房屋建筑結構設計8篇

時間:2023-07-23 08:21:27

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篇1

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。可見設計者是協調者,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。基礎圖中的構造柱,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、當前房屋建筑結構設計中的常見問題

3.1 樁間距過小樁間距過小,不滿足規范對樁的最小中心距的規定。特別是試樁、錨樁之間的間距,往往被設計人員忽視,這直接影響了試樁結果的正確性。

3.2 樁身鋼筋籠長度不足對擠土灌注樁,樁身鋼筋籠長度沒有穿越軟弱土層的層底深度,不能滿足樁基規范第4.1.1.2 條“對于沉管灌注樁,配筋長度不應小于軟弱土層層底深度”的規定,這也是工程設計中常見的問題。

3.3 承重磚基礎采用多孔磚砌筑根據多孔磚墻體結構構造,地面以下或室內防潮層以下的基礎不得采用多孔磚砌筑。

3.4 房屋高度、高寬比超過現行規范、規程的限值現行的規范、規程給出了房屋的最大適用高度和高寬比限值。某些高層建筑房屋高度超過最大適用高度或高寬比超出規定限值,甚至個別建筑高度和高寬比均超出規定限值。在結構設計過程中,對于房屋高度、高寬比和體型復雜程度超過現行規范、規程的高層建筑,應按超限高層建筑進行設計。同時,另一點不容忽視的問題是,房屋適用高度除與結構體系類型及抗震設防烈度有關外,還與場地類別與結構是否規則等因素有關,當位于Ⅳ類場地或結構平面與豎向布置不規則時,其最大適用高度應適當降低(一般降低20%)。

3.5 結構布置不合理、不規則結構盡可能規則,結構的布置才能更趨于合理,這是結構設計中十分重要的環節,這里的“規則”包含了對建筑的平立面外形尺寸,抗側力構件布置、質量分布,直至承載力分布等諸多因素的綜合要求。由于引起結構不規則的因素太多,特別是對于復雜的建筑體型,很難一一用若干簡化的定量指標來劃分不規則程度并規定限制范圍。由于缺乏規范依據及相應的設計規定,加之對結構抗震概念設計缺乏應有的了解,有些設計人員往往對結構規則性把握不準確,導致工程中出現了規則性較差、對結構抗震十分不利的建筑。

3.6 異形柱結構設計中存在的問題近年來,在我國的住宅建設中,特別是高層或小高層住宅,有些采用了異形柱結構。目前在異形柱結構設計中存在的問題很多,也比較突出,主要表現在異形柱結構房屋的高度超高、體型不規則、結構布置不合理、抗震構造措施不當等方面。應當說,目前國內對異形柱的受剪承載力、節點承載力和結構延性等方面的試驗研究還不多,對異形柱結構抗震性能的認識還不夠充分。在這種情況下,設計異形柱結構時,對房屋高度、結構規則性及抗震措施等方面宜從嚴掌握。

3.7 結構縫設置不合理,縫寬度不足對于超長建筑物,為減少溫度變化對結構的不利影響,合理地設置伸縮縫是必要的。有些設計人員用后澆帶代替伸縮縫,其實這種做法存在一定的問題。因為后澆帶僅能減少混凝土材料干縮的影響,不能解決溫度變化的影響。后澆帶處的混凝土封閉后,若結構再受溫度變化的影響,后澆帶就不能再起任何作用了。對于不能或不便設置溫度伸縮縫的超長結構,除留設施工后澆帶外,還應采取其它構造加強措施,如加強頂層屋面的保溫隔熱措施,對受溫度變化影響較大的部位適當配置直徑較小、間距較密的溫度筋,或采用預應力混凝土結構等。

篇2

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.

篇3

關鍵詞:房屋建筑,結構抗震,承載力

Abstract: this paper mainly in view of the current housing construction in the structural design of some common yet often neglected problems are analyzed, and gives some reasonable design Suggestions and structural requirements.

Keywords: housing construction, structure seismic, bearing capacity

中圖分類號: TU318文獻標識碼:A 文章編號:

引言

隨著國民經濟的不斷發展,人民生活質量不斷提高,我國建筑業也得到了快速發展,取得了巨大的成就,但同時也存在一些問題。建筑工程設計工作中,因為設計周期大大縮短,設計人員參差不齊,常常發生設計方面概念和方法上的差錯,這些差錯的產生,有的是由于設計人員對一般工程尤其是多層建筑的設計沒有引起足夠重視,盲目參照或套用其他的設計圖紙的結果;有的則是由于設計者對設計規范和設計方法缺乏理解;還有的是由于設計者的力學概念模糊,不能建立正確的計算模式,對結構電算結果缺乏判斷正確與否的經驗。

1 基礎埋深問題

根據國家規范基礎應該要有一定的埋置深度。一般情況下,埋深可以從室外地坪一直算到基礎底面,對于獨立的高層建筑而言,基礎埋深比較容易確定,但當今多數高層建筑與地下車庫都是相互連接的,當地下車庫基礎采用筏板基礎或設有防水底板的獨立基礎(防水底板不宜太薄)時,高層建筑的基礎埋深可從室外地坪算起,此時高層建筑地下室頂板及地下車庫頂板應按嵌固層要求設計,地下車庫應有足夠的側向剛度作為高層建筑的側限。假如不滿足以上條件的時候,高層建筑的基礎埋深應該要從地下車庫地面算起。

高層建筑通常設地下室來滿足埋深要求,主要有以下幾點優勢:

1.1提高地基承載力。當高層建筑采用天然地基時,地基承載力可進行修正。隨著基礎埋深的增加,修正后的地基承載力隨之增大,從而可滿足高層建筑對地基承載力的要求。

1.2滿足基礎埋深的要求,有利于高層建筑上部結構的整體穩定。高層建筑地下室外墻一般采用鋼筋混凝土墻,地下室頂板厚不宜小于160mm;作為上部結構嵌固部位的地下室樓層的頂樓蓋應采用梁板結構,樓板厚度不宜小于180。地下室具有較大的層間剛度,同時地下室外墻周邊土也提供了很大的側向剛度和約束。因此設地下室除了滿足建筑功能使用的要求外,有利于協調結構整體變形,調整地基不均勻沉降。

