房屋建筑结构设计范例6篇

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房屋建筑结构设计范文1

关键词:房屋建筑结构;设计;方法

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:

[1]彭延标.探究房屋建筑结构设计的原则与方法[J].山西建筑,2012,29:71-72.

房屋建筑结构设计范文2

关键词:房屋建筑;结构设计;必要性

中图分类号:TS958 文献标识码: A

引言

随着国家经济的发展,各行各业对于建筑房屋的需求和人们对建筑的观念改变,使得我国的建筑行业突飞猛进地发展起来。然而高层房屋建筑结构设计方面存在诸多问题,造成设计过程中安全性和经济性不能有效的把握。我们必须重视这些问题,并探寻恰当的解决方法,以促进我国高层房屋建设工作的稳定发展。

一、建筑结构设计的特点

(一)结构设计的延性特点

在建筑物使用的过程中,由于受到地震、风力以及沉降等因素的影响,建筑会发生一定的变形,尤其是一些高层建筑。为了避免高层建筑由于变形而发生损坏甚至倒塌现象,我们在对建筑结构设计的时候,需要采取一些措施使建筑物具有一定的结构延性,从而确保建筑结构的安全性。

(二)结构设计的水平荷载问题

一般来说,在对一些低矮的建筑进行设计的时候,我们主要考虑的是竖向的荷载因素,而在一些高层建筑中,虽然竖向的荷载控制非常重要,但是,水平荷载则起着主要的决定性作用。鉴于此,在对一些高层建筑结构进行设计的时候,我们不仅要考虑竖向的荷载控制,更要注重水平荷载的影响,通过提高建筑结构水平荷载能力,进而增强建筑结构的稳定性和安全性。

(三)结构设计的抗震特点

近年来,由于受到多种因素的影响,地震动发生频率增多,对建筑造成了严重伤害。因此,现代建筑对抗震性能的要求也比较高。在这种形势背景下,为了顺应时展潮流和满足现实发展需要,我们在对建筑结构进行设计的时候,还要考虑抗震要求,使建筑结构的质量达到小震不坏和大震不倒的标准,通过提高建筑结构的抗震性能,从而减少地震等自然灾害对建筑的毁坏。

(四)结构设计的侧移变形问题

目前,为了节约有限的土地资源,高层建筑已经成为现代建筑发展的一种趋势。高层建筑的水平荷载比较大,并随着建筑高度的增加而增加,在一些因素的作用下,高层建筑就会发生一定的变形,使建筑的安全性大大降低。因此,在建筑结构设计的时候,我们要提高建筑的强度,使它具有良好的强度和刚度,有效控制侧移变形的发生。

二、建筑结构设计中的重点

(一)混凝土结构设计

在建筑工程施工中,钢筋混凝土是主要的施工材料,因为其承重效果好并且性价比较高,所以得到了广泛的应用。在进行混凝土结构设计的过程中,如果设计的不够合理,在施工的过程中可能会出现裂缝,影响到建筑结构的稳定性。此外,如果初期的设计比较合理,但是在结构说明中并没有对数据进行确切的标注,在后期施工中也会影响到结构的稳定性,这是混凝土结构设计中的重点。

(二)基础结构设计

基础结构包括地基以及其它基础构件,基础工程的质量直接决定了上层建筑的质量,因为基础结构需要承受整个建筑物的荷载,并且基础结构属于隐蔽工程,所以结构设计水平非常关键。在基础结构设计阶段,要对施工现场进行详细的地质勘察,获取准确的数据资料,对于土质状况进行详细的研究,然后科学合理的制定出结构设计方案,为整个建筑打下坚实的基础。

(三)砌体结构设计

砌体结构较为常见,且种类繁多,针对于各种不同的砌体,其设计重点也有所不同。一般而言,对于混合承重结构,其砌体主要为底层框架结构,其组织体系的动力性能不同,因此抗震性能较差,如果应用于横墙承重,需要保证横墙具有一定的刚度;而应用于纵墙承重,则需要保证纵墙的抗弯能力。以上所列举的,仅仅是建筑结构设计中的部分重难点,为了有效提高建筑结构设计的水平,我们除了要保证在钢筋混凝土结构、基础结构、砌体结构的设计上按照标准开展工作,还应该通过以下的措施,全面提升业务素质能力。

三、提高建筑结构设计水平的有效措施

(一)在房屋建筑施工前进行严密的房屋结构设计

在房屋建筑的具体施工前夕,需要进行专业的房屋建筑结构设计,要对房屋建筑地点的地形及地貌进行勘探,对当地的岩层及水文情况也要做到了解与把握,对地质的特殊问题要进行避免与修正,保证房屋建筑结构设计的严密性,使房屋建筑结构设计图纸对施工能够产生巨大帮助,推动接下来的房屋建筑施工的有条不紊。对于房屋建筑工程师来说,一份好的结构设计是完美建筑的基础,是其建筑设计专业素质的最好体现,在进行施工前的结构设计有利于房屋施工的顺利进行,对我国房屋建筑结构设计技术的发展也有着帮助。

