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房屋建筑结构设计论文

时间:2023-03-27 16:56:47

房屋建筑结构设计论文

房屋建筑结构设计论文范文1

关键词 房屋建筑;结构设计;常见问题与现象;对策与措施

中图分类号TU2 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2014)111-0034-02

1分析我国房屋建筑业及房屋建筑结构设计的发展现状。

1.1 我国房屋建筑行业的发展现状

当今我国房屋建筑行业呈现出发展速度过快的现状,导致行业内房屋建筑技术与思想发展不平衡的现象产生。房屋建筑自古以来就是人民的根本,人类社会发展至今,房屋建筑行业影响着一代又一代人,现今的房屋建筑施工科技含量越来越高是人类的进步。但是我国近年来对建筑行业的扶持力度略大,发展靠外力的成分过多,使得建筑行业发展过快,房屋建筑结构设计的内部问题也越来越大。现如今要求优化房屋建筑结构设计的理念在人民中的呼声越来越高,在房屋建筑中实施优化房屋建筑结构设计的优化也是大势所趋,在施工前进行房屋建筑结构设计,不仅使施工能够在房屋建筑过程中提高建筑水平,而且也能提高房屋建筑企业的管理水平。但是在进行房屋建筑结构设计的过程中,出现了设计专业水平不足,以及施工中对设计的履行不严格的情况,导致了房屋建筑成果质量不足,并且由于房屋建筑结构设计不成熟,反而造成行业间的发展状况出现差异性,所以在房屋建筑技术高速发展的过程中要同样注意房屋建筑结构设计的重要性。

1.2 分析我国房屋建筑结构设计的发展趋势

现如今我国的经济飞速发展,并且随着城市化进程的不断加快,需要建设大量的房屋建筑设施,我国的房屋建筑行业呈现出一派生机勃勃的现状,产生了许多新兴的房屋建筑企业。大量的房屋建筑工程与房屋建筑公司推进了建筑行业的快速发展,但同时也加剧了行业的内部竞争,建筑企业认识到自己的企业想要在竞争愈加强烈的行业中求得一席之地,就需要加强自己的房屋建筑管理力度,提高房屋建筑结构设计的水平,为我国房屋建筑结构设计水平的进步打下基础。

2分析房屋建筑结构设计中常见的问题与现象

2.1在房屋建筑施工过程中对房屋建筑结构设计的履行力度不足

设计是为了更好的施工,但是在我国的房屋建筑施工过程中,明显存在着轻视房屋结构设计的现象,对于房屋结构设计,建筑商更偏向于经验型的建筑技巧,因此对于房屋结构设计产生轻视的情况,导致建设出的房屋不符合设计要求,房屋建筑的潜在问题较多,致使房屋在使用过程中出现大量的问题,影响我国房屋建筑行业的整体建筑水平。

2.2在房屋建筑结构设计图纸中对布局分布不合理

只有房屋结构设计趋近于规范,房屋在实际建设过程中才能实现合理布局,房屋结构设计布局中包括建筑的外形构造,受力结构布局,最大承载力布局等,由于影响结构布局的因素过多,导致房屋建筑结构设计不规范,房屋结构布局不合理,影响了房屋的正常建筑水准。这主要因为房屋结构设计人员在设计前对房屋结构布局的思考不足,对房屋建筑条件的认识不够,致使房屋建筑工程中布局规范性较差。

2.3房屋建筑中变形缝的设计不够重视

在房屋建筑工程中,考虑到房屋所处位置的气候环境因素,以及当地的冷热差,要在房屋设计中加入变形缝的项目,以免因温度变化造成房屋出现损伤,对于变形缝宽度的计算与设计,是考验房屋建筑结构设计工程师专业素质的一项难题。现如今我国部分房屋结构设计师习惯在设计过程中忽略变形缝的重要性,而选择在施工过程中用后浇带来解决变形缝的问题,后浇带虽然有一定的效果,但是在房屋的使用过程中寿命较短,而且不能进行二次修复,与变形缝相比,使用价值较低。因此房屋建筑结构设计工程师要加强对变形缝的认识,进行精准的变形缝设计。

3探究加强房屋建筑结构设计的对策与措施

3.1在房屋建筑施工前进行严密的房屋结构设计

在房屋建筑的具体施工前夕,需要进行专业的房屋建筑结构设计,要对房屋建筑地点的地形及地貌进行勘探,对当地的岩层及水文情况也要做到了解与把握,对地质的特殊问题要进行避免与修正,保证房屋建筑结构设计的严密性,使房屋建筑结构设计图纸对施工能够产生巨大帮助,推动接下来的房屋建筑施工的有条不紊。对于房屋建筑工程师来说,一份好的结构设计是完美建筑的基础,是其建筑设计专业素质的最好体现,在进行施工前的结构设计有利于房屋施工的顺利进行,对我国房屋建筑结构设计技术的发展也有着帮助。

3.2注重在房屋建筑施工过程中对房屋结构设计的实现

在房屋建筑施工过程中不注意按照结构设计图纸进行施工,是房屋建筑建设施工中的重大问题之一,在我国的房屋建筑结构设计施工图纸中,对建筑施工的技术标准与水平都有严格的界定,但是现如今在我国房屋施工过程中并没有做到严格执行房屋建筑结构设计图纸的要求,需要严格管理在房屋建筑施工过程中的设计图纸的实现,加强在施工过程中对房屋结构设计的监督,保证房屋建筑图纸的最优效果。

4结论

房屋建筑工程行业仍在不断发展过程中,新的房屋建筑工程也在不断进行,为了保证房屋建筑工程的质量和减少房屋建筑中的问题,就必须要对房屋建筑结构设计加强,重新带入房屋建筑中。并且在进行房屋建设的过程中,在实现提高建筑结构设计水平的同时,不断发现探究可能出现的问题,并及时解决,保证房屋建筑结构设计革新与建筑施工的同步进行,推动我国整体房屋建筑结构设计水平的提升。

参考文献

[1]林同炎.S.D.思多台斯伯利.结构概念和体系.建筑工业出版.

[2]戴国莹,李德虎.建筑结构抗震鉴定及加固的若干.建筑结构,1999(4).

[3]刘旋,金建洲,赵红霞.砌体房屋震害分析及抗震的新发展[J].平顶山工学院学报,2006(2).

房屋建筑结构设计论文范文2

关键词:城市建筑多层框架相关问题合理性

与传统建筑结构相比钢筋混凝土多层框架结构有着明显的优势,钢筋混凝土多层框架房屋结构设计建筑具有良好的抗震效果,同时建筑结构还具有较强的整体性与灵活性。近年来随着城市居民对建筑使用性能以及质量需求的不断提升,以及城市发展规划对土地利用率要求的进一步提升,我国城市建筑事业发展越来越多的采用多层框架房屋结构设计,但在多层框架房屋结构设计与应用过程中还存在很多问题,需要在设计过程中加以注意。下文主要就多层框架房屋设计中需要注意的几点问题展开论述。

1多层框架房屋结构设计中独立基础荷载取值的设计

在多层框架房屋结构设计当中一般情况下多采用柱下独立基础作为建筑结构设计中的基础地基设计形式,但在《抗震规范》根据建筑物的层数以及地基持力层是否具有软弱粘性土层为标准,对建筑基础地基所能够承载的抗震承载力不进行特殊的要求,因此建筑房屋设计人员在进行基础地基设计时缺乏对抗震承载力的考量,由此导致了设计人员在进行具体设计时,对建筑物的风荷载也同样缺乏必要的考量。由此导致所设计的建筑结构很难满足建筑区域范围内对建筑结构风荷载性能的基本要求。此外部分设计人员在对多层框架房屋结构的独立基础进行设计时,对柱脚内力的承受范围缺乏仔细的分析与计算,致使柱脚内力值在设计过程中缺乏合理性,在设计时忽略了对柱脚剪应力数值的合理设定,这将严重影响建筑结构的抗震效果,同时不合理的基础设计还容易造成建筑施工材料的浪费,不利于对建筑工程造价进行合理控制。

2多层框架房屋设计中基础拉梁设计需要注意的相关问题

在多层框架房屋设计当中,对基础采用较大的埋深设计时,可以在多层框架房屋的适当位置设计基础拉梁,通过基础拉梁的设计来尽量缩小建筑底层柱的计算长度,并尽量较少底层位移的出现情况。在进行多层框架房屋结构设计时,出于对建筑结构抗震效果的考虑,在对基础拉梁进行设计时可以在适当的位置采用箍筋对拉梁的主要承重部位进行加密,以提高建筑结构梁柱的稳固性,提高多层框架结构的稳固性。在进行基础拉梁设计时还需要对拉梁截面的具体尺寸进行合理的设定,并根据建筑结构抗震性能的基本要求,对基础拉梁的的宽度、高度以及横截面等方面的限值加以设定。在多层框架房屋结构设计当中填充墙与楼梯柱作为房屋结构的承重结构之一,在对拉梁进行支撑时,应采用适当的增加拉梁界面的横截面为主要手段,提高拉梁支撑的效果,保障拉梁支撑效果能够得到充分的发挥。

3多层框架结构设计中带楼电梯小井筒设计需要注意的相关问题

井筒将会吸收地震剪力,以至于框架结构承受的地震剪减小。因此框架结构应该尽可能的不要设置钢筋砼楼电梯小井筒。若实在不可避免时,应该适当的减薄井筒的壁厚,并且可以通过竖缝,结构洞等方法将其刚度减弱。计算时,除按框架计算外,还应该按照带井筒的框架进行复核,并且将与井墙连接的柱子的配筋进行加强。另外,尤其要注意,出屋顶的楼电梯间与水箱间等结构物的承重结构必须采用框架梁结构,而不能采用砌体墙;雨篷等构件不能够从承重墙挑出,而是应该从承重梁上挑出;楼梯梁与夹层梁等不可以支承于填充墙上,而应该由承重柱来支承。

4结构计算中几个重要参数选取问题

《抗震规范》中明确指出,采用计算机计算出来的所有结果,都必须在经过对其合理性、有效性认真分析判断后才能适用于工程设计。一般,电算的结果主要包括结构的自振周期,楼层弹性层间位移、楼层地震剪力系数、楼层的弹塑性层间位移。楼层的侧向刚度比,振型参与质量系数,墙和柱的轴压比及墙、柱、梁和板的配筋,底层墙和柱底部截面的内力设计值。框架―抗震墙结构中抗震墙承受的地震倾覆力矩与总地震倾覆力矩的比值。要想对电算结果的合理性有一个正确的判断,这就要求计算时必须选用正确的计算简图与合理的结构方案。

4.1结构的抗震等级的确定

在建筑工程设计中,按照抗震设防来分类,一般的民用住宅建筑、公寓、办公楼等,很多房屋建筑是属于丙类建筑。当我确定这些建筑的抗震等级时,通常是根据本地区的抗震设防烈度、结构类型以及建筑高度,来对建筑结构的抗震等级加以设定。但是对于交通、电讯、消防、能源以及医疗类建筑,大型商场与体育场馆等公共建筑,首先,就应该确定其中哪些建筑物是乙类建筑。我们通常按照抗震设防烈度来计算乙、丙类建筑的地震作用。通常情况,乙类建筑,当抗震设防烈度在6-8度时,应该采取抗震措施。一般是在本地区的抗震设防烈度的基础上再增加一度,再查表来确定其抗震等级。若该乙类建筑处于7度地区,而其高度又超过规定的范围,此时,就应该采取更为有效的其他抗震措施。

4.2地震力的振型组合数

多层框架房屋结构设计处于提高抗震效果的考虑,需要采用扭转耦联的方式对地震力振型组合数实施计算,多层框架房屋结构设计中振型组合数应在3以上,并取3的倍数。当房屋建筑结构层数小于3层时,振型组合数通常设定为房屋建筑结构的层数。针对不规则的高层建筑结构振型组合数进行设定时,振型组合数应在9以上,并且振型组合数需要根据房屋建筑结构的层数与房屋建筑的具体刚度进行调整,层数越高、刚度变化越大时,振型组合数则需要进行加大调整。当建筑结构中有转换建筑或是塔楼建筑时,振型组合数应在12以上,并维持在建筑房屋结构层数的三倍范围之内。在对多层框架房屋结构进行设计时,设计人员需要对房屋的振型组合数予以高度的重视,不可以随意的进行设定,当建筑结构设计相对复杂、扭转十分明显时,则需要采用耦联计算的方式对建筑结构的振型组合数加以设定,以确保设定数值的科学性与合理性,保障建筑结构的整体抗震效果以及稳固性。

5总结

近年来随着我国建筑市场的蓬勃发展,钢筋混凝土多层框架房屋结构设计以其明显的优势,正在被我国建筑工程施工领域所广泛的采用。建筑房屋结构设计的科学性与合理性对房屋建筑质量与使用性能有着决定性的影响,为此若想促进多层框架房屋结构在我国建筑施工领域的健康发展,必须确保多层框架房屋结构设计的科学性,在实施设计时设计工作人员需要对工程设计各个环节存在的不利影响因素进行全面的分析,通过提高建筑结构设计的质量,以此来提高多层框架房屋建筑结构的质量,提高建筑结构的使用性能。

参考文献:

[1] 林岳峰.对多层框架房屋结构设计相关问题的分析[J].广东科技,2006,(10).

