房屋结构设计实用13篇

房屋结构设计
房屋结构设计篇1

Abstract: with the development of economy, improve the people's living standard, the building structure design of building structure in the design optimization is one of the effective ways of China's construction enterprises to achieve sustainable development. The paper discussed the optimization design of building structure design of building structure.

Keywords: building structure design; structure design; optimization

1.建筑结构设计优化概述

由于建筑工程所涉及到的内容非常丰富,建筑结构设计优化所包含的内容页比较丰富,从总体上来看,建筑结构设计的优化工作包括对房屋总体结构和分部结构优化两个大的内容,其中,在房屋建筑结构设计中的建主结构优化设计主要包括以下几个方面的具体内容,第一,房屋基本结构优化内容。第二,房屋顶部结构的优化。第三,房屋的维护结构、总体结构、细节结构等内容的优化设计。第四,要以房屋建筑的基本功能要求和舒适性要求为基础,对房屋建筑结构的造价进行控制,也就是要对“房屋的造价进行最优化设计”。

之所以对建筑结构设计进行优化是因为优化设计能够实现对有限的空间和资源进行充分利用,提高各种设备和材料的使用效率,尽量使优化结构下所建筑的房屋能够实现安全、可靠、经济、美观。相关研究统计数据显示,建筑结构的优化设计与传统设计相比能够节省5%~33%的工程造价,因此,在房屋建筑结构设计中要积极应用建筑结构优化设计技术,以推动建筑工程企业的常远发展,实现资源的充分利用。

2.常用的房屋建筑结构设计优化技术

常用的建筑结构设计优化技术有很多种,不同的优化技术产生的实际建筑结构设计效果也是不同的,而由于各种优化技术都具有自身的特征,对建筑工程的要求也不同,因此,在与房屋建筑结构相结合时就需要对房屋建筑工程的实际状况进行分析,而基本优化技术的应用分为以下两种。

2.1概念设计在房屋结构设计中的应用

概念设计技术指的是“设计人员根据设计的一般规律和实践经验,对房屋建筑结构设计的多种方案进行分析并优化选择方案的过程”。概念设计技术在房屋结构中主要应用在房屋结构布置、房屋结构的细节处理、荷载量的确定、参数选择等部分的设计中,在进行概念设计过程中设计人员要对房屋施工方案进行综合分析,从中选择出最佳的施工方案。

2.2概念设计在建筑设计中的应用

概念设计在房屋的建筑设计中进行应用主要目的在于提高房屋的抗震能力,应用在房屋的抗震性设计当中,如果房屋抗震性能差,在发生地震时则会造成重大的损失,因此,房屋建筑设计中的抗震优化设计就显得尤为重要。然而发生地震的随意性是非常大的,不同地区的地震等级、破坏能力等都是不同的,这就给房屋建筑设计中的抗震设计提出了更高的要求,相关数据的计算难度也非常大。概念设计是“综合考虑决定抗震性能的各种因素和造价因素,选择抗震性和经济性最强的方案。”因此,在房屋建筑设计中的概念设计优化技术的应用能够大大提高房屋建筑的抗震能力。概念设计优化技术在房屋结构设计中所应用的主要思想是“小震不坏、中震可修、大震不倒”,其实这种思想也是多途径设防的思想,多途径设防思想是指“在发生大地震时,先破坏房屋次要的结构,消耗地震能量,尽量保证房屋的主体结构不遭到破坏。”

3.房屋结构设计中的建筑结构设计优化策略

房屋结构设计中的建筑结构设计优化策略是需要从不同的角度和方向来进行的,比如可以从节能环保角度进行优化设计、从信息化自动化角度进行优化设计等等,具体而言房屋建筑结构设计优化策略大致有以下几点。

3.1优化选择房屋建筑结构类型

不同的形式的房屋建筑结构类型是会产生不同的造价管理模式的,而在建筑结构设计中常用的结构类型有如下几种,第一,剪力墙结构类型。该类型主要应用于高层房屋建筑中,所依托的基础为混凝土结构施工技术,该种优化结构类型同“短肢剪力墙”结构类型相比就有抗震性能强、钢筋材料使用数量较少等特征。第二,框架结构类型。这种类型主要优点在于开间大、灵活布局、造价较低等优点,但是该结构类型也具有一定的缺点,柱的截面面积比较大,抗震能力相对较薄弱。第三,“框架—剪力墙”结构类型。这种类型的结构是对剪力墙和框架两种结构的优化组合,其能够综合以上两种结构类型的优点,结构布置比较合理,实际应用能力也比较强,该结构的最突出特点就是抗侧力能力比较强。

综上所述的三种房屋结构类型,无论是哪种都会有优点和缺点,在进行结构类型选择过程中一定要从建筑质量和建筑成本两个角度出发优化选择,对于建筑质量一定要符合业主和相关标准的要求,而对于建筑成本控制来说,要对房屋建筑工程的投资水平和施工单位的实际施工能力等进行分析和选择,最好是实现利益均衡。

3.2积极应用信息优化技术

在房屋建筑结构设计中存在的变量比较多,房屋建筑结构的优化造成了一定的障碍,因此考虑到房屋建筑结构中存在的各种复杂因素,在优化设计中就应该积极应用先进的信息技术,比如应用一些参数定义软件,这样就能够有效的减少房屋建筑结构优化设计中设计者的工作量,提高工作质量和工作效率。

3.3节能结构设计的优化

节能结构设计的优化是需要以绿色建筑理念为基础,并积极应用设计学中的方法。首先,优化布局和表面形状。布局就是指建筑的主要朝向,受到我国气候条件的影响,为了保证房屋的阳光照射量的通风良好,房屋的朝向尽量要朝南。表面形状的优化就是要保证所设计的房屋建筑外表面积不要接受冷风的直接朝向,这样就能够减少热能的消耗,起到节能效果。其次,维护结构设计。维护结构主要指的就是门窗和屋顶,对于门窗而言,在房屋朝南的方向所设置的门窗要尽量要大和多,这样能够最大限度吸收阳光辐射,朝向北的就要减少门窗,防止热量的流失,材料也要选择保温效果好的。屋顶的设计可以采用架空的方式或者是铺设循环水管,夏天降温冬天保暖。

4.结语

从以上的分析中我们看到了房屋建筑中结构设计的优化是需要综合进行的,虽然本文简单的提出了三点优化策略,但是在实际应用中,不同的房屋建筑工程特征所要求的优化方式也是不同的,还需要设计人员在优化设计之前对房屋建筑工程实际状况进行深入了解。

参考文献

[1]翁维素.运用系统思想,优化工程结构设计,实现节约目标[J].河北建筑工程学院学报.2008(03).

房屋结构设计篇2

结构设计优化技术能够在很大的程度上满足人们对于房屋的多方面要求,具有较强的现实意义。作为购房者希望能够得到一所价格适中,外观美,安全的房屋,而通过结构设计优化技术应用后的房屋则能够保证房屋的适用性、经济型、安全性,能够建造出满足人们要求的房屋。此外作为房屋的建造商来说,能够使建造出的房屋迎合购房者的胃口,并且能够在很大的程度上降低建造的成本,实现经济效益的最大化是其根本目的是可遇而不可求的。以往的房屋设计很难满足建造上的所有要求,经常出现不可兼得的局面,但是当结构设计优化技术得到运用后,建造商的一系列愿望都得以实现。由此看来,结构设计优化技术具有加强的现实意义。

3结构设计优化技术

在建筑结构设计中的步骤房屋工程结构优化通常包括以下几个方面:基础结构方案的优化设计、屋盖系统方案的优化设计、维护结构方案的优化设计以及结构细部设计的优化设计。这些方面的设计优化内容还包括选型、受力分析、造价分析等,在实际的施工中密切的结合实际的施工情况,追求优化的实际应用性,围绕提升房屋的综合价值进行优化设计。使设计出来的房屋造型美观同时还能够满足人们对于安全、经济的要求,设计出真正的经济适用房。

3.1建立结构优化模型

结构优化设计通常情况下分为两部分,一部分是结构优化设计模型,另一部分就是结构优化计算方案。所谓的结构设计优化就是变量中选择出主要的参数,然后根据数据分析建立起函数模型,运用函数模型借助较为科学的方法计算出最优解。建立模型的步骤一般有以下几步:一、选择合理的设计变量。设计变量的选择对于模型的构建具有重要的意义,设计变量的选择将会影响到对设计要求影响较大的参数的选择,进一步涉及到参数重要性的区分问题。选择出了合理的设计变量在很大的程度上能够减少计算编程的工作量;二、确定目标函数。首先找出满足函数条件的最优解,然后确定约束条件。在房屋的优化设计中存在着很多的约束条件,其中有:应力约束、裂缝宽度约束、结构强度约束、尺寸约束、从弹塑性约束等,在进行优化设计时要确保所有的约束条件都在规定的范围内,能够满足设计规范,即在规范条件内满足约束条件。

3.2设定优化设计

计算方案结构的优化涉及到很多的约束条件以及变量,因此在进行计算时需要将所有的约束条件转化成非约束条件,充分的考虑变量因素,运用各种数学计算方法做好计算方案的设计工作。

3.3程序设计

在构建好结构优化模型、设定好优化设计计算方案后就可以在以上基础上进行程序的编写,然后将编写好的程序导入计算机中,在进行计算时只需要将相关的数据输入相关的变成或者是系统中,通过计算机程序的自行计算便能得出相关的结果。

3.4结果分析

在得出计算结果后,对其进行分析,进而确定出最佳的方案。在实施结构设计优化技术在建筑结构设计中的步骤时,要注意各方面的因素,要能从多方面进行考虑,保证所有的问题的难度降到最低。房屋的建设本身就是一项花费资金较多、耗费人力较大的工程,实施结构设计优化技术的主要目的就是为了将相关的成本降到最低,同时保证房屋的质量以及美观。因此在建造是要注意以下几个方面:处理好经济与技术之间的矛盾。在进行设计时,肯定会涉及到经济的问题,并且技术在一定的程度上与经济也会存在这矛盾,技术的引用和实施必然会涉及到经济因素,但是最为建造商对此要有充分的认识,能够认识到经济与技术之间矛盾存在的必然性,能够理解到技术做带来的经济方面的节约量将会远远超过耗费量,要大力的引用技术。

