建筑行業也得到了巨大的發展控制,隨著房屋建筑從單層、多層朝著高層建筑發展,房屋結構形式也逐漸變得多樣與復雜。但是房屋建筑結構設計中常見的問題依然無法得到有效規避,至今都影響著房屋建筑結構的質量與安全。所以,解決房屋建筑結構設計問題所具有的現實意義不容忽視。

1 房屋建筑結構設計常見問題的原因分析

1.1 由于過于籠統的建筑結構設計規范,導致設計人員在理解上出現了差異

業內人士都清楚,在房屋建筑結構設計過程中,都需要參照《建筑結構設計統一標準》、《荷載規范》、《混凝土結構設計規范》等規范標準進行系統的研究分析。但是在實際的操作過程中,卻發現這一類型的綱領非?;\統,沒有將規范表達細致,導致設計人員在進行房屋建筑結構設計時由于對設計因素的量化從而產生困難。特別是隨著現代化理念的改革以及科學技術的飛速發展,這一類屬于綱領性的規范就很到滿足結構設計面面俱到的要求。對于這一類規范標準的理解,設計人員也是“仁者見仁,智者見智”,使得理解上出現了過多的偏差,這樣對設計出來的作品質量也會產生不同程度的影響。

1.2 設計人員盲目的結構設計,從而導致惡性循環出現

在房屋建筑結構設計中,由于設計人員自身的主觀原因或是客觀原因,就很可能造成結構設計上過于盲目,從而出現惡性循環??紤]到社會大眾對房屋建筑結構要求的提升,及房屋建筑結構設計的特殊性,科學、合理的設計理念就顯得尤為重要。但是,在實際的設計過程中,大多數設計人員在設計中常常會用到“大約”二字。比如:在使用附加鋼筋時,出于對建筑整體牢固性的考慮,很多設計人員會設置附加鋼筋。但是在設計過程中卻沒有在腦海中內化科學的設計理念,由于只有通過力學的分析之后,才能夠科學地設置附加鋼筋。如果沒有通過力學分析,僅僅依靠自身的經驗,就會大大提升設計的盲目性,這樣不僅會導致附加鋼筋出現不必要的浪費現象,同時還會出現意識上的錯誤,影響到后續的設計。

2 地基與基礎方面

由于多層房屋建筑沒有是事先進行地質勘察,無法取得詳細的勘察報告,在施工圖紙設計僅僅是依靠建設單位的口頭闡述或者是參照附近建筑物的基礎資料。想要做到地基與基礎設計的合理性、安全性、適用性,設計人員就需要對地質勘察資料進行系統分析,對基礎與上部結構進行綜合統一的分析,僅僅憑借地基承載力這一項數據不僅缺乏安全性,而且也欠缺完整性。當然,也不能盲目地認為將地基承載力的特征值取小一點就可以做到沒有缺陷了,這些都是需要規避的。

對于軟弱地基通過換土墊層法進行處理,完全憑借經驗,沒有考慮到換土墊層的設計。由于設計人員沒有認識到軟弱地基所造成的危害,在承載力的提升上僅僅是簡單地采用砂石墊層。因此,首先需要對墊層的厚度與寬度加以計算,驗算軟弱下臥層,才能確保其安全性與經濟性。

在房屋建筑的中柱設計中,基礎與梁的負荷都沒有按照荷載規范標準進行基表。在多層房屋建筑的設計中,在計算基礎、梁、柱的負荷時,只有按照現行的荷載規范乘以有關荷載組合相應的分項系數才能確保荷載值的準確性。

3 上部結構方面

3.1 梁

做好框剪結構連梁的設計對于房屋建筑整體結構而言非常重要,但是很多結構設計上卻是忽略了這一點。重視程度、認識程度的不足,都是影響其設計的因素之一。簡單來說,連梁就是連接兩片剪力墻,一旦遇到了中大地震時,就會出現開裂現象,起到一定的耗能作用,以此讓建筑物具有一定延性的梁。只有滿足這一要求,才能夠稱之為連梁,或者說我們在設計上才能夠讓其按照連梁進行設計。