高層建筑有關基礎埋深的具體要求可參考《高層建筑混凝土結構技術規程》JGJ3-2010第12章“地下室和基礎設計。

2 樓板設計常見問題

樓板將樓面、屋面的荷載傳給其周圍的墻和梁上,再通過梁傳遞到柱上,由墻柱傳遞給基礎。而樓板結構的設計經常不被重視。樓板受到的荷載復雜且千差萬別,往往由于配筋不夠造成樓板開裂給用戶帶來很多不便和煩惱。如果對樓板設計不完善的話,很容易出現設計質量的漏洞,有可能還會存在嚴重的質量隱患。通常樓板設計中常見如下幾個問題:

有的設計人員在進行樓板設計時為了計算方便或者因為對樓板的受力狀態認識不夠,就簡單地把雙向板作用按照單向板進行計算。這樣樓板的實際受力狀態與計算假定狀態不符,導致樓板的一個方向受力過大,而另一方向受力不足,致使樓板出現裂縫。

雙向板有效高度取值偏大。雙向板的鋼筋是縱橫疊放,短跨方向的跨中鋼筋應放在下面,長跨方向的跨中鋼筋置于短跨鋼筋的上面,計算時應用兩個方向的各自的有效高度。一般長向的有效高度比短向的有效高度小d(d為短向鋼筋的直徑)。有的設計者為圖省事或對板受力認識不足,而取兩上方向的有效高度一致進行配筋計算,致使長跨有效高度偏大,配筋降低,致使結構構件存在的質量隱患,甚至可能出現開裂現象。

樓板承受線荷載時彎矩計算問題。在民用建筑中,常因使用需要在樓板上布置一些非承重隔墻,故樓板設計中,通常將該部分的線荷載換算成等效的均布荷載后,進行樓板的配筋計算。有些設計人員圖省事,錯誤地將隔墻的總荷載除以該板塊的總面積進行配筋。這樣會造成非承重隔墻分布寬度內配筋量不足,而此板塊其它部分配筋過大,這樣隔墻處樓板會出現裂縫。正確做法應按《混凝土結構設計規范》GB50010-2010第6.6.2條有關公式進行局部受壓承載力計算。

近年來由于施工圖審查及最小配筋率限制,大大的提高了板的配筋率,樓板開裂得到了

有效的控制。

3 結構設計中要遵循的基本原則

房屋結構設計的主要目的是確保建筑物安全和盡量滿足房屋使用的要求,所以設計人員在結構設計時要保證并遵循這三個基本原則:1結構合理,受力明確:包括平面規整,柱距合理。2抗震設防宜有多道防線:如框架結構適當增加剪力墻來抵抗水平力;3剛柔相濟:即能受力又能卸力;也就是強柱弱梁結構體系,地震發生時,能起到卸力降低建筑物的受損程度。總之,一個合理的結構體系,能保持建筑物的平衡,使房屋處于原始的靜態。而一個不合理的結構體系,當受到諸如地震,颶風破壞時,房屋的結構體系無法協調工作,內力不能暢通傳遞,構件和構件之間的靜態平衡會被破壞,隨之整個結構破壞。由此可見,設計人員應該努力提高自身的素養和設計水平,把建筑結構設計得既經濟又合理,使建筑的所有構件合理有序的組合在一起,變成一個有機的整體。

4 房屋建筑結構設計的基本方法

4.1結構平面設計

在繪制結構平面布置圖時,設計人員在設計前,應該對房屋地處進行考察,如果房屋地處抗震設防烈度6度或者6度以上時,設計人員在設計時應輸入軟件建模進行結構計算。

首先估計梁柱的合理截面,柱的截面由軸壓比控制,筆者認為軸壓比略低于規范規定的軸壓比最好。柱是最重要的受力構件,應適當留有余地。主梁截面一般按跨度的1/8~1/10

確定。

4.2按實際情況準確輸入荷載

在施工圖審查中,經常發現少輸入或者漏輸入荷載的情況。荷載輸入錯誤造成構件受力和實際不符,這是十分危險的,設計人應充分重視這個問題。

4.3帶坡屋面的屋頂結構圖

當房屋是坡屋面時,坡屋面的結構的處理方式有梁板式和折板式。梁板方式適合用于房屋平面不規則,房屋板跨度較大,屋面坡度和屋脊線轉折比較復雜的坡屋面。而折板方式適合用于相反的條件。這兩種方式的房屋板都是偏心受拉構件。房屋板在配筋時應該有部分或者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。另外,房屋梁板折角處的鋼筋的布置應該有相應的大樣圖。關于坡屋面板的平面畫法,設計人員通常采用剖面示意圖和大樣詳圖的表示方法相結合,這種方法使施工人員更加準確理解圖紙。正確的繪圖和設計的關鍵是設計人員對設計知識的掌握程度和設計時的原則,所以結構設計者首先要具備一定的空間概念和正確理解建筑圖紙及構造做法。有時屋面的起坡會使閣樓層的部分墻體比較高,所以設計人員要結合門窗頂設置圈梁來降低墻的計算高度。

4.4大樣詳圖

在建筑詳圖的基礎上,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。

4.5樓梯設計

樓梯平時是建筑物的垂直通道,災害發生時又是逃生通道。汶川地震中,由于樓梯設計不合理先于建筑物坍塌,造成了許多血的教訓。梯板受力十分復雜,是一個同時受彎受扭受剪的構件。設計時除了選擇樓板合理的厚度注意樓梯撓度的控制,以應改變以往的分離式配筋為雙層配筋,加強支座連接錨固。梯梁的高度要注意梯間盡空的要求,位置也要盡量和上下樓層相統一。如果加梯梁后不滿足梯間的盡高要求可以使用折板樓梯。

對框架結構,樓梯構件與主體結構整體現澆時,梯板起到斜撐作用,對結構剛度,承載力,結構整體規則性的影響比較大,應參與結構整體抗震計算。對于剪力墻結構,框架-剪力墻結構,樓梯構件項對于主體結構影響較小,可不參與整體計算。

4.6基礎設計

房屋基礎的混泥土強度選擇必須符合相關規范符合及房屋的結構耐久性的要求。一般不應小于C20。另外,基礎的配筋也要滿足最小配筋率,在進行條基交接部位的鋼筋設置時,設計人員應該畫出詳圖或者是選用標準圖,便于施工人員理解。需要注意的是,條基交叉處的基底面積不能反復的利用,并需要注意調整基礎的寬度。當房屋局部墻體中有較大荷載時也需要調整基礎的寬度。在設計基礎圖中的構造柱時,應當在基礎平面圖中標示清楚。

5 結語

工作中,建筑結構設計人員應該努力學習專業知識,熟悉國家規范及地方相關規范。明確自己的責任,提高對結構設計質量安全問題的認識,多向經驗豐富的同行學習,積累結構設計的工作經驗,精益求精,努力提高施工圖的設計質量,使設計圖紙更加干凈整潔,清楚明了,安全,合理。

參考文獻:

[1]徐國華. 建筑結構設計的基本方法及注意事項[J].科技咨詢導報,2007(11).