房屋建筑结构设计论文范文3

关键词: 房屋建筑;结构设计;基础设计

Abstract: this paper the design of the housing construction began, described the design of building structure based design.

Keywords: housing construction; Structure design; Foundation design

中图分类号:TU318文献标识码:A 文章编号:

随着经济的不断发展,人民生活水平的不断提高,城市的发展也是日新月异,新建筑的建设如雨后春。房屋建筑功能不断完善,造型上新颖别致,众多因素导致工程设计也变得复杂起来。高房价和选择面的拓展使得百姓在购房时更是对房屋的外观、性能、质量等方面抱有较高的期待。房屋建筑结构设计的理论朝着先进水平不断发展,将先进的技术不断的应用于实际,在实际中不断加强完善。研究强度高、材质轻、绿色环保的新型建筑材料,应用于房屋建筑的结构设计中去,提高了房屋建筑的安全性和适用性,使得房屋建筑结构设计朝着可靠、实用、经济的高性价比方向发展。

1 房屋基础和上部结构设计基本要求

房屋基础结构和上部结构是房屋结构设计的主要内容。结构设计方法采用概率极限状态的设计理论。房屋上部结构是在满足结构自身重力恒载、人、家具、设备等荷载的竖向静力作用和风压力、地震力的水平荷载的动力作用下,结构应有的强度、刚度、稳定性问题。房屋静载作用一般由上向下传递,地震作用则是通过基础传给上部结构。为适应上部的机构和下部的地基条件,基础结构是其选择的结构形式,它是建筑物地下的部分。房屋建筑结构的设计是一项全面、系统性的工作,我们在结构设计的过程中要保证遵循四项基本的原则:整体上抓大放下、设置多道防线、刚柔相济协调、打通重要关节。按照这样的原则进行结构设计,对在结构设计过程中发现的问题及时的反馈和研究,不断提高设计人员自身的结构设计水平。设计的结构在满足建筑物安全的同时,符合实际使用的要求。

2 房屋建筑结构基础设计

2.1 结构平面图

绘制结构的平面布置设计图时,当建筑所在区域的抗震设防烈度为6度的时候,根据建筑抗震的设计规范,在符合有关抗震措施要求的前提下,是可以不应用结构软件建模的。因此,就砌体结构来看,可不用在软件中建立模型,直接进行设计即可,但在设计过程中需注意局部受压和整体受压的问题。而当建筑所在区域的抗震设防烈度为7度或7度以上的时候,则必须输入软件建模进行计算。

2.2 屋顶(面) 结构图

当房屋建筑采用的是坡屋面的时候,有梁板式和折板式两种结构处理方式。当建筑板跨度比较大,建筑平面又不规整,屋面的坡度和屋脊线的转折复杂,这样的坡屋面我们采用梁板式。那么,与其相反的条件下,我们则采用折板式。但无论是梁板式还是折板式,两种形式的板均属于偏心受拉构件。板配筋的时候,为抵抗拉力,要有全部或者部分的板负筋拉通。基于构造而定的板厚度一般不宜小于120厚。除此之外,在梁板的折角处,应有布置钢筋的大样示意图。而坡屋面板的设计,为了更好的让施工操作人员对图纸正确的理解,通常采用大样详图和剖面示意图相结合的表示方法。结构设计人员首先要具有一定的空间感,对于房屋建筑构造的整体做到心里有数,能够从整体上把握结构大局,从细微处体现设计的实用性,秉承这样的绘图设计理念,设计出来的图纸才能够让施工技术人员读懂看明白。因为屋面起坡使得阁楼层部分墙体超出高度,所以在设计时要结合门窗顶来设置圈梁,用以降低墙的计算高度。

2.3 楼梯

在进行楼梯的绘制时,要注意控制好楼梯板的挠度,楼梯梁的梁下净高满足建筑要求,保持楼梯梁的位置上下层的统一。当局部不合适时可以选择折板楼梯,但应注意折板楼梯的钢筋,在内折角处要断开分别锚固防止局部的应力集中,对于梁下净空的要求和楼梯板的宽度要多加注意。对于首段梯板,要考虑到基础沉降,必要的时候可以考虑设置梯梁。

2.4 基础

基础要注意混凝土的标号选择应符合结构耐久性的要求。(通常情况下可采用C25) 基础的配筋应满足最小配筋率的要求(施工图审查中心重点审查部位)。条基交接部位的钢筋设置应有详图或选用标准图。条基交叉处的基底面积不可重复利用,应注意调整基础宽度。局部墙体中有局部的较大荷载时也要调整基础的宽度。基础图中的构造柱,当定位不明确时应给予准确定位。

2.6 从结构计算和构造上进行合理设计

2.6.1 在进行验算底框砌体结构时要注意以下几点

1) 当多层结构的刚度是比较均匀的,底部剪力方法才可以应用。

当建筑结构的底层框架是带有薄弱层的混合结构时,要考虑到塑性变形的集中影响。

2) 因为底层框架结构中只有底层框架抗震墙,底层框架混合结构的剪力分配不能简单的按照框架抗震墙的方法来计算,而是应该采用双保险的方法,抗震墙来承担全部的剪力,框架则按照刚度的比例承担相应的剪力。在进行刚度的计算时,框架的刚度不发生折减,抗震墙发生折减,一般折减到弹性刚度的百分之二十到百分之三十。

3) 应考虑到因为地震作用而产生的倾覆力矩带来的底层框架中的附加轴力。

2.6.2 对于楼板计算的不正确方法要尽量避免

1) 不能用简单的单向板的计算方法来代替连续板的计算方法。

2)双向板查表计算时,不能忽略材料泊松比的影响,否则,由于跨中弯矩未进行调整,将使计算值偏小。

3 结论

我国经济的飞速发展,城市面貌日新月异,一栋栋高楼大厦拔地而起。随之各类房屋建筑功能的不断丰富,新颖的造型,致使工程设计越来越复杂。但目前的设计周期普遍偏短,也使房屋基础设计文件中普遍存在某些质量问题,应该引起我们的重视。基础设计的重要性表现在基础工程在建筑工程总造价中占有较大的比重,基础工程所耗费的钢材、水泥用量多,施工难度大。而当地质条件复杂时,其造价和工期所占的比重还会增加。因此基础设计和施工对房屋建筑本身至关重要,只有选择合理的基础形式及计算方法才能够保证建筑结构安全并且降低工程造价。

参考文献

房屋建筑结构设计论文范文4

关键字:房屋;结构设计;优化技术

引言

目前,随着社会经济水平的不断提高,土地价格也在不断上涨。同时,人民对住房条件的需求也在不断上升,因此,对开发商带来的压力也在不断加大。为了实现房屋建筑经济效益的最大化,就需要采用结构优化技术,在有限的空间内实现资源的最大利用。房屋结构优化设计是指,采取科学合理的设计理念和技术方法来设计房屋结构,以最小的工程报价来最大化整体的建筑收益,提高房屋的质量水平,使得企业也获得较高的利润等。

一、我国目前房屋结构设计现状以及实施优化设计的原因

随着我国经济的飞速发展,人民生活水平的不断提高,对住房建设要求也越来越高。同时,根据我国目前的基本国情,人口数量日益增长,住房面积需求量不断加大。因此,我国现阶段住房建设主要以高层为主。房屋的结构设计优化不仅能够满足当今大众的需求,更能为投资者减少建筑成本。

房屋建设结构优化必须以建筑的安全性为首要原则,然后再进一步分析建筑方案,配合科学合理的设计理念,从而有效控制建筑工程造价,实现经济效益的最大化。根据近些年的数据资料显示,优化建筑结构设计可以为整项建筑工程节省30%-50%的费用。但是,在实际的设计过程中,方案设计受自然因素的影响很大,很难发挥出其本身的优越性。例如,工程设计阶段,施工方过多的缩短建筑设计时间,从而使设计效果达不到理想的要求,在缩短工程工期的同时也降低了工程设计质量;建筑设计时,设计人员的经验不足,专业知识不完备,对一些设计软件掌握的不够精通;一些设计者在设计建筑时过度的关注部分结构而忽视了整体方案等等,这些因素都会导致建筑结构设计的不够优化。因此,房屋建筑设计者必须科学合理的分析整体建筑方案,并设计出最优的结构,才能实现经济利益的最大化。

二、房屋结构设计优化主要体现在哪些方面

房屋结构设计优化主要是采取合适的方法以及科学的设计理念来最大化的达到房屋设计标准,如:房屋结构的合理布局、构件大小、结构框架等。钢筋混凝土结构的优化设计的基本理念是将建筑的具体部件以及整体布局进行分析,而顶柱、体形、层高以及拉力构件等等都会影响建筑物的整体布局。建筑构件的布局、强度等级以及配筋构造都是建筑物具体构件的体现。综合以上因素,建筑方案结构需要专业知识丰富且熟知设计规范的工程技术人员设计,而且在设计时必须充分考虑各构件直接的受力特性,从而选取最优的设计方案。

三、房屋结构优化设计技术

(一)优化技术的基本原则

在工程设计优化过程中,必须以工程设计和工程价值为基本原则。优化结构设计的最终目标是充分利用建筑材料,实现建筑构件利用的最大化。优化结构设计不仅遵守建筑设计规范,更实现了当今建筑的审美学和价值学。通过深化改善房屋结构设计,从而实现建筑功能更加协调完善,降低建筑成本,提高经济效益。

房屋结构的优化必须从实际工程施工出发,结合房屋结构的具体情况,实现房屋建筑的结构的最优化设计。在进行结构优化时,必须依据设计意图,采用平面设计布局,降低构件质量和刚度之间的差异,减小水平负载造成的房屋扭曲,在竖直方向上采用转换层技术,有效地降低构件的集中用力。

(二)优化设计的基本的要点

1.依据设计规范

工程师在设计建筑结构时必须具备丰富的建筑设计经验以及熟知设计规范。即依据科学的设计理念,将自身的优化方案融于整个工程项目设计中去。建筑结构设计规范更多是对于工程较大的项目,因而会造成某些规定过于保守。另外,在工程设计比较特殊或复杂时,依据某些规定将会造成建筑物的不安全。因此,这就要求设计师在建筑设计过程中必须具备良好的专业素质以及清醒的思路、正确的判断力,争取将建筑结构设计做到最优。

优化房屋结构设计过程中,应注重建筑构件的细节优化,如:建筑构件的受力钢筋,在满足塑性的条件下尽可能的选择性价比较高的产品,从而实现房屋结构的经济、安全。

2.结构师主动参与建筑设计

在工程施工前期以及施工过程中,建筑结构师的主动参与对整个房屋结构优化起到关键性作用。在实际的工程施工过程中,建筑设计师往往不能够对整个结构体系进行很好的受力分析,即建筑结构师的设计理念以及其自身具备的经验不能完全代替设计师的设计思想,同时,建筑与结构上专业知识的隔阂也无法弥补。建筑结构设计师其丰富的工程设计经验以及专业设计理论,积极主动的为设计师出谋划策,只有两者的顺利合作才能设计出更加优秀的方案。

目前,我国的房屋建筑设计总是先从建筑的结构布局开始,根据结构承载负荷的不同分析所需的材料、参数等,往往这种分析方法是计算机所不能计算出的,它需要建筑结构设计师充分论证整个建筑设计方案之后做出的判断。而这些判断需依据实际工程实践经验以及结构设计所遵循的一般规律进行。

