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房屋结构设计规范精选(十四篇)

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14篇房屋结构设计规范,期待它们能激发您的灵感。

房屋结构设计规范

篇1

【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.

篇2

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.

篇3

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,

篇4

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)

篇5

【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

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【关键词】建筑结构;优先方法;应用

一.建筑结构优先设计方法理论及应用

(一)房屋结构设计中上部结构的优化设计分析

建筑结构设计优化方法的概述建筑结构设计优化方法是从林论上和经验上对建筑结构设计进行优化。建立与优化上部结构的模型首先应布置适宜的剪力墙,且将应将剪力墙的平面具有对称以及均匀分布的特点、有机结合楼层结构的重心以及楼层平面的刚度中心等原则有效遵循,进而将风荷载的作用下以及水平地震下扭转效应尽量减少;如果建筑房型是允许的那么应将大开间的剪力墙的结构形式优先采用,且将剪力墙的墙肢总数减少,也就是在楼层的侧向具有相同刚度时可将剪力墙混凝土的用量大大减少。但是 ,如果建筑物处在较差的地质条件中,那么建筑对于抗震的要求就会随之提高,所以,这就要求尽量避开大的剪力墙结构进行采取措施。例如,若是确定好墙柱之后,跨高比在五米以上,那些框架梁高度英爱采取跨度的十二分之一;另外,建筑楼板的厚度也应该与规定的相吻合。总之,房屋结构设计中的中上部结构都需要进行合理的计算分析,这也可以算是一种概念的优化。

(二)房屋结构设计中建筑以及结构协调优化设计分析

再设计的过程中要配合建筑结构以及建筑平面,进而将美观和适用结合起来以实现它设计目标。布置建筑墙柱应该同建筑物中平面功能的要求相满足;为了实现构件的标准化应尽量的统一各个房间的开间进深;而建筑体系在保证尽量简单的同时墙柱应该难以出现错位现象,且截面的面积也不该有太明显的变化发生,也不可以对夹层结构进行设置;在那些应力集中或者是受力复杂的转角地方不要设置楼梯或者电梯,以免造成安全事故。规则且简单是建筑整体的布置中要遵循的原则,并且为了避开扭转效应应该避开让建筑钢心和质心重合在一起。

(三)房屋结构设计中结构以及电气之间调优化设计分析

如果电气管线容易导线形式安装与金属管外部或者楼板以及墙体处,有可能使预制结构施工困难。因此,若管线贯穿了建筑梁在梁预制的时候应该将孔洞提前留下,并且抱着墙体的厚度与梁宽度一样。大部分房屋的建筑内部电梯房具有较多空洞在里面,同时也有较多的预埋构件。所以,在房屋设计时候应该单独计算电梯房应该具有的强度,从而保证设计合理的同时对施工质量的安全进行有效的保障。总之,在对房屋建筑工程进行建筑结构设计的过程中,设计人员必须严格遵守相应的结构设计规范,不仅仅是要了解设计规范中的相关条例,而且要与房屋设计的实际情况向结合,对优化方案进行合理应用。

(四)房屋结构设计中整体优化以及局部优化设计分析

层次性和复杂性这两大类系统性设计特点是所有建筑项目设计中都包含的部分。复杂性主要包括构件选用、材料、结构选型等,层次性主要包括设备安装系统、结构设计系统和建筑设计系统等多个方面,并且每个系统也可以分成多个子系统。进行设计的整个过程若是优化每个子系统,那么实际上将局部之间横向的联系切断。叠加起来的整个工程没有具有最优化的整体。事实上,每一项的设计环节最优化的方案都很多,也就要求再设计的时候要根据每一个阶段的形制进行优化选择,而不是一概而论。在每个阶段的优化选择,确保了建筑工程的质量提高了建筑寿命的同时可以大限度的提升企业的经济效益。

二.房屋结构设计中建筑结构优化方法的重要作用

(一)降低投入,提高经济性

建筑结构优化方法在我国现阶段国情与发展趋势来看,主要表现为高层建筑,基于这种情况,减少资金的投入是房屋建筑与时代相符合的一点。对房屋建筑结构进行优化设计可以全面发挥各种设备的性能,这样不仅可以降低工程造价,减少资金的投入,为企业赢得最大的效益。据有关数据显示,建筑结构优化设计后,房屋建筑成本大约可以节省百分之十到百分之三十,成本大幅降低,并且各个结构之间的联系也更加紧密,从而大大提高了其经济性。事实上,建筑结构优化设计方法有许多特点,如其多学科联合性广、美观性强、实用性强、又有节能环保的优点,便于施工管理等等。

(二)提升建筑的安全性

通过房屋结构的优化设计,对原来方案中的不足缺陷进行弥补,大大提升了建筑的合理性和安全性,提升了房屋的承受能力,在正常的维护下具有足够的耐久性吗,确保了房屋的安全使用。这种安全性在一定程度上就是可靠性,我国现在建筑会出现一些事故,如电梯事故,地震洪水等导致的房屋塌陷等,这些直接导致人们对建筑选择及其谨慎,所以这种可靠性对于建筑及其重要。所以建筑师要在保证安全性的前提下,不断创新。

三、小结

本文作者从 多方面分析了房屋结构设计中建筑结构有先设计方法,优化升级房屋建筑,希望可以对建筑业起到作用,并且将更加适宜的物质生存和发展环境提供给民众,最后简单说明了房屋结构设计中建筑结构设计优先方法的重要作用,不仅仅是对合理性、安全性等的优化,而且对美观性也作出了要求,进一步增强了整个房屋建筑结构优化设计的价值。

参考文献:

[1]齐建民;《建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用》;科技资迅杂志;2015(11)

[2]张岩;《建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用分析》;现代装饰(理论)杂志;2014(06)

[3]王鹏;《建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用分析》;中国建材科技杂志;2014(08)

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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

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关键词:建设结构设计;房屋结构设计;常见问题;房屋安全;结构抗震

中图分类号:S611 文献标识码:A 文章编号:

1. 前言

提高房屋结构设计的合理性,有利于节约工程项目的投资、提高项目的经济效益、缩短工程的施工时间,意义重大。有鉴于此,我们应该做好施工图纸的设计工作,从杜绝房屋结构设计中的常见问题入手,提高设计图纸的科学性和整体质量水平。笔者在本文中结合自己的工作经验,总结了房屋结构设计中的几个常见问题,在此处提出,希望能够为相关人士提供有益的参考。