4结构设计优化技术的实践应用

中要注意的问题结构设计优化技术的实践应用能够带来巨大的经济效益,但是要注意的是实践应用的过程中有很多的问题是不能够忽略的,作为设计者和建造者对于这些问题应该要投入一定的关注。

4.1前期的参与

前期方案的制定将会直接的关系到建筑的总投资问题,但是,当前房屋建设工程中存在的问题就是结构设计优化技术并没有参与到前期方案的确定中,这种情况下,设计人员往往会忽略其实际应用性和经济性,在最后的实践过程中得以证实的是结构设计优化技术根本就没有发挥到节约建造成本的目的,导致这个问题的主要原因就是缺乏前期的参与,因此一定要注意结构设计优化在方案制定时的前期参与。

4.2概念设计

结合细部结构设计优化概念设计与结合实际情况进行设计具有重要的区别,一般概念设计都是脱离实际数据的,不具有准确性,因此在进行计算式难免会出现较大的差异。在进行概念性设计时,作为设计人员要充分的认识到数据的重要性,将相关的数值运用到设计中,作为辅助依据。在设计时,设计人员既要在宏观上把握整体的设计,与此同时在细节方面也要注意,做好细部结构的设计优化工作,保证细部工作的无误,从而保证整体的效果。比如:材料强度、抗拉能力等多方面细部因素的考虑能够在很大的程度上保证结构优化设计技术的实践应用。

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2.1地基与基础设计的问题

(1)裂缝与沉降。在房屋建筑中,一般都采用天然地基,必然会出现沉降问题,如果对建筑沉降导致的附加应力影响没有进行充分的估量与考虑,很容易会出现混凝土裂缝问题。(2)地基防水问题。在对房屋的设计中,建筑物的防水与降水功能不容忽视,尤其是柱下承台的形式,基槽地模的形状非常复杂,经常会出现阴阳坡与放坡的情况,这为地基的防水与降水带来了一定的难度,在地基与基础设计中,也要注意到这个问题。(3)配筋计算问题。配筋的计算往往会出现实际情况与结算结构不符的情况,这是由于在地下室底板与外墙配筋的计算中,假设条件与实际情况不符,而计算方式没有选择正确导致的。(4)基础坡面的设置。在天然地基的基础设计中,基础坡面往往会设置到1/3以上,为混凝土的捣实工作带来一定的障碍,必须要用人工拍打振捣来弥补,大大影响到钢筋混凝土强度的均匀性除此之外,在对地基及基础中的拉梁设计中,没有考虑到其他的因素,而与普通的拉梁行类似设计方法,也使得钢混结构下地基及基础的稳定性不能够得到保证。

2.2上部结构设计中的问题

上部结构设计中的问题,主要是框架-剪力墙的结构设计问题,如果剪力墙的布置不能均匀,或者存在较大刚度的单肢情况,就会影响到梁板等构件的设计,出现应力破坏及集中应力的问题,严重影响到建筑的稳定性。(1)强柱弱梁和强剪弱弯的问题。这是建筑抗震的结构设计,实现难度比较大,容易出现问题。如果在设计过程中,采取强梁弱柱或者弱剪强弯的结构设计原则,就会产生严重的破坏力,但在实践过程中,强柱弱梁和强剪弱梁又不太容易实现,一旦出现地震,出现柱梁倒塌,造成损失。(2)挑梁变形和墙体外闪的问题。挑梁变形和墙体外闪问题的出现,大多出现在钢筋混凝土结构的局部受力较大的情况,在房屋设计中,需要注意规避这类问题的出现。(3)其他问题。除了以上主要四类问题,在房屋设计中,钢混结构还存在着一些细节方面的问题,包括钢筋混凝土结构中的钢筋保护层的厚度问题,框架梁端的受拉钢筋的配筋率取值等,都应当在设计中予以重视。

3有效措施

3.1针对地基及基础设计的问题

在地基和基础设计中所出现的问题,需要根据具体情况进行有效防治:首先,针对地基设计中出现混凝土裂缝的情况,如果建筑房屋的沉降量不大,可采取在地下板和持力层之间铺设褥垫来缓和建筑附加应力的影响;其次,在房屋地基及基础的设计过程中,应当对不同季节地下建筑的水位进行勘测标注,计算出精确的包络图,以科学的数据作为设计的数值基础,以提高房屋的防水功能;第三,对于配筋的问题,应当统一地下室底板与墙外配筋的计算方式,一般受压构件最小配筋率为:全部纵向钢筋0.6%,一侧纵向钢筋0.2%,受拉钢筋0.2%。同时,确定底部固结和顶部铰接计算模型的应用范围,以此消除配筋问题为建筑带来的不良影响;第四,在基础坡面的设置问题中,由于常采用的是天然地基锥体独立基础设计方案,要解决这类问题,可以采取阶梯型基础设计,设置合理的坡面坡度,以保证混凝土均匀性受力。同时,在对地下独立基础之间的拉梁设计中,应当按照实际的建筑情况,对梁坡上扩散角内土的重量进行必要的估量,采取符合实际情况的拉梁设计,从而保证拉梁结构的稳定性。

3.2针对上部结构设计中的问题

在框架-剪力墙的设计中,首先要注意房屋的高度,按国家规定,当楼层高于50M时,框架-剪力墙结构应当采用现浇楼盖结构,并且加大混凝土的强度,应当在C20~C40范围内。其次,为了分散应力,应当保证墙肢数不少于4,此外,必须要遵循框架结构的多层设防原则,以增强剪力墙的防御能力,有效抵抗外来的破坏力。同时,对于剪力墙梁柱的设计,应当采取强柱弱梁和强剪弱弯结构形式,将大放小,以增强框架-剪力强结构的稳固性。

3.3抗震性的问题

抗震性是房屋设计的重要因素之一,要根据抗震等级对房屋进行合理设计。在这个过程中,结合我国地震具体情况,对抗震设计时行改良与完善,促使强柱弱梁及强剪弱弯的结构设计能够在实际操作中产生效用。3.4针对挑梁变形及墙体外闪的问题对于挑梁变形和墙体外闪,采取的有效措施为:在挑梁的端头设置构造柱,以连接每层的挑梁,这样的设计可以消除挑梁及墙体局部过大受力,对压力进行有效的分散与缓解,从而彻底规避此类问题。

3.5其他问题

在钢混结构的房屋设计中,一些细节上的问题必须要注意,比如钢混结构中钢筋混凝土的保护层厚度的设置,并不是越厚越能够起到保护作用,比如基础中的保护层厚度分为无垫层与有垫层,前者为40MM,后者为70MM;预应力钢筋保护层必须大于15MM,而受弯构件端头保护层应当不小于10MM……诸如此类,因此,一定要按照房屋设计的实际情况进行标配与取值。

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1 连续梁按单梁结构设计中存在的问题

这种将连续梁当作单梁来进行设计的情况大多发生在房屋建筑的阳台边梁设计当中,这是因为边梁的荷载能力比较小,所以往往难以获得应有的设计重视,而设计者为了能够使房屋建筑的受力分析更加方便,就会狭隘的将连续梁当作单梁来展开相关的设计工作。而这样的行为直接的违反了房屋建筑结构设计的本质,从某种程度上混淆了房屋建筑的连续梁与单梁,并且造成房屋建筑质量上的问题,比如说会引起梁上部出现受拉力影响而造成的竖向裂缝。不仅如此,如果房屋建筑的边梁长度过长,还会引发更为严重的质量问题,因为阳台上的边梁是直接暴露在室外的,而室外环境的变化会直接造成对边梁的影响,比如说梁会因此而产生收缩应力造成房屋建筑的裂缝等等,从容降低了整个建筑工程的安全系数,直接的影响到建筑的安全使用。

2 楼板结构设计中存在的问题

楼板是房屋建筑工程结构设计中的重要内容,是划分建筑空间、层面的关键,不仅如此,楼板的存在能够将建筑的荷载有机的传递给建筑的墙、梁,从而形成稳固的、安全的房屋建筑承载系统。正是因为这样,必须做好对房屋建筑结构楼板的设计工作,因为这不仅仅关系到施工过程中的安全,更影响到建筑建成后的使用以及安全,如果在展开工作的过程中,没有对细节做好考虑,那么就会出现质量上的问题,从而为建筑工程埋下安全隐患。就目前的现状来看,楼板结构设计中的常见问题包括了以下几点:①双向板的有效高度取值过于偏大;② 板承受线荷载的时候弯矩计算出现问题;③ 在设计的过程中为了计算方便或者是因为对楼板受力状态的认识不足,简单的将双向板作用按单向板作用进行计算。

3 地基结构设计中存在的问题

地基是房屋建筑的基础,特别是对于高层建筑来说,地基的好坏直接的关系到整个房屋建筑工程能不能够获得顺利的展开以及顺利的完成,正是因为这样,房屋建筑结构设计中的地基设计必须全面的做到合理、适用以及安全,这样才能够从根本的基础上保障建筑工程的施工以及后续工作的展开,也才能够从本质上确保整个工程的质量。就现状来说,地基结构设计过程中存在的常见问题包括了以下几点:①对于房屋建筑工程的中柱、基础以及梁的负荷没有严格的按照具体的规范乘以折减系数;②没有正确的认识到软弱地基的危害,不仅仅没有展开相应的设计工作,甚至没有进行严密的科学计算,仅靠自身的经验来处理。

结构工程师在设计方案时,通常都会把地基与基础设计作为一项重点工作,这是因为一方面,该阶段设计过程的好与坏决定了后期设计的设计模式,另一方面,地基基础会影响到整个工程的造价。所以,如果在这一阶段,任何设计方面的纰漏都可能造成无法估量的经济损失。

在地基基础设计中,要认真对待地方性规范的问题。我国土地面积大,地质条件比较复杂,如果仅以国家出台的《地基基础设计规范》为标准,它并不能把全国各地的地基基础多囊括进去,也不可能对每个地区的地基基础都进行明文的规定,地方地基基础设计规范标准是建立在国家标准之上的,它根据当地的实际地形,结合一些成熟的经验描述,针对性的各地方的地基基础类型和设计处理方法都进行了详细的规定。因此,结构工程师在进行地基基础设计前,要了解地方的规范,把握好地基基础设计的方向。