3.加强设计团队之间的合作

优化房屋结构是一项整体而系统的工作,它需要团队之间的协调合作。现代建筑主要由结构、设备、建筑三大要素组成。因此,在工程施工过程中要明细团队内部分工,并做好团队合作,只有这样才能有机的结合各个构件创造出更加完美的作品。在建筑工程设计阶段,房屋的结构设计和建筑设计是不可分割的,只有协调好两者之间的关系,才能设计出更加美观大方的建筑方案,同时,又降低了建筑成本,简化施工过程,达到既美观又实用的建筑效果。通常建筑设计师在设计建筑时,只是一味的要求设计方案的新奇,而忽略了建筑学中基本的力学关系,这样设计出的方案往往在结构设计上造成困难。因此,团队之间的协调合作是房屋结构优化的重要保障。

4.优化房屋建筑结构,解决房屋抗震问题

房屋结构的优化不仅仅能降低建筑成本、增加建筑美观、简化施工过程,更能加强房屋的抗震作用。通过房屋结构优化技术,可以增加房屋抵抗外部作用的破坏,有效地降低房屋破坏程度。因此,在房屋结构优化设计过程中,抵抗外界各种不良因素的影响成为结构优化设计工作的主要内容。在日常的外界不良因素中,地震是最难以预测且对房屋建筑物破坏最强的,所以在房屋计算及构造上必须加强抗震措施。如:房屋构件刚度的对称性以及均匀性都可以有效的缓解地震对建筑物的破坏;多道防设设计理念可以有效缓冲特大地震对房屋主构件的破坏。以上这些设计思想都是房屋结构设计的重要内容。

四、总结

工程造价对整个工程项目的经济效益起着关键性作用,因此优化房屋结构设计,不仅可以降低整个工程的造价成本,更能提升整体房屋的安全级别。结构设计与建筑设计的协调配合,充分发挥其自身的优势,设计出最优的房屋结构。在平面设计过程中,应遵循对称、均匀的原则,缩小房屋构建质量与刚度之间的差异。在竖直布置上,保证上下承重件负载的上下贯通。建筑是艺术的表现,在保证房屋安全的前提下,结构师应敢于创新,将房屋的实用性与艺术性完美的结合在一起。

参考文献:

[1]侯贯泽,刘树堂.工程结构优化设计理论与方法[J].钢结构,2009,2(8):148-150.

[2]阳维.房屋结构优化设计方法与问题分析[J].城市建设理论研究(电子版),2012,2(12):72-74.

房屋建筑结构设计论文范文5

关键词:结构优化技术 房屋结构设计 问题 策略

1引言

随着市场经济体制的建立,我国的建筑行业蓬勃发展,越来越多的高楼大厦拔地而起,如雨后春笋般林立在城市中。房屋结构设计人员所面临的巨大挑战不仅在于量上的增大,还在于人们对于质上的高标准要求。因此,房屋结构设计人员要想把挑战变成机遇,就要把重点放在提高房屋结构的稳定性、安全性、美观性上,同时在保证房屋质量的前提下尽可能地降低施工成本。另外,随着建筑市场的发展,建筑材料也在日新月异。许多新型的建筑材料正在改变着传统的房屋结构设计理念,使房屋建筑发生着翻天覆地的变化。这就需要房屋结构设计人员不断地学习新技术、新方法,不断尝试新型材料,使房屋结构设计产生质的飞跃。计算机技术的应用也在改革着房屋结构设计行业,一些计算机软件的应用在减轻设计人员工作量提高工作效率等方面发挥了巨大作用。

2房屋结构设计技术中存在的问题

合理的设计理念和设计方法是房屋结构设计人员在设计施工过程中的关键所在,掌握了房屋周围的环境,对房屋结构的布局、尺寸等的科学设计,才能使房屋结构满足美观、实用、安全稳定的设计需求。而在这诸多的需求中,经济性一直都是每一个房屋结构设计人员不可忽视的重要方面。但经济性的要求并不是一味地要求设计的廉价性,而是要在保证房屋结构安全稳定美观实用等要求的前提下,在保证房屋质量达标的前提下尽可能的降低工程造价。而一个好的优化设计方案就是在努力寻求众多要求的平衡点。

随着结构优化技术的多元化发展,房屋结构的优化设计策略也越来越多,这其中不免出现诸多问题。

一、如前所述,房屋结构设计中需要考虑多种因素,这些因素纷繁复杂,设计人员在优化设计的过程中难免出现顾此失彼的现象,常常满足了这个方面而忽视了另一方面,无法做到权衡各个因素。现存的计算机设计软件业存在着很多缺陷,设计人员如果过分依赖此类设计软件,就会造成房屋优化设计不达标现象的出现。

二、房屋结构设计施工过程中设计人员都是亲自进行每一项的设计,这就会导致设计人员往往从细节入手,只注重了结构尺寸在小范围内的设计是否合理,而忽视了整体效果。为了避免这个问题,设计人员要时刻提醒自己,多从整体的合理性和美观性上考虑小部件的尺寸和结构问题,以保证房屋整体的稳定性。

三、传统的单一房屋结构优化设计算法时代已经过去,随着房屋结构设计的变量不断增加,创新的设计算法正在考验着每一个房屋设计人员。

3房屋结构设计中的优化策略

要从多角度多方位进行房屋结构的优化,本文主要从以下几点进行讨论:

3.1优化房屋建筑结构类型

房屋的建筑结构类型不同,其特性和所适用的范围也不同,这就要求从结构类型的特性入手,以寻求最佳的类型。常用的房屋结构类型主要有以下几种:一、剪力墙结构类型。该类型的建筑以混凝土施工技术为基础,适用于高层建筑,具有很多优点,例如抗震性能强、钢筋使用数量少等。二、框架结构类型。相比于剪力墙结构类型,该类型的建筑的抗震能力明显不足,但具有灵活的特点,布局没有剪力墙类型死板,而且工程造价相对较低。三、框架-剪力墙结构类型。顾名思义,该类型的建筑是上述两种建筑类型的组合,汲取了两者的优点,应用性强。三种类型的建筑结构都有自身的优缺点,对其的取舍要考虑施工的具体情况和业主的要求,尽量权衡房屋质量和施工成本,优化设计方案,获得双赢。

3.2计算机技术的合理应用

随着房屋结构设计中的变量越来越多,设计算法也变得越来越复杂,房屋设计施工人员面对纷繁复杂的变量和影响因素,根本无法全面顾及到。而且进行诸多变量的计算会消耗大量的人力和时间。这就需要在房屋结构优化计算的过程中积极地应用计算机技术,利用一些计算机软件,实现参数计算,减轻设计人员的工作量,提高工作效率。

3.3节能环保的设计理念

在房屋结构设计的过程中要积极地贯彻绿色环保的设计理念,以科学合理的方法设计绿色建筑。节能优化要从两方面入手,首先是房屋朝向的形状的优化设计。房屋的朝向问题主要受到我国气候条件的制约,一般以坐北朝南为佳,能够加强阳光照射,保证良好通风。形状的设计主要是考虑到房屋外表面所受到的冷风影响,优化的目的则在于努力寻找最佳的形状和方位,尽量减少房屋热能的损耗,达到节能的目的。其次是门窗和屋顶的设计。由于房屋的坐北朝南的地理方位,南面的窗户自然要设计的大而且多,保证充足的阳光的摄入,而北面的窗户则尽量的小、少,以避免热量的散失。门窗材料的保温性能也要过关。屋顶应该采用架空或者铺设循环水管的方式,使房屋冬暖夏凉。

3.4概念设计优化技术

房屋结构优化设计因素和变量纷繁复杂,设计人员可以采用概念设计优化技术,通过自身多年的工作经验,结合多种设计方案的利弊,取其精华去其糟粕,提出新的设计方法和设计理念,在不违背房屋设计的普遍规律的前提下,大胆创新,开创房屋结构设计的新局面。

结语

房屋结构在房屋建筑中的作用不言而喻,是整个房屋建筑的支架结构,其质量的好坏直接影响到整个建筑质量的好坏。因此,房屋结构的优化设计的重要性日益突出。作为房屋结构设计人员,必须严格要求自己,不断地为自身充电,积极地学习新技术新方法,重视新材料的应用,改革设计理念,摒弃陈旧的设计方法,积极地投入到房屋结构设计优化方案中去,以饱满的热情和认真负责的态度完成每一个房屋结构的设计,从多角度、多层次综合考虑各种因素,从众多的设计方案中挑选最佳设计方案,对方案中不足的地方大胆地进行改革创新,不断地提高房屋的稳定性、实用性和美观性,以达到业主的要求为终极奋斗目标,努力寻求经济化和高品质之间的平衡点,促进房屋结构设计向着低成本高质量的方向高速发展。

参考文献

[1]冯远宾.浅谈结构设计优化在房屋结构设计中的应用.《房地产导刊 》.2013年7期

[2]郑俊宏.浅谈房屋结构设计优化技术的实践应用.《城市建设理论研究(电子版)》.2012年17期

[3]郑智,乐肖军.结构设计优化设计技术与其在房屋结构设计中的应用.《中国新技术新产品》.2011年4期

结构设计优化技术与其在房屋结构设计中的应用分析

王雄飞 闫新红

(河北加华工程设计有限公司 河北保定 071000)

摘要:改革开放以来人民的生活水平不断提高,人民的精神文化追求也在随之提高,对居住环境的要求也越来越高,单一的房屋结构设计也已远远不能满足人们追求新颖、崇尚时尚的心理。这就对房屋结构设计人员提出了更高的要求。结构设计优化技术在房屋结构设计中的应用,必将提高房屋结构的稳定性、经济性和合理性,满足大众对房屋美观实用、安全舒适、时尚个性的基本要求。本文首先分析了现存的房屋结构设计存在的问题,然后提出了房屋结构设计的优化策略。

关键词:结构优化技术 房屋结构设计 问题 策略

1引言

随着市场经济体制的建立,我国的建筑行业蓬勃发展,越来越多的高楼大厦拔地而起,如雨后春笋般林立在城市中。房屋结构设计人员所面临的巨大挑战不仅在于量上的增大,还在于人们对于质上的高标准要求。因此,房屋结构设计人员要想把挑战变成机遇,就要把重点放在提高房屋结构的稳定性、安全性、美观性上,同时在保证房屋质量的前提下尽可能地降低施工成本。另外,随着建筑市场的发展,建筑材料也在日新月异。许多新型的建筑材料正在改变着传统的房屋结构设计理念,使房屋建筑发生着翻天覆地的变化。这就需要房屋结构设计人员不断地学习新技术、新方法,不断尝试新型材料,使房屋结构设计产生质的飞跃。计算机技术的应用也在改革着房屋结构设计行业,一些计算机软件的应用在减轻设计人员工作量提高工作效率等方面发挥了巨大作用。

2房屋结构设计技术中存在的问题

合理的设计理念和设计方法是房屋结构设计人员在设计施工过程中的关键所在,掌握了房屋周围的环境,对房屋结构的布局、尺寸等的科学设计,才能使房屋结构满足美观、实用、安全稳定的设计需求。而在这诸多的需求中,经济性一直都是每一个房屋结构设计人员不可忽视的重要方面。但经济性的要求并不是一味地要求设计的廉价性,而是要在保证房屋结构安全稳定美观实用等要求的前提下,在保证房屋质量达标的前提下尽可能的降低工程造价。而一个好的优化设计方案就是在努力寻求众多要求的平衡点。

随着结构优化技术的多元化发展,房屋结构的优化设计策略也越来越多,这其中不免出现诸多问题。

一、如前所述,房屋结构设计中需要考虑多种因素,这些因素纷繁复杂,设计人员在优化设计的过程中难免出现顾此失彼的现象,常常满足了这个方面而忽视了另一方面,无法做到权衡各个因素。现存的计算机设计软件业存在着很多缺陷,设计人员如果过分依赖此类设计软件,就会造成房屋优化设计不达标现象的出现。

二、房屋结构设计施工过程中设计人员都是亲自进行每一项的设计,这就会导致设计人员往往从细节入手,只注重了结构尺寸在小范围内的设计是否合理,而忽视了整体效果。为了避免这个问题,设计人员要时刻提醒自己,多从整体的合理性和美观性上考虑小部件的尺寸和结构问题,以保证房屋整体的稳定性。

