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房屋主体结构设计大全11篇

时间:2023-08-04 17:00:30

房屋主体结构设计

房屋主体结构设计篇(1)

在社会持续发展和生活质量不断提升的背景下,人们对房屋建筑的要求正在从实用性转化为安全性和功能性,这给房屋设计提出了更高的要求,如何开展房屋结构设计工作,如何更好地控制和管理房屋结构设计工作成为当务之急。当前建筑结构设计优化方法成为行业验证和优化房屋结构设计的主要方法,有了建筑结构设计优化方法作为基础,房屋结构设计工作的经济性和功能性就有了保障,以建筑结构设计优化方法的应用为平台,房屋结构在安全、实用等环节就有了根本的保证。所以,在房屋结构设计工作中应该推行建筑结构设计优化方法的应用,从房屋结构的前期设计、细部结构设计、基础结构设计等重点环节出发,更好地发挥建筑结构设计优化方法的优势,建立起房屋结构的验证、计算和控制新体系。

1 建筑结构设计优化方法的概述

建筑结构设计优化方法是从理论上和经验上对建筑结构设计进行优化,以建筑结构设计优化的方法进行建筑结构的分析和认知,使建筑工程结构得到总体的优化,是建筑设计以及建筑工程分部得到结构优化和设计完善。对于建筑结构设计优化方法行业应该采取重视的态度,要控制建筑结构设计的重点环节,例如:应该尽量缩小质量中心和刚度中心的差异以及建筑的平面结构尽量对称与规则,合格的建筑结构设计必须满足这些基本的要求,这样的建筑结构设计意图才能够通过优化的评定。此外,建筑结构设计优化方法要求在水平荷载作用下建筑物不会产生很大的扭转效应。必须在满足建筑相应的功能条件下,在竖直方向布置尽量让竖直方向的相应的承重构件上下贯通。在结构设计中,为了减少结构设计与分析上的难度以及经济性,我们应该尽量避免使用转换层结构。对竖直方向的刚度也有着相应的要求,要求刚度的变化必须是渐变的而不是突变的,否则在刚度 突变 的地 方会出 现严 重的 应力 集中,这不利于建筑结构抵抗水平方向的动力载荷作用。

2 建筑结构设计优化方法的重要价值

对建筑结构的设计进行必要的优化,在对于房屋结构相关的设计中的应用意义重大,不仅能够满足了建筑的实用与美观,而且还可以有效地对工程造价进行控制。对于建筑商来说,其当然希望用最少的投资,而获得最大的收益,然而又必须对建筑结构的科学性、可靠性以及安全性做出保证,这必然要求对结构设计进行优化。结构设计优化和传统房屋结构设计进行比较我们可以发现:运用设计优化的技术能够降低建筑的工程造价(6%~35%)。结构设计优化技术能够使得建筑结构内部的每个单元都得到最佳的协调,并可以对材料的性能进行最合理的利用。这样不仅能够保证相关规定的安全系数,还能够实现对建筑结构设计的经济性与实用性。

3 房屋结构设计中应用建筑结构设计优化方法的要点

建筑结构设计优化方法具有实践性和应用性的特点,在房屋结构设计中建筑结构设计优化方法的应用主要集中在如下一些主要环节。

3 . 1 前期设计环节建筑结构设计优化方法的应用

房屋设计前期应该注意应用建筑结构设计优化方法,以此来控制房屋的结构,并做到对设计工程造价的优化。在房屋设计前期,方案、规划和计划处于初始阶段,全面应用建筑结构设计优化方法可以显示出房屋结构设计中结构的忽略部分,可以使隐蔽的风险和隐患得以暴露,这有利于优化房屋结构的设计形式,也有利于更高设计方案和计划,取得经济、效率、效益等多方面的效果和收获。

3 . 2 房屋细部结构设计环节建筑结构设计优化方法的应用

房屋细部结构决定着房屋整体结构的质量与稳定性,在房屋结构设计时期由于没有具体的实物和真实的数据,很容易在房屋细部结构计算中产生误差,在各种不确定因素的影响下,导致房屋细部结构设计出现重大的偏差,不但容易造成房屋细部结构设计问题,而且也给房屋整体结构带来风险。因此,应该利用建筑结构设计优化方法对房屋细部结构展开全面地控制,使房屋细部结构设计得到不断优化,最终形成最佳的房屋细部结构设计效果,避免细部开裂、错位、断裂等问题的出现,全面提升房屋细部结构设计的安全性、经济性。

3 . 3 房屋基础结构设计环节建筑结构设计优化方法的应用

房屋基础结构直接关系到房屋结构的整体功能和稳定,因此在基础结构设计环节中要全面应用建筑结构设计优化方法,对地基地质、桩基类型、基础结构等方面的设计进行全面地控制,合理确定桩基工程的形式,把握桩身长度和直径,优化基础结构的方案,确定基础结构、施工技术和资金投入的平衡点,在全面进行建筑结构设计优化的基础上,提升和保证房屋整体结构强度、结构稳定性。

4 结语

房屋结构是决定房屋建设质量、房屋工程性能的基础性参数,对房屋结构设计工作展 开全 面优 化是设 计工 作的 基本 要求,同时也是工程领域的重要工作。采用建筑结构设计优化的方法针对房屋结构进行演算、重构和优化,是建筑结构设计优化方法应用的主要方面,应该重视建筑结构设计优化方法的使用,建立建筑结构设计优化工作的体系,构建建筑结构设计优化方法应用的结构,全面提升房屋结构的强度与性能,做到对房屋结构设计工作的有效加强。

参考文献:

[1]佟月强,郝明.试论结构设计优化技术及在房屋结构设计中的应用[J].科技与企业,2012(8).

[2]孙有果.结构设计优化技术在房屋结构设计中的具体应用探讨[J].科技致富向导,2011(26).

[3] 郑智 ,乐肖军.结构设计优化设计技术与其在房屋结构设计中的应用[J].中国新技术新产品,2011(4).

[4]叶少有,尹国.基于线性规划的结构设计优化[J].合肥工业大学学报:自然科学版,2006(1).

[5]佟月强,郝明.试论结构设计优化技术及在房屋结构设计中的应用[J].科技与企业,2012(8)

房屋主体结构设计篇(2)

房屋建筑结构优化设计指的是在满足用户以及建筑使用功能的前提下,选用经济最为合理的设计方案,完成建筑结构设计工作,该过程就是我们常说的优化设计过程。通常,优化设计过程主要是对建筑结构选型、建筑结构受力以及建筑结构布置等相关内容进行分析和优化。

一般情况下,我们将分析和优化的设计工作分为以整体为设计对象和以分部结构为设计对象两部分,其中以房屋建筑的分部结构为设计对象又可以继续进行划分,将其分为下部基础部分、中部主体部分、上部屋盖部分等优化设计内容。

2、结构设计优化技术的作用及其注意事项

2. 1房屋结构设计优化技术的作用

在房屋建筑结构设计中的应用优化技术主要有以下两方而的作用:第一,降低了工程造价。在房屋建筑结构设计的过程中,建筑整体质量是设计人员优先考虑的问题,基于良好基础下,才能采取相关措施,降低总体工程造价。根据相关数据结果显示,在房屋建筑结构设计中应用结构设计优化技术,不仅明显的降低了房屋建筑的施工成本,还保障了建筑项目工程的整体性能,从而有效的确保了企业的经济效益。第二,保证建筑结构的安全性。在进行房屋建筑设计过程中,为了有效的提升建筑结构的整体质量,通过对原有设计方案的优化,不仅能够及时修正设计中的不足与缺陷,提升建筑结构安全,还能有效的规避结构受力不合理等现象的发生。根据相关数据结果显示,在房屋建筑结构设计中应用结构设计优化技术,能够有效的保证建筑结构的整体性、安全性。

2. 2结构设计优化技术应用时的注意事项

 (1)重视对工程项目的前期参与。因房屋建筑设计方案的质量对房屋的安全性、实用性、经济性等具有直接影响,因此房屋建筑项目的核心阶段就是设计阶段。我们要想加强相关项目设计的优化技术,首先需要做的就是重视对工程项目的前期参与,即根据设计结果以及优化建议,积极投入到房屋建筑结构的设计当中,确保前期能很好地体现出房屋结构优化设计思想与理念。

(2)重视对内部结构的优化设计。在房屋建筑结构设计的过程中,不仅要考虑建筑的整体性能优化,还要考虑建筑内部结构的优化统筹,即将“优化设计”的思想落实到各项环节当中。

(3 )重视与计算机等新型技术的融合。在当下信息技术快速发展的现代,计算机技术与优化技术的有机融合是未来房屋建筑工程项目发展的主流趋势。针对不同建筑工程优化技术的应用实况,计算机技术主要应用在工程数据分析与工程建模上,即通过分析工程参数,构建建筑模式,帮助设计人员及时了解相关信息,有助于更好地控制建筑结构的整体性、安全性、稳定性。

3房屋建筑结构设计与经济的关系

当前我国房屋建筑结构设计与经济的关系,主要体现在如下几个方面:

第一,结构的层数与用地而积之间的关系,即我们在进行优化设计时,需要协调好两者之间的关系。

第二,结构的体型设计与经济之间的关系,即从相关实践经验中我们发现,要想降低房屋建筑的施工成本,我们一般采用方形或圆形的平而形状。

第三,结构设计与建筑设备之间的经济关系。

第四,结构的分部结构与建筑物层数间的关系。

4优化技术在房屋建筑结构设计中的应用分析

4. 1建筑结构设计优化

房屋建筑结构设计的主要目的就是为了保证房屋建筑的安全性与实用性,而进行对结构设计进行优化处理主要是为了在基本性能之上增加建筑的美观性、科学性、经济性。对于优化技术而言,其处理措施必须基于原有的建筑设计之上,采取多种技术于段,保障施工质量与施工进度。

当前,优化技术思想在房屋建筑结构设计中的应用主要表现为:

