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房屋建筑及结构设计大全11篇

时间:2024-01-11 16:48:13

房屋建筑及结构设计

房屋建筑及结构设计篇(1)

中图分类号:S611 文献标识码:A 文章编号:

1 引言

近些年来,随着市场经济体制的不断发展与完善,我国的建筑行业在不断地发展过程中渐入佳境,建筑行业显然已经成为促进我国经济发展和社会建设的重要行业。同时,建筑行业在发展过程中给我国带来了巨大的经济效益和社会效益,建筑行业已经成为振兴我国国民经济发展的支柱性产业。由此,我们不难看出建筑行业对我国经济发展和社会建设的重要性。如何提高房屋建筑工程的安全性和可靠性成为建筑行业发展道路上至关重要的一个问题,在对房屋建筑进行设计的过程中,房屋建筑工程结构设计是否具有科学性和合理性直接影响着房屋建筑工程的整体质量,直接关系着我国的国家利益和人民群众的生命财产安全。因此,在房屋建设设计过程中,一定要确保设计的科学性和合理性。

2 房屋建筑结构中的常见问题

2.1. 地基与基础方面

一般情况下,设计者对于软弱地基的危害认识不是十分的明确,只是通过简单的采用砂垫层来进行承载力的加强,并没有进行计算垫层的宽度及厚度,这种方法既没有达到安全的目的,又没有达到经济的目的。

2.2 异形结构设计中出现的问题

随着经济的快速发展,近些年来,我国的住宅建筑中,特别是高层建筑,有很多采用了异形结构。当前我国的建筑在异形柱的结构设计中出现了很多的问题。这些问题很突出,表现为异形柱结构的房屋体型不规则、高度超高、结构的布局不合理、抗震的结构措施也不是很完备。

2.3 结构的设置不够合理

有些设计人员利用后浇带来代替伸缩缝时,存在着一些问题。因后浇带仅仅的能对混凝土材料干缩的影响进行减小,无法解决温度变化的影响。假如后浇带部位的混凝土封闭了,如果该结构再次受到温度的影响,那么后浇带就无法起作用了。

2.4 悬挑梁的梁高过小

一般设计者只是对于梁的抗倾覆进行了测算,并没有对梁的挠度进行测算。假如梁高选用的太小,那么将会引起梁截面的受压力区的应力过高,梁截面会产生非线性的徐变。挑梁的变形也会引起梁板裂缝的出现,从而引起房屋的正常使用。

2.5 楼板的设计问题

有很多的设计人员却错误地将隔墙的总荷载去除以板得总面积。此外,板上的隔墙处理顶部经常使用立砖斜砌并且顶紧上面的屋面板,从而给上部的板增加了中间的支撑点,支撑点上方出现了负弯矩,但是在板的设计当中并没有考虑到该部分的影响,使板顶部产生了裂缝

2.6 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。

3 房屋中建筑结构设计优化技术的内容

建筑结构优化设计的内容首先应遵循设计规范以及满足建设方的使用要求为前提,充分考虑房屋建筑设计遇到的实际情况,以实现经济上最合理为目的。我们把这个设计的过程称为优化设计。优化设计侧重于对建筑结构的结构选型、构件的布置方式、以及结构的受力情况进行优化设计分析。从大的方面可以分成两部分:一部分是以结构总体为对象的优化设计;另一部分是以房屋分部结构为对象的优化设计。

3.1 房屋建筑结构设计与经济的关系

3.1.1 房屋建筑结构设计层数与用地面积之间的关系

从表面上看多层或高层建筑中,随着层数的增加,建筑物单位总建筑面积所使用的土地面积就越少。但是实际上不是这样的,随着建筑物层数的增加,建筑物的总高度也会增加。这样势必会增大相邻建筑物之间的间距,会增大建筑物单位总建筑面积所使用的土地面积。所以单位总建筑面积所使用的土地面积与建筑物的层数之间没有某种很必然的联系。为此进行建筑结构优化设计时应充分考虑,寻求建筑层数与用地面积之间的协调关系。

3.1.2 房屋建筑结构的分部部分与建筑物层数之间的关系:

由于同一个建筑物共用屋盖部分,所以屋盖部分的单位设计成本会随着建筑物层数的增加而降低。但是随着建筑物层数的增加,上部主体部分给基础部分施加的荷载增加。为了保障建筑物的安全,基础部分的设计需要提高其构件的承载力,这样就会增加基本部分的设计成本。所以基础部分的设计成本会随着建筑物层数的增加而增加。

3.1.3 房屋建筑结构设计与建筑设备之间的经济关系:

房屋建筑结构在建造的过程中需要大量的给排水管道以及电气设备材料。房屋的层高直接影响房屋建筑设备部分的造价成本,建筑物的层数越多,需要的给排水管道量越大,同时需要的电气设备量也会增加,这样就会间接的增大建筑设备部分的造价成本。

3.2 优化技术在房屋建筑结构设计中的应用

概念设计优化要解决的是建筑设计中实际的复杂问题房屋建筑结构设计的主要目的是要保证所建造的建筑物的功能性、安全性,以及耐久性。能够在规定的使用年限内满足各种功能的要求,同时做到最大限度的节约资金。为此概念设计优化的最终目标是希望所完成设计的建筑物能抵抗各种不期而遇的外部作用因素。在外部因素的作用下设计的这些建筑物不至于倒塌。因此,分析建筑物应对复杂的外部复杂环境因素成为概念优化设计的重要内容。在这些复杂环境因素中,以地震作用比较特殊。地震作用无法确定其发生的时间,地点,能量等级。其活动没有规律可参考,一旦发生地震作用,其对建筑物产生的破坏性也是严重的。为此在设计过程中应该充分的考虑建筑物受到的地震作用,避免地震作用对建筑物产生的破坏。加强建筑物的抗震设计,取用一些有效的抗震设计方案。采用刚度对称均匀的建筑布置方案可以提高建筑物的抗震能力;遵循建筑物的延性设计理念,也可以有效地防止结构在地震作用下发生脆性破坏;如果在特大地震作用下首先发生破坏的是次要的构件,次要构件在破坏的过程中会消耗一部分地震能量,这样可以有效的保护主要构件,我们把这种设计理念称为多道设防思想,加强采用多道设防思想。