(二)钢筋锚固问题的分析

解决钢筋的锚固是为了增强混凝土与钢筋的连接,将钢筋包裹在混凝土中使建筑物更为牢固。钢筋的锚固长度一般是指梁、板、柱等构件的受力钢筋伸入支座或者基础中的总长度,钢筋锚固中既需要严格规范其长度,又对其强度进行了严格的要求。由于钢筋锚固与剪力墙的施工质量直接相关,就需要将剪力墙的设计与钢筋锚固,结合在一起,将二者放在一起加以分析,找到同时有利于二者的施工条件与施工手段。钢筋锚固问题的解决可以实现剪力墙与钢筋锚固的完美结合,使其基本不会出现问题。

(三)做好计算结果的分析

目前结构设计多为软件计算,且种类比较多,不同的软件易和不同的计算方法都会导致不同的结果。设计前应全面了解程序的适用条件和范围,熟悉设计规范,让计算机作为辅助设计。设计过程中容易出现错误,如人工输入错误;软件本身有缺陷;结构的实际情况和程序的不符等,都会导致计算结果不准确,所以设计师计算完成后,应对电算结果认真分析审核,做出准确的判断。

(四)回填土质量控制

回填土是指在完成基本的地下建筑工程后,在其空余的部分填入的土。对于回填土的使用需要考虑其最大粒径、含水率及虚铺厚度等,而且必须要达到设计及施工要求规范。在填土过程中还需要对其施工条件加以控制,根据施工工程特点、填土方土料的种类等确定回填土工程中的一些参数;在填土前应当做好验收,确保前期工程已经完成并且不会出现任何质量问题;在开始施工时需要做好水平高程标志的布置,以便更好的确定填土位置及填土进行的程度。这一过程在整个建筑结构设计中占据着极其重要的地位,而且只有回填完成后才可以进行下一步工序。

(五)建筑物超高问题

高层建筑物最明显的特征就是楼层多,建筑物本身高。但是,随着建筑物高度的不断加大,在抗震性能和建筑质量方面都面临着更严峻的问题。出于高层建筑抗震性能的较高需要,建筑规范对建筑物的高度作出了严格的规定,在高度设计方面要确保满足抗震的实际需要。在目前的高层建筑市场中,仍然存在着严重的超高问题。针对建筑物的超高问题,建筑规范逐渐将限制的高度设为)级高度,还在一定程度上细化了高度规则,增加了B级高度。这种较为明细化的建筑物高度规范使得高层建筑结构设计的方法和措施有了一定的改进。

(六)建筑结构体系设计和选取

在选取结构体系时必须针对所设计的建筑实际情况进行评估分析,只有正确选取结构体系才能设计出经济合理的结构,目前高层建筑多采用钢筋混凝土结构,其结构体系主要有框架结构、剪力墙结构、框架剪力墙结构等,对于高层建筑来说主要以剪力墙结构和框架剪力墙结构为主,对于低层建筑则多采用框架结构,框架剪力墙结构体系中以剪力墙作为主要抗侧力构建,而承受绝大部分水平荷载;而框架部门则主要承受竖向荷载,框架剪力墙结构中框架和剪力墙两者共同受力,合理分工,而剪力墙布置应均匀设置在建筑物的周边、电梯间等部位,由于该结构以框架结构为主,剪力墙为辅助,这种结构体系适用于25层以下的建筑,最高不宜大于30层,剪力墙结构是用钢筋混凝土墙板来代替框架结构中的梁柱的,剪力墙作为竖向承重和抵抗侧力的结构,全部承受结构的竖向和水平力,这种结构体系通常采用平面布置形式,由于剪力墙受竖向荷载和水平荷载共同作用,剪力墙应双向或多向布置,同时由于该结构全部由剪力墙组成,其刚度要比框架剪力墙结构更好,该结构体系常用于40层以下的高层住宅建筑等,而且该结构高宽比不宜大于6,其高度也应考虑抗震要求。

结束语

在我国的建筑结构设计中,需要严格按照国家的建筑标准与法规来进行。建筑工程设计人员需要深入了解各种标准要求的实质,严格按照规定进行设计,而且后期施工也不可以偏离建筑设计成果。此外,还需要对建筑结构设计进行经验总结,结合实际情况灵活的对其进行应用。建筑结构设计是建筑工程施工过程中的重要的一个环节,会直接地影响到建筑质量与经济消耗,所以对于建筑结构设计中有关问题的探讨是十分有必要的。

参考文献:

[1]胡方亮.建筑结构设计的特点及设计原则与安全性分析[J].江西建材,2014,24:26.