4 板一柱结构设计中存在的问题

板一柱结构的节点连接非常薄弱,不利于抗震。如某高层建筑,设计采用板一柱抗震墙结构(中央为核芯筒,四周为板柱结构),设计层数达到21层,房屋高度超过75m。显然该工程设计的承重结构选型是不合适的。

5 异形柱结构设计中存在的问题

近年来,在我国的住宅建设中,特别是高层或小高层住宅,有些采用了异形柱结构。由于缺少相应的设计依据和规定,目前在异形柱结构设计中存在的问题很多,也比较突出。异形柱在低周反复荷载作用下,受粘结破坏的影响,受剪承载力比单调荷载作用下降低。试验表明,在反复荷载的施加作用下,异形柱会出现弯剪裂缝,随后存腹板内出现粘结裂缝,裂缝沿柱高进一步发展,混凝土保护层剥落,部分纵筋、箍筋,纵筋与混凝土间出现相对位移,翼缘与腹板纵筋问混凝土酥裂,丧失承载力。

另外,其存在的问题还表现在异形柱结构房屋的高度超高、结构布置不合理、体型小规则、抗震构造措施不当等方面。因此,在设计异形柱结构时,对房屋高度、结构规则性及抗震措施等方面,应严格把关。

应当说,目前国内对异形柱的受剪承载力、节点承载力和结构延性等方面的试验研究还不多,对异形柱结构抗震性能的认识还不够充分。在这种情况下,设计异形柱结构时,对房屋高度、结构规则性及抗震措施等方面宜从严掌握。

6 伸缩缝结构设计中存在的问题

对于超长建筑物,为减少温度变化对结构的不利影响,合理地设置伸缩缝是必要的。有些设计人员提出用后浇带代替伸缩缝,我认为此种做法并不一定妥当因为后浇带仅能减少混凝土材料干缩的影响,不能解决温度变化的影响。后浇带处的混凝土封闭后,若结构再受温度变化的影响,后浇带就不能再起任何作用了。对于不能或不便设置温度伸缩缝的超长结构,除留设施工后浇带外,还应采取其它构造加强措施,如加强顶层屋面的保温隔热措施,对受温度变化影响较大的部位适当配置直径较小、间距较密的温度筋,或采用预应力混凝土结构等。

地下室结构宜尽量不设缝。有些设计人员常在高层建筑地下室与裙房地下室之间设置沉降缝,这虽可解决两者间的差异沉降问题,但地下室设缝会带来一系列的问题,如地下室底板和外墙在沉降缝处的节点处理非常复杂,施工困难,易出现渗漏水等质量问题,另外还常会导致高层部分的基础有效埋深不足。因此,对地下室结构宜尽量不设缝,而采取其它技术措施来解决差异沉降问题,如采用桩基,使绝对沉降和差异沉降控制在允许范围内,或在主裙楼之间留设施工后浇带,待主楼封顶后再连成整体。

地下室埋于土中,建成后受温度变化的影响相对较小,因此对长度较长的地下室可采取留设后浇带、采用补偿收缩混凝土、局部提高配筋率等措施来解决混凝土干缩和温度应力的影响。地下室底板和外墙的混凝土强度等级不宜太高。目前普遍采用商品混凝土,一般来说,混凝土强度等级越高,水泥用量越大,混凝土的收缩量也越大。对需要抗震设防的建筑,其伸缩缝、沉降缝的宽度均应符合防震缝宽度的要求。

4 转换层的设计

房屋结构设计篇5

Keywords: housing construction; Structure design; Problem; solution

中图分类号: TU318 文献标识码:A 文章编号:

1 重点注意事项

(1)抗震验算时不同的楼盖及布置(整体性)决定了采用刚性、刚柔、柔性理论计算。抗震验算时应特别注意场地土类别。8度超过5层有条件时,尽量加剪力墙,可大大改善结构的抗震性能。框架结构应设计成双向梁柱刚接体系,但也允许部分的框架梁搭在另一框架梁上。应加强垂直地震作用的设计,从震害分析,规范给出的垂直地震作用明显不足。

(2)雨篷不得从填充墙内出挑。

(3)由于某些原因造成梁或过梁等截面较大时,应验算构件的最小配筋率。

(4)出屋面的房屋电梯间不得采用砖混结构。

(5)建筑长度宜满足伸缩缝要求,否则应采取措施。如增大配筋率,通长配筋,改善保温,铺设架空层,加后浇带等。

(6)柱子轴压比应满足规范要求。

(7)当采用井字梁时,梁的自重大于板自重,梁自重不可忽略不计,周边一般加大截面的边梁。

(8)过街楼处的梁上筋应通长,按偏拉构件设计。

(9)电线管集中穿板处,板应验算抗剪强度或开洞形成管井。电线管竖向穿梁处应验算梁的抗剪强度。

(10)构件不得向电梯井内伸出,否则应验算是否能装下。电梯井处柱可外移或做成L 型柱。

(11)当地下水位很高时,暖沟应做防水。

(12)采用扁梁时,应注意验算变形。

(13)突出屋面的楼电梯间的柱为梁托柱时应向下延伸一层,不宜直接锚入顶层梁内。

(14)女儿墙内加构造柱,顶部加压顶。出入口处的女儿墙不管多高,均加构造柱,并应加密。错层处可加一大截面梁,上下层板均锚入此梁。

(15)应避免将大梁穿过较大房间。

(16)当建筑布局很不规则时,结构设计应根据建筑布局做出合理的结构布置,并采取相应的构造措施。如建筑方案为两端较大体量的建筑中间用很小的结构相连时(哑铃状),此时中间很小的结构的板应按偏拉和偏压考虑。板厚应加厚,并双层配筋。

2 问题以及解决方法

2.1 独立基础设计荷载取值不当

钢筋混凝土多层框架房屋多采用柱下独立基础,当地基主要受力层范围内不存在软弱粘性土层时,不超过8层且高度在25m以下的一般民用框架房屋或荷载相当的多层框架厂房,可不必进行地基和基础的抗震承载力验算。但这些房屋在基础设计时应考虑风荷载的影响。因此,在钢筋混凝土多层框架房屋的整体计算分析中,必须输入风荷载,不能因为在地震区高层建筑以外的一般建筑风荷载不起控制作用就不输入;另一种情况是,在设计独立基础时,作用在基础顶面上的外荷载柱脚内力设计值,只取轴力设计值和弯矩设计值,无剪力设计值,或者甚至只取轴力设计值。以上两种情况都会导致基础设计尺寸偏小,配筋偏少,影响基础和上部结构的安全。

2.2 框架计算简图不合理

无地下室的钢筋混凝土多层框架房屋,独立基础埋置较深,在-0.30m 左右设有基础拉梁时,应将基础拉梁按层输入。例如:该项目为3层钢筋混凝土框架结构,丙类建筑,建筑场地为Ⅱ类;层高3.2m,基础埋深1.0m基础高度0.7m,室内外高差0.30m。在7度地震区该工程框架结构的抗震等级为三级。设计者按3层框架房屋计算,首层层高取3.5m,即假定框架房屋嵌固在-0.30m处的基础拉梁顶面;基础拉梁的截面和配筋按构造设计;基础按中心受压计算。显然,选取这样的计算简图是不妥当的。当设拉梁层时,一般情况下,要比较底层柱的配筋是由基础顶面处的截面控制还是由基础拉梁顶面处的截面控制。考虑到地基土的约束作用,对这样的计算简图,在电算过程中,应将基础拉梁按层1输入,基础拉梁输入墙荷,配筋按电算结果设计。

2.3 基础拉梁层的计算模型不符合实际情况

基础拉梁层无楼板,用TAT或SATWE等电算程序进行框架整体计算时,楼板厚度应取零,并定义弹性节点,用总刚分析方法进行分析计算。有时虽然楼板厚度取零,也定义弹性节点,但未采用总刚分析,程序分析时自动按刚性楼面假定进行计算,与实际情况不符。房屋平面不规则,要特别注意这一点。

2.4 基础拉梁设计不当

多层框架房屋基础埋深值大时,为了减速小底层柱的计算长度和底层的位移,可在±0.000以下适当位置设置基础拉梁,但不宜按构造要求设置,宜按框架梁进行设计,并按规范规定设置箍筋加密区。但就抗震而言,应采用短柱基础方案。一般说来,当独立基础埋置不深,由于地基不良或柱子荷载差别较大,根据抗震要求,可沿两个主轴方向设置构造基础拉梁。基础拉梁截面宽度可取柱中心距的1/20~1/30,高度可取柱中心距的1/10~1/15。构造基础拉梁的截面可取上述限值范围的下限,纵向受力钢筋可取所连接柱子的最大轴力设计值的10%作为拉力或压力来计算,当为构造配筋,要满足最小配筋率。基础拉梁顶标高通常与基础顶标高相同,当框架底层层高不大或者基础埋置不深时,有时要把基础拉梁设计得比较大,以便用拉梁来平衡柱底弯矩。这时,拉梁钢筋宜通长设计。拉梁正负弯矩钢筋在框架柱内的锚固、拉梁箍筋的加密及有关抗震构造要求与上部框架梁完全相同。

2.5 框架结构带楼电梯小井筒

框架结构应尽量避免设置钢筋混凝土楼电梯小井筒。因为井筒的存在会吸收较大的地震剪力,相应地减少框架结构承担的地震剪力,而且井筒下基础设计也比较困难,故这些井筒多采用砌体材料做填充墙形成隔墙。当必须设计钢筋混凝土井筒时,井筒墙壁厚度应当减薄,并通过开竖缝、开结构洞等办法进行刚度弱化,配筋也只宜配置少量单排钢筋,以减小井筒的作用。设计计算时,还应按带井筒的框架复核,并加强与井墙体相连的柱子的配筋;此外,还要特别指出,对框架结构出屋顶的楼电梯间和水箱间等,应采用框架承重,不得采用砌体墙承重;而且应当考虑鞭梢效应乘以增大系数,雨篷等构件应从承重梁上挑出,不得从填充墙上挑出;楼梯梁和夹层梁等应承重柱上,不得支承在填充墙上。

