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房屋设计方法样例十一篇

时间:2024-02-29 16:25:58

房屋设计方法

房屋设计方法例1

Abstract: In recent decades, China's economic and social development by leaps and bounds, city urbanization advancement. Residents are also increasing demand for quality of life, at the same time people in housing construction quality and environment also have a significantly improved. The structural design of housing construction quality will effect on building the strength level and the use of housing performance. In this paper, combined with field work experience the author for many years, the design principle and the design method according to building structural design process are described, and expect to have certain reference function for the architectural design work.

Key words: Housing construction; design principle; method

中图分类号:TU3 文献标识码:A文章编号:

经济的高速发展必然会对其他的相关行业和领域产生积极的推动作用,建筑行业正是在我国城市化不断推动的形势下,逐渐发展和完善。房屋建筑的结构设计较为繁琐,会涉及方方面面,同时会影响到人们的生活质量,一个好的建筑设计能够有效增加建筑的使用时间,同时优化房屋建筑的空间设计,因此房屋建筑的设计有着极其重要的影响作用,相关的建筑结构设计人员应该严格遵循相关的设计规范和设计标准,坚持正确的设计原则和设计方法,重点关注房屋建筑的一些关键部位,这样才能够有效保证房屋建筑结构设计的质量和水平,进而能够有效确保房屋建筑工程的顺利施工,同时充分保证房屋建筑的建设质量。

1房屋建筑结构设计遵循的相关原则

在进行房屋建筑结构设计的过程中应该达到的设计目标为:充分保证房屋建筑的建设的实用性和安全性,进而充分满足业主对于房屋建筑的相关需求。如果不能充分保障房屋建筑结构设计的质量水平,一方面会对房屋建筑的使用寿命产生影响,另外可能会对房屋建筑的日常使用功能的发挥产生影响作用,严重的情况甚至会带来不必要的建筑安全事故,进而会带来相应的生命财产损失。因此相关的房屋建筑结构设计人员在进行结构设计的过程中应该严格遵循相关的原则和规范。具体的设计原则可以总结为下面几个方面:

1.1重视大忽略小的原则

房屋建筑是由许多不同的房屋结构组成的综合体。其中每个不同的结构构件在房屋建筑整体性能中有着不同的功效和作用,有着不同的意义和关键性,因此在建筑结构设计过程中药对一些关键的要素进行重点分析,有效应对不利现象。

充分把握房屋建筑结构设计的相关重点和难点,要做到在房屋建筑结构设计过程中“抓大放小”。相关的房屋建筑结构设计人员应该有针对性的,在一些房屋建筑基础、楼梯以及屋顶等较为关键的部位投入更多的时间和精力,这样才能充分保证房屋建筑结构设计的整体质量。

1.2安全性原则

房屋建筑在进行结构设计过程中应充分考虑到建筑的安全性,。安全性应是在房屋建筑结构设计过程中一个十分重要的要素。要在多个环节制定多条相应的安全防线,这样才能有效保证房屋建筑整体的安全性能,进而能够充分维护业主的生命和财产安全。

1.3打通关节的原则

在进行房屋结构设计的过程中要遵循“打通关节、保持平衡”的相关原则。这样做的原因为房屋建筑长期处于一种静止状态,当建筑物受到力的作用时候,其构件之间的静态平衡状态也会随之被打破,这就会进而影响到房屋建筑内在整体结构的稳定性。因此相关的建筑结构设计人员在进行结构设计过程中应遵循打通关节的原则,及时采取必要的措施和手段,是房屋建筑避免出现静态失衡形象。

1.4刚柔相济原则

在进行房屋建筑结构设计的过程中应该遵循“刚柔相济”的相关原则,使建筑物能够有效发挥相应的综合职能。如果相应的房屋建筑结构有着较强的刚性,那么相应的变形能力也会很差,当房屋受到较大的外力(地震、泥石流等)作用之下,房屋建筑将无法承重这种瞬间的承载力,将会发生局部破坏现象,最终建筑的整体将会坍塌、破坏。而对于一些刚性太低的房屋建筑,往往具有较好的变形能力,这样能够较好的削减外力作用,但是如果受力作用之下,变形过大时候,也将会使整个房屋建筑倾覆。综上,一个良好的房屋建筑体系应该刚柔相济,使刚度和柔性处于合适的比例,这样才能够较好的应对强大的外力作用。在进行房屋建筑体系的设计过程中,应结合建筑物当地的地质,气候和水文条件,认真分析后,进行综合设计。

2房屋建筑结构设计的基本方法

2.1结构平面图的设计

房屋建筑设计人员在设计和制作结构平面时,应该首先对房屋建筑周围的施工环境以及地质条件进行分析和考察,有针对性的进行平面结构的设计,这样才能有效保证平面设计的合理性。当房屋建筑所处的地区相应的抗震设防烈度在七度以及以上时,相应的房屋建筑结构设计人员应充分利用相应的计算软件进行建模。当相应的抗震设防烈度小于七度时,设计人员则应在充分遵循相应的抗震规范的基础之上,不用进行相应的抗震验算,这时候结构设计人员可以在不进行计算机建模的基础之上,直接进行设计,这样房屋建筑设计的效率也提高了。同时,相关的结构设计人员应认真分析房屋建筑结构的整体受压情况以及局部受力情况,这样才能够有效保证房屋结构平面图的整体设计效果和设计质量。

2.2楼梯结构设计

在进行房屋建筑楼梯结构的设计过程中,结构设计人员应该遵循下面几点:

(1)在空间较小,楼梯结构较为拥挤的个别位置,可以替换为折板楼梯。相应的折板楼梯内部的钢筋在内折角处应进行断开,在应力较为集中的部位要重点进行加固;

(2)相应的楼梯高度应符合相应的房屋建筑设计规范,同时应使每层楼梯处于相同的标高位置;(3)在楼梯设计过程中,应使建筑楼梯具有较为适应的扰度。;(4)在结构设计中应采取措施避免首段梯板基础发生沉降现象,在必要的情况下,可以增设相应的梯梁。这样能够有效增加梯板基础的应力作用。(5)应对梁下的净空要求以及梯板的宽度进行科学的设置。

2.3屋顶结构图的设计

当房屋的屋顶结构为坡屋面时候,主要有梁板式和折板式两种。当相应的房屋建筑的屋脊线和坡度较为简单、板跨度较小以及建筑屋面较为平整,同时规整的情况之下,可以采用折板式;否则则采用梁板式。梁板式和折板式两种坡面的设计方法均为受拉构件结构在设计过程中应对配筋处理方式等进行着重处理。同时,结构设计人员应具有良好的设计意识和空间概念,这样才能够对房屋建筑的设计有个整体的把握,此外结构设计人员还应积极与建筑施工人员进行积极对话,增强彼此的沟通交流,这样才能够使施工人员准确理解设计方案的具体涵义。例如,在进行梁板折角处钢筋设置时,应将相应的大样详图与剖面示意图进行有效结合。

2.4基础结构设计

在整个房屋建筑设计过程中,基础结构的设计有着极其重要的地位。为此,在进行基础结构设计过程中,结构设计人员应事先做好相应的现场调研工,选择科学合理的基础结构。具体来说可以概括为下面的几个方面:

(1)选择混凝土标号时候应充分满足房屋建筑相应的使用寿命以及结构耐力;(2)应在进行建筑基础的配筋的设计过程中,对相应的配筋率进行合理控制。(3)条基交接部位进行钢筋配筋设计时候,相应的结构设计人员应选择合理的建筑标准图集以及详图,这样是施工人员能够更好的理解设计者的意图,便于进行施工。(4)不能对条基交叉部位的基地面积进行反复

利用,应对建筑基础的宽度进行严格控制,当房屋的局部墙体受到较大的荷载作用时候,应对基础的宽度进行合理调整;(5)在进行建筑基础部位构造柱设计时,应合理进行定位。

2.5大样详图的绘制

在准确绘制建筑详图的前提之下,将建筑详图作为依据来进行绘制大样详图。还可以根据前期的详图进行完善。在进行建筑结构设计过程中,相关的结构设计人员应该注意,一方面要保证房屋建筑受力合理,施工方便,有效促进后续工作的有效开展。此外,在绘制外形尺寸和标高时候应使之与建筑图纸协调一致。

2.6抗震结构设计

在进行多层砌体住宅结构的设计过程中,可以采用横墙承重或者纵横墙共同承重的结构体系。在布置纵横墙时候应使之均匀一称,在平面内应保持一致,在竖向应上下连续。对于框架结构住宅,设计人员应从下面两个方面入手:(1)应在框架以及抗震墙等结构进行钢筋双向受力布置,这样使之能够有效承担平面方向所受的外力作用;(2)在结构设计时候应将各抗侧力结构组成个共同的空间状态,一方面要对抗震墙之间楼、屋盖具有的长宽进行控制,有效确保墙体本身具有足够的刚度,另一方面还要采取必要措施使楼盖与屋盖之间应与抗震墙进行有效连接,充分保证体系的整体性。

3.房屋结构设计中常见的问题以及处理方式

3.1房屋结构设计地基与基础

在众多的房屋建筑工程中,我们发现许多房屋建筑没有相应的地质详勘报告,在进行房屋建筑结构设计过程中,往往只是依靠靠建设.单位相应的口头阐述,或者对周围建筑物基础设计资料进行简单分析参照,就开展相应的施工图设计,。这种做法很难保证房屋建筑地基与基础的质量。

在进行房屋结构地基与基础设计时,应遵循安全性、合理性以及适用性的相关原则,设计人员应在充分熟识相关地址勘察资料的前提之下,统筹计算,进而得出一项合理的设计方案,而不能想当然的轻率就作出设计决定。