房屋建筑结构设计范文3

关键词:房屋建筑;房屋结构;设计

前言:

现今社会已经步入知识经济的时代,人们的生活水平也不同程度的得到提高,房屋建筑设计技术也随之而得到发展。人们生活水平的提高,也对我们建筑技术提出了更高的要求,在我们不断钻研和完善房屋建筑结构设计技术的时候也会遇到许多不同的问题,房屋建筑结构设计技术可以说是在问题的解决过程中得到进步的。下面就实践中遇到的问题和应对策略在下文中展开论述。

1 房屋建筑结构设计的基本方法

房屋建筑结构设计是房屋建筑的基础,建筑工人都是根据这些设计图纸进行施工的,因此设计人员对此必须要有严谨认真的态度,从而做到对设计图纸的规范而合理的要求。大致上,我们可以把房屋建筑结构设计的方法分为5种。

1.1 绘制结构平面图

在绘制这类平面图时,对于是否需要输入结构软件,进行楼体建模,关键取决于建筑物所在地抗震设防烈度的大小。若抗震设防烈度值为6时,那么根据有关规范,是可以不进行界面抗震验算的,但设计仍必须符合有关的抗震措施要求。当然,如果设计的时间允许,最好还是可以建模,因为软件有一个优点,就是可以进行荷载导算。如果抗震设防烈度为7度以上,那么建模就是必须的。

1.2 绘制屋顶结构图

绘制建筑屋顶结构图,是便于施工人员更好地理解和把握建筑的方法。因为当建筑物呈现不同的形状时,其结构的处理方法也不同,主要有梁板式与折板式两种。对于建筑平面不规整,板跨度较大、屋面坡度及屋脊线转折复杂的坡面采用梁板式较好;相反,则适宜采用折板式。结构设计者必须对空间概念有一定的把握,争取理解建筑图纸的设计意图,才能设计出有利于施工的图纸,提高工程的质量。

1.3 绘制大样详图

大样详图可以建立在准确无误的建筑详图基础之上,也可以利用以前的详图来进行局部改制。这一阶段需要设计者在保持建筑外形不变的前提下尽量使结构合理和施工方便。标高和外形尺寸也一定要和建筑专业协调一致。

1.4 绘制楼梯图纸

楼梯图纸的绘制中,要注意梯板和梯梁的位置处理。要注意控制梯板的挠度,梯梁的梁下净高度要满足建筑的要求,局部不合适应该采用折板楼梯,使用这段楼梯的时候应该要注意其钢筋在内折角处要断开并且分别锚,以防止局部的应力集中。此外,还要注意一下楼梯下的净空、梯板宽度以及首段梯板可能沉降的问题等。

1.5 绘制基础图纸

混凝土的标号选择,必须要符合结构耐久性的要求;基础配筋也应该满足最小配筋率的要求;条基交接部位的钢筋设置应有详图或选用标准图。基底面积不能重复使用,注意调整其宽度。

2 建筑结构设计的类型与基本内容

2.1建筑结构的类型

建筑物有各种不同的使用功能要求,因此有许多类型及分类方法。根据建筑物的用途,可以分为工业建筑与民用建筑。根据建筑物的层数,可以分为单层、多层、高层和超高层建筑。建筑物根据所使用的结构材料可以分为:木结构、砌体结构、混凝土结构、钢结构和混合结构等。建筑物根据其结构形式,可以分为排架结构、框架结构、剪力墙结构、筒体结构等。

2.2建筑结构设计的基本内容:

2.2.1结构设计的程序。建筑物的设计包括建筑设计、结构设计、给排水设计、暖气通风设计和电气设计等。每一部分的设计都应围绕设计的四个基本要求:即功能要求、美观要求、经济要求和环保要求。建筑结构是一个建筑物发挥其使用功能的基础,结构设计是建筑物设计的一个重要组成部分,主要包括以下四个过程:方案设计结构分析构件设计绘施工图。

2.2.2建筑物结构设计的要求。为保证建筑结构的可靠度达到设计要求,在设计中,必须遵循以下要求:(1) 计算。内容:结构构件应进行承载能力极限状态的计算和正常使用极限状态的验算,如直接承受动力荷载的构件应进行疲劳强度验算;(2)结构上多种作用效应同时发生时,应通过结构分析分别求出每一种作用下的效应后,考虑其可能的最不利组合;(3)抗震设计:我国的抗震设防烈度为6至9度,建筑结构根据所在地区的烈度、结构类型和房屋高度采用不同的抗震等级。对应不同的抗震等级,有不同的计算和构造要求。