3.3 房屋建筑结构优化技术的应用需注意的事项

(1)房屋建筑结构优化技术的应用需注意到前期的参与

前期方案的确定会直接影响建筑项目的总成本,而目前普遍存在前期方案确定中结构优化设计技术并不参与其中,以致相关设计人员在进行房屋建筑结构设计时往往会不注意建筑结构的合理性和可行性,这样的建筑结构设计结果会对结构设计造成直接的影响,增加了结构设计的困难度,并且增加了房屋建筑结构设计的成本。为此,设计人员应充分的融入结构优化设计方案,使结构优化设计方案初期参与其中,优化选择合理的结构形式和设计方案,可以节约成本。

(2)注重细部优

房屋建筑及结构设计篇(2)

随着社会经济的发展,我国建筑业近年来呈现蓬勃发展之势。建筑结构设计是房屋建筑工程的重要构成内容,其工作具有常规性和复杂性等特征。基于此,笔者结合工作实践体会,就房屋建筑结构设计中的常见问题进行归纳与分析,并提出防治措施,以期为提高房屋建筑工程质量提供有益借鉴。

1、地基与基础方面的问题及防治

首先,在建设多层房屋的时候,必须有对所建筑施工的地质情况进行详细的勘察,看是否符合所建房屋的标准要求,将要进行的建筑也要根据地质报告来进行设计研究,二者相互印证,不能分开。实践中,有的施工企业对地质没有一个具体的参考数据,仅凭建设单位的对其进行表面上,口头上的复述,这就可能导致设计出来的房屋在数据参考上就存在很多的不合理,有些设计指标和科学数据和现实中无法匹配。因此,一定要按照科学的程序一步步的完成施工步骤,严格按要求办事。

第二,对地基进行施工的时候,要对软土层进行换土垫层处理,不能简单的采用砂垫层。如果建筑设计者对地基的软土层处置时,不去考虑软土层的实际状况进行考察,仅凭自己的经验和直觉置,则可能给工程带来安全隐患。建筑的地基是建筑物的基础,必须做到严谨、科学,才能稳固上层的建筑,才能建造出安全的建筑。

第三,民用建筑中柱、梁及基础的负荷未按规范乘以折减系数。设计人员设计多层民用建筑时,在计算梁、柱和基础的负荷时未按现行设计规范采用荷载乘折减系数计算其荷载值,因而荷载值不准确。

2、构造柱兼作承重柱的问题及防治

必要时砌体结构里面是可以设置单独的受力柱,此柱的截面和配筋应符合混凝土规范的要求,有抗震设防要求时应满足抗震规范的要求。与此相连的梁的构造和配筋也要满足相关的要求。在当前结构设计中,构造柱经常被作为承重柱使用,这种做法将引起以下几个问题:

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

其次,构造柱一般生根于地圈梁中,没有另设基础,构造柱兼作承重柱使用后,柱底基础的抗冲切、抗弯及局部承压强度必然不能满足要求。柱底基础一旦发生冲切或局部承压就容易出现裂缝。因此建议承重大梁下的柱子应按承重柱没计。若梁上倚载和跨度都比较小时,构造柱也可布置于梁下,但此时必须按不考虑构造柱作用来验算墙体的局部承压和抗弯强度。经验算满足后,方可在粱下布置构造柱。

3、承重柱截面高度设计过小问题及防治

这种情况多发生于六度抗震设防区。一些结构设计人员误认为六度设防就是不设防,为了让受力分析简单,因而把柱子的截面高度设计得过小,使桨牲的线刚度加大(因一些结构设计手册中规定:当梁拄的线刚度比大于4时,计算简图中梁柱节点町简化为铰支)。把梁简化为铰支梁,柱按轴心受压计算。这种做法虽然易于进行结构受力分析,但却给房屋结构安全埋下了隐患。因为这样做忽略了梁柱间的刚结作用,即忽略了柱对梁的约束弯矩,加之以柱截面的配筋都较小,结构一旦受力后,柱顶抗弯强度必然不足,从而柱子在粱底附近将会出现几条或多条水平裂缝,形成塑性饺。这样在正常使用情况下,柱子已经开始带铰工作,这不但影响了房屋的耐久性,而且也常常引起用户的恐惧心理,更为严重的是,这样的结构一旦遭遇地震作用时,将会倒塌,这违背了现行抗震规范中“强柱弱梁”的设计原则。

4、连续梁按单梁进行设计

视图受力分析方便,设计者把实际应为连续粱的梁按简支梁进行设计,致使梁在支座处上部负筋配置量过少。这样必然引起梁在支座附近上部受拉区出现竖向裂缝,进而引起梁上部拦板出现竖向裂缝。如果该边梁长度较长时,问题将会变得更加严重。因为该梁一般直接暴露在室外,受环境温度影响较大。当环境温度变化时,梁的伸缩受到梁端柱或挑梁的约束,在梁内产生收缩应力,该收缩应力作用于原已产生的粱上裂缝处,引起梁的支座附近沿整个梁截面四周裂缝贯通,粱承载力降低,直接影响了使用安全。

5、梁高选用过小的问题

设计者往往只注意了对梁的强度、刚度进行验算,而忽略了对梁挠度的验算。梁高选用过小,引起梁截面的受压区应力过高,在正常使用状态下,梁截面受压区产生非线性徐变。梁挠度随时间的推移不断加大。梁的变形引起梁板出现裂缝,裂缝宽度随着粱变形的增大而加宽,影响了房屋的正常使用。