2.6 结构计算中几个重要参数的合理选取

所有的计算机计算结果,应经分析判断确认其合理、有效后方可用于工程设计。通常情况下,计算机的计算结果主要是结构的自振周期、楼层地震剪力系数、楼层弹性层间位移(包括最大位移与平均位移比)和弹塑性变形验算时楼层的弹塑性层间位移、楼层的侧向刚度比、墙和柱的轴压比、柱底内力设计值、地震倾覆力矩与总地震倾覆力矩的比值及超筋超限信息等等。为了分析判断计算机计算结果是否合理,结构设计计算时,除了有合理的结构方案、正确的结构计算简图外,正确填写抗震设防烈度和场地类别,合理选取电算程序总信息中的其他各项参数也是非常重要的,这些参数要按照电算程序软件的有关规定设置,使结构设计更加合理。

2.7 结构周期折减系数

框架结构及框架、剪力墙等结构,由于填充墙的存在,使结构的实际刚度大于计算刚度,计算周期大于实际周期,因此,算出的地震剪力偏小,使结构偏于不安全,因而对结构的计算周期进行折减是必要的,但对框架结构的计算周期不折减或折减系数取得过大都是不妥当的。对框架结构,采用砌体填充墙时,周期折减系数可取0.6 ~0.7;砌体填充墙较少或采用轻质砌块时,可取0.7~0.8;完全采用轻质墙体板材时,可取0.9。只有无墙的纯框架,计算周期才可以不折减。

2.8 框架梁、柱箍筋间距

对不同抗震等级的框架梁,柱箍筋加密区的最小箍筋直径和最大箍筋间距做了明确的规定。根据这些规定,工程习惯上常取梁、柱箍筋加密区最大间距为100mm,非加密区箍筋最大间距为200mm。电算程序总信息中通常也内定梁、柱箍筋加密区间距为100mm,并以此为依据计算出加密区箍筋面积,由设计人员要据规范确定箍筋直径和肢数。但是,在程序内定的条件下,当框架梁的跨中部位有次梁或有较大的其他集中荷载作用却仅配两肢箍筋,此时可适当增加箍筋直径或加密箍筋间距。对于框架柱,当框架内定柱加密区箍筋间距为100mm时,在某些情况下,亦可能因非加密区箍筋间距采用200mm引起配箍不足。因此,我们也应适当增加箍筋直径或加密箍筋间距。这里需要指出的是,梁、柱箍筋非加密区配箍验算时可不考虑强剪弱弯的要求,即剪力设计值取加密区终点处外侧的组合剪力设计值,并且不乘以剪力增大系数。

2.9 地下室层数的输入处理

多层框架结构房屋也有设置地下室的。由于隔墙少,常采用筏板式基础。在电算时,应将地下室层数和上部结构一起输入,并在总信息中按实际的地下室层数填写。这样,计算地基和基础底板的竖向荷载可以一次形成,并且在抗震计算时,程序会自动对框架底层柱底截面的弯矩设计值乘以增大系数。同时通过对层间侧移刚度比的分析比较,还可以正确判断和调整房屋的嵌固位置,并采取相应的抗震构造措施,保证楼板有必要的厚度和最小配筋率等。当结构表现为竖向不规则时,不仅要验算薄弱层,而且还要对薄弱层的地震剪力乘以1.15 的增大系数。如果在结构总体计算中,总信息填写的地下室层数少于实际输入的层数,弯矩设计值增大系数将会乘错位置,从而在发生地震时,会使极易发生震害的底层柱底部位因抗震能力降低而破坏。

参考文献:

[1]GBJ16—87.建筑设计防火规范[S].2001.

房屋结构设计篇6

一、房屋建筑结构设计的基本方法

在房屋建筑结构设计过程中,基础设计是否符合相关标准,不仅决定着房屋建筑今后施工状况,同时还决定着房屋建筑今后的整体投入使用。在整个基础设计的过程中,设计人员首先应对工程的地基进行实地考察,以便在基础设计的过程中能够真正做到科学、合理、经济、适用。此外,设计人员在地基设计的过程中,除了结合当地的地理环境外,还应结合着相关部门提供的地质勘查资料,确保在施工之前将基础工作打牢,此外,在房屋地基设计的过程中,设计人员还应及时的对房屋建筑的整体结构做到“心中有数”,只有这样才能保障房屋建筑设计的整体性。

设计人员在设计房屋建筑结构的过程中,除了受当地的地理环境影响外,还在一定程度上受到多种不规则因素影响。针对工程结构较为复杂的建筑结构,设计人员很难对其进行一一定量划分,同时也无法确定工程各个部分的实际建筑范围。

二、从建筑结构设计中总结注意的问题和处理措施

1、建筑结构计算中出现的问题和解决的方向。

1.1 楼板计算。

建筑结构设计当中经常会出现不正确的楼板计算,经常会出现一些这样那样的误区。问题存在于:误以为单向板这样的计算方法可以代替连续板的计算,最终只能得出错误的结论;误以为使用双向板查表方式计算的时候,可以完全忽视材料泊松比方面的影响,但实际得出的数据往往存在错误,原因是未能及时调整“跨中弯矩”,使计算结果偏小。对此要采取的措施是根据实际情况运用合适的运算方式,切莫因为贪一时轻便,而导致整体结构设计的失败,因小失大。

1.2 荷载计算。

在建筑结构计算中,要注意防止荷载方面的计算出现明显错误,比如忽略计算荷载、又或者少算了荷载,不当折减活荷载,还有一种情况就是实际计算与建筑物用料的情况不相符,最终造成基础底板多算了,或者少算了土重,不管是多算还是少算,最终都会导致建筑结构在实际施工中造成不理想的实施效果。对此要采取的措施是要事先做好荷载的情况调查,要将计算方式与荷载实际情况紧密结合起来,才能确保计算出来的数据落到实处。

1.3 电算结果。

有些时候建筑结构进行电算的时候,不注意正确的操作性,最终导致电算结果不正确,一旦根据错误的电算结果投入到进一步的工作中,就会导致接下来计算结果的分析和评价出现偏差和明显的错误,就会导致一步错,步步错的糟糕情况。对此要采取的措施是树立重视电算技巧的意识,牢记电算结果的正确与否直接关系到整个工程的评价工作和投入工作。为了不造成损失,我们应当引进有保障的电算技巧,再根据正确的结果进行判断、分析,这样的话才能最终为施工图的设计提供科学的数字依据。

2、建筑结构设计构造角度出现的问题和解决的方向。

2.1 配筋率的设计问题。

配筋率对于建筑结构的设计具有很大的参考作用,它对巩固建筑体具有不可忽视的作用,建筑结构设计中有时候缺乏一种重视的意识,往往会草率、马虎的计算得出不够精确的最大和最小的配筋率,将这样的结果使用到实际设计当中,后果可想而知。对此,我们要通过实践经验总结出精确的配筋率在最大和最小的范围,这样才能够保证建筑结构在发生外部震动或者突发损坏的时候具备一定的延展性,同时又能够满足配筋的最小限值。

2.2 钢筋的规范使用。

钢筋在搭建整个建筑结构中是不可或缺的重要施工材料,有些施工单位为了图方便、图便宜,购买了质量不过关的钢筋,最终在施工建筑的检验中过不了关,或者在日后的建筑使用中留下了巨大的安全隐患,得不偿失。因此涉及到钢筋的质量问题,设计图纸中应明确规定所使用钢筋的强度、质量要求,在设计层面上控制材料的质量,保障建筑物的安全。

2.3 温度的调节体系。

任何的建筑建设必须将耐温性考虑到内,这样才能延长它的使用寿命,一些建筑设计师在设计建筑的时候并没有过多关注房屋温度的调节,最终设计出来的建筑尽管外观大方美观,但是却经不起时间的考验。对此,设计师的设计建筑物结构的时候要加入通风融热的功能,避免房屋使用中出现因为温度高而导致墙体开裂,最终造成事故的发生。

三、从建筑的抗震设计中总结要注意的问题和处理措施

在建筑设计中加入抗震元素,是必要的一个步骤,应当置放于将建筑物的整体设计当中统筹规划,抗震的设计需要融入到整栋建筑的建设当中。国内已经出台了最新建筑设计的抗震规定和要求,尤其指出在地震频发的地区,抗震设计要成为结构设计中的重中之重,建筑的设计不论是采用框架剪力墙的结构,还是采用多层砖混的结构,都必须克服技术难关,从抗震的角度出发,实施二阶段设计,达到设防要求三个水准。抗震设计应当及早地安放到建筑结构的整体概念的设计当中,设计人员要有意识参与到结构设计队伍中,这样才能确保整体的建筑结构设计科学合理,一旦是后来才添加上的抗震设计,不能保证后来的抗震设计能够很好地融入到整体结构建设体系中。一是多层砌体式的建筑结构的抗震技巧实施注意要点。首先要做好承重的方案设计,可以考虑横墙承受重量,也可以考虑纵墙、横墙能够共同承受重量。但要注意的事项是确保布置纵横墙时要均匀而对称,平面和竖向的布置规则不一样,平面的话内部要对齐,竖面的话要上下连接。二是面对钢筋砼多、高层结构的住宅,我们可以考虑做到:(1)双向布置抗侧力结构,从而确保能够承担平行于该抗侧力结构的地震力度。(2)针对框剪体系的各个部位的侧力结构,要将各个结构融合一起共同工作,发挥整体结构作用。这个除了要注意一些细节,比如测量楼盖、屋盖的长度和宽度、测量抗震墙的刚度等,还要采取固定措施,比如是否稳固连接抗震墙、有没有确保楼盖、屋盖的整体性设计。(3)规则设计的原则。一般能够使用规则结构,就能够比较省心。但是面对复杂的结构,除了要采取特殊设计,还要考虑设置适合于复杂结构的防震缝。

四、从建筑结构建设遵循的原则中总结注意事项

1、遵守“抓大放小”的原则。

在建筑界中,设计结构一直流传着“弱梁强柱”、“弱弯强剪”的机构设计理念。在建筑结构设计中要实现各个部位平均用力的可能性不大,毕竟结构建设是一个整体统筹问题,存在着轻重之分,因此设计人员首先确定什么是重要,什么是次要的概念,也就是抓大放小的概念,将更多的精力放在重要的部位,少些精力分到次要的结构。

2、遵守“柔硬适度”的原则。

建筑结构体系并不过于讲究设计要达到怎样的刚性效果或者柔性效果,刚柔有怎样的标准测量,目前还没有一定的答案。但是可以确定的一点是,结构设计不能偏于两极化,太刚的结构容易导致形状变化效果差,承受外来破坏力的能力有限,容易在突发外力的承受下,造成局部或者全部的破损。相反,太柔的结构风格,尽管可以很少的承受外力,具有一定弹性,但是却容易造成受外力明显变形,严重的话甚至会出现全体倒塌的事故,危险性可想而知。因此,设计专家要根据建筑的实体情况,通过观测、考察、实践确定具体建筑设计结构的柔硬度。