篇4

關鍵詞:房屋建筑結構;設計;優化技術

1房屋建筑結構設計中的優化技術概述

房屋建筑結構設計中的優化技術主要是指在保證房屋建筑質量的條件下,在盡量降低成本的條件下,通過優化設計方案,完成房屋建筑的結構設計。對房屋建筑結構進行優化設計,一般分為主體結構的優化和子結構的優化。從部分結構設計優化方面來分,又分為上部屋頂結構設計、中部主體結構設計和下部基礎結構設計。此外還包括建筑結構選型、建筑結構受力設計、建筑結構的布置設計等內容。總之,要以房屋建筑的主體性結構為主,在保證設計滿足房屋建筑質量與安全的基礎上進行優化。同時,要注重工程造價,這對建筑企業的經濟效益具有重要作用。不能盲目追求結構設計的優化,要在合理的資金投入范圍內,既滿足房屋建筑的實際居住需求,又兼顧房屋的美觀程度。在優化過程中,要對房屋建筑結構進行科學分析,有針對性地進行。

2房屋建筑結構設計中優化技術的意義

在房屋建筑工程結構設計中,保證建筑工程的質量是關鍵。在保證安全與質量的基礎上,對建筑結構進行整體分析、考量,對相關數據信息進行綜合評價,找出結構設計上的不合理之處,或者在結構設計上尋求創新,采取有效、有針對性的優化措施,不僅能夠使房屋建筑的結構更加科學、合理,在一定程度上還會降低施工成本,降低了整個工程的造價,有利于提高建筑企業的經濟效益,促進建筑工程的不斷發展。

3房屋建筑結構設計中的優化技術應用具體分析

3.1房屋建筑基礎結構的優化設計

在房屋建筑結構優化設計中,首先就是地基的優化設計。地基結構設計是整個結構設計的基礎,這是保證建筑工程順利進行設計與施工的關鍵。特別是在建筑行業發展迅速的背景下,市場競爭越來越激烈,相關政策制度對地基結構設計的要求也越來越高,為了保證建筑工程的性能,滿足人們的實際需求,需要相關設計人員認真考察建筑區域的實際情況,同時結合建筑物的實際情況,科學、合理地制定地基結構設計方法,對此進行優化設計,力求選擇造價最低、性能最好、結構設計最優的方案進行施工。

3.2案例分析

對于地基基礎結構的優化設計,首先,要科學地選擇合理的設計方案,如果是樁基礎,樁基類型要根據施工場地的具體地質條件來選擇,在保證設計質量的同時,盡量降低造價。對于樁端持力層進行仔細分析、比較,最后確定最佳的方案。3.2.1案例1某工程位于福州市晉安區鼓山鎮化工路北側、東山路西側,方位示意見圖1,根據相鄰地塊已施工完基礎項目的判斷,采用管樁的造價比沖孔樁的造價高。因此,前期慎重樁基選型極為重要,可以從以下幾方面綜合考慮。1)根據地質提供的資料初步計算,判斷管樁和沖孔樁的經濟性。地質土層分別為:①雜填土,厚度1.5~3.60m;②粉質黏土,厚度0.60~6.50m;③淤泥,厚度4.50~10.20m;④含碎石粉質黏土,厚度0.80~5.10m;⑤粉質黏土,厚度1.20~14.40m;⑥淤泥質土,厚度2.20~7.80m;⑦卵石,厚度0.90~6.10m;⑧全風化花崗巖,厚度1.30~8.30m;⑨砂土狀強風化花崗巖,厚度1.90~29.60m;⑩以下為碎塊狀強風化巖及中風化巖。2)采用PHC500-125AB管樁(承載力特征值2400),根據項目部提供的造價大概為145元/m,由于存在卵石層,管樁無法穿透,后期補樁30根,而且淤泥層厚度超8m,違反省標規定,因此,必須采用水泥土攪拌樁固化土層。見表1。2)采用800灌注樁(施工方式不討論),持力層為中風化層,并使用后注漿工藝,且參考其他項目承載力特征值取5000,見表2~3。4)由于現場地面有較多的雜填土,地面上存在較厚的淤泥,管樁走機需采用地面處理,按工程部提供的數據,現場換土的平均深度為2.5m,挖方的價格為70元/m3,磚碴回填為40元/m3,以5#的施工范圍(1500m2)計算,總費用為42萬元。5)從工期考慮,管樁施工日期為8月17日~11月12日,將近90天,灌注樁按照平均3天一根,5臺機,大概需要70天,時間也相近。綜上所述,152-65-27.4-42=17.6萬元,雖然管樁比灌注樁便宜,但是管樁在施工前,需要對場地進行處理,施工工期反而比灌注樁長了,考慮整個工程的貸款利息,采用灌注樁反而節約成本。3.2.2案例2天津市某項目對于高層地庫頂板結構方案問題進行了優化處理,減少地庫土建投資約15元/m2,造價經濟,施工方便,效果美觀。1)天津地區一般做法。目前地下車庫設計中一般選用兩種樓蓋形式:梁板樓蓋和無梁樓蓋。梁板樓蓋體系簡單,計算軟件模擬度高,天津地區建筑結構樓面采用梁板結構較多。2)本項目結構優化做法。地下車庫一般頂板荷載較大,抗側力要求較低,設備管道較多,無梁樓蓋較之傳統的梁板結構體系具有建筑效果好、有效降低地下室層高、方便設備安裝等優點,非常適合采用無梁樓蓋作為地下車庫頂板。本項目施工圖開始前,選取標準5跨8.1×8.1(m)網格進行計算,我們對采用兩種結構方案的地庫頂板結構做了詳盡對比,見表4。3)成果。通過以上對比可以看出,若采用無梁樓蓋方案,則采用350mm板厚+700mm柱帽的無梁樓蓋結構最為經濟。在有消防車荷載作用下,梁板結構較無梁樓蓋結構節省10元/m2,在無消防車荷載作用下,梁板結構較無梁樓蓋結構造價高出10元/m2。但有消防車荷載的地庫所占面積比例較小,且采用無梁樓蓋方案,地庫層高可由3700減至3500,可減少土方開挖、降低豎向構件等成本,根據以往的經驗數據分析,如果地庫層高減少200mm,則可減少地庫土建投資約15元/m2。天津地區由于地下車庫內采暖與通風排煙管道較多,且因嚴寒天氣給水、中水及采暖管路均需做保溫,管路較多及保溫厚度等因素對車庫的層高影響較大,通常天津地區地下車庫層高在3600mm以上,本項目無梁樓蓋方案層高為3500mm,在天津地區已達到較高水平。采用350mm板厚+350mm柱帽的無梁樓蓋方案,造價上較經濟,施工也較方便。施工完工后建筑效果較為美觀。