三、传统的单一房屋结构优化设计算法时代已经过去,随着房屋结构设计的变量不断增加,创新的设计算法正在考验着每一个房屋设计人员。

3房屋结构设计中的优化策略

要从多角度多方位进行房屋结构的优化,本文主要从以下几点进行讨论:

3.1优化房屋建筑结构类型

房屋的建筑结构类型不同,其特性和所适用的范围也不同,这就要求从结构类型的特性入手,以寻求最佳的类型。常用的房屋结构类型主要有以下几种:一、剪力墙结构类型。该类型的建筑以混凝土施工技术为基础,适用于高层建筑,具有很多优点,例如抗震性能强、钢筋使用数量少等。二、框架结构类型。相比于剪力墙结构类型,该类型的建筑的抗震能力明显不足,但具有灵活的特点,布局没有剪力墙类型死板,而且工程造价相对较低。三、框架-剪力墙结构类型。顾名思义,该类型的建筑是上述两种建筑类型的组合,汲取了两者的优点,应用性强。三种类型的建筑结构都有自身的优缺点,对其的取舍要考虑施工的具体情况和业主的要求,尽量权衡房屋质量和施工成本,优化设计方案,获得双赢。

3.2计算机技术的合理应用

随着房屋结构设计中的变量越来越多,设计算法也变得越来越复杂,房屋设计施工人员面对纷繁复杂的变量和影响因素,根本无法全面顾及到。而且进行诸多变量的计算会消耗大量的人力和时间。这就需要在房屋结构优化计算的过程中积极地应用计算机技术,利用一些计算机软件,实现参数计算,减轻设计人员的工作量,提高工作效率。

3.3节能环保的设计理念

在房屋结构设计的过程中要积极地贯彻绿色环保的设计理念,以科学合理的方法设计绿色建筑。节能优化要从两方面入手,首先是房屋朝向的形状的优化设计。房屋的朝向问题主要受到我国气候条件的制约,一般以坐北朝南为佳,能够加强阳光照射,保证良好通风。形状的设计主要是考虑到房屋外表面所受到的冷风影响,优化的目的则在于努力寻找最佳的形状和方位,尽量减少房屋热能的损耗,达到节能的目的。其次是门窗和屋顶的设计。由于房屋的坐北朝南的地理方位,南面的窗户自然要设计的大而且多,保证充足的阳光的摄入,而北面的窗户则尽量的小、少,以避免热量的散失。门窗材料的保温性能也要过关。屋顶应该采用架空或者铺设循环水管的方式,使房屋冬暖夏凉。

3.4概念设计优化技术

房屋结构优化设计因素和变量纷繁复杂,设计人员可以采用概念设计优化技术,通过自身多年的工作经验,结合多种设计方案的利弊,取其精华去其糟粕,提出新的设计方法和设计理念,在不违背房屋设计的普遍规律的前提下,大胆创新,开创房屋结构设计的新局面。

结语

房屋结构在房屋建筑中的作用不言而喻,是整个房屋建筑的支架结构,其质量的好坏直接影响到整个建筑质量的好坏。因此,房屋结构的优化设计的重要性日益突出。作为房屋结构设计人员,必须严格要求自己,不断地为自身充电,积极地学习新技术新方法,重视新材料的应用,改革设计理念,摒弃陈旧的设计方法,积极地投入到房屋结构设计优化方案中去,以饱满的热情和认真负责的态度完成每一个房屋结构的设计,从多角度、多层次综合考虑各种因素,从众多的设计方案中挑选最佳设计方案,对方案中不足的地方大胆地进行改革创新,不断地提高房屋的稳定性、实用性和美观性,以达到业主的要求为终极奋斗目标,努力寻求经济化和高品质之间的平衡点,促进房屋结构设计向着低成本高质量的方向高速发展。

参考文献

[1]冯远宾.浅谈结构设计优化在房屋结构设计中的应用.《房地产导刊 》.2013年7期

房屋建筑结构设计论文范文6

关键词:钢结构;房屋结构;设计;问题

中图分类号:TU391文献标识码: A

前言:钢结构在建筑建造过程中具有很强的使用和推广价值,既能增加建筑物空间跨度和高度,还能满足现代化建筑物在外形审美和内部构造上的需求,极大地推动着建筑行业的发展。虽然目前在钢结构设计上还存在一些问题,无法充分实现钢结构的使用效果和价值,但是钢结构设计中存在的难点已经得到技术人员的密切关注。本文就钢结构房屋结构设计中的问题以及应对措施进行总结分析。

1.钢结构建筑的优点

1.1钢结构使建筑物的高度更高,空间跨度更大。

钢材组织均匀 、强度高、结构弹性好,在相同受力情况下钢结构的自重小,因而可以将建筑物做成跨度较大的结构体系。同时钢结构建筑外形美观,实现了建筑的艺术价值。

1.2钢结构具有节约成本、绿色环保的特点。

在现代建筑中合理使用钢结构,控制好钢结构施工技术就能有效节约工程成本,建设高效优质低耗的工程。钢结构建筑建造快,改建和拆建非常方便,对环境破坏小、污染少,是一种新型的绿色环保建筑。

2.钢结构房屋结构设计中的常见问题

2.1钢结构的稳定性问题

在房屋结构设计的过程中,设计结构承载能力和变形能力是结构工程师重点关注的问题,但结构的稳定性却常常被忽略,钢结构的稳定性直接影响着房屋使用的年限。如果在房屋建设的过程中钢结构的稳定性出现了一定的问题,不仅会给建筑工程造成巨大的经济损失,甚至可能威胁到人们的生命安全,由此可见钢结构稳定性的重要性。钢结构的稳定性已然成为钢结构的重要设计内容。一般而言,在对钢结构房屋分析和计算的过程,首要工作是通过相关数据来建立房屋结构的基本模型,但是在实际建设中,该模型和房屋结构还是存在有一定的差异,相关数据的波动也是比较大的,在这种情况下就会导致理论的数据和实际的情况不相符,最终对钢结构的稳定性造成影响。除此之外,很多结构工程师对于钢结构的稳定性缺乏全面的了解,同时实际经验也比较匮乏,因而也没有意识到钢结构稳定性在房屋结构设计中的重要性。要想有效地解决钢结构的稳定性问题,结构工程师需要加强对钢结构稳定性的了解。

2.2钢材质量等级和焊接质量等级的选用问题

国家颁布的关于钢结构设计标准书中明确规定钢材的质量等级必须要有正确的标识,并且需要满足焊接质量等级的相关标准。但是在实际的应用过程中,对于选取的钢材,质量等级并没有较为准确的标注,仅仅是标明了钢材使用材料的类别。因为钢结构房屋的重要性,钢结构使用的钢材要求满足的标准较高,不仅要满足强度高,抗拉度高的要求。对于抗震设防区域,钢结构房屋使用的钢材的延伸性能,冲击韧性和焊接性能也应该满足相关标准。同时在进行钢结构设计时,除了按实际要求施加荷载计算外,还应使钢结构具有充足的塑性变形能力和安全储备,还要标识别钢材的抗拉强度,屈服强度和总伸长率均要满足相关要求。目前钢结构常见的连接方法是焊接,焊接质量的高低直接影响钢结构的安全性。所以要根据钢结构部件的受力情况和重要性,正确确定钢结构的焊接质量。

2.3钢结构的防护性问题

在对钢材的防护过程中,防腐蚀和隔热是其中非常重要的两个方面,但是结构工程师在应用钢结构的过程中只注重对钢材硬度和承载能力的强化,忽略了防腐蚀和隔热的重要性。在相关文件和制度中对钢结构的抗腐蚀和隔热并没有明确的标准,这些情况就导致房屋建设完成后,由于外部环境的侵蚀和影响,在一定程度上减少了房屋的使用寿命。因而面对这样的情况,相关部门需要制定和出台相关的文件明确钢材的抗腐蚀度,同时钢结构埋入地下的部分需要进行一定的处理,从而提高钢材的抗腐蚀性。除此之外,钢材在生产的时候要进行相应的耐火测试,以此作为采用有效防护措施的重要依据。

2.4钢结构的抗震性能设计问题

对于不同的地区来说,其地壳的活跃程度也存在着很大的区别。有些地区的地壳波动程度非常剧烈,而有的地区其波动程度是比较小,因而发生地震的时候其地震强度也有着一定的差异。在传统的房屋建设过程中,混凝土结构房屋为了尽可能的降低地震所带来的破坏,不同的结构形式对应的抗震等级做了严格的区分。但对于钢结构建筑,并没有明显区分结构形式对应的抗震等级。为了能更加准确的了解钢结构的抗震性能,需要全面考虑钢结构材料自身的结构形式能够承受的地震强度以及房屋的特点等重要影响因素。同时将这些因素之间的区别作为设计的重要依据,通过设计不同的钢结构类型来达到不同程度的抗震效果。

2.5楼板管线及钢结构墙体交叉问题

钢结构设计中很难避免专业管线从钢梁、墙体或者楼板等结构上穿过这种情况。在施工过程中需要在钢梁腹板上大量的开孔,由于开孔过程中需要选择剪力较小或弯矩较小处,因而给结构设计人员的工作带来了挑战。目前在民用建筑中经常出现随处开孔的现象,这种操作具有危险性,会影响结构梁板的稳定性,对结构构成安全隐患。所以在开孔施工中必须要慎重,一定要对设计进行复核,必要时对结构设计进行加固,使结构满足在墙体楼板布设管线精度的要求。如果出现偏差较大的情况就必须要及时调整,避免不合理的管线交叉现象,以免影响墙体的隔音、保温和防渗透性能。

结束语:随着社会的不断发展,人们对建筑房屋的要求不断提高。钢结构房屋由于其造型美观、轻巧坚固等优点,受到了人们的青睐,在各类建筑中都得到了广泛的应用。但钢结构在民用建筑中的使用还存在一些施工难点,设计上也存在一定的问题。本文对钢结构在房屋建筑中存在的问题进行了分析,希望相关企业在施工中可以有所借鉴。

参考文献:[1]姜学诗.钢结构房屋结构设计中常见问题分析[J].建筑结构,2003,06:3-5.

[2]刘任峰.钢结构房屋结构设计中常见问题分析[J].中国建筑金属结构,2013,20:15.

[3]曹金凤,范玲玲,吴景龙,宋恩强.谈高层钢结构房屋抗震设计[J].西部探矿工程,2004,11:151-153.

[4]周渊.试论房屋结构设计中常见的问题[J].现代装饰(理论),2011,10:114.

[5]张云梅.钢结构房屋结构设计中常见问题分析[J].中国建筑金属结构,2013,12:44.

