发布时间:2023-10-07 15:38:32
序言:作为思想的载体和知识的探索者,写作是一种独特的艺术,我们为您准备了不同风格的5篇房屋结构设计规范,期待它们能激发您的灵感。
【关键词】建筑结构 结构设计 优化技术
前言
在房屋建造的过程中,建造结构成本的花费占了一个比较大的比例,通过结构设计的优化技术可以很有效的解决建筑成本造价方面的压力。因此,从事结构设计的工作人员应当充分考虑房屋建造过程中地合理性、经济性和适用性,从而在满足建造要求的前提下降低房屋建造工程的总体造价。
1、房屋结构设计优化技术的现实价值及应用
1.1房屋结构设计优化技术的现实价值
在进行房屋结构设计时,首先要做的就是要满足房屋结构效益的长远化,在这个基础上,尽量使房屋在投资上降低,结构上科学合理。与传统的房屋结构设计理念相比,现代房屋结构设计优化技术在房屋结构建造中的应用,能够有效的降低工程成本,大约可以维持在10%――35%之间。结构设计优化技术的运用,能够将建材的利用率和性能发挥到最大值,使房屋内部的各个空间之间形成协调的整体,并符合我国相关的安全质量规定。此外,房屋结构设计优化技术的运用还能够对房屋的最初设计提供帮助,因此,优化技术对房屋整体设计的安全、合理、舒适起着重要的作用。
1.2房屋结构设计技术方案和理论的应用
房屋结构设计方案和理论在现实中的应用主要表现在两个方面,即房屋总体工程结构设计的优化和房屋各个组成部分的设计优化。在这其中,房屋各个组成部分的设计优化包括很多方面,如:相关细节结构部分的优化设计、相关基础结构方面的优化设计、房屋屋顶方面的设计优化等,对于这些方面的设计优化还包含很多更加细化的设计,如布置、选型、造价、受力等方面的设计优化。相关的设计工作者应该在满足房屋建造的相关规定前提下,而后充分考虑造价方面的因素进行相关的结构设计优化。
2.建筑结构设计优化方法
2.1结构设计优化方法的应用
结构设计优化方法和技术的应用具体体现在房屋工程结构总体的优化设计和房屋工程分部结构的优化设计两方面。其中房屋工程分部结构的优化设计包括:基础结构方案的优化设计、屋盖系统方案的优化设计、围护结构方案的优化设计和结构细部设计的优化设计。对以上几个方面的优化设计还包含选型、布置、受力分析、造价分析等内容,并应在满足设计规范和使用要求的前提下,结合具体工程的实际情况,围绕其综合经济效益的目标进行结构优化设计。
2.2结构设计优化方法的实践价值
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和合理性。与传统设计相比,采用设计优化技术可以使建筑工程造价降低5%~30%。优化技术的实现,可以最合理的利用材料的性能,使建筑结构内部各单元得到最好的协调,并具有建筑规范所规定的安全度。同时,它还可为建筑整体性方案设计进行合理的决策,优化技术是实现建筑设计的“适用、安全和经济”目标的有效途径。
3.房屋建筑结构优化设计
3.1结构设计优化技术的原则
结构设计优化要求我们从工程的设计和价值角度去思考方案。结构设计优化是追求最合理地利用材料的性能,使各构件或各设计专业得到最好的协调。它不仅具备了传统设计方案所要求的规范以及规范所要求的安全度,而且也具备了现今价值学和审美学的成分。结构设计优化是对结构设计进行深化、调整、改善与提高,也就是对结构进行高质量再加工的过程。结构设计优化不是以牺牲结构安全度与抗震性能为代价,而是经过结构设计优化的过程,使建筑功能更协调,成本更低,结构更安全。
3.2实施结构设计优化技术所遵循的要点
(1)科学地遵循结构设计规范