3.2 板

在設計上,由于對板受力狀態的認識度不夠或是為了方便計算,就會講雙向板當作單向板來計算。這樣的計算假定就會與實際狀態存在差異,就容易出現配筋不足,導致板出現裂縫的現象。因此,在設計上,不能憑借主觀意愿,方便計算,避免一個方向的配筋過大,另一個方向僅僅按照構造配筋的情況出現。當板承受線荷載時對彎矩的計算。在房屋建筑結構設計中,一般都會講一些非承重隔墻設置在樓板上,因此,在設計大樓板時就會將該部分的線荷載換算成為等效的均布荷載之后,再對板的配筋加以計算。但是在設計中,要注意避免出現將隔墻綜合再除以板總面積這種情況。

雙向板有效高度取值相對偏大。在兩個方向上,雙向板都會有彎矩產生,所以,雙向板跨當中的正彎矩鋼筋都是縱橫疊放的。其中,短跨方向的跨中鋼筋應當放置于下部位置,長跨方向的跨中鋼筋就應當放置在短跨鋼筋的上部,在計算時也需要應用兩個方向上的有效高度,一般來說,短向方向的有效高度都要比長向方向的大。在設計中,要注意避免設計人員沒有充分認識到板的受力或是圖省事的情況出現,避免為結構構件埋下質量隱患。

3.3 柱

一般來說,在6 度抗震設防區常常會出現承重柱截面高度設計過小的情況。很多房屋建筑結構設計人員誤以為6 度設防區域就不用考慮設防,為了方便受力分析,設計人員估計將柱子截面高度設計的過小,這樣能夠增大梁柱的線剛度比,在計算簡圖中將梁柱節點簡化為鉸支,將梁簡化成為鉸支梁,梁柱也按照軸心受壓來進行計算,雖然這樣對于接受受力分析很簡單,但是卻忽視了這樣會給房屋結構埋下質量隱患,這主要是因為忽略了梁柱之間的剛結作用,也就是將柱對梁的約束彎矩忽略了,再加上柱截面配筋一般都不會很大,一旦結構受力,柱頂抗彎剛度必定就會存在不足的情況,這樣在梁底附近的柱子就會出現一條又一條的水平裂縫,從而有塑性鉸的形成。

4 目前高層建筑結構設計中的問題與策略

4.1 建筑物超高問題

高層建筑物最明顯的特征就是樓層多,建筑物本身高。但是,隨著建筑物高度的不斷加大,在抗震性能和建筑質量方面都面臨著更嚴峻的問題。出于高層建筑抗震性能的較高需要,建筑規范對建筑物的高度作出了嚴格的規定,在高度設計方面要確保滿足抗震的實際需要。在目前的高層建筑市場中,仍然存在著嚴重的超高問題。針對建筑物的超高問題,建筑規范逐漸將限制的高度設為A 級高度,還在一定程度上細化了高度規則,增加了B 級高度。這種較為明細化的建筑物高度規范使得高層建筑結構設計的方法和措施有了一定的改進。

4.2 短肢剪力墻設置問題

在高層建筑結構設計過程中,需要重視短肢剪力墻設置問題。在我國新的建筑規范中,明確規定了短肢剪力墻的定義,也對短肢剪力墻的使用作出了相關限制。短肢剪力墻是指建筑物墻肢截面的高度比和厚度比在5~8 的墻,根據實際經驗和相關數據,高層建筑結構設計應該盡量使用短肢剪力墻。

5 結語

在房屋建筑結構設計中,只有嚴格按照規范標準與構造要求,才能夠避免設計出現質量隱患,才能促進房屋建筑結構設計更加趨于完善。

參考文獻

[1]張磊.建筑結構設計過程中常見問題探討[J].中國城市經濟,2011(24).