3.2房屋结构设计构造柱兼作承重柱

砸砖混结构房屋的结构设计中,常常会运用构造柱来增强墙体的整体抗剪能力,同时有效约束砌体,使之形成一个受力整体。因此我们可以得出这样的结论,构造柱能够在维持墙体于竖向承载力,避免出现墙体裂缝以及有效提升建筑物抗震性能等方面能够发挥重要的作用。都有着十分重要的作用。然而在现实工程结构设计中,经常会发现有些结构设计方案将构造柱设置为房屋的承重柱进行使用,这种方法会明显降低构造柱对砌体产生的拉结和约束作用。同时当遭受地震等强烈地质灾害时候,构造柱部位进而会受到强烈的应力作用,首先会遭到破坏作用,在这种情况下,构造柱很难发挥自身的作用,而且成为了一个相对脆弱的承重构件。这无疑影响着房屋建筑的安全性。

3.3房屋结构设计承重柱截面高度设计太小

在抗震设防为在六度的地区,较多出现的结构设计问题为,承重柱设计标高的较小,难以满足房屋建筑的安全性需要。一些结构设计人员在进行房屋结构设计过程中会将六度设防错误地理解为不设防。这样就会将承重柱的界面高度值设计过小,这样会显著增加梁柱的刚度。这种设计相对建安的结构分析会为以后房屋结构的安全埋下隐患。这样做就是忽略了梁柱之间的刚结作用,进而忽略了梁柱的约束弯矩,同时相应的柱截面配筋较少,当房屋结构受到强外力作用时,柱顶的抗弯强度会显现出不足,这样的结果变为,在柱子或者梁体的底部会出现数量众多的水平裂缝。这样就影响到房屋的耐久性。一旦房屋结构遭受到地震作用,就很容易出现坍塌现象。

3.4房屋结构设计悬挑梁梁高过小

在进行房屋建筑结构设计过程中,设计人员往往对对梁的倾覆和强度数值进行验算,当梁高太小时候,造成的影响租用为在梁截面会受到过大的应力作用,在进行正常使用过程中,梁的截面将会出现非线性徐变,于此同时随着时间的推移,梁的挠度也会逐渐增大。这样就会在挑梁支座上部受力区域形成相应的裂缝。根据大量的数据显示,当长时间之后,挑梁的变形会形成纵向较宽的裂缝,裂缝受到外力的作用将会在梁体弯剪作用下向下延伸,形成相应的斜裂缝,此时裂缝已经对房屋结构的梁体阐述了破坏作用,影响到房屋建筑的稳定性和安全性。

3.5房屋结构设计楼板设计

楼板时在房屋建筑结构设计中一项十分重要的承重构件,楼板连接了周围的梁体以及墙体,能够将屋面以及楼面产生的荷载传递到相应的梁体和墙体。在进行房屋建筑楼板设计时候应连同楼板周围的柱、墙、梁等构件,周全考虑之下进行楼板的结构设计,否则会出现一系列的质量隐患。例如在进行楼板结构设计过程中,许多结构设计人员为了便于计算,往往没有充分认识到楼板的受力状态,就将双向楼板与单向楼板的作用进行计算,这样设计的受力状态不符合实际的情况,这样做的结果为,在某个方向楼板配筋过多,或者配筋过少,引起楼板裂缝现象。

4总结

伴随着我国社会和经济的快速发展,以及我国城镇化道路的不断推进。房屋建筑的建设规模,设计要求都在逐步提高。为了能够有效提高建筑企业的生产效益,稳步提升企业的工程质量,相关的结构设计人员应该严格遵循相关的原则和标准,结合实际情况,按照正确的设计方法进行操作,认真研究工程建设中的难点和问题,及时采取措施进行解决,同时有针对性的采取必要的应对措施和整改手段,即可以很好的保障房屋建筑工程项目的正常运转,同时能够有效实现建筑工程的经济效益与社会效益。

参考文献

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

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

房屋设计方法例2

当前我国城乡居民收入的提高,满足物质生活需求的基础上对房屋建筑的需求量日益上涨,促进建筑业的兴起与发展。在进行房屋建筑结构设计时可遵循刚柔并济、低碳环保、多层建筑关注人文环境等原则,设计人员严谨工作态度,在设计时需依据相关规章制度,结合建筑要求及功能作用,对建筑的地理位置、抗震防裂、类别及高度等方面作出相关研究分析,以便展开设计工作。

一、房屋建筑结构设计的标准

改革开放政策的有效落实,使我国经济发展取得一定的成果,建筑行业的发展较为快速。而其中的房屋建筑结构设计环节在建筑公司发展过程中起着重要作用,并直接影响住户的人身财产安全。因而在进行房屋建筑设计时需设计人员遵循一定的设计标准,确保设计的房屋建筑安全稳定,满足住户要求。一般而言,房屋建筑设计的标准主要内容是:在进行设计工作时需依据现有的建设结构,不能对其产生破坏,以设计的建筑为主体,合乎常理、科学性的进行结构设计工作,避免超出设计能力范围,给施工者带来麻烦。在判断房屋建筑结构设计的合理性时,可从建筑的安全性、效益性、美观性、实用性、易于施工性等方面进行综合评价工作。当这些方面均满足相关要求时,将表明此建筑结构设计较为合理,反之表明该设计方案存在缺陷,需改进或者重新制定新的设计方案。

二、房屋建筑结构设计方法

(一)建筑结构相关部分的设计方法

在对房屋建筑结构进行设计时需注意结构平面图、屋顶结构图、大样详图的设计绘制,以及建筑楼梯、基础的设计方法。绘制建筑结构平面图需考虑相关的抗震影响因素,可减少计算机软件建模环节,设计人员可直接进行建筑结构设计;若通过计算机相关软件进行建模,则需全面考虑建筑结构的受压和局部受压情况,合理使用计算机编程计算出房屋结构荷载值,确保设计出的建筑结构方案贴近结构实际受力情况。绘制屋顶结构图可采取折板方式和梁板方式。前者可应用在跨度较小的房屋建筑结构,后者则可在不规则房屋平面以及跨度较大的房屋建筑结构使用,结构图中还应标明房屋梁板折角钢筋的位置。结构相对较为抽象,为让施工人员能更好的理解图纸意思,设计人员可将一定的空间概念融汇其中,并增强建筑图纸和示意图的理解能力。大样详图的绘制可以建筑详图为基础,并可对原有详图进行局部修改操作,以便在保持建筑外形时实现结构受力和易于施工的目的,并保证建筑结构标高和外形尺寸与建筑专业的一致性,以便能规避施工过程中出现的风险隐患。

建筑楼梯的设计时需侧重其挠度,规范梯梁的梁下净高度,上下楼层的梯梁位置需保持一样,若出现异常情况,可采用折板楼梯进行弥补。折板楼梯钢筋需考虑结构局部应力情况,可自相关折角处将其断开锚固。梯梁的梁下净空需求以及梁板宽度需依据相应的结构标准进行合理的设计,以确保其符合要求。在第一段梯板设计时需考虑其基础沉降是否满足相关要求,进而考虑是否加筑梯梁。设计建筑基础需慎重考虑,因其质量水平对上层整体建筑质量有重要影响。进行基础混凝土浇筑时需考虑混凝土配料、程序等问题,并在基础配筋比上需严格按照图纸标记进行配置,以便实现最小配筋比率;对建筑基础图纸上还应标明构造柱的位置。设计整个建筑结构时应考虑建筑结构抗震能力,以便增强建筑结构的坚固程度。

(二)结构设计成果检测

在对结构设计成果进行检测验算时需不同结构分别采用不同方法进行验算。多层结构建筑的砌底可应用底部剪力法,混合结构建筑则注意塑性变形集中化造成的不利情况。在双向板查表验算时可结合材料泊松比的意义进行验算活动,在进行结构验算时必须依照相关规范标准开展,严格核对相关数据,以保障工程施工质量。当前住宅建筑大多采用多层建筑结构设计方法,对此在进行结构设计时避免楼梯间出现在房屋尾部与转角处,进行纵横墙设计时需采取对称处理。框架和抗震墙可进行双向布置,并注意控制屋顶的比例及抗震墙刚度,以确保房屋整体的安全稳定。

三、房屋建筑结构设计应注意的问题

(一)房屋建筑地下室外墙设计需注意的问题

在对房屋建筑地下室外墙设计时需综合考虑影响因素,确定外墙混凝土等级以及外墙厚度。普遍看来,地下室需采取防水措施,外墙抗渗等级以及钢筋配比均需采取相关对策进行管理控制。在进行房屋建筑结构设计时需以实际情况为基础,全面考虑分析影响因素。

(二)建筑基础底板设计需注意的问题

进行建筑基础底板设计时需注意钢筋摊铺的均匀度,防止钢筋重叠现象,有效利用天然地基优势。设计人员在进行基础底板设计前可实地搜集相关数据,充实设计资料,进而完善建筑结构设计方案。在处理软弱地基状况时可采取换土垫层的设计,设计者只凭借经验进行处理将会造成建筑危害,不能达到安全、经济的目的。在砖混结构房屋设计中需考虑墙体的坑剪能力,有效防止墙体出现裂缝现象,并能增强建筑结构的抗震性。

结束语

综上所述,房屋建筑结构设计方法需多方面考虑,设计人员可实地考察,搜集确切数据,以防止设计过程中出现失误,造成损失。以建筑质量为落脚点,重视设计细节,设计人员需提高技术水平、充实专业知识、积极积累实践经验,以便进一步完善房屋建筑结构的设计方法。

参考文献:

房屋设计方法例3

Abstract: the design of the building structure building houses and people's life quality relationship between the property security, in practice it strictly design norms and standards, with rigorous, scientific attitude. This paper introduces the structure of the building houses the basic requirements of design, this paper analyzes the design method of the housing construction structure.