4結論

綜上所述,房屋建筑結構設計中應用優化技術,是我國建筑行業快速發展的實際需要與具體要求。建筑設計人員要不斷提升自身的專業設計能力,根據建筑工程的實際情況,有針對性地采用合理的優化技術,對建筑結構進行優化設計,不斷提高設計水平,促進建筑行業健康、穩定發展。

參考文獻

[1]徐凌云.探討房屋建筑結構設計中優化技術的應用[J].中國房地產業,2016,31(15):91-92.

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關鍵詞:房屋建筑;結構設計;必要性

中圖分類號:TS958 文獻標識碼: A

引言

隨著國家經濟的發展,各行各業對于建筑房屋的需求和人們對建筑的觀念改變,使得我國的建筑行業突飛猛進地發展起來。然而高層房屋建筑結構設計方面存在諸多問題,造成設計過程中安全性和經濟性不能有效的把握。我們必須重視這些問題,并探尋恰當的解決方法,以促進我國高層房屋建設工作的穩定發展。

一、建筑結構設計的特點

(一)結構設計的延性特點

在建筑物使用的過程中,由于受到地震、風力以及沉降等因素的影響,建筑會發生一定的變形,尤其是一些高層建筑。為了避免高層建筑由于變形而發生損壞甚至倒塌現象,我們在對建筑結構設計的時候,需要采取一些措施使建筑物具有一定的結構延性,從而確保建筑結構的安全性。

(二)結構設計的水平荷載問題

一般來說,在對一些低矮的建筑進行設計的時候,我們主要考慮的是豎向的荷載因素,而在一些高層建筑中,雖然豎向的荷載控制非常重要,但是,水平荷載則起著主要的決定性作用。鑒于此,在對一些高層建筑結構進行設計的時候,我們不僅要考慮豎向的荷載控制,更要注重水平荷載的影響,通過提高建筑結構水平荷載能力,進而增強建筑結構的穩定性和安全性。

(三)結構設計的抗震特點

近年來,由于受到多種因素的影響,地震動發生頻率增多,對建筑造成了嚴重傷害。因此,現代建筑對抗震性能的要求也比較高。在這種形勢背景下,為了順應時展潮流和滿足現實發展需要,我們在對建筑結構進行設計的時候,還要考慮抗震要求,使建筑結構的質量達到小震不壞和大震不倒的標準,通過提高建筑結構的抗震性能,從而減少地震等自然災害對建筑的毀壞。

(四)結構設計的側移變形問題

目前,為了節約有限的土地資源,高層建筑已經成為現代建筑發展的一種趨勢。高層建筑的水平荷載比較大,并隨著建筑高度的增加而增加,在一些因素的作用下,高層建筑就會發生一定的變形,使建筑的安全性大大降低。因此,在建筑結構設計的時候,我們要提高建筑的強度,使它具有良好的強度和剛度,有效控制側移變形的發生。

二、建筑結構設計中的重點

(一)混凝土結構設計

在建筑工程施工中,鋼筋混凝土是主要的施工材料,因為其承重效果好并且性價比較高,所以得到了廣泛的應用。在進行混凝土結構設計的過程中,如果設計的不夠合理,在施工的過程中可能會出現裂縫,影響到建筑結構的穩定性。此外,如果初期的設計比較合理,但是在結構說明中并沒有對數據進行確切的標注,在后期施工中也會影響到結構的穩定性,這是混凝土結構設計中的重點。

(二)基礎結構設計

基礎結構包括地基以及其它基礎構件,基礎工程的質量直接決定了上層建筑的質量,因為基礎結構需要承受整個建筑物的荷載,并且基礎結構屬于隱蔽工程,所以結構設計水平非常關鍵。在基礎結構設計階段,要對施工現場進行詳細的地質勘察,獲取準確的數據資料,對于土質狀況進行詳細的研究,然后科學合理的制定出結構設計方案,為整個建筑打下堅實的基礎。

(三)砌體結構設計

砌體結構較為常見,且種類繁多,針對于各種不同的砌體,其設計重點也有所不同。一般而言,對于混合承重結構,其砌體主要為底層框架結構,其組織體系的動力性能不同,因此抗震性能較差,如果應用于橫墻承重,需要保證橫墻具有一定的剛度;而應用于縱墻承重,則需要保證縱墻的抗彎能力。以上所列舉的,僅僅是建筑結構設計中的部分重難點,為了有效提高建筑結構設計的水平,我們除了要保證在鋼筋混凝土結構、基礎結構、砌體結構的設計上按照標準開展工作,還應該通過以下的措施,全面提升業務素質能力。