6、楼板设计常见问题及防治

首先,设计时为了计算方便或因对板的受力状态认识不足,简单地将双向板作用按单向板进行计算。使计算假定与实际受力状态不符,导致一个方向配筋过大,而另一方向配筋不足,致使板出现裂缝。

房屋建筑及结构设计篇(3)

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

房屋建筑及结构设计篇(4)

当前我国房屋设计的状况与存在问题伴随着我国国民经济的飞速发展,人民群众对物质文化的需求也越来越高,审美、欣赏的水平也在逐步提高。当前,我国的房屋建筑设计已进入百花齐放、百家争鸣的竞争与比较的时代,由于房屋住宅商品化、市场化以后,极大地推动了住宅建筑设计的发展,风格各异的住宅都涌现出来,不可避免地出现了一些设计不合理的现象。房屋建筑设计是个系统、全面的工作。结构设计人员应具有扎实的理论知识,灵活创新的思维和认真负责的工作态度。加深对当前房屋建筑结构设计中常见问题的认识与研究,从而不断提高自身的结构设计水平。由于对规范和专业知识的理解深度不够或认真程度不够,在房屋建筑设计的过程中会出现多种问题。

1. 地基与基础方面

1.1 柱下独立基础带梁板式的地下室底板设计时,容易忽视因建筑物沉降而引起的附加应力的影响。在上部荷载作用下,整个地下室底板与柱下独立基础协同受力,共同发生沉降变形,如不考虑因此产生的附加应力,会使地下室底板设计偏于不安全,可能会导致地下室底板因承载能力不足而产生裂缝。尤其对采用天然地基为基础持力层的情况,其影响更为显著。

1.2 对于带地下室的建筑,当地下水位较高时,室外地坪以下结构部分的外轮廓形状力求简洁,以利于建筑防水的施工。柱下承台相对于防水底板下反时,因柱下承台放坡的影响,基槽形状变得很复杂,并且会出现较多的阴阳角,这不但增加了防水施工的难度,延长了施工的时间,而且防水施工的质量也难以得到保证,此外还增加了工程造价。

1.3 地下室底板和外墙配筋计算时,易出现假设条件与实际情况不符的情况。以地下室外墙配筋计算为例,不少工程设计人员不区分地下室外墙所带扶壁柱尺寸大小,均按双向板来计算地下室外墙配筋,扶壁柱则采用地下室整体结构电算分析结果进行配筋,未考虑地下室外墙双向板荷载对扶壁柱的影响。实际上地下室外墙与扶壁柱协同变形,共同受力,这种计算方法使地下室外墙竖向受力筋配筋偏小、扶壁柱配筋偏小、外墙水平分布筋偏大。

1.4 天然地基上锥形独立基础设计的问题。锥形基础斜面坡度大于1:3时,锥体部分砼难以振捣密实,施工现场容易出现是砼自然堆上,采用铲子或抹灰刀拍捣成形的现象,锥体部分的砼难以达到设计强度要求。

2. 房屋建筑设计构造柱兼作承重柱

砌体结构房屋中的构造不仅能够提高墙体的抗剪承载力,并且通过与圈梁整浇使砌体形成约束砌体,一方面提高了砌体结构的竖向承载力,另一方面,限制建筑物墙体出现裂缝以及增强砌体结构建筑构的抗震性能。设计人员在设计此类结构时,将构造柱截面尺寸加大后作为房屋建筑的承重柱使用,这种设计方法会使当房屋建筑遭遇到地震作用时,因该位置的构造柱截面尺寸较大,会在此位置形成应力集中,用作承重柱的构造柱会先遭到破坏,这种情况下的构造柱不仅不能够起到其自身该有的作用,反而成了房屋建筑中一个十分薄弱的部分。

3. 承重柱截面高度设计过小

这种情况多发生于六度抗震设防区。一些结构设计人员误认为六度设防就是不设防,为使结构受力分析方便,故意将柱子的截面高度设计得的过小,使梁柱的线刚度比加大(一些结构设计手册中规定:当梁柱的线刚度比大于4时,计算简图中梁柱节点可简化为铰支)。把梁简化为铰支梁,柱按轴心受压计算。此种处理方法虽易于进行结构受力分析,但却给房屋建筑留下了安全隐患。忽略了梁柱间的刚结作用,并且柱截面尺寸及配筋都较小,结构一旦受力后,柱顶因抗弯强度不足而使柱子在梁底附近将会出现水平裂缝,从而形成塑性铰。

4. 悬挑梁问题

4.1 因受到规划等因素的限制,悬挑梁的设计普遍存在于建筑结构设计中。建筑结构设计中经常出现悬挑梁悬挑部分的荷载远小于非悬挑部分的荷载的情况,所以造成悬挑部分梁截面宽度与高度小于非悬挑部分梁相应的截面尺寸。设计人员在设计时常常简单地将非悬挑梁顶部纵筋向悬挑端延伸便认为满足了设计要求,忽视了因悬挑梁截面宽度小于非悬挑梁截面宽度而使非悬挑梁顶部两侧的纵筋无法延伸到悬挑梁内。

4.2 建筑结构施工时,普通梁箍筋的接口位置一般在梁上部两角交替绑扎,对悬挑梁箍筋的接口位置,规范和相关构造图集没有给出明确规定,仅要求悬挑梁箍筋通长加密,弯钩不小于135°,弯钩平直段长度不小于10d。借助箍筋对梁混凝土的约束作用,梁纵筋通过与混凝土之间的粘结、摩阻、咬合等形式共同抵抗外力。箍筋的作用是协助混凝土抗剪,而箍筋接口是箍筋的薄弱部位,施工过程中因箍筋制作绑扎不规范,大大削弱了箍筋对构件混凝土和纵向钢筋的约束作用。