Keywords: housing construction structure design method

中图分类号:S611文献标识码:A 文章编号:

房屋建筑结构设计关系到建筑质量安全的根本,要高度重视建筑结构设计,在工作实践中严格遵照设计规范、标准进行,以严谨、科学的态度对待,以保证建筑质量,确保人民生命财产安全。作为结构设计人员,需要扎实的理论知识功底,灵活创新的思维和严肃认真负责的工作态度,加深对当前房屋建筑结构设计中常见问题的认识与研究,以不断提高自身的结构设计水平,使设计的作品比现阶段的其它建筑具有更高的水准、更合理和更经济的结构形式。

一、房屋建筑结构设计的基本要求

1、坚持经济合理的设计原则。在房屋建筑设计中要坚持经济合理原则,根据工程项目实际情况,不过度使用材料,杜绝材料的损失浪费。在有多种可选方案的前提下,优先选择经济合理的方案进行设计施工,不可贪大求全,造成不必要的浪费。

2、保证并遵循这四个基本原则。房屋结构设计的主要目的是使建筑物安全和房屋能够适应使用的要求,所以设计人员房屋在结构设计时要保证并遵循这四个基本原则:抓大放小;多道防线;刚柔相济;打通关节。原则4打通关节保持平衡的目的是为了房屋永远处于原始的静态,当房屋结构的力量不能畅通时,构件和构件之间的静态平衡会被破坏,结构也会相应的发生变化。由此可见,设计人员充当的是房屋结构平衡的协调者,他们的主要任务是让房屋上所有互不相关的构件相聚之后仍然保持静态(也就是使总体保持常态),或者是处在相对的静态之中。

3、严格按照设计规范、规程进行设计。综上所列问题,总结归纳起来无外乎没有严格按照规范、规程进行设计作业。这是工程设计一大忌。设计人员在平时工作中应当认真学习领会规范、规程规定,熟记其中规则,严格按照规则作业,杜绝随意,以保障设计合符规范要求,防范质量风险。

4、规范日常工作。在施工图说明制作时,要尽可能翔实、明确;在说明的书写和标注上要用语规范、准确,位置不可随意;对桩基工程检测的不能随意变更,要严格按照工程实际采用合理的方法,检测合格的数量,做出合符要求的检测结果,以确保质量。

5、重视工程资料收集整理工作。工程勘察资料是建筑结构设计的重要依据之一,也是见长结构设计的原始依据材料,应引起足够的重视。平时要有专人负责相关工程档案材料的收集、整理、保管工作,制定相应的工作制度,借阅、查阅、核对均应有相关负责人签字方可提供相关资料。并应及时归档,妥善保存,以备查阅。在工程施工完成后,要按照工程档案管理相关规定,与施工档案一起,及时呈报、上交有关档案专业管理部门或机构,切忌擅自销毁、处理。

二、房屋建筑结构设计的方法

1、结构平面图

在绘制结构平面布置图时,是否要输入结构软件进行建模呢,当建筑地处抗震设防烈度为6度区时,根据建筑抗震设计规范,是可以不用进行截面抗震验算的,但必须符合有关的抗震措施要求。所以在进行砌体结构设计时可以不采用在软件中建模,设计人员可以直接进行设计,但是在设计的过程中要注意房屋建筑结构的受压以及局部受压的问题。理论上讲,在时间充裕的情况下输入建模比直接设计的效果好,因此如果有一个便利的软件来帮助进行房屋结构的荷载导算,能够使设计人员设计出来的结构是实际受力情况更加精确。设计人员在设计前,应该对房屋地处进行考察,如果房屋地处抗震设防烈度7度或者7度以上时,设计人员在设计时必须要输入软件建模计算的。

2、屋顶结构图

当房屋是坡屋面时,坡屋面的结构的处理方式有梁板式和折板式。梁板方式适合用于房屋平面不规则,房屋板跨度较大,屋面坡度和屋脊线转折比较复杂的坡屋面。而折板方式适合用于相反的条件。这两种方式的房屋板都是偏心受拉构件。房屋板在配筋时应该有部分或者全部的板负筋拉通以抵抗拉力。板厚基于构造需要一般不宜小于 120 厚。另外,房屋梁板折角处的钢筋的布置应该有具体示意图。关于坡屋面板的平面画法,设计人员通常采用剖面示意图和大样详图的表示方法相结合,这种方法使施工人员更加准确理解图纸。正确的绘图和设计的关键是设计人员对设计知识的掌握程度和设计时的原则,所以结构设计者首先要具备一定的空间概念和正确理解建筑图纸以及示意图。这样的设计的图纸才能让施工人员准确的理解。因为屋面的起坡会使阁楼层的部分墙体比较高,所以设计人员要结合门窗顶设置圈梁来降低墙的计算高度。

3、大样详图

在建筑详图的准确无误的基础上,大样详图的绘制可在建筑详图的基础上直接绘制,也可在以前做过的详图的基础上来局部改进绘制。这阶段需要注意在保持建筑外形的前提下尽量的使结构受力合理和施工方便。在标高和外形尺寸上一定要和建筑专业协调一致。

4、楼梯

设计人员在设计楼梯梯板时要注意楼梯挠度的控制,梯梁的高度要和房屋要求的一致,并且位置也要和上下楼层相统一。如果梯梁的局部和房屋不合适可以使用折板楼梯,折板楼梯中的钢筋在房屋内折角处必须断开并且分别锚固意面局部的应力集中。

5、基础

房屋基础的混泥土标号选择应该符合房屋的结构耐久性的要求。另外,基础的配筋也要选用最小配筋率,在进行条基交接部位的钢筋设置时,设计人员应该画出详图或者是选用标准图,便于施工人员理解。需要注意的是,条基交叉处的基底面积不能反复的利用,并需要注意调整基础的宽度。当房屋局部墙体中有较大荷载时也需要调整基础的宽度。在设计基础图中的构造柱时,应当给予准确定位。

6、合理的设计结构计算和构造

在进行底框砌体结构的验算时需要注意:(1)底部剪力法只适合用在钢度较匀称的多层结构,而对那些有薄弱层的混合结构,就应先考虑其塑性变形集中的影响;(2)设计者在计算底层框架混合结构的剪力分配时不能仅仅按框架抗震墙的方法计算。由于底框架结构中只有底层框架抗震墙,所以应采用双保险的方法,由抗震墙来承担全部剪力,框架按钢度比例来承担剪力。在进行钢度计算时,框架承担剪力不折减,抗震墙折承担剪力减到弹性钢度的20%-30%;(3)应考虑底层框架柱中地震作用产生倾覆力矩所引起的附加轴力。

尽量避免楼板计算中使用不正确的方法。(1)连续板剪力的计算不能用单向板计算的方法来代替。(2)在进行双向板查表计算时,设计人员不能忽略材料泊松比带来的影响,否则,跨中弯矩没有进行调整,将使比值计算值比实际的要小。

7、从抗震要求出发,进行合理的结构设计

对一般多层砌体住宅结构,应优先采用横墙承重或纵横墙共同承重的结构体系:纵横墙的布置宜均匀对称,沿平面内宜对齐,沿竖向应上下连续;楼梯间不宜设置在房屋的尽端和转角处;不宜采用无锚固的钢筋砼预制挑檐。

对钢筋砼多、高层结构住宅,力求做到:(1)框架与抗震墙等抗侧力结构应双向布置,以便各自承担来自平行于该抗侧力结构平面方向的地震力。(2)框剪体系的各抗侧力结构要形成空间共同工作状态,除了控制抗震墙之间楼、屋盖的长宽比及保证抗震墙本身的刚度外,还需采取措施,保证楼、屋盖的整体性及其与抗震墙的可靠连接。

参考文献:

[1] 曾展文. 房屋建筑结构设计基本要求[J]. 价值工程, 2010,(18) .

房屋设计方法例4

建筑工程的主要承重构件是楼板,楼板将楼面、屋面的荷载传给其周围的墙和梁上,所以楼板的设计问题肯定会连带梁、墙、柱等构件安全。如果对楼板整个设计不完善的话,很容易出现设计质量的漏洞,有可能还会存在严重的质量隐患。通常楼板设计中常见如下几个问题:

设计人员在进行楼板设计时为了计算方便或者因对板的受力状态认识不够,就简单地把双向板作用按照单向板进行计算。这样楼板的实际受力状态与计算假定状态不符,导致楼板的一个方向受力过大,而另一方向受力不足,致使楼板出现裂缝。

双向板有效高度取值偏大。双向板在钢筋是纵横叠放,短跨方向的跨中钢筋应放在下面,长跨方向的跨中钢筋置于短跨钢筋的上面,计算时应用两个方向的各自的有效高度。一般长向的有效高度比短向的有效高度小d(d 为短向钢筋的直径)。有的设计者为图省事或对板受力认识不足,而取两上方向的有效高度一致进行配筋计算,致使长跨有效高度偏大,配筋降低,致使结构构件存在的质量隐患,甚至出现开明缝的现象。

楼板承受线荷载时弯矩计算问题。在民用建筑中,常在楼板上布置一些非承重隔墙,故楼板设计中,通常将该部分的线荷载换算成等效的均布荷载后,进行楼板的配筋计算。有些设计人员图省事,错误地将隔墙的总荷载附以该板块的总面积。这样会造成非承重隔墙分布宽度内配筋量不足,而此板块其它部分配筋过大,这样隔墙处楼板会出现裂缝。

2.结构设计中要遵循的基本原则

房屋结构设计的主要目的是使建筑物安全和房屋能够适应使用的要求,所以设计人员房屋在结构设计时要保证并遵循这四个基本原则:1)抓大放小;2)多道防线;3)刚柔相济;4)打通关节。原则4打通关节保持平衡的目的是为了房屋永远处于原始的静态,当房屋结构的力量不能畅通时,构件和构件之间的静态平衡会被破坏,结构也会相应的发生变化。由此可见,设计人员充当的是房屋结构平衡的协调者,他们的主要任务是让房屋上所有互不相关的构件相聚之后仍然保持静态(也就是使总体保持常态),或者是处在相对的静态之中。