建筑结构设计工作要求结构设计工程师们不仅要具备丰富的设计经验,也要对结构规范的条文熟知,即在结构设计规范的要求下,将自身的结构设计方案贯穿于项目设计中。规范更多的是针对量大面广的工程,因而某些条文的规定会偏于保守;此外,用于一些特殊、复杂工程的设计时,有些条文则不够安全。所以,结构工程师在设计中应运用良好的专业知识与正确的判断力把握设计,做到设计成果不断优化与创新。
(2)结构工程师前期参与和主动参与的重要性
强调结构工程前期参与和主动参与是实施结构优化技术的重中之重。在实际施工期间,建筑师很难对结构体系的受力做到正确的分析,既建筑师的结构思想不能完全替代结构工程师的设计理念、经验和判断,也无法弥补结构与建筑专业技术共识的空白与隔阂。既具有扎实的结构设计理论功底,又具有丰富工程实践经验的结构工程师,积极主动地参与前期方案设计,帮助建筑师构思与创新,才能创作出优秀的设计作品,更好使整个建筑的功能得到彻底的体现。
(3)加强各专业之间的协调与合作
结构优化是一个系统的工作,需其它专业的协调与配合。从建筑学发展角度分析,现代建筑是建筑、结构、设备三大要素构成的综合产品,所以在实施中要强化分工与合作,强化专业之间的协调与合作,这样才能创作出各构成要素有机结合的完美作品。在整个项目开展中,建筑设计与结构设计是整个设计过程中最重要的两个环节,二者的结合不仅能够达到实用美观大方的效果,而且可以使结构受力更趋于合理进而降低成本和简化施工。在建筑设计中,许多建筑设计人员只强调方案创作的新奇,不遵循建筑的基本力学规律,这样的方案往往会造成结构设计困难。还有一些建筑师在设计过程中往往忽视力学的基本规律,如将抗震设防区的高层建筑电梯或楼梯偏置在建筑一侧,使得刚度中心与质量中心之间的偏心距过大,在水平荷载作用下产生大的扭转效应。从以上的例子可以分析出,加强专业的合作与协调是实现结构合理、成本降低的重要途径。
4.总结语
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。我前边曾提到“经济、适用、合理”是房屋设计优化的原则,但是这三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,如何使这三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,既美观又合理的设计效果。
参考文献:
[1]范小平.高层建筑结构概念设计中相关的几个问题应用分析[J].福建建材.2008.
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.
关键词:结构设计;优化技术;结构设计应用;房屋结构
中图分类号:TB482.2 文献标识码:A 文章编号:
前言
结构设计优化是近年发展起来的一门新型技术,它能够使设计者从被动的分析、核验转而进入主动的设计角色,是结构设计领域新的发展。与传统设计相比,结构设计优化能够更合理地利用材料的性能和局部空间,使结构内部得到最好的协调,并达到设计要求的安全规范。
1.结构设计优化技术的原则
结构设计优化简言之就是要求设计师在设计之初,要综合考虑建筑的用料和环保等因素,结合一定的经济数据,以最小的经济投入,换取最合理的最环保科学的房屋。一方面满足房屋用户的安全和质量的要求,另一方面还要在审美与外观上有些突破。结构设计优化是对结构设计进行深化、调整、改善与提高,也就是对结构进行高质量再加工的过程。结构设计优化不能降低任何房屋的质量或者其他的使用价值,而单方面的考虑到外观的美化。必须在保证质量的前提之下作出优化设计。