第一,在参数变量的选取上,设计人员为保障设计方案的科学性与合理性,通常会选取人量的相关参数,以此作为变量,增加了工作难度,若通过优化分析,能快速找到目标点展开设计,减少了相关工序,降低了工程成本。

第二,在函数的优化设计中,设计人员通常在众多相似的函数中获取目标函数。

第三,为保障房屋结构的稳定性与耐久性,我们会衡量多项施工条件,保障相关技术规范,实现优化设计。

4. 2在钢结构中的应用

当前房屋建筑设计过程中,不同的建材对结构的整体性能影响也不尽相同。当前我们以钢结构为例,在优化应用的环节中,我们从以下儿方而进行思考:钢结构与其他建材相比,应用优势有哪些;在应用过程中涉及多少关键技术:在本项工程项目中存在多少可优化的项目;借助电子信息技术,深入探讨优化技术的可行性,并生成三维立体模型;在进行模型分析时,要判断相关的技术标准在施工中的应用效果等等。

4. 3房屋基础地基优化设计

当前,房屋结构建筑设计过程中最重要的就是地基的设计,因此为了保证房屋建筑整体的优化设计我们首先要保证地基结构的优化设计。近年来,随着我国建筑行业的不断发展,社会主义市场经济管理体系对地基的具体标准也提出了新的要求,为保障房屋建筑满足客户的使用功能,我们必须依据建筑物的实际情况,进行实地勘测与合理化制定。除此之外,优化设计过程中还要遵循“节省造价”的原则,通过对比,选取最佳设计方案。

房屋主体结构设计篇(3)

1 房屋结构设计技术的内涵及优化意义

房屋建筑结构的设计可以提高建筑物的整体效果,在相互协调之间可以感受到空间的效果,从而实现优化设计的效果,达到设计的最终目的。在建筑结构的设计中,可以增家房屋的经济性、安全性、舒适性和美观性。所以房屋设计优化技术的应用可以最终达到“物美价廉”的效果,能够减少建筑结构的投资,保证建筑物的整体质量,从中获得最大的收益。在我国当前的房屋建设中,房屋的结构还存在一定的不合理性,所以设计人员还应该不断提升自身的专业素质和设计水平,同时还应该用有限空间资源进行结构设计,提高房屋建筑结构质量,促进我国资源的最大化利用,进而提升我国房屋的建筑水平,实现我国经济的快速发展,人民生活水平的进一步提升。

房屋结构设计中采用优化设计技术可以降低房屋的工程造价。在进行优化的过程中能够科学的应用材料的性能,实现材料的应用,从而协调好内部的环境。尤其是随着我国城市的发展,高层建筑物的出现,使得建筑墙体的面积好柱体的体积增加,导致结构自重增大,同时其他材料的应用都会相应的增加。但是如果采用结构的优化技术,设计人员在进行设计时会降低层高,这样能够提高建筑抗震能力,缩短两建筑之间的日照距离,间接的就节约了建筑用地。如果在同样的建筑面积中进行房屋的建设,不同的平面形状对材料的使用量也会不同。比如选择圆形或者正方形时,建筑的外墙长度就会越小,装修使用的材料也会大大减少,进而达到设计的目的。

2 房屋结构设计中优化设计技术

2.1 房屋地基问题

在进行房屋结构的优化过程中,一般技术设计人员过于重视房屋的外形以及整体结构的质量,从而忽视了对地基质量的关注,最后影响到整个建筑的结构。主要表现为,设计人员在进行房屋结构的设计过程中,对于地基较软的房屋来说,设计人员没有给予足够的认识,导致房屋的地基不稳,进而影响到房屋结构的安全性。如果设计人员只是根据个人经验使用砂层来提高地基的承载力,而对它的宽度以及厚度没有进行设计,可能会导致资源的浪费。所以在对房屋建筑结构进行优化设计时,设计人员还应该注重房屋地基问题,完善整个房屋建筑结构的资料,详细勘探相应的地质状况,进而做出比较科学合理的优化设计方案,提高整个建筑地基的质量。

2.2 建筑承重力问题

在一般的房屋结构的设计中,房屋结构的承重力设计主要是通过楼板来进行的,在进行相应的建设时会将那些没有承重力的墙体安放在楼板山。随后还将这些计算到同等效果的荷载力范围内,同样在进行楼板的配筋时也会应用相同数据进行计算。有时设计人员还会将立砖斜砌隔墙顶位置,最终导致楼板的顶层出现相应的裂缝问题。所以在对承重力进行设计时要充分考虑房屋的承载力,掌握准确的数据,提高设计的质量水平。

2.3 房屋构造柱问题

房屋构造柱的质量问题将会影响到房屋的整体承载力以及房屋的结构,所以在进行相应的设计时设计人员要格外注意。一般情况下构造能够设计为单一的受力柱,它的横截面积以及配筋需要达到规范砼的规格要求。如果构筑体被当做承重的主体时,这样就会造成构筑体的受力提前,进而会限制构筑体对房屋结构拉束功能,对整个房屋建筑结构产生不良的影响。除此之外,如果构造出充当承重柱,柱底部就会导致抗压力的超负荷,最终会出现裂缝,进而会影响建筑整体结构的安全性。所以在实际的设计过程中处于承重梁下的柱体的承重力应该要达到相关的标准,这样才能够保证承重的重量,提高建筑的整体结构性能,达到设计的要求,保证建筑结构优化设计。

3 结构设计优化技术的应用

3.1 概念性设计理念

所谓的概念性设计理念就是指在一些不能够使用具体数据进行建筑施工时采用的一种房屋建筑优化设计的方法。在这样的理念指导下,可以对相同的房屋结构建筑方案,采用不同的建筑结构设计。同时在确定好相应的房屋结构后,还可以对荷载相同的房屋进行不同的优化设计分析。这样的分析需要结合房屋的具体状况,进而保证设计的质量。在设计的过程中设计施工所要用到的数据参数和材料具有不确定性,所以导致设计的细节上会存在不同。而在这样的情况下,无法实现计算机的计算,所以采用概念性设计理念能够更好的达到设计的效果,实现设计目的。

3.2 提高结构设计初期计划方案质量

房屋结构设计初期的计划方案质量将会直接影响到施工建筑的成本,所以在进行设计时首先应该要提高初期方案计划制定时房屋设计人员的积极参与性,考虑到房屋结构优化的科学性,提高设计人员的创新能力,加大创新设计改革,最终提高创新设计的质量。但是在实际的设计过程中,一般对结构设计初期人员的参与意识不强,这样就会加大房屋结构优化技术的难度,进而会降低设计的质量水平,增加相应的建筑投资。所以在进行房屋建筑结构的优化设计时,应该要依据房屋的结构来进行优化方案的设计和选择,减少不必要的投资,进而能够节省更多的资金,实现经济和社会效益。

3.3 房屋抗震优化方案

在进行房屋结构的设计时,不仅要保证房屋的美观性和经济性,最重要的是要保证它的安全性,这样才能够保证人民的生命财产安全。我国作为一个多地震的国家,所以在进行房屋结构的设计时应该要充分考虑到房屋的抗震能力和抗震水平,提高房屋结构的稳定性。一般情况下,地震对建筑物的损害程度较大,设计人员在进行设计时要保证建筑的均匀刚度。例如。可以进行对称的设计以及延性的结构设计等。这样的设计可以提高房屋结构的脆性防御力,进一步减小地震对房屋的破坏。除此之外,在进行房屋的抗震设计时,还应该要考虑钢筋的使用情况,对钢筋进行不同的分类,在结合相关的设计理念,在减少钢筋材料的使用时还能够保证建筑的质量水平。同时设计人员也哟对现浇板的规格进行规范,一般情况下,现浇板的拐角容易出现裂缝现象,所以设计人员可以采用矩形的现浇板来降低这一现象的发生率,提高建筑结构的整体性能,保证建筑质量。

4 总结

总之,在房屋结构设计中优化设计必不可少,它可以促进我房屋建筑更好的发展前景。所以说房屋结构优化设计能够保证房屋的质量,同时还能够提高房屋空间的利用率。在这样的结构环境中生活,能够让人感到舒心,从而提高生人民的生活水平,不断满足当前人们房屋居住环境的需求,同时也能够保证我国建筑事业的进步。

房屋主体结构设计篇(4)

随着近年来社会的迅速发展,土地制度也在不断健全与完善,伴随着土地资源需求量的增多,为缓解土地资源紧张的局势,其土地价格也在迅速上涨。此种资源背景不仅给房产开发工作带来了一定的压力,同样也在一定程度上影响了建筑成本的控制。当前,人们对房屋建筑设计的要求也越来越高,建筑产品的质量成为了大多数社会群体广泛关注的问题。房屋结构设计的主要设计理念是在保障房屋实用性、安全性、经济、美观的前提下,来达到空间的最优配置,实现资源的最佳利用。以下主要介绍建筑结构优化设计的方法及其在房屋结构设计中的应用。

1建筑结构设计优化在房屋结构设计中的具体应用方法

一个集功能与审美一体化的成功建筑必须是将结构设计与外观设计相结合的产物。其中建筑结构设计则是设计工作中的重中之重,建筑结构优化设计主要包括房屋的基础结构的优化设计、房屋顶盖系统的优化系统、房屋周围护栏方面的方案优化设计及其他结构细节部分的优化设计。在对房屋结构进行优化设计时,首先需要从房屋建筑的实际情况出发,从整体效应方面去考虑,在确保设计满足功能性要求后,对平面布置的规模进行设置,将建筑质量中心与其刚度之间的差距缩小,均衡力度的承载方向。以下主要简单地介绍建筑结构设计优化的模型及其具体的优化计算方案。

1.1设计模型

建筑结构优化设计的模型建设主要是将影响结构最优设计的具体参数发掘出来,并将相关变量的参数提炼出来,建立出初步设计的函数模型。并将其通过合理性的计算方案,规划出最佳的设计方案。建筑结构优化设计的模型建立第一步,首先需要选择选择影响整体设计的主要因素作为设计变量,将影响并不大的变量作为预定参数,从整体上减少设计程序的工作冗余。其次,将预定参数中建筑切面的尺寸及涉及到其截面积的相关数据函数表示出来,以控制总费用成本为目的。