第10篇

關鍵詞:房屋建筑結構;優化技術;細部結構;概念設計;地基基礎

中圖分類號:TU3文獻標識碼:A

一、房屋建筑結構設計優化的內容及其意義

當前,我國經濟快速發展,人們對居住條件及生活環境要求越來越高,而對建筑房屋進行優化設計,使其結構與美觀相互協調、同時適用、安全、經濟以及便利是改善人們居住環境方面重要手段。房屋結構設計優化理念注重以實際為準則,根據工程建設的基本狀況,以計劃成本為控制中心來進行的結構優化設計,其內容就是利用對建筑基礎的結構、屋蓋系統的結構方案以及圍護系統結構方案等環節,建立起一種關于結構優化設計的模型,通過對各種不同的影響變量參數中的若干關鍵參數的科學的計算,確立最終的建筑工程結構設計的優化結果方案。

房屋建筑結構優化設計意義重大,一是大大提高建筑結構經濟性,房屋建筑進行結構設計優化可節省材料,有利用抗震,減少內外表面裝修,提高了其受力性能,增強了建筑的經濟性能。二是結構優化設計大大降低了建筑工程的總成本造價。節約用地,大量資料表明,房屋建筑進行結構設計優化能夠有效降低工程成本造價25%左右,同時結構優化設計技術能夠對施工材料的性能利用更加合理化,能夠讓建筑工程結構內部各個不同單元之間更加充分互相協調,提升了建筑工程結構設計的經濟性。

二、房屋建筑結構設計中結構設計優化技術的問題

現代的房屋建筑結構設計優化工作是一個復雜的過程,關系著房屋建筑安全與否,是否經濟和適用。在房屋結構優化設計中也會遇到一些問題。

(一) 缺少詳細的勘察地質資料

從現在的建筑結構設計工作來看,普遍缺少詳細的勘察地質資料,只是簡單的依據相臨建筑的情況進行圖紙設計。勘察施工場地的作用是保證科學的進行地基基礎工作,并且達到最基本的安全保障。往往房屋設計工作人員只是把耐力數值控制到最小,就簡單認為房屋建筑結構沒有問題了,這種技術問題為房屋埋下了安全隱患。在對較軟地基進行處理時,忽略了墊層換土設計,只是根據經驗判斷處理。房屋結構設計過程中,對于較軟地基存在的安全隱患沒有足夠認識,單純依據個人經驗使用砂墊層強化承載力,對于其寬厚度缺乏精確計算,也造成了費用的浪費。

(二) 構造柱設計存在的問題

房屋結構設計中的構造柱可以設計為單一的受力柱,其橫截面與配筋必須達到規范的要求,如果房屋結構包含防震功能,還必須要滿足防震要求。當構造柱體被當做承重的主體應用時,這就會使構造柱體的受力提前了,從而限制了構造柱體對房屋結構的拉束功能的完全發揮,使整體房屋結構設計暗藏了安全危機。地圈梁通常會植入構造柱體,這種情況下是不需要另外設置基礎的,可是當構造柱體充當了承重主體時,柱底部基礎抗壓能力必然會出現超負荷現象,裂縫也就產生了。在實際施工當中,處于承重梁下的柱體應當達到承重柱體的標準,假如承重梁的負載與跨度呈現最小狀態時,梁下也可以使用構造柱體。這時候就要對構造柱體的功能忽略不計,重新檢測墻體下半部分的抗壓強度,達到要求才能設計施工。

(三) 抗震設計中存在的問題

在抗震房屋結構設計中,設計人員普遍認為六度設防可以看成是沒有設防。為了方便受力分析,設計人員往往把柱體橫截面較小設計,增加梁的線剛度,將梁設計成為鉸支梁,柱體的抗壓能力設計成軸心抗壓。這種操作方法能夠方便分析房屋結構的受力,但是給整體的房屋結構安全帶來了危險。忽視了梁與柱之間的彎矩約束,還有柱體的截面積較小,整個房屋結構一旦受力,抗彎能力明顯不足,造成了梁底顯現裂縫。