3 应对策略

3.1 对于房屋建筑结构设计中,最主要最核心的就是设计人员,因此要提高房屋建筑结构设计的水平,设计人员首当其冲。相关设计人员对于国家现行的设计规范、规则以及技术标准等有相当程度的了解和把握,并且不断提高自身专业水平和道德素质修养。在经济高速发展的今天,不可避免的有那么一部分设计人员为了追求高效益、赶进度而忽视了质量的要求,在设计过程中不断地出现或有意放纵错、漏、碰、缺等问题。为此,应该要加强对于房屋建筑结构设计专业人员的对我国该行业里相关法规的学习,并且严格落实设计人员的考核工作,从图纸上把好技术关。

3.2 在工程实施的过程中,相关的设计人员一定要进行定时定量的实地考察,设计人员所设计的建筑方案必须要满足当地的实际建筑条件,采用先进准确的科学技术来设计房屋建筑的框架结构,设计时应注意避免采用不规则的结构设计。如果遇到特殊要求或者特殊条件,不得已采取不规则结构设计时,也应该要尽量使该设计符合建筑物结构的实际受力要求,并且通过构建建筑模型进行受力分析,也相对应地采取有效的手段加强抗震设防的力度,保证工程的安全性。

3.3 尽管现代高速发展的经济社会对于高层建筑结构有着迫切的追求,但是企业不能随波逐流,盲目地去追求高的经济利益,而忽视建筑设计的安全和质量。在房屋建筑设计的实际操作时,要遵循实事求是、具体问题具体分析的原则,而不应为了企业个人的利益,而设计建造一些危险建筑,罔顾人民群众的生命财产安全。在设计现行比较热门的异形柱结构时,更要格外注意对于房屋高度的计算,要使得所设计的建筑尽可能地保持规则性和注意保证房屋的抗震性能。

3.4 在设计房屋的框架结构时,要明白结构是影响房屋抗震性的主要因素之一,若在设计时,单纯地考虑建筑物纵向框架结构的设计和发展,将会致使实际操作中出现建筑物梁的支座负筋、跨中纵筋和箍筋的配筋值均不足等的现象出现,故此,设计人员在设计图纸时要注意把握建筑纵向横向的框架结构的协调性,不应过分注重某一方面的发展,而使得建筑的平衡和安全性出现隐患。

3.5 建筑施工的过程中,采用国家规定的符合标准的建筑材料也是保证建筑设计安全的一项重要指标,避免因为建筑用材的问题而出现豆腐渣工程,使得工程的经济利益受损,人民的生命财产受害。

房屋建筑结构设计范文4

【关键词】房屋;建筑结构;优化技术

1结构设计优化的意义及要求

1.1结构设计优化的意义

(1)功能性

结构优化设计能够根据工程的需求对结构造型、受力性能、结构材料等进行优化配置。比如选择圆形、方形的结构进行方面平面设计能够增加结构的受力性能。因此,工程结构的优化技术,是工程实现既经济又安全,既美观又实用的途径。

(2)节约造价

合理的结构设计能够根据建筑结构的空间和层面,增强结构的各种性能,结构设计受力性增加、抗震性增加不断可以减少结构所需物料,还能减少基础和装修物料,达到统一协调的目的,实现了结构的经济安全。

1.2房屋建筑结构设计的基本要求

(1)房屋舒适性要求

房屋建筑的设计和施工,是为了满足人民群众的生活需求,因此就必须要重视舒适性要求,比如室内的各部空间都应该灵活分布,要考虑到自然光源与人工光源的和谐统一,并且还要求充分考虑到用户入住房屋后,对房屋可能会进行的改造行为,进行剪力墙结构设计时,剪力墙不必按开间布置,可以两间合并布置为大开间剪力墙。

(2)房屋安全性与耐久性要求

房屋建筑的施工,大都具有其商品化的属性,因此就应该努力考虑为用户提供安全性与耐久性俱佳的产品,房屋作为一种消费品,与其它消费品最大的不同就应该是其优越的耐久性和安全性能,这也构成了房屋建筑结构设计与施工的最基本要求。在进行房屋建筑设计施工的材料选择时,应该充分的考虑到建筑结构的稳固性与材料选用的合理性、安全性,应该达到优良的抗风性和抗震性,和使用周期内进行维护和维修的可能性与方便性。

(3)房屋经济性要求

进行房屋建筑结构的设计时,要结合各种条件如房屋建设施工的位置、层级和结构特征等,充分考虑到建筑结构的安全性、舒适性和耐久性的基础上,选用最为合理、能够满足经济性要求的建筑结构。进行各个分部构件的设计也应该做到计算精细,在质量标准达到国家有关规范要求的前提下,将资金的投入降低到最优的程度。特别是当进行房屋建筑结构的基础设计时,更加应该充分考虑到经济化指标,因为房屋建筑结构的基础设计的合理性,与房屋建筑的造价高低有着非常直接的关系。

