房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)范文
時(shí)間:2023-07-13 17:31:21
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篇1
關(guān)鍵詞:房屋建筑:結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);異形柱:問題
中圖分類號(hào):TB482.2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
1 連續(xù)梁按單梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的問題
這種將連續(xù)梁當(dāng)作單梁來進(jìn)行設(shè)計(jì)的情況大多發(fā)生在房屋建筑的陽臺(tái)邊梁設(shè)計(jì)當(dāng)中,這是因?yàn)檫吜旱暮奢d能力比較小,所以往往難以獲得應(yīng)有的設(shè)計(jì)重視,而設(shè)計(jì)者為了能夠使房屋建筑的受力分析更加方便,就會(huì)狹隘的將連續(xù)梁當(dāng)作單梁來展開相關(guān)的設(shè)計(jì)工作。而這樣的行為直接的違反了房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的本質(zhì),從某種程度上混淆了房屋建筑的連續(xù)梁與單梁,并且造成房屋建筑質(zhì)量上的問題,比如說會(huì)引起梁上部出現(xiàn)受拉力影響而造成的豎向裂縫。不僅如此,如果房屋建筑的邊梁長度過長,還會(huì)引發(fā)更為嚴(yán)重的質(zhì)量問題,因?yàn)殛柵_(tái)上的邊梁是直接暴露在室外的,而室外環(huán)境的變化會(huì)直接造成對邊梁的影響,比如說梁會(huì)因此而產(chǎn)生收縮應(yīng)力造成房屋建筑的裂縫等等,從容降低了整個(gè)建筑工程的安全系數(shù),直接的影響到建筑的安全使用。
2 樓板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的問題
樓板是房屋建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的重要內(nèi)容,是劃分建筑空間、層面的關(guān)鍵,不僅如此,樓板的存在能夠?qū)⒔ㄖ暮奢d有機(jī)的傳遞給建筑的墻、梁,從而形成穩(wěn)固的、安全的房屋建筑承載系統(tǒng)。正是因?yàn)檫@樣,必須做好對房屋建筑結(jié)構(gòu)樓板的設(shè)計(jì)工作,因?yàn)檫@不僅僅關(guān)系到施工過程中的安全,更影響到建筑建成后的使用以及安全,如果在展開工作的過程中,沒有對細(xì)節(jié)做好考慮,那么就會(huì)出現(xiàn)質(zhì)量上的問題,從而為建筑工程埋下安全隱患。就目前的現(xiàn)狀來看,樓板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的常見問題包括了以下幾點(diǎn):①雙向板的有效高度取值過于偏大;② 板承受線荷載的時(shí)候彎矩計(jì)算出現(xiàn)問題;③ 在設(shè)計(jì)的過程中為了計(jì)算方便或者是因?yàn)閷前迨芰顟B(tài)的認(rèn)識(shí)不足,簡單的將雙向板作用按單向板作用進(jìn)行計(jì)算。
3 地基結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的問題
地基是房屋建筑的基礎(chǔ),特別是對于高層建筑來說,地基的好壞直接的關(guān)系到整個(gè)房屋建筑工程能不能夠獲得順利的展開以及順利的完成,正是因?yàn)檫@樣,房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的地基設(shè)計(jì)必須全面的做到合理、適用以及安全,這樣才能夠從根本的基礎(chǔ)上保障建筑工程的施工以及后續(xù)工作的展開,也才能夠從本質(zhì)上確保整個(gè)工程的質(zhì)量。就現(xiàn)狀來說,地基結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中存在的常見問題包括了以下幾點(diǎn):①對于房屋建筑工程的中柱、基礎(chǔ)以及梁的負(fù)荷沒有嚴(yán)格的按照具體的規(guī)范乘以折減系數(shù);②沒有正確的認(rèn)識(shí)到軟弱地基的危害,不僅僅沒有展開相應(yīng)的設(shè)計(jì)工作,甚至沒有進(jìn)行嚴(yán)密的科學(xué)計(jì)算,僅靠自身的經(jīng)驗(yàn)來處理。
結(jié)構(gòu)工程師在設(shè)計(jì)方案時(shí),通常都會(huì)把地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)作為一項(xiàng)重點(diǎn)工作,這是因?yàn)橐环矫?,該階段設(shè)計(jì)過程的好與壞決定了后期設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)模式,另一方面,地基基礎(chǔ)會(huì)影響到整個(gè)工程的造價(jià)。所以,如果在這一階段,任何設(shè)計(jì)方面的紕漏都可能造成無法估量的經(jīng)濟(jì)損失。
在地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中,要認(rèn)真對待地方性規(guī)范的問題。我國土地面積大,地質(zhì)條件比較復(fù)雜,如果僅以國家出臺(tái)的《地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》為標(biāo)準(zhǔn),它并不能把全國各地的地基基礎(chǔ)多囊括進(jìn)去,也不可能對每個(gè)地區(qū)的地基基礎(chǔ)都進(jìn)行明文的規(guī)定,地方地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)是建立在國家標(biāo)準(zhǔn)之上的,它根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶?shí)際地形,結(jié)合一些成熟的經(jīng)驗(yàn)描述,針對性的各地方的地基基礎(chǔ)類型和設(shè)計(jì)處理方法都進(jìn)行了詳細(xì)的規(guī)定。因此,結(jié)構(gòu)工程師在進(jìn)行地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)前,要了解地方的規(guī)范,把握好地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的方向。
4 板一柱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的問題
板一柱結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)連接非常薄弱,不利于抗震。如某高層建筑,設(shè)計(jì)采用板一柱抗震墻結(jié)構(gòu)(中央為核芯筒,四周為板柱結(jié)構(gòu)),設(shè)計(jì)層數(shù)達(dá)到21層,房屋高度超過75m。顯然該工程設(shè)計(jì)的承重結(jié)構(gòu)選型是不合適的。
5 異形柱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的問題
近年來,在我國的住宅建設(shè)中,特別是高層或小高層住宅,有些采用了異形柱結(jié)構(gòu)。由于缺少相應(yīng)的設(shè)計(jì)依據(jù)和規(guī)定,目前在異形柱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的問題很多,也比較突出。異形柱在低周反復(fù)荷載作用下,受粘結(jié)破壞的影響,受剪承載力比單調(diào)荷載作用下降低。試驗(yàn)表明,在反復(fù)荷載的施加作用下,異形柱會(huì)出現(xiàn)彎剪裂縫,隨后存腹板內(nèi)出現(xiàn)粘結(jié)裂縫,裂縫沿柱高進(jìn)一步發(fā)展,混凝土保護(hù)層剝落,部分縱筋、箍筋,縱筋與混凝土間出現(xiàn)相對位移,翼緣與腹板縱筋問混凝土酥裂,喪失承載力。
另外,其存在的問題還表現(xiàn)在異形柱結(jié)構(gòu)房屋的高度超高、結(jié)構(gòu)布置不合理、體型小規(guī)則、抗震構(gòu)造措施不當(dāng)?shù)确矫妗R虼?,在設(shè)計(jì)異形柱結(jié)構(gòu)時(shí),對房屋高度、結(jié)構(gòu)規(guī)則性及抗震措施等方面,應(yīng)嚴(yán)格把關(guān)。
應(yīng)當(dāng)說,目前國內(nèi)對異形柱的受剪承載力、節(jié)點(diǎn)承載力和結(jié)構(gòu)延性等方面的試驗(yàn)研究還不多,對異形柱結(jié)構(gòu)抗震性能的認(rèn)識(shí)還不夠充分。在這種情況下,設(shè)計(jì)異形柱結(jié)構(gòu)時(shí),對房屋高度、結(jié)構(gòu)規(guī)則性及抗震措施等方面宜從嚴(yán)掌握。
6 伸縮縫結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的問題
對于超長建筑物,為減少溫度變化對結(jié)構(gòu)的不利影響,合理地設(shè)置伸縮縫是必要的。有些設(shè)計(jì)人員提出用后澆帶代替伸縮縫,我認(rèn)為此種做法并不一定妥當(dāng)因?yàn)楹鬂矌H能減少混凝土材料干縮的影響,不能解決溫度變化的影響。后澆帶處的混凝土封閉后,若結(jié)構(gòu)再受溫度變化的影響,后澆帶就不能再起任何作用了。對于不能或不便設(shè)置溫度伸縮縫的超長結(jié)構(gòu),除留設(shè)施工后澆帶外,還應(yīng)采取其它構(gòu)造加強(qiáng)措施,如加強(qiáng)頂層屋面的保溫隔熱措施,對受溫度變化影響較大的部位適當(dāng)配置直徑較小、間距較密的溫度筋,或采用預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)等。
地下室結(jié)構(gòu)宜盡量不設(shè)縫。有些設(shè)計(jì)人員常在高層建筑地下室與裙房地下室之間設(shè)置沉降縫,這雖可解決兩者間的差異沉降問題,但地下室設(shè)縫會(huì)帶來一系列的問題,如地下室底板和外墻在沉降縫處的節(jié)點(diǎn)處理非常復(fù)雜,施工困難,易出現(xiàn)滲漏水等質(zhì)量問題,另外還常會(huì)導(dǎo)致高層部分的基礎(chǔ)有效埋深不足。因此,對地下室結(jié)構(gòu)宜盡量不設(shè)縫,而采取其它技術(shù)措施來解決差異沉降問題,如采用樁基,使絕對沉降和差異沉降控制在允許范圍內(nèi),或在主裙樓之間留設(shè)施工后澆帶,待主樓封頂后再連成整體。
地下室埋于土中,建成后受溫度變化的影響相對較小,因此對長度較長的地下室可采取留設(shè)后澆帶、采用補(bǔ)償收縮混凝土、局部提高配筋率等措施來解決混凝土干縮和溫度應(yīng)力的影響。地下室底板和外墻的混凝土強(qiáng)度等級(jí)不宜太高。目前普遍采用商品混凝土,一般來說,混凝土強(qiáng)度等級(jí)越高,水泥用量越大,混凝土的收縮量也越大。對需要抗震設(shè)防的建筑,其伸縮縫、沉降縫的寬度均應(yīng)符合防震縫寬度的要求。
4 轉(zhuǎn)換層的設(shè)計(jì)
轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的功能主要是在結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換的樓層設(shè)計(jì)水平轉(zhuǎn)換構(gòu)件,使得整個(gè)建筑符合其使用功能。因在建筑物中設(shè)置轉(zhuǎn)換層可使其豎向剛度發(fā)生突變,降低了結(jié)構(gòu)的抗震能力,為了防止這種情況的出現(xiàn),應(yīng)遵循以下設(shè)計(jì)原則:在設(shè)置轉(zhuǎn)換層時(shí),應(yīng)盡量選用直接落地的豎向構(gòu)件,因?yàn)樾杞Y(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換的豎向構(gòu)件能夠引起剛度突變,影響結(jié)構(gòu)的抗震能力;另外,應(yīng)在高層建筑豎向位置較低的地方設(shè)置轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu),把握宜低不宜高的原則;對轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化,保證選用的換層結(jié)構(gòu)型式具有明確的傳力路徑,有利于結(jié)構(gòu)分析設(shè)計(jì)和保證施工量;轉(zhuǎn)換剛度不可過大,在考慮建筑物安全和經(jīng)濟(jì)的前提下,堅(jiān)持宜小不宜大的方法。
篇2
1.1在房屋建筑施工過程中對房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的履行力度不足設(shè)計(jì)是為了更好的施工,但是在我國的房屋建筑施工過程中,明顯存在著輕視房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的現(xiàn)象,對于房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),建筑商更偏向于經(jīng)驗(yàn)型的建筑技巧,因此對于房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)產(chǎn)生輕視的情況,導(dǎo)致建設(shè)出的房屋不符合設(shè)計(jì)要求,房屋建筑的潛在問題較多,致使房屋在使用過程中出現(xiàn)大量的問題,影響我國房屋建筑行業(yè)的整體建筑水平。
1.2在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖紙中對布局分布不合理只有房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)趨近于規(guī)范,房屋在實(shí)際建設(shè)過程中才能實(shí)現(xiàn)合理布局,房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)布局中包括建筑的外形構(gòu)造,受力結(jié)構(gòu)布局,最大承載力布局等,由于影響結(jié)構(gòu)布局的因素過多,導(dǎo)致房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不規(guī)范,房屋結(jié)構(gòu)布局不合理,影響了房屋的正常建筑水準(zhǔn)。這主要因?yàn)榉课萁Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)前對房屋結(jié)構(gòu)布局的思考不足,對房屋建筑條件的認(rèn)識(shí)不夠,致使房屋建筑工程中布局規(guī)范性較差。