4.3 悬挑梁设计时,设计人员仅对梁的强度和抗倾覆问题进行设计验算,忽视了梁挠度的计算。因悬挑梁截面高度选用不足,导致悬挑梁截面受压区的应力过高。在正常使用状态下,梁截面受压区产生非线性徐变,梁挠度随时间的推移不断增大,因悬挑梁变形过大而引起梁板出现裂缝,裂缝宽度随悬挑梁变形的加大而加宽,严重影响了房屋的正常使用,并且这种挑梁变形发展到一定时期,梁支座截面上部受拉区常出现较宽的竖向裂缝。

5. 房屋建筑楼板设计

在整个建筑工程中,因楼板的存在,墙、柱等竖向抗侧力构件共同变形,共同抵抗水平地震荷载、风荷载等水平荷载,故楼板的合理设计显得尤为重要,房屋建筑设计人员必须全面考虑整个设计,楼板的厚度及配筋应结合不同的结构形式、不同的房屋高度、不同部位的受力要求等因素综合确定,楼层平面中的楼板尽量少开洞,如开洞面积较大时应增加洞口周边楼板厚度及配筋,必要时将楼板设置为弹性板进行计算分析。建筑物屋面及端部开间是温度应力较大的部位,在楼板设计时,可适当增加建筑端部开间的楼板厚度,屋面板厚度不宜小于120mm,并且端部开间及屋面板采用双层双向钢筋,钢筋间距不大于150mm,直径不应小于8mm。外墙转角处应设置放射形钢筋,在楼板板宽急剧变化处,大开洞削弱处等易引起收缩应力集中处,应加大配筋。在楼板设计的过程中,应充分认识建筑中不同部位楼板的实际受力状态而采取相应的处理措施,否则楼板易出现温度裂缝或其他裂缝,严重影响结构的安全和使用。

6. 结语

总之,我们设计工作者应严格按照规范、规程的要求进行设计,注重理论与实践相结合,只有这样,才能从根本上消除设计质量的隐患。

参考文献

[1] 王玉玲,朱江雁.《浅谈住宅建筑节能设计》.新疆化工,2006,01.

[2] 唐海珠,周波,刘星彤《住宅建筑节能设计的研究》.山西建筑,2009,03.

[3] 董建华.《房屋节能设计体系施工技术应用》.山西建筑,2009,03.

房屋建筑及结构设计篇(5)

中图分类号:TU8文献标识码:A 文章编号:

随着社会经济的快速发展,人们生活水平不断的提高,对于建筑结构设计也提出了更高的要求,加强建筑行业新技术的应用和新型高强度、轻质、环保建筑材料的研发,使建筑结构的设计更加的可靠、安全、舒适以及经济成为当前建筑结构设计发展的趋势,以下就主要的对房屋建筑结构设计做分析。

1、房屋建筑结构设计的概况

房屋建筑结构主要是指根据房屋的梁、柱以及墙等主要的承重构件的建筑材料划分类别,建筑结构主要的可以分为以下六种类别:钢结构、钢以及钢筋混凝土结构、混凝土结构、混合结构、砖木结构以及其他结构。房屋结构的主要设计目的是要保障所建造的建筑结构的安全适用,能够在规定的年限之内满足人们生活的各种功能的要求,并且还要保障其经济合理性。房屋建筑结构的设计主要遵循以下三个原则:安全性、适用性以及耐久性,其中安全性主要是指在正常的施工和使用的条件下,其建筑的结构应能够承受可能出现的各种荷载作用和变形二部发生破坏,在相应的偶然的时间发生之后,其建筑的结构仍然能够保持必要的整体稳定性;适用性主要是指在正常使用的条件下建筑结构应该具有良好的工作性能;耐久性主要是指在正常的维护条件下,其建筑结构应该能够在预计使用的年限之内满足各项使用功能的需要。

在房屋建筑机构设计时,其基本的方法是:绘制结构平面图,在其绘制时要保障其能够达到抗震要求的标准;其次是屋顶结构图,当建筑为坡屋面的时候,其结构处理的方式有两种:梁板式以及折板式,其中梁板式主要的使用于建筑平面不规整,其相应的板跨度比较大,其房屋坡度以及屋脊线的转折相对复杂的坡屋面,而折板式则主要的适用于上述相反的坡屋面;大样详图的绘制,在建筑详图准确无误的基础之上,大样详图的绘制在此基础之上进行直接的绘制工作,对于局部可以进行相应的改进绘制,保障其科学合理性;楼梯的设计,相应的楼梯梯板要注意其挠度的控制,其梯梁的梁下净高要注意满足建筑的要求;基础构件,其主要的包含了混凝土的科学合理选择以及配筋的选等。

2、房屋建筑结构设计常见的问题

2.1承载柱截面高度的设计过小

此种情况多发生在六度抗震的设防区域内,有些建筑结构设计师误以为其六度设防就是不用设防,他们在建筑机构的设计时不是为了方便相应的受力分析,是故意把承载柱的截面的高度设计的很小,从而使梁柱的线刚度比加。,把相应的梁简化成为铰支梁,其柱是按照相应的轴心受压进行计算,此种方法虽然方便进行相应结构的受力分析,但是却给房屋结构埋下了隐患,这是因为这样做忽略了梁柱之间的刚结作用,也就是忽略了相应的柱对于消化酶的约束的弯矩。此外加上相应的柱截面的配筋都比较小,其结构一旦受力之后,其相应的柱顶的抗弯能力肯定是不足的,这样就会导致塑性铰情况的发生。这样在正常使用的情况下,相应的承载柱已经开始带铰工作,这样就会是房屋的耐久性受到一定程度的影响。在此种情况下一旦受到地震的作用,房屋就会面临倒塌的危险。