2.结构设计优化技术所遵循的要点
2.1 科学地遵循结构设计规范
建筑结构设计工作要求结构设计工程师们不仅对于相关的专业设计知识熟练地掌握,有相对量的实践设计经验和成功案例,也要深谙此专业的相关的法律条文和规范设计,即在结构设计规范的要求下,将自身的结构设计方案贯穿于项目设计中。但是目前的我国的相关的文件还不是很完善,对于一些大的工程的涵盖面不够广,一些小的施工的细节也没有明确的规定,甚至一些硬性的条文已经不适合当代的设计标准等等,这些问题的存在就对设计师提出了更高层次的要求。设计师要在实践的经验和专业技能的基础上,事前对所设计的房屋等所有的相关设施进行实际的勘探,经过所有数据的汇总分析和规划,最后结合多方的意见和建议最终制定合理规范的结构优化设计方案。
2.2 结构工程师前期参与和主动参与的重要性
强调结构工程前期参与和主动参与是实施结构优化技术的重中之重。理论的设计与实践的建筑施工是存在差别的,部分好的设计理念在实际的建设过程中是难以实现的,所以这就要求设计师不但在设计方面具有独特的构思和先进的理念,还要对相关的建筑的实施方面的知识有所了解,在设计的同时兼顾施工的实际,寻求二者的均衡点。设计师要主动地参与到整个设计当中,而不是被动因为任务的完成而去完成,要站在用户的角度和施工单位的角度,以主人翁的地位全心的投入其中。
2.3 加强各专业之间的协调与合作
结构优化是一个系统的工作,需其它专业的协调与配合。从建筑学发展角度分析,现代建筑是建筑、结构、设备三大要素构成的综合产品,所以在实施中要强化分工与合作,强化专业之间的协调与合作,这样才能创作出各构成要素有机结合的完美作品。在整个项目开展中,建筑设计与结构设计是整个设计过程中最重要的两个环节,二者的结合不仅能够达到实用美观大方的效果,而且可以使结构受力更趋于合理进而降低成本和简化施工。现在的相当大的一部分在完全意义上来讲并不算是合格的设计师,为了追求新颖的设计,迎合用户的大、高、奇的虚荣心理,完全不顾施工的难度,以及现有的施工技术和设备支撑,设计理念难以在实践的建设中实现,或者施工的难度相当的大;也有一部分的设计师只顾片面的美观的视觉效果,忽视了建筑的安全性能,在防雷等一系列的安全措施当中的防范不够强,甚至没有达到基本的最低指标。这样的设计师一种违背专业道德的不负责任的设计。
3.房屋结构设计优化技术应用中存在的问题
房屋结构设计人员在进行房屋设计过程中,需要利用适宜的设计理念与设计方法,对房屋结构的形势、构件尺寸、布局等进行科学地设计,从而满足房屋结构的设计需求。在建筑方案阶段结构设计就要进入配合,结构设计的经济性是否合理在方案阶段就决定了大部分。经济性不是“抽”钢筋,不是为省钢筋而省钢筋,也不是牺牲结构的安全性和耐久性,是在保证结构的安全,合理受力的前提下,并满足规范要求的“低值”配筋。随着设计技术的发展,房屋结构设计优化技术的应用越来越广泛,但是却存在着一些问题需要设计人员提高重视。
3.1房屋结构设计受到多重因素的影响,致使设计人员在设计过程中,所优化的目标只能够满足一个或者几个方面的要求,不能同时满足整个工程的需求。设计人员利用计算机软件来优化房屋结构设计,同样受到设计进度、建筑功能等因素的制约,使房屋结构设计优化目标无法达到最佳。
3.2一些房屋结构设计人员在进行技术优化过程中,通常是从小处着眼,即对房屋结构的尺寸与构件截面进行优化,从而忽视了结构尺寸与构件截面在结构整体中的作用。因此,在房屋结构设计优化技术应用中,不能仅仅优化结构的尺寸与构件截面,还要考虑结构的整体性,比如房屋周边的梁柱截面有时候不是单纯的为了满足计算配筋的要求,而是保证结构整体更好的抗扭能力,以保证房屋建筑整体的稳定性与可靠性。