1.2优化计算方案

建筑结构优化方法主要是一种根植于可靠度的房屋结构设计方案。其中变量较多,各类数据比较复杂。一般而言,在规划计算方案时常习惯将限制性的问题转化为无限定性的问题。在房屋结构设计中的优化计算方案一般可以采取拉氏乘子法、Powell算法等。

2建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的实际应用

将建筑结构优化设计方法应用于房屋结构设计中,不仅能够降低工程投入成本,同样可以做到使房屋结构设计达到最优配置,体现巨大的经济效益与社会效应。通常来说,建筑结构设计优化方法一般应用于房屋结构设计的前期设计环节、结构内部抗震设计、旧房屋的整体改造等方面。

2.1前期设计环节

房屋结构的前期设计环节是影响房屋经济性设计的重要方面,它会对项目的总投资资金造成影响。当前,在房屋设计方面存在的普遍的问题便是在前期环节并没有将建筑结构优化设计的方法应用其中,在设计前期并没有考虑到结构设计的科学性与合理性,甚至部分情况下,会对房屋结构设计造成负面影响。因此,必须在前期设计环节将建筑结构优化设计方法应用其中,选择较为合理、可行的结构形式,策划合理的设计方案,在设计初始时期保障设计的合理性,为整体设计创造较好的开端。

2.2抗震概念设计

在房屋结构设计中,建筑结构设计优化方法主要应用于无具体数据参数指标的抗震设计情况。将抗震设防烈度作为设计案例,正是由于其发生具有较大的不确定性,实际计算情况通常会与预定设计情况产生差异,因此需要采取结构优化设计中的概念设计方案。将以往的数据作为辅助考察依据,在具体设计过程中,将建筑结构优化设计方法灵活运用于设计中,以期达到最佳设计值。另外,在保障宏观设计满足要求的同时还需要注重结构细节的设计。将房屋结构设计细节中现浇板的选用作为具体设计要求,若其异形板在拐角末端较易产生断裂情况,设计时则需要考虑钢筋选择的范围,在投入成本相当的情况下,选用极限拉力较强、能够满足塑性要求的钢筋材料。若现行规划的现浇板所选用的材质是在受力方面有较强功能的,此时为保障塑性要求,则可选择冷轧带肋式的钢筋材料。保障在内部结构设计时,现浇板外部里面的配置钢筋材料能够满足结构优化的具体条件,不仅能够为建筑安全设计提供保障,同样也可以达到经济性控制的目的。

2.3房屋基础地基优化设计

房屋地基作为其结构设计的关键,为达到优化设计的目的,首先需要确保其地基结构设计的最优规划。随着建筑行业的飞速发展,房屋地基设计也正根据其建筑成品的功能、具体形态不同,其对地基的具体标准要求也存在着强弱差异,基于房屋基础地基设计更需要从其实际情况出发,设定好地基实际勘测计划,在结构优化设计时,秉承节省工程造价的原则,若地基设计主要以地桩为基础,则需要根据实际受力情况,对不同材质的地桩进行考察,选择最佳的设计方案。

2.4选择节能指标较高的结构设计类型

将建筑结构设计方案应用于房屋结构设计中主要是为了在降低工程造价的基础上,提升房屋建成后的整体效益。因此,需要选择节能指标较高的结构设计类型。常规设计中主要有三种房屋结构形式,分别为短肢剪力墙结构、框架结构及框架与剪力墙融合的结构模型。第一种结构设计的抗震性能较高,且并不需要较多材料的选用,第二中结构设计由于其柱截面较大会影响房屋内部家具的布置,而第三种结构综合适应能力较强,抗震效果好,且抗测力效果较为明显。三种结构类型均有其自身存在的优缺点,在选择最优设计方案时同时需要从房屋实际需求出发,将造价与后期效益均纳入考虑的范畴,据实际情况选择最佳设计方案。

结束语

总之,将建筑结构优化方法应用于房屋结构设计中,主要是为了达到降低工程总造价、提高建筑结构的经济性的目的。在房屋结构设计中,选择最为合理、科学的建筑材料,在前期设计、概念设计、下部地基基础设计中应用最优设计方法,不仅能够使建筑物实现审美价值与功能性的统一,同时能够从整体上节省房屋工程建造成本,实现良好的经济、社会效益,较好地迎合了当前科学发展观、可持续发展理念的要求。

参考文献

[1]郑智,乐肖军.结构设计优化设计技术与其在房屋结构设计中的应用[J].中国新技术新产品,2011(02).

[2]孙有果.结构设计优化技术在房屋结构设计中的具体应用探讨[J].科技致富导向,2011(08).

房屋主体结构设计篇(5)

1房屋建筑结构的抗震设计的意义

随着生活条件越来越好,人们对于房屋的要求不再仅仅是能够居住,还增加了对房屋安全稳定及美观的要求。无疑地震的危害极大,能瞬间摧毁抗震能力弱的建筑物。如果房屋建筑结构抗震性能不强,就极易在地震中对人们生命财产安全造成威胁。著名的唐山大地震和汶川地震都是发生于我国境内的,级别较高的地震,都对我国人民造成了巨大伤害,对国民经济造成了极大损害。而由于目前我国有关地震活动的监测水平有限,不能准确预测地震的发生,也就无法对于地震灾害进行预防。面对这种情况,最适宜的做法就是加强房屋建筑结构的抗震设计,提高房屋结构的抗震性能,最大限度的保证人们在地震中减少因房屋建筑结构破坏而造成的人员伤亡和财产损失。

2抗震设计在结构设计中的运用

2.1提高房屋建筑结构的抗震性能

提高房屋建筑结构的抗震性能,尽量减少因房屋建筑结构抗震性能差而在地震中遭受损坏。在结构工程师进行房屋建筑结构设计时,首先应注重地基的作用。房屋建筑是以地基为基础的,在地基上进行建设施工的,其抗震性能在很大程度上影响着整个房屋建筑的抗震性;其次,要注意房屋整体结构的抗震性。规则对称的建筑结构能有效提高房屋结构的抗震性能,以减少地震对于房屋建筑结构的不利影响。同时还应注意在房屋建筑结构上的一些抗震构造设计问题,处理好这些抗震构造设计工作,可以有效增加房屋建筑的抗震性能。

2.2降低地震作用对建筑结构的影响

在房屋建筑结构设计完成之后,可以从地震对房屋建筑的破坏规律进行反推,找出有效降低地震对房屋建筑结构造成威胁的方法。结构工程师经采用的方法是在房屋建筑的基础与主体中设计一个隔震层,起到缓冲作用。能够使房屋建筑在地震中,减少建筑内各部分的碰撞摩擦,减小因地震带来的房屋建筑晃动的幅度,从而减小地震作用影响。

2.3保证房屋建筑结构的刚度

建筑物保持其刚度是十分重要。只有保持其体形与构件之间的几何关系,结构的计算与分析理论才能有效。刚度是满足结构正常使用的基本要求,刚度不满足要求的结构在使用上是没有意义的,刚度概念贯穿结构设计工作全过程。结构刚度分为构件的刚度与结构整体刚度两大类:构件刚度主要是梁式构件对于荷载的变形反应;整体刚度则是结构在侧向力作用下的变形反应,是结构设计的关键问题,尤其是对于风、地震等特殊荷载的作用。随着建筑物高度的增加,侧向作用逐步成为主要影响因素,对于结构抗侧移刚度要求越来越高。结构的刚度分布最为重要的是均衡,避免刚度剧烈变化形成应力集中。建筑物局部可以设计成柔性结构以耗散地震的能量,但整体必须是满足刚度要求的;除有特殊要求外,垂直构件的刚度不宜小于水平构件的刚度。

3房屋建筑结构抗震设计措施

3.1房屋建筑场地的合理选择

由于地壳运动产生地震,房屋建筑会因受到地震影响而受到不同程度的破坏。由此可见,地质条件的优良程度是直接影响房屋建筑是否能抵抗地震灾害的重要因素。在进行房屋建筑位置的选择时一定要科学合理且慎重。在进行房屋建筑位置选择时应注意以下几个方面,首先,在选择合理建筑位置时,应将地质坚硬、地势开阔等有利于抗震的场地作为第一个考虑选项,选择这样地质条件较好的土地进行房屋建筑,可以有效缓解地震活动影响地基稳定,造成地基塌陷,继而发生房屋建筑坍塌的情况;其次,在进行位置选择时,应尽力避免地质松软、地势狭窄等不利于抗震的土地,如河岸地、山坡地等,否则在地震突发时,极易造成雪上加霜的局面,地质松软或地势狭窄的土地,一旦遇到地震等自然灾害,势必会在双重不利条件下导致房屋建筑倒塌,造成人员伤亡及财产损失等;再次,在进行房屋建筑选址时,应避开自然灾害并发区,诸如容易发生泥石流或者滑坡危险的地段,避免在遇到地震灾害时并发其他自然灾害,数灾并发,造成房屋建筑损坏严重,人员伤亡极大的严重后果。

3.2房屋结构的基础设计

基础是房屋结构设计的重要部分,影响着房屋结构的安全。因此,在设计房屋结构的基础时,必须从房屋结构的整体性以及房屋结构的抗震性等方面来综合考虑。房屋建筑的相同结构单元基础尽量在相同性质的地质上,相同结构单元应采用同一种基础形式,尽量避免在同一结构单元内部分采用天热地基,部分采用桩基础。当地基为软弱黏土,可液化土,新填土或严重不均匀土层时,加强基础整体性和刚性,以防止结构因地震引起的动态和永久的不均匀变形。