1.3房屋建筑中變形縫的設(shè)計(jì)不夠重視在房屋建筑工程中,考慮到房屋所處位置的氣候環(huán)境因素,以及當(dāng)?shù)氐睦錈岵?,要在房屋設(shè)計(jì)中加入變形縫的項(xiàng)目,以免因溫度變化造成房屋出現(xiàn)損傷,對于變形縫寬度的計(jì)算與設(shè)計(jì),是考驗(yàn)房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工程師專業(yè)素質(zhì)的一項(xiàng)難題?,F(xiàn)如今我國部分房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師習(xí)慣在設(shè)計(jì)過程中忽略變形縫的重要性,而選擇在施工過程中用后澆帶來解決變形縫的問題,后澆帶雖然有一定的效果,但是在房屋的使用過程中壽命較短,而且不能進(jìn)行二次修復(fù),與變形縫相比,使用價(jià)值較低。因此房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工程師要加強(qiáng)對變形縫的認(rèn)識(shí),進(jìn)行精準(zhǔn)的變形縫設(shè)計(jì)。
2探究加強(qiáng)房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的對策與措施
2.1在房屋建筑施工前進(jìn)行嚴(yán)密的房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在房屋建筑的具體施工前夕,需要進(jìn)行專業(yè)的房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),要對房屋建筑地點(diǎn)的地形及地貌進(jìn)行勘探,對當(dāng)?shù)氐膸r層及水文情況也要做到了解與把握,對地質(zhì)的特殊問題要進(jìn)行避免與修正,保證房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的嚴(yán)密性,使房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖紙對施工能夠產(chǎn)生巨大幫助,推動(dòng)接下來的房屋建筑施工的有條不紊。對于房屋建筑工程師來說,一份好的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是完美建筑的基礎(chǔ),是其建筑設(shè)計(jì)專業(yè)素質(zhì)的最好體現(xiàn),在進(jìn)行施工前的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有利于房屋施工的順利進(jìn)行,對我國房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展也有著幫助。
2.2注重在房屋建筑施工過程中對房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)在房屋建筑施工過程中不注意按照結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行施工,是房屋建筑建設(shè)施工中的重大問題之一,在我國的房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)施工圖紙中,對建筑施工的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與水平都有嚴(yán)格的界定,但是現(xiàn)如今在我國房屋施工過程中并沒有做到嚴(yán)格執(zhí)行房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖紙的要求,需要嚴(yán)格管理在房屋建筑施工過程中的設(shè)計(jì)圖紙的實(shí)現(xiàn),加強(qiáng)在施工過程中對房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的監(jiān)督,保證房屋建筑圖紙的最優(yōu)效果。
3結(jié)論
篇3
關(guān)鍵詞:房屋建設(shè);結(jié)構(gòu)優(yōu)化;優(yōu)化技術(shù);應(yīng)用
隨著現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,人們的生活水平在不斷提高,這也使得人們對居住環(huán)境的要求不斷提高。建筑面積大的,外形美觀的房屋受到熱烈的歡迎。隨著建筑面積的加大,工程的投資就會(huì)不斷加大,如何降低施工成本,優(yōu)化機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)是目前的研究重點(diǎn)。在不降低工程質(zhì)量的同時(shí)滿足美觀和面積的需求就必須對結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化。房屋結(jié)構(gòu)優(yōu)化主要指兩方面:一是房屋的整體設(shè)計(jì)的優(yōu)化;二是內(nèi)部細(xì)節(jié)的優(yōu)化。計(jì)算機(jī)技術(shù)的出現(xiàn)給結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)帶來了新生機(jī)。
1.房屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)的內(nèi)容
在使用優(yōu)化技術(shù)之前首先要對房屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化的內(nèi)容進(jìn)行了解。房屋建設(shè)最重要的是安全和使用年限,在質(zhì)量得到保證的前提下就要考慮房屋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),這個(gè)結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)上要求經(jīng)濟(jì)合理。對結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)經(jīng)濟(jì)合理的要求就體現(xiàn)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化上。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化主要包括:1)要對房屋的整體結(jié)構(gòu)有一定的了解,對整體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行最優(yōu)化的分析和改進(jìn);2)將房屋的細(xì)節(jié)構(gòu)造作為單獨(dú)的研究對象進(jìn)行最優(yōu)化的設(shè)計(jì)改造。在進(jìn)行設(shè)計(jì)改進(jìn)的同時(shí)可以將該結(jié)構(gòu)進(jìn)行更細(xì)的劃分,逐步進(jìn)行最優(yōu)化分析設(shè)計(jì)。
2.房屋建筑與經(jīng)濟(jì)性的關(guān)系
1)房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的層數(shù)與用地面積之間的關(guān)系。大多數(shù)人都會(huì)認(rèn)為在占地面積一定的情況下,樓層越多單位樓層的占地面積就越小,但在設(shè)計(jì)中卻不是如此。在建筑高層建筑時(shí),為了保障室內(nèi)光線充足,就需要適當(dāng)?shù)脑黾訕桥c樓之間的間距,從而造成建筑總面積增加,從此可以看出高層并不一定比多層節(jié)省建筑用地,也說明樓層層數(shù)和用地面積之間不存在必然聯(lián)系。如何調(diào)整層數(shù)和建筑用地的關(guān)系呢,這就需要進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化。為了減少建筑用地保障采光,建筑上通常的做法是減少上部的面積。
2)房屋建筑結(jié)構(gòu)的共用部分與建筑層數(shù)的關(guān)系
在房屋的建筑過程中,有很多共用部分,隨著樓層的增多,有些共用部分的成本會(huì)下降但有些成本會(huì)增加,總體上說高層的是工程成本會(huì)多于多層的。在屋頂?shù)某杀旧鲜墙档偷?,樓層越多成本降得越多,但隨著樓層數(shù)的增加,對地基和墻壁等共用結(jié)構(gòu)的壓力就越大,為了確保施工的質(zhì)量這些部分就需要進(jìn)行加固提高承載力,那么施工的成本就會(huì)隨之增加,只不過是增加的幅度略有不同。
3)房屋建筑的層數(shù)與建筑設(shè)備之間的關(guān)系
在房屋建設(shè)中各種建設(shè)設(shè)備的使用是必不可少的,由于房屋層數(shù)的不斷增加,使得各種給排水的管道布設(shè)加多,從而增加了建筑的成本。這時(shí)就需要進(jìn)行房屋結(jié)構(gòu)的優(yōu)化,合理的布設(shè)眾多管道和電氣設(shè)備,控制樓層的層數(shù),協(xié)調(diào)兩者的矛盾。
4)房屋外觀與經(jīng)濟(jì)之間關(guān)系
房屋的形狀直接影響著材料的使用,也關(guān)系著建筑的成本。房屋若使用圓形的外觀就可以減少墻體的面積,進(jìn)而減少裝修的費(fèi)用,降低整個(gè)建筑的施工費(fèi)用。另外方形和圓形的建筑面積可以使建筑結(jié)構(gòu)的受力更均勻,增強(qiáng)整體的穩(wěn)定性,因此現(xiàn)代的建筑外形多是方形或是圓形的。
3如何合理優(yōu)化房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
3.1重視概念設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)的分析
建筑物的結(jié)構(gòu)布置方式有很多種選擇方案,對于同一個(gè)建筑結(jié)構(gòu),也可以有多種結(jié)構(gòu)布置方案選擇。同一種建筑物結(jié)構(gòu)布置方案也可以有多種結(jié)構(gòu)分析方法。由于建筑物結(jié)構(gòu)布置方案的不唯一性,以及建筑物結(jié)構(gòu)分析方法的不同,建筑物設(shè)計(jì)所選用的設(shè)計(jì)參數(shù)與指標(biāo)以及選用的建筑材料、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范等等都會(huì)有所差別。因此,對于結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)處理,不應(yīng)僅僅依靠計(jì)算機(jī)軟件來得以實(shí)現(xiàn),更重要的是要通過設(shè)計(jì)人員來進(jìn)行概念化設(shè)計(jì);但是不同的設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)方式、設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)都會(huì)有所不同,對于概念設(shè)計(jì)的理解就會(huì)有著完全不同的模式。因此,處理上述的問題時(shí),就需要相關(guān)的設(shè)計(jì)人員對于一些方案以及設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行最合理的選擇與判斷,這就是一種概念優(yōu)化設(shè)計(jì)的技術(shù)過程,這種優(yōu)化技術(shù)最重要的在于設(shè)計(jì)人員的經(jīng)驗(yàn)積累。對于經(jīng)驗(yàn)越豐富的設(shè)計(jì)人員,設(shè)計(jì)的一些參數(shù)就可以做出越合理的判斷與選擇,就越能實(shí)現(xiàn)建筑物的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)。
3.2建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的實(shí)際性復(fù)雜問題對策
房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)最主要的目的在于實(shí)現(xiàn)房屋建筑本身的安全性以及功能性,當(dāng)然對于建筑物的耐久性要求也是一項(xiàng)非常重要的指標(biāo)。能夠在所設(shè)計(jì)的規(guī)定年限內(nèi)實(shí)現(xiàn)建筑物的各種功能需求,并且能夠最大限度減少建設(shè)成本是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化目的。使用概念化設(shè)計(jì)技術(shù)就是指通過房屋建筑物的結(jié)構(gòu)優(yōu)化實(shí)現(xiàn)建筑物抵抗外部作用因素的能力提高,在一些外部因素的綜合作用下,建筑物的使用功能以及耐久性都不會(huì)受到相應(yīng)的影響。因此,進(jìn)行建筑物在復(fù)雜應(yīng)力環(huán)境下的最優(yōu)化設(shè)計(jì)是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的最主要內(nèi)容。其中外部因素作用中,地震作用較為特殊,因?yàn)榈卣鸷奢d作用的時(shí)間、地點(diǎn)以及強(qiáng)度都無法準(zhǔn)確預(yù)測,地震活動(dòng)沒有任何規(guī)律性。一旦發(fā)生能量等級(jí)高的地震作用時(shí),建筑物的破壞可能是毀滅性的。因此,房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)對于地震荷載作用進(jìn)行充分考慮,盡可能減小地震作用對于房屋建筑的損毀程度。目前對于建筑物的結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì),有著一些比較有效的設(shè)計(jì)方案。通常情況下,結(jié)構(gòu)對稱的建筑物其荷載承受處于均勻狀態(tài),建筑物的延性較大,結(jié)構(gòu)的危險(xiǎn)截面比較少,因此對于抗震性能也有著明顯的效果。對強(qiáng)能量級(jí)別的地震作用,首先發(fā)生破壞的是一些次要構(gòu)件,這樣可以有效保證主要構(gòu)件的穩(wěn)定性,使得建筑結(jié)構(gòu)不至于失穩(wěn)。這種設(shè)計(jì)理念稱之為多道設(shè)防思想,通過次要構(gòu)件來保護(hù)主要構(gòu)件,通過主要構(gòu)件來保證建筑物本身的安全。
4合理運(yùn)用建筑物優(yōu)化技術(shù)對房屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化
1)建筑物結(jié)構(gòu)前期設(shè)計(jì)需考慮優(yōu)化設(shè)計(jì)。對于建筑項(xiàng)目本身的建筑成本來說,前期結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案是非常重要的。如果在前期不能達(dá)到對房屋的優(yōu)化設(shè)計(jì),存在合理性及可行性問題,便很容易埋下隱患,影響后期結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),及增加結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成本,因此,在建筑物進(jìn)行前期設(shè)計(jì)時(shí),就應(yīng)該深入考慮方案的合理性,為后期結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)做好鋪墊,才能完成合理完整的建筑物。