3.3随着人们对房屋结构设计要求的不断提高,房屋结构设计中的变量也在不断增加。因此,房屋结构设计人员必须提高重视,以提高优化设计技术应用的效率。但是,传统的设计算法已经不能满足房屋优化设计的要求,需要设计人员针对问题,提出创新的设计算法,以提高房屋结构设计优化技术应用的有效性。
4.结构设计优化技术重要性
结构设计优化技术在房屋结构设计中的应用,是我国房屋结构设计发展的表现,也是建筑事业发展的需要。在房屋结构设计中应用结构设计优化技术,可以有效地提高房屋结构的可靠性、合理性与经济性。(1)随着房屋建筑层数的增加,对房屋地基承载力的要求也将相应提高,在应用结构设计优化技术后,将有效增加房屋结构基础与柱的承载力,使其结构设计变得更加合理,房屋结构的可靠性也随之提高;(2)合理的房屋结构设计将提高设计的经济性,主要表现在房屋建筑之间的日照间距减少,节约了土地资源;创新的结构设计也可以提高建筑材料的应用效率,降低房屋建筑的成本,提高房屋结构设计的经济性。
5.结构优化技术在房屋结构设计中的应用措施
5.1概念设计优化与建筑结构的设计
每一个建筑结构的设计方案,都具有多种结构及布局设计,即使建筑物的结构布局已经被确定,并且处于相同的荷载状况,也依然有很多种分析方法。建筑分析中的材料、设计参数、荷载取值等都不是固定不变的,处理建筑物的细节问题也是要随机应变的,尤其是计算机软件不能解决的问题,更需要设计人员亲自来做出分析判断。概念设计意指没计者遵守房屋结构设计的普遍规律,同时结合工程的实际经验来进行研究设计,概念设计是设计者对多个备选设计方案进行筛选的工作环节。
5.2概念设计处理实际房屋结构设计问题
处理概念设计问题具有多种形式,但是所追求的共同目的是在任何外来影响下,建筑结构都可以稳固应对或者仅是受到很低损害,这也是概念设计中要处理的基本实际状况。由此可见,概念设计的主要内容即为将建筑物所可能遭到的各种破坏因素以及相应的预防措施。
5.3结构设计中的实用性与艺术性结合
建筑物其实就是建筑师的艺术品,建筑师在设计建筑物的时候,始终期望将自己的意图表达得淋漓尽致,追求艺术性与实用性的最佳融合。结构设计人员首先要保证所涉及房屋建筑的安全性,然后对于建筑的结构形式进行改善,不断完美,以全面体现建筑设计师的美学意图。在房屋结构设计当中,满足设计师的设计意图是基本标准,平面布局须要精确对称,有规则性,最大限度缩减质量重心与刚度中心两者之间的距离,以避免建筑物因荷载作用发生扭转问题。
6.结语
房屋结构作为房屋建筑的重要组成部分,在房屋建筑中起到支撑、保护的作用,房屋结构的设计质量直接影响到房屋建筑的质量。因此,房屋结构设计人员必须改革设计理念与方法,积极进行房屋结构设计技术的优化,从不同角度、多个层面对房屋结构进行优化设计,以弥补传统设计中房屋结构的不足,从而有效地提高房屋结构设计的有效性,促进房屋结构向着经济化、科学化、多样化等方向发展。
参考文献:
[1] 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[J]. 中国新技术新产品, 2011,
关键词:结构设计;常见通病;控制