2.2房屋高度和高宽比不符合相关规范

当前在房屋结构设计时,其房屋的高度和高宽比的设计会出现超出行业规范要求的极值,相关的规范明确的给出了房屋的最大使用高度和相应的高宽比的极值,但是还是出现了某些建筑高层房屋的高度超出了最大是适用高度或者是房屋的高宽比超出了相关规定的极值,更有甚者这两项标准都超出了标准的要求,这样很大的程度上会影响到建筑房屋是使用安全。其房屋适用的高度除了和结构体系的类型以及相应的抗震设防烈度有关之外,还和场地的类别以及结构是否规则等因素有关,所以在房屋结构的设计过程中要根据实际的使用的情况,可以的设计建筑房屋的高度和其高宽比例。

2.3结构的布置不合理

房屋建筑结构设计中要达到的原则为:不规则的结构尽可能的规则,这样结构的布置才能够更加的趋于合理,这是建筑机构设计中的一个重要的环节。这里的规则包含了多种的因素,其中主要的包含了建筑的平立面的外形尺寸、承载力分布以及抗侧力构件布置质量分布等。当前对于建筑规则设计还缺乏统一规范的依据和相应的设计规定,其建筑结构的设计人员对于结构规则性的把握不是非常的准确,导致其建筑工程出现了规则性较差的问题,这样对于建筑结构的抗震性是非常不利的。

3、房屋建筑结构设计常见问题措施

3.1坚持经济合理的设计原则

在房屋建筑的设计中要坚持经济合理的原则,更具项目工程的实际的情况,不能过度的浪费材料,在进行设计方案的选择时,优先的选择经济合理的设计的方案进行建筑工程的施工。此外要严格的按照相应的设计的规范以及规程来进行房屋结构的设计,相应的结构设计人员要认真的了解相应的机构设计规章制度,牢记其中的规则,以保障其在设计的过程中能够符合相应的规范的要求。

3.2规范日常的工作

在相应的施工图纸的说明制作的时候,要将可能的保障其明确和详细,在所明的书写和标注的时候要使用规范的语言进行相应的标准工作,其相应的位置也不能随意的进行变动。此外对桩基工程进行检测时不能随意的变更,要严格的按照工程的实际情况采用最佳的方法进行相应的检测工作,并且要做出相应的检测结果,保障其质量。

3.3重视工程资料收集整理工作

房屋建筑机构的设计的重要的数据来源之一是工程勘察资料,这也是房屋结构设计的原始依据资料,所以在设计前要注重其资料的参考。平时要有专业的人员进行工程档案资料的收集整理工作,制定相应的查阅制度,以便于管理工作的有效的进行。在相应的工程施工完成之后,要按照相应的工程档案的管理规定与施工的档案一起,及时的上交给专业的管理部门。

总结

房屋建筑结构的设计是保障建筑工程质量的标准,在实际的设计过程中要严格的按照设计的标准和规范进行,相应的结构设计人员也要提升自身的专业水平,保障房屋建筑结构设计的科学合理性。

参考文献

房屋建筑及结构设计篇(6)

中图分类号:S611 文献标识码:A 文章编号:

0引言

如今随着越来越多的居民对房屋建筑需求的提高,我国的房地产业不断升温,从而带动了我国建筑业飞速发展。房屋建筑设计的多样化,居民需求的个性化,以及在现如今环保理念的推广深入发展下,人们对建筑业发展的要求越来越高。适应社会发展,满足人民需求,这样才能有利于房屋建筑结构设计业的长足发展。

1房屋建筑设计常见的一些问题

1.1砌体结构方面的有关设计

我国是地震多发国家之一,为确保人民生命财产的安全,在建筑方面的抗震要求也就较为严格。但是由于我国的防震意识较为薄弱,在许多地方房屋的建筑尺寸大多数无法很好地达到抗震的效果。因此,砌体结构的设计尤为重要。国家有关规定指出,在抗震设防烈度为6度时,承重墙体之间要是最小的宽度,承重外墙的顶端到门窗的距离要达到最小,而非承重墙的内墙到门窗洞的距离也要达到最小。这样设计出的墙体能够更好的达到抗震防震效果,所以在设计时,更要注重采取相应的措施来进行弥补和完善。比方说,可以通过增强构造柱,把横向配筋的数量增加等等。

1.2配筋的相关的使用

根据我国抗震的相关条例规定,房屋四角的构造柱应当增加大的配筋。但是在实际操作中,一些工作人员的责任意识不强,在工作中采取“一刀切,一风吹”的做法,无论什么建筑部分都采用相同的设计,最终是每个柱体都不能充分发挥它的相关作用,进而不能达到更好地抗震防震的效果。不仅仅如此,更有甚者会损坏房屋外墙部位,对建筑自身有一定的伤害,造成结构的不稳定。

1.3桩距结构布置的问题

桩距结构关乎房屋的稳定性问题,对于桩间距合理设计,更能够提升房屋的结构安全系数。由于设计人员对相关桩距结构设计的不重视,使其间距的距离有所减小,不能够满足相关的规定,导致试桩结果的不准确。桩身自身长度不够,就无法更好地穿过软土层以满足地基的深度。根基是一栋建筑的基础,在地基都无法满足国家相关的要求时,可想而知,在建筑自身安全上又会存在多么大的风险。

1.4房屋的高度、宽度的问题

随着我国土地资源的日益紧张,以及土地价格的不断上涨,我国的楼房建筑在逐渐向纵向扩张。一些高层建筑越来越受到设计者的追捧与亲睐。在这种形势下国家出台了相关的房屋高度、高宽比的规范,但是在实际操作中,一些商家为了自身的利益,让一些设计者在设计建筑的高度、高宽比例时超出规定的最大试用的高度与宽度的比值,更有甚者严重超出其规范以达到自身的目的。然而,建筑结构的设计对房屋的高宽比例以及房屋的体型都有严格的规定,这必须要遵守国家的相关规定来确保建筑质量。在进行建筑设计时,要使房屋适用高度和结构体系、抗震设防烈度相适应,并且也要实事求是,一切从实际出发,根据不同的场地类型来进行不同的设计。