五、结束语

建筑结构设计在建筑工程整体设计当中是必不可少的重要部分,缺乏了科学合理的建筑结构设计将会导致建筑工程不扎实,为日后的使用留下巨大的后患。对此,设计工程师要从整体的设计入手,不断反思总结实践中出现的问题,从设计计算、设计角度、抗震设计等方面入手,严格遵循建筑结构设计的原则,找出合理解决问题对策,只有这样才能建立合格的建筑结构,不断提高建筑工程的质量,确保建筑的成功投入。

房屋结构设计篇7

一、砖混结构住宅的内容及其优点砖混结构是指建筑物中竖向承重结构的墙、附壁柱等采用砖或砌块砌筑,柱、梁、楼板、屋面板、桁架等采用钢筋混凝土结构。通俗地讲,砖混结构是以小部分钢筋混凝土及大部分砖墙承重的结构,又称钢筋混凝土混合结构。因为砖混结构的主要承重结构是粘土砖,所以砖的形状及强度就决定了房屋的强度。可以这样说,砖的形状越规则,砂浆的强度越高,灰缝越薄越均匀,砌体的强度就越高,房屋的耐用年限就越长。砖混结构的优点主要表现在:一是由于砖是最小的标准化构件,对施工场地和施工技术要求低,可砌成各种形状的墙体,各地都可生产。二是它具有很好的耐久性、化学稳定性和大气稳定性。三是可节省水泥、钢材和木材,不需模板,造价较低。四是施工技术与施工设备简单。五是砖的隔音和保温隔热性要优于混凝土和其他墙体材料,因而在住宅建设中运用得最为普遍。二、具体内容 (一)基础平面

1、在墙下条基宽度较宽(大于2米,部分地区可能更窄)或地基不均匀及地基较软时宜采用柔性基础。应考虑节点处基础底面积双向重复使用的不利因素,适当加宽基础。

2、当基础上留洞、首层开大洞的洞口宽度大于洞底至基底高度时,如要考虑洞口范围内地基的承载力,洞口下基础应做暗梁。或将基础局部降低。

3、素混凝土基础下不必做垫层,但其内有暗梁时应注明底部钢筋保护层厚为70,或做垫层。地下水位较高时或冬季施工时,不得做灰土基础。刚性基础一般300厚。

4、建筑地段较好,基础埋深大于3米时,应建议甲方做地下室。地下室底板,当地基承载力满足设计要求时,可不再外伸。地下室内墙可采用砖墙,外墙宜用混凝土墙。每隔30-40米设一后浇带,并注明两个月后用微膨胀混凝土浇注。不应设局部地下室,且地下室应有相同的埋深。地下室顶板应考虑施工时材料堆积荷载。 (二)暖沟及基础留洞

1、沟盖板在遇到楼梯间和电线管时下降(500),室外暖沟上一般有400厚的覆土。

2、注明暖沟两侧墙体的厚度及材料作法。暖沟较深时应验算强度。

3、基础留洞大于400的应加过梁,暖沟应加通气孔。

4、基础埋深较浅时暖沟入口底及基础留洞有可能比基础还低,此时基础应局部降低。

5、首层有门洞处不能用挑砖支承沟盖板。

6、湿陷性黄土地区或膨胀土地区暖沟做法不同于一般地区。应按湿陷性黄土地区或膨胀土地区的特殊要求设计。(三)关于墙体问题

楼梯间的墙体水平支撑较弱,顶层墙体较高,在8度和9度时,顶层楼梯间横墙和外墙宜沿墙高每隔500设2φ6的通长筋,9度时,在休息平台处宜增设一钢筋带。顶层,为防止墙体裂缝,可采取如下措施: 保温层聚苯板由45加厚。为防止聚苯板在施工时被踩薄,可用水泥聚苯板代替普通聚苯板。圈梁加高,纵筋直径加大。架设隔热层,不采用现浇板带加预制板(为了解决挑檐抗倾覆)的方式。顶部山墙全部、纵墙端部(宽度为建筑宽度B/4范围)在过梁以上范围加钢筋网片。构造柱至洞口的墙长度小于300时,应全部做成混凝土的,否则难以砌筑。小截面的墙(

梁、柱详图

1、梁上集中力处应附加箍筋和吊筋,宜优先采用附加箍筋。梁上小柱和水箱下,架在板上的梁,不必加附加筋。

2、折梁阴角在下时纵筋应断开,并锚入受压区内La,还应加附加箍筋。

3、梁上有次梁时,应避免次梁搭接在主梁的支座附近,否则应考虑由次梁引起的主梁抗扭,或增加构造抗扭纵筋和箍筋。

4、有圆柱时,地下部分应改为方柱,方便施工。圆柱纵筋根数最少为8根,箍筋用螺旋箍,并注明端部应有一圈半的水平段。方柱箍筋宜使用井字箍,并按规范加密。角柱应增大纵筋并全柱高加密箍筋。幼儿园不宜用方柱。

5、原则上柱的纵筋宜大直径大间距,但间距不宜大于200。梁纵筋宜小直径小间距,有利于抗裂,但应注意钢筋间距要满足要求,并与梁的断面相应。布筋时应将纵筋等距,箍筋肢距可不等。

6、梁高大于300,并与构造柱相连接的进深梁,在梁端1.5倍梁高范围内箍筋宜加密。端部与框架梁相交或弹性支承在墙体上的次梁,梁端支座可按简支考虑,但梁端箍筋应加密。

7、考虑抗扭的梁,纵筋间距不应大于300和梁宽,即要求加腰筋,并且纵筋和腰筋锚入支座内La。箍筋要求同抗震设防时的要求。

8、反梁的板吊在梁底下,板荷载宜由箍筋承受,或适当增大箍筋。梁支承偏心布置的墙时宜做下挑沿。

9、挑梁宜作成等截面(大挑梁外露者除外)。与挑板不同,挑梁的自重占总荷载的比例很小,作成变截面不能有效减轻自重。变截面挑梁的箍筋,每个都不一样,难以施工。变截面梁的挠度也大于等截面梁。挑梁端部有次梁时,注意要附加箍筋或吊筋。

10、梁上开洞时,不但要计算洞口加筋,更应验算梁洞口下偏拉部分的裂缝宽度。一般挑梁根部不必附加斜筋,除非受剪承载力不足。梁从构造上能保证不发生冲切破坏和斜截面受弯破坏。

11、梁净高大于500时,宜加腰筋,间距200,否则易出现垂直裂缝。挑梁出挑长度小于梁高时,应按牛腿计算。

进行普通砖混结构设计时,设计人员还应掌握如下设计规范:建筑结构荷载规范、抗震规范、混凝土结构设计规范等。并应考虑当地地方性的建筑法规。设计人员应熟悉当地的建筑材料的构成、货源情况、大致造价及当地的习惯做法,设计出经济合理的结构体系。

结束语:砖混结构是我国建筑行业最主要的建筑结构体系之一,其独特的设计工艺使得质量控制需要规范性操作,因此,在进行设计过程中,要严格执行各种质量标准,规范操作,保证设计质量,促进整个建筑行业的快速健康发展。

房屋结构设计篇8

1.1多层房屋建筑无地质详勘报告,仅仅依据建设单位口头或笼统参照附近建筑物的基础设计资料就进行施工图设计。地基与基础设计要做到合理,安全适用,设计人员必须依据地质勘察资料,统一考察多方面因素进行基础类型和上部结构方宁设计,仅凭地耐力这一数据是不完全面的,也是不安全的,更不能盲目地把耐力容许值取得小一些就认为成无一失了。

1.2采用换土垫层进行软弱地基处理,不进行换土垫层设计,只凭经验处置。有时设计者软弱地基的危害认识不足,只是简单地凭借经验采用砂垫层加强一下承载力,没有进行垫层宽度和厚度计算,既不安全,又不经济。

1.3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、柱和基础的负荷时未按现行设计规范舸用荷载乘折减系数计算其荷载值,因而荷载值准确。

2砖混结构房屋中构造柱兼作承重柱用

在砖混结构中,构造不但能够提高墙体的坑剪能力,而且构造柱与圄梁联结在一起,形成对砌体的约束,这对于限制墙体裂缝的开展,维持竖向承载力,提高结构的抗震性能有着重要的作用。

在当前结构设计中,构造柱经常被作为承重柱使用,这种作法将引起以下几个问题。

2.1构造柱作为承重柱使用后,使得构造柱提前受力,这不但会降低构造柱对彻底的拉结和约束作和,而且结构一旦遭遇地震作用时,在构造柱位置必然形成应力集中,首先破坏。这样构造柱不但起不到其应有的作用,反而成为房屋结构中的一个薄弱的部位。

2.2构造柱一般生根于地圈梁中,没有另设基础,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必然不能满足要求。柱底基础一旦发生冲切或局部承压被出现裂缝。本文建议承重大梁下的柱子应按承重柱设计。若梁上荷载和跨度都比较小时,构造柱也可布置于梁下,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。经验算满足,方可在梁下布置构造柱。

3承重柱截面高度设计过小

这种情况多发生于六度抗震设防区。一些结构设计得误认为六度设防就是不设防,不图受力分析方便,他们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(因一些结构设计手册中规定:当梁柱的线刚度比大于4时,计算简图中梁柱节点可简化为铰支)。把梁简化为铰支梁,柱按轴心受压计算。这种做法虽然易于进行结构受力分析,但却给房屋结构埋下了隐患。因为这样做忽略了梁柱间的刚结作用,即忽略了柱对消化酶的约束弯矩,加之以柱截面的配筋都较小,结构一旦受力后,柱顶抗弯强度必然不足,从而柱子而梁底附近将会出现一条或多条水平裂缝,形成塑性饺。这样在正常使用情况下,柱子已开始带饺工作。这不但影响了房屋的耐久性,而且也常常引起用户的恐惧心理。更为严重的是,这样的结构一理遭遇地震作用时,将会倒塌,这违背了现行抗震规范中“强柱弱梁”的设计原则。