现代社会发展速度不断加快,大量的工业建筑与民用建筑项目不断的投入,使得房屋建筑的质量问题受到了广泛的关注。与此同时,人们生活水平的提高,对于自身居住环境提出了更多的要求,建筑设计中的创新与多元性得到实现,就必须依赖与良好的房屋结构设计。在进行房屋结构设计中,必须要提高重视,设计人员要对于其中常见的问题进行认真的分析与审视,从而为工程质量提供保证。如果在设计过程中,忽视房屋结构设计的重要性,难以保证房屋结构的合理、规范,未通过科学的计算就采用不同的设计方案,都可能会造成难以估量的损失。
1房屋结构设计中的常见通病
第一,房屋结构设计过程中,设计人员对于相关设计规范的理解存在偏差,难以满足实际设计规范,不能达到有关的技术要求。房屋结构设计中,如果设计者不能正确的认识到自身设计工作的重要性,对于结构方案的选择存在疏漏,没有对于设计方案进行严格的可行性分析,都会对于房屋结构设计造成一定的问题。另外,如果设计人员不能将设计与实际施工情况进行结合,也会造成设计意图难以实现、工程进展受阻等问题的发生。房屋结构设计编制中也存在一定的问题,对于工程通病也是重要的诱发因素之一。房屋设计的相关说明不够清晰完善,对于施工质量的控制等级、结构合理性、混凝土耐久年限等没有进行明确的说明。相关的设计说明缺乏良好的针对性,对于施工中的重要环节没有明确的文件进行说明,例如如果于保护层的厚度没有明确的标明,施工人员在施工中就会自行的进行判断,从而造成对施工质量的影响。另外,设计过程中,对于相关规范的了解不够明确,部分关键结构的设计上,依然采用过时的规范,难以适应新的施工需求。
第二,基础设计通病。房屋基础设计存在的问题,是房屋设计中的问题,也是造成房屋通病的重要原因。在设计时,如果不能保证基础设计的数值准确并且合理,就会造成基础地基出现质量通病。一般来说,钢筋混凝土结构的房屋主要采用独立基础或者桩基础的地基模式,如果地基的受力范围内缺乏软弱粘土层,就会造成抗震承载力出现偏差。在房屋结构设计时,基础设计必须要考虑外界因素的影响,并且保证基础拉梁设计的合理性。如果基础拉梁计算不合理,就会造成承重柱设计缺陷、构造柱设计缺陷、构造柱等相关问题的出现。基础设计是实现房屋设计意图的重要基础,必须要对于地基预埋、跨度值、拉梁、用钢量等多方面进行细致准确的设计,从而保证整体工程的设计意图得到良好的实现。在基础设计中,也存在着地质勘查报告不完善,施工图设计过程缺乏全面的考虑的问题。基础设计关系到整体建筑的地基系统,是建筑安全的重要保证。在进行软弱地基处理处理时,如果不能应用正确的施工方式,并且对于软弱地基认识不足,就会造成建筑承载力不足,工程出现质量问题。
第三,框架结构设计通病。在框架结构的设计上,要尽量避免采用单跨框架的设计方式,并且控制好相邻二层的刚度。在框架设计中,如果应用楼电梯小井筒,就会造成框架地震承载力的降低。与此同时,如果进行框架爱设计时,忽视填充墙的设计,就会造成整体结构安全性下降。在进行房屋抗震能力的设计时,目前相关抗震规范针对于房屋框架的纵轴与横轴两个方向提出了有关的设计要求,并且保证了对于地震作用力的有效承担。在进行房屋框架设计时,要充分考虑纵横框架的结构设计。但是,部分设计者在进行抗震设计中,忽视纵向框架的设计,导致在设计过程中纵筋配置不足。另外,框架结构设计不合理,也是造成建筑物梁板出现裂缝、连续梁设计缺陷、砌块砌体施工质量不合格等通病的重要原因。
2房屋结构设计中常见通病的控制措施
2.1提高设计者自身素质
房屋结构设计工作者要不断提高自身的责任心,并且对于有关设计规范与标准进行深入的研究。目前,很多工程中的质量通病,都是由于设计阶段,设计人员考虑不周全,并且对于有关规范认识不深刻所造成的。设计者在进行房屋结构设计的过程中,要对于施工现场进行熟悉与了解,提高设计方案的可行性,减少由于对实际施工环境了解不足,而造成设计方案难以实现的问题。设计人员自身要不断的提高设计能力,积极参与各方面的培训工作,并且积极的将新的设计理念与施工工艺融入到设计当中。设计者要深入到施工现场,对于设计中存在的不足进行及时的解决,并且为日后设计方案的合理性、经济性进行提高,并且保证施工效率。