(四) 承重墻設計中存在的問題

房屋結構設計承重能力時主要是通過樓板設計完成的,在房屋建筑結構設計中時經常將一些沒有承重能力的墻體安置在樓板上,之后還會把這部分算在同等效果的荷載力范圍內,樓板的配筋也會依據這個數據進行計算。除此之外,設計人員將立磚斜砌隔墻頂位置,造成樓板頂部出現裂縫。兩個方向同時產生彎矩的雙向板中的鋼筋是要疊放并且要保持縱橫方向,計算時應該依據雙方向的跨度。

房屋建筑結構設計中的優化設計技術

(一)房屋建筑結構優化設計的階段

設計人員對房屋建筑結構的設計優化可以分為三個階段:

1、第一階段是變量的選擇

通常情況下,對設計人員決定最終設計方案起到重要作用的參考數據,都可以作為變量供設計者進行選擇。如工程的目標參數包括房屋價格參數和預期產生的損失參數;工程的控制與約束參數包括表示房屋架構可靠性能的參數等。如果房屋建筑的設計者以變化幅度較小或考慮因素較少的參數作為設計的參考指標,那么相應的建筑結構設計、編程和計算有關的工作難度將會降低,設計者也可以更好地找到符合優化設計的參考數據。

2、第二階段是對相關函數的確定

設計者要根據事先設定的房屋橫截面尺寸和鋼筋尺寸面積的那一組函數,從眾多組相似的參考函數中進行合理科學的選取,并分析這組數據函數的相關各種性質,從而最大限度的降低房屋建造的成本費用。

3、第三階段是條件的衡量

處于對增強房屋結構穩定性和耐用性的考慮,房屋設計的約束指標應當包括房屋尺寸、架構穩定性、架構剛性、受力限度和變形限度、結構的可塑程度和結構的確定程度等。在實際的設計過程中,設計者應當結合房屋建造工程的具體情況,對施工實際中的約束性條件和目標確定的約束性條件進行比較和分析,確保各種條件都符合相關的建筑規定要求,從而實現優化設計的目的。

(二)房屋結構工程師要積極主動參前期工程規劃

房屋建筑結構工程師要積極主動參與前期工程規劃是實施結構優化技術的重點內容。因為,在實際施工中,房屋建筑結構工程建筑師難以把握對結構體系的受力的正確分析,相關房屋建筑結構工程師要積極主動地參與前期方案設計,幫助建筑師構思與逐步創新,使整個建筑的優化功能能夠全部體現出來。

(三)房屋建筑結構優化設計要將概念設計結合細部結構進行設計優化

概念設計即是利用設計概念并以其為主線貫穿全部設計過程的設計方法,是通過設計概念將設計者繁復的感性和瞬間思維上升到統一的理性思維從而完成整個設計。但是概念設計應用于沒有具體數值量化的狀況時,計算式不可避免與實際出現較大的差異,譬如在地震設防烈度就沒與不確定性,計算式與實際差別較大,因此,房屋建筑結構在優化設計中,通過采用概念設計的方法,將數值作為輔助和參考的依據,同時設計人員在設計過程中還需靈活運用結構設計優化的方法。在整個設計過程中貫穿一種抗震設防的思想且以概念設計作為重點指導設計。同時在設計的過程中,注重優化細部的結構設計,譬如現澆板中的異形板拐角處易出現裂縫,可劃分為矩形板。在選擇鋼筋型號時,充分考慮其極限抗拉力等。

(四)房屋結構優化設計要充分考慮下部地基基礎結構設計

地基基礎是建筑結構設計的重要組成部分之一,地基基礎雖然埋置在地下,屬于隱蔽工程,但其重要性不言而喻,建筑物的高度與安全性等受地基基礎影響很大。因此,房屋建筑結構中的地基基礎的結構設計優化必須選擇合適的方案,譬如樁基礎,就要依據現場地質條件,綜合其他現場場地的條件因素進行基礎選型及埋深等設計,選擇樁基類型,最大程度的節省造價。