3.3选择合适的建筑结构体系

随着建筑高度的增加,侧向作用成为结构所抵御的主要作用,保证结构在侧向作用下的刚度,成为结构设计的重点。不同的材料使用,结构的高度不同;不同的结构构成,适用高度不同;不同的荷载状态,尤其是抗震状况,高度也不同。在较低楼房中,水平荷载处于次要地位,主要是以重力为代表的竖向荷载。结构的整体变形以剪切变形为主要特征,同时较低楼房的层数较少,重量较小,对结构材料的强度要求不高,制约的条件较少,因而在结构类型的选择上比较灵活,砖石砌体结构是低矮建筑的基本形式之一。高层建筑结构则不同,层数多,总重大,每个竖向构件所负担的重力荷载很大,且水平荷载在竖构件中引起较大的弯矩、水平剪力,结构的整体变形以弯曲变形为主要特征。为使竖构件的截面不致过大,要求结构材料具有较高的抗压、抗弯和抗剪强度。对于地震区的高层建筑结构,还要求结构材料具有足够的延性,这使得强度低、延性差的结构,在高层建筑中的应用受到很大限制。层数较多的高层建筑,采用钢筋混凝土结构,层数更多的特高层建筑房则以采用钢结构、混凝土——钢组合结构。

4结束语

总之,近年来地震灾害时有发生,为我国人民带来了难以磨灭的伤害,为国家经济带来了巨大损失。由于目前的地震监测技术还不成熟,不能有效预测地震的发生。因此,突发性的地震灾害,难以预防,这就要求结构工程师在进行房屋结构设计时,充分考虑结构抗震设计要求,提高房屋结构的抗震性能。

参考文献:

[1]贾昭.建筑结构抗震设计问题的研究[J].住宅与房地产,2016,(12):28+30.

房屋主体结构设计篇(6)

中图分类号: TU978 文献标识码: A 文章编号:

概况

某学校幼儿园设计于2004至2005年,竣工于2005年,总建筑面积为2948㎡。房屋采用混凝土框架结构体系,共3层。目前由于使用上的需要,拟进行加1层改建,加层面积约为800㎡。

房屋建筑、结构设计状况

房屋平面接近矩形,东西长约44.6m,南北长约26.9m,房屋主体结构为地上3层,局部为2层,建筑总高度为11.25m。原设计为幼儿园用房,房屋主要轴网尺寸为7.0×7.0m和5.6×7.0m,室内外高差为0.45m。房屋平面示意图见图1。

图1 房屋平面示意图

房屋采用现浇钢筋混凝土框架结构体系,抗震设防烈度为7度,梁、柱基本为矩形截面。基础采用钢筋混凝土柱下承台+预应力管桩桩基。混凝土标号:主体结构均为C30。具体设计状况如下:

钢筋混凝土柱:柱截面尺寸基本为450×450mm,纵向配筋单边为225+222、225+322和425,箍筋均采用10@100/200、8@100/200。

钢筋混凝土梁:框架主梁截面尺寸主要为350×800mm、350×600mm、300×650mm、300×600mm等,梁底纵向配筋为18~25,箍筋主要采用8@100/200(4)、10@100/200(4)和8@150(2)。

基础:采用钢筋混凝土柱下承台+预应力管桩桩基,预应力管桩砼强度等级C80,桩直径500mm,桩总长27m,持力层为⑤3-1层灰色粉质粘土夹粘质粉土。独立承台的混凝土强度等级均为C30,厚度均为800mm,基底标高为-2.790m。

根据建筑改建设计方案,房屋加层部分仍采用钢筋混凝土框架结构,保持原结构形式不变,主要改建内容为:位于原房屋3层部分区域的屋面结构上加建一层。具体做法为原450×450钢筋混凝土框架柱采用截面不变、纵筋焊接的形式续建至拟定标高,新建屋面采用钢筋混凝土梁板结构屋面,并保证新老结构连接的安全性和可靠性。

现场检测

现场检测结果表明:房屋混凝土梁柱截面尺寸、实际配筋与原设计基本相符,但部分构件保护层偏厚,混凝土构件和墙体砌筑施工质量总体上较好,被抽查的混凝土构件和墙体表面基本上无明显裂缝及损伤可见,混凝土构件表面较平整,未见明显孔洞、蜂窝麻面等施工缺陷,未发现钢筋有明显的锈蚀现象,但底层地坪有一些不规则的裂缝,房屋混凝土强度满足原设计C30的要求。房屋的倾斜及不均匀沉降均不明显,房屋最大不均匀沉降量为23mm,倾斜率为0.31‰~0.69‰,房屋目前倾斜较小,满足现行规范要求。

结构体系及抗震构造分析

根据《建筑抗震设计规程》(GB50011-2010)的要求,按照7度抗震设防要求从结构体系、连接构造、材料强度、配筋情况等方面对改建后房屋结构进行了抗震构造分析:房屋结构体系和抗震构造满足现行抗震规范的要求。

结构验算

抗震验算根据实测结果并结合原竣工图纸及改建方案进行,同时按改建后荷载使用要求确定计算荷载。

房屋为乙类建筑,框架抗震等级为二级,Ⅳ类场地土,7度抗震烈度设防,设计基本地震加速度值为0.10g,设计地震分组为第一组;考虑风荷载作用,地面粗糙度为C类,基本风压0.55kN/m2;此外根据检测结果,混凝土 梁、柱钢筋保护层厚度均取30mm,原结构梁、柱截面尺寸、配筋按原设计取值。

验算结果表明:房屋在地震荷载作用下结构底层X、Y方向最大层间位移角不满足抗震规范框架结构层间位移角限值1/550的要求。房屋底层框架柱存在个别超筋,纵筋配置不足和中柱轴压比超限的情况,各楼层存在个别框架柱箍筋配置不足的情况,房屋梁板基本满足承载力计算要求。房屋基础形式采用承台+预应力管桩桩基,房屋加层改建后,地基承载力满足使用要求。

分析与评估

6.1 房屋结构现状评估

混凝土构件和墙体砌筑施工质量总体上较好,建筑和结构布置与原设计相符。现场没有发现构件中存在明显的施工缺陷,混凝土构件表面较平整,被抽查梁柱的实际配筋与原设计基本相符,但部分梁柱构件保护层偏厚。

被抽查的混凝土构件和墙体表面基本上无明显裂缝及损伤可见,未见明显孔洞、蜂窝麻面等施工缺陷,未发现钢筋有明显的锈蚀现象。但房屋底层部分区域地坪有一些不规则的裂缝。

房屋测量结果表明,房屋的倾斜及不均匀沉降均不明显,房屋最大不均匀沉降量为23mm,倾斜率为0.31‰~0.69‰,房屋目前倾斜较小,满足现行规范要求。

通过对房屋结构体系、抗震构造与现行设计规范比较可知,房屋满足要求。房屋地基承载力满足使用要求。

抗震验算表明:按改建方案,房屋在地震荷载作用下结构底层X、Y方向最大层间位移角不满足抗震规范框架结构层间位移角限值1/550的要求;房屋底层框架柱存在个别超筋、纵筋配置不足和中柱轴压比超限的情况,各楼层存在个别框架柱箍筋配置不足的情况;房屋梁板基本满足承载力计算要求。

综上所述,建议对存在的问题采取适当的加固处理措施,满足房屋正常安全使用和现行抗震规范要求。

6.2结构加固处理建议

对结构中不能满足现行规范及承载力计算要求的构件建议进行加固处理。建议采用以下措施进行加固:

1. 采用框架柱扩大截面或增设抗震墙的加固方法,并确保新老结构连接的安全性和可靠性;

2. 在改建加固施工过程和交付使用后应加强沉降与倾斜监测,以便及时发现和解决问题,最终保证房屋安全和正常的使用;

3. 结合房屋的加层改建,应对房屋底层部分区域地坪的裂缝进行修补处理;

4. 采取有效的措施确保加层框架柱与原下部结构连接的安全性和可靠性,建议加层框架柱纵筋与原下部框架柱纵筋进行加强的焊接处理;

5. 加固设计应由专业设计单位按照实际情况并结合房屋加层改建设计进行复核验算后进行,同时应严格遵照有关规范的规定。加固施工应由专业施工队伍进行施工,在施工中应严格控制施工质量。

6.3结构改造可行性

经上述抗震加固后,房屋的结构体系、抗震构造、构件连接、承载力和最大层间位移角等均能满足现行抗震规范要求,房屋的加层改建结构上是可行的。

结束语:

对结构中不能满足现行规范及承载力计算要求的构件建议进行加固处理。建议采用以下措施进行加固:

1. 采用框架柱扩大截面或增设抗震墙的加固方法,并确保新老结构连接的安全性和可靠性;

2. 在改建加固施工过程和交付使用后应加强沉降与倾斜监测,以便及时发现和解决问题,最终保证房屋安全和正常的使用;

3. 结合房屋的加层改建,应对房屋底层部分区域地坪的裂缝进行修补处理;

房屋主体结构设计篇(7)

中图分类号:TU31 文献标识码:A

随着我国综合实力的增强,人们生活水平的提高,城市化进程的加快,各种各样的建筑一夜之间在中华大地拔地而起。房屋建筑功能的完善、造型的独特以及方方面面的因素,造成房屋建筑的设计变得日益复杂。基础设计作为房屋建筑结构设计的主要内容,加强房屋建筑结构设计中基础设计的探讨,不仅为有效提高房屋质量打下了坚实的基础,也为房屋建筑经济适用性的挑战提出了核心的观念和思路。