2.2加强基础设计通病的控制
提高基础设计水平,是保证房屋设计方案的高效、经济、安全的重要措施。目前,城市中房屋形式越来越多,不断增长的设计需求,使得基础设计面临了一定的调整,需要不断的进行自身的提高与调整。在进行基础设计时,需要保证经济性的基础上,实现房屋设计的安全与适用。设计者需要综合考虑多方面的因素,进行基础结构的设计,并且对于整体建筑的荷载水平进行准确的计算与分析,将施工中的不同因素对于房屋结构的影响进行综合性的分析。在进行地耐力的设计时,要严格按照国家相关的规范与标准,结合实际地质情况进行设计。不同区域的土质的承载力有所不同,并且地基预埋的深度等因素,都会对基础结构的承载力造成影响。如果基础设计不能保证合理性,就会造成建筑结构的强度下降,产生一系列的安全隐患,出现房屋质量通病的发生。在设计完成后,还要进行静荷试验,通过模型的计算,结合实际施工的经验,对于设计中的各项数据进行校准,降低设计误差,满足基础设计的有关要求,为控制常见质量通病做出保障。
2.3加强框架设计通病的控制
在进行房屋结构的框架设计中,需要严格遵守相关规范,保证框架设计的科学性。首先,在进行填充墙的设计时,要考虑井筒墙壁厚度,分析其厚度对于整体框架结构的影响,并且配备合理的钢筋排列方式,最大限度的减小井筒。其次,在进行框架结构参数设计中,要考虑楼层的侧向刚度比、电算的自振周期、振型参与质量系数的呢过不同的指标,最终得出合理的计算结构。在进行结构配筋时,要保证配筋率,并且对于房屋结构的抗震能力进行保证,保证钢筋连接部位的可延伸性,保证钢筋的强度与质量,提高整体框架的强度。
3结束语
现代社会,随着人们对于生活环境质量要求的不断提高,多种多样的房屋建筑已经逐渐的走入到我们的生活当中。保证房屋建筑的安全性,是建筑行业发展中必须重视的问题。房屋结构设计是保证房屋整体质量与舒适性的重要前提,只有真正的做好房屋结构设计工作,保证设计的合理性与科学性,才能有效的对工程中的常见质量通病进行控制。
参考文献
[1]傅凤珍.房屋建筑结构设计中常见问题分析[J].黑龙江科技信息.2008(24)
[2]林群瑜.房屋建筑结构设计应注意的几个问题[J].中国科技信息.2008(12)
[3]李伟,罗虎.谈在房屋建筑结构设计中常见问题[J].科技致富向导.2010(15)
【关键词】房屋结构;设计;问题;决策
房屋结构设计在建筑设计人员的世界里,是整个建筑工程的灵魂和核心,它不仅渗透了设计者的设计理念而且还结合了现代科技。然而,仍然存在很多的问题。譬如对房屋结构设计重视不够,对有些设计方法和设计规范理解片面,加之计算方法的不合理,盲目的借鉴设计成果等。因此,对房屋结构设计中存在的问题进行系统分析,并采取相应的措施,是改善我国房屋结构设计的一个有效途径。
1 房屋结构设计中存在的问题
目前,对于房屋结构设计中存在的一些问题主要有:
1.1 房屋设计者对设计理念重视不足。房屋设计者对房屋结构设计的重要性把握不够,对设计方法和设计规范理解片面,一些工程设计涉及的内容思考不全面。有的甚至抄袭别人的设计成果,或者对实地没有做足够的调查和分析。
1.2 忽略地基变形计算。地基在荷载作用下, 由于建筑物压缩使得土层发生不均匀沉降,因而必须根据现行规范实行地基变形计算。另外,在判断地基是否进行变形验算时,应把持力层范围内土层是否均匀变化,有无软弱土夹层等因素考虑进去。