2)加強(qiáng)結(jié)構(gòu)細(xì)部的優(yōu)化工作。對于房屋建筑結(jié)構(gòu)來說,一定要重視房屋建筑的分部結(jié)構(gòu)優(yōu)化工作。中國有句老話叫“千里之堤毀于蟻穴”,說的就是重視細(xì)節(jié)的道理,主體結(jié)構(gòu)構(gòu)建好了,但是如果局部位置出現(xiàn)問題,將危及整座建筑物,結(jié)構(gòu)細(xì)部的優(yōu)化工作包括結(jié)構(gòu)細(xì)部的設(shè)計(jì)工作,如平時(shí)我們工作中給常見的矩形現(xiàn)澆板做設(shè)計(jì)時(shí),需要對其先做分析,避免在拐角處有裂縫,這都是細(xì)節(jié),但如果不注意,引起的后果將不堪設(shè)想。另外,如今已不再是過去手繪稿的年代了,計(jì)算機(jī)已經(jīng)滲透了我們的工作,設(shè)計(jì)人員需要與時(shí)俱進(jìn),了解計(jì)算機(jī)的工作性能,將設(shè)計(jì)理論通過計(jì)算機(jī)軟件輸出,既節(jié)省了時(shí)間,也方便修改,但如何將計(jì)算機(jī)與設(shè)計(jì)理論完美結(jié)合,設(shè)計(jì)或優(yōu)化我們的結(jié)構(gòu)方案,還需設(shè)計(jì)人員加強(qiáng)學(xué)習(xí)。
5結(jié)束語
對建筑物進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì),并將優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)應(yīng)用于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的各個(gè)階段,這樣可以盡可能保證結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性與可行性。與此同時(shí),結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論也逐漸與計(jì)算機(jī)相結(jié)合,工程實(shí)踐的問題更多地轉(zhuǎn)化成為一種數(shù)學(xué)最優(yōu)解的計(jì)算問題,因此,建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員應(yīng)更多地掌握計(jì)算機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法,才能發(fā)揮計(jì)算機(jī)的設(shè)計(jì)優(yōu)勢。
篇4
關(guān)鍵詞:建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);安全度;功能;質(zhì)量
中圖分類號(hào):TB482.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的安全度, 主要指建筑結(jié)構(gòu)安全性、適用性、以及耐久性的指標(biāo)滿足建筑作業(yè)質(zhì)量建設(shè)需求, 故而建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的安全度是建筑載體多重安全保障屬性的體現(xiàn), 所以其也被稱為可靠度。具體來說, 與建筑結(jié)構(gòu)安全度中安全性密切相關(guān)的因素就是建筑結(jié)構(gòu)載荷作用的體現(xiàn), 即建筑設(shè)施設(shè)備、人力因素、自重變化程度、氣候條件、外力因素的荷載作用因素都會(huì)對建筑結(jié)構(gòu)整體安全度有一定影響。其中,如自然外力因素的地震、臺(tái)風(fēng)等狀況的發(fā)生時(shí),如果建筑物結(jié)構(gòu)本身仍然能夠具備一定安全保障功能,這就是安全性的體現(xiàn);而適用性主要指建筑物在使用時(shí)期的功能能夠長期體現(xiàn),保持良好工作性能;耐久性主要指建筑商品隨著時(shí)間的推移,其壽命限值仍然維持在正常使用期限范疇內(nèi)。因此,當(dāng)前建筑工程如果其安全度能夠得以保證,除了要考慮當(dāng)前建筑工程施工作業(yè)技術(shù)水準(zhǔn),建筑設(shè)計(jì)人員業(yè)務(wù)技能水準(zhǔn), 還要保證現(xiàn)代建筑物作業(yè)階段各項(xiàng)環(huán)節(jié)能夠滿足質(zhì)量建設(shè)的諸多要求。
一、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全度的分析
現(xiàn)代建筑產(chǎn)品的安全度能夠保障, 應(yīng)當(dāng)結(jié)合建筑力學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)理論、概率論等學(xué)科加以應(yīng)用分析的數(shù)據(jù)進(jìn)行總結(jié)、歸納、篩選, 并且要結(jié)合建筑產(chǎn)業(yè)化經(jīng)濟(jì)背景下的總體施工作業(yè)水準(zhǔn)、國家各地區(qū)資源使用狀況、地方經(jīng)濟(jì)水準(zhǔn)、以及建筑施工階段使用的建筑原材等因素進(jìn)行綜合衡量才行。然而目前來說, 建筑機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)務(wù)操作過程中, 往往很少會(huì)考慮到宏觀意義上的地方經(jīng)濟(jì)水準(zhǔn)、以及資源耗費(fèi)情況等, 更多的卻是依賴于建筑工程師、造價(jià)工程師等工程技師的從業(yè)經(jīng)驗(yàn)去選擇建筑原材與確立結(jié)構(gòu)選型等。因此, 現(xiàn)代結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全度問題與工程造價(jià)既定總目標(biāo)之間的矛盾問題就體現(xiàn)在未能綜合考慮各項(xiàng)因素, 這是當(dāng)前工程造價(jià)偏高的主要誘因。
目前來說,我國各地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展建設(shè)水準(zhǔn)有高有低,同時(shí)施工技術(shù)水平、監(jiān)理水準(zhǔn)、建筑物資耗費(fèi)情況等都有所差異。因此, 與國際通行的建筑行業(yè)結(jié)構(gòu)規(guī)范相比而言,我國混凝土結(jié)構(gòu)的載荷值一直處于較低狀態(tài), 即建筑施工主要原料載體的質(zhì)量系數(shù)與國際統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)相差較大。所以, 我們還要綜合各項(xiàng)因素去認(rèn)真看待這項(xiàng)問題。
二、加強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員的安全度責(zé)任觀念
建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是保障房屋建筑功能與質(zhì)量需求的重要系統(tǒng)作業(yè)工作。它要求結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員具備一定的業(yè)務(wù)體系技能知識(shí), 并能結(jié)合扎實(shí)的理論知識(shí)與責(zé)任意識(shí)去靈活發(fā)揮創(chuàng)新思維。因此, 在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段時(shí), 要能夠滿足建筑商品作業(yè)實(shí)際情況, 并深刻體現(xiàn)約束合同、各項(xiàng)機(jī)制的延伸內(nèi)涵,以此才能保證設(shè)計(jì)作業(yè)整體需求得到滿足,在實(shí)踐工作中得以總結(jié)經(jīng)驗(yàn)與教訓(xùn),認(rèn)真反思出問題不足之處,為未來自身項(xiàng)目設(shè)計(jì)積累一定的底蘊(yùn)與功底。
同時(shí),在對建筑物進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員要發(fā)揮自身主導(dǎo)作用,轉(zhuǎn)換陳舊設(shè)計(jì)觀念,正確對待建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全度的重要性,積極運(yùn)用個(gè)人才智,對人民生命財(cái)產(chǎn)負(fù)責(zé),設(shè)計(jì)出安全性能優(yōu)良,能體現(xiàn)自己設(shè)計(jì)水平的作品。
三、基于安全度視角改進(jìn)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法
基于安全度視角下的建筑結(jié)構(gòu)安全性體現(xiàn)主要與建筑結(jié)構(gòu)整體牢同性、結(jié)構(gòu)載荷能力系數(shù)等方面有直接關(guān)聯(lián)。
(一)結(jié)構(gòu)整體的牢同性體現(xiàn)
結(jié)構(gòu)整體牢同性也稱為結(jié)構(gòu)牢固性。提高結(jié)構(gòu)牢固性能夠防止建筑結(jié)構(gòu)遭受外力因素作用出現(xiàn)局部破壞時(shí), 整體結(jié)構(gòu)卻不會(huì)出現(xiàn)坍塌或連續(xù)性損壞, 或者不會(huì)出現(xiàn)對稱性連帶反應(yīng)的建筑結(jié)構(gòu)破損現(xiàn)象。因此,建筑物整體結(jié)構(gòu)牢固性的提升,可強(qiáng)化結(jié)構(gòu)的的冗余度,從而能夠抗拒外力因素對其造成不利影響, 如能夠抵抗地震、臺(tái)風(fēng)、海嘯等自然災(zāi)害性因素對荷載造成的不利影響, 起到降低經(jīng)濟(jì)效益損失與降低人員傷亡的直觀作用。如2008年我國四川省汶川縣地震這一項(xiàng)事實(shí)就足以說明這一問題,即地震的悲慟事件發(fā)生,除了自然地震災(zāi)害性因素會(huì)導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)損失與人員傷亡, 還與當(dāng)時(shí)房屋建筑結(jié)構(gòu)的牢固性有直接關(guān)聯(lián), 并且這項(xiàng)事實(shí)經(jīng)過調(diào)查已經(jīng)證實(shí)與建筑結(jié)構(gòu)牢固性有重大關(guān)系。
(二)加強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)部件承載能力的安全性
現(xiàn)行項(xiàng)目工程規(guī)范機(jī)制中明確了建筑結(jié)構(gòu)所需的荷載承受系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值與建筑原材強(qiáng)度系數(shù),以及荷載分項(xiàng)系數(shù)有直接關(guān)系,并且也指出了這兩項(xiàng)因素是保證建筑結(jié)構(gòu)荷載能力的重要指標(biāo)。其中, 建筑原材強(qiáng)度系數(shù)的大小能夠計(jì)算評估出建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件的載荷作用力。而荷載分項(xiàng)系數(shù)主要作用是將載荷標(biāo)準(zhǔn)值放大, 以此確定出載荷對建筑構(gòu)件的作用影響程度。在給定標(biāo)準(zhǔn)荷載作用下, 這兩項(xiàng)系數(shù)體現(xiàn)了結(jié)構(gòu)構(gòu)件的安全度,在可靠度設(shè)計(jì)方法中體現(xiàn)了一定的可靠指標(biāo)或名義失效概率, 其系數(shù)越大, 則安全度越高。
目前, 我國在住宅、辦公樓等建筑物上的荷載標(biāo)準(zhǔn)值的設(shè)定與國外的差別較大, 不同類型、不同材料的建筑在安全設(shè)置水平上也與國外存在著或多或少的差距。因此, 隨著我國設(shè)計(jì)水平、建筑材料質(zhì)量、施工技術(shù)水平等的提高, 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全性能也將得到大幅度提高。
四、加強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的耐久性價(jià)值體現(xiàn)
隨著建筑市場產(chǎn)業(yè)化經(jīng)濟(jì)的提升, 建筑產(chǎn)品質(zhì)量建設(shè)一直是近些年來建筑企業(yè)所關(guān)注的重點(diǎn)問題。而隨之而來的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中也充分體現(xiàn)了這一點(diǎn), 尤其是加強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中結(jié)構(gòu)耐久性的問題研究。一般說來,建筑結(jié)構(gòu)耐久性與自然因素有直接關(guān)系,如冰雪凍融、建筑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)被土壤化學(xué)物質(zhì)長期作用侵蝕、大氣侵蝕等因素都會(huì)影響建筑結(jié)構(gòu)整體耐久性。而除了必要的自然因素舉措需在設(shè)計(jì)過程中考慮外, 還要防止施工作業(yè)混凝結(jié)構(gòu)安全工作執(zhí)行力度不足的問題發(fā)生。這主要是因?yàn)殇摻罨炷恋馁|(zhì)量同樣會(huì)引起建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件的荷載能力,并且隨時(shí)間推移,混凝土與鋼筋會(huì)逐步發(fā)生銹蝕現(xiàn)象。于此同時(shí), 我國建筑產(chǎn)品施工作業(yè)所需的混凝土建筑原材最低等級(jí)、混凝土保護(hù)層厚度等也同樣影響著建筑結(jié)構(gòu)的耐久性。因此, 理應(yīng)對建筑結(jié)構(gòu)耐久性加以高度重視, 同時(shí)建筑工程師與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師必須要通盤考慮各項(xiàng)因素,并對直觀作業(yè)所需的懸臂構(gòu)件、檁條、梁柱連接節(jié)點(diǎn)處、預(yù)留鋼筋、混凝土結(jié)構(gòu)等易受侵害的部位進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí), 要注意其久陛方面的性能。
五、 結(jié) 語
綜上所述,建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)視角下的安全度問題的考慮,必須結(jié)合諸多因素去綜合考慮。尤其是當(dāng)前來看, 我國采用的分項(xiàng)系數(shù)法在一定程度還是存在較大缺陷, 即通過片面的建筑結(jié)構(gòu)變異系數(shù)與變量均值去衡量這一問題,而變量分布與建筑選型卻在設(shè)計(jì)過程中卻考慮的非常少。因此, 當(dāng)前建筑工程施工建設(shè)應(yīng)當(dāng)把安全度問題推廣到整個(gè)建筑體系中去,而不僅僅在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中重點(diǎn)考慮,還要確保施工階段的施工技術(shù)、監(jiān)理職能發(fā)揮、施工流程工藝等方面加以考慮。以此,才能使得現(xiàn)代建筑商品能夠滿足質(zhì)量建設(shè)需求并兼顧建筑結(jié)構(gòu)安全度相關(guān)問題, 打造出最為優(yōu)秀的建筑產(chǎn)品。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵字:房屋建筑結(jié)構(gòu);原則;設(shè)計(jì);基本方法