2房屋建筑结构优化设计的阶段

对房屋结构进行优化设计,是大量运用了科学知识,这能够充分运用其资源成本,使得其结构既安全、美观,又经济实用。而且通过调查发现,经过优化设计的房屋结构其质量和成本都远远要优于其他没有运用结构优化设计的。建筑设计师们在对房屋结构进行设计和优化时,一般会按照一定的步骤来进行。

2.1变量的选择

通常情况下,对设计人员决定最终设计方案起到重要作用的参考数据,都可以作为变量供设计者进行选择。如工程的目标参数包括房屋价格参数和预期产生的损失参数;工程的控制与约束参数包括表示房屋架构可靠性能的参数等。如果房屋建筑的设计者以变化幅度较小或考虑因素较少的参数作为设计的参考指标,那么相应的建筑结构设计、编程和计算有关的工作难度将会降低,设计者也可以更好地找到符合优化设计的参考数据。

2.2对相关函数的确定

设计者要根据事先设定的房屋横截面尺寸和钢筋尺寸面积的那一组函数,从众多组相似的参考函数中进行合理科学的选取,并分析这组数据函数的相关各种性质,从而最大限度的降低房屋建造的成本费用。

2.3条件的衡量

处于对增强房屋结构稳定性和耐用性的考虑,房屋设计的约束指标应当包括房屋尺寸、架构稳定性、架构刚性、受力限度和变形限度、结构的可塑程度和结构的确定程度等。在实际的设计过程中,设计者应当结合房屋建造工程的具体情况,对施工实际中的约束性条件和目标确定的约束性条件进行比较和分析,确保各种条件都符合相关的建筑规定要求,从而实现优化设计的目的。

2.4确定最佳方案

执行以上所述步骤,综合考虑各个方面,不能为了降低投资而忽视设计优化的作用,正确处理经济和技术的对立统一关系,设计过程中,不能过分强调节约,忽视技术问题,也不能过分强调技术,轻视经济性的要求。因此,房屋建筑结构优化设计是一项比较复杂的综合性决策问题,往往存在对立面,满足经济、适用、安全、美观及便于施工等原则,这五个原则之间也互相矛盾,所以需要进行研究、探索,实现用最少的投资,获得最大的效益目标,满足设计要求。

3房屋建筑结构设计优化措施

3.1地基是建筑结构的基础

对建筑物的稳定性起着决定性的作用。在进行建筑结构的地基设计时,要因地制宜,具体情况具体分析。进行建筑结构地基的设计优化首先是要选择合理的优化方案,如果是基础较深,那么就需要对拟建工程施工现场的地质情况进行全面仔细的勘察,然后再综合其他现场场地的各种因素进行基础选型及埋深等设计。

3.2建筑底部剪力墙的设计优化

处于房屋建筑底部位置的框架剪力墙因为具有竖直方向抵抗侧力部件的不连续性,所以就增加了受力出现不平衡状况的因素。也就因此而增加了对建筑平面的要求。在设计中,应该尽最大可能将承重墙放置于框架梁之上,如果受到具体条件限制而只能放置于次梁时,就必须要将主梁与框架梁的钢筋配置适度增大,使放置承重墙的楼板厚度增加。同时,在设计中需要楼板错层时,必须要慎重,必须是在选用质量较轻的板层填充材料时才可以进行这样的设计。

3.3砌体结构的设计优化

砖砌体在房屋建筑结构中主要担负着抵抗侧向位移和承重的作用,它的布置方式较为多变,但是在跃层结构或表现出过大的受力结构中却并不适宜。通常应该对其进行以下方面的优化,优化平立面结构,保证建筑形体的规则性,抗侧力构件平面布置宜规则对称,侧向刚度沿竖向宜均匀变化。纵向抗震墙体在建筑整体中,必须保证有三条以上,合理规划门窗的开口规格,一般要将宽度控制在2m或2m以下,这样的设计有利于增加建筑结构的稳固性。

3.4剪力墙的设计优化

对剪力墙进行优化设计,其中连梁是最为重要的环节。如果将连梁的剐度增加,就一会产生增加建筑结构地震作用的情况,同时也就造成了连梁与墙肢的内部受力分配大幅度增加,这样就应该将此处构件的钢筋配置适度增加,从而使建筑材料受到不必要的浪费。所以,在进行房屋建筑结构的设计时,不应该选择将大刚度窗下墙当做连梁的设计。应该选择的设计方式应该是把连梁设计成刚度与截面较小的弱连梁,并且在达到结构的刚度与变形程度要求的条件下,进行经济与变形能力等多方面思考,对构件进行合理的布置。一般来说,剪力墙设计越多,建筑结构也就具有更大的抗侧力,从而减少建筑结构的位移,却导致了地震力的增大。基于以上的考虑,进行剪力墙的设计时必须要掌握对称和分散与均匀的基本理念,以水平位移限度为准控制剪力墙的数目。