3. 房屋建筑结构设计的基本方法

3.1 结构平面图

在绘制结构平面布置图时,是否要输入结构软件进行建模呢,当建筑地处抗震设防烈度为6度区时,根据建筑抗震设计规范,是可以不用进行截面抗震验算的,但必须符合有关的抗震措施要求。所以在进行砌体结构设计时可以不采用在软件中建模,设计人员可以直接进行设计,但是在设计的过程中要注意房屋建筑结构的受压以及局部受压的问题。理论上讲,在时间充裕的情况下输入建模比直接设计的效果好,因此如果有一个便利的软件来帮助进行房屋结构的荷载导算,能够使设计人员设计出来的结构是实际受力情况更加精确。设计人员在设计前,应该对房屋地处进行考察,如果房屋地处抗震设防烈度7度或者7度以上时,设计人员在设计时必须要输入软件建模计算的。

3.2 屋顶结构图

当房屋是坡屋面时,坡屋面的结构的处理方式有梁板式和折板式。梁板方式适合用于房屋平面不规则,房屋板跨度较大,屋面坡度和屋脊线转折比较复杂的坡屋面。而折板方式适合用于相反的条件。这两种方式的房屋板都是偏心受拉构件。房屋板在配筋时应该有部分或者全部的板负筋拉通以抵抗拉力。板厚基于构造需要一般不宜小于 120 厚。另外,房屋梁板折角处的钢筋的布置应该有具体示意图。关于坡屋面板的平面画法,设计人员通常采用剖面示意图和大样详图的表示方法相结合,这种方法使施工人员更加准确理解图纸。正确的绘图和设计的关键是设计人员对设计知识的掌握程度和设计时的原则,所以结构设计者首先要具备一定的空间概念和正确理解建筑图纸以及示意图。这样的设计的图纸才能让施工人员准确的理解。因为屋面的起坡会使阁楼层的部分墙体比较高,所以设计人员要结合门窗顶设置圈梁来降低墙的计算高度。

3.3 大样详图

在建筑详图的准确无误的基础上,大样详图的绘制可在建筑详图的基础上直接绘制,也可在以前做过的详图的基础上来局部改进绘制。这阶段需要注意在保持建筑外形的前提下尽量的使结构受力合理和施工方便。在标高和外形尺寸上一定要和建筑专业协调一致。

3.4 楼梯

设计人员在设计楼梯梯板时要注意楼梯挠度的控制,梯梁的高度要和房屋要求的一致,并且位置也要和上下楼层相统一。如果梯梁的局部和房屋不合适可以使用折板楼梯,折板楼梯中的钢筋在房屋内折角处必须断开并且分别锚固意面局部的应力集中。

3.5 基础

房屋基础的混泥土标号选择应该符合房屋的结构耐久性的要求。另外,基础的配筋也要选用最小配筋率,在进行条基交接部位的钢筋设置时,设计人员应该画出详图或者是选用标准图,便于施工人员理解。需要注意的是,条基交叉处的基底面积不能反复的利用,并需要注意调整基础的宽度。当房屋局部墙体中有较大荷载时也需要调整基础的宽度。在设计基础图中的构造柱时,应当给予准确定位。

3.6 合理的设计结构计算和构造

在进行底框砌体结构的验算时需要注意:1)底部剪力法只适合用在钢度较匀称的多层结构,而对那些有薄弱层的混合结构,就应先考虑其塑性变形集中的影响;2)设计者在计算底层框架混合结构的剪力分配时不能仅仅按框架抗震墙的方法计算。由于底框架结构中只有底层框架抗震墙,所以应采用双保险的方法,由抗震墙来承担全部剪力,框架按钢度比例来承担剪力。在进行钢度计算时,框架承担剪力不折减,抗震墙折承担剪力减到弹性钢度的20%-30%;3)应考虑底层框架柱中地震作用产生倾覆力矩所引起的附加轴力。

尽量避免楼板计算中使用不正确的方法。1)连续板剪力的计算不能用单向板计算的方法来代替。2)在进行双向板查表计算时,设计人员不能忽略材料泊松比带来的影响,否则,跨中弯矩没有进行调整,将使比值计算值比实际的要小。

3.7 从抗震要求出发,进行合理的结构设计

对一般多层砌体住宅结构,应优先采用横墙承重或纵横墙共同承重的结构体系:纵横墙的布置宜均匀对称,沿平面内宜对齐,沿竖向应上下连续;楼梯间不宜设置在房屋的尽端和转角处;不宜采用无锚固的钢筋砼预制挑檐。

对钢筋砼多、高层结构住宅,力求做到:1)框架与抗震墙等抗侧力结构应双向布置,以便各自承担来自平行于该抗侧力结构平面方向的地震力。2)框剪体系的各抗侧力结构要形成空间共同工作状态,除了控制抗震墙之间楼、屋盖的长宽比及保证抗震墙本身的刚度外,还需采取措施,保证楼、屋盖的整体性及其与抗震墙的可靠连接。

4. 结语

房屋建筑的结构设计是一个系统而又全面的工作,所以设计人员不但要具备扎实的建筑类的理论知识功底和空间概念。还要具备灵活创新的思维以及严肃认真负责的工作态度。并且不断的加深和学习房屋知识,来满足人们对房屋的更高要求。

参考文献

[1] 徐国华. 建筑结构设计的基本方法及注意事项[J]. 科技咨询导报,2007(11).

[2] 张蕊. 建筑结构设计的基本方法及存在的问题[J]. 科技咨询导报,2007(8).

房屋设计方法例5

现如今,人们对建筑的要求不再简单的是居住使用要求,随着时代的不断发展,人们对建筑的美观性和安全性也愈加重视,对建筑的实用性能有了更严格的要求。基于以上要求的变化,这就要求我们不断改变并优化结构设计,采取耳穴的方案,同时满足美观性和实用性,并且还能够降低成本投入,提高经济效益,促进建筑业的良好健康发展。

1结构设计优化方法内容及其原则

1.1概述。在房屋建筑结构设计时,如果要对设计方法进行优化,这就势必给工作人员带来更多的问题,例如成本问题和建筑材料问题。这种情况下,就要求工作人员用最低的资金投入,进行房屋建筑设计的优化。对优化房屋建筑设计时,其优化的内容主要包括两个内容:①优化整体的房屋建筑结构;②优化局部的房屋建筑结构。而局部房屋建筑结构主要就是对主体结构、房顶结构和下部基础结构等分别进行优化设计。1.2原则。(1)使建筑具有安全性能。房屋结构优化不是简单的进行材料的节约,而是首先要确保房屋建筑结构安全,然后利用专业知识,结合实际的房屋建筑情况,对房屋建筑结构进行科学合理的优化,从而使得房屋建筑的设计趋于完善。(2)使建筑具有实用性能。对于房屋建筑优化设计的另一个原则就是要确保建筑物的实用性,使得房屋建筑通过优化设计具备更多的功能,满足人们的实用与使用需求。(3)保证建筑结构优化的同时保护环境。房屋建筑结构优化设计的另一个原则就是要尊重环境,也就是说要注意环保,例如,可以采用绿色环保材料。(4)确保建筑具有可用价值。这个原则也是非常重要的一点,要求在进行房屋建筑优化设计时,不能一味追求利益,忽视质量,而是要在保证建筑质量的基础上降低资金投入。根据以上原则,不难看出,在进行房屋建筑结构优化设计时必须保证其科学、安全、质量要求。首先,充分重视结构优化模型,科学合理的结构设计变量得到解决。主要针对相关的参数值和约束来控制参数值的选择应注意,而较小的将实现一个预定义的类型参数,可以有效地减少编程,提高效率,提高整体水平;然后是目标函数的确定,这将对建筑作为一个整体的成本情况来理解。可以科学地确定约束条件,为结构的优化设计奠定基础。

2建筑结构设计优化方法的具体应用

2.1整体和局部优化。房屋建筑结构设计具有复杂层次性。首先要求在进行设计时要考虑设计、结构、安装等不同子系统及其下属体系。在进行优化设计时,综合考虑各个子系统和下属体系并且进行优化;其次,由于在房屋建筑结构设计时设计到施工材料、构建、配件等内容,这就要求进行房屋建筑设计时,进行整体优化。建筑结构的优化计算模型和优化计算方案属于建筑结构优化设计的重要组成部分。建筑结构的优化设计的本质就是在变量中提取重要的参数,根据上述所说参数建立函数模型,从而得到比较好的方案。一般来说,建立模型主要从以下方面入手:①合理选择设计变量,这属于重要内容,而且在选择变量设计会影响参数的选择,因此合理计算变量就能将降低计算编程的工作量;②确定目标函数,首先要在符合函数的基础上找到最优解,才能确定目标函数;其次,将约束条件确定下来,主要包含弹塑性、强度、应力及尺寸等方面,在优化建筑结构的同时,必须确保约束条件的范围在规定的要求之内,满足设计的需求。2.2建筑主体上部结构的科学性优化。建筑主体上部结构的科学性优化,是在建立模型,优化系统设计,保证科学合理性的基础上,对建筑剪力墙进行优化设计。首先,建立合理的剪力墙数量;其次,保。证剪力墙的整体质量的统一性,保证其整体结构的重心,减少地震等灾害对房屋建筑的破坏;最后,如果要保证剪力墙的高抗剪能力,在满足质量的要求上减少墙的数量。2.3概念设计结合细部结构设计优化概念设计的应用表明没有具体的量化数据,例如,抗震防裂度,这种情况下没有具体的量化的标准进行优化设计,因此需要用到概念设计。但是在设计过程中,要求工作人员必须会合理且灵活运用建筑结构设计的优化方法。例如,在进行抗震设计时,可以根据房屋建筑的实际情况,选择合理的抗震方法进行设计,方法不同,但是达到了相同的优化目的。2.4结构设计中注重协调性设计。应用结构设计的优化方法,可以充分体现在协调方面。将建筑与整个平面之间的关系应得到有效的加强,可以在结构设计中加以保护,以及结构设计的外观也应体现。在设计过程中,墙、柱的结构布置,建筑平面功能需要得到有效保证,建筑空间和深度,充分保证房子的整体结构来反映系统的简单性,在各部门的高度可以充分的保护。2.5对计算结果进行分析,确定最优设计方案。作为优化结构设计中比较重要的部分,结果分析的意义不言而喻。在此过程中,要将计算数据结果进行详细的分析,然后以数据中得到的信息为依据,制定优化设计方案。另外,在优化设计的过程中需要多方面考虑,尤其是各种阻碍因素,要对其进行控制,使得建筑结构优化设计能够顺利完成。此外,由于在施工建设过程中,涉及的人力、物理、财力较多,因此结构优化的主要目的就是合理降低上述指标,从而保证建筑指标不会受到影响。因此,在建筑结构设计中必须注意:①找到建筑技术和经济之间的平衡点,降低二者矛盾,使用高新技术,降低费用成本;②充分理解技术所带来的经济价值,充分意识到技术的进步和发展有利于降低经济损耗,因此这就要求必须加强技术发展。