一、概述

虽然近年来国家加大了房价的调控力度,与人们的房价期待值还存在较大的差距,而人们的购房意愿并没有因此而消退。为确保广大人民群众真正安居乐业,就应加强房屋建筑结构设计力度,尤其是房屋建筑结构的基础设计。在房屋建筑结构设计过程中,基础结构的设计与上部结构的设计作为主要的设计内容,通常采用概率极限状态法作为房屋建筑结构设计方法。房屋建筑的上部结构主要是为了满足房屋结构自身重量,以及房屋使用者及其家居设备等荷载的竖向静力作用与地震力、风压力的水平荷载的动力作用下产生的作用力,因而在设计时主要从房屋建筑结构的刚度、强度以及稳定等方面进行,而房屋建筑的静载作用通常从上往下传递,地震作用又是经过基础传递到结构上部,为满足房屋上部结构和下部地基条件,通常把基础结构作为其结构形式。房屋建筑结构设计是一项系统、复杂的工作,因而作为设计人员在结构设计时应在整体设计方面抓大放小,以刚柔相济的方式进行协调,通过设置多道防线,从而打通重要环节,对设计过程中出现的问题进行及时反馈和处理,注重设计人员专业设计水平的提升,尽可能确保房屋建筑在满足一般功能的同时满足客户的需要。

二、房屋建筑结构基础设计中存在的几个问题

建筑现场施工具有劳动密集的特性,投入劳动力众多,难以保证不出现问题。因而应认真分析实践过程中存在的相关问题,做好房屋建筑结构基础设计。通常情况下,房屋建筑结构设计中主要存在以下几个问题:

一是在设计结构平面图时通常将抗震设防烈度这一因素考虑的不够周密,尤其是砌体结构模型建造时没有直接设计,而是采用了结构软件进行设计,并对整体与具备的受压问题考虑的不够全面;

二是在设计屋顶结构图时,应尽量符合客户的要求,在结构形式、板配筋、钢筋大样示意图等方面的设计上往往是难以整体的视角、全局的观念进行,导致设计的意图不明显,一定程度上影响了施工;

三是在绘制大样详图时,由于建筑详图设计不合理,导致大样详图的绘制出现误差,从而导致尺寸与建筑物不符;

四是绘制楼梯样图时,经常会出现挠度控制不当的情况,楼梯梁梁下的净高度难以满足建筑的需要,楼梯梁上下位置就难以得到统一。

五是在设计地基基础时,由于不注重混凝土的标号,混凝土耐久性不达标,基础配筋的设置与最小配筋率相关要求不符,重复使用条基交叉处的基底面积,对基础图构造的定位不精准,导致基础设计不实,给工程质量带来极大的安全隐患。

二、加强房屋建筑结构基础设计的主要措施

(一)注重结构平面图设计

在绘制和设计房屋建筑结构平图时,若房屋建筑所处地的抗震设防烈度是6度,则应结合建筑抗震设计规范,并基于与相关抗震措施相符的原则下,不必使用结构软件进行建模,由此可见,就砌体结构而言,不必使用结构软件进行建模,可直接设计,但还是在设计时应该注意整体和局部受压的相关问题;若房屋建筑所处地的抗震设防烈度是7度甚至更大,那就必须使用结构软件进行建模。

(二)做好屋顶结构图设计

由于近年来各地"平改坡"的呼声较为严重,为符合客户需要,目前很多房屋建筑大都采用坡屋面的结构形式。这一结构形式主要有梁板式与折板式,若建筑板的跨度较大且建筑平面不规则,屋脊线的转折和屋面坡度复杂,因而基于此种坡屋面大都选择梁板式。反之,则采取折板式。它们的共同点就是这两种板都是偏心受拉构件。板配筋时,为有效抵抗拉力,应拉通部分或全部板负筋。板厚度应根据构件而定,通常不低于120mm,并在梁板折角处布置钢筋大样示意图。

在设计屋坡面板时,为确保施工操作人员更好的理解图纸,应采取大样详图与剖面示意图相结合的表现方式。因而作为房屋建筑结构设计人员,必须具备空间感,就房屋建筑的整体构造做到心知肚明。以整体的视角掌握房屋建筑结构大局,以细微的设计体现其实用价值,坚持这一设计理念,所设计的图纸方能使施工技术人员一目了然的明白设计者的意图。但需要注意的是,由于屋面起坡会导致阁楼层的部分墙体超过高度,因而在设计时就应与门窗顶相结合设置圈梁,从而降低墙体计算高度。

(三)加强大样详图设计

建筑详图是否准确无误是绘制大样详图的基本前提。绘制大样详图的方式一般有两种:一是在原有建筑详图的基础上进行;二是在以前做过详图的基础上进行适当的改进与绘制。并在绘制大样详图时,应在确保建筑外形不变的原则下,尽可能的设计合理的结构以便于施工,并且不管是标高或是外形,在尺寸方面必须与建筑协调一致。

(四)强化楼梯样图设计

在绘制楼梯样图时,应注意楼梯板挠度的控制,楼梯梁梁下的净高度必须满足建筑要求,确保楼梯梁位置上下层互相统一。若局部不符合则应采用折板楼梯,并注意折板楼梯钢筋,尤其是内折角处应断开并分别锚固,从而预防局部应力的集中,注意楼梯板的宽度和梁下净空要求,如果是首段梯板,应充分考虑基础带来的沉降,并在必要时设置梯梁。

(五)做实基础设计

在设计基础时,应注重混凝土标号的选择,并确保与结构耐久性要求相符。基础配筋必须确保与最小配筋率相关要求相符,条基交接处的钢筋设置必须选用标准图或详图,且条基交叉处的基底面积不能重复利用,并注意基础宽度的调整。若局部墙体的局部荷载较大也应就基础宽度进行调整,对于基础图中的构造柱,若定位不明确应进行精准定位。

三、优化设计的相关建议

(一)从结构计算和构造上进行合理优化

当房屋建筑多层结构刚度均匀时,才能应用底部剪力法;当房屋建筑结构底层框架附带混合结构且厚度较薄时,应注意考虑塑性变形带来的集中性影响。这是由于底层的框架结构只含抗震墙,因而底层的框架混合结构剪力的分配不能根据一般的框架抗震墙进行计算,而选用"双保险"的方式进行计算,抗震墙承担所有剪力,框架根据刚度比例承当一定的剪力。在进行刚度技术时,框架刚度不产生折减,抗震墙产生折减,通常折减至刚度的20%到30%,并考虑到由于地震作用而形成的倾覆力矩造成底层框架中的附加轴力。不能用简单的单向板的计算方法来代替连续板的计算方法。双向板查表计算时,不能忽略材料泊松比的影响,否则,由于跨中弯矩未进行调整,将使计算值偏小。避免在荷载计算中发生错误:漏算、少算荷载或荷载的折减不当,建筑物的实际用料与计算结果不符。

(二)从抗震要求出发,确保结构设计的合理

多层砌体住宅一般采用横墙承重结构体系和纵横墙共同承重的结构体系。纵横墙的布置应均匀对称,沿平面做到尽量对齐,沿竖向做到上下连续;房屋的尽头和转交的位置不宜设置楼梯间;不宜采用无锚固的钢筋混凝土预制挑檐。对于钢筋混凝土多、高层结构的住宅,抗侧力结构应双向布置,这样做的目的是对于来自平行于抗侧力结构平面方向的地震力,能够更好的各自承担;框剪体系的抗侧力结构要形成空间共同工作状态,除了控制抗震墙之间楼、屋盖的长宽比及保证抗震墙本身的刚度外,还需采取有效措施,确保楼、屋盖的整体性及其与抗震墙连接的可靠性。

总之,房屋建筑结构设计中的基础设计是一项较为系统复杂的工作。作为设计人员,做好房屋建筑结构设计中的基础设计是确保房屋建筑工程质量的关键,在设计工作中做好每一个细节的设计,在实践中总结经验教训,尽可能的提高房屋建筑的功能,从根本确保房屋建筑结构设计质量,进而确保房屋建筑工程质量。

参考文献

[1]张玉娣,刘强一.浅析房屋建筑结构设计中的基础设计[J].黑龙江科技信息,2011,(01).

房屋主体结构设计篇(8)

我们每天都离不开房屋,房屋的质量不仅影响到我们的正常生活,更重要的是关系到我们生命财产的安全。以往世界各地的风灾、雪灾、水灾、火灾、地震等灾害都证实了房屋的安全与人们生命财产的安全息息相关,我国唐山大地震就有二十多万人死于瓦砾中。

为什么房屋建设年代与安全可靠性有关?这可分两方面来说:一方面是房屋使用时间长短,房屋建得越早,使用时间越长,破损程度越大,安全性能就越差;另一方面是房屋本身质量,房屋建得越早,科技水平越低,设计施工质量越差,安全性能也就越低。房屋和其他物品一样,也有其正常使用年限,一般房屋设计使用年限为50年。老房子安全性能会逐年下降,到一定时候便成了危房,最终总得拆除。房屋本身质量包括设计质量和施工质量。

从房屋结构设计方面来说,随着我国经济的发展,科技水平的不断提高,设计质量也越来越好。解放后,建筑结构设计规范修订过好几次,每修订一次,结构安全度就提高一次。建筑抗震设计规范从无到有,国家标准、行业标准、地方标准等各种规范越来越多,越来越严格。因此,遵照这些规范设计的房屋质量越来越好,安全可靠性越来越高。上世纪60年代以前无抗震设防的房屋就不如以后有抗震设防的房屋安全,即使做了抗震加固也是如此。国家对房屋结构安全越来越重视,现在新建房屋的设计施工图要经过结构安全审查,施工时有监理及质检部门监督检查,设计施工质量都有所保障,所以一般情况下房屋越新越安全。

设防的房屋比无设防的安全

房屋结构除了承担正常使用荷载外,还要承受各种较大的可变荷载,例如北方严寒地区的雪载,东南沿海遭受热带风暴袭击的风载等。有人防的房屋(地下室)要承受偶然荷载――爆炸冲击力。地震区的房屋还要经受破坏力极强的地震作用。