1.5承重砖的使用问题

承重砖不同于以往的实体砖,它是一种轻体砖,通过在砖体上进行打孔来减轻砖的重量。同时减轻了墙体的重量。但是这种砖只能在墙面上采用,而地面和防潮层不可以使用这种承重砖,否则会造成地面的不安全以及起不到很好的防潮作用。

1.6房屋结构设置的问题

房屋结构的设置是一个房屋美观与试用的关键所在,如果在结构设置和布局中存在问题的话,这将会影响房屋的质量以及房屋的承载重力的能力。在设计时,设计人员要充分考虑到建筑的抗侧力的结构布置,对建筑物的平立面外形尺寸进行充分研究与论证,以确保房屋建筑的质量。增强房屋的安全系数。所以房屋结构设置需要进行规范化操作,熟悉和掌握结构的规则,把握好结构设计的相关数据,这样会加强房屋的抗震防震能力,对于复杂的建筑结构来说更能够增强建筑的承重能力,在进行施工时更能够保证工程的质量。在进行结构设计时切记将指标统一化、标准化,要结合建筑物的实际情况来进行数据的变化。比如说在进行高层建筑进行建筑时常常出现的平面扭转不规则、楼层错层问题等。这种高层建筑在设计时容易将框架剪力墙集中到一个位置,导致房屋结构的中心偏移质量中心过多,使房屋结构整体扭转。因为高层建筑的连续性,结构设计的整体性要求,使得这样的建筑类型在设计时不应该出现较大的错层问题,要不然会使房屋的抗震能力大大减弱。因为高层建筑的特殊要求,使得以上两种设计方案不能够同时采用,只有将建筑物的安全系数、抗震能力提高,才是对高层建筑设计时最应该重视的部分,而高层建筑的外观美是其次。所以提升其建筑物的安全性能是是设计者工作的重中之重。必须增强设计人员该该方面的意识。

1.7 异形柱结构的相关问题

异形柱结构一般被一些中、高层建筑所采用,这种结构虽然被广泛运用,但是它的技术设计还存在一些问题。比如我国当前还不能够很好的进行受剪承载力、结构延性等方面的相关试验。在对节点承载力方面的认识上还存在不足,从而造成了建筑在设计时超出相应高度,不规则体型的出现等等一些列有关建筑结构方面的问题,降低了建筑的防震系数。

2相关问题的应对策略

2.1建筑结构问题的对策

对于房屋建筑来说,建筑结构决定着房屋的质量,它是一项复杂的工作。在进行设计时必须要重视其严密性,要采取相应的措施来保证建筑结构的稳定性,要坚持实事求是的原则,通过收集、整理相关资料来保证数据的准确性,同时也要制定合乎规范的制度体系来约束设计人员的设计行为,增强设计者的规范意识。再设有关的结构时,要尽量制定详细准确的数据,切不可随意更改其数据内容。

2.2对于设计人员的相关策略

设计人员在进行设计时不仅仅要保证设计结构的合理性,而且要树立环保节约的意识,在进行选材时要尽可能的节省资材,增强建筑结构的抗震防震能力,在操作时要符合相关的规定规范,提高了建筑质量,这更能够确保人民的生命和财产安全。充分考虑当地的自然环境,诸如地质地质条件、当地的气候、水文状况等等来设计有关的建筑结构。要注重结构之间的协调性与整体性,同时也要分清各个结构之间的主次关系,要使建筑在出现问题时损失达到最小。

【参考文献】

房屋建筑及结构设计篇(7)

经济的高速增长以及城市化建设进程的加快,促进了建筑业的发展,房屋建筑工程作为人民生活的场所,对其结构设计进行研究分析非常有必要。以下就房屋建筑结构设计的问题及注意事项进行简要分析。

一、房屋建筑结构设计的基本方法

在房屋建筑工程中利用先进的设计理论以及应用先进技术,加快新型高强、轻质、环保建材的研究,使建筑结构设计更加安全、适用、可靠和经济是建筑结构设计的发展方向。

1、结构平面图。当建筑地处抗震设防烈度为六度区时,根据建筑抗震设计规范,是可以不用进行截面抗震验算的,但必须符合有关的抗震措施要求。因此对于砌体结构来说可以不用在软件中建模,直接设计即可,但设计中需要注意受压和局部受压的问题。当然,如果时间允许的情况下还是输入建模较好,有一个便利就是可以利用软件来进行荷载导计算,需要注意的是,当建筑地处抗震设防烈度为7度及以上时是必须要输入软件建模计算的。

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

3、大样详图。在建筑详图的准确无误的基础上,大样详图的绘制可在建筑详图的基础上直接绘制,也可在以前做过的详图的基础上来局部改进绘制。这阶段需要注意在保持建筑外形的前提下尽量的使结构受力合理和施工方便。在标高和外形尺寸上一定要和建筑专业协调一致。

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

二、房屋建筑结构设计中的问题

当前房屋建筑结构设计中的常见问题主要有:桩间距过小,桩身钢筋笼长度不足,承重砖基础采用多孔砖砌筑,房屋高度、高宽比超过现行规范、规程的限值,建筑结构设计的规则,板的要求等。(1)桩间距过小,不满足规范对桩的最小中心距的规定,特别是试桩、锚桩之间的间距,往往被设计人员忽视,这直接影响了试桩结果的正确性。(2)桩身钢筋笼长度不足,对挤土灌注桩,桩身钢筋笼长度没有穿越软弱土层的层底深度,不能满足桩基规范。(3)承重砖基础采用多孔砖砌筑,是根据多孔砖墙体结构构造,地面以下或室内防潮层以下的基础不得采用多孔砖砌筑。(4)房屋高度、高宽比超过现行规范、规程的限值,就现行的规范、规程给出了房屋的最大适用高度和高宽比限值。(5)房屋建筑结构设计尽可能规则,结构的布置才能更趋于合理,这是结构设计中十分重要的环节,这里的“规则”包含了对建筑的平立面外形尺寸,抗侧力构件布置、质量分布,直至承载力分布等诸多因素的综合要求。三、房屋建筑结构设计中的注意事项