三、提高建筑結構設計水平的有效措施

(一)在房屋建筑施工前進行嚴密的房屋結構設計

在房屋建筑的具體施工前夕,需要進行專業的房屋建筑結構設計,要對房屋建筑地點的地形及地貌進行勘探,對當地的巖層及水文情況也要做到了解與把握,對地質的特殊問題要進行避免與修正,保證房屋建筑結構設計的嚴密性,使房屋建筑結構設計圖紙對施工能夠產生巨大幫助,推動接下來的房屋建筑施工的有條不紊。對于房屋建筑工程師來說,一份好的結構設計是完美建筑的基礎,是其建筑設計專業素質的最好體現,在進行施工前的結構設計有利于房屋施工的順利進行,對我國房屋建筑結構設計技術的發展也有著幫助。

(二)鋼筋錨固問題的分析

解決鋼筋的錨固是為了增強混凝土與鋼筋的連接,將鋼筋包裹在混凝土中使建筑物更為牢固。鋼筋的錨固長度一般是指梁、板、柱等構件的受力鋼筋伸入支座或者基礎中的總長度,鋼筋錨固中既需要嚴格規范其長度,又對其強度進行了嚴格的要求。由于鋼筋錨固與剪力墻的施工質量直接相關,就需要將剪力墻的設計與鋼筋錨固,結合在一起,將二者放在一起加以分析,找到同時有利于二者的施工條件與施工手段。鋼筋錨固問題的解決可以實現剪力墻與鋼筋錨固的完美結合,使其基本不會出現問題。

(三)做好計算結果的分析

目前結構設計多為軟件計算,且種類比較多,不同的軟件易和不同的計算方法都會導致不同的結果。設計前應全面了解程序的適用條件和范圍,熟悉設計規范,讓計算機作為輔助設計。設計過程中容易出現錯誤,如人工輸入錯誤;軟件本身有缺陷;結構的實際情況和程序的不符等,都會導致計算結果不準確,所以設計師計算完成后,應對電算結果認真分析審核,做出準確的判斷。

(四)回填土質量控制

回填土是指在完成基本的地下建筑工程后,在其空余的部分填入的土。對于回填土的使用需要考慮其最大粒徑、含水率及虛鋪厚度等,而且必須要達到設計及施工要求規范。在填土過程中還需要對其施工條件加以控制,根據施工工程特點、填土方土料的種類等確定回填土工程中的一些參數;在填土前應當做好驗收,確保前期工程已經完成并且不會出現任何質量問題;在開始施工時需要做好水平高程標志的布置,以便更好的確定填土位置及填土進行的程度。這一過程在整個建筑結構設計中占據著極其重要的地位,而且只有回填完成后才可以進行下一步工序。

(五)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)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。

(六)建筑結構體系設計和選取

在選取結構體系時必須針對所設計的建筑實際情況進行評估分析,只有正確選取結構體系才能設計出經濟合理的結構,目前高層建筑多采用鋼筋混凝土結構,其結構體系主要有框架結構、剪力墻結構、框架剪力墻結構等,對于高層建筑來說主要以剪力墻結構和框架剪力墻結構為主,對于低層建筑則多采用框架結構,框架剪力墻結構體系中以剪力墻作為主要抗側力構建,而承受絕大部分水平荷載;而框架部門則主要承受豎向荷載,框架剪力墻結構中框架和剪力墻兩者共同受力,合理分工,而剪力墻布置應均勻設置在建筑物的周邊、電梯間等部位,由于該結構以框架結構為主,剪力墻為輔助,這種結構體系適用于25層以下的建筑,最高不宜大于30層,剪力墻結構是用鋼筋混凝土墻板來代替框架結構中的梁柱的,剪力墻作為豎向承重和抵抗側力的結構,全部承受結構的豎向和水平力,這種結構體系通常采用平面布置形式,由于剪力墻受豎向荷載和水平荷載共同作用,剪力墻應雙向或多向布置,同時由于該結構全部由剪力墻組成,其剛度要比框架剪力墻結構更好,該結構體系常用于40層以下的高層住宅建筑等,而且該結構高寬比不宜大于6,其高度也應考慮抗震要求。

結束語

在我國的建筑結構設計中,需要嚴格按照國家的建筑標準與法規來進行。建筑工程設計人員需要深入了解各種標準要求的實質,嚴格按照規定進行設計,而且后期施工也不可以偏離建筑設計成果。此外,還需要對建筑結構設計進行經驗總結,結合實際情況靈活的對其進行應用。建筑結構設計是建筑工程施工過程中的重要的一個環節,會直接地影響到建筑質量與經濟消耗,所以對于建筑結構設計中有關問題的探討是十分有必要的。

參考文獻:

[1]胡方亮.建筑結構設計的特點及設計原則與安全性分析[J].江西建材,2014,24:26.

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1房屋建筑結構設計中需要遵循的原則

 

房屋建筑的結構設計是一項較為復雜的系統工程,需要多方面的努力與配合,設計人員也要遵循幾個原則。一是,在進行結構設計的過程中,設計人員一定要從整個房屋建筑工程的整體著手,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;二是,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,容易在施工過程中遇到設計與實際情況不符的問題。

 

2房屋基礎設計的選型

 

房屋建筑基礎的選型應根據上部結構、工程質地、抗震防備要求、施工條件、環境因素以及周圍建筑物等多方面因素綜合考慮來最終確定。應選用整體性能高,能滿足地基承載力和建筑物允許變形要求的基礎形式,最好能調節不均勻沉降。房屋建筑結構設計中有幾種常用的基礎設計形式如下:

 

(1)獨立基礎

 

獨立基礎通常被用于柱下基礎中,由于柱荷載偏心距的不同,因而其基礎斷面有矩形及方形之分。如果柱距很大,使用獨立基礎會得到較高性價比,是其他基礎無法比擬的。如果建筑的框架體系為多層上部結構,就最宜使用獨立基礎。同時,在諸多民眾建筑中,獨立基礎使用較多,效果也很明顯。

 

(2)墻下條形基礎

 

實際中,混凝土剛性基礎較為普遍,由于混凝土具有很高的抗壓性能,但因為其抗拉及抗彎效果一般,也被用于壓縮性小且地基承載力較好的中小型民用建筑中。其優點為使用方便,成本投入低,可根據實際情況隨意使用。另外,如果建筑地基不夠均勻或承載力小,上部結構所需承載力又大,便可以使用鋼筋混凝土柔性基礎。這種基礎適用于基礎埋深很大,并且設有地下室的建筑。