2. 房屋结构设计中常见问题分析

2.1 房屋结构设计中地基和基础方面存在的问题

第一,缺乏地质勘察报告或者报告不详实。想要实现房屋建筑地基和基础设计的科学与合理,相关设计人员在进行设计的时候必须要依据具体详实的地质勘察报告,在综合考虑各种地质因素之后才能够设计房屋建筑的基础类型和上部结构。但是当下依然存在着一些简单参照附近建筑基础设计资料或者单纯依靠建筑单位口头指示便进行地基和基础设计的现象,如果设计所依据的数据不完全甚至不准确,那么所设计的地基和基础也是缺乏安全性的;同样的,仅仅是改小土地的耐力容许值也是不可靠的。

第二,软弱地基处理不当。目前仍然存在着一些仅仅依靠经验便进行地基处置的情况,例如,利用换土垫层的方式来处理软弱基础时,单纯依靠经验进行而不是进行换土垫层设计。更有甚者,某些工程人员没有深刻认识到软弱基础对于房屋建筑的危害,仅仅是依照以往的经验利用砂垫层进行加强处理,稍微提高一下土地的承载力便认为完成了基础处理的任务,这种不计算垫层厚度和宽度的处理方式,不仅无法为房屋建筑提供安全保障,同时也无法保证施工的经济性。

第三,民用房屋建筑的基础、梁和中柱荷载数值计算失准。依照相关设计要求,设计人员在计算民用房屋建筑的基础、梁和中柱荷载数值的时候,为了获得更加准确的荷载数值,需要依照现行的设计规范来用相应负荷乘以折减系数;但是在实际中,有些设计人员没有执行好该项规定。

2.2 房屋结构设计中承重柱截面高度方面存在的问题

在六度抗震设防区存在着房屋建筑承重柱截面高度过小的问题。导致这种问题的主要原因是,有些设计人员认为六度抗震设防区便是等于不设防,同时由于某些结构设计手册当中规定如果梁柱的线刚度比超过4,则可以将简图中梁柱节点简化为铰支进行计算,将梁简化为铰支梁之后便可以依照轴心受压进行计算,使得受力分析和数值计算更加简便,所以存在着人为减少房屋建筑承重柱截面高度的现象,进而增大梁柱的线刚度比。这种做法存在着严重的安全隐患,降低了房屋建筑结构的整体安全性。主要原因是,故意导致承重柱截面高度设计过小忽视了梁柱之间的刚接作用,而且柱截面的配筋直径均相对较小,结构受力一旦超过一定程度,便会导致承重柱出现裂缝,影响房屋结构的耐久性和安全性。另外,因为存在着这样的设计缺陷,一旦发生地震,房屋建筑出现倒塌的几率便会大幅度上升。

2.3 房屋结构设计中悬挑梁方面存在的问题

悬挑梁这种结构形式在目前的房屋建筑当中属于比较常见的结构形式。因为在受力方面,梁外挑部分所承受的荷载通常要小于梁内所承受的荷载,所以在截面尺寸方面,梁外挑部分和梁内部分存在着一定的差异。有些设计人员在设计悬挑梁时只是把梁内的上层主筋向挑梁延伸一下便认为完成了设计任务,但是两侧主筋完全没有办法伸进到挑梁内。这些问题在设计时或许不容易发现弊端,但是在施工的时候其弊端便显现的非常明显,到时已经有不少钢筋被截断成型,既会导致一定的经济损失,同时还会对施工产生不利影响。

根据以往经验,普通梁箍筋接口位置需要在梁上部两角进行交替绑扎处理,相关规定和构造图集没有详细规定悬挑梁箍筋接口位置的处理方法,仅仅要求弯钩平直段长度≥10d、弯钩≥135°,并要进行加密处理,其他的没有进行明确规定。箍筋抵抗外力作用的方式主要是通过约束纵筋与混凝土之间的磨阻和粘结作用,作为封闭箍筋的位置,箍筋接口处比较薄弱,它一般依靠混凝土的抗剪强度来抵抗外力作用,如果混凝土抗剪强度不够,便需要增设横向钢筋来提高结构的抗剪能力。所以,在在施工过程中必须要严格依照相关要求来制作箍筋,否则箍筋所具备的对结构的约束作用便会别严重弱化。由于悬挑梁的主要功能是上部受拉与下部受压,所以在构件底部受压区安置箍筋接口,能够有效发挥出锚固作用。建议悬挑梁箍筋接口施工最好设计为在梁的底部交替进行。

2.3 房屋结构设计中砌体强度方面存在的问题

通常我们对于有碱性介质作用的砖砌体,处在潮湿环境中的墙体,地面以下或防潮层以下墙体及基础等我数选用纯水泥砂浆砌筑。此时,我们在验算砖砌体的强度时,常误认为用水泥砂砌筑的砖砌体抗压、抗拉、抗弯或抗剪强度与同强度等级混合砂砌筑的砌体相应强度相等,这必然影响到建筑物的安全和耐久性。由于水泥砂浆是无塑性和料的砂浆,它的保水性及和易性均比混合砂浆差。因此,《砌体结构设计规范》(GB50003-2011)规定,当砌体用纯水泥砂浆砌筑时,砌体的抗压强度应按同强度等级混合砂浆砌筑的砌体抗压强度乘以0.85(即减少15%)计算。同理,砌体用纯水泥砂浆砌筑时,沿灰缝破坏地砖砌体抗拉、抗弯和抗剪强度等级混合砂浆砖砌体相应强度乘以0.75(即下降25%)计算。

2.4 注意区别多层结构设计与高层房屋结构设计

多层房屋由于其高度一般不大,受水平力影响较小,主要承受竖向荷载的作用,多选用砌体结构体系或框架结构体系。而高层房屋主要承受水平荷载的作用,多选用侧向刚度较大、抗侧移性能较好的框架一剪力墙结构或剪力墙结构体系。就执行和遵守的规范类别而言,多层房屋应执行GB 50011-2001建筑抗震设计规范(2008年版),高层房屋应执行JGJ 3-2002高层建筑混凝土结构技术规程。

3. 结束语

工程师需要通过施工图来表达自己的设计语言,传达自己的设计思想,因而施工图在整个建筑建设过程中占有着非常重要的地位,同时也是工程施工、工程监理以及经济核算的重要依据。房屋结构设计是一门专业性很强的学科,我们只有不断提高业务素质和技术水平,重视设计中存在的相关问题,特别是容易被忽略的地方,不断积累设计经验,优化设计。

参考文献:

[1] 王宝儒. 浅谈房屋结构设计中应注意的几个问题[J]. 山西建筑,2010,(01):154-155.

[2] 李雪峰. 结构设计软件应用中应注意的问题[J]. 山西建筑,2007,(17):214-215.