最近某报登一条消息:某某大楼能抗8级地震。该记者混淆了地震震级与烈度的不同概念,其实震级表示地震时释放出来的能量大小,而烈度表示地震作用到地面某地时的激烈程度。每一次地震只有一个震级,例如唐山最大一次地震的震级为7.8级,这次地震作用到地面不同的地点有不同的烈度,唐山震中地区的烈度为11度,天津大部分地区为8度,北京大部分地区为6度。一般震级越高震中烈度越高,但也得看震源的深浅。例如我国大兴安岭曾经发生过8级地震,但由于震源很深,所以震中烈度很低。我国防震减灾以预防为主,预先划定全国各地的地震基本烈度,6烈度及以上地区属地震区,地震区的建筑要抗震设防,房屋按几烈度设防称为抗震设防烈度。例如北京除了密云、怀柔、昌平、门头沟为7烈度外,其它均为8烈度。按8烈度设防设计的房屋,当遭受低于8烈度地震影响时,一般不受损坏可以继续使用,当遭受8烈度地震影响时,可能损坏,经一般修理或不需修理仍可继续使用,当遭受高于8烈度地震影响时,不致倒塌或发生危及生命的严重破坏。

上述房屋经受的各种荷载或作用都与地区有关,特别是地震,所以房屋安全可靠性与地区有关。例如同样是无抗震设防的房屋在非地震区比在地震区安全,在低烈度地震区比在高烈度地震区安全。房屋抗震设防烈度越高,抗震性能越好,承载能力越高。平时没有地震发生,抗震设防的房屋的墙、柱等抗侧力构件具有充分的安全储备,正常使用荷载作用下,房屋的安全性能比任何地区无抗震设防的房屋都高。如果你住在符合8烈度抗震设防的房屋里,平时你可以放心睡大觉,地震来了你也不用跑。

又例如北方寒冷地区为了满足保温的需要,加大了外墙厚度,提高了承载能力,房屋的安全性能也相应提高了。另外,有防空要求的城市,房屋有否人防地下室也影响到房屋的安全性能。有人防地下室的房屋具有足够的安全储备,战时能抵抗核爆炸冲击力的地下室,承担平时的使用荷载其能力绰绰有余。如果房屋的箱形基础兼作人防地下室,既满足箱形基础的要求,又满足人防地下室的要求,这种房屋的安全性能更高。

主体结构型式与安全

房屋一般由主体结构、非承重构件及装修面层构成。影响房屋安全的主要是房屋的主体结构,也就是承重骨架体系,如钢筋混凝土结构的框架柱、剪力墙及梁板,砌体结构的承重墙及钢筋混凝土梁板,各种结构的基础等。其次是非承重构件,如围护墙、隔墙、幕墙、女儿墙等。再其次是建筑装修面层,如抹面、饰面等。主体结构也有主次之分,主要是基础、墙、柱等构件,其次是梁板等构件。

房屋的结构型式按主体结构的材料分为木结构、砌体结构、混凝土结构、钢结构等四大类。随着高层建筑的发展,出现钢与混凝土组合的混合结构型式。砌体结构除了砖混结构外,还包括底部框架上部砌体结构、内部框架外部砌体结构及配筋砌体结构。混凝土结构按结构主体形状及受力状况又可分为框架、剪力墙等结构型式。

主体结构的承载能力和抗风抗震能力决定了房屋的牢靠性。钢结构强度高,自重轻,抗震性能最好,能盖最高的房屋,在超高层房屋中牢靠性最强,其次是钢与混凝土组合的混合结构。混凝土结构与钢结构相比,强度较低,自重较重,能盖的房屋高度较低,但在一般的高层房屋中,牢靠性差不多。砌体结构强度低,自重重,抗震性能差,无筋砌体结构只能盖多层房屋。

木结构虽然自重轻,但强度很低,一般只能盖三层房屋,牢靠性最差。同等条件的混凝土房屋,结构型式不同,牢靠性也不同。牢靠性从高到低排列如下:筒中筒、框架-核心筒、剪力墙、框架-剪力墙、框支剪力墙、框架、板柱-剪力墙。同一种结构型式的房屋,牢靠性也有所不同,一般情况下,层数少的房屋比层数多的房屋牢靠。同样的高层钢筋混凝土剪力墙结构住宅,全现浇的比内浇外挂预制墙板的牢靠。同样的多层砌体结构房屋,现浇楼板比预制楼板牢靠。

耐久耐火与安全

房屋的安全可靠性除了牢靠性外,还应包括房屋的耐久性和耐火性。这也和结构型式有关,主要体现在建筑结构材料上。如木材易腐烂及虫蛀,钢材易锈蚀,砌体材料易风化,混凝土材料易碱化,这些都影响到房屋的耐久性。

很显然木结构耐久性最差,一般用来建临时性房屋。其他结构采取相应措施可提高其耐久性,如钢结构采取防锈防腐维护措施,砌体结构采用抹面防风化,混凝土结构根据使用环境控制混凝土质量(如强度、碱含量等)及钢筋保护层厚度。相比之下,混凝土结构房屋长期使用维护维修工作量最少,耐久性最好。就耐火性而论,也是混凝土结构房屋最好,砌体结构次之。木材本身就是燃烧体,木结构房屋耐火性最差。钢材耐火性能也很差,如果没有任何防火措施,钢结构耐火极限只有15分钟。所以钢结构房屋必须采取有效的防火措施,才能确保其安全可靠性。

各种结构型式房屋的安全可靠性要综合对比,例如北京8烈度地震区的二十层办公楼,钢筋混凝土框架-核心筒结构与钢结构相比,牢靠性差不多,但耐久性和耐火性都好,安全可靠性相对要高。又例如北京8烈度地震区的六层住宅,钢筋混凝土剪力墙结构与砌体结构相比,承载能力和抗风抗震能力都强得多,耐久性也好得多,实际使用年限长得多,显然安全可靠性高得多。以上分析对比说明:房屋的主体结构型式对房屋的安全可靠性起着关键作用。

房屋质量与安全

当房屋出现质量问题,我们如何评估其安全可靠性呢?首先要分清问题出现在哪里,如果主体结构出现严重的质量问题,会导致整栋房屋倒塌,而非承重墙最严重的质量问题只导致该墙塌落,抹面质量不好只会面层脱落。因此,评估房屋的安全可靠性先看主体结构的质量,尤其是主要构件的质量,然后再看非承重构件的质量,最后才看建筑装修面层的质量。

房屋的质量问题有多种多样,发生的原因也各不相同,本文仅就易发现的变形和裂缝问题简单评述。当房屋出现整体倾斜,一般是主体结构基础不均匀沉降引起的,若倾斜继续发展房屋就可能倒塌,基础不牢房屋易倒。当房屋使用后钢筋混凝土柱弯曲变形,说明主体结构承载能力不足,发展下去房屋也有倒塌危险。当房屋出现裂缝,我们要根据裂缝的部位、深度、宽度、形状及出现时间来分析造成的原因,判断其危害程度。如果裂缝不深,仅抹面有,则危害不大。如果裂缝深入到主体结构比非承重构件危害性大得多,宽度越大越不安全。主体结构如果在施工期间出现裂缝,一般是施工质量问题。如果在使用后出现裂缝,大多数是承载能力不足引起的。地震时出现的裂缝是抗震能力不足引起的。裂缝也有温度变化造成的,如砌体结构顶层两端墙上裂缝。裂缝还有基础不均匀沉降造成的,如砌体结构底层墙上裂缝。显然砌体结构底层墙上裂缝比顶层墙上裂缝危害性大。在高烈度地震区,如果地震还未发生,承重墙就有通透的宽裂缝,这种房屋是很不安全的。有些预制楼板在两块板之间出现裂缝,这是板缝混凝土未捣实造成的,危害不大。如果预制楼板出现横向裂缝,这是板承载能力不足引起的,预制楼板有断裂塌落的危险。房屋出现质量问题要采取有效的补救加固措施,恢复原有的安全性。

房屋主体结构设计篇(9)

中图分类号:TU2 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2013)05(b)-0052-01

地震产生的危害主要是人民群众的生命和财产受到损失。地震造成建筑物和工程设施的破坏,并造成二次灾害。房屋建筑在城市和农村都占有很大的面积,与广大人民群众的生产和生活密切相关,是人们正常生活的重要组成部分,是人民群众的生产和生活的主要场所。做好房屋建筑建设工程抗震设防以及抗震设计,减少未来可能会遇到地震造成的损失,这也是最有效、最根本的措施。在本文中,主要分析框架房屋和砌体房屋建筑结构设计。

1 房屋建筑结构抗震设计中存在的问题

1.1 框架房屋设计中存在的问题

(1)在平坦的表面上,在横向刚性的结构,为改变其分布,从而改变地震内力的分布状态,导致改变结构层的变化,使得在垂直方向上出现薄弱层,对房屋结构造成危害。(2)对主体地震的分析变得困难,不容易选择合适的地震分析模型,以准确估计地震响应并作出处理,按照我国通用的建筑规范,处理填充墙对结构侧向刚度贡献时,通常被认为是减少振动自然周期的行为,从而扩大作为一个整体考虑,而不考虑在地震作用下平面和垂直填充墙布局结构是否合理。(3)填充墙设计的不合理,对建筑的主体造成了影响,还容易产生安全的隐患,对抗震、防震更是有百害而无一利,这都是设计中存在的比较突出的问题。(4)框架结构的任意楼层不可避免存的在一定数量的填充墙,在正常情况下,框架柱的填充墙容易产生裂缝。因此,为了避免更大的损害,必须对检查层的位移漂移角度进行限制,必须考虑填充墙的非结构构件裂缝的允许程度。不同的材料组成的目标间隙的填充墙框架梁,其变形也有一定的差异。因此,在地震比较频繁的地区,采用标准化的刚度填充墙是一个合理的选择。但是现在的设计中很多刚性填充墙设计的与要求不符。(5)钢筋混凝土结构在罕遇地震作用下,一般不会产生变形,一旦遇到地震主要依靠自己的结构变形吸收地震能量消耗。综合各种因素,出现地震的时候利用漂移周期减少层间位移比,如果不考虑填充墙的刚度,或者考虑的不够详细,往往就会出现计算的错误而导致弹性因素失去应有的作用。