房屋建筑结构设计论文范文7

关键词:民用建筑;结构抗震;理念

中图分类号:TU24文献标识码: A

引言

随着当前我国社会主义现代化建设以及城市化进程的逐渐向前推进,建设用地变得紧张,不断地促进了建筑功能变得多样化,民用建筑获得了加大的发展。

1、建筑抗震的理论探讨

1.1、建筑结构抗震规范

建筑结构抗震规范主要是各个国家的建筑抗震经验具备权威性的总结,同时也是指导建筑抗震设计的法定性文件。可以在一定程度之上反映出每一个国家经济以及建设的时代水平,也可以反映出每个国家的具体抗震实践经验。其收到了抗震相关科学理论的引导,逐渐转向了技术经济合理性的方向,然而其具备着坚定的工程实践基础,将建筑工程的安全性置于首位,不能出现顶点冒险以及不实。正是因为此种认识,现代规范之中的条文一些被列为强制性条文,一些条文之中使用了“严禁,不得,不许,不宜”等等表现出不同程度限制性以及“必须,应该,宜于,可以”则体现出了不同程度灵活性的用词。

1.2、抗震设计理论发展历程

1.2.1、拟静力理论

拟静力理论主要是在上个世纪的40年展起来的一种理论,其在估计地震对于结构的作用之时,仅仅假定结构是钢性,地震力水平只是作用在结构或构件的质量中心之上。

1.2.2、反应谱理论。

反应谱理论主要是在上个世纪的40~60年展起来的,其可以不断加强地震动加速度观测记录的增多以及对于地震地面运动特性的作出进一步的了解,将结构动力反应特性的研究作为基础,也是理工学院的一些研究学者对于地震动加速度记录的特性,进行分析之后得到的一个成果。

1.2.3、动力理论

动力理论则是在20世纪的70-80年代之中被广泛使用的地震动力理论。其发除过了基于60年代之后,电子计算机技术以及试验技术的发展之外,人们对于种种结构在地震作用之下的线性以及非线性反应过程具备较多的了解,也可以随着强震观测台站的逐渐的增多,种种受损结构的地震反应记录也在逐渐提升。进一步动力理论同时也可以被称之为地震时程分析理论,其将地震看成是一个时间过程,挑选具备代表性的地震动加速度时程当做地震动输入,建筑物简化成为多自由度体系,计算获得每一时刻建筑物的地震反应,这样就可以完成抗震设计工作。

2、高层建筑结构中抗震设计特点

2.1、控制建筑物的侧移是重要的指标在地震荷载作用下,建筑结构所产生的水平剪切力占主导地位,所以建筑物会产生明显的侧移,随建筑结构的高度不断曾加,结构的侧向位移迅速增大,但该变形要在一定限度之内,这样才能保证结构安全以及使用功能。

2.2、地震荷载中的水平荷载是决定因素水平荷载会使建筑物产生倾覆力矩,并且在结构的竖向构件中引起很大的轴力,这些都与建筑物高度的两次方成正比,故随建筑结构高度的增加,水平载荷大相径庭。对高度一定的建筑物而言,竖向荷载基本上是不变的,但是随着建筑物的质量、刚度等动力特性的不同,水平地震荷载和风荷载的变化是比较大的。

2.3、要重视建筑结构的延性设计高层建筑结构随着高度增加,刚度减小,显得更柔,在地震荷载作用下变形较大。这就要求建筑结构要有足够的变形能力,使结构进入塑性变形阶段仍然安全,需要在结构构造上采取有利的措施,使得建筑结构具有足够的延性。

3、建筑抗震的主要影响因素

3.1、抗震设计标准

现阶段,我国在各个地区设置的基本设防烈度,主要是根据该地区以及具体建筑在一定时间段内遭受的地震及其强度的概率而定的。若是一般性的建筑,就根据基本烈度设防,若是较重要的建筑物,就相应的提高设防烈度,同时造价也会随着建筑物烈度的提升而升高。

3.2、建筑结构形式

为了切实的保证建筑物“小震不坏,大震不倒”,在最新的设计规范中,砖混内框架结构被严格的取消了。目前,主要采用的是剪力墙结构、框架结构等。虽然单纯的框架结构造价相对较低,但是,它们的抗震性能差,所以,它们普遍适用于一些地震发生的概率较低、级别较小的地区。

3.3、抗震措施

抗震措施主要是依据建筑物的重要性来说的。在确定建筑物等级以及其场地的类型的基础上,把先进的抗震理念和系统的分析计算纳入到抗震设计中,这样就可以改善建筑抗震设计,同时也可提高建筑抗震效果。

4、民用建筑结构抗震相关措施

4.1、合理布局地震外力能量的传递吸收途径

作为提升建筑结构抗震能力的第一步,通过这样的合理布局,可以确保支柱、墙以及梁的轴线在同一平面之内,这样就会使得构件双向抗侧力体系形成。使用这样的布局,当地震发生之时,支柱、墙以及梁呈弯剪破坏,塑性屈服尽量在墙的底部产生。同时,当地震发生的之时,连梁应该在梁端塑性屈服,需要具有充足的变形能力。通过这样的结构以及布局,当地震发生之时,在墙段可以充分发挥其的抗震作用,依照强墙弱梁的原则不断提升墙肢的承载力,那么就会使得墙肢的剪切应力破坏,这样就可以使得建筑结构的抗震能力获得提升。

4.2、选择合理的建筑结构体系

一般而言,选择合理的建筑结构体系是结构设计的项重点内容,而且结构方案选择的合理与否,会直接影响到建筑的安全性以及经济性。通常情况下,建筑结构体系的选择要满足以下要求;第一,建筑结构体系要最大限度避免由于部分机构问题所影响整个机构抗展能力。抗震设计应该遵循的原则就是具有一定的内力重分配,这样如果地震中部分的构建停止工作,也不会影响其他构件负荷承载力,最大限度防止整体结构的失灵;第二,建筑结构体系应该具备良好的变形能力、一定的承载能力以及消耗地震量的能力。由于钢筋混凝土具有较强的塑性内力重分布能力,这样就能够更好地耗散地艇能量;第三,建筑结构体系的设计应该具有较明确的计算图以及科学的地震作用传递途径.在这个环节中,布置竖向结构要选择竖向构件在垂直重力荷载状况下的压应力水平趋向均匀;布置楼屋盖梁系时,要将数值重力负荷通过最短的路径来传输到竖向的构件墙;布置转换结构,要促使上部的结构竖向构件传输的垂直重力荷载进行转换;最后,建筑结构体系具备一定的强度和刚度也是很有必要的。应该有科学的强度及刚度的分布,最大限度防止由于局部变形所产生的变形集中。而且框架结构的设计也应该保证节点不被破坏,底层柱底的塑性通常较晚形成,这样塑性胶就应该相互分散,对于明显的薄弱部分,要采取措施切实提高抗震能力。在我国建筑结构中,所说的结构对称性是指达到抗侧力主体结构的对称。通常结构的规则性体现在:第一,建筑主体抗侧力的结构两个主轴方向的刚度以及变形特性都应该相似;第二,建筑主体抗侧力的机构往往是竖向断面非常均匀,防止突变;第三,建筑主体抗侧力的结构进行平面布置时,要体现出同一个主轴的方向各片抗侧力的刚度要尽可能均匀。

4.3、房屋建筑的地基设计

首先,在建造房屋建筑期间,同一个房屋建筑不允许建造在性质不同的地基上。并且在地基应用上,尽量全然应用天然地基或是桩基,尽可能避免出现两种地基各一半的状况。从而增强房屋建筑的整体刚性,提高房屋建筑的抗震性能。其次,在埋置房屋建筑的基础时,需注意其埋置深度的控制。若基础埋置深度过浅,将会减少房屋建筑的嵌固作用,增强房屋建筑在地震期间的振幅,提高震害发生几率。因此在设计房屋建筑的基础埋置深度时,应尽量增加其埋置深度。并认真做好基槽回填工作以及夯实工作,确保回填土可基础侧面的紧密接触,提高房屋建筑地基稳定性。最后,房屋建筑是由上部建筑、基础两个部分所构成的一个整体。因此在建筑室外地坪下,不应应用内外交圈基础圈梁,以免影响上部建筑和基础的整体性。此外,应将上部结构构造柱钢筋嵌入基础圈梁内,从而加强上部建筑和基础的连接牢固性。若建筑建造地段的土质刚度较弱,则还需设置圈梁在基底底部。

4.4、房屋建筑结构设计的规则性

4.4.1、合理处理房屋建筑的防震缝若房屋建筑结构不规则,需处理好建筑的防震缝。设置防震缝期间,应将房屋建筑划分为相互独立且规则的结构。防震缝两边需具备足够宽度,彻底分开防震缝两边的上部建构。并顺着建筑高度,在防震缝两侧布置墙体。

4.4.2、合理布置房屋建筑的纵横墙墙体属于房屋建筑的主要承重构件,由于房屋建筑的刚度大小主要取决于墙体数量,若承重墙体上,将会加大墙体间隔,进而降低房屋建筑的刚度以及抗震能力。因此在设计期间,需均匀分布房屋建筑的横墙以及纵墙,从而确保房屋建筑的整体抗震性能。5.合理布置构造柱以及圈梁构造柱、圈梁等均属于提高房屋建筑抗震性能的重要组成部分。其中构造体有利于增强建筑墙体的抗剪性能,并优化建筑结构变形能力,从而使建筑结构在外力作用不大的影响下仅发生变形,不对建筑结构整体的稳定性产生影响。因此,在布置构造柱时,需以《抗震规范》作为布置依据,在墙体交叉处均设置构造柱,促使墙体材料由脆性演变为延性。另外,圈梁有利于缓解地震对于建筑的损害,提高墙体之间的连接牢固性,对于增强房屋稳固性、整体性等可起到明显的促进作用。在一定情况下,还可抑制墙体产生裂缝。

4.5、设置多道抗震防线

为了提升建筑结构抗震能力,那么应该设置多道抗震防线。而这也是在一个抗震结构体系之中,如果地震发生之时,在地震作用之下,一部分延性比较好的构件第一达到屈服,可以担负起第一道抗震防线的作用。而其他的构件同样起着抗震防护的作用。并且,只有当第一道抗震防线屈服后,其他的抗震防线才会依次屈服。设置多道抗震防线,形成第一道、第二道、第三道甚至更多的抗震防线,当一道抗震防线失去作用后另外的抗震防线便可以发挥作用。这种结构对提高建筑结构抗震能力具有非常重要的作用。

4.6、结构抗震概念设计

4.6.1、结构设计的内涵

结构设计由两部分组成:概念设计和理论设计。概念设计指的是设计过程中不需要经过较精细的、较理性的分析,也不需要处理规范中难以界定的问题,只需要根据从结构体系整体与部分间的力学关系、工作经验、地震灾害以及实验现象中总结的设计原则和理念,从而确定建筑结构的设计和细部的设计构造过程。而理论设计则是工程人员对设计好的结构模型进行计算和应力假定前提下,依据设计规范和计算原理计算出结果,再根据结果进行合理的设计。

4.6.2、结构概念设计的应用

通过运用概念设计的思想和抗震措施,减少了对结构设计的局限,拓宽了思路。由于传统结构设计配筋量不合理,所使用的混凝土等级太高,造成其造价超出正常范围。这是由于传统结构设计中,结构合计和计算理论大致注重如何增强结构抗力。之所以出现肥梁、胖柱、深基础随处可见,是因为结构工程师往往只注意到不超过最大的配筋率。而结构概念设计是保证结构具有优良抗震性能的一种方法。概念设计包含极为广泛的内容,选择对抗震有利的结构方案和布置,采取减少扭转以及不断加强抗扭刚度的措施,设计延性结构以及延性结构构件,同时分析了结构薄弱部位,使用与之相应的措施,这样就可以避免薄弱层过早破坏,制止局部破坏导致的连锁效应,也可以避免设计静定结构,使用二道防线措施等等。应该说,从方案、布置、计算到构件设计、构造措施每个设计步骤之中都应该贯穿了抗震概念设计的内容。

4.7、合理的结构体系及构件的延性

对于整个建筑结构来讲,设计合理的结构体系并保证构件的延性相当重要,在设计过程中要遵循以下几项原则:

4.7.1、在进行结构计算时,要有明确的计算简图和说明,而且要保证建筑结构在地震作用时有合理的传力路径。

4.7.2、保证结构有足够的强度和变形能力。在地震作用时,有大量的能量瞬间传递到建筑结构构件中,如果结构构件有较好的变形能力,就可以吸收大量的地震能量,避免结构损坏。因此,在抗震设计时,要尽可能采用延性较好的构件。

4.7.3、保证结构强度和刚度合理分布。在设计时,尽可能使结构强度分布均匀,刚度在竖直方向上分布均匀,这样可以避免在地震作用时,结构物局部出现应力集中,从而造成结构物整体损坏。

5、结语

本文主要从抗震的方面进行粗略探求,在时展的推动之下,不断出现新的抗震理念,比如说在工程的结构之中使用隔震减振的措施来进行“隔”震的中心思想获得了广泛的关注。为了逐渐提升建筑物抗震的性能,我们应该确保民用建筑依照规定的抗震进行设防,同时不断进行研究以及发展新抗震设计的方法,实现较为的科学的防灾减灾。

参考文献:

[1]卢伟峰.浅谈民用建筑结构抗震理念设计[J].中华民居(下旬刊),2013,08:59-60.

[2]赵剑.基于抗震理念的民用建筑结构设计探究[J].科技与企业,2013,11:243.