[3] 屈俊峰. 房屋建筑结构设计内容与存在问题分析[J]. 中小企业管理与科技(上旬刊),2009,(07):85-87.

[4]彭延标. 探究房屋建筑结构设计的原则与方法[J]. 山西建筑,2012,(29):48-49.

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关键词:结构设计、多层框架结构、电算

中图分类号:S611 文献标识码:A 文章编号:

当前,建筑结构设计都是采用电脑辅助进行电算,这样大大提高了工作效率。但在设计过程中还是存在不少问题值得我们思考。本文主要论述多层框架结构设计过程中需要注意的若干问题,避免过分依赖计算机,从而避免出现设计失误。

1多层框架类型的确定

对于多层框架房屋结构设计而言,多层框架基础类型的确定与选取应当首要遵循房屋建设施工区域的地质结构条件及房屋结构上部位置荷载作用力的大小。由房屋结构上部位置所导致的地基基础不均匀沉降问题及地基基础倾斜状态下的敏感程度在一定程度上对多层框架类型的确定造成严重影响。在设计过程中,需要着重关注各类型多层框架基础的经济性比较,优选经济效益显著的作为实际应用方案。在这一过程中,最值得引起关注的问题在于框架结构受力及辅助设计问题分析,以上问题均能够在计算机 PKPM 软件的作用下完成,具体操作步骤:①对厚度参数进行分析。一般来说,单向板应当取值 1/35 板跨,双向板应当取值 1/4 板跨。在此基础上进行相应的挠度与裂缝处理,并对板厚参数及配筋方案进行合理控制;②对柱截面参数进行确定分析;③对初选梁截面参数进行确定分析。一般来说,梁截面高度参数应当考虑设定为跨度的 1/10~1/15 比例范围之内,梁截面宽度参数应当考虑设定为跨度的 1/2~1/3 比例范围之内;④对荷载载力进行输入处理。现阶段 PKPM 计算机应用软件当中的 SATWE 内力分析程序能够针对包括楼面荷载、柱节点荷载、梁上荷载以及风载在内的相关荷载载力参数进行计算。特别值得注意的是,框架柱的荷载设定应当满足轴压比的限制条件,依照此种限制因素对超筋及构造配筋的梁柱参数加以合理优化与调整,与此同时,对结构的自振周期进行合理检查,确保共振的稳定性;⑤针对多层框架结构基础选型进行合理选择。一般来说,应当从柱下独立基础、柱下筏板、柱下条基以及柱基这几种基础类型中依照施工实际进行选取。

2框架结构梁的设计

在对框架结构建筑进行设计时,位于梁下部或梁截面高度范围内的集中荷载,应由附加横向钢筋承担,则需要考虑设置附加箍筋和吊筋,为方便施工可优先考虑采用附加箍筋,如主次梁搭接时,可以在结构设计总说明处,画上一节点,在有次梁部位的两侧各加上3根主梁箍筋来作为补充。框架梁与次梁的端部出现相交的现象,或者弹性支承在墙体上,对于梁端支座可以按照简支梁的方式来处理,但是必须对梁的端箍筋进行加密。在设计抗扭梁时,纵筋的间距应该小于 300 mm,并保证小于梁的宽度。通常在设计的时候可采用加大腰筋直径加密腰筋间距的方法来增加梁的抗扭力,同时对于纵筋和腰筋锚入支座内的长度应该符合要求。对于箍筋也应该符合抗震设防要求。在反梁板吊在梁底时,板的荷载主要由箍筋来承担,可适当加密箍筋的间距,加大箍筋直径。对于框架梁截面的高度设计,应该在梁跨度的1/10 至1/15 之间选择,对于宽扁梁的宽度,则最大可以设计到柱宽的两倍。

3框架结构柱的设计

如果框架结构柱在地上的部分为圆柱时,在地下的部分就尽量做成矩形柱,这样可以尽量减少施工的工序。圆柱的纵筋根数应该保证在 8 根以上,而圆柱的箍筋宜优先采用螺旋式,这样可以有效增加结构的整体性和柱子的刚度及承载力,施工图纸中需要注明柱子端部有一圈半的水平段;矩形柱宜优先选用井字复合箍的箍筋形式,有抗震设防要求的需按照建筑抗震设计规范进行加密设计。角柱和楼梯间的框架柱、梯柱应在全柱高范围内进行加密。通常框架结构柱的截面,非抗震时不宜小于边长 250 mm,四级抗震边长不宜小于300 mm,一、二、三级抗震时边长不宜小于 400mm;框架柱混凝土的标号则应该在 C25 以上,且梁纵筋锚入柱内的水平段长度、弯折长度应该符合规范要求。

4多层框架房屋结构基础设计分析

4.1柱下独立基础设计

首先,现行抗震规范设计相关标准明确规定:当建筑工程地基的主要受力层范围并非集中在软弱粘性土层,并且建筑施工项目层高≤8 层,总层高≤25 m 的情况下,这部分民用建筑工程在实际施工过程中可不必进行地基基础抗震承载力的验算。从这一角度看,对于抗震等级为 7 级以上的地震施工建设区域而言,这部分多层框架房屋结构在进行基础设计的过程中虽不必进行抗震承载力的分析计算,但这部分房屋结构所受到的风力荷载作用力对于基础设计的影响却不得不加以关注。相关结构设计工作人员不得因一般风荷载不起控制作用就在软件分析计算过程中对相关参数不做输入处理;其次,在对多层框架房屋结构柱下独立基础的设计阶段,作用于基础顶面的外荷载载力只取弯矩以及轴力设计值进行判定,忽略剪力设计值的影响。更有甚者,部分房屋结构基础设计在外荷载确定中只考虑轴力设计参数,忽略弯矩以及剪力设计值参数。这两种外荷载确定方式均会在不同程度上导致基础设计尺寸参数较小的问题,并且导致配筋比例不合理,对基础本体以及整个多层框架房屋上部结构的稳定性与安全性操作造成严重影响。

4.2梁柱边弯矩计算

从理论上来说,整个多层框架房屋结构设计过程中梁端最大弯矩(包括正弯矩及负弯矩在内)在梁柱边计算过程中应当针对梁端弯矩参数及剪力设计值参数的实际状态进行合理计算,相应的计算公式:柱边位置梁柱弯矩设计参数=剪力设计值参数±剪力设计值参数×梁柱柱宽参数/2。