1.3 房屋结构基础设计不当。①房屋基本的地质详勘报告不详细,仅凭借建设单位口头或简单的基础资料作为唯一材料进行施工。②仅分析地基土冻胀和融陷因素的影响,而忽略了综合因素的分析。对于无特殊构造要求,多层及低层房屋建筑的基础是地基要突破冻结线,而对于是否产生冻胀和融陷则往往被忽略,另外对水文、地质等因素没有相关调查或资料不足,导致了房屋基础工程造价费用高昂。③房屋基础结构设计荷载取值不准确。如多层框架的钢筋混凝土建筑常采用柱下独立地基。在设计独立基础时,作用在于建筑基础顶面上的外荷载取值不当,其主要在于设计和计算的不尽合理。而其主要承受力范围不在软弱粘性土层,故可以不必考虑地基和基础的抗震承载力计算,但应考虑风荷载的影响。④建筑基础拉梁层的计算模型脱离实际情况。基础拉梁层由于无楼板的特点,在用电算程序进行计算时,在考虑定义弹性的影响外,其楼板厚度应取零,结合总刚分析方法来进行分析、计算。否则就会与实际情况不符,如果房屋平面不规则,则更要特别注意这一点。
1.4 房屋框架结构设计中不应只注意横向框架的设计,还要重视纵向框架的设计。现行房屋建筑的抗震设计要求, 水平地震作用应考虑横向和纵向方向分别计算, 其地震作用应由抗侧力构件来分析。一些结构设计者对非抗震建筑结构的设计,只关心纵向的、普通的连续梁延伸设计,而没有关注横向发展的设计,导致在实际设计中出现梁的支座负筋,跨中纵筋及箍筋的配筋置均不足的现象。
1.5 框架计算简图及模型不合理。对于无地下室的钢筋混凝土多层框架房屋建筑,由于独立基础埋置较浅,在设有基础拉梁的前提下,考虑基础拉梁的断面与配以钢筋按构造设计以及基础按中心受压的计算。第一,按构造设计的拉梁无法平衡柱脚弯矩;第二,框架结构底柱的高度应取基础项面至首层楼盖顶面的高度。
2 房屋结构设计中的对策
针对当前出现的有关房屋结构设计中出现的问题,我们也提出来一些相应的措施和决策。首先遵照相关部门的有关规定,提高房屋设计者的责任心。由于设计者在设计过程中考虑问题不全面,或者对新规范的学习和认识不足,加之对现场环境的调研不充分,很多问题的存在使得设计单位对设计人员要求和上岗培训更加紧迫。而从长远的角度出发,定期地安排设计培训,提高设计人员的总体素质,防止设计与实践脱钩。其次要讲究经济、安全、高质的基础设计理念。不管是工业用房还是民用的房屋,高层结构的追求是现代社会的发展趋势,这对设计者在地基和基础设计方面上提出更高的挑战。地基与基础设计要做到即经济合理,又安全适用,设计人员应该多借鉴地质勘察资料,并综合多方面因素进行考虑来提出设计方案。再次应用科学技术来设计框架结构。①应尽量避免在框架结构中设置钢筋混凝土楼电梯小井筒的设计。②在框架结构参数的选取上,要考虑电算用的自振周期、楼层地震剪力系数、楼层弹性层间位移、楼层的侧向刚度比、振型参与质量系数、抗震墙结构抗震墙承受的地震倾覆力矩与总地震倾覆力矩的比值等指标。③在结构的配筋上,注意构件最大配筋率和最小配筋率的限值。严格按照规范要求,保证钢筋在各个部位所需满足的锚固、延伸和搭接长度,材料选用也必须满足强度要求。④对于建筑物顶层的特殊性,严格遵循国家及当地标准来设计、实施,防止屋面温度应力引起的墙体开裂、变形。
参考文献
[1]闫世成、赫英福,谈谈房屋结构设计中应引起注意的几个问题,林业建设,2002年第4期(26-29)
[2]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