房屋建筑结构设计论文范文8

关键词:房屋建筑结构;抗震设计;设计要求;设计方法

中图分类号:TU2文献标识码: A

一、建筑结构抗震设计中的基本原则

在进行建筑结构抗震设计的过程中需要遵循一定的原则,讲求方法,才能够确保设计方案的科学性和可行性。为此,设计的过程中需要遵循以下原则。

(一)确保结构构件具有必要的性能

在进行抗震设计的过程中,一定要保证建筑结构构件具有一定的承载能力、稳定性、刚度和延性等性能。结构构件需要遵循强柱弱梁、强剪弱弯、强底层柱、强节点弱构件的设计原则,在设计中对于可能会造成构件相对薄弱的部位,需要采取从事提高其抗震能力,对于承受竖向荷载的主要构件则最好不作为主要的耗能构件。

(二)尽量多的设置抗震防线

一个抗震结构体系需要有多个延性较好的分体系组合而成,并且由延性较好的结构构件连接协同工作。例如框剪结构就是由延性框架和剪力墙两个分体组成,双肢或者多肢剪力墙体系组成的。由于在一次地震之后将会伴随着多次余震的出现,如果在结构设计时只有一道防线,那么在建筑遭到第一次破坏之后再遭余震,就会因为损伤积累导致建筑物坍塌。抗震结构体系应该有最大可能数量的内部和外部冗余度,在设计中需要有意识的建立起一系列分布的屈服区,这样能够使结构吸收和消耗大量的地震能量,从而能够提高建筑的抗震性能。

(三)恰当的处理建筑结构的构件强弱关系

在设计的过程中需要正确的处理好构件的强弱关系,在统一楼层内使主要耗能构件屈服之后,其他抗侧力构件则仍然处于弹性阶段,这样能够使得有效屈服保持较长的阶段,能够保证建筑结构的延性和抗倒塌的能力。需要注意的是,如果在抗震设计中一部分结构的设计超强,那么就会导致结构的其他部位出现相对薄弱的现象,所以说在设计的过程中需要恰当的处理结构的强弱关系,对于不合理的加强的作法或者是在施工中以大代小,改变抗侧力构件配筋的这些做法都需要尽量的避免。

二、房屋建筑结构中的抗震设计方法

(一)建筑场地的选择

当前地震的发生虽然可以预测,但是还是会给建筑物造成很大程度的损坏,地震发生的过程中,由于地质结构发生变化,就使得整个建筑结构发生改变,严重的话会直接导致整个建筑物倒塌。所以,为了能够有效地减小地震对房屋建筑的损坏,我们必须选择好施工场地。

(1)由于我国地理条件比较复杂,最佳的施工场地应该选择在地势平坦、开阔的地区,这样能够减少地震时的沉降度,提高建筑物的稳定性,进而减少建筑物的坍塌情况。

(2)有些地区的地形本身就容易受到地震的破坏,例如,河流、山川附近、地形不均匀地区等等,如果在这样的土地上建设建筑物,一旦发生地震,就会直接导致建筑物倒塌。在选择施工场地的时候应该尽量避开这些地区,如果不能避开,就必须做好抗震措施。

(3)有些危险地区能够直接主观判断出来,例如容易发生泥石流、滑坡等地区,建筑物一定不能在这些地区建设,如果把房屋建筑在这些地区,一旦发生地震就会引发一些其他的自然灾害,给人们的生命安全造成更大的危害。此外,建筑场地土地的性能也和建筑物的抗震性有直接关系。通过大量的实践数据显示,土质越坚硬,抗震性能就越好。

(二)地基和基础设计

(1)为了全面的加强房屋建筑整体的刚性,增强建筑整体结构的抗震性。在房屋建造的过程中,同一个建筑单元不能够建设在不同性质的地基上,也不能够采用不同的方式,要么就全部采用天然地基的方式,要么就全部采用桩基方式,不能一半采用天然地基,一半采用桩基。

(2)房屋建筑物的基础的埋置要有一定的深度,埋置过浅就会使建筑物的嵌固作用减小,从而使建筑物在地震中的振幅增大,极易发生震害。所以,在对建筑物的基础进行埋置时,要尽可能的增加埋置的深度,同时做好基槽的回填和夯实工作,使回填土与基础的侧面发生紧密的接触,更好地提高地基的稳定性。

(3)基础和上部建筑构成了房屋建筑的整体,为了加强两部分建筑之间的整体性,基础在室外的地坪下不宜做内外交圈的基础圈梁。同时为了使上部结构与基础之间的连接更加的牢固,就要把上部结构的构造柱钢筋插入到基础的圈梁中。当地基的土质刚度不强时,还应该在基底的底部布置圈梁。

(三)建筑设计和建筑结构的规则性

(1)房屋的高度和宽度。不论是房屋建筑的高度还是宽度都不能够单独影响抗震性能,而是高宽比。房屋建筑的抗震性能和高宽比成反比,也就是说,建筑物的高宽比越大,建筑物的抗震性能越不好,受到地震损害的程度就越高。此外建筑物受到地震损坏的程度还和层高有关系,层数越高,损害程度就越大。所以为了减小建筑物受到地震损害的程度,对建筑物实行限高政策。此外,在抗震性能设计的时候,还应该根据工程的实际情况选择最佳的高度和宽度。

(2)房屋建筑的结构体系。在对房屋建筑结构的设计中,要尽量的使结构的刚度和质量分布的均匀,而且使建筑的平面和立体结构呈现规则的感觉。如果平面设计的过于复杂,就会使质量和刚度分布的不均匀,在发生地震时,就会使建筑物发生严重的扭转现象,加重地震对房屋的破坏。另一个影响抗震效果的因素就是结构的整体布置,不规则的房屋,在地震中更容易发生扭转,而且如果采用的是错落的立面,也会由于高度过高而产生“鞭稍效应”。

(3)纵横墙的分布。在房屋建筑物中,最主要的承重构件就是墙体,墙体在地震中很容易产生裂缝甚至是倒塌,所以要对纵横墙进行合理的配置。在对房屋进行设计时,要使横墙和纵墙分布均匀,共同承担房屋的重量。通常来说,墙体的刚度决定建筑物的刚度,如果房屋建筑中承重墙比较少,就会使得墙体之间的空间变大,建筑物的刚度就很小,抗震能力就会弱。所以应该根据实际工程情况来确定好房屋建筑的墙体,保证建筑物的刚度。

(4)建筑悬挑梁梁高度选用。有一些建筑结构设计人员经常对梁饶度计算这一环节进行忽略,在对建筑物进行正常使用这一状态下,梁高的选用往往都比较小,这也就造成了建筑物梁截面受压区应力过高,梁截面受压区也就产生了非线性的徐变 。如果我们进一步发展挑梁变形,梁支座的截面上部的受拉区也就经常会出现一些竖向裂缝,这些竖向裂缝的跨度也就比较大。受到了支座附近剪弯作用影响,竖向裂缝也就不断的向下延伸,进而成为了斜裂缝,这时,建筑物的梁也就已经接近了毁坏的程度,建筑物裂缝在梁支座位置的斜向延伸,那些靠近上部的缝宽度也就越大。

(四)墙体和屋顶的抗震设计要求

房屋建筑的质量越轻,其遭受地震破坏的程度也就越小,结构的稳定性也就越强,房屋的安全性也就越高。所以为了减轻房屋建筑在地震中受到的破坏,就要把结构的各部分做得轻一些。房屋建筑的上部建筑主要是墙体和屋盖。

(1)要使房屋建筑结构的围护结构变轻,就要使房屋的墙体变轻。如果墙体的重量过大,其抗震性能就会变得很弱,发生地震时,就会很容易遭到破坏。所以,应该控制墙体重量材料的特性。

(2)在屋盖的设计中,屋盖要尽可能用材质比较轻的材料,并且尽量不要在屋顶增加沉重的附属物,那样不仅增加了屋盖的重量,还增加了房屋的高度,加大了房屋建筑的高宽比,影响房屋的抗震性能。如果是必须建造的,也要尽量做得矮些、牢固些,或者是用重量较轻的材料。

(五)砌体结构中的圈梁和构造柱的布置

圈梁对于减轻震害有着极大的作用,无论是地基中的圈梁还是墙体中的圈梁。圈梁能够使墙体之间的连接更加的牢固,有效的增强房屋建筑的整体性和稳固性,也可以在一定程度上阻碍墙体裂缝的产生,同时还能够阻止建筑地基的不均匀沉降而使结构遭到破坏。构造柱的设置也对房屋建筑的抗震有很大的作用,构造柱的设置能够提高墙体的抗剪能力,同时能够增加结构的变形能力,使结构在较小外力的作用下只是发生变形,而不影响结构的整体稳定。在房屋建筑的特性保持不变的同时,构造柱的数量要根据《抗震规范》来进行设置,但是在墙体交叉的地方,都要设置构造柱,这样就会使墙体的材料从脆性向着延性发展。

结语

地震是人们正常生活的严重安全隐患,建筑设计人员必须认真研究以往地震灾害中建筑的破坏原因和状态,在房屋建筑结构中强化抗震设计,不断的总结经验和优化设计,提高建筑的抗震能力,最大程度的降低因地震造成的损失。

参考文献

[1]卢建平.论房屋建筑结构中的抗震设计要求[J].江西建材,2011,04:57-58.

房屋建筑结构设计论文范文9

[关键词]建筑混凝土 结构设计 完善方法

中图分类号:U44 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)22-0149-01

现在,随着我国人民的生活水平逐渐提高,在日常生活当中人们对居住房屋的振动影响舒适度提出了问题。但现代房屋的居民对住房要求比较高,经常抱怨因为振动等引起舒适度问题。所以这就要求设计者们通过优化动力结构的设计来达到控制房屋共振,以减少震动对人们在日常生活的影响,加强人们对建筑结构设计的稳定性和信任度。

1 在高层建筑中的混凝土构造的设计优化的原则

高层的建筑结构在进行使用维护、施工和设计下主要有下面三个方面需求:第一,安全性。在设计的合理的使用年限以内的高层建筑的结构时应该可以承担各种可能发生的突况。第二,耐久性。在设计的可以使用的年限以内,高层建筑的结构应该具有移动的耐久性。第三,适用性。在它能够合理使用的年限以内,高层建筑结构的设计应该可以满足使用的要求,具有较好的抗振、抗裂缝或者抗变形的性能。

2 在高层建筑中具体优化的设计方案

2.1 关于房屋构造周期性折减系数设计

在框架结构与顶盖结构设计中,填充墙会直接使结构的实际刚度大于设计时的刚度,所以这就会导致计算周期远远大于结构的实际周期,因此,计算出的结构剪力比较小时,这就会使房屋建筑的结构不安全,所以要把建筑物的结构计算周期进行适当的折减,只有这样建筑的效果才能有所改善,然而对于框架结构,在计算周期时最好不要进行折减或者取小的折减系数。在框架结构中,当采用砌体来填充墙体时,折减系数在计算周期时取0.6~0.7;当采用轻质的砌块或者墙体少时,折减系数在计算周期时取0.7~0.8;当采用轻质的墙板时,折减系数在计算周期时取0.9。除了没有墙的框架结构,其余都要进行适量的折减。

2.2 关于合理地使用高强砼和高强钢筋设计

高层建筑的总造价一般包含框架结构的基础物料、施工及材料费用等,其中影响房屋造价比较大的是构筑件截面积和用钢量,所以,为了有效的降低建筑的用钢量可以在建筑设计的时候合理的使用高强度钢筋和高强砼,这样可以大幅度的节约建筑的成本。若高层的建筑设计是在厚软的地基上面的话,因为矗立在地基上面的荷载比较大,所以应该高效合理的使用高强砼及高强钢筋来优化构件的截面积,用来减少结构的重量,这样可以明显的降低基本设施的实施难度和工程的造价,用来取得较好的经济效果。在我国,震区的高层楼房的建设过程中,地震作用力的大小与建筑物自身的重量是成正相关的,所以要有目的的减少建筑物的自重,进而减少建筑物的结构在地震过程中的负荷,这样可以很大程度的提高建筑物的安全性。

2.3 关于房屋耐久功能的优化设计

原来在混凝土结构设计方案中,混凝土结构设计的耐久性往往没有得到设计人员充分的考虑,其实就是在规定的使用年限内对于用户的各种正常使用要求均能够满足。在实际情况中,许多方案设计都没有达到这些要求,出现这种情况的主要原因是设计时没有完全考虑建筑物在实际运作中由于环境、条件的影响,从而导致建筑的可靠指数明显降低。因此在对一般的高层进行混凝土进行设计时,主要都集中在造价、材料上,所以只有造价小、材料少的结构设计才是满意的设计,如今人们的生活水平不断的提高,对工程的质量要求也相应的得到提高,所以当建筑物的特殊使用要求或者技术要求与经济成为主要矛盾时,就要果断的放弃经济这个指标。因此,在高层混凝土的结构设计中若以优化结构设计为主要目的,则要根据设计规范来处理主要问题,认清主次,通过多种目标与单一目标的优化使设计的效果令人满意。