5多层框架房屋结构设计中参数的选取

针对计算机计算结果的真实性与合理性进行系统分析,在房屋结构的设计计算过程中,结构方案、结构计算示例图、抗震设防烈度以及建设场地类别的划分均应当纳入多层框架房屋结构设计参数选取的过程中。多层建筑结构房屋在实际设计过程中会考虑设计相应的地下室空间。由于这一空间的隔墙较少,应选取筏板式基础。在软件电算过程中,将房屋上部结构与地下室层数一并输入系统当中,并在信息填写一栏中填写地下室的实际层数,从而对多层框架房屋结构设计的稳定性加以合理分析与验算。

6结束语

在现阶段的建筑施工工程中,部分设计工作人员在选用PKPM 软件对工程进行建模处理后,针对所得出的各类设计参数并未依照工程实际作业情况进行系统调整,配筋方案在生成之后直接使用,没有经过系统的分析与研究。这一问题导致计算参数结果与实际工程作业情况差异极大,不仅无法确保建设项目施工质量的稳定性,同时也使得建设单位项目施工投资盲目扩大。对此,应当引起相关工作人员的重视。

参考文献:

[1]朱文兵.多层建筑框架结构设计的几点研究[J].建材世界,2011,32(5):118-119.

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【关键词】建筑;暖通设计;问题;对策

随着人们生活水平的提高,建筑行业的发展也不断繁荣。对于房屋建筑来说,其结构设计关乎房屋的使用功能与质量。但是建筑行业发展的过快也导致建筑房屋结构设计的功利化与盲目性,人们过度追求房屋建筑设计的艺术感与时尚性,却可能导致房屋建筑质量问题。现阶段随着优化房屋建筑设计思路的呼声越来越高,人们不得不关注到目前建筑结构设计中存在的问题。所以说,如何针对现在的问题,及时有效的找到解决房屋建筑结构优化的方法成为人们必须思考的问题。

一、房屋建筑结构设计中存在的常见性问题

(一)房屋建筑结构设计过程不符合规范标准

在进行房屋建筑结构设计时,必须按照相应的标准规范。标准的设计要求可以保证房屋建筑的质量。但是实际情况则是一些设计人员根本不按照要求进行设计,或者对设计规范不了解,细节部分不能顾及到。并且建筑设计的微小之处无法考虑到,使得房屋结构数据有所偏差。要知道房屋建筑设计是一项精密的工作,如果误差出现则可能导致房屋建筑结构性能指标达不到,甚至影响人们的居住安全。并且建筑行业的发展较为迅速,一些设计人员跟不上时代的步伐,操作规范难以适应时代的发展,影响房屋建筑的质量。

(二)地基与基础结构设计重视程度不够

在进行地基设计时,设计人员仅仅依靠建设单位提供的数据,根本没有进行实地考察。这样就导致地基与基础的设计缺乏有针对性,可能会对建筑物的质量产生一定的影响。与此同时,一些设计人员在进行基础设计的取舍时没有把握好度,荷载值不合适,进而影响到基础拉梁的设计。现阶段房屋建筑的主体框架多为多层框架结构,钢筋混凝土结构一般使用柱下独立基础。如果荷载取值不恰当,就会影响建筑物的性能。不仅如此,基础拉梁设计取值不合理也是当前房屋建筑结构设计中普遍存在的问题,往往导致整体的建筑结构设计方案。

(三)建筑框架设计存在一定问题

主要可以分为以下几个方面:

第一,只重视房屋的横向框架设计,对其纵向框架设计不重视。这样以来,如果出现地震等灾害,就会导致建筑出现配筋与跨中纵筋分配不均的问题,影响建筑性能。第二,承重柱截面高度设计不合理,一些涉及人员为了便于计算受力分析,在设计承重柱的截面高度时将其数值设计较小,从而影响了建筑性能。第三,阳台梁载荷过小,因而设计人员不重视这一部分,可能将连续梁设置成单梁。时间一久,就会影响梁的承载力,缩短其使用寿命。

二、优化房屋建筑结构设计的策略探讨

(一)设计过程中遵守相应准则,提高设计准确性

良好的设置规范能够有效保证房屋建筑结构设计的规范性与质量。为此建筑结构设计人员必须充分掌握建筑结构设计的相应法规、细则与标准,即便是再细微的地方也不应放过。为了提高房屋建筑结构设计的准确性,设计时设计人员可以借助相应的计算机软件,利用程序进行精确化的编辑、设计,借助计算机庞大的计算功能,可以优化设计参数,确保房屋建筑结构设计的规范性,并且能够提高建筑房屋使用的安全性。

(二)设计时保障房屋建筑结构的安全性、功能性与经济性

地基与基础设计是房屋建筑的基础,只有地基与基础设计的质量得到保障,才能提高房屋建筑的整体质量。在进行设计时,一方面要求设计人员充分考虑房屋结构设计的安全性,另一方面还应该兼顾房屋的功能性与经济性。这就要求合计人员在设计之前就应该对施工区域进行实地考察,要掌握第一手资料。设计人员还应该精确计算荷载值,确保设计的精确性。为此,设计人员应该尽量避免单纯的依靠套公式的计算方式,而应该根据设计规范、标准并综合考虑地基的实际情况进行适当的修改。持力层的承载力也不是凭空得来的,而是根据施工地点土的性质决定的,不同性质的土层其承载力也不一样。为了保证数据的准确性,计算后还应该根据标准进行验算。需要注意的是,如果计算时使用的是电子计算机,则应该选择恰当的模型,并仔细校对数据。

(三)合理设计房屋建筑的框架结构

在选择框架结构参数时,应该根据建筑楼层剪力系数、自振周期以及侧向刚度比等。在结构配筋时必须综合考虑最大配筋率和最小配筋率。只有这样才能保证房屋建筑各个部位的搭接、延伸以及锚固符合要求,提高其抗震性能。涉及人员必须重点关注建筑物的顶层,确保按照国家的相应标准进行设计,避免房屋因温度变化导致墙体开裂。

(四)提高设计人员的综合素质水平

事实上在设计时出现的各类问题大多与设计人员的能力与水平有关,因此提高设计人员的综合素质水平是优化房屋建筑结构设计的重要措施。为此,设计人员必须不断学习,以便提高自身的能力。对于一些较为重要的设计点,设计人员应该提高认识,深入现场进行实地考察。另外,随着时代的发展,计算机软件的应用也为房屋建筑结构设计注入了新的活力。所以,设计人员还需要掌握一定的计算机操作能力,以便提高设计效率,确保设计的准确性。