4结语

通过优化设计手段进一步加深对结构优化设计在工程造价控制中的重要性认识,创造合适的条件,确定合理的目标,采用科学的控制方法,各个方面达到最佳结合,降低工程的总造价,这不仅符合现今建筑商对于建筑结构效益的追求,也是市场可持续发展的需求,更是适应绿色环保的要求。

参考文献:

房屋建筑结构设计范文5

【关键词】房屋建筑;结构设计;实践

引言:房屋结构优化设计对于整个工程建设的贡献是不容忽视的。每个工程建筑想要达到的目标就是用最少的资金投入提高整个工程结构的坚固性和可靠性,以至达到最大最长远的经济效益。

1、房屋建筑工程中的结构优化设计技术内容

在现代房屋建筑项工程项目中,进行结构设计活动时首先就要按照市场设计的规定标准,结合使用者提出的要求特点来进行。同时,在设计过程中也要格外注意其设计施工技术的可操作性和经济效益性。为了实现这一目标,对工程师提出了更高的要求,即需要结构工程师对结构和构件受力特征有充分的把握,能根据构件设计的合理经验和规范的深刻理解,采用合理优化方法进行有效设计。

2、房屋建筑结构设计优化的必要性与经济性

2.1房屋建筑结构优化设计的必要性

为了达到结构优化设计的目的,工程设计人员必须在保证结构安全的前提下,通过对建筑结构的理性分析,采用合理的优化设计理念和方法进行优化设计,使得能有效地控制工程造价,满足投资方的经济要求。通过以往的优化设计经验来看,相比于传统的设计方法,优化设计通常可以达到降低工程造价5%~30%的目的。但是在实际的工程设计中,很多因素都制约了优化设计的开展和实施。比如,工程的设计进度的要求,使得设计人员根本无暇顾及到结构的优化设计要求;再者,由于知识水平的限制,傻瓜化的设计软件使得年轻设计人员对优化设计的理解缺乏,更谈不上有效合理的优化设计,大部分设计人员在所谓优化设计中总着眼于局部部位而忽略了结构总体方案的设计,没有从总体布局上考虑造价的控制。为此,为了降低工程造价的成本,提高设计人员在工程建设过程中对优化设计的设计把握非常必要,只有加强技术和经济效益的有效结合,通过合理的优化设计方案,达到降低工程造价的目的,创造更大的社会效益。

2.2房屋建筑工程结构优化设计的经济性

2.2.1设计师首先就要充分考虑其建筑物结构的高度层数和用地面积,一般来说建筑物越高,其相邻建筑物之间安全距离就越大,这就会使得建筑物小区的总面积增大,因此在设计其结构造型和高度层时就要合理规划。

2.2.2在某一栋建筑物机构的占地面积相同的情况下,根据数学知识可以发现方形、圆形和矩形的结构的稳定性最强,其构件的受力情况也比较均匀,也就是说其结构的安全性就越高。再加上这种建筑结构形状的周长也比较大,那么其墙体消耗面积就较小,使用者花费的装修面积和费用都会随之降低,因此,建筑结构设计时就要充分考虑方形或者是圆形结构形状。

2.2.3房屋建筑结构功能齐全是建立在相关电气设备、电梯设备、排水排气管道设备等等基础上的,房屋结构层越多,要用到的设备和资金投入也就越多,因此,建筑设计师就必须要自己综合权衡,确保功能齐全的基础傻上,尽最大可能降低成本。第四,房屋结构基础结构的要求随着高度层数的增加而提高,尤其是其基础结构的承载力。另外对于其结构的梁体、墙体、柱体等承载力也会随着结构层增多而增大,因此,建筑设计师也要合理考虑这些因素。

3、房屋结构设计优化技术的几大实践应用

3.1概念设计结合细部结构设计优化

概念设计应用于没有具体数值量化的情况,例如地震设防烈度,因为它的不确定性,计算式难免与现实有较大的差异,在进行设计的时候就要采用概念设计的方法,把数值作为辅助和参考的依据。设计过程中需要设计人员灵活的运用结构设计优化的方法,达到最佳的效果。

与宏观把握相对应的,设计的过程同时要注意对于细部的结构设计优化,比如现浇板中的异形板拐角处易出现裂缝,可划分为矩形板。注意钢筋的选择,I级钢和冷轧带肋钢市场价格差不多,但是他们的极限抗拉力却相差很大,所以在塑性满足要求的情况下,现浇板的受力钢筋就可选择冷轧带肋钢筋。在做里面设计的时候,外立面上的悬挑板及配筋,满足基本的规范要求即可,达到既安全又经济的目的。