Abstract: This article from the principle and the basic content of building structures design, provide a detailed analysis of the optimization method of building structural design applications.Key words: building structure; principles; design; the basic method
中圖分類號(hào):TU22文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):2095-2104(2012)
1.前言
隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)和城市建設(shè)的飛速發(fā)展。民用建筑設(shè)計(jì)工作繁重而又責(zé)任重大,直接影響到建筑物的安全性、舒適性、耐久和經(jīng)濟(jì)性。在新形勢下研究民用建筑設(shè)計(jì)技術(shù)就顯得尤為重要。特別是社會(huì)對建筑使用功能和民用建筑防火功能的要求不斷提高,許多諸如建筑防火設(shè)計(jì)與建筑使用功能設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之間的矛盾不斷出現(xiàn),在滿足建筑結(jié)構(gòu)長遠(yuǎn)效益的前提下,應(yīng)盡量減少建筑結(jié)構(gòu)的近期投資并提高建筑結(jié)構(gòu)的可靠度和合理性。
2. 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原則
2.1 顧全大局,抓大放小。
“強(qiáng)柱弱梁”、“強(qiáng)剪弱彎”等是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中非常重要的概念,雖然整個(gè)結(jié)構(gòu)體系是由各種構(gòu)件協(xié)同組成一體的,但各個(gè)構(gòu)件在結(jié)構(gòu)中擔(dān)任的角色不盡相同。
2.2 多道防線。
多肢墻與單片墻、框架剪力墻與純框架相比,前者比后者的抵抗能力要強(qiáng)。安全的結(jié)構(gòu)體系是采取多道防線來設(shè)計(jì)的,當(dāng)發(fā)生災(zāi)難時(shí),如果把生存的希望全都寄托在某單一構(gòu)件上是非常危險(xiǎn)的。
2.3剛?cè)嵯酀?jì)。
結(jié)構(gòu)剛度太大則變形能力差,強(qiáng)大的破壞力瞬間襲來時(shí)需要承受的力量很大,容易造成局部嚴(yán)重受損。而太柔的結(jié)構(gòu)雖然可以很好的消減外力,但容易造成變形過大而無法使用。
2.4打通關(guān)節(jié)。
在結(jié)構(gòu)體系中關(guān)節(jié)無處不在,因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)的體系是變化的統(tǒng)一。理想的結(jié)構(gòu)體系應(yīng)該是渾然一體的,沒有任何關(guān)節(jié),這樣的結(jié)構(gòu)體系可以使任何外力都能迅速傳遞和消減。打通關(guān)節(jié)保持平衡的目的其實(shí)就是使其永遠(yuǎn)處于原始的靜態(tài),當(dāng)力量不能暢通時(shí),構(gòu)件與構(gòu)件之間的靜態(tài)平衡被破壞,結(jié)構(gòu)就會(huì)發(fā)生變化。
3.房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本方法
3.1結(jié)構(gòu)平面圖
在繪制結(jié)構(gòu)平面布置圖時(shí),是否要輸入結(jié)構(gòu)軟件進(jìn)行建模呢?當(dāng)建筑地處抗震設(shè)防烈度為6度區(qū)時(shí),根據(jù)建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范,是可以不用進(jìn)行截面抗震驗(yàn)算的,但必須符合有關(guān)的抗震措施要求。因此對于砌體結(jié)構(gòu)來說可以不用在軟件中建模,直接設(shè)計(jì)即可,但設(shè)計(jì)中需要注意受壓和局部受壓的問題。當(dāng)然,如果時(shí)間允許的情況下還是輸入建模較好,有一個(gè)便利就是可以利用軟件來進(jìn)行荷載導(dǎo)算,何樂而不為呢7需要注意的是,當(dāng)建筑地處抗震設(shè)防烈度為7度及以上時(shí),是必須要輸入軟件建模計(jì)算的。
3.2屋頂(面)結(jié)構(gòu)圖當(dāng)建筑是坡屋面時(shí),結(jié)構(gòu)的處理方式有梁板式及折板式兩種。梁板式適用于建筑平面不規(guī)整,板跨度較大,屋面坡度及屋脊線轉(zhuǎn)折復(fù)雜的坡屋面。折板式適用于相反的條件。
兩種形式的板均為偏心受拉構(gòu)件。板配筋時(shí)應(yīng)有部分或全部的板負(fù)筋拉通以抵抗拉力。板厚基于構(gòu)造需要一般不宜小于120厚。此外梁板的折角處鋼筋的布置應(yīng)有大樣示意圖。至于坡屋面板的平面畫法,通常使用剖面示意圖加大樣詳圖的表示方法,這樣更便于施工人員正確理解圖紙。正確繪圖和設(shè)計(jì)的關(guān)鍵是設(shè)計(jì)人員真正的心知肚明,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)者必須要具備一定的空間概念,正確理解建筑圖紙和意圖。設(shè)計(jì)的圖紙方能讓施工人員明白。由于屋面的起坡會(huì)造成閣樓層的部分墻體超高,要結(jié)合門窗頂設(shè)置圈梁來降低墻的計(jì)算高度。
3.3大樣詳圖在建筑詳圖的;隹確無誤的基礎(chǔ)上,大樣詳圖的繪制可在建筑詳圖的基礎(chǔ)上直接繪制,也可在以前做過的詳圖的基礎(chǔ)上來局部改進(jìn)繪制。這階段需要注意在保持建筑外形的前提下盡量的使結(jié)構(gòu)受力合理和施工方便。在標(biāo)高和外形尺寸上一定要和建筑專業(yè)協(xié)調(diào)一致。
3.4樓梯樓梯梯板要注意撓度的控制,梯梁要注意的是梁下凈高要滿足建筑的要求,梯梁的位置盡量使上下樓層的位置統(tǒng)一。
局部不合適處可以采用折板樓梯。折板樓梯鋼筋在內(nèi)折角處要斷開分別錨固防止局部的應(yīng)力集中。注意梁下的凈空要求,并要注意梯板寬度的問題。首段梯板的基礎(chǔ)應(yīng)注意基礎(chǔ)的沉降問題,必要時(shí)應(yīng)設(shè)梯梁。
3.5基礎(chǔ)基礎(chǔ)要注意混凝土的標(biāo)號(hào)選擇應(yīng)符合結(jié)構(gòu)耐久性的要求。(通常情況下可采用C25)基礎(chǔ)的配筋應(yīng)滿足最小配筋率的要求f施工圖審查中心重點(diǎn)審查部位。條基交接部位的鋼筋設(shè)置應(yīng)有詳圖或選用標(biāo)準(zhǔn)圖。條基交叉處的基底面積不可重復(fù)利用,應(yīng)注意調(diào)整基礎(chǔ)寬度。局部墻體中有局部的較大荷載時(shí)也要調(diào)整基礎(chǔ)的寬度?;A(chǔ)圖中的構(gòu)造柱,當(dāng)定位不明確時(shí)應(yīng)給予準(zhǔn)確定位。
3.6從結(jié)構(gòu)計(jì)算和構(gòu)造上進(jìn)行合理設(shè)計(jì)
3.6.1底框砌體結(jié)構(gòu)驗(yàn)算時(shí)應(yīng)注意:
3.6.1.1底部剪力法僅適用于剛度比較均勻的多層結(jié)構(gòu),對具有薄弱層的底層框架混合結(jié)構(gòu),應(yīng)考慮塑性變形集中的影響。
3.6.1.2底層框架混合結(jié)構(gòu)的剪力分配不能簡單地按框架抗震墻的方法。因?yàn)榈卓蚣芙Y(jié)構(gòu)中只有底層框架抗震墻,應(yīng)采用雙保險(xiǎn)的方法,抗震墻承擔(dān)全部剪力,框架按剛度比例承擔(dān)剪力。剛度計(jì)算時(shí),框架不折減,抗震墻折減到彈性剛度的20%~30%。
3.6.1.3應(yīng)考慮底層框架柱中地震作用產(chǎn)生傾覆力矩所引起的附加軸力。
3.6.2 避免樓板計(jì)算中不正確方法。
3.6.2.1 連續(xù)板計(jì)算不能簡單地用單向板計(jì)算方法代替。
3.6.2.2雙向板查表計(jì)算時(shí),不能忽略材料泊松比的影響,否則,由于跨中彎矩未進(jìn)行調(diào)整,將使計(jì)算值偏小。
3.6.3避免荷載計(jì)算的錯(cuò)誤。諸如漏算或少算荷載、活荷載折減不當(dāng)、建筑物用料與實(shí)際計(jì)算不符,基礎(chǔ)底板上多算或少算土重。
3.7 從抗震要求出發(fā),進(jìn)行合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
3.7.1對一般多層砌體住宅結(jié)構(gòu),應(yīng)優(yōu)先采用橫墻承重或縱橫墻共同承重的結(jié)構(gòu)體系:
3.7.1.1縱橫墻的布置宜均勻?qū)ΨQ,沿平面內(nèi)宜對齊,沿豎向應(yīng)上下連續(xù);樓梯間不宜設(shè)置在房屋的盡端和轉(zhuǎn)角處不宜采用無錨固的鋼筋砼預(yù)制挑檐。
3.7.1.2 對鋼筋砼多、高層結(jié)構(gòu)住宅,力求做到:
3.7.1.2.1框架與抗震墻等抗側(cè)力結(jié)構(gòu)應(yīng)雙向布置,以便各自承擔(dān)來自平行于該抗側(cè)力結(jié)構(gòu)平面方向的地震力。
3.7.1.2.2框剪體系的各抗側(cè)力結(jié)構(gòu)要形成空間共同工作狀態(tài),除了控制抗震墻之間樓、屋蓋的長寬比及保證抗震墻本身的剛度外,還需采取措施,保證樓、屋蓋的整體性及其與抗震墻的可靠連接。
3.7.1.2.3結(jié)構(gòu)布置應(yīng)盡量采用規(guī)則結(jié)構(gòu),對復(fù)雜結(jié)構(gòu),可以設(shè)置防震縫。
4.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法的應(yīng)用及實(shí)踐價(jià)值
4.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法的應(yīng)用。
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法和技術(shù)的應(yīng)用具體體現(xiàn)在房屋工程結(jié)構(gòu)總體的優(yōu)化設(shè)計(jì)和房屋工程分部結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)兩方面。其中房屋工程分部結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)包括:基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)方案的優(yōu)化設(shè)計(jì)、屋蓋系統(tǒng)方案的優(yōu)化設(shè)計(jì)、圍護(hù)結(jié)構(gòu)方案的優(yōu)化設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)細(xì)部設(shè)計(jì)的優(yōu)化設(shè)計(jì)。對以上幾個(gè)方面的優(yōu)化設(shè)計(jì)還包含選型、布置、受力分析、造價(jià)分析等內(nèi)容.并應(yīng)在滿足設(shè)計(jì)規(guī)范和使用要求的前提下,要結(jié)合具體工程的實(shí)際情況,圍繞其綜合經(jīng)濟(jì)效益的目標(biāo)進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)。
4.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法的實(shí)踐價(jià)值。
在滿足建筑結(jié)構(gòu)長遠(yuǎn)效益的前提下。應(yīng)盡量減少建筑結(jié)構(gòu)的近期投資并提高建筑結(jié)構(gòu)的可靠度和合理性。與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)相比,采用設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)可以使建筑工程造價(jià)降低5%一30%。優(yōu)化技術(shù)的實(shí)現(xiàn),可以最合理的利用材料的性能,使建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)部各單元得到最好的協(xié)調(diào).并具有建筑規(guī)范所規(guī)定的安全度。同時(shí),它還可為建筑整體性方案設(shè)計(jì)進(jìn)行合理的決策,優(yōu)化技術(shù)是實(shí)現(xiàn)建筑設(shè)計(jì)的“適用、安全和經(jīng)濟(jì)”目標(biāo)的有效途徑。
篇6
關(guān)鍵詞:房屋建筑、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、基礎(chǔ)設(shè)計(jì)
中圖分類號(hào):TU2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
1、前言
隨著房建工程的不斷發(fā)展,房屋建筑一直趨向于復(fù)雜化,這使得結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成為了影響房屋建筑工程質(zhì)量的重要因素,而基礎(chǔ)部分的設(shè)計(jì)尤為關(guān)鍵?;A(chǔ)設(shè)計(jì)關(guān)系到房屋建筑的整體質(zhì)量,也影響建筑后續(xù)工作,無論新技術(shù)如何應(yīng)用,建筑業(yè)如何發(fā)展,基礎(chǔ)設(shè)計(jì)作為房屋建筑安全穩(wěn)定的根本,其重要性都是一成不變的。
2.房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要性
從大的意義上說,房屋建筑結(jié)構(gòu)主要指兩個(gè)方面的內(nèi)容,一方面指的是房屋的建筑結(jié)構(gòu),一方面指的是房屋的戶型結(jié)構(gòu)。而房屋建筑工程進(jìn)行房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的根本出發(fā)點(diǎn)主要是為了保證工程建筑物結(jié)構(gòu)的安全性、可靠性,在能夠保證工程建筑物的使用功能的發(fā)揮的同時(shí)保證工程建筑物的使用壽命,提高工程建筑物的性價(jià)比。
3.房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中需要遵循的原則
設(shè)計(jì)人員在對房屋建筑工程進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)需要遵循幾個(gè)原則,首先設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中一定要從整個(gè)房屋建筑工程的整體著手,需要與業(yè)主進(jìn)行良好的、有效的、及時(shí)的溝通,確保房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)既符合客觀方面的需要,也符合主觀方面的需求;其次,設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)過程中要有提前量,現(xiàn)代的房屋建筑工程在進(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的過程中,將重點(diǎn)都放到了房屋建筑工程的地基、基礎(chǔ)、以及一些上部結(jié)構(gòu)的構(gòu)件(例如梁、板、柱、樓梯、雨篷等)方面,但是還是有一定的弊端,因?yàn)楹芏嗟姆课萁ㄖY(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)并沒有完全的結(jié)合實(shí)際情況,所以在施工過程中很容易遇到設(shè)計(jì)與實(shí)際情況不符的問題。