4在框架结构设计中,只注意了横向框架的设计而忽视了纵向框架

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,各方面的地震和用应由该方向的抗侧力构件来承担。说是说,在框架结构设计中,纵向框架与横向框架有同等的重要性。一些结构设计者对以于非抗震设计,而纵向地按普通的连续梁进行设计,梁柱的节点和框架中的纵筋、箍筋的配置无法不答合框架的构造要求。由于没有考虑地震的纵向作用,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筋置均不足的现象。

5悬挑梁的梁高选用过小

设计者往往只注意了对梁的强充和倾覆进行验算,而忽略了对梁手挠度的验算。梁高选用过小,引起梁截面的受压区应力过高,在正常使用状态下,梁截面受压区产生非线性徐变。梁挠度随时间的推移不断加大。挑梁的变形引起梁板出现裂缝,裂缝宽度随着挑梁变形的回大而加宽,影响了房屋的正常使用。据笔者观察,这种挑梁的变形发展到后期,梁支座截面上部受拉区常常出现较宽的竖向裂缝。受支座附近上部受拉区常常出现较宽的竖向裂缝。受支座附近剪弯作用的影响,竖向裂缝向下延伸发展为斜裂缝,此时梁已接近破坏,当为托墙挑梁时,梁过大的挠度引起梁上境况体在梁支座附近出现裂缝。裂缝在梁支座处沿斜向延伸,缝愈靠上愈宽。挑梁的截面过小对结构的抗震也很不利。悬挑结构对竖向地震的作用最为敏感。梁高小时,截面的相对受压区高度较大,梁的延性减小,在竖向地震作用下易发生脆性破坏,失去承载力。

6连续梁按单梁进行设计

这种情况多发在阳台边梁的设计中。由于边梁上的荷重一般较小,没有引起设计得的重视,左图受力分析方便,设计得把实际应为连续梁的梁按单简支梁进行设计,致使梁在支座处上部负筋配置量过少。这样必然引起梁在支座附近上部受拉区出现竖向裂缝,进而引起梁上部拦板出现竖向裂缝。如果该边梁长度较长时,问题将会变得更加严重。因为该梁一般直接暴露在室外,受环境温度影响较大。当环境温度变化时,梁的伸缩受到梁端柱或挑梁的约束,在梁内产生收缩应力,该收缩应力作用于原已产生的梁上裂缝处,引起梁的支座附近沿整个梁截面四周裂缝贯通,梁承载力降低,直接影响了使用安全。

7楼板设计常见问题

板是建筑工程中的主要承重构件,是它将楼面,屋面的荷载传给其周围的墙或梁上,楼板的设计问题必将连带梁、墙、柱等构件安全。若对整个设计考虑不周,很容易出现设计质量问题,有的还可能存在严重的质量隐患。楼板设计中常见如下几个问题。

7.1设计时为了计算方便或因对板的受力状态认识不足,简单地将双向板作用单向板进行计算。使计算假定与实际受力状态不符,导致一个方向配筋过大,而另一方向仅按构造配筋,造成配筋严重不足,致使板出现裂缝。

7.2板承受线荷载时弯矩计算问题,在民用建筑中,常常在楼板上布置一些非承重隔墙故大楼板设计中常常将该部分的线荷载换算成等效的均布荷载后,进行板的配筋计算。但有些设计人员错误地将隔墙的总荷载附以板的总面积。另外,板上隔墙顶部处理常采用立砖斜砌砌顶紧上部分的楼、屋面板,这样会给上部的板增加了一个中间支承点,使其变为连续板,支承点上部出现了负弯矩,而在板的设计中又没考虑该部分的影响,致使板顶出现裂缝。

7.3双向板有效高度取值偏大。双向板在两个方向均产生弯矩,由此双向板跨中正弯矩钢筋是纵横叠放,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)。有的设计得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,使结构构件存在的质量隐患,甚至出现开明缝的现象。

总之,我们设计工作者应按规范相应的构造要求严格执行,才得以从根本上消除设计质量的隐患。

参考文献

房屋结构设计篇9

在建筑结构设计过程中,现行结构设计与理论之间存在一定的差异,特别是结构设计的不可计算性,导致结构设计需要更多地注重概念设计。概念设计就是以个人实际经验为基础,基于宏观的角度对建筑结构实施的定性设计。但是,概念设计不是凭空落成的,需要考察实地情况,包括气候环境、地质情况、自然风貌等,根据所获得信息给予的灵感和理性认知,拟定关于一个建筑物的初步想法;这个想法不同于精确的测量计算,除了灵感和理性认知还要基于工程师丰富的实地工程经验。概念设计更加注重设计结果,而结构设计则是一种逆向的推导过程,在概念设计的基础上,通过对力学、构造学等理论知识,配合相关的数据原理而推导出房屋建筑结构布置。综合而言,建筑结构造价水平的高低以及建筑的施工进度是由概念设计所决定的,如果房屋建筑的概念设计不合理,就可能增加建筑造价,延误工期。概念设计体现的是一种先进的设计思想。受技术水平和计算理论等因素的限制,房屋建筑结构设计结果往往与建筑实际存在较大差异,而为更好地弥补这些误差可能导致的问题,必须要借助概念设计来增强结构设计的科学性和合理性。可以说,概念设计和结构设计之间是一种相辅相成的关系,结构设计对于现代房屋建筑工作的开展显然具有非常重要的意义,而概念设计则起到对结构设计补充和优化的作用。优秀的概念设计往往有着较为可靠的经济预估,因此也有较高的可行性,同时还可以避免复杂的运算劳动,减少结构设计风险,确保房屋建筑结构设计的整体水平。

3结构设计的主要措施

3.1科学选择建筑场地

建筑场地的选择对房屋建筑结构设计结果有很大影响。房屋建筑场地应该选择抗震性较好的地方,这能有效地减少外力对房屋建筑结构的影响。如果要在地震区进行建设,就必须要充分考虑结构破坏因素,根据结构体系方案以及设计的经济性和合理性来确定结构体系,以充分保证建筑结构的匀质性。房屋建筑场地发生地震事故时,由于地震会持续一定的时间,因此,必须在房屋结构上设计多道抗震防线,确保房屋建筑结构的整体系数能够有效地满足抗震需求,增强建筑整体的抗震能力。

3.2合理选择结构材料

在选择结构材料时,设计人员要充分结合自身的设计经验,借鉴和参考已建建筑经验,选择承重能力较强的施工建设材料,以防因计算结果不精确而影响建筑建设质量。建筑结构设计人员要合理分析和评价施工图纸,深入探讨施工图纸中可能存在的数据问题,并以此来作为结构材料选择依据,确保结构设计的科学性和合理性。如在钢筋、混凝土的选择上,一定要根据国家标准选择适合强度的施工材料,一般箍筋与混凝土强度等级不能低于C20,直径10mm的纵筋,强度等级不得低于C25,这样才能够充分满足强度等级设计要求。其他结构材料的选择也应该严格遵循国家标准,而不能够单纯地依据计算结果来判断。

3.3注意结构受力的合理性

合理选择房屋建筑结构材料将显著提高建筑结构的整体强度,降低结构构件对建筑受力的影响,确保房屋建筑结构设计满足实际的建筑需求。通过建筑结构设计能够获取相对全面的计算结果,反映出建筑结构的受力情况。但是,通过计算机以及理论推导所获取的实际数据往往存在一定误差,并且容易出现与现实建设需求不符的情况。这样的情况下,就必须要适当采取概念设计来提升建筑结构设计的可靠性。

3.4注重施工现场的规划管理

在房屋建筑施工过程中,存在较多不确定因素,这就需要设计人员加强对施工现场的规划和全程把控,以降低不确定因素对结构设计的影响,使施工作业活动能够按照房屋建筑结构设计结果有条不紊地开展。由于房屋建筑结构设计依赖于计算机和理论数据,这些计算的结果与现实是存在一定差距的。因此,设计人员不但需要对结构设计予以高度关注,更需要凭借自身的经验和设计技术,做好施工单位、监理单位的协调和交流活动,提出建设风险,保证设计方案的顺利落实。

4结构设计与概念设计协同工作的应用

在建筑结构设计中,协同工作的定义是将建筑工程中的每个构件的性能和作用充分到极致,并实现与其他部件的相互配合。在协同工作中,要求与各个产品零部件的使用寿命相似,并且具有相同的荷载,正确处理基础结构与上部结构之间的关系,确保两者之间形成一个有机的整体。下面以地基基础中结构设计与概念设计协同工作的应用为例进行说明。传统的建筑设计流程用到的算法往往是将上部建筑、基础、地基分别视作独立的单位,测量和设计都独立进行,但并不意味着,某一单元出现的问题不会影响到其他的结构单元,经过实践检验,这种流程有着不可忽视的缺陷。地基基础往往对上层建筑造成很大影响,若地基产生沉降现象,则地面建筑大多会开裂、错位、甚至崩塌;同时,如果地面结构的建筑层数不符合规范,超过地基、基础承重,则也会给地基带来变形的危险。因此,在地基基础的概念设计当中,要更多地考虑到将地基基础和上部结构结合在一起分析,这样才能减少地基变形带来的负面影响。

房屋结构设计篇10

砖混结构严格来讲叫砌体结构,简单的说砌体结构的优点就是造价便宜,就地取材,施工难度低,等特点,多年来砖混房屋是我国当前建筑中使用最广范的一种建筑形式;在民用住宅建筑中占比非常高。但其缺点是很明显的,因其自身抗震能力差所以只能盖多层,因此改善砌体结构延性,提高房屋的抗震性能具有极其重要意义。据现有的建筑抗震设计规范、砌体结构设计规范,我结合自身多年工作的一些设计的经验,我认为在目前建筑房屋结构的稳定性设计上应注意以下几方面。

1、PM结构设计程序的特点

1.1 PM程序的发展方向主要有两个方面

1.1.1 计算。

它的方向就是集成化、通用化。集成化大家都能感觉到,PKPM 程序都是以PM 程序所建数据为条件,以空间计算为核心,基础、后期的CAD 出图都能采用前面的数据。所有这些都构成了程序集成化的雏形。程序的通用化主要表现在计算上,PKPM 程序的计算程序由以前的平面计算(PK)-->三维空间杆件(TAT)-->空间有限元(SATWE)-->整体通用有限元程序(PMSAP)。能计算的结构类型有砖混、底框、钢筋混凝土结构、钢结构等。现在又在开发特种结构的计算程序:如高压塔架、巨型油罐等。在PM 程序中就可以建立起这些结构的空间模型。当然现在的PKPM 系列程序还不能计算。