3建筑结构设计优化的现实意义

3.1有利于降低工程总成本。现阶段,高层建筑不断增加,与普通多层建筑比较,主要的区别就是占据的土地面积比较小,占据的空间面积比较大,减少用地费用。但是建筑物的高度的增加,层数的增多,就容易造成楼与楼之间的不协调问题,占地节约量和建筑的层数不成比例。因此,不可以单纯的追求建筑的高度而忽视土地节约量,要将占地面积、造价进行统一协调。另外,高层建筑并不会因为层数的增多增加楼顶,这就明显的降低了成本,只是会增加楼层的基础造价。3.2有利于加强建筑物的整体经济性能。随着层数的不断增加,建筑物必会影响整体框架梁与柱的承载能力,使之承载力增加,这就造成墙体的面积和梁柱的体积的增加,增加结构自重,电线、水管等管道等房屋配置会有所延长。相对来说,普通的多层建筑物能够节省建材但不会影响抗震性能。此外,建筑物高度的不同势必会影响墙面的范围,这时候一般会选择圆形建筑或者是接近方形的建筑,这样外墙的周长系数就会相对减少,而且内外装修面积也会随之减少,而且以上形状有利于其受力的提高,在保证安全稳定的基础上增加了建筑的整体经济效益。

4结束语

综上所述,参考实际情况,从多个方面,研究对房屋结构设计中的建筑结构设计优化方法的应用,利用结构理念和方法的不断优化,有效的提高建筑整体的结构设计质量。希望本次的相关研究,可以对房屋建筑结构设计优化起到一定指导作用。

作者:胡必伟 单位:伊犁鼎轩建筑设计院有限公司

参考文献:

房屋设计方法例6

中图分类号TU352 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2011)47-0015-02

1 地震对砌体结构房屋的破坏

在地震作用(主要是水平地震作用的影响)下,抗震措施和结构类型的不同往往是造成多层砌体结构房屋破坏情况不同的原因。主要有如下两种。

1) 由结构或构件承载力不足而引起的破坏

当房屋受到水平地震的横向影响时,水平地震作用主要通过楼盖传至横墙,再传至基础和地基,这时震力主要由横墙承受,当砌体抗震承载力远远小于地震作用所产生的震力时,墙体就会产生交叉裂缝或斜裂缝;当房屋受到水平地震的纵向影响时,水平地震作用主要通过楼盖传至纵墙,再传至基础和地基。如果窗间墙很窄,纵墙就会产生压弯破坏;如果窗间墙很宽,纵墙将以震力破坏为主。

2) 由构件间连接不牢而引起的破坏

一些砌体结构的房屋承载力很好,构件的尺寸也不小,可往往由于连接不牢、支撑系统不完善,整体性差而导致破坏。这种现象在地震时也是常见的,如纵横墙连接不牢以及楼板与墙体之间缺乏可靠的连接都可能造成纵墙外闪,甚至成片塌落。

2 多层砌体结构房屋抗震设计中的常见问题

1)在许多办公楼往往为追求局部大空间,而在底层或顶层局部采用钢筋砼框架结构,从而导致砖混和框架的“混杂”结构体系;

2)住宅砖房建设中,房屋层高和总高超过规范限值,尤其是底层为商店的砖房此种情况更为普遍;

3)住宅砖房中为追求大客厅,布置大客厅和大门洞,使得窗间墙的局部尺寸往往不如人愿,并将阳台设计到客厅内,仅采用增大截面及配筋的构造柱替代砖墙肢,甚至有的不采取加强措施;住宅砖房的设计中平面布置通常过于复杂,纵、横墙沿平面布置多数不能对齐,墙体沿竖向布置上下不连续。这些原因基本均限于场地过小或过度的追求造型;

4)抗震构造措施不到位。常出现“一本图集打天下”的作法,不管具体作法是否合理、是否适用,全都按照图集照扒下来。

3 规范多层砌体结构房屋抗震设计方法

针对以上存在的主要问题,多层砖房抗震设计时应注意以下问题。

1)砌体房屋的总层数及总高度限值

历次震害表明,砌体结构房屋的楼层数越高其所受的震害就越严重。《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)在总结国内外历次震害经验的基础上,结合我国的国情,并考虑到加设构造柱防倒塌的抗震效果,制定出了我国在不同设防限度下的砖混房屋层数和总高数限值。设计中房屋层数和总高度限值应同时满足,因为楼盖重量占到房屋总重的一半左右,房屋总高度相同,多一层楼盖就意味着增加半层楼的地震作用。

2)合理的平面、立面布置

平面布置应均匀、简单、规则,尽量避免凹凸形状。平面布置过于复杂,会致使刚度中心与质量中心不重合,而产生扭转效应,大大加剧地震的破坏作用。对不规则型平面砌体房屋,应缩短其伸出的部位,转角或交叉部分墙体应拉通,使水平地震作用能通过贯通的墙体传递到相连的另一侧,否则应当考虑设置抗震缝将其分离,缝宽为50mm~100mm,这样可以避免地震时建筑物的两侧如凹凸部位应力过大,以及房屋因质量中心与刚度中心不重合产生扭转效应。所以多采用一字型平面布置,以利于抗震。对于房屋的门、窗设计应多的选用尺寸大小相等且对齐的。立面布置应力求体型平整规则,承重墙体上下对齐,连续贯通,尽量避免局部突出。通常情况下表明:砌体结构式房屋的层数越多高度越高,其地震时的破坏能力和受损率也就越高。因此,对这类结构房屋的总层数和高度等方面做出规定,是一种既经济又有效地抗震措施,对保证多层砌体结构房屋不致因整体弯曲而破坏也是有利的。对于那些现实中我们无法避免的不规则的房屋,应注意偏离结构刚心远端的抗震验算,立面应尽量将房屋的重力降低,避免头重脚轻的建筑布局。为防止地震时发生鞭稍效应,应避免采用错落的立面,即使要突出屋面建筑部分的高度也不应过高,同时应控制好结构竖向强度和刚度的均匀性。

3)合理确定圈梁和构造柱的位置

砌体结构的抗震性能也可从设置圈梁和构造柱方面得到改善。据研究,若配筋墙体梁端设置构造柱,由于水平钢筋锚固于柱中,使钢筋的效应发挥得更为充分,则可比无构造柱的同样配筋率的墙体的承载能力提高13%左右,而且设置了构造柱和圈梁的砌体结构可形成两道防御:第一道是砌体裂缝大幅度的发展,靠构造柱及圈梁对砌体约束使墙体大变形消耗输入的地震能量。第二道是砌体墙只会出现宽度不大的裂缝,层间变形不大,构造柱不能开裂。试验研究发现,砖墙增设构造柱后,位移延性系数增大很多,可达4~6。构造柱的作用不仅体现在约束墙体的变形、提高砌体的抗震强度,还能增强墙体之间的连接,这些对砌体的抗震都是十分有利的。它们位置的确定是直接影响构造柱和圈梁能否有效地发挥其作用的重要因素。所以我们一定要严格执行建筑抗震规范对此提出的比较具体的规定。另外,圈梁应封闭连续,尽可能形成一个个近似矩形或圆形的箍。

4)其它方面可采用的措施

多层砖混房屋的低层往往满足不了抗震验算的要求。即使有时在适当部位加设构造柱也不能完全满足抗震承载力验算。可在抗震力不够的承重墙段内配置水平钢筋,使地震力由砌体及水平钢筋共同承担,从而提高墙体的抗震能力。多层砖混结构房屋的楼梯间不宜设在房屋尽端靠近外墙处,而应尽量选择每个单元的中部;为突出屋顶的楼梯间,构造柱应伸到顶部与顶部圈梁连接。

4 结论

综上所述,多层砌体房屋可通过科学选址、控制房屋层数和高度、合理布局。设置构造柱和圈粱,适当提高砂浆标准,加强楼梯间的构造,优先采用横墙承重或纵横墙共同承重以及现浇楼屋盖等抗震措施,从而提高砌体房屋的抗震能力,达到“大震不倒、中震可修、小震不坏”的设防目标。

参考文献

房屋设计方法例7

中图分类号:TU3文献标识码: A

引言

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

一、房屋建筑结构设计遵循的相关原则

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

1、设计要顾全大局,抓大放小

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

2、设计要设置多道防线,保证安全

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

3、设计要刚柔并济,保证稳定

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

4、设计要将结构中的各个关节打通

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

二、房屋建筑结构设计中的常见问题

1、地基与基础设计不合理

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

2、建筑结构设计人员的问题

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

3、构造柱同时作为承重柱

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

4、安全问题

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

三、房屋建筑结构设计方法

1、大样详图

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

2、承重墙结构的设计

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

3、规范、优化房屋结构设计

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

4、设计人员方面

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

结束语

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

参考文献

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

房屋设计方法例8

中图分类号:S611 文献标识码:A 文章编号:

1 建筑结构设计的基本内容

结构设计简而言之就是用结构语言来表达建筑师及其他专业工程师所要表达的东西。结构包括房屋的基础、墙、柱、梁、板、楼梯等等。然后用这些结构元素来构成建筑物或构筑物的结构体系。把各种情况产生的荷载以最简洁的方式传递至基础。结构设计的内容由上可知为: 基础的设计、上部结构的设计和细部设计。

2 建筑结构设计的原则

1) 刚柔相济设计原则。

若要保证建筑结构体系安全,其设计应该是刚柔相济的。结构刚度过大说明结构体系变形能力差,当施加瞬间巨大的外力时,很容易造成建筑结构局部受损影响建筑的功能; 而刚度过柔的建筑结构可以有很好的接受外部施压的能力,但相当容易变形。所以,设计师要根据建筑物的功能特点来确定建筑结构体系的刚度。

2) 低碳环保设计原则。

目前,一些国家的建筑物是利用太阳能进行能量供给的,这不但节约了资源,还没有任何的污染。我们不仅要求建筑物美观,还需要建筑物在使用上低碳环保。一名合格的建筑设计师应该是注重环保、追求人与自然科学和谐发展的。我国的大中城市花草树木比较少,而且一些城市的周边林草植被已经遭到破坏,水土流失严重,生态环境恶化,影响了人类的发展。工业与交通集聚扩充引发大气污染,水污染和噪声污染等,这就影响了居民的健康与生活。所以,建筑师在设计时要考虑设计区域的自然生态状况,本着保护和恢复原始生态的原则,利用好当地的植被进行环保设计,按照体现不同建筑的特点以及功能要求,尽量将建筑设计的低碳环保,让人们能够与自然和谐相处。

3) 多层建筑设计原则。

多层建筑的结构体系是多层设防的。在实际应用的建筑结构中,绝大多数的实际建筑结构都为超静定结构体系。无论什么情况,所有抵抗外力的结构都在协同工作。若在这个时候,局部构件设计有一点缺陷,就会由于这些微小的问题而影响局部构件载荷的能力,导致局部构件产生破坏,产生超静定结构体系。高层建筑的设计比较复杂,所以建筑设计师要考虑到局部破坏对整体垮塌的影响,并且学会发现结构设计的安全隐患。不同类型的构件相连接以及同一构件截面改变的地方,都会形成需要存在设计图中的节点。节点时刻存在,这是由于结构体系乃是不断变化的。巨大的荷载突然来袭时,对于复杂的建筑结构体系来说,节点的复杂性不可以预测,即使从理论上保证了每个组成构件的强度和刚度,但各个节点的普遍存在,负载传递往往不顺畅而出现载荷集中的情况,而无法传递,建筑结构体系就会遭到破坏; 对于单一的构件,力量传递合理,是可以控制的。

3 建筑结构设计的方法

3.1 绘制结构平面图

结构平面图的绘制必须符合有关抗震的要求。所以在进行建筑外体结构设计时,可以不采用计算机软件中的程序,建筑设计师可以直接进行设计。理论上,在时间充足的情况下,输入建模要比直接设计的效果好,但是要注意房屋建筑结构的受压以及局部受压设计问题。通过计算机编程,就可以帮助设计师进行房屋结构的荷载导算,这就能够使设计出来的结构实际受力情况更加精确。必要时,建筑设计师要进行现场勘查。

3.2 坡面屋顶的设计

坡屋面的结构处理方式有两种方法: 折板方式,一般用于房屋跨度较小的情况。另外一种方式就是适合用于房屋平面不规则的梁板方式,当设计房屋板跨度较大,屋面坡度和屋脊线转折比较复杂的坡屋面时,就可以采用这种方式。这两种方式都是偏心受拉构件的设计。设计图纸上要有房屋梁板折角处的钢筋的布置具体示意图。为了能让施工人员准确的理解,建筑结构设计者要具备一定的空间概念以及正确理解建筑图纸和示意图的能力。

3.3 楼梯以及基础的设计

设计人员在设计楼梯梯板时要注意楼梯跨度的控制,其位置也要和上下楼层统一,除此之外,梯梁的高度要和房屋要求的一致,否则,在实际施工中会遇到麻烦,影响建筑物的质量。除了以上的建筑设计原则以外,还要注意房屋基础的设计。房屋基础的混凝土标号选择要符合房屋的结构耐久的要求。同时,基础的钢筋配比也要选用最小的比率。为了施工人员能够看懂,在设计条基交接部位的钢筋设置时,设计人员要画出详图或选用标准图。另外,要给予设计基础图中的构造柱准确定位。

3.4 结构验算

在进行验算时需要注意: 对于砌底,刚度较匀称的多层结构,只适合用底部剪力法进行验算,对那些有薄层的混合结构,应该先考虑其塑性变形集中的影响。建筑设计师在计算底层框架结构的剪力分配时,要用多种方法对比进行计算,从而选出合理的设计方法来设计底层框架抗震墙。由抗震墙来承担全部剪力,框架按刚度比例来承担剪力。在进行刚度验算时,框架承担剪力不减,抗震墙则承担剪力减到弹性刚度的 20% ~30%。在进行双向板查表验算时,设计人员不能忽略材料泊松比所带来的影响,否则,跨中弯矩要进行适当的调整,会使比值计算值比实际的小,这会影响工程的施工质量。为了避免造成安全隐患,尽量避免或者减少楼板验算中使用不正确的方法; 连续剪力的验算不能用单向板验算的方法来进行。

3.5 多层住宅的设计

对一般多层住宅结构,楼梯间不宜设置在房屋的尽端和转角处; 纵横墙的布置宜均匀对称,沿竖向应上下连续,沿平面内宜对齐。对于高层结构住宅,为了各自承担来自平行于该抗侧力结构平面方向的外来力,框架与抗震墙等抗侧力结构应双向布置; 框剪体系的各抗侧力结构要形成空间共同工作状态,除了控制屋盖的长宽比、保证抗震墙本身的刚度以外,为了保证楼、屋盖的整体安全及其与抗震墙的可靠性连接,还需采取一些保护措施。

4 建筑结构设计中需要注意的问题

4.1 建筑地下室外墙设计上应注意的问题

建筑地下室外墙的混凝土配比、厚度、抗震等级在设计时要根据建筑场地的环境、地下水的条件高低、承载负荷、埋深等因素进行综合考虑。设计经验丰富的建筑设计师应该知道混凝土等级的确定、高层地下室的外墙厚度等设计条件。一般情况下,地下室都要求防水,所以,地下室的外墙对抗渗等级也是有相关要求的。地下室外墙的钢筋配比是由墙的水平载荷所控制的。水平载荷包括地基土的侧向压力、地下水的压力、地下室外部土壤的侧向压力等等。所以,由此看来,地下室外墙的设计要求考虑的因素比较多,在实际设计中要将这些因素进行分析。

4.2 高层建筑基础的选择要注意的问题

高层建筑的地基在选择过程中要求整体性好、满足建筑物允许变形的要求,而且,在一定程度上能够调节不均匀的地下沉降的情况,达到经济节约以及安全应用的目的。在建筑物地下室柱距大、基地较大的情况下,应该采用地基平板式; 地下水位较高不宜采用梁板式的基础; 筏形基础主要适用于可以满足正截面承载力较大的建筑,它具有双向底板的厚度,所以,其承载能力较大。

4.3 基础底板设计应注意的问题

在基础底板方面,要将钢筋均匀的铺上,本着节约材料的原则,在布置楼板钢筋上,要尽量避免钢筋重叠的情况,在减少基础沉降的设计中,可采用天然地基,合理的选择建筑地点,在进行设计前,设计工程师要进行实地考察,搜集基础资料,这样才能准确地进行设计。

在梁、板的跨度设计方面,梁板的结构就是一个截面板,其计算长度应该从梁的中心算起,取用钢筋配比的最大值,以保证建筑的安全性。

基坑方面,要注意基底会受到土的约束,尽量不要反弹,当基坑很大时,实际上坑边的约束可以作为安全储备,所以这就出现计算沉降大于实际沉降的情况。基坑开挖后一定要做好安全措施,计算上要按基底附加应力计算。

5 结语

房屋建筑结构设计的好坏关系到住宅居民的生命财产安全问题,所以,我们要高度重视建筑结构设计的问题。设计工作人员应该以严谨的科学态度,遵守国家的相关规范以及标准来进行设计,同时,根据建筑的功能要求以及重要性来确定其地理位置和抗震防裂的强度、建筑类别和建筑的高度等内容。并且根据不同结构来布置建筑结构的受力体系以及承重构件。下面主要探讨一下房屋建筑结构设计的基本内容、原则、方法以及需要注意的问题。

参考文献:

房屋设计方法例9

中图分类号:TU8文献标识码:A

房屋工程是兴建房屋的勘察、规划、设计、施工和设备调试等工作的总称,其最终目的是为人类生产与生活提供适宜的场所。房屋分类按使用性质分为:住宅、公共建筑(会堂、体育馆等)、宾馆、商场类建筑、文教卫生建筑(学校、医院等)、交通用的车站、候机楼、电信楼等、各类工农业建筑等。由此可见,房屋工程建设在人们生活与工作中发挥着重要的作用,也是国民经济增长的基础。下面,我们将分别从房屋工程施工的质量、安全、进度、环保等方面入手,探寻房屋工程的施工组织设计方法。

一、施工质量管理

施工质量管理是整个房屋工程施工过程中的管理重点,也是施工能够顺利进行的保障。因此,在房屋工程施工过程中,我们主要从三个方面入手来对施工质量进行控制:

1、事前控制阶段

事前控制是在施工活动开始之前的质量控制,起着基础奠定的作用。因此,在施工之前应建立完善的质量管理体系,并详细对施工现场的各种管理规范与标准进行制定,并对施工过程中涉及到的施工工艺和技术进行严格的规定,对施工中的材料与机械设备进行质量检查,并及时进行技术交底和图纸会审等工作,并且根据工程的特点来确定施工流程、工艺与方法。

2、事中控制阶段

事中控制阶段是对施工过程中的各种行为进行质量控制,对整个工程的施工质量有着决定作用。在施工中的质量控制阶段,应尽可能的对各道工序中所涉及到的各种因素都进行严格的控制,并且及时按照施工方案对其中的施工质量细节进行校正与处理,及时对出现的质量问题进行发现与解决,防止质量问题的扩大影响施工的进行。

3、事后控制阶段

事后控制阶段主要是对施工过程中的产品质量进行验收与审核,将其与建筑行业内规定的质量标准进行比对,对完成的房屋工程进行竣工验收。在这个阶段,除了对其质量进行检查以外,还应对施工过程的各种技术资料进行整理与归档,并妥善保存,以便后期维修中作为参考资料。施工资料也可以为施工单位日后的其他工程项目提供资料支持,以促进施工质量管理方法的更新与管理水平的提升。

二、施工安全管理

1、落实施工人员责任

对于房屋工程施工的安全组织管理,首先要将施工责任落实到个人,确定施工现场的工地负责人为安全生产第一责任者,并根据施工的具体情况来设置专门的安全机构与安全组织管理人员。应在施工前建立以工地负责人为主的,以施工人员、安全管理员、班组长等为成员的安全生产管理小组,并形成安全管理网络。建立由工地领导参加的包括施工人员、安全管理员在内的轮流值班制度,监督施工现场及班组安全制度的贯彻执行,并做好安全值日记录[1]。除此之外,还要建立健全各种安全生产责任制度、安全技术交底制度、安全宣传教育、安全检查制度、安全设施验收及事故报告等管理制度。

2、对分包工程进行统一管理

对于一些分包工程或多单位联合施工工程,总包单位要对其进行统一领导与管理,并由总包单位对分包单位进行施工现场安全设施的统筹管理与协调,并监督现场人员的安全行为与材料、设备的使用安全情况。分包单位应按照总包单位有关安全生产的原则,确定分包单位的安全责任人,负责分包单位的安全管理,服从总包单位的监督。

三、施工进度管理

施工进度管理应贯穿在房屋工程施工中的方方面面,应对其进行动态的、全方位的管理与监督。因此,在施工的过程中,应加强对施工进度的统筹管理,才能够保证房屋工程的顺利进行。

首先,要根据施工的总体进度制定施工季度计划、月计划和周计划,并且在施工的过程中按照施工的总体进度进行进度的实时监控,确保每个阶段施工进度能够按照计划完成,以确保整体计划的完成。

其次,为了防止施工中各种控制点的变更导致的进度变化问题,应对施工进度进行统筹安排与调整,并实施动态管理,尽可能使施工能够提前完成。同时,应加强对施工图纸的会审,提前将有可能出现的问题进行探讨,一旦确定就按照标准进行实施,减少施工过程中出现的设计变更对施工进度的影响。

最后,应加强先进技术在施工进度管理中的应用。在高新技术蓬勃发展的背景下,很多程序应用在施工管理的过程中,给施工进度管理方法带来了新的变革。因此,施工单位可以应用先进的施工进度管理软件,对房屋工程中的施工情况进行动态管理,并通过先进的手段实现对施工进度的统筹控制,以使施工能够按照既定的计划完成。

四、施工环保管理

在房屋工程的施工过程中,应遵循绿色施工指南、建设单位的招标文件中有关绿色环保的要求以及GB/T24001 标准的要求,采取相应的技术措施,最大限度的减少施工过程中给环境带来的污染,降低能源与资源的损耗,使房屋工程符合绿色、环保、节能的标准。在施工的过程中,应主要注意施工的现场卫生和施工文明建设[2]。

1、施工现场的卫生与文明举措

施工单位应重视施工现场的卫生与文明。对于施工现场的各种废料、废水等,应尽可能避免排放到施工场所之外,对于工程中损坏的建筑与设备应及时进行维修,并保证外观的美观和整洁。在施工的场外不能摆放建筑材料和施工机具,并保持周围五十米之内整齐、卫生。对于施工人员所常用的职工宿舍、职工食堂等,应做到通风、明亮、洁净,并且教育职工要保持个人卫生与环境卫生,为文明生产奠定基础。

2、施工现场的环保措施

对于施工中的各种材料,应按照材料的种类、用途分类进行堆放,并摆放整齐,做好防风、防晒、防雨的措施。一些建筑原材料在运输的过程中要防止意外洒落,并且尽可能降低材料剩余数量,并对废弃的材料进行科学、绿色的处理。建筑过程中产生的垃圾要及时进行处理,不得任意抛弃、丢弃[3]。对于施工过程中产生的废水要及时进行沉淀,处理过后的水才能够排放到城市排水设施和河流中。施工过程中也会产生严重的噪音污染,给周围环境带来严重的威胁。因此,在施工的过程中应防止发出噪音,施工人员不能大声嬉闹、打架,材料的运输与拿放要尽可能轻,保证施工现场的噪音在六十分贝以内。牵扯到产生强噪声的成品、半成品加工、制作等,应尽量放在车间完成,减少因施工现场加工制作生产的噪声。

五、结语

上文中,我们从施工质量、施工安全、施工进度、施工环保的角度对房屋工程中的施工组织设计方法进行了分析与探索,从文中我们可以看出,房屋工程的施工管理对于城市居民的生活有着重要影响,因此,我们应积极学习国内外先进的施工管理方法,加强施工中各个环节的组织管理,以促进房屋工程施工的飞速发展,并为我国国民经济的飞速增长提供强有力的支持。

参考文献:

房屋设计方法例10

在房屋建筑结构设计过程中,在满足建筑设计师设计意图的基础下,平面布置应当尽量保持对称和规则,尽可能的缩小刚度中心和质量中心之间的差异,从而使建筑物在水平荷载下不至于发生太大扭转。在竖向布置上,在满足功能的前提下,应尽可能的使竖向承重构件上下保持贯通,可以不使用转换层则尽量不使用,避免造成结构分析和设计上的困难。竖向刚度尽量不要突变,应采取渐变的方式,避免应水平荷载作用产生严重的应力集中现象。

在工程项目和结构设计时,除了考虑设计对象基本的使用功能和可靠性外,还要考虑把设计对象尽可能设计的更完善一些,这就是研究结构设计优化技术的主要目的。它用科学的计算选取更合适本项目满意的结构方案。

一、房屋建筑结构优化设计模型与方案

房屋建筑工程分部结构优化设计包括以下几个方面:房屋基础结构优化设计、房屋屋盖系统方案优化设计、围护结构方案设计优化与结构细部设计优化。针对以上几个方面的优化设计,还包括了选型、布置、造价、受力等内容进行分析。在实际实施中,还应该根据实际情况出发,再结合具体工程实施情况,围绕房屋建筑综合经济效益目标进行结构优化设计。

(一)系统结构优化设计模型。结构设计优化是在各种影响变量中选取主要的参数建立函数模型,运用科学的计算方法得出最好的优化方案。结构优化建立模型大概分为以下几个步骤:设计变量中主要参数的合理选择,通常的变量选择主要选择对于总体结构影响较大的参数,将所有的参数按各自的影响属性划分分类,将影响不大的参数定为预定参数,这样可以减少函数模型中大量的计算。目标函数一旦确定,使用函数找出符合条件的最优解。最后是约束条件的确定,房屋建筑结构可靠性优化设计的约束条件包括了应力约束、结构强度约束、裂缝宽度约束、尺寸约束。在优化设计中,确定各种约束条件务必符合现行规范要求。

(二)系统结构优化设计方案。在结构设计中应设计多个变量和多个约束条件,设定计算方案时,常常将由约束条件转换为无约束条件计算,常用的方法包含有符合型法和拉式乘子法。在完成计算方案设定时只需要编制相适应的运算程序即可得到最优化的结果。

二、结构设计中优化技术应用所面临的几个问题

将结构优化设计应用到实践中,是比较广泛的一项措施,利用结构优化设计方法可以不改变使用性能下达到降低工程造价的目的,结构优化设计应用于整体设计、前期设计、抗震设计、旧房改造等各分部环节都能发挥巨大的效益。在时间应用中,应当注意几个问题。

(一)前期参与。前期方案的确定将直接影响到整体建筑的总投资,前期方案阶段结构设计并不参与是现在所面临的一个问题,建筑设计师在建筑设计时对于建筑结构的合理性和可行性大多没有考虑,但建筑设计结果会直接影响结构设计,有些方案有可能造成建筑总投资增加和结构设计的难度提升。假如我们在方案的初期,就选择合理的结构优化设计,那么我们就可以根据不同的建筑类型,选择合适的结构形式和合理的设计方案,打好一个良好的基础。

(二)细部结构设计优化。概念设计运用于没有具体化数值情况下,需要设计人员在设计过程中灵活运用结构设计优化方法,从而达到最好的效果。在细部结构设计优化中,注意各细节部分的设计,比如现浇板中异形板拐角处易出现裂缝,可把异形板划分成矩形运用。

(三)地基基础结构设计。地基基础结构设计优化首先应选择合理的方案,如果是桩基础,则要根据现场的地质条件选择合适的桩基类型,桩端持力层对灌注桩桩长选择有很大影响,应多比较选择合适方案。

三、结构设计优化的作用

(一)降低建筑总造价。在结构优化设计中,建筑层数越多,总建筑面积增大,单位建筑面积占用土地面积将越小,这样节约了土地占用面积,但随着建筑层数的提高,总建筑高端提升,楼与楼之间间距也在提升,传给基础结构的荷载也会增加,我们则要增大基础,又会扩大土地占用面积。虽然这样单位面积会有所降低,但是还是没有屋盖效果那么明显。