結語

總之,房屋結構設計中優化技術是復雜的系統工程,不但需要相關結構設計工程師正確地使用結構分析軟件、選擇最佳結構體系,同時,要大力挖掘基礎設計內在潛力,充分運用科學的方法與手段,大力降低工程建設造價,讓房屋結構優化貫穿整個設計過程,從而體現出結構優化的價值,讓房屋結構設計功能不但更加適人們居住與生活,同時,大力提高其安全度與抗震性能。

參考文獻

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[2]盧亦焱,黃銀燊,唐紅.房屋加層外框架結構方案的優化設計[J].哈爾濱工業大學學報,2009.4.

[3]肖偉.通過房屋結構優化設計提高房屋抗震性能[J].福建建筑,2008.11.

第11篇

【關鍵詞】房屋建筑;建筑結構設計;問題

1、前言

經濟發展、城市規模的擴大尤其是城市用地資源的短缺導致目前的房屋建筑朝著高層化、地下化的發展,同時由于節能理念、先進技術、新型材料的有效運用,使得目前的房屋建筑結構設計方案更加復雜,也更加關注房屋建筑的節能設計、舒適設計、安全設計、可靠設計等內容。但是根據筆者多年的工作經驗來看,目前的房屋建筑設計當中存在著較多的問題,而這些問題成為了制約房屋建筑設計質量水平的重要因素。在本文中,筆者為了提高今天房屋建筑設計的科學性與合理性,分析并探討了房屋建筑結構設計中常見問題,供人們思考。

2、房屋建筑結構設計中常見問題

2.1 房屋建筑基礎和地基設計中的常見問題

第一,基礎和地基的荷載值偏大。在進行房屋建筑基礎、地基以及梁、中柱的負載設計過程中,需要依照相關技術規范來乘以折減系數,但是在目前不少設計人員在進行相關設計的時候沒有依照相關技術規范來乘以折減系數,最終導致房屋建筑的基礎、地基以及梁、中柱的負載設計數值偏大。

第二,軟土地基處理缺乏合理性與科學性。有些房屋建筑設計人員在進行房屋建筑地基設計的時候沒有充分認識到軟弱地基的危害,往往只是憑借自己的經驗進行地基處理,而不進行換土墊層設計。例如,往往只是采用砂墊層提高房屋建筑的承載力,同時也不計算砂墊層的厚度和寬度,不僅不能夠節約施工成本,也降低了房屋建筑地基的安全性。

第三,未能在施工之前進行地質勘探。不少房屋建筑的基礎設計方案僅僅是參考了附近房屋建筑的基礎設計資料或者依照以往的類似設計經驗,沒有提供準確科學的地質勘探報告。依照規定,設計人員在進行房屋建筑基礎設計的時候為了確保建筑的安全性和設計合理性,必須要充分參考相關的地質勘探報告,在綜合考慮多種因素之后來確定具體的基礎設計方案。如果在設計過程中,設計人員僅僅單純憑借土地耐力來選擇并設計建筑基礎,不僅使得整個基礎設計方案有失偏頗,而且也無法確保該設計方案的安全性和可靠性。

2.2 房屋建筑磚混結構設計的常見問題

房屋建筑設計方案中,磚混結構設計存在著最為顯著的問題便是構造柱兼作承重柱用。構造柱對于磚混結構而言具有非常重要的作用,它不僅能夠強化建筑墻體的抗剪能力,同時也因為圈梁和構造柱的相互連接成為一個整體,能夠有效約束建筑砌體裂縫開展,在總體上提高了建筑結構的抗震能力。正是基于以上考慮,在進行磚混結構設計時必須要高度重視構造柱問題。一般而言,構造柱設計存在著以下幾種問題:

第一,重大梁下面的構造柱未能依照承重柱設計。通常而言,構造柱生根在地圈梁當中,不會在另行設置單獨的基礎,使得構造柱同時發揮著承重柱的作用,因此,構造柱底部所承載的荷載必然會超過基礎自身設計的抗沖切、抗彎部以及局部承壓強度,非常容易導致構造柱底部出現裂縫。因此,建議重大梁下面的構造柱應該依照承重柱進行設計。如果梁的跨度和上部荷載均比較小,假設在不考慮構造柱作用的前提之下墻體抗彎強度和局部承壓滿足要求,則也可以把構造柱設計在該梁的下面。

第二,構造柱通常作為承重柱來進行設計。不少建筑設計方案將構造柱作為承重柱進行設計,如此一來,使得構造柱提前受力,顯著降低了柱體本身對于砌體的約束作用和拉結作用,如果建筑物所在地為地震多發區,一旦發生地震,則構造柱一定會因為應力集中成為最先遭受破壞的部位。這樣的設計方案不僅無法發揮出構造柱原本具備的約束作用和拉結作用,而且會成為整個建筑構造當中的薄弱環節。

2.3 建筑框架設計中的縱向框架設計沒有得到重視

依照目前現行的建筑抗震設計標準當中的規定,需要依照兩個主軸方向來各自計算水平地震作用,該主軸方向上的抗側力構件需要承擔該主軸方向的地震作用。這便說明了對于建筑框架設計而言,不論是橫向框架設計還是縱向框架設計均具有著同等重要的功能與作用。但是在一些非抗震的建筑設計方案當中,不少設計者在設計縱向框架的時候僅僅將其視為普通的連續梁,進而導致該梁柱的節點、框架中的箍筋配置和縱筋配置不能夠滿足框架柱和框架梁的相關要求。建筑框架設計中的縱向框架設計沒有得到重視會使得設計方案在實際中出現箍筋配置、縱筋配置、支座負筋等三者都無法滿足相關要求的問題。

2.4 未能夠合理選擇懸挑梁截面高度

設計者往往只注意了對梁的強度和抗傾覆進行驗算,而忽略了對梁撓度的驗算。梁高選用過小,常引起梁截面的受壓區應力過高,在正常使用狀態下,梁截面受壓區產生非線性徐變。梁撓度隨時間的推移不斷加大。挑梁的變形引起梁板出現裂縫,裂縫寬度隨著挑梁變形的加大而加寬,影響了房屋的正常使用。據筆者觀察,這種挑梁的變形發展到后期,梁支座截面上部受拉區常常出現較寬的豎向裂縫。受支座附近剪彎作用的影響,豎向裂縫向下延伸發展為斜裂縫,此時梁已接近破壞,當為托墻挑梁時,粱過大的撓度引起梁上墻體在梁支座附近出現裂縫。裂縫在梁支座處沿斜向延伸,梁縫愈靠上愈寬。挑梁的截面過小對結構的抗震也很不利。懸挑結構對豎向地震的作用最為敏感。梁高小時.截面的相對受壓區高度較大,梁的延性減小,在豎向地震作用下易發生脆性破壞,失去承載力。

2.5 未能夠合理設計承重柱截面高度

這種情況多發生于六度抗震設防區。一些結構設計人員誤認為六度設防就是不設防,為受力分析方便,他們故意把柱子的截面高度設計得過小,使粱柱的線剛度比加大(由于一些結構設計手冊中規定:當梁柱的線剛度比大于4時,計算簡圖中梁柱節點可簡化為鉸支)。把梁簡化為鉸支梁,梁柱按軸心受壓計算。這種做法雖然易于進行結構受力分析,但卻給房屋結構埋下了隱患。因為,這樣做忽略了梁柱間的剛結作用,即忽略了柱對梁的約束彎矩,加之柱截面的配筋都較小,結構一旦受力后,柱頂抗彎剛度必然不足,從而柱子在梁底附近將會出現一條或多條水平裂縫,形成塑性餃。這樣在正常使用情況下,柱子已開始帶鉸工作。這不但影響了房屋的耐久性,而且也常常引起用戶的恐懼心理。更為嚴重的是,這樣的結構一旦遭遇地震作用,將會倒塌,這違背了現行抗震規范中“強柱弱梁”的設計原則。