1.1.2 开放计算参数的开关。

有很多参数以前都是放在程序的“黑匣子”里的,设计人员不能干预。程序放开这些参数有两个原因,首先就是要让设计人员真正的掌握工程的设计过程,能够尽可能的控制设计过程。其次就是要把一些关键的责任交由设计人员来负,程序只能起到设计工具的作用,不能代替设计。所以就需要我们的结

构设计人员充分的理解程序的适用范围、条件和校对结果的合理性、可靠性。如《高层建筑混凝土结构技术规程》的5.1.16 条要求“对结构分析软件的计算结果,应进行分析结果判断,确认其合理、有效后方可作为工程设计的依据”。

1.2 PMCAD 中的参数

1.2.1 总信息

(1)结构体系、结构主材:主要是不同的结构体系有不同的调整参数。(2) 地下室层数:必须准确填写,主要有几个原因,风荷载、地震作用效应的计算必须要用到这个参数,有了这个参数,地下室以下的风荷载、水平地震效应就没有往下传,但竖向作用效应还是往下传递。地下室侧墙的计算也要用到。底部加强区也要用到这个参数。(3)与基础相连接的下部楼层数:要说明的是除了PM 荷载和最下层的荷载能传递到基础外,其他嵌固层的基脚内力现在的程序都不能传递到基础。

1.2.2 材料信息

其他与老的程序一样填法,就是钢筋采用了新规范的新符号。

1.2.3 地震信息

(1)设计地震分组:就是老的抗震规范的近震、远震。按抗震规范的附录A 选择即可。(2)计算震型个数:这个参数需要根据工程的实际情况来选择。对于一般工程,不少于9 个。但如果是2 层的结构,最多也就是6 个,因为每层只有三个自由度,两层就是6 个。对复杂、多塔、平面不规则的就要多选,一般要求“有效质量系数”大于90%就可以了,证明我们的震型数取够了。这个“有效质量系数”最先是美国的WILSON 教授提出来的,并且将它用于著名的ETABS 程序。

1.2.4 风荷载

修正后基本风压:根据《建筑结构荷载规范》的7.1.2条,对与高层、高耸以及对风荷载比较敏感的其他结构,基本风压应适当提高,并应由有关的结构设计规范具体规定。按《高层建筑混凝土结构技术规程》的3.2.2 条,对与特别重要或对风荷载比较敏感的高层建筑,其基本风压应按100 年重现期的风压值采用。按规范的解释,房屋高度大于60m 的都是对风荷载比较敏感的高层建筑。

2、多层砖混结构房屋的抗震设计探讨

2.1 科学布局建筑平面和立面

建筑平面和立面的规整性是整个结构设计中一个十分基础、重要的内容。抗震设计中,建筑平面、立面宜尽可能简洁、规则,结构质量中心与刚度中心相一致。对于结构平面布置不规则的房屋质心与刚度中心往往不容易重合,在地震作用下会产生扭转效应,大大加剧地震的破坏力度;对体型不规则的房屋应注意偏离结构刚心远端墙段的抗震验算。建筑立面应避免头重脚轻,房屋重心尽可能降低,避免采用错落的立面,突出屋面建筑部分的高度不应过高,以免地震时发生鞭梢效应,同时应控制好结构竖向强度和刚度的均匀性。

2.2 砌体房屋的总层数及总高度不应该超限值;

历次震害证明,砌体房屋的层数越多,高度越高,它的地震破坏程度越大,所以控制砖砌体房屋的总高度及总层数对减少地震时带来的震害有很大的作用。在设计中房屋总高度及总层数应同时满足上标的限值,因为楼盖重量占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側向地震作用,同时加大对底部的倾覆力矩。在中、强地震作用下,因倾覆力矩过大,使得底部墙体产生过大的压力或剪刀而被破坏,故此减轻自重、减少层数、降低层高是削弱地震影响的有效途径之一。

2.3 增强砌体房屋的刚度及整体性

房屋是纵、横向承重构件和楼盖组成的一个具有空间刚度的结构体系,其抗震能力的强弱取决于结构的空间整体刚度和整体稳定性。刚性楼盖是各抗侧力构件按各自侧移刚度分配地震作用的保证。现浇钢筋混凝土楼板及屋盖具有整体性好、水平刚度大的优点,是较理想的抗震构件,不但可消除滑移、散落内容。抗震设计中,建筑平面、立面宜尽可能简洁、规则,结构质量中心与刚度中心相一致。对于结构平面布置不规则的房屋质心与刚度中心往往不容易重合,在地震作用下会产生扭转效应,大大加剧地震的破坏力度;对体型不规则的房屋应注意偏离结构刚心远端墙段的抗震验算。建筑立面应避免头重脚轻,房屋重心尽可能降低,避免采用错落的立面,突出屋面建筑部分的高度不应过高,以免地震时发生鞭梢效应,同时应控制好结构竖向强度和刚度的均匀性。在实际工程设计中,应尽可能兼顾建筑造型,又满足使用功能要求的前提下,将平面布置、立面外观造型设计得较为规整、简洁、美观大方;同时又能有效地提高工程的抗震性能。

2.4 合理布置纵

墙和横墙. 多层砖混房屋的主要承重构件是纵、横墙体,在地震中主要由于承重纵、横墙在地震力作用下产生裂缝,严重者会出现倾斜、错动、倒塌等现象,进而使房屋造到破坏;所以合理布置纵、横墙对提高房屋抗震性能起到很大的作用。多层砖混房屋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,同时一轴线上的窗间墙宽度宜均匀。房屋的空间整体刚度和整体稳定性决定着房屋抗震能力的高低,多层砖混房屋一般采用纵墙或横墙承重,由于非承重方向的约束墙体少,间距大,因而房屋该方向刚度较弱,空间刚度和整体性均较差,抗震能力低;在高烈度地区,墙体由于平面外的失稳而先行破坏,进而引起整个房屋倒塌。而在两个方向适当布置纵横、墙混合承重的房屋,由于其限制了纵、横墙的侧向变形,增强了空间刚度和整体性,对承受纵、横两个方向的水平地

震作用及抗弯、抗剪都非常有利。而在设计工作中为了建筑好用常常纵墙较少,纵墙开洞率较大、不连续,造成纵横墙刚度严重不均,对砌体结构抗震严重不利,所以再设计中要尽量避免。

3、结语

根据本人多年设计经验,我认为在砌体结构中,概念设计比结构计算还要重要,因为结构计算是在一定的假定条件下,计算结果才能适用。而它们的假定条件就是概念设计范畴,所以结构软件计算后,一定要判断其合理性。在满足多方条件的情况下才能应用于工程设计中。

参考文献:

[1] 郭志先.浅谈钢结构设计步骤及思路与砖混结构设计[J].科技创新导报,2008,(13).

房屋结构设计篇11

国家颁布的关于钢结构设计标准书中明确规定钢材料的质量等级必须要有正确的标识,并且需要满足焊接质量等级的相关标准。但是在实际的应用过程中,对于选取的材料的质量等级并没有提供较为准确的标准,仅仅是标明了钢材使用材料的类别。因而需要对钢材材料的质量等级和焊接质量等级进行准确的选用。首先,在钢结构的房屋建设过程中所选用的钢材材料需要具备一定的抗压力、负重性好以及可延伸性,同时还需要承受相当强度的冷热冲击。根据实际的建设经验,钢材材料在选择的时候要选用Q级以上的碳结构钢以及低合金高强度的结构钢,这样就可以有效的保证保证钢结构的延伸性和韧性。除此之外,钢材的焊接需要具备标准的碳含量证书,同时焊接质量等级要高于二级。

3钢结构的防护性问题

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

房屋结构设计篇12

钢结构房屋的结构设计有其自己的特点,同时也具有其自身的优点,通过对结构设计中常见的问题进行分析,可以不断的提高结构设计的水平,确保房屋建筑的质量。

二、建筑结构设计的基本内容

1、建筑结构设计程序

在对建筑物进行设计的过程中,要对其进行充分的考虑,其相关的设计主要包括,结构设计、电气设计、建筑设计、给排水设计以及暖气通风设计等。其中,在对这些设计开展的过程中,要注意对美观、功能、环保以及经济等方面的要求进行严格遵守。另外,建筑物对自身所具有的使用功能进行发挥的基础条件就是建筑结构,其在建筑物的设计过程中占有极为重要的作用。

2、建筑结构的分类

在建筑结构设计中,可以根据不同的划分标准对建筑结构进行分类。从建筑物的高度和层数上进行划分,主要分为单层、高层、多层以及超高层的建筑物;从建筑物实际的使用性能的方面进行划分,主要分为民用建筑和工业建筑;从建筑物在施工建筑的过程中所使用材料方面进行划分,可以分为砌体结构、钢结构、混合结构、木结构以及混凝土结构等;最后,还可以从建筑物结构形式的方面进行划分,主要划分为剪力墙结构、排架结构、大路结构、筒体结构以及框架机构等。

三、建筑钢结构施工优点

1、材质均匀

从钢材方面的机械性能进行分析,钢材的质感与材料相对符合于计算力学的假定条件;因为钢材的内部构造近似各向同性的均质体,其物质条件波动相对较小,只要在应力的幅度范围内,都可以具有很好的弹性;它的应力状态和工程力学计算中的设计结果都比较接近,所以从材质方面来看,钢材相对更好。

2、具有较好的塑性及韧性

在正常的压力作用情况下,即使超载也不会导致钢材出现各种损害和断裂。钢材能分配建筑物内部的各个局部作用在物体上的力,这样可以使建筑结构的整体应力变得更为平衡,但是其结果也仅仅是在应变值上增加了。

四、钢结构在房屋结构设计中的常见问题分析

1、钢结构的稳定性问题

建筑工程师对房屋结构设计的过程中一般只注意设计结构的负荷强度和是否变形的问题,对所运用结构的稳定性是常常忽略的突出性问题,无论是火电厂厂房建设还是居民住宅房屋建设在钢结构的稳定性方面都会遇见一系列问题。然而,在对房屋设计中,钢结构的稳定性对于房屋使用的持久性起着至关重要的作用,如果在建设过程中由于钢结构稳定性差而产生事故,不仅会对建筑投资商造成严重的经济损失而且也会影响人们的生命健康。