1.2 砌体房屋设计中存在的问题

(1)城市住宅砖房建设中,房屋超高或超层时有发生,尤其是现代的建筑层数越来越高,底层还建有商场的大型的场所,这都对方阵设计造成了难题。(2)在公用建筑砌体房屋中,为了满足需要的大空间,底部和顶层结构很多都是使用“混合”建筑的方式。在底部或顶部的钢筋混凝土框架结构就存在着构造柱和圈梁的框架结构局部增加从而导致防震抗震功能下降的危险。(3)砌体住宅建筑往往都是追求大空间、大客厅,布置大开间和大门洞,有的大墙之间的厚度只有240 mm,严重的降低了抗震的性能,有的为了延伸住房的使用面积,在进行房屋建筑设计的时候还将阳台进行了扩展,但是不采取砖墙构造柱数量增加的加强措施,这就导致抗震性能完全不能达到要求。(4)多层砌体建筑的抗震设计,为了追求建筑的美感,往往设计的抗震功能都不是体现最好的抗震能力的方式。有的设计人员缺乏的工程经验,对类似的多层砖混砌体抗震设计强度没有设计经验,对多层砌体抗震构造柱和圈梁之间的差异没有采取必要的措施,很多设计都缺少抗震连接措施,多数设计不完整或未交代清楚抗震的方式,在设计中对建筑的楼梯设计不合理,有的设计的楼梯较窄,有的设计的楼梯位置靠近建筑物两侧,都不利于地震后的逃生。

2 房屋建筑结构抗震设计采取的解决措施

2.1 房屋建筑框架结构抗震设计应该采取的措施

(1)在设计阶段,一定要对房屋建筑详细的结构进行分析,把非结构构件也要作为抗震结构的一部分进行充分考虑,尤其是涉及到非结构构件的质量中刚度的强度和变形能力进行认真的分析;对抗震结构进行合理选择,以加强结构的主体刚度,以减少主体结构的变形量,防止非结构构件的破坏;设计过程中,应充分考虑主体结构的非结构构件的影响,并考虑在设计上有可能会出现的短柱位置,并进行适当的加强;严格控制施工质量,柱箍筋加密区必须满足的要求,以避免建筑结构受到施工的影响所造成的安全隐患,降低建筑抗震性能;改造工程必须严格遵守国家的有关规定,不得破坏原有结构,以确保结构安全。(2)框架结构的框架受到变形与破坏的机理是密切相关的。实验研究表明,如果梁承受不住了,对整个框架的影响是很大的,会受到更大的再分配的内力和轴向压缩耗能能力压制,柱一般在轴向压力作用下,延性通常是比梁要小的,但是在抗震、防震设计中也是一项重要的内容,如果不采取措施,即使是柱端部都可能会超过计算出的内力,会增加钢筋的梁端塑性铰压力,所以在进行设计的时候,必须要保证塑性铰首先出现在梁端,只有这样,建筑的抗震性才能做到做好。

2.2 房屋建筑砌体结构抗震设计应该采取的措施

(1)砌体结构的房屋建筑设计,必须保证多层砌体承重的房屋的墙厚不能低于240 mm,也不能一味追求建高层,在设计阶段。必须对建设所在地的各种因素进行分析,并结合国家对建筑抗震的相关标准,给出当地能建设的高层防震、抗震最理想的高度。(2)结构体系。交叉承重墙或垂直和水平的壁系统的承载结构,应优先考虑。相同的结构单元,应该使用同一类型的结构,不应使用“混合型”结构或砖混结构住房。如楼梯间,烟道应采取措施改善其抗震能力。(3)平、立面布置。抗侧向力结构的布局和建筑布局应排除,对称平面应具有良好的整体形状。纵向和横向的墙布局不能对齐,楼梯不应该是住房的尽端和转角处。垂直部分建筑外立面,横向刚度的结构应该是均匀变化,墙体上下沿垂直布局应该是连续的,以避免刚度突变。避免的抗侧力构件的承载能力受到横截面的结构的强度以及材料水平的自底向上的垂直突变。(4)抗震计算作为抗震设计的重要组成部分,是保证满足抗震能力的基础。多层砌体抗震计算建议采用底部剪切方法。应使用不规则的平面和竖向不规则多层砌体,扭转地震分析程序的影响。

3 结语

综上所述,地震灾害涉及到人类的生命和财产安全,是人类生活面临的重要的问题,也是建筑结构抗震设计的主题之一。因此,在建筑结构设计的时候,必须充分考虑到抗震设计,这已经在房屋建筑结构设计中占据非常重要的位置,在设计时只有采取适当的措施,以防止地震对建筑物的造成的巨大破坏,为减少地震的损失与危害在设计上作出应有的贡献,以保护人民的生命和财产安全。

参考文献

房屋主体结构设计篇(10)

0引言

2008年5月12日下午,四川省汶川县漩口和卧龙发生8级特别重大地震,造成当地通讯全部中断,都江堰市区主街道两边部分房屋出现大面积裂缝,有的房屋顶层屋檐被震垮,高挂在空中;彭州市磁峰镇、向峨镇,什邡市红白镇、蓥华镇房屋全部倒塌。国内外历次地震的经验告诉我们,砖房在历次地震中的震害是最严重的,砖房之所以地震破坏比例如此大,主要原因是砖砌体是一种脆性结构,其抗拉和抗剪能力均低,在强烈地震作用下,砖结构易于发生脆性的剪切破坏,从而导致房屋的破坏和倒塌。如果在多层砖房的设计中再过度追求大开间、大门洞、大悬挑,甚至通窗效果等,必将大大削弱房屋的抗震能力。因此,抓好抗震设防地区建设工程的抗震设计,是减轻未来地震灾害损失最积极、最有效和最根本的措施。下面笔者结合多年的工作实践,谈谈多层砖房抗震设计看法。

1目前多层砖房抗震设计中存在的主要问题

1.1住宅砖房中为追求大客厅,布置大开间和大门洞,有的大门洞间墙宽仅有240mm,并将阳台作成大悬挑(悬挑长度大于2m)延扩客厅面积;部分“局部尺寸”不满足要求时,有的不采取加强措施,有的采用增大截面及配筋的构造柱替代砖墙肢;住宅砖房中限于场地或“造型”,布置成复杂平面,或纵、横墙沿平面布置多数不能对齐,或墙体沿竖向布置上下不连续等等。

1.2在“综合楼”砖房中,底层或顶层有采用“混杂”结构体系的,即为满足部分大空间需要,在底层或顶层局部采用钢筋砼内框架结构。有的仅将构造柱和圈梁局部加大,当作框架结构。

1.3多层砖房抗震设计中,所采取的抗震措施区别较大。构造柱和圈梁的设置:多数设计富余较大,部分设计设置不足(含大洞口两侧未设构造柱);抗震连接措施:多数设计不完整或未交待清楚,有的设计还采用“一本图集打天下”的作法,不管具体作法和适用与否,全包在“图集”身上。

1.4多层砖房抗震设计中,未作抗震承载力计算的占多数,加之缺乏工程经验,使相近的多层砖房采用的砌体强度等级相距甚远。

1.5城市住宅砖房建设中,房屋超高或超层时有发生,尤其是底层为“家带店”的砖房,高度超过限值1m以上。

2多层砖房抗震设计的方法

我国建筑抗震设防的目标是三个水准。多层砖房可通过一阶段设计达到下列要求:满足抗震承载力要求,房屋“小震不裂”;满足结构体系、平立面布置和抗震措施等要求,房屋“中震可修”;满足房屋高度和层数及构造柱和圈梁等要求,房屋“大震不倒”。

为确保多层砖房抗震设计质量,我认为主要应该重视以下三个方面的内容。

2.1抗震概念设计

2.1.1房屋的结构体系

应优先采用横墙承重或纵横墙共同承重的结构体系。同一结构单元中应采用相同的结构类型,不应采用砖房与底框砖房或内框架砖房或框架结构等“混杂”的结构类型。墙体布置应满足地震作用有合理的传递途径。纵横向应具有合理的刚度和强度分布,应避免因局部削弱或突变造成薄弱部位,产生应力集中或塑性变形集中;对可能出现的薄弱部位,应采取措施提高其抗震能力。

2.1.2房屋的平、立面布置

建筑的平面布置和抗侧力结构的平面布置宜规则、对称,平面形状应具有良好的整体作用。纵、横墙沿平面布置不能对齐的墙体较少,楼梯间不宜设在房屋的尽端和转角处;建筑的立面和竖向剖面力求规则,结构的侧向刚度宜均匀变化,墙体沿竖向布置上下应连续,避免刚度突变;竖向抗侧力结构的截面和材料强度等级自下而上宜逐渐减小,避免抗侧力构件的承载力突变。8度和9度时,当房屋的立面高差较大、错层较大和质量及刚度截然不同时,宜采用防震缝将结构分割成平面和体形规则的独立单元。房屋的顶层不宜设置大会议室、舞厅等空旷大房间,房屋的底层不宜设铺面等通敞开大门洞。当确需设置时,应采取弥补薄弱部位的加强型措施或进行专门研究。

2.2抗震计算

抗震计算是抗震设计的重要组成部分,是保证满足抗震承载力的基础。多层砖房的抗震计算,可采用底部剪力法。对平面不规则和竖向不规则的多层砖房,宜采用考虑地震扭转影响的分析程序。目前,多层砖房的抗震设计中,不作抗震验算是较普遍的现象,这样就必然存在一是不安全二是浪费的问题。

2.3抗震措施

2.3.1构件间的连接措施

多层砖房各构件间的抗震构造连接是多层砖房抗震的关键。抗震构造连接的部位较多,重要部位的连接措施有下列几项。

(1)墙与墙的连接

7度时层高超过3.6m或长度大于7.2m的大房间,以及8度和9度时,外墙转角及内外墙交接处,当未设构造柱时,应沿墙高每隔500mm设2φ6拉结钢筋,每边伸入墙内不小于1m。