4.房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)過程中需要注意的問題
雖然目前我國的房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的發(fā)展現(xiàn)狀總體上還是十分不錯(cuò)的,但是,在目前我國的房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)發(fā)展的還不夠成熟和完善,還需要在不斷的發(fā)展過程中進(jìn)行適當(dāng)?shù)难a(bǔ)充和完善,尤其是在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)過程中,還需要注意以下幾個(gè)方面的問題。
4.1結(jié)構(gòu)平面圖的繪制問題
繪制結(jié)構(gòu)平面圖屬于房屋建筑工程施工前期的準(zhǔn)備工作,設(shè)計(jì)人員在繪制房屋建筑工程的結(jié)構(gòu)平面圖時(shí),需要從整體出發(fā),從大局出發(fā),需要把國家利益和人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全放到首位,在設(shè)計(jì)過程中需要充分的考慮房屋建筑工程的防火等級(jí)、抗震等級(jí)、防水等級(jí)以及保溫等級(jí),其中,抗震等級(jí)最為重要,同時(shí),設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)過程中還需要充分的考慮到房屋建筑工程的整體及局部的受壓性。
4.2屋面結(jié)構(gòu)圖的設(shè)計(jì)問題
一般而言,房屋建筑工程的屋面都為坡形,當(dāng)建筑板之間的空隙過大,就采用梁板式的樓板;如果建筑板之間的空隙不大,就采用折板式的樓板,確保屋面結(jié)構(gòu)圖的設(shè)計(jì)與房屋建筑工程的整體設(shè)計(jì)能夠相融合。
4.3大樣詳圖的設(shè)計(jì)問題
設(shè)計(jì)人員在繪制房屋建筑工程的大樣詳圖時(shí),需要確保圖紙的細(xì)致性和全面性,設(shè)計(jì)人員在繪制過程中,需要從提高房屋建筑工程的整體的受力性的角度出發(fā),同時(shí),力爭在最大程度上保證房屋建筑工程外形、結(jié)構(gòu)以及尺寸的一致性。
4.4樓梯方面的設(shè)計(jì)問題
設(shè)計(jì)人員在對房屋建筑工程的樓梯結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中,主要需要考慮的就是樓梯板的撓度問題,需要保證上下層之間樓梯梁位置的一致性和精準(zhǔn)性,同時(shí),設(shè)計(jì)人員還要注意首段的樓梯板的基礎(chǔ)沉降問題,如果在房屋建筑工程需要的情況下,可以在一定程度上對樓梯梁進(jìn)行統(tǒng)一的、規(guī)范的設(shè)置。
4.5基礎(chǔ)方面的設(shè)計(jì)問題
設(shè)計(jì)人員在對房屋建筑工程的基礎(chǔ)進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中,需要結(jié)合房屋建筑工程的實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)計(jì),做到具體問題、具體分析,保證基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的科學(xué)性和合理性,在對混凝土的選用方面,還需要注意考慮到結(jié)構(gòu)的適用性和耐久性,以荷載為參考依據(jù)對基礎(chǔ)的寬度進(jìn)行及時(shí)的、適當(dāng)?shù)恼{(diào)整,為房屋建筑工程整體的結(jié)構(gòu)的合理性提供保障。
5.房屋基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的要求
5.1高層建筑
高層建筑的特點(diǎn)是層數(shù)多,上部結(jié)構(gòu)荷載大,使得基礎(chǔ)埋置深度大、在材料的使用上也耗費(fèi)量大、施工周期較長、工程總造價(jià)較高。因此,高層建筑設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意滿足以下幾點(diǎn)要求。一是基礎(chǔ)的總沉降量和差異沉降量應(yīng)嚴(yán)格遵守規(guī)范規(guī)定的允許值;二是對復(fù)合地基或天然地基承載力及樁基承載力的要求要滿足;三是地下結(jié)構(gòu)做好建筑防水滿足規(guī)定要求;四是不僅對基礎(chǔ)本身的耗材和造價(jià)進(jìn)行考慮,還要對土方、降水、施工條件與工期長短等因素進(jìn)行考慮,對經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行綜合考慮。
5.2多層建筑
一般砌體結(jié)構(gòu)建筑,應(yīng)該嚴(yán)格按照建筑的抗震設(shè)計(jì)的規(guī)范要求,并在行動(dòng)中真正的做到:要優(yōu)先的采用橫墻承重或者是縱橫墻共同承重的結(jié)構(gòu)體系,縱橫墻在布置上最好能夠均勻的對稱,并且沿著平面進(jìn)行對齊,沿豎向的面也應(yīng)該上下進(jìn)行連續(xù)。鋼筋砼多層建筑結(jié)構(gòu)的布置,應(yīng)該盡量的采用規(guī)則的結(jié)構(gòu)。如果結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,可以預(yù)先設(shè)置好防震縫,并且將防震縫兩側(cè)分割成為各規(guī)則的結(jié)構(gòu),單元為單位,結(jié)構(gòu)布置以少設(shè)縫為宜。這樣就能夠有效的使防震縫的設(shè)置以及伸縮縫、沉降縫可以得到統(tǒng)一。
6.加強(qiáng)房屋建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的主要措施
6.1對軟弱地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)
局部軟弱地基的基礎(chǔ)設(shè)計(jì),采用不同的處理方式時(shí)應(yīng)在滿足地基承載力及土層不發(fā)生整體破壞的前提下,以基礎(chǔ)的沉降量為控制條件,滿足使用要求和地基規(guī)范允許的沉降量是可以做到經(jīng)濟(jì)合理的。在改變地基條件的情況下,還需配合改變基礎(chǔ)的設(shè)計(jì),一般情況下,變更基礎(chǔ)的尺寸,可以有效地調(diào)整基底附加壓力的分布和大小從而改變地基變形值。當(dāng)基底附加壓力相同時(shí)地基的變形是隨基底尺寸的增大而增大,而在確定的荷載下若增大基底面積,將會(huì)使地基的變形量減小。當(dāng)然在驗(yàn)算地基變形,調(diào)整基底尺寸時(shí)還應(yīng)考慮其它因素的影響。在軟弱粘性土中采用卵石樁可以提高地基承載力,加速固結(jié)沉降,改善地基的整體穩(wěn)定性。有關(guān)軟弱土地基,處理的方式方法也有多種,同樣又受各種諸多因素的影響很難用一種固定模式確定某種處理形式好,因此在場地條件不同的情況下,須經(jīng)過分析研究再做決定。
需要注意的是,對每個(gè)建筑工程都要求設(shè)計(jì)人員認(rèn)真編制方案比較說明書,綜合評定基礎(chǔ)類型,因此應(yīng)加強(qiáng)對設(shè)計(jì)人員的管理。一個(gè)好的基礎(chǔ)工程必須具備能安全地支承上部結(jié)構(gòu)并能巧妙地將荷載傳遞到下部地基中,它在能滿足規(guī)范要求的前提下,必須具有最小埋深,良好的穩(wěn)定性能,又能將沉降和差異沉降控制在允許范圍內(nèi),同時(shí)還要具有造價(jià)經(jīng)濟(jì)、施工簡便、對周圍環(huán)境污染小等特點(diǎn)。因而,要求設(shè)計(jì)人員在基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中,對所建工程的地質(zhì)性質(zhì)和地貌概況、周圍環(huán)境進(jìn)行綜合分析;在設(shè)計(jì)計(jì)算中,對其參數(shù)、理論的精確度和適應(yīng)性要進(jìn)行研究,經(jīng)多方案比較和調(diào)整偏差后,才能確定技術(shù)上合理、經(jīng)濟(jì)效果最佳的基礎(chǔ)類型。在這一過程中,設(shè)計(jì)人員必須提出明確合理的觀點(diǎn),并形成書面文件。
6.2做好屋頂結(jié)構(gòu)圖設(shè)計(jì)
由于近年來各地“平改坡”的呼聲較為嚴(yán)重,為符合客戶需要,目前很多房屋建筑大都采用坡屋面的結(jié)構(gòu)形式。這一結(jié)構(gòu)形式主要有梁板式與折板式,若建筑板的跨度較大且建筑平面不規(guī)則,屋脊線的轉(zhuǎn)折和屋面坡度復(fù)雜,因而基于此種坡屋面大都選擇梁板式。反之,則采取折板式。它們的共同點(diǎn)就是這兩種板都是偏心受拉構(gòu)件。板配筋時(shí),為有效抵抗拉力,應(yīng)拉通部分或全部板負(fù)筋。板厚度應(yīng)根據(jù)構(gòu)件而定,通常不低120mm,并在梁板折角處布置鋼筋大樣示意圖。
在設(shè)計(jì)屋坡面板時(shí),為確保施工操作人員更好的理解圖紙,應(yīng)采取大樣詳圖與剖面示意圖相結(jié)合的表現(xiàn)方式。因而作為房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員,必須具備空間感,就房屋建筑的整體構(gòu)造做到心知肚明。以整體的視角掌握房屋建筑結(jié)構(gòu)大局,以細(xì)微的設(shè)計(jì)體現(xiàn)其實(shí)用價(jià)值,堅(jiān)持這一設(shè)計(jì)理念,所設(shè)計(jì)的圖紙方能使施工技術(shù)人員一目了然的明白設(shè)計(jì)者的意圖。但需要注意的是,由于屋面起坡會(huì)導(dǎo)致閣樓層的部分墻體超過高度,因而在設(shè)計(jì)時(shí)就應(yīng)與門窗頂相結(jié)合設(shè)置圈梁,從而降低墻體計(jì)算高度。
6.3強(qiáng)化樓梯樣圖設(shè)計(jì)
在繪制樓梯樣圖時(shí),應(yīng)注意樓梯板撓度的控制,樓梯梁梁下的凈高度必須滿足建筑要求,確保樓梯梁位置上下層互相統(tǒng)一。若局部不符合則應(yīng)采用折板樓梯,并注意折板樓梯鋼筋,尤其是內(nèi)折角處應(yīng)斷開并分別錨固,從而預(yù)防局部應(yīng)力的集中,注意樓梯板的寬度和梁下凈空要求,如果是首段梯板,應(yīng)充分考慮基礎(chǔ)帶來的沉降,并在必要時(shí)設(shè)置梯梁。
6.4做實(shí)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)
在設(shè)計(jì)基礎(chǔ)時(shí),應(yīng)注重混凝土標(biāo)號(hào)的選擇,并確保與結(jié)構(gòu)耐久性要求相符?;A(chǔ)配筋必須確保與最小配筋率相關(guān)要求相符,條基交接處的鋼筋設(shè)置必須選用標(biāo)準(zhǔn)圖或詳圖,且條基交叉處的基底面積不能重復(fù)利用,并注意基礎(chǔ)寬度的調(diào)整。若局部墻體的局部荷載較大也應(yīng)就基礎(chǔ)寬度進(jìn)行調(diào)整,對于基礎(chǔ)圖中的構(gòu)造柱,若定位不明確應(yīng)進(jìn)行精準(zhǔn)定位。
結(jié)束語
總之,房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)是一項(xiàng)較為系統(tǒng)復(fù)雜的工作。作為設(shè)計(jì)人員,做好房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)是確保房屋建筑工程質(zhì)量的關(guān)鍵,在設(shè)計(jì)工作中做好每一個(gè)細(xì)節(jié)的設(shè)計(jì),盡可能的提高房屋建筑的功能,從根本確保房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量,進(jìn)而確保房屋建筑工程質(zhì)量。
參考文獻(xiàn):
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篇7
關(guān)鍵詞:結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);設(shè)計(jì)優(yōu)化;重要性
中圖分類號(hào):S611 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
1 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化的基本理論
房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),是一項(xiàng)技術(shù)含量很高的專業(yè)性活動(dòng)。設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行具體房屋結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)當(dāng)兼顧建筑物的各種性能指標(biāo),包括使用價(jià)值指標(biāo)、美學(xué)價(jià)值指標(biāo)等。建筑物的功能價(jià)值,指的是建筑物作為人們的日常住所所必須具有的遮擋風(fēng)雨、抗溫度變化等基本功能;建筑物的審美價(jià)值,指的是建筑物的外形要美觀、結(jié)構(gòu)搭配要協(xié)調(diào),從而給人以美的享受。設(shè)計(jì)者不僅要考慮到房屋的基本性能,還要考慮到房屋的結(jié)構(gòu)搭配以及美學(xué)價(jià)值的大小。在這樣的設(shè)計(jì)理念指引下,設(shè)計(jì)者就要從擬定的多種方案中選擇一種最佳的方案,以實(shí)現(xiàn)房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的綜合目標(biāo)。我們可以將這個(gè)方案篩選過程用科學(xué)化方式加以表達(dá):運(yùn)用建筑學(xué)和相關(guān)的數(shù)學(xué)知識(shí),在許多種設(shè)計(jì)方案中,選擇一種與設(shè)計(jì)目標(biāo)最相符的、最能體現(xiàn)居住者需要的設(shè)計(jì)方案。