3.2地基基础结构设计优化

地基基础的结构设计优化首先要选择合适的方案,如果为桩基础,那么要根据现场地质条件选择桩基类型,尽量节省造价。桩端持力层对灌注桩桩长的选择影响很大,应多进行比较以确定最合适的方案。

独立基础设计荷载取值的优化。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,一房,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。

3.3框架梁、柱箍筋间距的优化。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、柱箍筋加密区最大问距为]00mm.非加密区箍筋最大问距为200ram。电算程序总信息中通常也内定梁、柱箍筋加密区问距为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问距采用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。

3.4 地下室层数输入的优化。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1.5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。

4、结束语

随着人们对于居住条件及生活环境的要求不断提高,相应建筑产品的品质要求也就不断提高,为了降低项目工程造价,这就需要我们利用结构设计优化设计技术方法,提高有限空间、有限资源的最大化效果发挥,实现经济化、实用性和适用性的良好目标。

参考文献

[1]孙国正. 优化设计及应用[M]. 北京: 人民交通出版社,2004.

房屋建筑结构设计范文6

关键词:房屋建筑,结构设计,基础设计

中图分类号:TU2文献标识码: A

前言:随着我国经济的发展,建筑结构日益复杂,功能性也越来越强,建筑结构设计也要紧跟时代的步伐,不断进步。基础设计是建筑结构设计的重要环节,是提高房屋建筑结构整体稳定性的关键。在实际工作中,只有选择合理的基础设计形式,才能保证建筑质量,降低建筑成本,这也是建筑行业健康发展的需要。

房屋建筑结构设计过程中需要遵循的原则

建筑结构设计是一个全面和系统的工作,设计人员在对房屋建筑工程进行结构设计时需要遵循几个原则,首先设计人员在进行结构设计的过程中一定要从整个房屋建筑工程的整体着手,需要与业主进行良好的、有效的、及时的沟通,确保房屋建筑结构设计既符合客观方面的需要,也符合主观方面的需求;其次,设计人员在设计过程中要提前做好准备,现代的房屋建筑工程在进行基础设计的过程中,将重点都放到了房屋建筑工程的地基、基础、以及一些上部结构的构件(例如梁、板、墙柱等)方面,但是还是有一定的弊端,因为很多的房屋建筑结构设计中的基础设计并没有完全地结合实际情况,所以在施工过程中很容易遇到设计与实际情况不符的问题。

二、 房屋建筑常用的几种基础形式

1. 墙下条形基础

普遍应用的是混凝土刚性基础,它可以起到很好的抗压功能,不过抗弯、抗拉效果不是很好。一般用于地基承载力较好。压缩性较小的中小型民用建筑。它的优点是价格低,方便,可因地制宜的改造整体的刚度。此外,较好的墙下条形基础还有钢筋混凝土柔性基础,它能够很好地解决上部结构荷载较大,地基承载力又较低,且地基又不很均匀的问题,主要用于承载力较低。上部荷载较大。设有地下室且基础埋深较大的建筑。

2. 独立基础

独立基础在柱下基础中使用较多,基础的断面有方形和矩形,主要依据是不同的柱荷载偏心距。当有比较大的柱距时,独立基础相较于其他基础明显性价比更高。在多层建筑的上部结构作为框架体系的时候,如选择独立基础比较合适。此外,独立基础较普遍地应用在民用建筑的中柱,目前看来效果是不错的。

3. 柱下条形基础及十字交叉基础

当上部结构荷载较大、地基土的承载能力差的时候,一般的基础形式无法满足要求,往往会选用柱下条形基础的形式。它的刚度较大,能够调整沉降的均匀度,不过柱间距较大时这种设计则不可以采用,因此,采用这种设计要在柱间距不能过大的前提下。十字交叉基础比较适合地基的承载力比较小但柱荷载却比较大的时候,它能够较好地完成目标。不过虽然它的空间刚性较大但不能随意地使用。

4. 钢筋混凝土筏片基础

钢筋混凝土筏片基础分为筏板式和梁板式两种。适用于基础之间的空隙较小并且地基承载力较低基础的底面积出现重叠的情况。在有地下室的结构中,筏片基础作为地板结构应用较多。此外,根据荷载的大小可以选择合适的筏片基础。筏片基础的优点是整体的刚度较大,可调整整体沉降的均匀度。不过钢筋混凝土筏片基础也不是万能的,需要根据具体情况来实施。