 

(3)樁基礎

 

樁基礎的特征一般為沉降量且承載力大。如果地基強度不夠或者有變形情況發生,便可以使用樁基礎。其適用情形主要包括:①建筑物其地基承載力較小,其上部機構載荷很大,且在建筑物下部其土層堅實,可以為樁端提供一定支持力;②建筑物淺基礎沉降量無法滿足實際要求,哪怕進行處理也于事無補的情況下;③建筑物本體很重要,地基承載力很高,但由于對建筑物本體沉降力要求很高,便可以酌情予以采用;④建筑物底部土層很薄,土質很差,出于土方量的限制,在不能使用條形基礎的情況下,酌情考慮使用鉆孔灌樁法。

 

(4)柱下條形基礎及十字交叉基礎

 

如果建筑物地基承載力很小,上部結構又需要載荷力很高,這就對基礎形式的選擇提出了更高要求。因而,在這種情況下,柱下條形基礎得到了廣泛應用。這種基礎形式的特點為:剛度大,對沉降的均勻度可適當調節,經常被用于柱間距不大的情況。而十字交叉基礎則適用于柱荷載較大而地基承載力較小的情形,既定目標很容易完成,但在實際中卻不能隨意應用。

 

(5)鋼筋混凝土筏片基礎

 

這種基礎以梁板式及筏板式為主,如果建筑物基礎底面積出現重疊,且基地承載力較弱及基礎間空隙小的情況。筏板式基礎一般在地板結構多且在有地下室的建筑中使用較為普遍。同時,筏板基礎的選擇還可以根據建筑物載荷情況進行選擇。其優點為:剛度好,對沉降的均勻度可適當調節。盡管筏板基礎使用廣泛,但還需要根據實際予以選擇。

 

3房屋建筑結構基礎設計中應注意的問題

 

目前,我國的房屋建筑結構設計的發展現狀從總體上來看還是十分不錯的,但是,仍有諸多還不夠成熟和完善的地方,還需要不斷地在發展過程中進行適當的補充和完善。尤其是在房屋建筑結構設計中的基礎設計過程中,還需要注意以下幾個方面的問題。

 

(1)環境溫度對建筑結構的影響

 

在進行建筑結構設計時,還需要對混凝土基礎產生影響因素予以考量,比如周邊環境溫度等。我們常見的混凝土基礎出現裂縫,其主要原因就是由于環境溫度不適宜造成的。比如,保溫層失去作用、暴雨或者溫度驟降等,都會在混凝土表現與周邊環境之間造成溫差,由于其應力時間較短,很容易導致混凝土表面出現裂紋。因此,伸縮縫的設置極為關鍵。而在伸縮縫設置上,必須按照設計標準進行,不能貪圖施工或者設計上的便利將其用后澆帶予以替換。同時,在設計中要時刻關注環境溫度可能對建筑結構造成的影響,對其進行精準計算后來確定伸縮縫的設定標準,以符合環境要求。在設計方案編制上,對于伸縮縫的要求明確說明,必須選擇適合的填充材料及制定切實可行的安裝方案。

 

對于建筑物的頂層保溫及隔熱也需要采取有效措施,可使用溫度筋的辦法,在受溫度影響較大的位置予以配置。

 

(2)各因素對地基與基礎設計的影響

 

在進行建筑物基礎設計及地基設計中,由于很多因素均可對設計方案造成影響,因而,應根據實際需要對現有因素進行考量。第一,應結合實際勘測及地質檢測資料,對現場實際地質構造及地震情況等予以分析及了解,將獲得的環境及氣候數據等引入設計中,并以此為基礎進行基礎設計,盡可能將各種因素可能產生的影響降至最低;第二,由于地基土質較差,在使用換土墊層方式予以處理時,必須結合當地地質勘查情況,對土層厚度及其構造予以了解,以便對墊土厚度進行精準計算,在其厚度及寬度上,要滿足經濟性及安全性要求。在土質選擇上,一般以強度好的沙礫為主,以提升土層穩定性。

 

4結語

 

總之,房屋建筑結構設計中的基礎設計是一項較為系統復雜的工作,在建筑結構設計中的起著舉足輕重的作用。作為設計人員,做好房屋建筑結構設計中的基礎設計是確保房屋建筑工程質量的關鍵。這就需要設計人員不斷地探索與發現,既要立足于建筑物整體,把握好關鍵部位、關鍵環節的設計,又要注重細節的考慮,掌握科學的設計理念,從而打造出科學合理的基礎結構設計,進而提升建筑物的整體設計質量,維護居民安全。隨著我國經濟的進一步發展,現今的建筑結構基礎設計已遠遠不能滿足時代的要求,還需要廣大實踐者和理論家進行不斷探索,從根本上確保設計質量,進而確保房屋建筑工程質量。

 

參考文獻:

 

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[4]周鈺涵。房屋建筑結構設計中基礎設計探討[J].科技創新與應用,2015(07)。

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關鍵詞:結構設計優化;房屋建筑;原理;作用

1引言

經濟的前進發展,促使精神物質需求逐步提升,對建筑的標準也超過了實用性和安全性,并對建筑外觀提出全新的標準。為此,設計師將設計是否有利于施工操作、是否屬于提升房屋結構、是否包含美學價值等劃入考量范圍,促使房屋水平有所提高。

2結構設計優化的基本原理

結構設計優化的基本原理為著手項目結構設計活動時,除應思量建筑安全系數和實用功能,也應強化美學價值。換而言之,即借助可行、合理的設計,打造完美、理想型設計作品。對于房屋工程而言,結構整體與分部結構優化設計為結構設計優化最為重要的兩個應用層面,而結構設計優化具體涵蓋圍護結構方案、細部設計與屋蓋系統方案。若要進一步細化,則可劃分為造價分析、選型和受力分析等。在具體的實施過程務必要依據實際情況來確定,盡可能達到建筑整體價值最高。在舒適安全的基礎上,建筑師應主動順應時代潮流,主動實施結構改進和創新。待設計結構時,應在總體上滿足設計師提出的設計理念,基于這一基礎,保證平面布置對稱與合理,全面縮減剛度中心和質量中心的差別;盡可能保證不讓建筑物基于水平壓力出現驟然扭轉現象。同時,縱向布置需在迎合功能標準的基礎上,盡可能把縱向承重構件展現出上下貫通這一狀態;為降低設計和結構剖析難度,最好不要應用轉換層。