建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化,指的是在設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)時(shí),要改革設(shè)計(jì)理念,應(yīng)用科學(xué)、先進(jìn)的設(shè)計(jì)方案篩選方式,選擇出在各方面都能達(dá)到最佳效果的設(shè)計(jì)方法。建筑物內(nèi)部的結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜,要將建筑物的各個(gè)部分完美組合在一起,使建筑物發(fā)揮最佳的功能,并不是一件容易的事情。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化,具體包括建筑物中各個(gè)部分結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化,以及建筑物整體設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化。在這兩個(gè)部分中,建筑物整體結(jié)構(gòu)的優(yōu)化顯得更為重要,因?yàn)檎w是各個(gè)部分的綜合,在完善房屋功能方面發(fā)揮著更大的作用。具體來說,建筑物整體結(jié)構(gòu)的優(yōu)化包括房屋頂部設(shè)計(jì)的優(yōu)化、房屋設(shè)計(jì)的優(yōu)化,以及房屋細(xì)節(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化。在這三個(gè)大部分中,還可以細(xì)分出型號(hào)選擇、布局設(shè)置、受力研究、價(jià)格衡量等較小的設(shè)計(jì)項(xiàng)目。在實(shí)際的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,設(shè)計(jì)者還要緊密結(jié)合建筑工程的實(shí)際情況,努力實(shí)現(xiàn)房屋建造的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和環(huán)境效益。
在確保房屋結(jié)構(gòu)性能穩(wěn)定的前提下,設(shè)計(jì)者要大膽創(chuàng)新,敢于探索新型的結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案。在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中,設(shè)計(jì)者要平衡房屋使用者和建造者的利益,充分考慮房屋建筑工作者的意見;在滿足建筑物建造者需求的基礎(chǔ)上,尋求新式的房屋結(jié)構(gòu)布局方法。
具體而言,房屋的平面結(jié)構(gòu)應(yīng)當(dāng)平整,體現(xiàn)出建筑物的對稱美,并盡量減小平面建造質(zhì)量與房屋剛性結(jié)構(gòu)要求之間的差異,使得房屋在承受較大的水平方向作用力時(shí),不至于發(fā)生結(jié)構(gòu)性的扭曲;在滿足居住者使用要求的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)者應(yīng)將房屋的承重結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成豎直貫通的形式,以便增強(qiáng)房屋對豎直方向壓力的承受能力;盡量不更換房屋原有的轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)。因?yàn)橐坏└鼡Q這些結(jié)構(gòu),就會(huì)消耗大量的建筑原料,不符合房屋建設(shè)的經(jīng)濟(jì)性要求,還比較容易造成外來壓力集中于某一個(gè)承受點(diǎn)上的現(xiàn)象;豎直方向的剛性程度設(shè)計(jì)要遵循漸變規(guī)律,避免剛性結(jié)構(gòu)角度的突然改變。否則,角度突變的部位在受到強(qiáng)烈的水平壓力時(shí),不容易轉(zhuǎn)移壓力,這對于房屋整體抗壓性能的提升是很不利的。
2 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化的重要性
在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中采用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù),不僅能夠?qū)崿F(xiàn)建筑物的美學(xué)價(jià)值、實(shí)際使用價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值等各種價(jià)值,還能夠節(jié)約建筑成本、保護(hù)建筑物施工現(xiàn)場附近的生態(tài)環(huán)境。因此,恰當(dāng)?shù)剡\(yùn)用這種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù),可以實(shí)現(xiàn)房屋建筑的綜合效益。建筑商追求的目標(biāo)是:在保證房屋長期使用性能的基礎(chǔ)之上,最大限度地節(jié)省建筑物的設(shè)計(jì)和施工成本,節(jié)約原材料,并縮減建筑投資。只有保證房屋結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、耐用、美觀,才能滿足用戶不同層次的需求,也才能給建設(shè)單位帶來最大的經(jīng)營利潤。與舊式的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方式相比,建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方案可以使房屋建造的成本降低30%左右。采用優(yōu)化的設(shè)計(jì)技巧,可以合理配置各種資源,充分利用建筑原料,并協(xié)調(diào)好房屋內(nèi)部各個(gè)獨(dú)立的單元,使這些獨(dú)立的部分互相配合,共同發(fā)揮作用;采用優(yōu)化的設(shè)計(jì)技巧,可以在創(chuàng)新設(shè)計(jì)方式的同時(shí),確保建筑物的安全性能達(dá)到既定標(biāo)準(zhǔn),保護(hù)居民的生命健康和財(cái)產(chǎn)安全;采用優(yōu)化的設(shè)計(jì)技巧,還可以幫助建筑物結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)者認(rèn)真規(guī)劃建筑設(shè)計(jì)方案,選擇最科學(xué)、最合理的設(shè)計(jì)方式,實(shí)現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的最終目標(biāo)。
3 房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化措施
3.1 設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)模型
建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化中的房屋整體設(shè)計(jì)優(yōu)化可以分為三個(gè)階段:
(1)第一階段是變量的選擇。通常情況下,對設(shè)計(jì)人員決定最終設(shè)計(jì)方案起到重要作用的那些數(shù)值,都可以作為變量供設(shè)計(jì)者選擇。例如:工程的目標(biāo)參數(shù)包括房屋價(jià)格參數(shù)和預(yù)期產(chǎn)生的損失參數(shù);工程的控制與約束參數(shù)包括表示房屋架構(gòu)可靠性能的參數(shù),等等。如果設(shè)計(jì)者能夠?qū)⒆兓容^小或者考慮因素較少的參數(shù)作為參考指標(biāo),那么與建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、編程和計(jì)算有關(guān)的工作難度將會(huì)降低,設(shè)計(jì)者也可以更快找到符合設(shè)計(jì)目標(biāo)的那一組數(shù)據(jù)。
(2)第二階段是函數(shù)的確定。設(shè)計(jì)者要在多組相似的函數(shù)中,選取最符合事先設(shè)定的房屋橫截面尺寸和鋼筋尺寸面積的那一組函數(shù),分析這組函數(shù)的各種性質(zhì),從而最大限度地降低房屋建造的成本費(fèi)用。
(3)第三階段是條件的衡量。出于增強(qiáng)房屋結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和耐用性的考慮,房屋設(shè)計(jì)的約束指標(biāo)應(yīng)當(dāng)包括房屋尺寸、架構(gòu)穩(wěn)定性、架構(gòu)剛性、受力限度和變形限度、墻體裂隙限度、單元組件規(guī)格、架構(gòu)體系規(guī)格、結(jié)構(gòu)可塑程度、結(jié)構(gòu)確定程度等。在實(shí)際的設(shè)計(jì)過程中,設(shè)計(jì)者應(yīng)當(dāng)結(jié)合房屋建造工程的具體情況,分析比較施工實(shí)際中的約束性條件和目標(biāo)確定的約束性條件,確保各種條件都能符合相關(guān)規(guī)定要求,以便實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)結(jié)果的最優(yōu)。
3.2 決定計(jì)算方法
房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中會(huì)涉及到很多計(jì)算程序;而優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程,就是一個(gè)復(fù)雜變量和多種設(shè)計(jì)條件的計(jì)算過程。設(shè)計(jì)者在對各種數(shù)據(jù)進(jìn)行演算時(shí),要注意將附加約束條件的問題轉(zhuǎn)換成不附帶約束條件的問題,這樣更容易求得計(jì)算結(jié)果。經(jīng)常用于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化的計(jì)算方法也有很多,這些計(jì)算方法各有利弊;設(shè)計(jì)者要根據(jù)現(xiàn)實(shí)需要,選擇最簡便的計(jì)算方法,以節(jié)省時(shí)間和精力。
3.3 選擇最優(yōu)程序
在設(shè)計(jì)了房屋結(jié)構(gòu)模型,并選擇了適當(dāng)?shù)挠?jì)算方法之后,設(shè)計(jì)者就可以進(jìn)入選擇最優(yōu)程序的環(huán)節(jié)了。最優(yōu)的設(shè)計(jì)程序應(yīng)當(dāng)具備功能完整、用途齊全、運(yùn)轉(zhuǎn)高效等優(yōu)點(diǎn)。這種程序是由若干小程序組合而成的綜合程序,在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上發(fā)揮著重要作用。
3.4 分析統(tǒng)計(jì)結(jié)論
在統(tǒng)計(jì)了各種數(shù)據(jù)計(jì)算結(jié)果之后,設(shè)計(jì)者要認(rèn)真分析統(tǒng)計(jì)結(jié)論,找出各種設(shè)計(jì)方案之間的相似點(diǎn)和不同點(diǎn),并通過綜合衡量,來確定一種最佳的方案。在分析結(jié)論時(shí),設(shè)計(jì)人員要注意從多個(gè)角度思考問題,不能遺漏某些易被忽略的細(xì)節(jié)問題。這是因?yàn)?,房屋建造是一?xiàng)成本較高的建設(shè)工程,涉及到各方當(dāng)事人的利益;只有站在宏觀的高度平衡這些利益關(guān)系,才能節(jié)約建設(shè)資金、優(yōu)化建設(shè)方案。設(shè)計(jì)者應(yīng)當(dāng)妥善處理工程經(jīng)濟(jì)效益與工程技術(shù)含量之間的關(guān)系,不能只顧節(jié)約成本,而忽視了技術(shù)的改進(jìn)。也就是說,在設(shè)計(jì)方案的選擇過程中,既應(yīng)當(dāng)避免片面追求效益和利潤的傾向,又應(yīng)當(dāng)避免片面追求技術(shù)創(chuàng)新的傾向。
篇8
【關(guān)鍵詞】建筑結(jié)構(gòu);結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);基本原則;問題
【中圖分類號(hào)】TU318【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A【文章編號(hào)】1002-8544(2015)07-0008-01
目前隨著我國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,以及我國政府大力支持住房建設(shè),我國房屋建筑行業(yè)高速發(fā)展,各種類型的房屋建筑在不斷擴(kuò)大,房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平也有了顯著的提高,各個(gè)大型的建筑的快速發(fā)展導(dǎo)致設(shè)計(jì)平面的布置以及體型變得越來月復(fù)雜,從而導(dǎo)致目前的建筑結(jié)構(gòu)體系日趨多樣化。然而,目前在我國實(shí)際的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中,總會(huì)受到各種各樣的因素影響,比如由于建筑工程設(shè)計(jì)人員的疏忽,或是在設(shè)計(jì)過程中存在其他方面的原因?qū)е略诮ㄖO(shè)計(jì)中出現(xiàn)一些不可避免的問題,就是這些問題對房屋的建筑質(zhì)量產(chǎn)生或輕或重的影響。因此,想要做好建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),必須對房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)及結(jié)構(gòu)體系有充分的了解,把握好建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的要點(diǎn),只有這樣才能大大的提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平,在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)當(dāng)中,要遵守經(jīng)濟(jì)適用、安全合理、保證質(zhì)量的基本原則。把握好建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)注意的問題是關(guān)系到建筑安全、人民安居樂業(yè)的重要工作,所以,我們作為房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員,為避免建筑設(shè)計(jì)疏忽而造成損失,應(yīng)該具體分析一下建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問題。
一、在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中應(yīng)該遵循的幾個(gè)基本原則
設(shè)計(jì)人員在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中,理應(yīng)遵守四個(gè)基本設(shè)計(jì)原則,保證建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的質(zhì)量,這四個(gè)原則就是:“多道防線”、“抓大放小”、“剛?cè)嵯酀?jì)”、“打通關(guān)節(jié)”。要想房屋建設(shè)的質(zhì)量有保證,必須嚴(yán)格遵守這四個(gè)基本原則,嚴(yán)格規(guī)劃,精益求精。
第一,建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原則是多道防線。總所周知,想要建設(shè)出高質(zhì)量高安全的建筑結(jié)構(gòu)體系是要求我們采取多道防線來設(shè)計(jì)的,這樣一來,即使發(fā)生不可避免的災(zāi)難時(shí)(如火災(zāi)、地震),也可以通過多道防線來一層一層來防護(hù),假設(shè)我們把在災(zāi)難來領(lǐng)是的生存希望寄托在某單個(gè)構(gòu)件上是非常不合理的。比如,房屋的多肢墻與單片墻相比,多肢墻的抗壓能力要比單片墻的大得多。