结语:综上所述,房屋建筑行业仍会继续发展,在发展过程中必须及时关注房屋结构设计中存在的问题。我们必须重视这些问题,如果不加以解决将可能影响房屋建筑的质量,更有甚者还会阻碍房屋建筑结构设计理念的进一步发展。有鉴于此,设计人员在设计之前必须综合考虑建筑周边的环境,在设计过程中应该在满足建筑房屋安全性的同时保证房屋使用的功能与居住体验。对于设计人员来说,房屋建筑结构设计中必须严格遵守设计原则,兼顾建筑的安全性、功能性与时尚型,才能不断推动建筑业的发展。

参考文献:

[1] 梁利生. 房屋建筑结构设计中常见问题的剖析与探讨[J]. 中国新技术新产品. 2012(17)

[2] 张莉,阮景,满敬涛. 浅谈房屋建筑结构设计中常见的问题及改进措施[J]. 中外企业家. 2013 (35)

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【关键词】房屋;结构设计;对策

中图分类号:TB482.2 文献标识码:A 文章编号:

作为当代合格的建筑工程设计师,应该良好的把握好建筑的设计细节、建筑功能的实现、建筑质量的基础保障,具有强烈的社会责任感,职业素养。本论文根据自身经验、参考文献以及调查研究,对房屋结构设计常见且容易忽视的问题进行总结,提出了相应的解决对策,为我国的建筑工程设计贡献自己的力量。

1.房屋结构设计概述

1.1结构设计概念

结构设计是指使用结构语言传达工程师或建筑师表达的内容,其中结构语言是指从建筑及专业图纸里提炼出来的简化后的元素,如柱、板、楼梯等。结构设计主要包括基础设计、上部设计以及细部设计三方面内容。

1.2结构设计环节

结构设计环节主要包括方案设计环节、结构计算环节、设计施工图环节,三方面。

1.2.1方案设计环节

按照建筑的主要功能以及当地抗震强度、地质勘查报告、场地类别、建设高度等要求确定建筑结构的设计形式,并结合不同结构的特点要求对建筑的承重体系以及受力部分进行布置与设计。

1.2.2结构计算环节

一是计算荷载,荷载分为外部荷载与内部荷载,这些荷载的计算应该根据相应的要求规范以及相关系数进行不同工程情况的计算。二是试算构件,按照算出的荷载以及构造要求,对构件的截面进行试算。三是计算内力,按照算出的构件的截面以及荷载对内力进行计算,如扭距、拉力等。四是计算构件,按照算出的结构、内力、规范要求及限制,对结构试算进行复核,确定是否与规范的要求相符。如无法满足规范要求,应该及时调整构件截面或者布置。

1.2.3施工图设计环节

在确定好了设计方案以及核算好了结构计算,即可开始进行施工图的设计。严格按照规范比例以及核算要求进行设计[1]。

2.房屋结构设计常见问题分析

2.1地基基础方面

一是施工图设计多层房屋过程中仅仅参考建筑地附近房屋基础的设计资料或者建设单位的口头描述,并无详细的地质勘测报告作为参照,这种不科学的方式已经成为了现在建筑设计常见错误。二是设计师认识不够,不重视软弱地基所隐藏的危害。在使用换土垫层处理软弱地基时,仅仅按照经验处理,而不进行设计,简单的使用砂垫层对承载力进行加强,对垫层的宽、厚等没有进行详实的计算,最终导致浪费与安全隐患。三是进行民用建筑设计时,对其柱、梁、基础等负荷没有根据规范要求乘以相应折减系数。如设计多层的民用建筑过程中,计算负荷时未乘以折减系数,导致荷载值不准。

2.2结构设计方面

一是结构设计中出现该种情况时,会让构造柱的受力提前,降低了其对墙体进行的拉结与约束的效果,一旦出现地震,结构柱将会产生应力集中,遭受破坏。因此,该种结构的设计不仅使得构造柱不能起到承重的作用,甚至使得该结构成为了整个房屋结构设计中最为脆弱的部分。

二是构造柱于地圈梁中扎根,并未设有其他的基础,如果将构造柱还作为承重柱,则很难满足柱底基础所需要的抗弯度、抗冲切、局部承压度等要求。最终导致柱底基础出现冲切、局部承压等情况时发生裂缝。

三是对承重柱的截面设计高度太小。这种现象常常发生在6度抗震的设防区。部分结构设计者误会成不设防,对受力分析简化,有意将承重柱的截面高度值设计较小,让其线的刚度比变大,将结构中的梁用铰支梁简化计算,柱则根据轴心的受压进行计算。这对结构的受力分析进行的简化过程中也给房屋的安全埋下了隐患。主要原因是这样设计忽视了梁柱间刚接的作用,以及梁柱的截面配筋小,一旦发生受力就会导致柱顶的抗弯力度不足,柱子及梁底会产生很多水平的裂缝,造成塑性铰。因此,在平常使用时柱子里就存在铰了,对房屋的耐久性以及用户的放心度都会有很大的影响。更严重的情况是该结构在遭遇到地震时,就会造成倒塌,严重违背抗震规范中强调的强柱弱梁原则。

四是进行框架设计过程中,常常会发生忽略纵向框架设计规范要求着重横向框架设计的情况。但是水平地震的作用需要根据纵向与横向两个主轴分别进行计算,并且针对来自不同方向地震的作用需要该方向拥有的抗侧力构件进行承担。换言之,进行框架设计中,纵向和横向的框架设计同样重要。部分设计师对此类非抗震房屋设计上仅按照纵向普通连续梁设计,而造成了梁柱节点以及框架的纵筋、箍筋等配置难以达到构造设计要求。对地震的纵向影响欠缺考虑,最终导致梁支座出现负筋,配筋分配不足的情况。

五是选用的悬挑梁梁高时,设计者在结构设计中很容易犯只关注梁强度以及倾覆的验算,忽视梁挠度验算。这样会导致梁高的选用较小,梁截面受压区的应力太高,如正常使用的情况下,梁截面的受压区会出现徐变。然而梁挠度会随时间的累集不断增加,挑梁产生变形造成梁板裂缝的出现,且裂缝的宽度会随着挑梁的变形程度不断变宽,使得房屋很难正常使用。通过自身经验以及调查研究发现,挑梁变形不断发展进入后期时,梁支座的截面以及附近的受拉区会产生较宽竖向裂缝。然而由于受到支座剪弯作用,竖向的裂缝会向下进行延伸最终发展成斜裂缝,这时的梁已经快要被破坏,而托墙挑梁,选择过大绕度的梁会导致梁支座出现裂缝。随着裂缝的继续蔓延,越靠近上部变得越宽。挑梁截面太小会使得房屋结构的抗震性能很弱,粱高越小截面受压区高度越大,梁延性越小,遇到地震情况下越脆弱,尤其是竖向地震,发生坍塌[2]。