在钢结构的稳定性方面,稳定性已经成为钢结构的重要设计环节。建筑工程师在对房屋钢结构的分析计算过程中先根据测量数据建立对房屋结构的基本模型,但是这一基本模型与实际建设过程中房屋的结构是存在一定差距的,其数据会有很大的波动,这样就会造成运用理论知识产生的数据与实际情况存在偏差,进一步导致房屋建设过程中钢结构稳定性差。再加上由于建筑工程师对于钢结构的稳定性所拥有的知识经验缺乏,不能清楚的认识到其结构构成,因此也就不能正确的认识到稳定性对于房屋结构建设的重要性。

2、钢材选用质量等级与焊接质量等级的选用问题

在国家颁布的关于钢结构设计标准书中规定,对于钢材料的质量等级必须要有正确的标识,并且要符合焊接质量等级标准。然而,在实际情况下对选用的材料的质量等级没有提供明确的标准,仅仅注明了钢材使用材料的类别。

因此,在针对钢材材料和焊接的质量等级上要进行正确的选用。一方面,在钢结构房屋建设中选用的钢材材料必须具有抗压力、可伸长性、负重性好以及能够承受一定强度的冷热冲击。一般而言钢材材料的选用要使用Q级以上的碳结构钢和低合金高强度结构钢,使用此等级质量的钢材料可以保证钢结构的韧性和延展性;另一方面,钢材的焊接应具有标准的碳含量证书。钢材的焊接质量等级要高于二级,使用坡口焊接技术。

3、钢结构的防护性问题

防止钢材料的腐蚀和隔热是进行钢材料防护的两个重要方面。在实际情况中,建筑工程师在对钢结构的只注重了钢材的硬度、抗压力度的强化问题,却忽略了钢材在使用过程中的抗腐蚀效果和隔热效果,在建筑设计文件中钢结构的抗腐蚀度和最高隔热数值也没有明确标明,这就导致了房屋在使用过程中由于雨水、风力作用等外部环境的侵蚀,减少了房屋使用寿命。因此,一方面,在钢结构的设计文件中需要标注钢材的抗腐蚀度,钢结构在埋入地下部分要进行包装,受到腐蚀的部位禁止埋入地下;另一方面,在生产钢材料的过程中要对其进行不同程度的耐火测试,从而实现在不同温度情况下采用对应的防护措施。

五、钢结构房屋结构设计中要点解析

1、初步判断阶段:判断核实的结构类型

虽然钢结构具有高强度等优良特性但也存在许多缺陷,设计第一步要分析是否采用钢结构。钢结构通常用于高层、大跨度、体型复杂、荷载或吊车起重量大、有较大振动、高温车间、密封性要求高、要求能活动或经常装拆的结构。

2、安全可靠性是节点设计的出发点

节点设计应该充分考虑安全可靠性,应给与足够的重视。钢结构的节点设计包括梁-柱节点、梁-梁节点、柱-柱节点、柱脚节点、柱帽节点等。设计时应确保节点的安全可靠,并尽量采用简捷、稳定、可靠的施工工艺,减少或避免现场的焊缝连接。钢节点的形式按传力特性大体可以分为三类:铰节点、半刚性节点、刚性节点。刚性、铰接节点的受力性能、施工工艺研究得比较成熟,因此在工程中取得了广泛的应用。

3、概念设计

在结构选型和布置极端,概念设计的理念十分重要,主要可以用来就难以精确理性分析的问题,依据从整体结构体系与分体系之间的力学关系、破坏机理、震害、试验现象和工程经验所获得的设计思想,从全局的角度来确定控制结构的布置及细部措施。运用概念设计可以在早期迅速、有效地进行构思、比较与选择。所得结构方案往往易于手算、概念清晰、定性正确,并可避免结构分析阶段不必要的繁琐运算。

4、构件设计

构件设计是钢结构设计中重要的内容之一。要综合考量多方面的因素,首当其冲要考虑的就是选择材料方面。通常主结构使用单一钢种以便于工程管理,经济考虑,也可以选择不同强度钢材的组合截面。构件设计中,现行规范使用的是弹塑性的方法来验算截面,这和结构内力计算的弹性方法并不匹配。当前的结构软件,都提供截面验算的后处理功能。由于程序技术的进步,一些软件可以将验算时不通过的构件,从给定的截面库里选择加大一级,并自动重新分析验算,直至通过,如sap2000等。这是常说的截面优化设计功能之一。它减少了结构师的很多工作量。

六、结束语

综上所述,通过对钢结构房屋结构设计的分析,可以确定常见的问题,并采取针对性的方法进行预防,从而提高设计的水平,保证房屋的结构质量和安全。

参考文献:

[1] 刘玉株.钢结构住宅技术问题讨论[J].建筑创作,2003.

房屋结构设计篇13

0 引言

房屋结构设计,是当下房屋出售过程中,销量的最重要的影响因素之一。为了迎合顾客的要求,建筑结构设计优化人才紧缺。建筑结构设计优化在房屋结构设计中有着重要的作用,它涉及到房屋的安全性方面、实用性方面、美观性方面等,使房屋除却使用价值外,更具有其他的价值,让人们的生活更加丰富,更有质量。

1 建筑结构优化方式简述

建筑结构优化方式,是我们专业人员在长期的时间、实践中总结出来的一种带有科学化的、合理化的房屋结构设计的方式。它包含着很多的方面,比如房屋建设前期调查考研。这需要建筑设计师有长远的目光,立足于整体,综合多方面的联系等做出基础的决定;在设计时,还要考虑到建筑的难度,周围环境的合理利用,消费者需求需要等。因此基于这些综合条件下,设计师们的建筑结构设计优化才能为房屋结构设计做到最好的效果。

总体而言,我们可以总结以下几点:设计理念基于多个学科的知识,是跨领域的智慧集结体;建筑结构优化,更注重房屋的质量,无论是怎么优化,质量是基础,切勿中看不中用;建筑结构设计向“外表”侧重,即多侧重于房屋建筑的外表设计,多注重房屋外部美观性;建筑结构优化方式紧跟社会主流,倡导卫生环保理念 ;房屋建筑结构要求有特色,多利用环境的特色进行创意建造,且考虑施工便易度。

2 建筑结构优化方式在房屋结构设计中的重要性

无论是怎样的房屋建筑设计,首要所考虑的就是房屋的质量。并且在实践中我们不难发现,我们传统地房屋建筑设计,质量保证是绝对主要的,因此在一定程度上忽略了一些“加分项”。当然除此之外,建筑结构优化方式在房屋结构设计中还发挥着重大的作用。

随着经济的发展,房屋占地面积越来越多,为了节省土地,房屋的层数不断增加。这样的高层次叠起,导致工程量增加,经济等的投入增加,房屋卖价也随之增长,循环下来,最终导致消费者需要高价买房。

建筑结构优化方式,是在多方面影响因素的基础上做出的科学化房屋建造方式。它不仅提倡房屋建筑的质量,并且秉承着外表美观的理念。从整体出发,具体问题具体分析的设计,多方面考虑房屋建筑的造价问题,以最少的、最好的建造成本打造最优的房屋,带动经济的发展,为人们谋利益,当然这也是促进企业快速发展的重要保障。

总的来看,房屋结构设计中的建筑结构优化方式是当前房地产相关企业重点发展的部分,收益利益的同时,也打造良好的品牌,长久发展。

3 建筑结构优化方式在房屋结构设计中要求

建筑结构优化方式在房屋结构设计的实践过程中,无论是设计人员,还是施工人员,都面临着巨大的压力,想要达到房屋建造的最好状态,只有双方共同协作才是最好的方式。

首先是设计人员。前面我们也提及到,设计是跨越了多个学科知识的智慧结晶,尤其是在艺术修为上,必须要有较深的造诣,才能够拥有设计的灵感。除此之外,设计人员的整体性观念必须要强。建筑结构优化方式是基于多方面的影响因素。设计人员把握整体的设计,也要考虑当下房屋建造技术的程度,最大化的设计出既美观又实用的房屋建筑。

其次是施工人员。施工人员并不是机械的按照设计师所设计出的房屋结构进行施工,其中也是含有灵活灵用的成分。当然,施工人员必须要遵守:质量第一、安全第一。为了提高自身的能力,施工人员应该多学习相关的理论知识,并将其应用到实践中,在实践中锻炼自己、提高自己。

最后就是设计人员与施工人员双方的巧妙配合。双方应该积极沟通,为对方提供更好的理解,达到最优的房屋结构设计效果,实现双赢,促进经济的发展。

4 建筑结构优化方式在房屋结构设计中的实践

实践出真知,只有经过实践的检验才能真正成为大众所需要的。房屋结构设计也不例外。建筑结构优化方式在房屋结构设计中的实践,我们可以得出以下几点:

(1)综合理念的考虑。无论是哪种房屋建筑,在建造的过程中都有着层次性和多方性的特征。针对于房屋建筑的层次性,它包括着房屋建造的设计理念方面、构造方面、建造施工方面等。综合理念的考虑,是极其重要的。

(2)施工期的规划。当房屋建造时,施工时间是有规定的。但是建构结构优化方式考虑到了多方面的因素,因此施工期间,房屋建造需要进行规划,要考虑到房屋建造的阶段性。

(3)房屋基本结构。对于一个房屋建筑而言,基础打造是必修课。首先是房屋的桩,既要选好桩的材料、桩的位置,又要考虑好环境对桩的影响。其次是对于房屋上部结构[5]的考虑。房屋不倒,要考虑好受力的重心。在建造结构上优化这些短处而且房屋的排水系统也是一个重点。在选择排水管的时候一定要结合实际,适当选择。

(4)房屋内线路铺设。当房屋建造好之后,电路也是一个问题。首先要考虑好电路之间的关系问题,合理安排。其次要注意电线的铺设,不能杂乱的在外,要注意安全。

5 结束语

综合以上来看,建筑结构优化方式牵扯到了方方面面,其中不变的理念就是房屋建筑的质量和外在美观度的结合。无论是设计者还是施工者,又或是企业本身,都是在积极的探寻建筑结构优化方式,期望能达到房屋建造结构的最优。并且随着时代的发展,我们相信,建筑结构优化方式会更优化,人们的住房环境会越来越美。

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