2.4 关于房屋结构抗震功能的设计

(1)房屋结构抗震的等级设计。在进行工程图纸设计时,房屋的结构按照其抗震的设防进行分类,其中房屋抗震的等级可以依据房屋结构类型、烈度和高度来按照国家的《抗震规范》附表来确定。(2)地震的震力振型的组合数据。地震的震力振型的组合数据在进行高层建筑的计算过程中不考虑耦联扭转;如果房屋的振型数大于3以后,在计算时应该用3的整数倍,但是这个数据不能大于建筑物的总层数;当房屋的层数小于等于2时,振型数则可以取房屋层数。对于那些不规则房屋的结构,应当考虑扭耦联转,对于高层的房屋建筑来说,振型数应当取大于等于9的数;房屋结构的层数多或者房屋结构的刚度突变系数较大的话,其振型数则应该多取,例如房屋结构中含有多塔结构、顶部有小塔楼、转换层等,其振型数应尽量取大于等于12的数,但是它的大小依然不可以大于房屋总共层数的3倍,除了含有弹性的楼板,而且在进行总刚性的分析时,它的振型数才可以取的更大些。

2.5 柱箍筋、框架梁的间距

房屋框架梁、柱箍筋等的加密区中的最小箍筋和最大箍筋的直径之间的距离要符合国家的规定。依据这些规定,房屋工程上习惯取柱箍筋和梁的加密区的最大间距100mm左右,而非加密区的箍筋的最大间距约为200mm左右。计算程序的总信息通常也在柱箍筋、内定梁加密区间距100mm左右,以此为计算的依据算出加密区的箍筋面积,设计人员要依据规范最终确定肢数和箍筋的直径。但在程序内定条件下,当房屋框架梁跨中部有较大其他荷载或者有次梁存在而又仅有两肢箍筋的情况下,其非加密区的箍筋间距应该采取200mm左右,以使房屋梁非加密区配箍充足,所以建议内定的梁箍筋改为梁的非加密区取200mm。这样不但可以加固梁箍筋加密区(其中箍筋的间距为100mm)的抗剪切的能力,而且又适当的加强了梁在非加密区的抗剪承载的能力,更充分的把梁的强抗剪性能表现出来。

2.6 地下室层数设计

含有多层的房屋框架结构,一般来说房屋都会设置地下室的结构。因为隔墙比较少,所以通常采用板筏为基础。设计计算时应将上部结构和地下室层数结合在一起考虑,并于图纸中按实际地下室层数计算。这样,计算的基础底板和地基的纵向荷载可以一次设计完成。同时,通过对侧层移刚度性系数的比较分析,可以正确地调整和判断房屋的相应嵌固位置,并适当采取加固构造措施,以保证楼板的最小配筋率和必要厚度;但是如果房屋的结构纵方向不规则的时候,要重点验算最薄弱的层。

3 结语

总而言之,在实际的工作中设计建筑结构混凝土,一定要在设计建筑结构混凝土时将理论与实践相互结合,同时总结在实践中积累的经验,不断地改进理论知识,只有这样做,才可以更好的将建筑结构混凝土的设计技术更加完善。

参考文献

房屋建筑结构设计论文范文10

现阶段,房屋设计需求呈现多样化的特点,房屋建筑不仅注重过硬的实用价值,而且还追求精致美观的外表,这些都对房屋的建筑结构设计提出了更高的要求。在房屋结构设计中,五个基本要素必须考虑周全,即安全性、经济适用性、施工便利性、实用性和美观性。而合理的建筑结构设计优化则既能满足建筑美观,造型优美的要求,又能使房屋结构安全、经济、合理,这便体现了建筑结构设计优化方法在房屋结构设计应用中的重要性。

关键词:

建筑结构设计;优化方法;应用;建筑

随着我国经济水平的不断提高,我们在考虑建筑的安全性和实用性的同时,对建筑的美观性和经济性方面的要求也不断提高。既要求建筑安全、实用,又要求建筑经济、美观,同时也要考虑到施工的便利性和时效性,那么对建筑结构进行必要的优化设计则显得尤为重要,而合理的建筑结构优化设计可以使得这些要求实现统一。在本文中,笔者结合自身的工作经验和所学的相关知识,对房屋建筑结构设计的相关优化方式进行介绍,并对建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用进行阐述。

1结构设计优化方式的理论体现

在建筑结构设计过程中,除了要考虑建筑结构的安全性、基本功能健全性等可靠性因素,我们还需要对其建筑本身的艺术美感进行考虑,这便是建筑结构设计优化的体现。通过对建筑结构设计优化方法进行理论分析,我们得知,在实际应用过程中,建筑结构设计优化方式主要体现在房屋工程的分层优化和总体优化两方面。对建筑结构进行设计时,在满足基本设计要求的前提下,应尽可能减小建筑物的质量中心和刚度中心之间的差异,保持平面结构的规则性以及对称性,以避免在水平荷载作用下建筑物产生较大的扭转效应。与此同时,在进行竖向设计时,应尽可能保证其同方向的承重构件上下贯通,使竖向刚度不发生突变,否则一旦发生刚度突变,建筑物会在水平荷载作用下产生严重的应力集中现象,对抵抗水平方向的动力荷载作用大大减小。此外,为了降低结构设计和分析方面的难度,我们可以尽量减少使用转换层结构。总而言之,在建筑结构设计过程中具体问题具体分析,综合多方面因素设计出最令人满意的建筑体系。

2建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用

2.1整体与局部优化每一个建筑项目的设计都包括两类特点,即复杂性和层次性。就复杂性而言,内容一般包括零部件选取、建筑原料选取以及结构类型的选取等;而层次性则主要包括建筑设计体系、建筑结构体系以及安装设计体系等内容,其中每个独立的体系又包括很多不同的下属体系,在设计房屋结构的过程中,设计人员应优化其每一个下属体系,冲破横向关联,实现工程叠加。所有的房屋建筑不仅要进行局部的优化,更应该注重整体的全面优化,这样才能够真正实现房屋结构的设计优化的意义。

2.2寿命与分阶段优化在固定的使用年限中,任何一个建筑工程项目的各个环节都有着各式各样可供挑选的设计方案,也就是说,在工程的任何一个阶段都能够开展优化工作。设计人员可以根据每个阶段的不同性质确定优化方案,进而优化工程寿命。最终的益处就是,一方面,使建筑工程的施工质量得到了保证,另一方面,使企业的经济收益得到了增加。

2.3桩基础优化建筑结构桩基础由预制桩和灌注桩两种类型组成。由于施工过程中灌注桩的质量控制较难实现,并且耗时较长、操作复杂,因此,在符合相关标准的前提下,实际施工应优先选择预制桩。另外,一般情况下,桩基越是深入,桩身与土壤之间的摩擦力和作用力就越大,因此,在选择预制桩的同时,还应尽可能选取长度较大的预制桩。

2.4上部结构优化在对房屋上部进行结构优化和建立模型的工程中,剪力墙的布置和设计是非常重要的一项因素。剪力墙的质量需要保证其均匀性,从而使得楼层结构的重心与其平面的中心点实现相互重合,实现削弱风力或是地震等外力因素的影响。在房屋类型允许的情况下,应该尽量采用剪力墙的大开间构造,增加其墙肢长度,这样一方面可以实现墙肢数量的缩减,另一方面还可以在刚度达标的前提下实现混凝土量的降低使用。另外,由于剪力墙采用钢材作为暗柱材料,所以通过剪力墙的大开间结构便能够实现钢筋使用数量的缩减,但是,如果建筑本身不具备相应的条件,并且对建筑物的抗震要求较高,则不能采用该类型的剪力墙。

2.5结构同建筑保持协调优化在进行建筑结构设计的时候,应该尽量保证建筑的整体平面和整体结构的紧密配合,最终实现结构合理和造型美观的设计效果。建筑系统应该尽量简洁,墙与柱的错位现象不可以发生,每一层的截面面积和高度都应该相通。在设计电梯或是楼梯的时候,应该尽量选择使用高强建材作为承重构件,实现降低自重,其他构件就应该尽量选择较轻质量的材质。在建筑的整体布局方面重心、质心与其刚心需要保证交叠,避免扭转现象的发生。

2.6结构同排水保持协调优化由于在整个建筑中,专门用于给排水的房间有很多机械设施,所以其相比较于普通房屋,荷载强度较大,因此,水泵房应该尽可能设在地下室区域。给排水房间里面的管道较为复杂,长度及粗细都不尽相同,因此,依照相关标准应该预留足够的尺寸和深度,同时加固其穿孔位置。除此之外,水平方向的管道如果贯穿承重墙,则应该及时对其进行维护和加固处理。尽量保证结构优化同排水优化的协调,避免管道绕梁绕柱等情况的发生。

2.7结构同电气保持协调优化电气的管线如果以导线形式安装于金属管的外部或是楼板处,则可能会造成预制结构施工难以开展。因此,导线如果贯穿结构梁体,那就需要在梁预制之前留下孔洞,与此同时需要保证墙体厚度与梁宽相同,如果做不到梁宽与墙体厚度相同,则需要确保梁的侧平面与墙体一侧相齐平,最终实现管线不在墙体外面。在房屋建设的过程中,电梯处的空洞很多、也预埋了较多的构件,因此,电梯房的强度需要单独进行计算分析,以保证合理设计,及施工的质量和安全。

3结语

综上所述,建筑结构设计方案的合理选择,不仅可以使建筑结构设计达到应有的技术要求,还可以减少不必要的经济损耗。建筑结构设计优化在房屋结构设计中是一个综合性比较强且极为复杂的系统性问题,这需要我们对其进行深入研究。本人结合自身的工作经验,阐述了建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用,希望此文对相关研究人员有所帮助。

参考文献

[1]王也.建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用[J].中华民居(下旬刊),2013(03):81-82.

[2]何冬霞.建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的实际应用[J].中华民居(下旬刊),2013(10):18-19.

房屋建筑结构设计论文范文11

【关键词】建筑结构;结构设计;基本原则;问题

【中图分类号】TU318【文献标识码】A【文章编号】1002-8544(2015)07-0008-01

目前随着我国经济的高速发展,以及我国政府大力支持住房建设,我国房屋建筑行业高速发展,各种类型的房屋建筑在不断扩大,房屋建筑结构设计水平也有了显著的提高,各个大型的建筑的快速发展导致设计平面的布置以及体型变得越来月复杂,从而导致目前的建筑结构体系日趋多样化。然而,目前在我国实际的建筑结构设计过程中,总会受到各种各样的因素影响,比如由于建筑工程设计人员的疏忽,或是在设计过程中存在其他方面的原因导致在建筑设计中出现一些不可避免的问题,就是这些问题对房屋的建筑质量产生或轻或重的影响。因此,想要做好建筑结构设计,必须对房屋建筑结构设计的特点及结构体系有充分的了解,把握好建筑结构设计中的要点,只有这样才能大大的提高结构设计水平,在结构设计当中,要遵守经济适用、安全合理、保证质量的基本原则。把握好建筑结构设计应注意的问题是关系到建筑安全、人民安居乐业的重要工作,所以,我们作为房屋建筑结构设计人员,为避免建筑设计疏忽而造成损失,应该具体分析一下建筑结构设计中应注意的问题。

一、在房屋建筑结构设计过程中应该遵循的几个基本原则

设计人员在房屋建筑结构设计过程中,理应遵守四个基本设计原则,保证建筑结构设计的质量,这四个原则就是:“多道防线”、“抓大放小”、“刚柔相济”、“打通关节”。要想房屋建设的质量有保证,必须严格遵守这四个基本原则,严格规划,精益求精。

第一,建筑结构设计的原则是多道防线。总所周知,想要建设出高质量高安全的建筑结构体系是要求我们采取多道防线来设计的,这样一来,即使发生不可避免的灾难时(如火灾、地震),也可以通过多道防线来一层一层来防护,假设我们把在灾难来领是的生存希望寄托在某单个构件上是非常不合理的。比如,房屋的多肢墙与单片墙相比,多肢墙的抗压能力要比单片墙的大得多。