1、地基结构设计中应注意的事项。地基是房屋建筑的最根本的环节,也是结构设计的基础部分。地质因素是地基结构设计首先要考虑的条件。水文条件、房屋建筑的承载力情况以及地区抗震烈度等因素都要被结构设计综合考量。在认真比对的基础上,设计出合理经济的基础形式。基础宽度小于2.5m时,要最先考虑诸如灰土条形基础、四合土条形基础等刚性条形基础。在基础宽度大于2.5m时,要采用比较柔性的基础。对于没有地下室、承载多的多层内框架结构,设计十字交叉梁条形基础可以有效的减少地基的不均匀沉降。后浇带设计对于保证地基不均匀沉降的对应调整具有现实作用,后浇带的设计范围应该有效的限定在800~1000mm。灌注后浇带所使用的材料要选择比原构件提高一级的微膨胀混凝土,并且要确保后浇带的梁板的牢固。

2、地梁设计应注意的事项。在框架结构中,地梁的设计是结构工程师经常遇到的。它的作用是使地梁与基础连接,地梁对基础起拉接作用,一定程度的调整基础不均匀沉降;当基础埋置较深时,地梁与框架柱连接,降底了框架柱计算高度,地梁对框架柱内力分析有一定的影响;地梁是支撑底层墙体的受力构件。地梁的受力状态与普通的框架梁的受力状态不同,普通的框架梁在荷载作用下,梁产生变形不受其他介质约束,梁上荷载传递给框架柱;而地梁在荷载作用下,梁变形受到土的约束,一部分荷载通过梁底土的反力和梁侧土摩擦阻力传递给地基;另一部分荷载传递给框架柱。由于土反力的复杂性,目前定量确定土反力和梁侧土摩擦阻力还有困难。在工程设计中,有两种处理方法,第一种是把地梁按一层框架梁计算,不计地基土的影响,把荷载全部传框架柱。这种处理方法使计算模型与实际情况不符。地梁与框架梁不同,地梁处没有风力、地震作用,也没有水平变形,按嵌固考虑。结构电算时,往往“底层层高”不高(即地梁与基础顶面距离),形成“底层框架柱”为短柱或极短柱,使电算结果很不合理。第二种是把地梁不参与框架结构的整体计算,当作简支梁,地梁的剪力传递给框架柱,不计地梁弯距的影响。笔者认为,尽管二种方法都有缺陷,相比之下,第二种方法要相对合理些。

3、承重墙结构设计中应注意的事项。在理论上,承重强越是多的房屋建筑,该建筑的安全质量就越好。但是,过多的承重墙应用不符合结构设计中美观大方的原则。结构设计者要在保证房屋建筑质量的安全性的基础上,尽可能的减少承重墙的设计,对于不可取代的承重墙,要提高其抗剪的强度,选用强度等级高的承重墙建筑材料,提升承重墙抗压、抗震能力。

结束语

建筑结构设计工作对于建筑物的整个建设过程十分重要,直接决定着建筑物的质量与安全。对于建筑结构设计人员,要不断提高专业技能,认真思考,综合考虑各方面因素,以确保设计的建筑物结构满足使用要求。随着人们生活的不断提高,对房屋建筑结构设计的要求也越来越高。房屋建筑结构设计不仅关系着房屋建筑的工程质量,还关系着业主今后的日常生活。因此需要设计人员能够从实际出发,对房屋建筑进行科学、合理的设计,在确保施工质量的同时,还能为人们今后的生活提供方便。

房屋建筑及结构设计篇(8)

在近些年中,我国的城镇化水平有了很大的提升,房屋建筑行业的发展也变得越来越快,人们对其质量的要求也在不断升高,如何提升房屋建筑工程的施工质量成为了相关企业重点研究的问题。结构加固技术对提升房屋建筑施工的质量有着非常重要的意义,它不仅可以有效的延长房屋建筑的使用寿命,还可以提升房屋建筑的耐腐蚀能力,是现代房屋建设中的一项重点技术。

一、结构加固技术的设计原则

(一)先检测后加固。为了保证房屋建筑结构加固做到最好,一定要重视方式方法,不能盲目进行加固工作。所以,为了保证结构加固工作能够做到效果最好,就一定要先进行检测,之后再进行加固工作,只有@样才能够保证后期的加固工作可以有条不紊地持续进行。在对房屋建筑结构进行检测工作的时候,要明确房屋结构的薄弱之处之后再进行深入分析,这样一来不仅能够节省建筑成本和建筑材料,最关键的是可以有目标地对房屋进行加固,从而提升房屋的整体质量,延长房屋使用寿命。

(二)保证材料的一致性。制定可实操性的房屋结构加固方案之后,需要注意的就是保证建筑材料的一致性。由于原建筑出现破损需要进行结构的加固,就一定选用原有的建筑材质对其进行加固,这样一来才能够保证房屋承载力是一致的。如果使用加固材料不一致,就会直接影响建筑物的承载力,很有可能会降低原有的承载力,导致加固效果事倍功半。因此,在房屋修复以及加固过程中,一定要重视材料的选择,保证加固材料与原有材料质量的一致性,这样才能够从根本上提升加固效果。

(三)在经济上的可行性。在考虑建筑物结构加固情况的时候,一定要根据实际情况制定经济允许范围内的加固方案,这样才能够保证房屋建筑的价值。由于建筑物是一种常年消耗的资源,要想保证在任何自然环境因素以及人为因素的影响下都不降低本身的居住效果,就需要提升加固材料的整体质量,而质量提升就意味着选用经济效益比较高的加固材料。因此,在关注结构加固工作过程中,一定要对经济上的可行性予以重视,这样才能够制定出最合理的方案。