3結構設計優化的主要作用

3.1降低建筑成本

將結構優化技術和傳統結構設計對比發現,前者不僅在成本方面取得顯著改善,還在質量層面獲得顯著效果。對于高樓層和多層樓層,在實際建設過程,其中樓層越高,則層數也越多,且樓層面積越大所對應的占地面積卻不太大,顯著縮減了工程成本,但所面臨的難度下述較高,除應權衡樓層距離,也應思量房屋承重。而多樓層用戶無需考量這一問題,占地面積相對偏廣。同時,建筑成本的提升表明建筑面積出現了不必要的浪費。從這兩者進行考量,建筑商一般價位傾向高樓層方案,既節約成本還提高利益,進而對房屋結構提出了全新的要求。

3.2結構設計優化的呈現

著手房屋結構設計活動時,除應思量房屋的主要作用和基本安全,也應保證房屋外觀理想和美觀。在房屋設計優化中,最主要的問題便在這里,借助最直觀方案美化房屋,且安全可靠。而這對房屋設計師也提出較高的要求,在確保建筑可靠的基礎上,從視覺上呈現出一種美感,為此,在具體的設計工作中,設計師需積極創新,依托平面設計圖融入一些新穎的想法,讓平面盡可能做到整齊與可靠性,全面縮小質量中心和剛度中心之間的差異,以此來讓建筑基于高承壓作用也不會出現扭曲變形,另外在豎向布置中保證承重構件可上下貫通,最好不要應用轉換層,規避結構和設計麻煩。

4結構設計優化的實際應用

4.1前期準備

4.1.1構建安全監管體系

當前,建筑項目監管即便有所改善,但在建筑項目中所投入的監管力度不足,極有可能出現安全事故。其中房建結構設計開展方案施工時需加大在房屋建筑項目中的監管力度,保證施工安全和建筑質量,規避重大事故。為此,應強化安全監管,提升監管力度,合理運用,有針對性勘察,構建監管范圍寬廣、理想的監管,確保結構設計優化可全面發揮自身的作用,讓結構設計能夠穩步進行。

4.1.2強化日常監管

專業水平提升與專業化強化,讓質量安全監管除應關注施工現場,也應重視工程整體,其中監管程序的完整性影響各每一個環節的監管工作,可將質量安全事故降低到最低程度。強化質量監管,優化施工行為,針對各個環節實施嚴密的安全監管,參照規范化程序穩步建設,讓建筑工程每一個單位均具備安全意識,肩負質量安全責任,認真行事,全面遵守各項法規,確保結構化設計能夠順利實施;

4.1.3編制適宜的結構設計方案

結構設計方案挑選與房屋建筑工程的開展情況密切相關。設計人員面向房屋建筑開展結構設計活動時,應全面思量結構的科學性與有效性。圍繞房屋建筑進行綜合性調查,參照建筑物的結果科學設計,讓結構設計優化能夠最大限度地發揮自身的效果,最終達到預期效果。

4.2實踐應用

4.2.1與工程成本之間的聯系

結構設計優化落實可控制房屋建筑自身的過程成本。由于房屋建筑整體面積擴大,對應高度增加,其土地占用面積并不大。結構設計優化所用技術全面運用材料性能,有機整合內部結構的每一個單元間,除保障適用性與美觀性外,還節約了施工成本,增強了結構性能;

4.2.2與土地用地之間的聯系

建筑工程的落實,離不開所占土地面積數,總建筑面積即各屋建筑面積相加的總和,但樓層層數增加可能會縮減房屋所占面積,擴大房屋建筑高度和房屋這兩者的間距,為此,土地用地一般不依房屋建筑高度的提升而遞減,不呈現出反比例關系。但結構設計優化卻能夠依托房屋實際,改善結構設計,有效拓展房屋空間,增加實用性,提升整體協調性,迎合結構需求;

4.2.3概念設計輔以細部結構設計優化

把概念設計應用到不存在可靠數據的設計活動中,利用數值充當參考,發揮輔作用,同時,在設計過程有效應用優化技術,強調細部優化和地基設計,改善建筑結構。把概念設計和細部結構設計加以整合,讓房屋結構設計穩定、安全和舒適,進而獲取可觀的經濟效益。

5結語

對房屋建筑而言,結構設計優化尤為重要,可大幅縮減房屋工程造價,有效運用施工材料,統一協調內部結構,全面迎合人們的基本需求,還可提高經濟效益。為此,我們應明確結構設計優化的基本原理,重視實踐應用,并靈活利用。

作者:殷利 單位:浙江翰城建筑設計有限公司

參考文獻:

[1]韓飛.結構設計優化在房屋建筑結構設計中的應用[J].山東工業技術,2016,(5):90~90.

[2]胡天水.房屋結構設計中的建筑結構設計優化[J].中華民居,2015,(12):45~46.

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關鍵詞:房屋建筑;房屋結構;設計

前言:

現今社會已經步入知識經濟的時代,人們的生活水平也不同程度的得到提高,房屋建筑設計技術也隨之而得到發展。人們生活水平的提高,也對我們建筑技術提出了更高的要求,在我們不斷鉆研和完善房屋建筑結構設計技術的時候也會遇到許多不同的問題,房屋建筑結構設計技術可以說是在問題的解決過程中得到進步的。下面就實踐中遇到的問題和應對策略在下文中展開論述。

1 房屋建筑結構設計的基本方法

房屋建筑結構設計是房屋建筑的基礎,建筑工人都是根據這些設計圖紙進行施工的,因此設計人員對此必須要有嚴謹認真的態度,從而做到對設計圖紙的規范而合理的要求。大致上,我們可以把房屋建筑結構設計的方法分為5種。