2.3楼板设计方面

在进行楼板设计时,常常为方便计算或者对受力的认识不够,将双向板简单的用单向板计算,使得计算的实际受力与假定计算状态不相符,使得配筋出现不足,板发生裂缝。此外,双向板在两个方向都会出现弯矩,因此纵横叠放双向板的跨中钢筋,而短跨方向跨中钢筋应该放在下方,长跨方向跨中钢筋放于短跨钢筋上方,并且两个方向计算时应该使用各自的有效长度。部分设计人员对板受力的认识不足,选取有效高度进行计算,导致有效高度太大,配筋太小,使得构建存在严重的质量安全问题,楼板开缝情况出现[3]。

3.针对房屋结构设计问题解决对策

一是对地基与基础设计过程中,做到有根有据,严格按照规范要求进行设计,严禁仅凭借经验做事,注重细节。二是设计房屋结构过程中承重大梁下的柱子必须按照承重柱设计。如梁上的荷载与跨度较小,可将构造柱布置在梁下,结构设计时不考虑构造柱作用验算其墙体局部承压、抗弯强度。在验算合格后便可布置构造柱于梁下。三是对结构设计各个数据的计算过程中,需细心检查,并进行反复检查计算,不要忽视细节。严格按照相关规定以及要求。四是对建筑设计人员进行培训与考核,提高设计人员自身水平与工作积极严谨的态度[4]。

4.结语

综上所述,经过对房屋结构设计常见问题的分析与阐述,房屋结构设计人员应该根据相应的设计规范以及严格的要求进行设计执行,不断提升设计人员自身素质以及严谨的态度,这样才能确实有效的对设计质量进行保障。

【参考文献】

[1]张美雁.房屋结构设计常见问题探讨[J].科技资讯,2006,27:120.

[2]郑建辉.论房屋结构设计常见问题分析[J].广东科技,2007,03:41-42.

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关键词:房屋建筑;建筑设计;结构设计

中图分类号:TU318文献标识码:A文章编号:

1.房屋结构设计优化的内容和意义

1.1房屋结构设计优化的内容

当前,我国经济快速发展,人们对居住条件及生活环境要求越来越高,而对建筑房屋进行优化设计,使其结构与美观相互协调、同时适用、安全、经济以及便利是改善人们居环境方面重要手段。房屋结构设计优化理念注重以实际为准则,根据工程建设的基本状况,以计划成本为控制为中心来进行的结构优化设计,其内容就是利用对建筑基础的结构、屋盖系统的结构方案以及围护系统结构方案等环节,建立起一种关于结构优化设计的模型,通过对各种不同的影响变量参数中的若干关键参数的科学的计算,确立最终的建筑工程结构设计的优化结果方案。

1.2房屋建筑结构优化设计意义

(1)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;

(2)结构优化设计大大降低了建筑工程的总成本造价。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。

2.房屋建筑结构设计的基本方法

2.1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?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。因此对于砌体结构来说可以不用在软件中建模,直接设计即可。

2.2屋顶(面)结构图

当建筑是坡屋面时,结构的处理方式有梁板式及折板式两种。梁板式适用于建筑平面不规整,板跨度较大,屋面坡度及屋脊线转折复杂的坡屋面。折板式适用于相反的条件。两种形式的板均为偏心受拉构件。板配筋时应有部分或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。此外梁板的折角处钢筋的布置应有大样示意图。至于坡屋面板的平面画法,通常使用剖面示意图加大样详图的表示方法,这样更便于施工人员正确理解图纸。正确绘图和设计的关键是设计人员真正的心知肚明,结构设计者必须要具备一定的空间概念,正确理解建筑图纸和意图。设计的图纸方能让施工人员明白。由于屋面的起坡会造成阁楼层的部分墙体超高,要结合门窗顶设置圈梁来降低墙的计算高度。

2.3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。

2.4楼梯

楼梯梯板要注意挠度的控制,梯梁要注意的是梁下净高要满足建筑的要求,梯梁的位置尽量使上下楼层的位置统一。局部不合适处可以采用折板楼梯。折板楼梯钢筋在内折角处要断开分别锚固防止局部的应力集中。注意梁下的净空要求,并要注意梯板宽度的问题。首段梯板的基础应注意基础的沉降问题,必要时应设梯梁。

2.5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。

3.现代房屋建筑结构设计存在的问题

房屋建筑结构设计要求达到安全性、适用性、耐久性等功能要求,但在实际的设计过程中,由于存在一些认识上的误区,会导致大量设计问题的出现,主要表现在以下几方面:

3.1地基与基础方面

(1)多层建筑没有地质详勘报告,仅根据建设单位的口头说明,或才简单地以附近的建筑物为参照,在其基础设计资料上进行施工图的设计。地基与基础设计要严格按操作规范进行,做到安全合理适用,必须依据地质勘察的资料,对基础类型和上部结构等多方面的因素要综合考虑,不能只凭地耐力来完成,或者把耐力容许值降低一些,这是不科学的,也是极不安全的。

(2)对软弱地基要采用换土垫层处理时,没有进行换层设计,依据已有的经验加以处置。要对软弱地基的危害有深刻的认识,如果只凭经验武断地采用砂垫层来加强承载力,而不对垫层宽度和厚度进行精确计算,将带来极大的安全隐患,而且也会造成一定程度的资源浪费。

(3)民用建筑中柱、梁及基础的负荷未按规范乘以折减系数。设计人员设计多层民用建筑时,在计算梁、柱和基础的负荷时,没有按现行设计规范将荷载乘以折减系数计算其荷载值,因而采用荷载值偏大。

3.2砖混结构房屋中构造柱兼作承重柱用

构造能够不但提高砖混结构中墙体的抗剪能力,而且构造柱与圈梁联结在一起,可形成对砌体的有效约束,限制墙体裂缝发生和进一步扩大,维持竖向承载力,对增强结构的抗震性能有着很大作用。在如今房屋结构设计中,构造柱往往被作为承重柱使用,这种作法是极不科学的,将引起以下几个问题:

(1)如果构造柱作为承重柱,将提前受力,导致构造柱对砌体的拉结和约束作用降低,而且在遭遇地震作用时,应力将集中在构造柱位置,并使之首先遭到破坏,在这种情形下,构造柱不但起不到其应有的承力作用,而且会适得其反成为房屋结构中的脆弱部位。