5. 桩基础

承载力高、沉降量小是桩基础的优点。在地基变形和强度方面都无法满足要求时可采用桩基础的深基础。桩基础适应于以下情形:建筑物的上部结构荷载较大,而地基上部负载能力小,下部有可作为桩端持力层的坚实土层;天然地基上的浅基础沉降量过大,即使进行地基处理也不能满足建筑物要求;对较为重要的建筑物,虽然地基承载力尚好,但由于对控制沉降有较高要求,不允许有过大沉降,也可考虑采用;对土层不很厚,土质又较差,如做条形基础,土方量较大,可考虑采用钻孔,灌注短桩。

三、 房屋建筑结构设计中的基础设计应注意的几个问题

1. 充分考虑各种因素对地基与基础设计的影响

在地基与基础设计当中,设计人员应该充分考虑各种因素对设计方案的影响,一方面,设计人员应该利用地质勘查中所收集的各种地质数据资料,了解当地的地质构造、地震灾害情况,并通过其他途径获得气候、环境等方面的资料,在这些资料的基础上进行结构设计,这样能够最大程度地减少不良因素的影响。另一方面,运用换土垫层方法处理软土地基的时候,应该在地质勘查的基础上,了解土层构造及软土层的厚度,在此基础上计算垫土厚度,使垫层的宽度与及厚度符合安全性和经济的双重要求;需要注意垫土的选择,一般选择硬度、强度较好的砂砾,保证垫土层的稳定性。

2. 充分考虑环境温度对建筑结构的影响

在建筑结构设计上,应该考虑环境温度对混凝土基础的影响。经常出现的混凝土基础裂缝有很大一部分是由于受到外界气温的影响而产生的,比如气温骤降、保温层失效、暴雨侵袭等,都可能造成环境温度下降,使混凝土表面与环境产生温差,由于温差骤然形成,温度应力时间短,极易造成表面裂缝。因此要严格按照设计标准设置伸缩缝,不能为了设计上的简便和施工的便利用后浇带代替伸缩缝,这设计的过程中要详细计算环境温度对建筑结构的实际影响,在此基础上确定伸缩缝的宽度,保证能够达到环境温度影响的范围内。要选择合适的伸缩缝设施安装方案和合适的填充材料,这些需要在设计方案中体现出来。同时加强对于顶层屋面的保温隔热措施,对于受温度影响较大的部位来配置直径小一点的温度筋。

四、 对房屋建筑结构基础设计的建议

1.注重结构平面图设计

绘制结构平面图属于房屋建筑工程施工前期的准备工作,设计人员在绘制房屋建筑工程的结构平面图时,需要从整体出发,从大局出发,需要把国家利益和人民群众的生命财产安全放到首位,在设计过程中需要充分的考虑房屋建筑工程的防火等级、抗震等级、防水等级以及保温等级,其中,抗震等级最为重要,同时,设计人员在设计过程中还需要充分的考虑到房屋建筑工程的整体及局部的受压性。

2.做好屋顶结构图设计

一般而言,房屋建筑工程的屋面都为坡形,当建筑板之间的空隙过大,就采用梁板式的楼板;如果建筑板之间的空隙不大,就采用折板式的楼板,确保屋面结构图的设计与房屋建筑工程的整体设计能够相融合。

3.加强大样详图设计

设计人员在绘制房屋建筑工程的大样详图时,需要确保图纸的细致性和全面性,设计人员在绘制过程中,需要从提高房屋建筑工程的整体的受力性的角度出发,同时,力争在最大程度上保证房屋建筑工程外形、结构以及尺寸的一致性。

4.强化楼梯样图设计

设计人员在对房屋建筑工程的楼梯结构进行设计的过程中,主要需要考虑的就是楼梯板的挠度问题,需要保证上下层之间楼梯梁位置的一致性和精准性,同时,设计人员还要注意首段的楼梯板的基础沉降问题,如果在房屋建筑工程需要的情况下,可以在一定程度上对楼梯梁进行统一的、规范的设置。

5.做实基础设计

设计人员在对房屋建筑工程的基础进行设计的过程中,需要结合房屋建筑工程的实际情况进行设计,做到具体问题、具体分析,保证基础设计的科学性和合理性,在对混凝土的选用方面,还需要注意考虑到结构的适用性和耐久性,以荷载为参考依据对基础的宽度进行及时的、适当的调整,为房屋建筑工程整体的结构的合理性提供保障。

五、 结语

由于建筑结构的基础设计在建筑结构设计中的起着举足轻重的作用,我们在理论研究和实际工作中更应该优先考虑,着重解决。在实际工作中,只有选择合理的基础设计形式,做好每一个细节的设计,尽可能地提高房屋建筑的功能,才能保证建筑质量,降低建筑成本。随着我国经济的进一步发展,现今的建筑结构基础设计远远不能满足时代的要求,还需要广大实践者和理论家进行不断探索,从根本上确保设计质量,进而确保房屋建筑工程质量。

参考文献