第二,在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)當(dāng)中要遵守的第二個(gè)原則就是:抓大放小。設(shè)計(jì)人員都知道,在整個(gè)房屋建筑設(shè)計(jì)當(dāng)中,總的結(jié)構(gòu)體系是由大大小小的各個(gè)構(gòu)件協(xié)同在一起組成一體的,各個(gè)構(gòu)件的作用組成整體建筑性能,但是,每一個(gè)構(gòu)件在結(jié)構(gòu)中的作用都是不相同的,“強(qiáng)柱弱梁”、“強(qiáng)剪弱彎”等說的就是在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中需要遵守的抓大放小的原則,也是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中最常用到的概念。
第三,我們在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)當(dāng)中,也講究剛?cè)嵯酀?jì)。剛?cè)嵯酀?jì)也是當(dāng)前合理的建筑結(jié)構(gòu)體系離不開的。如果房屋建筑結(jié)構(gòu)的剛度太大,則會(huì)導(dǎo)致變形能力下降,當(dāng)強(qiáng)大的外界沖擊力瞬間來臨時(shí)房屋需要承受的力量非常之大,這時(shí)很容易導(dǎo)致房屋局部嚴(yán)重受損。甚至?xí)尫课萏栽谠O(shè)計(jì)房屋的時(shí)候,需要考慮剛中有柔,然而,房屋建設(shè)設(shè)計(jì)的太柔,雖然結(jié)構(gòu)可以很好的消減外力,但是容易受外界壓力的影響,而造成房屋變形過大以至于無法使用戶使用。
第四,房屋建筑過程中,打通關(guān)節(jié)這一步是必不可少的,他關(guān)系到房屋建設(shè)質(zhì)量的好壞。這是因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)體系中,大大小小各種類型的關(guān)節(jié)到處存在,而建筑結(jié)構(gòu)的體系是統(tǒng)一的整體。我們所做的工作就是,打通建筑關(guān)節(jié)使結(jié)構(gòu)保持平衡,這樣做的目的其實(shí)就是使建筑結(jié)構(gòu)永遠(yuǎn)處于原始的靜態(tài),避免外力不能平衡時(shí)而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)發(fā)生變化。
二、目前我國建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)該注意的一些問題
第一、在地基建筑上與建筑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面存在的問題。首先,結(jié)構(gòu)工程師一直都應(yīng)該很重視地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的方面,原因就是這個(gè)階段設(shè)計(jì)過程的質(zhì)量好壞會(huì)對后期設(shè)計(jì)的工作的產(chǎn)生巨大影響,不僅如此,在建筑房屋的時(shí)候,地基基礎(chǔ)將是直接決定整個(gè)工程造價(jià)。然而,目前很多房屋建筑并沒有地質(zhì)勘察這方面的報(bào)告,建筑人員只是通過建設(shè)單位的口頭表述,或者是模糊的照搬現(xiàn)有的建筑物基礎(chǔ)設(shè)計(jì)資料就開始進(jìn)行施工圖設(shè)計(jì)。甚至有些建筑設(shè)計(jì)師對軟弱的地基的危害認(rèn)識(shí)不清,不加以防范,粗心大意。在采用土墊對軟弱地基處理過程中,缺乏換土墊層設(shè)計(jì)這一個(gè)過程,大部分設(shè)計(jì)人員只憑經(jīng)驗(yàn)處置地基的設(shè)計(jì)問題,或者是簡單地憑借以往的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)來加強(qiáng)房屋的承載能力,根本沒有進(jìn)行地基墊層寬度以及厚度的精確計(jì)算,也沒有對其抗壓能力的估算,這樣做使得房屋建筑既不安全,還不經(jīng)濟(jì)實(shí)用。與此同時(shí),有一些設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)高層民用建筑房屋時(shí),在計(jì)算房屋的梁、柱時(shí)并沒有尊照目前我國的設(shè)計(jì)規(guī)范,沒有將荷載乘以折減系數(shù)計(jì)算來其荷載能力,所以,這樣做的結(jié)果會(huì)常常導(dǎo)致采用荷載值偏離實(shí)際值。結(jié)合多年經(jīng)驗(yàn),在地基建造和基礎(chǔ)設(shè)計(jì)這一過程中,建筑設(shè)計(jì)工程師應(yīng)當(dāng)盡量選用整體性能好、能夠滿足地基承載力的設(shè)計(jì),并且能夠自行調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的不均勻沉降的現(xiàn)象。
第二,在鋼筋混凝土承重結(jié)構(gòu)體系、方位布置方面的問題。原則上,盡可能使鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的布置“規(guī)則化”,在抗震概念設(shè)計(jì)中,這是一個(gè)十分重要的過程,其中“規(guī)則化”就要求建筑使用平立面外形尺寸設(shè)計(jì),以及建筑設(shè)計(jì)的承載力相關(guān)的地理分布等因素的考慮。由于大部分設(shè)計(jì)人員沒有按照這幾條要求導(dǎo)致我國很多鋼筋混凝土承重結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)布置不合理,建筑的體型也不規(guī)則。從而引起建筑結(jié)構(gòu)不規(guī)則,尤其是對于復(fù)雜的建筑,在設(shè)計(jì)過程中很難用若干簡化的定量指標(biāo)來一一劃分不規(guī)則程度,并且使其衡量出來,例如鋼筋混凝土民用多層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的不規(guī)則程度。
第三,建筑樓板設(shè)計(jì)中存在的問題。在建筑工程中,樓板是其主要的承重構(gòu)件,如果是與墻連接,它將樓面、屋面的荷載轉(zhuǎn)移傳給其周圍的墻上,如果與梁連接,就會(huì)將壓力轉(zhuǎn)移到房梁,樓板的位置設(shè)計(jì)必定涉及梁、墻、柱等構(gòu)件安全。如果對整個(gè)設(shè)計(jì)的考慮不周全,就會(huì)很容易導(dǎo)致設(shè)計(jì)原理問題。
第四,在抗震設(shè)計(jì)中,各個(gè)計(jì)算方面存在的問題。每個(gè)房屋都要有抗震設(shè)防的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),不僅要考慮正常使用的豎向荷載重、風(fēng)荷載重,還應(yīng)該使結(jié)構(gòu)有良好的抗震防倒性能。我們知道,建筑結(jié)構(gòu)有沒有耐震的能力,主要看房屋有沒有承載力和變形能力。房屋建筑中,鋼筋混凝土是一種彈塑性材料,它的結(jié)構(gòu)應(yīng)該具有塑性變形的能力。
三、結(jié)語
從上面所說的總結(jié)起來,作為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員,建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是一個(gè)系統(tǒng)而全面的工作,是建筑安全應(yīng)用的基礎(chǔ)。在工程實(shí)踐中要嚴(yán)格遵照有關(guān)設(shè)計(jì)的規(guī)范、按照設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行操作,設(shè)計(jì)人員應(yīng)該具備靈活創(chuàng)新的思維,加上嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的工作態(tài)度,不斷提高自身的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平,以保證建筑質(zhì)量,確保人民生命財(cái)產(chǎn)安全,推動(dòng)建筑業(yè)不斷向前發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
篇9
關(guān)鍵詞:建筑結(jié)構(gòu);設(shè)計(jì)規(guī)范;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
隨著國民經(jīng)濟(jì)的快速增長,建筑行業(yè)也得到了巨大的發(fā)展控制,隨著房屋建筑從單層、多層朝著高層建筑發(fā)展,房屋結(jié)構(gòu)形式也逐漸變得多樣與復(fù)雜。但是房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中常見的問題依然無法得到有效規(guī)避,至今都影響著房屋建筑結(jié)構(gòu)的質(zhì)量與安全。所以,解決房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問題所具有的現(xiàn)實(shí)意義不容忽視。
1 房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)常見問題的原因分析
1.1 由于過于籠統(tǒng)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范,導(dǎo)致設(shè)計(jì)人員在理解上出現(xiàn)了差異
業(yè)內(nèi)人士都清楚,在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中,都需要參照《建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》、《荷載規(guī)范》、《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》等規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行系統(tǒng)的研究分析。但是在實(shí)際的操作過程中,卻發(fā)現(xiàn)這一類型的綱領(lǐng)非常籠統(tǒng),沒有將規(guī)范表達(dá)細(xì)致,導(dǎo)致設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)由于對設(shè)計(jì)因素的量化從而產(chǎn)生困難。特別是隨著現(xiàn)代化理念的改革以及科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,這一類屬于綱領(lǐng)性的規(guī)范就很到滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)面面俱到的要求。對于這一類規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的理解,設(shè)計(jì)人員也是“仁者見仁,智者見智”,使得理解上出現(xiàn)了過多的偏差,這樣對設(shè)計(jì)出來的作品質(zhì)量也會(huì)產(chǎn)生不同程度的影響。
1.2 設(shè)計(jì)人員盲目的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),從而導(dǎo)致惡性循環(huán)出現(xiàn)
在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,由于設(shè)計(jì)人員自身的主觀原因或是客觀原因,就很可能造成結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上過于盲目,從而出現(xiàn)惡性循環(huán)??紤]到社會(huì)大眾對房屋建筑結(jié)構(gòu)要求的提升,及房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的特殊性,科學(xué)、合理的設(shè)計(jì)理念就顯得尤為重要。但是,在實(shí)際的設(shè)計(jì)過程中,大多數(shù)設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)中常常會(huì)用到“大約”二字。比如:在使用附加鋼筋時(shí),出于對建筑整體牢固性的考慮,很多設(shè)計(jì)人員會(huì)設(shè)置附加鋼筋。但是在設(shè)計(jì)過程中卻沒有在腦海中內(nèi)化科學(xué)的設(shè)計(jì)理念,由于只有通過力學(xué)的分析之后,才能夠科學(xué)地設(shè)置附加鋼筋。如果沒有通過力學(xué)分析,僅僅依靠自身的經(jīng)驗(yàn),就會(huì)大大提升設(shè)計(jì)的盲目性,這樣不僅會(huì)導(dǎo)致附加鋼筋出現(xiàn)不必要的浪費(fèi)現(xiàn)象,同時(shí)還會(huì)出現(xiàn)意識(shí)上的錯(cuò)誤,影響到后續(xù)的設(shè)計(jì)。
2 地基與基礎(chǔ)方面
由于多層房屋建筑沒有是事先進(jìn)行地質(zhì)勘察,無法取得詳細(xì)的勘察報(bào)告,在施工圖紙?jiān)O(shè)計(jì)僅僅是依靠建設(shè)單位的口頭闡述或者是參照附近建筑物的基礎(chǔ)資料。想要做到地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的合理性、安全性、適用性,設(shè)計(jì)人員就需要對地質(zhì)勘察資料進(jìn)行系統(tǒng)分析,對基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)進(jìn)行綜合統(tǒng)一的分析,僅僅憑借地基承載力這一項(xiàng)數(shù)據(jù)不僅缺乏安全性,而且也欠缺完整性。當(dāng)然,也不能盲目地認(rèn)為將地基承載力的特征值取小一點(diǎn)就可以做到?jīng)]有缺陷了,這些都是需要規(guī)避的。
對于軟弱地基通過換土墊層法進(jìn)行處理,完全憑借經(jīng)驗(yàn),沒有考慮到換土墊層的設(shè)計(jì)。由于設(shè)計(jì)人員沒有認(rèn)識(shí)到軟弱地基所造成的危害,在承載力的提升上僅僅是簡單地采用砂石墊層。因此,首先需要對墊層的厚度與寬度加以計(jì)算,驗(yàn)算軟弱下臥層,才能確保其安全性與經(jīng)濟(jì)性。
在房屋建筑的中柱設(shè)計(jì)中,基礎(chǔ)與梁的負(fù)荷都沒有按照荷載規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行基表。在多層房屋建筑的設(shè)計(jì)中,在計(jì)算基礎(chǔ)、梁、柱的負(fù)荷時(shí),只有按照現(xiàn)行的荷載規(guī)范乘以有關(guān)荷載組合相應(yīng)的分項(xiàng)系數(shù)才能確保荷載值的準(zhǔn)確性。
3 上部結(jié)構(gòu)方面
3.1 梁