(二)提高建筑结构经济性。随着建筑层数提高,墙体面积和柱体积也会增加,导致结构自重增加,基础结构的承载力相应增加,水、电气管线相应加长,如果层数降低,可节约材料、利于抗震等,当建筑高度减少,两建筑间的日照距离也相应减少,间接节约了用地。如果建筑面积相同,选择的不同的平面形状,建筑外侧外墙的周长也会不同,合理的平面模型使外墙周长减少,外墙砌体、基础设施。内外表面装修都会减少,与此同时还提高了受力性能,增强建筑经济性。优化方法的运用,协调了建筑各部分单元,使建筑在更加美观的同时增强了建筑的可实用性,还减少了总体建筑的工程造价,这符合了现建筑结构的效益需求。

当前,随着我国经济快速发展,人们对于居住条件和生活环境要求越来越高,利用结构设计优化技术对建筑房屋进行优化设计,使其结构和美观相互协调,同时安全、经济、适用和便利是改善人们居住环境的重要手段。房屋结构设计优化理念注重以实际情况为准则,根据工程建设的基本情况,以控制造价成本为中心来进行结构优化设计,其内容就是利用对建筑的基础结构、屋盖系统结构方案和围护系统结构方案等环节,建立起一种关于结构优化设计模型,通过对各种不同的影响变量参数中的关键参数进行科学的计算,确立最终的建筑工程结构设计的优化方案。房屋建筑结构优化设计意义重大,一方面是大大提高建筑结构经济性,房屋建筑进行结构设计优化可节省材料,有利用抗震,减少内外表面装修,提高了其受力性能,增强了建筑的经济性能。二是结构优化设计大大降低了建筑工程的成本造价。节约用地,大量资料表明,房屋建筑进行结构设计优化能够有效降低工程成本造价25%左右,同时结构优化设计技术能够对施工材料的性能利用更加合理化,能够让建筑工程结构内部各个不同单元之间更加充分互协调,提升了建筑工程结构设计的经济性。

房屋建筑结构设计优化技术在现实的运用中,可以达到物美价廉的效果,不仅实现了房屋的美观和实用性,而且突出的节约了工程造价。在每个投资者眼中,在保证建筑结构可靠性和科学性的前提下,同时在建筑长远效益下,最大程度的节约工程成本,是首先考虑的因素,这样才能实现可持续性发展,用最低的投资成本获取最大的经济效益。

五、结论

房屋建筑结构造价在工程中是考虑因素较大的一个方面,结构设计优化技术的运用产生了巨大的经济效益。所以建筑部门和建筑设计人员应当遵守经济性、适用性和合理性的设计原则,再运用现代高科技手段,选择运用合适的建筑结构设计方案,用以实现降低建筑总工程造价并获取更大的经济效益。

参考文献:

[1]饶远文.结构设计优化技术及其在房屋结构设计中的应用[J].价值工程,2010,(09):160.

房屋设计方法例11

Abstract: the architecture is solidification of art, architecture, to reflect exquisite must will structural design and beautiful design reasonable collocation. Housing structure design has been seeking the safe, applicable, economic, beautiful, and construction and five effect. The need to design department or design personnel strictly abide by the five kinds of effect principle, make rational structure design, the application of the modern science and technology optimization method, realize the most effective play limited resources, finish to lower the project cost and get people to the goal of material and spiritual needs. The current, building structure design of the building structure design optimization method has been widely applied to the actual start of project, this paper the structure design optimization methods reflect of theory, the structure design optimization method of application and practice are analyzed and discussed.

Keywords: structure design, structure, optimization method

中图分类号:S611文献标识码:A 文章编号:

1房屋结构设计中的建筑结构设计优化方法的理论概述

1.1房屋结构设计中建筑结构设计优化方法的理念及意义

在进行工程项目的结构设计过程中,除了要考虑设计对象的基本使用功能和兼顾其安全适用性以外,还应尽可能将设计对象设计的更加完美,这就是结构设计优化问题。定义为工程结构在满足约束条件下按预定目标求出最优方案的设计方法。随着我国社会精神文明建设的不断发展,人们对于居住环境精神领域的追求已然形成一种时尚。对于人居环境的改善,其根本主要体现为美观与结构之间的协调、配合,使得建筑工程满足美观的同时也能实现在经济规划方面的实际意义。

房屋结构设计中建筑结构设计优化的内容主要是通过对基础结构、屋盖系统结构方案、维护系统结构方案等其他结构综合进行设计的过程。在整个过程之中强调的是一切从实际出发,紧贴工程进度、发展的实际情况,以控制工程造价成本为中心的结构优化设计理念。

1.2建筑结构设计优化方法的实践价值

与传统的设计相比,在设计中采用优化方法可以使建筑工程造价降低5%~30%,可以尽量减少建筑结构的近期投资并提高建筑结构的可靠度。结构设计优化方法的应用能充分利用材料性能,对结构内部的各个单元进行协调,规范建筑结构安全度,为建筑整体布局提供合理决策。

2结构设计优化方法在建筑结构设计中的步骤

(1)整体优化模型

房屋结构设计优化方法一般从三个方面展开。第一,选择设计变量。在设计过程中将所要选择的描述结构特性的参数确立为设计变量,比如目标控制参数和约束控制参数。而将那些变化范围不是很大或者对设计要求而言局部设计考虑就能满足设计要求的参数确立为预定参数,这样做可以大大减少计算、编排、设计的工作量。第二,确定目标函数。寻求一组可以满足预定条件的钢筋截面积和截面几何尺寸以及是小概率,已达到总费用最小。第三,确定约束条件。房屋结构设计的约束条件包括强度和稳定约束、截面尺寸约束、结构整体约束、构建单元约束、正常使用状态下的变量从上限到下限的约束条件等。在设计时,若要使结构设计优化方法应用于实际房屋工程,则必须通过建筑结构设计中实际约束条件与目标约束条件相比较,保证每项约束条件都能符合规范,实现最优。

(2)设定优化设计计算方案

由于房屋结构设计中适用性优化问题较为复杂,属于多变量、多约束非线性优化问题,所以在计算当中,通常是将有约束优化问题转化为无约束来求解。其中可以利用的结构优化设计计算方法有拉式乘子法、复合形法等。

(3)进行程序设计

根据在以上整体优化模型和选择优化设计计算方案的基础上进行编制,做出功能齐全、运算快速的综合程序。

(4)结果分析

在得出计算结果后,对结果进行分析,最终确定理想的优化设计方案。

笔者以上叙述了结构设计优化方法在建筑结构设计中的步骤,考虑到建筑工程投资数额巨大,涉及范围较广,所以在具体执行过程中应当从多角度全方位的考虑问题。正确处理技术与经济之间的关系,不能仅仅为了节约资金就忽视建筑结构设计优化技术、方法。在设计中不但要保证技术上的合理要求,还应控制投资不被浪费。

3结构设计优化方法在房屋建筑结构设计中的应用

结构设计优化方法在实际应用中主要是在不改变房屋建筑使用性能的前提下,利用结构优化设计技术达到降低工程成本、提高经济性的目的。一般应用在建筑的整体设计、前期设计以及抗震设计等各个阶段,在以下笔者分为三方面逐一进行论述。

3.1结构优化设计方法应注重前期参与

房屋建筑项目属于长期的投资计划过程,所以说在实际当中非常容易受到影响,故而前期方案就显得尤为重要。目前存在的主要问题就是设计人员在前期方案阶段忽视结构设计优化方法,在设计中不考虑建筑结构的合理性,这样持续下去在后期必然会因为增加结构设计困难而加大成本投入。要知道前期方案的确定的好会会直接影响到总投资成本的高低,所以在前期方案阶段使优化设计参与其中,能够有效避免投资过多所造成的浪费。

3.2概念设计优化方法在建筑结构设计中的作用

对于同一建筑工程结构设计方案在结构优化设计方法的布置上均会出现多种不同的情况,即就是几经确定了建筑物的结构设计布置,在不同种荷载情况下也存在着不同的分析方法。而且在分析的过程中,设计的参数、材料、荷载、承载能力的取值都不是唯一的。尤其是建筑物细部结构问题的处理更是复杂多变。应对以上问题要想单纯利用计算机是无法实现的,作为工程设计人员就必须根据自己的判断展开设计,但是这种判断只适用于一般规律指导下进行,所以说概念设计优化方法在没有具体数值量化的情况下作为辅依据,可以避免设计偏差,从而达到最佳效果。

3.3概念设计处理的实际建筑工程结构设计问题

在这一问题上我们所希望的是通过概念设计,能使房屋建筑工程结构在遭遇各种外力作用下不受破坏会将破坏程度降到最低,因此对可能遭遇的破坏因素进行分析就显得尤为重要,这里必须提到的一个因素就是地震,因为地震无法预测而且破坏力极强,所以在对房屋结构的设计中就应当考虑到工程区域在历史上的地震活动情况和自然灾害发生情况,根据这些未雨绸缪,从计算及构造等各个方面入手采取一些提高抗震、抗灾害的措施办法。若要构建这样的结构优化设防思想,就必须把概念设计作为重点。

4结束语

综上所述,可以说对房屋结构设计中的建筑结构设计优化方法的研究是一项非常复杂的综合性问题。我前边增提到,安全、适用、经济、美观、便与施工等五种效果是房屋设计优化的原则,但是这五种效果之间又相互独立、相互矛盾。所以尽管在结构优化技术已经广泛应用的今天,如何使这五种因素更好的融合仍然需要我们在以后的应用实践中多探索、多积累,达到一种用最低造价实现最佳效益,既美观又合理,鱼和熊掌兼得的设计效果。

参考文献:

[1]张炳华.土建结构优化设计[M].上海.同济大学出版社.2008,34-36.