(2)构造柱多数在地圈梁中生根,较少另设基础的,构造柱兼作承重柱使用后,柱底基础的抗冲切、抗弯部及局部承压强度就超过了原设计的负荷。一旦柱底基础发生冲切或局部承压破坏,便会出现裂缝。因此,重大梁下的柱子应按承重柱要求设计,在梁上荷载和跨度都比较小的情况下,构造柱也可布置于梁下,在验算下墙体的局部承压和抗弯强度时,不计算构造柱作用。经过验算满足,方可在梁下布置构造柱。

3.3承重柱截面高度设计过小

在六度抗震设防区,有的结构设计人员存在误区,认为六度设防就是不设防,为受力分析方便,故意把柱子的截面高度设计得过小,使梁柱的线刚度比加大。把梁简化为铰支梁,柱按轴心受压计算。这种做法降低了结构受力分析的难度,但也给房屋结构带来了隐患。没有考虑到梁柱间的刚结作用,即忽略了柱对梁的约束弯矩,再因为柱截面的配筋都较小,在结构受力时,因为柱顶抗弯强度的不足,将导致柱子在梁底附近将会出现一条或多条水平裂缝,形成塑性饺。在正常使用情况下,柱子就带饺工作。这将对房屋的耐久性产生不利影响,势必引起用户的恐惧心理。这样的结构抗震性差,一旦遭遇地震,倒塌的可能性极大,这显然不符合现行抗震规范中“强柱弱梁”的设计原则。

3.4在框架结构设计中,注重横向框架的设计忽视纵向框架设计

根据现行建筑抗震设计规范要求,水平地震作用应按两个主轴方向分别计算,各方向的抗侧力构件承担来自该各方向的地震作用,可大大增强抗效果。因此,在框架结构设计中,纵向框架与横向框架同等重要。如果把纵向框梁按普通连续梁进行设计,那么梁柱的节点和框架中的纵筋、箍筋的配置均无法满足框架梁、柱的构造要求。由于对地震的纵向作用欠缺考虑,在实际设计中经常出现梁的支座负筋,跨中纵筋及箍筋的配置均不满足要求的现象。

另外,还有悬挑梁的截面高度选用过小,连续梁按单梁进行设等问题。

4.总结语

结构设计是一项全面系统复杂的综合性劳动,结构设计人员要具备扎实的理论知识功底,思维上能灵活创新,态度上认真负责。当前,尤其要加强对房屋建筑结构设计中常见问题的认识与研究,提高业务修养,以不断提升自身的结构设计水平,结合实际勇于创新,设计出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。

参考文献:

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关键词:结构设计;优化技术;结构设计应用

Abstract: based on the principle of structure optimization technique, main points analysis, this article introduces the development rationality, finally through the building structure design elaborated its application in real life.

Keywords: structure design; Optimization technology; Structure design application

中图分类号:TU318 文献标识码:A 文章编号:

􀀁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。

一、结构设计优化技术

(一)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。

(二)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。

二、结构设计优化技术在房屋结构设计中的应用

(一)结构优化技术的基本应用

结构设计优化方法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括选型、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的前提下,结合具体工程的实际要求,来实现规范要求和经济要求的最大化。

(二)结构设计优化技术在房屋结构设计中的应用

1、结构设计优化技术与建筑结构设计的结合

一般建筑物的设计方式总是从结构布置开始,确定了结构布置后根据不同的荷载情况来分析过程中的参数、材料等要求,然而这些数据的分析往往是计算机不能达到的,需要结构设计人员对整个方案进行充分的例证,才能做出判断。而这些判断只能在结构设计的一般规律指导下,根据工程实践经验进行,这便是结构概念设计。因此,结构概念设计是开展施工的必要前提。

2、结构设计优化处理的建筑抗震缺陷问题

结构优化技术不仅能在降低成本、简化施工方面得到体现,而且在建筑物的抗震方面也是颇有作为的。结构设计能够使建筑物在各种不期而遇的外部作用下不受破坏,或将破坏程度降至最低。因此,分析建筑物可能遭受的各种不确定因素成为结构优化设计的重要内容。实际中,地震破坏最为难以预测,且破坏性最大。所以,建筑设计过程中应该未雨绸缪,从计算及构造等各个方面都要采取一些有助于提高抗震能力的措施。例如:刚度均匀、对称是减小地震对建筑物产生不利影响的重要手段;延性设计则能有效地防止结构在地震作用下发生的脆性破坏;多道设防思想能使建筑物在特大地震作用下次要的构建先破坏,从而使整个建筑物得到局部的缓冲。这些抗震设防思想在整个设计过程中都应该作为结构优化设计的重要指导理念。

三、结语:

结构优化是系统工程,要求结构工程师与其他工种的设计人员密切配合,通过正确地使用结构分析软件、选择最佳结构体系、充分挖掘基础设计的内在潜力,运用科学的方法与手段,让结构优化贯穿设计的全过程,充分体现结构优化的价值,使建筑功能更为合理甚至得到提升,使结构安全度和抗震性能提高,减少和避免设计差错,降低工程建设造价,缩短建设工期。

参考文献:

[1] 蒋启平.工程结构优化设计的新方法[J].工业建筑,2008.

[2] 李国胜.混凝土结构设计禁忌及实例[M].北京:中国建筑工业出版社,2007.

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关键词:房屋结构;安全;结构抗震;设计要点

随着时代的发展,人们的生活水平得到了显著的提高。人们对房屋建筑的设计要求提出了新的要求。各种新型房屋设计被人们使用,但也间接的降低了房屋的整体可靠性。为了使房屋达到美观与质量并重,需要设计师们不断对设计进行创新充实。本文着重对房屋结构设计中的设计要点进行探析,提出浅薄的见解。

1地基与基础的设计分析

往往在建设多层房屋时,没有地质详勘报告,常根据相关建设单位口头或参照周边建筑物的基础设计资料,进而进行施工图设计。实际上地基与基础的设计应保证准确合理,安全适用,设计人员应严格结合地质勘察资料,将多方面的因素进行考察制定基础类型与上部结构的设计,仅参照局限的数据是不全面的,也不能保证安全,不能盲目通过降低耐力容许值而满足设计需要。对软弱地基应进行换土垫层的方式进行处理,而目前多数的房屋设计未进行换土垫层设计,仅凭借经验进行处理。一些设计者对于地基是否软弱的危害认识较低,根据以往经验对地基进行垫砂,提高地基的承载力,没有合理的进行垫层的宽度与厚度的计算,使房屋结构设计既不安全也不经济。民用的建筑中柱梁以及基础的负荷没有正确的按照规范乘以折减系数。在进行民用多层建筑的设计时,一些设计人员进行梁、柱及基础负荷的计算,未能严格按照现行的规范荷载乘以折减系数,其计算出了荷载值准确度较低。