做好框剪結(jié)構(gòu)連梁的設(shè)計(jì)對于房屋建筑整體結(jié)構(gòu)而言非常重要,但是很多結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上卻是忽略了這一點(diǎn)。重視程度、認(rèn)識(shí)程度的不足,都是影響其設(shè)計(jì)的因素之一。簡單來說,連梁就是連接兩片剪力墻,一旦遇到了中大地震時(shí),就會(huì)出現(xiàn)開裂現(xiàn)象,起到一定的耗能作用,以此讓建筑物具有一定延性的梁。只有滿足這一要求,才能夠稱之為連梁,或者說我們在設(shè)計(jì)上才能夠讓其按照連梁進(jìn)行設(shè)計(jì)。
3.2 板
在設(shè)計(jì)上,由于對板受力狀態(tài)的認(rèn)識(shí)度不夠或是為了方便計(jì)算,就會(huì)講雙向板當(dāng)作單向板來計(jì)算。這樣的計(jì)算假定就會(huì)與實(shí)際狀態(tài)存在差異,就容易出現(xiàn)配筋不足,導(dǎo)致板出現(xiàn)裂縫的現(xiàn)象。因此,在設(shè)計(jì)上,不能憑借主觀意愿,方便計(jì)算,避免一個(gè)方向的配筋過大,另一個(gè)方向僅僅按照構(gòu)造配筋的情況出現(xiàn)。當(dāng)板承受線荷載時(shí)對彎矩的計(jì)算。在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,一般都會(huì)講一些非承重隔墻設(shè)置在樓板上,因此,在設(shè)計(jì)大樓板時(shí)就會(huì)將該部分的線荷載換算成為等效的均布荷載之后,再對板的配筋加以計(jì)算。但是在設(shè)計(jì)中,要注意避免出現(xiàn)將隔墻綜合再除以板總面積這種情況。
雙向板有效高度取值相對偏大。在兩個(gè)方向上,雙向板都會(huì)有彎矩產(chǎn)生,所以,雙向板跨當(dāng)中的正彎矩鋼筋都是縱橫疊放的。其中,短跨方向的跨中鋼筋應(yīng)當(dāng)放置于下部位置,長跨方向的跨中鋼筋就應(yīng)當(dāng)放置在短跨鋼筋的上部,在計(jì)算時(shí)也需要應(yīng)用兩個(gè)方向上的有效高度,一般來說,短向方向的有效高度都要比長向方向的大。在設(shè)計(jì)中,要注意避免設(shè)計(jì)人員沒有充分認(rèn)識(shí)到板的受力或是圖省事的情況出現(xiàn),避免為結(jié)構(gòu)構(gòu)件埋下質(zhì)量隱患。
3.3 柱
一般來說,在6度抗震設(shè)防區(qū)常常會(huì)出現(xiàn)承重柱截面高度設(shè)計(jì)過小的情況。很多房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員誤以為6度設(shè)防區(qū)域就不用考慮設(shè)防,為了方便受力分析,設(shè)計(jì)人員估計(jì)將柱子截面高度設(shè)計(jì)的過小,這樣能夠增大梁柱的線剛度比,在計(jì)算簡圖中將梁柱節(jié)點(diǎn)簡化為鉸支,將梁簡化成為鉸支梁,梁柱也按照軸心受壓來進(jìn)行計(jì)算,雖然這樣對于接受受力分析很簡單,但是卻忽視了這樣會(huì)給房屋結(jié)構(gòu)埋下質(zhì)量隱患,這主要是因?yàn)楹雎粤肆褐g的剛結(jié)作用,也就是將柱對梁的約束彎矩忽略了,再加上柱截面配筋一般都不會(huì)很大,一旦結(jié)構(gòu)受力,柱頂抗彎剛度必定就會(huì)存在不足的情況,這樣在梁底附近的柱子就會(huì)出現(xiàn)一條又一條的水平裂縫,從而有塑性鉸的形成。
4 目前高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的問題與策略
4.1 建筑物超高問題
高層建筑物最明顯的特征就是樓層多,建筑物本身高。但是,隨著建筑物高度的不斷加大,在抗震性能和建筑質(zhì)量方面都面臨著更嚴(yán)峻的問題。出于高層建筑抗震性能的較高需要,建筑規(guī)范對建筑物的高度作出了嚴(yán)格的規(guī)定,在高度設(shè)計(jì)方面要確保滿足抗震的實(shí)際需要。在目前的高層建筑市場中,仍然存在著嚴(yán)重的超高問題。針對建筑物的超高問題,建筑規(guī)范逐漸將限制的高度設(shè)為A級(jí)高度,還在一定程度上細(xì)化了高度規(guī)則,增加了B級(jí)高度。這種較為明細(xì)化的建筑物高度規(guī)范使得高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方法和措施有了一定的改進(jìn)。
4.2 短肢剪力墻設(shè)置問題
在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中,需要重視短肢剪力墻設(shè)置問題。在我國新的建筑規(guī)范中,明確規(guī)定了短肢剪力墻的定義,也對短肢剪力墻的使用作出了相關(guān)限制。短肢剪力墻是指建筑物墻肢截面的高度比和厚度比在5~8的墻,根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)和相關(guān)數(shù)據(jù),高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)該盡量使用短肢剪力墻。
5 結(jié) 語
在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,只有嚴(yán)格按照規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)與構(gòu)造要求,才能夠避免設(shè)計(jì)出現(xiàn)質(zhì)量隱患,才能促進(jìn)房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更加趨于完善。
參考文獻(xiàn)
[1]張磊.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中常見問題探討[J].中國城市經(jīng)濟(jì),2011(24).
篇10
關(guān)鍵詞:房屋建筑;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);問題;對策
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是建筑結(jié)構(gòu)施工基礎(chǔ)工作,好的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作對于保證房屋建筑施工的質(zhì)量作用不可小覷,因此房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作需要設(shè)計(jì)人員的認(rèn)真對待。隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展,人們越來多地表示出對房屋建筑質(zhì)量和生活質(zhì)量的關(guān)注,而房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對于建筑施工的影響也表現(xiàn)在了房屋質(zhì)量中,所以我們必須對目前我國房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)存在的問題進(jìn)行分析并提出行之有效的處理辦法,最大程度地保證房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性和科學(xué)性,以便更好地推動(dòng)我國房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的發(fā)展。
1、房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的常見問題
1.1、房屋建筑設(shè)計(jì)重視及履行度不足
由于房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)具有先導(dǎo)性和指導(dǎo)性,所以在很大程度上,房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)影響著甚至可以說決定了房屋建筑的質(zhì)量,所以房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要性不言而喻,我們應(yīng)該充分重視起來。但是參照目前我國房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀和發(fā)展情況來看,并沒有達(dá)到對設(shè)計(jì)應(yīng)有的重視程度,還存在不少的問題。受傳統(tǒng)觀念的影響,我國建筑行業(yè)更加注重施工人員的經(jīng)驗(yàn),對真正的設(shè)計(jì)理念反而不夠重視,通常并沒有一個(gè)真正的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),施工中才會(huì)依靠工作人員的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行策劃開工。這樣做的風(fēng)險(xiǎn)是非常大的,不僅增加了施工過程中出現(xiàn)安全事故的幾率,還會(huì)嚴(yán)重影響建筑工程的質(zhì)量,對建筑風(fēng)格的把握和實(shí)施會(huì)出現(xiàn)偏差,導(dǎo)致無法完成原有的風(fēng)格計(jì)劃。另外,在房屋建筑施工中,設(shè)計(jì)圖紙的重要是不容忽視的,但是目前行業(yè)中有些企業(yè)并未做到真正意義上對設(shè)計(jì)圖紙的重視,往往只是為了應(yīng)付相關(guān)單位檢查臨時(shí)制作的,起不到真正的作用。
1.2、房屋地基基礎(chǔ)問題
房屋建筑作為承載人們生活起居的載體,必須具有安全性與和合理性,才能保障人們的生命財(cái)產(chǎn)安全,而安全性與合理性則需要房屋建筑地基基礎(chǔ)的科學(xué)性和實(shí)用性來實(shí)現(xiàn)。另外需要我們對施工區(qū)域的地質(zhì)條件進(jìn)行仔細(xì)勘察,但是由于房屋建筑行業(yè)大環(huán)境的影響,企業(yè)為了減少工程的預(yù)算與支出,往往會(huì)省略或者簡化地基勘察的某些步驟,對勘察的布置也無法達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求。這就造成建筑地基地質(zhì)勘察結(jié)果與實(shí)際情況嚴(yán)重不符的問題。無法對選擇建筑地基基礎(chǔ)提供依據(jù),嚴(yán)重影響房屋建筑質(zhì)量和施工進(jìn)度。
1.3、結(jié)構(gòu)縫設(shè)置不合理
我國幅員遼闊,地理位置跨度非常大。這就注定我們在房屋建筑施工中會(huì)碰到自然條件迥異、氣候差異大的現(xiàn)象,每個(gè)地方都有自己獨(dú)特的自然條件,這就對我們的施工提出了嚴(yán)峻的考驗(yàn)。而我國大部分地區(qū)四季分明,氣候的冷熱和自然環(huán)境的急速變換都會(huì)對建筑造成一定程度上的影響,因此結(jié)構(gòu)縫無論是在房屋建筑設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)還是在房屋建筑施工環(huán)節(jié)都是一大技術(shù)難題,所以,我們應(yīng)該充分考慮到房屋結(jié)構(gòu)縫在房屋設(shè)計(jì)和施工階段中會(huì)遇到的問題。
2、房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的問題對策
2.1、房屋建筑施工前進(jìn)行嚴(yán)密的房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
各建筑企業(yè)首先應(yīng)當(dāng)高度的重視房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),不僅是因?yàn)榉课萁ㄖY(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可以指導(dǎo)建筑施工,更重要的是會(huì)直接影響到建筑質(zhì)量,所以應(yīng)該針對建筑實(shí)地情況,成立專門的房屋建筑設(shè)計(jì)隊(duì)伍應(yīng)用其較高專業(yè)水準(zhǔn)對建筑圖紙?jiān)O(shè)計(jì)提前進(jìn)行周密計(jì)劃和實(shí)施。因?yàn)槲覈刭|(zhì)條件的復(fù)雜性,在這之前,施工團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)該充分調(diào)查和了解建筑當(dāng)?shù)氐淖匀画h(huán)境及氣候條件,并且要及時(shí)關(guān)注了解當(dāng)?shù)氐牡匦渭暗孛埠涂赡艿牡刭|(zhì)災(zāi)害,重點(diǎn)防范經(jīng)常發(fā)生的地質(zhì)災(zāi)害,并在建筑圖紙?jiān)O(shè)計(jì)中加以體現(xiàn)。另外,為了確保房屋建設(shè)施工有條不紊的開展,建筑企業(yè)一定要保證房屋建筑圖紙?jiān)O(shè)計(jì)隊(duì)伍嚴(yán)密性、精確性和合理性。
2.2、合理設(shè)計(jì)建筑受力性能
在建筑工程中,地基在一定程度上決定了建筑的質(zhì)量與使用壽命,所以在建筑物設(shè)計(jì)與施工的初期階段,建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員要對建筑環(huán)境進(jìn)行全面的考察與研究,實(shí)地調(diào)查分析建筑壞境的氣候、水文、地質(zhì)情況。地基承載著建筑的全部重量,因而其中最為關(guān)鍵的是考核建筑承載重量的數(shù)據(jù)信息。對建筑受力性能進(jìn)行全面的分析與研究,是企業(yè)必須進(jìn)行的先期工作,這樣才能規(guī)定建筑的承載重量,進(jìn)而推動(dòng)建筑工程的施工。
2.3、重視結(jié)構(gòu)縫設(shè)計(jì)問題
因?yàn)槲覈牡乩須夂虻仍?,結(jié)構(gòu)縫是成為建筑領(lǐng)域的一大技術(shù)難題,也是其中最不能被忽略的問題。因此,建筑企業(yè)一定要重視結(jié)構(gòu)縫問題,若因?yàn)榕侣闊┗蛘叱杀締栴}對結(jié)構(gòu)縫問題采取忽略的態(tài)度,就可能導(dǎo)致建筑的坍塌。因此,房屋建筑設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)在房屋建設(shè)設(shè)計(jì)階段,就實(shí)地深入到建筑環(huán)境,科學(xué)合理的評估當(dāng)?shù)氐牡匦蔚孛病⒆匀画h(huán)境和氣候條件。在實(shí)地調(diào)查分析之后請現(xiàn)場施工人員對施工進(jìn)行合理的反饋和計(jì)劃,并最終確定適合該特定建筑項(xiàng)目的結(jié)構(gòu)縫處理方法,確保房屋質(zhì)量及使用安全。
3、結(jié)語
總之,建筑作為人們生活工作的承載體必不可少,而在我國現(xiàn)代化城市化進(jìn)程加快的今天,建筑行業(yè)的發(fā)展不斷地走向新的高峰,處于對建筑質(zhì)量及性能的考慮,為保障人民生命財(cái)產(chǎn)安全和地方經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,建筑企業(yè)應(yīng)該從房屋建筑的初級(jí)籌備階段就進(jìn)行周密詳細(xì)的計(jì)劃,同時(shí)不斷革新不斷改進(jìn),確保建筑施工的安全進(jìn)行促進(jìn)建筑行業(yè)的發(fā)展。
作者:楊麗娜 單位:沈陽思宇建筑設(shè)計(jì)有限公司
參考文獻(xiàn):
[1]趙軍.房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中常見問題分析[J].門窗,2016,02:83-84.
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