1.1 繪制結構平面圖

在繪制這類平面圖時,對于是否需要輸入結構軟件,進行樓體建模,關鍵取決于建筑物所在地抗震設防烈度的大小。若抗震設防烈度值為6時,那么根據有關規范,是可以不進行界面抗震驗算的,但設計仍必須符合有關的抗震措施要求。當然,如果設計的時間允許,最好還是可以建模,因為軟件有一個優點,就是可以進行荷載導算。如果抗震設防烈度為7度以上,那么建模就是必須的。

1.2 繪制屋頂結構圖

繪制建筑屋頂結構圖,是便于施工人員更好地理解和把握建筑的方法。因為當建筑物呈現不同的形狀時,其結構的處理方法也不同,主要有梁板式與折板式兩種。對于建筑平面不規整,板跨度較大、屋面坡度及屋脊線轉折復雜的坡面采用梁板式較好;相反,則適宜采用折板式。結構設計者必須對空間概念有一定的把握,爭取理解建筑圖紙的設計意圖,才能設計出有利于施工的圖紙,提高工程的質量。

1.3 繪制大樣詳圖

大樣詳圖可以建立在準確無誤的建筑詳圖基礎之上,也可以利用以前的詳圖來進行局部改制。這一階段需要設計者在保持建筑外形不變的前提下盡量使結構合理和施工方便。標高和外形尺寸也一定要和建筑專業協調一致。

1.4 繪制樓梯圖紙

樓梯圖紙的繪制中,要注意梯板和梯梁的位置處理。要注意控制梯板的撓度,梯梁的梁下凈高度要滿足建筑的要求,局部不合適應該采用折板樓梯,使用這段樓梯的時候應該要注意其鋼筋在內折角處要斷開并且分別錨,以防止局部的應力集中。此外,還要注意一下樓梯下的凈空、梯板寬度以及首段梯板可能沉降的問題等。

1.5 繪制基礎圖紙

混凝土的標號選擇,必須要符合結構耐久性的要求;基礎配筋也應該滿足最小配筋率的要求;條基交接部位的鋼筋設置應有詳圖或選用標準圖。基底面積不能重復使用,注意調整其寬度。

2 建筑結構設計的類型與基本內容

2.1建筑結構的類型

建筑物有各種不同的使用功能要求,因此有許多類型及分類方法。根據建筑物的用途,可以分為工業建筑與民用建筑。根據建筑物的層數,可以分為單層、多層、高層和超高層建筑。建筑物根據所使用的結構材料可以分為:木結構、砌體結構、混凝土結構、鋼結構和混合結構等。建筑物根據其結構形式,可以分為排架結構、框架結構、剪力墻結構、筒體結構等。

2.2建筑結構設計的基本內容:

2.2.1結構設計的程序。建筑物的設計包括建筑設計、結構設計、給排水設計、暖氣通風設計和電氣設計等。每一部分的設計都應圍繞設計的四個基本要求:即功能要求、美觀要求、經濟要求和環保要求。建筑結構是一個建筑物發揮其使用功能的基礎,結構設計是建筑物設計的一個重要組成部分,主要包括以下四個過程:方案設計結構分析構件設計繪施工圖。

2.2.2建筑物結構設計的要求。為保證建筑結構的可靠度達到設計要求,在設計中,必須遵循以下要求:(1) 計算。內容:結構構件應進行承載能力極限狀態的計算和正常使用極限狀態的驗算,如直接承受動力荷載的構件應進行疲勞強度驗算;(2)結構上多種作用效應同時發生時,應通過結構分析分別求出每一種作用下的效應后,考慮其可能的最不利組合;(3)抗震設計:我國的抗震設防烈度為6至9度,建筑結構根據所在地區的烈度、結構類型和房屋高度采用不同的抗震等級。對應不同的抗震等級,有不同的計算和構造要求。

3 應對策略

3.1 對于房屋建筑結構設計中,最主要最核心的就是設計人員,因此要提高房屋建筑結構設計的水平,設計人員首當其沖。相關設計人員對于國家現行的設計規范、規則以及技術標準等有相當程度的了解和把握,并且不斷提高自身專業水平和道德素質修養。在經濟高速發展的今天,不可避免的有那么一部分設計人員為了追求高效益、趕進度而忽視了質量的要求,在設計過程中不斷地出現或有意放縱錯、漏、碰、缺等問題。為此,應該要加強對于房屋建筑結構設計專業人員的對我國該行業里相關法規的學習,并且嚴格落實設計人員的考核工作,從圖紙上把好技術關。

3.2 在工程實施的過程中,相關的設計人員一定要進行定時定量的實地考察,設計人員所設計的建筑方案必須要滿足當地的實際建筑條件,采用先進準確的科學技術來設計房屋建筑的框架結構,設計時應注意避免采用不規則的結構設計。如果遇到特殊要求或者特殊條件,不得已采取不規則結構設計時,也應該要盡量使該設計符合建筑物結構的實際受力要求,并且通過構建建筑模型進行受力分析,也相對應地采取有效的手段加強抗震設防的力度,保證工程的安全性。

3.3 盡管現代高速發展的經濟社會對于高層建筑結構有著迫切的追求,但是企業不能隨波逐流,盲目地去追求高的經濟利益,而忽視建筑設計的安全和質量。在房屋建筑設計的實際操作時,要遵循實事求是、具體問題具體分析的原則,而不應為了企業個人的利益,而設計建造一些危險建筑,罔顧人民群眾的生命財產安全。在設計現行比較熱門的異形柱結構時,更要格外注意對于房屋高度的計算,要使得所設計的建筑盡可能地保持規則性和注意保證房屋的抗震性能。

3.4 在設計房屋的框架結構時,要明白結構是影響房屋抗震性的主要因素之一,若在設計時,單純地考慮建筑物縱向框架結構的設計和發展,將會致使實際操作中出現建筑物梁的支座負筋、跨中縱筋和箍筋的配筋值均不足等的現象出現,故此,設計人員在設計圖紙時要注意把握建筑縱向橫向的框架結構的協調性,不應過分注重某一方面的發展,而使得建筑的平衡和安全性出現隱患。

3.5 建筑施工的過程中,采用國家規定的符合標準的建筑材料也是保證建筑設計安全的一項重要指標,避免因為建筑用材的問題而出現豆腐渣工程,使得工程的經濟利益受損,人民的生命財產受害。

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