(2)构造柱与砖墙连接

构造柱与砖墙连接处应砌成马牙槎,并沿墙高每隔500mm设2φ6拉结钢筋,每边伸入墙内不小于1m。

(3)构造柱与楼、屋盖连接

当为装配式楼、屋盖时,构造柱应与每层圈梁连接(多层砖房宜每层设圈梁);当为现浇楼、屋盖时,在楼、屋盖处设240mm×120mm拉梁(配4φ10纵筋)与构造柱连接。

(4)构造柱底端连接

构造柱可不单独设基础(承重构造柱除外),但应伸入室外地面下500mm,或锚入室外地面下不小于300mm的地圈梁。

(5)后砌体的连接

后砌的非承重砌体隔墙,应沿墙高每隔500mm设2φ6拉结钢筋与承重墙连接,每边伸入墙内不小于0.5m。8度和9度时,长度大于5.1m的后砌墙顶,应与楼、屋面板或梁连接。

(6)栏板的连接

砖砌栏板应配水平钢筋,且压顶卧梁应与砼立柱相连,压顶卧梁宜锚入房屋的主体构造柱。

(7)屋顶间的连接

突出屋面的楼梯间等,构造柱应从下一层伸到屋顶间顶部,并与顶部圈梁连接。屋顶间的构造柱与砖墙以及砖墙与砖墙的连接,可按上述抗震措施采取。

2.3.2构造柱和圈梁的设置

对横墙较多的多层砖房,应按有关规定的要求设置构造柱;对横墙较少或横墙很少的多层砖房,应根据房屋增加一层或二层后的层数, 按有关规定的要求设置构造柱。

对横墙承重或纵横墙共同承重的装配式钢筋砼楼、屋盖或木楼、屋盖的多层砖房,应按有关规定的要求设置圈梁;对于隔开间或每开间设置构造柱的多层砖房,应沿设有构造柱的横墙及内、外纵墙在每层楼盖和屋盖处均设置闭合的圈梁。

值得注意的是,圈梁的截面和配筋不宜过大,通常按有关规定要求的数值或提高一个等级采用就可以了,不宜无限提高。同理,圈梁的作用也是有限的。

2.3.3悬臂构件的连接

(1) 悬挑构件

悬臂阳台挑梁的最大外挑长度不宜大于1.8m,不应大于2m。

不应采用墙中悬挑式踏步或竖肋插入墙体的楼梯。

(2) 女儿墙的稳定措施

房屋主体结构设计篇(11)

中图分类号:TU2文献标识码: A

1、前言

随着房建工程的不断发展,房屋建筑一直趋向于复杂化,这使得结构设计成为了影响房屋建筑工程质量的重要因素,而基础部分的设计尤为关键。基础设计关系到房屋建筑的整体质量,也影响建筑后续工作,无论新技术如何应用,建筑业如何发展,基础设计作为房屋建筑安全稳定的根本,其重要性都是一成不变的。

2.房屋建筑结构设计的重要性

从大的意义上说,房屋建筑结构主要指两个方面的内容,一方面指的是房屋的建筑结构,一方面指的是房屋的户型结构。而房屋建筑工程进行房屋建筑结构设计的根本出发点主要是为了保证工程建筑物结构的安全性、可靠性,在能够保证工程建筑物的使用功能的发挥的同时保证工程建筑物的使用寿命,提高工程建筑物的性价比。

3.房屋建筑结构设计过程中需要遵循的原则

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有提前量,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、柱、楼梯、雨篷等)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的结合实际情况,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。

4.房屋建筑结构设计中的基础设计过程中需要注意的问题

虽然目前我国的房屋建筑结构设计的发展现状总体上还是十分不错的,但是,在目前我国的房屋建筑结构设计发展的还不够成熟和完善,还需要在不断的发展过程中进行适当的补充和完善,尤其是在房屋建筑结构设计中的基础设计过程中,还需要注意以下几个方面的问题。

4.1结构平面图的绘制问题

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。

4.2屋面结构图的设计问题

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。

4.3大样详图的设计问题

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。

4.4楼梯方面的设计问题

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。

4.5基础方面的设计问题

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。

5.房屋基础设计的要求

5.1高层建筑

高层建筑的特点是层数多,上部结构荷载大,使得基础埋置深度大、在材料的使用上也耗费量大、施工周期较长、工程总造价较高。因此,高层建筑设计时应注意满足以下几点要求。一是基础的总沉降量和差异沉降量应严格遵守规范规定的允许值;二是对复合地基或天然地基承载力及桩基承载力的要求要满足;三是地下结构做好建筑防水满足规定要求;四是不仅对基础本身的耗材和造价进行考虑,还要对土方、降水、施工条件与工期长短等因素进行考虑,对经济效益进行综合考虑。

5.2多层建筑

一般砌体结构建筑,应该严格按照建筑的抗震设计的规范要求,并在行动中真正的做到:要优先的采用横墙承重或者是纵横墙共同承重的结构体系,纵横墙在布置上最好能够均匀的对称,并且沿着平面进行对齐,沿竖向的面也应该上下进行连续。钢筋砼多层建筑结构的布置,应该尽量的采用规则的结构。如果结构比较复杂,可以预先设置好防震缝,并且将防震缝两侧分割成为各规则的结构,单元为单位,结构布置以少设缝为宜。这样就能够有效的使防震缝的设置以及伸缩缝、沉降缝可以得到统一。

6.加强房屋建筑结构基础设计的主要措施

6.1对软弱地基基础设计

局部软弱地基的基础设计,采用不同的处理方式时应在满足地基承载力及土层不发生整体破坏的前提下,以基础的沉降量为控制条件,满足使用要求和地基规范允许的沉降量是可以做到经济合理的。在改变地基条件的情况下,还需配合改变基础的设计,一般情况下,变更基础的尺寸,可以有效地调整基底附加压力的分布和大小从而改变地基变形值。当基底附加压力相同时地基的变形是随基底尺寸的增大而增大,而在确定的荷载下若增大基底面积,将会使地基的变形量减小。当然在验算地基变形,调整基底尺寸时还应考虑其它因素的影响。在软弱粘性土中采用卵石桩可以提高地基承载力,加速固结沉降,改善地基的整体稳定性。有关软弱土地基,处理的方式方法也有多种,同样又受各种诸多因素的影响很难用一种固定模式确定某种处理形式好,因此在场地条件不同的情况下,须经过分析研究再做决定。

需要注意的是,对每个建筑工程都要求设计人员认真编制方案比较说明书,综合评定基础类型,因此应加强对设计人员的管理。一个好的基础工程必须具备能安全地支承上部结构并能巧妙地将荷载传递到下部地基中,它在能满足规范要求的前提下,必须具有最小埋深,良好的稳定性能,又能将沉降和差异沉降控制在允许范围内,同时还要具有造价经济、施工简便、对周围环境污染小等特点。因而,要求设计人员在基础设计中,对所建工程的地质性质和地貌概况、周围环境进行综合分析;在设计计算中,对其参数、理论的精确度和适应性要进行研究,经多方案比较和调整偏差后,才能确定技术上合理、经济效果最佳的基础类型。在这一过程中,设计人员必须提出明确合理的观点,并形成书面文件。

6.2做好屋顶结构图设计

由于近年来各地“平改坡”的呼声较为严重,为符合客户需要,目前很多房屋建筑大都采用坡屋面的结构形式。这一结构形式主要有梁板式与折板式,若建筑板的跨度较大且建筑平面不规则,屋脊线的转折和屋面坡度复杂,因而基于此种坡屋面大都选择梁板式。反之,则采取折板式。它们的共同点就是这两种板都是偏心受拉构件。板配筋时,为有效抵抗拉力,应拉通部分或全部板负筋。板厚度应根据构件而定,通常不低120mm,并在梁板折角处布置钢筋大样示意图。

在设计屋坡面板时,为确保施工操作人员更好的理解图纸,应采取大样详图与剖面示意图相结合的表现方式。因而作为房屋建筑结构设计人员,必须具备空间感,就房屋建筑的整体构造做到心知肚明。以整体的视角掌握房屋建筑结构大局,以细微的设计体现其实用价值,坚持这一设计理念,所设计的图纸方能使施工技术人员一目了然的明白设计者的意图。但需要注意的是,由于屋面起坡会导致阁楼层的部分墙体超过高度,因而在设计时就应与门窗顶相结合设置圈梁,从而降低墙体计算高度。

6.3强化楼梯样图设计

在绘制楼梯样图时,应注意楼梯板挠度的控制,楼梯梁梁下的净高度必须满足建筑要求,确保楼梯梁位置上下层互相统一。若局部不符合则应采用折板楼梯,并注意折板楼梯钢筋,尤其是内折角处应断开并分别锚固,从而预防局部应力的集中,注意楼梯板的宽度和梁下净空要求,如果是首段梯板,应充分考虑基础带来的沉降,并在必要时设置梯梁。

6.4做实基础设计

在设计基础时,应注重混凝土标号的选择,并确保与结构耐久性要求相符。基础配筋必须确保与最小配筋率相关要求相符,条基交接处的钢筋设置必须选用标准图或详图,且条基交叉处的基底面积不能重复利用,并注意基础宽度的调整。若局部墙体的局部荷载较大也应就基础宽度进行调整,对于基础图中的构造柱,若定位不明确应进行精准定位。

结束语

总之,房屋建筑结构设计中的基础设计是一项较为系统复杂的工作。作为设计人员,做好房屋建筑结构设计中的基础设计是确保房屋建筑工程质量的关键,在设计工作中做好每一个细节的设计,尽可能的提高房屋建筑的功能,从根本确保房屋建筑结构设计质量,进而确保房屋建筑工程质量。

参考文献:

[1] 刘建鑫:《高层建筑结构地下室和基础设计应注意的问题》,《山西建筑》,2011年04期

[2] 宋春霞 张玉忠:《高层住宅局部框支结构设计要点》,《城市建设理论研究》,2011年23 期

[3] 杨国先:《房屋建筑结构设计基本原则与几个常见问题的探讨》,《城市建设理论研究》, 2012年19期