2砖混结构房屋采用构造柱进行承重

砖混结构运用在房屋设计中,不仅能够有效的将墙体的抗震能力进行提高,也能使构造桩与圄梁有效联接在一起,形成对砌体的约束,这样有利于限制墙体裂缝,提高竖向承载力,对结构的整体抗震性的提高有重要作用。在当前建筑业中的结构设计中,构造柱被用于承载柱使用,而这种做法带来了以下几点问题:一是将构造柱作为承重柱后,将使其提前受力,

这对构造柱对拉结力和约束力具有较大的影响,若房屋结构受到地震作用,将在构造柱处形成集中应力,首先出现损坏。这样使构造柱不仅失去了本身应有的作用,也成为了房屋建筑中较为薄弱的部位。二是构造柱通常源于地圈梁中,没有设置其他基础,将构造柱兼作承重柱后,使柱底基础的抗冲切、抗弯部的承压强度不能达到规范要求。柱底基础若出现冲切或局部承压出现破损,将使房屋结构整体的可靠性降低。笔者建议承重大梁下的柱子,应结合承重柱进行科学的设计。若梁上荷载及跨度不大时,可将构造柱置于梁下,但此时必须按不考虑构造柱作用来验算下墙体的局部承压和抗弯强度对墙体的局部承压及抗弯强度进行验算。在验算无误后,再将构造柱正式置于梁下[1]。

3承重柱截面高度设计不合理

这种问题往往出现在六度抗震设防区。一些设计师对于六度设防存在误解,认为就是不设防,为了使受力分析方便快捷,他们故意将柱子的截面高度设计偏小,将梁柱的线刚度比增大。将梁简化成铰支梁,将柱根据轴心受压进行计算。这类做法虽然将结构受力分析进行了简化,但大大增加了房屋结构的安全隐患。这类做法将梁柱间的刚结作用忽略了,且柱截面的配筋较小,在结构受力后,柱顶的抗弯强度较低,进而导致柱子从梁底周围出现水平裂缝。这样直接降低了房屋的耐久度,也将引起用户的恐慌。这样的结构在地震作用下将极易倒塌。违背了当前的强柱弱梁的设计规范。

4框架结构设计时忽略纵向框架的设计

在当前的房屋抗震设计规范中,要求水平地震作用应采取两个方向分别计算,不同方面的地震作用应结合该方向的抗侧力构件进行承担。在相关规定中,框架结构设计应将纵向框架与横向框架同等重视。而在实际工作中,一些结构设计者将纵向框架按照普通的连续梁进行设计,导致梁柱的节点及框架中的纵筋、箍筋的配置不能符合框架构造的设计要求。由于没有将地震的纵向作用考虑到设计中。在实际设计时,往往出现梁的支座负筋、跨中纵筋及箍筋等不满足相关要求[2]。

5悬挑梁的梁高选择不合理

设计者在进行房屋结构设计时,往往对梁手挠度的验算颇为轻视,而片面的重视对梁的强充及倾覆进行验算。梁高选择过低,将使梁截面的受压区应力过大,在正常的情况下,梁截面受压区将呈非线性的徐变。梁挠度也将随时间的推移而变大。挑梁一旦出现变形将使梁板产生裂缝,裂缝宽度将随着挑梁变形的回大而加宽,严重影响的房屋的正常使用。根据笔者经验,这种挑梁的变形在后期将使梁支座截面上部的受拉区出现较大的竖向裂缝,受支座周围受拉区也将出现竖向裂缝。受到支座周围剪弯作用的影响,竖向裂缝会逐渐发展成斜裂缝,此时梁几乎被完全损坏。在为托墙挑梁时,梁过强的挠度将使梁上境况体在梁支座周围出现裂缝。裂缝在梁支座处不断斜向发展,越靠上裂缝越宽。挑梁的截面过小将降低整体抗震性能。悬挑结构对竖向地震极为敏感。梁高小时截面相对受压区高度较高,降低了梁的延性,以致在竖向地震的作用下极易发生脆性破坏,使结构失去承载力。

6连续梁按照单梁进行设计

这种设计常用于阳台边梁的设计。由于边梁上荷重较低,设计师往往对其不重视,为了使受力分析方便,往往将应设计为连续梁的梁按照单简支梁进行设计,以致梁在支座处上部负筋设置量较少。这样极易导致梁在支座周围上方受拉区产生竖向裂缝,进而引起梁上部栏板出现竖向裂缝。在环境温度产生变化时,梁端柱或挑梁将约束梁的伸缩,梁内出现收缩应力,该收缩应力又将作用于已生成的梁上裂缝中,导致梁的支座周边沿着梁截面产生更多裂缝,使梁的承载力不能满足安全,使房屋的使用安全性遭到破坏。

7楼板设计中常见问题分析

板在房屋建筑中是主要的承载构件,板将楼面及屋面的荷载转移给周边的墙或梁。科学的楼板设计应考虑到梁、墙、柱等构件的安全问题。若整体设计考虑不周,将导致设计不合理,甚至还将导致严重的质量隐患。楼板设计中常见的问题有以下几点:一是设计师为了计算方便或对于板的受力状态缺少认识,将双向板按照单向板进行计算。使计算结果与实际的受力相差甚大,以致于板一边的配筋过大,另一边的根据构造配筋,使配筋严重不足不合理,最后导致板上出现裂缝。二是板承受线荷载时的弯矩计算问题。在民用房屋中,往往在楼板上设计一些非承载隔墙,需要在楼板设计中将该部分的线荷载转化为等效的均布荷载,进而进行配筋计算。而一些设计师错误的将隔墙的总荷载加在板的总面积之上,导致错误的计算。三是双向板的有效高度取值较大。双向板将在两个方向产生弯矩,因此双向板跨中应纵横叠放弯矩钢筋,并对两个方向的各自有效高度进行分别计算。而一些设计师将两个方向的有效高度进行一致配筋计算,导致有效高度取值不合理,配筋降低,使房屋结构出现质量隐患[3]。

8结束语

综上所述,房屋结构的设计应结合多方面的因素,认真的对每一个房屋结构进行设计,相关设计师应严格按照规范标准严格进行设计,结合上文所述观点,将重视房屋设计中的设计要点,严格约束自身,提高专业水平,不忽视设计细节,进而使房屋结构设计的质量得到保证。

参考文献:

[1]张树林.房屋结构设计中设计要点分析[J].科技创新导报,2011,18:32.

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