第二,在建筑结构设计当中要遵守的第二个原则就是:抓大放小。设计人员都知道,在整个房屋建筑设计当中,总的结构体系是由大大小小的各个构件协同在一起组成一体的,各个构件的作用组成整体建筑性能,但是,每一个构件在结构中的作用都是不相同的,“强柱弱梁”、“强剪弱弯”等说的就是在建筑结构设计中需要遵守的抓大放小的原则,也是建筑结构设计中最常用到的概念。

第三,我们在建筑结构设计当中,也讲究刚柔相济。刚柔相济也是当前合理的建筑结构体系离不开的。如果房屋建筑结构的刚度太大,则会导致变形能力下降,当强大的外界冲击力瞬间来临时房屋需要承受的力量非常之大,这时很容易导致房屋局部严重受损。甚至会让房屋坍塌,所以在设计房屋的时候,需要考虑刚中有柔,然而,房屋建设设计的太柔,虽然结构可以很好的消减外力,但是容易受外界压力的影响,而造成房屋变形过大以至于无法使用户使用。

第四,房屋建筑过程中,打通关节这一步是必不可少的,他关系到房屋建设质量的好坏。这是因为结构体系中,大大小小各种类型的关节到处存在,而建筑结构的体系是统一的整体。我们所做的工作就是,打通建筑关节使结构保持平衡,这样做的目的其实就是使建筑结构永远处于原始的静态,避免外力不能平衡时而导致结构发生变化。

二、目前我国建筑结构设计中的应该注意的一些问题

第一、在地基建筑上与建筑基础结构设计方面存在的问题。首先,结构工程师一直都应该很重视地基与基础设计的方面,原因就是这个阶段设计过程的质量好坏会对后期设计的工作的产生巨大影响,不仅如此,在建筑房屋的时候,地基基础将是直接决定整个工程造价。然而,目前很多房屋建筑并没有地质勘察这方面的报告,建筑人员只是通过建设单位的口头表述,或者是模糊的照搬现有的建筑物基础设计资料就开始进行施工图设计。甚至有些建筑设计师对软弱的地基的危害认识不清,不加以防范,粗心大意。在采用土垫对软弱地基处理过程中,缺乏换土垫层设计这一个过程,大部分设计人员只凭经验处置地基的设计问题,或者是简单地凭借以往的设计经验来加强房屋的承载能力,根本没有进行地基垫层宽度以及厚度的精确计算,也没有对其抗压能力的估算,这样做使得房屋建筑既不安全,还不经济实用。与此同时,有一些设计人员在设计高层民用建筑房屋时,在计算房屋的梁、柱时并没有尊照目前我国的设计规范,没有将荷载乘以折减系数计算来其荷载能力,所以,这样做的结果会常常导致采用荷载值偏离实际值。结合多年经验,在地基建造和基础设计这一过程中,建筑设计工程师应当尽量选用整体性能好、能够满足地基承载力的设计,并且能够自行调节结构设计的不均匀沉降的现象。

第二,在钢筋混凝土承重结构体系、方位布置方面的问题。原则上,尽可能使钢筋混凝土结构的布置“规则化”,在抗震概念设计中,这是一个十分重要的过程,其中“规则化”就要求建筑使用平立面外形尺寸设计,以及建筑设计的承载力相关的地理分布等因素的考虑。由于大部分设计人员没有按照这几条要求导致我国很多钢筋混凝土承重结构设计布置不合理,建筑的体型也不规则。从而引起建筑结构不规则,尤其是对于复杂的建筑,在设计过程中很难用若干简化的定量指标来一一划分不规则程度,并且使其衡量出来,例如钢筋混凝土民用多层建筑结构设计的不规则程度。

第三,建筑楼板设计中存在的问题。在建筑工程中,楼板是其主要的承重构件,如果是与墙连接,它将楼面、屋面的荷载转移传给其周围的墙上,如果与梁连接,就会将压力转移到房梁,楼板的位置设计必定涉及梁、墙、柱等构件安全。如果对整个设计的考虑不周全,就会很容易导致设计原理问题。

第四,在抗震设计中,各个计算方面存在的问题。每个房屋都要有抗震设防的建筑结构设计,不仅要考虑正常使用的竖向荷载重、风荷载重,还应该使结构有良好的抗震防倒性能。我们知道,建筑结构有没有耐震的能力,主要看房屋有没有承载力和变形能力。房屋建筑中,钢筋混凝土是一种弹塑性材料,它的结构应该具有塑性变形的能力。

三、结语

从上面所说的总结起来,作为结构设计人员,建筑结构设计是一个系统而全面的工作,是建筑安全应用的基础。在工程实践中要严格遵照有关设计的规范、按照设计的标准进行操作,设计人员应该具备灵活创新的思维,加上严谨认真的工作态度,不断提高自身的结构设计水平,以保证建筑质量,确保人民生命财产安全,推动建筑业不断向前发展。

参考文献

房屋建筑结构设计论文范文12

关键词:房屋建筑结构设计;常见问题;解决措施

为了满足广大消费者的需求,房屋建筑的设计也逐渐由往日单层、低层向多层、高层发展,房屋结构设计的形式也由简单的砖土混合结构变的日趋复杂。对此,本文就房屋结构设计中常出现的病症给予分析并提出相应的解决办法。

一、房屋建筑结构设计的基本方法

房屋建筑结构的设计是房屋建造的基础,因此,在房屋结构设计的图纸上要做到规范要求,合理要求。房屋结构设计的基本方法大致上有五种:绘制结构平面图,是否需要输入结构软件进行建模取决于建筑所在地抗震设防烈度的大小;屋顶结构图,建筑物呈现不同形态时,结构的处理方式有不同种类,在此,结构设计者一定要具备一定的空间概念,正确掌握设计图纸的意图;大样详图,在建筑详图确定的基础上,可以直接绘制大样详图;楼梯,楼梯图纸的绘制要注意楼梯梯板、梯梁的位置处理;基础图纸的绘制主要要注意条基交接部位的规范处理。

二、房屋建筑结构设计中的常见问题

1、房屋建筑结构设计者设计方案不合理,考虑细节问题不够严密谨慎。设计者应把抗震减灾等设计理念加到设计图纸中,以确保房屋建筑的安全使用。

2、房屋结构基础设计不当。房屋结构设计者忽略当时当地的地质条件,仅使用单一的设计方案,对建筑设计造成安全隐患。单一考虑地质上可能出现的问题,忽略了对当地的综合因素进行分析。房屋基础结构设计荷载取值不准确,其主要在于设计和计算时的不尽合理。

3、房屋结构布置不合理、不规则,即建筑的平立面外形尺寸的不规则,抗侧力构件布置、质量分布,以及承载力分布等诸多因素的综合要求。出现的最常见的一种情况就是建筑物平面凹凸不规则。结构整体平面扭转不规则,使建筑物存在安全隐患,影响建筑的使用。同时,消费者的需求得不到满足,设计建造高层建筑成为一股热潮,但是,高层建筑通常没有采取有效的抗震加强措施,使建筑本身带有明显的薄弱层。

4、 最基本的房屋设计要符合相关规范要求,但是往往在房屋设计上,独立基础(尤其是高杯基础)没有考虑基础粱两端的搁置长度,使施工中出现偏差。设计条形基础时,未能及时准确考虑房体纵横墙交叉处的重叠问题,导致对墙体交叉处的重叠部分未做设计修正。因此,房屋设计上所计算出的房屋基础面积实际小于屋体上部结构所需要的基础面积,造成重叠范围内的墙体开裂。

5、近年来,建筑商为了减少占地面积,减小建筑成本,高层或小高层住宅不断出现,而这种住宅又相继采用了异形柱结构。,由于异形柱结构发展的并不成熟,目前在异形柱结构设计中仍然存在很多问题,突出表现在异形柱结构房屋的高度过高、体型不规则、结构布置不合理、抗震构造措施不当等方面,使建筑本身蕴藏了巨大的安全隐患。

三、解决房屋建筑结构设计中常见问题的办法

1、首先,主要的是房屋建筑设计人员的设计专业性,这要求设计人员对国家现行的设计规范、规定和技术标准足够掌握,并且不断提高自身修养。在经济高速发展前提下,有的设计人员为追求进度而忽视质量,出现了致命的错、漏、碰、缺等现象。为此,应重点加强设计人员和审核人员对我国相关设计标准条文的学习和设计规范、技术措施的学习,在技术上严格要求。

2、在工程设计中设计人员一定要实地考察,设计方案要符合当时当地的地质特征,采用科学技术来设计房屋建筑的框架结构,在设计上应尽量避免采用不规则结构。在特殊条件下设计不规则结构时,应采用符合该特殊结构的实际受力状态的力学模型进行计算分析,并采取有效的抗震加强措施,加固建筑物的安全性。

3、尽管高层建筑结构的追求是现代高速发展的经济社会的发展趋势,但是企业不能盲目追求高效益。房屋设计上要实事求是,具体问题具体分析,杜绝为了企业自身利益,建造存在安全隐患的房屋。因此,在采用现下热门的异形柱结构设计时,要严格注意对房屋高度的计算,房屋结构尽量保持规则性以及从严掌握建筑的抗震措施。

4、在房屋的框架结构设计中,房屋的框架设计影响房屋建筑的抗震性,若是只关心纵向框架的设计,将会导致实际设计中出现建筑梁的支座负筋,跨中纵筋及箍筋的配筋置均不足的现象。因此,纵向横向框架要互相协调,不应只注重横向框架的设计,而忽略纵向框架的设计。

5、确保建筑中使用的建筑材料符合国家规定的质量要求,避免因部分问题影响建筑物整体的质量,给建筑物后期带来更大的隐患。

四、结构设计优化的应用

“经济、适用、合理、环保”是现代建筑结构追求的一个跨度,而房屋建筑的结构设计优化正是实践了这一要求。结构设计优化不仅可以解决我国占地问题,同时还会为企业带可观的经济效益。因此,应用现代科技手段,选择合理适用的建筑结构设计方案,是实现降低建筑成本取得最大经济效益的有效方式。

在满足建筑结构长远效益的前提下,应尽量减少建筑结构的近期投资并提高建筑结构的可靠度、合理性和安全性。与传统设计相比,设计优化技术可以为企业的建筑工程造价减少5%~30%。结构设计优化技术的应用,同时可以使建筑材料得到合理的利用,减少不必要的资源浪费。在优化的结构设计下,建筑的内部单元将会得到最好的利用,使之最好的协调应用。这是结构实际优化产生的巨大的实践价值所在。

结构设计优化的应用体现在房屋建筑工程结构的优化设计和房屋工程分部单元结构的优化设计上。其中房屋建筑工程分部结构的优化包括:基础结构方案的优化设计、屋盖系统方案的优化设计、结构细部设计的优化设计和围护结构方案的优化设计。另外具体还包含房屋结构的选型、布置、造价分析、受力分析等内容,并应在满足设计规范和使用质量安全达标的前提下,结合具体工程的实际情况,围绕其产生的综合经济效益的目标进行结构的进一步优化设计,以达到建筑的高质量完工。

结构设计优化技术在建筑结构设计中的应用体现在直觉优化(概念设计优化)技术与建筑结构设计和 概念设计处理的实际建筑设计问题的两方面。在概念设计优化技术与建筑结构设计上,概念设计存在于建筑结构设计师对多种备选方案进行选择的过程中,而选择的最终方案是根据设计参数、材料、荷载的取值决定的。另一方面,概念设计处理的实际建筑设计问题上,所需要处理的问题多种多样,但最终重要目的是通过概念设计,使建筑结构能在各种外力作用下下免受破坏,或者将破坏程度降至最低 。这其中,适合建筑的抗震措施是概念设计中最重要的。

五、结语

在社会经济高速发展的今天,建筑业也产生着日新月异的变化,无论房屋建筑结构发生如何翻天覆地的变化,不变的永远是房屋建筑本身的安全质量问题。作为民生重要一项的建筑质量问题,设计人员、施工人员以及企业人员务必要做好严格规范、安全生产的工作,保证建筑本身的质量,提高建筑的舒适度,以达到满足消费者需求,为社会服务的目的。

参考文献

[1]查全平, 浅谈房屋结构设计以及应注意的几个问题, 建筑与设计, 2006.10总第160期

[2]连远雄,房屋结构设计中的一些常见问题分析,建筑与设计,2007年8月下旬刊