3、結束語

房屋建筑結構設計不僅具有高度的系統性和全面性,還必須要符合自身的設計規律,其設計人員不但必須要具備深厚的理論知識,還必須要具備認真負責的設計態度、創新開闊的設計思維。本文以為,通常分析和研究當下房屋建筑結構設計中常見問題,能夠有效提高設計方案的質量,產生更多的更加經濟、更加科學、更加現代的建筑結構設計方案。

參考文獻:

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[4]容柏生. 高層建筑結構設計進展[J]. 深圳土木與建筑,2007,(04):121-122.

第12篇

關鍵詞:房屋建筑;結構設計;應用優化技術;探討

中圖分類號:TU318 文獻標識碼: A

前言:現代社會對房屋建筑物的功能、安全、質量方面比之前要求更為嚴格的同時,也對其房屋的經濟美觀和是與實用方面也提出了個性化規定。因此,現代建筑行業為了滿足市場大眾多元化、高技術化、經濟化以及高質量安全化,就必須在其房屋的結構中廣泛運用優化設計技術,這樣不僅能夠為施工企業、承包商以及居住使用者節省大筆成本,還能夠提升企業建筑施工的可執行性、質量程度和安全使用程度。因此,現代建筑企業對于結構優化技術的應用就具備了高度的現實意義。

房屋建筑工程中的結構優化設計技術內容

在現代房屋建筑項工程項目中,進行結構設計活動時首先就要按照市場設計的規定標準,結合使用者提出的要求特點來進行。同時,在設計過程中也要格外注意其設計施工技術的可操作性和經濟效益性。也就是說在房屋建筑設計師們必須在考慮所有設計規定、特色要求以及施工技術和操作的基礎上,盡量選擇質量高、安全程度高、經濟效益性強的施工結構和設計方案,這個過程活動就是房屋結構的優化設計。

房屋建筑工程結構優化設計的經濟性

在房屋建筑結構的優化設計中,追求其經濟性也是其中重要的一點。

2.2設計師首先就要充分考慮其建筑物結構的高度層數和用地面積,一般來說建筑物越高,其相鄰建筑物之間安全距離就越大,這就會使得建筑物小區的總面積增大,因此在設計其結構造型和高度層時就要合理規劃。

2.2在某一棟建筑物機構的占地面積相同的情況下,根據數學知識可以發現方形、圓形和矩形的結構的穩定性最強,其構件的受力情況也比較均勻,也就是說其結構的安全性就越高。再加上這種建筑結構形狀的周長也比較大,那么其墻體消耗面積就較小,使用者花費的裝修面積和費用都會隨之降低,因此,建筑結構設計時就要充分考慮方形或者是圓形結構形狀。

2.3房屋建筑結構功能齊全是建立在相關電氣設備、電梯設備、排水排氣管道設備等等基礎上的,房屋結構層越多,要用到的設備和資金投入也就越多,因此,建筑設計師就必須要自己綜合權衡,確保功能齊全的基礎傻上,盡最大可能降低成本。第四,房屋結構基礎結構的要求隨著高度層數的增加而提高,尤其是其基礎結構的承載力。另外對于其結構的梁體、墻體、柱體等承載力也會隨著結構層增多而增大,因此,建筑設計師也要合理考慮這些因素。

3、房屋建筑工程結構優化設計的具體應用

在房屋建筑工程項目中,應用優化設計具體如下:

3.1采用多種優化技術分析方法,從而挑選最優房屋整體結構設計方案

一般來說,房屋建筑設計師在進行具體項目工程的設計活動中,為了給施工方和承包商多個選擇都會設計兩套或多套房屋結構方案,而此時為了挑選最好最實用的建筑方案,房屋

濟性和實用性。在某個建筑結構設計中,其建筑物荷載程度一致,建筑師設計人員就會合理挑選建筑物優化設計分析指標內容和要素,主要包括對建筑施工材料、建筑設計數據、負荷計算標準等等所有相關因素,然后針對這些來進行分析結構方案。如圖1所示。

這種分析活動也就是設計師們必須要做的概念優化設計內容。因此,現代房屋建筑企業就必須要著重注意其設計師對工程結構優化概念技術分析的廣泛、全面應用,經驗豐富的設計師的優化設計分析能力越強。所以,建筑企業就必須要選擇經驗高、技術強的設計師來進行設計其結構方案和內容。

3.2采用優化技術,促進房屋結構設計的施工操作簡單化

在建筑結構設計中充分采用優化設計技術,其根本目標就是為了提高建筑結構的質量、功能安全及經濟效益。于此同時,也要充分考慮其施工成本和建筑使用時間。眾所周知,房屋建筑施工項目由于受到天氣影響、施工人員以及資金影響等等因素較多,在其施工過程中會遇到各種意外情況,因此,房屋項目設計師在設計過程中就要綜合考慮這些外力影響因素和客觀條件,提高其房屋建筑結構施工的抗意外能力和解決問題能力。尤其是我國很多地區地震災害頻發,且等級程度高,例如四川,近幾年來就頻發重級地震,因此,房屋結構的優化設計不僅僅要考慮施工意外情況,也要根據地區地震特點來考慮其結構的抗震性能。要想避免地震等災害對房屋結構的影響,首先就要對建筑主體結構采取剛度均勻的、重力分布對稱的結構,同時也要對其他次要結構和其他構建進行抗震設防,并提高其機構的抗脆性能力,進而能夠有效的抵御地震。對于其他災害也朝著這種思路和方向進行,

例如房屋建筑地理位置偏低,容易出現灌水現象,就必須要加強對建筑物的防水結構的優化設計,多多使用防水性強的材料和結構,對所有能夠做防水設施的環節都要進行防水設計和施工,也是采用多步工序設防的設計思想。如圖2所示。

4、房屋建筑結構優化技術注意的事項

4.1房屋建筑結構優化技術的應用需注意到前期的參與

前期方案的確定會直接影響建筑項目的總成本,而目前普遍存在前期方案確定中結構優化設計技術并不參與其中,以致相關設計人員在進行房屋建筑結構設計時往往會不注意建筑結構的合理性和可行性,這樣的建筑結構設計結果會對結構設計造成直接的影響,增加了結構設計的困難度,并且增加了房屋建筑結構設計的成本。為此,設計人員應充分的融入結構優化設計方案,使結構優化設計方案初期參與其中,優化選擇合理的結構形式和設計方案,可以節約成本。

4.2注重細部優化

4.2.1除了注重整體設計的同時,也應加強結構基本構件的精細設計。比如盡量劃分矩形板塊的現澆板設計,這樣既可以使現澆板設計的受力合理,也可以避免拐角裂縫的出現。

4.2.2隨著計算機技術以及結構優化設計理論的結合,在具體的優化設計過程中,優化設計實際上已由一個工程實踐問題轉化為一個數學問題。因此,工程設計人員應加強自身基于計算機技術的優化設計分析。

5、結束語

綜上所述,可以看出房屋建筑工程結構的設計對于施工企業和居住者來說都有著重要的影響和作用,不僅僅體現在其結構的質量和美觀方面,也體現在其經濟性和效益性方面。建筑結構的優化設計在房屋項目中的科學靈活應用,能夠為企業和使用者節省一定的資金成本和資源,能夠提高建筑房屋的質量安全程度和使用壽命,因此,現代建筑項目中,各大建筑設計師都必須要合理根據建筑施工要求來科學應用結構優化設計技術,提高其房屋建筑項目的經濟效益和質量安全。

參考文獻:

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