二、房屋建筑结构加固施工技术

(一)加大截面加固法。这一方法主要用在房屋材料是钢筋混凝土时,钢筋混凝土截面会有较高的受压位置实施混凝土现浇层的现象。在原来的混凝土受力构件一边或者两边都加上混凝土,这样会使截面面积变大,为了提高构件的承受力,要加入一定数量的钢筋。这个方法在板、柱、墙基础构件中作用比较明显。其加固效果还是很显著的,实用性高、适合的方面也比较广泛,但是在施工时会有点复杂,湿作业的工作量大,施工时间相对较长。

(二)增加支点技术。在房屋建筑施工中,可以通过增加支点的的方式来提升建筑整体的坚固性和稳定性。增加支点可以较好降低建筑构件的载荷和承重跨度,在起到优化建筑物力分布的同时,也可以提升整体结构的承载能力。房屋建筑支点的增设通常都是选择梁和板的中间位置,这样有助于承重梁受力水平的均匀,减小房屋变形的风险。这种加固方法是最为常见的房屋加固方法,其实际的施工过程相对比较简单,但其实际施工的空间范围也有一定的限制。使用增加支点的方式进行房屋加固时,必须对建筑原本的建筑结构和使用功能进行详细分析,避免出现增加支点带来的空间减少问题。

(三)碳纤维布加固法。碳纤维布加固方法具有多种优点,如施工便捷、耐久性好、外形美观等。碳纤维布加固方法的应用主要是利用非金属纤维类材料如碳纤维布、玻璃纤维等,对房屋建筑结构进行加固处理。当然,碳纤维布加固方法具有一定的局限性,即适用于混凝土结构的抗剪、抗震及抗弯加固,具体的应用方法是:首先,清洁房屋表面,保证房屋表面无杂质,干净、平整;其次,对房屋表面的碳化层进行去除处理,如若房屋表面出现不同程度的凹陷或裂缝,需要对其进行整平处理;再次,将碳纤维布放在常温固化以及湿法铺层上,使用专用的滚筒在混凝土表面涂刷树脂,待树脂干燥后,将碳纤维布粘结在房屋表面,压实碳纤维布,保证其与树脂紧密结合。

(四)化学植筋技术。这项技术在整个建筑结构加固施工技术中占有十分重要的位置。在实际应用过程中,施工人员会使用一种化学粘合剂,在混凝土中,将用来加固的螺杆、钢筋等材料加固,使用电锤或风钻来钻孔,孔的直径在4~6mm之间,深度因为不同的植筋锚固结构胶使用方法不同,根据具体方法来确定。施工中要注意,钻孔深度和设计图纸的锚固长度在20d之上,并且大于或等于200mm,这样才能更加有效地加固房屋建筑结构。

三、结语

总的来说,结构加固技术对房屋建筑的施工有着非常重要的意义,加强对结构加固技术的研究,并将其合理的运用在房屋建筑施工中,不仅可以有效的提升房屋建筑的整体性能,还可以给人们一个可靠的生命财产安全保证,为延长建筑的使用寿命,提升建筑的整体效益带来更大的帮助。

房屋建筑及结构设计篇(9)

中图分类号:TU318文献标识码: A

一、房屋建筑结构设计中的常见问题

1、地基与基础设计问题

施工之前只对地面以上建筑结构进行详细设计,对于地基的处理只是凭借经验进行。任何房屋建筑在进行施工之前都要进行地基处理,但是真能做到正确的进行地基处理的很少,一般都是根据周边房屋建筑时对地基的处理方法或者建筑公司常用的对地基处理方法进行地基处理。这样的经验处理方法危害很大,因为不同的建筑,对地基处理的要求不同,并且不同的地方,地质不同,处理方法就更不相同。所以在进行建筑之前,应对施工现场的地质进行详细勘测,综合多方面的资料,详细进行分析,最后在地基设计完成之后再进行地面以上建筑设计。

很多设计者对地基换土垫层的重要性认识不足,凭经验处理。设计者都明白在地基设计时要注意地基承载力,所以一般在地基挖掘一定深度后铺垫砂石,加强承载力,但期间未对砂石层的宽度、厚度以及铺垫砂石层的深度进行确定,这样做既不安全也不经济。

2、楼板设计问题

楼板是建筑中主要的承重构件,通过将楼板桥接在承重墙之间,楼板就可以将建筑压力通过板面传送给承重墙、柱,增加房屋的坚固程度和建筑强度,所以不合理的楼板设计会造成严重的后果,这是必须重视的。楼板设计中出现的问题主要有:楼板需要桥接在不同的承重墙之间,但是现实施工中往往将普通墙壁当作承重墙使用,搭载楼板。楼板能承受的压力是一定的,承载楼板的墙壁承重能力也是有限的,承重墙是专门为搭载楼板设计的,而普通墙壁只是设计美观、方便用的,承重能力很差,如果将其和承重墙混用,均布载荷进行配筋设计,很容易使普通墙壁处开裂,墙壁上方的楼板断裂。其次,设计时根据经验对楼板承重进行判断,并且为了计算方便将双向板当作单向板进行设计,这种假设的楼板承重和实际情况存在很大的差别,因为单向板和双向板没有混用的可能,造成楼板一段承重很大,另外一段很小,很可能造成楼板断裂。

3、楼层平面刚度的问题

一些设计在缺乏基本的结构观念或结构布置、缺乏必要措施时,采用楼板变形的计算程序。结构设计存在着结构不安全或者某些部位或构件安全储备过大等现象为了使程序的计算结果基本上能反映结构的真实受力状况,而导致出现根本性的误差,设计时应尽可能将楼层设计成刚性楼面。要做到这一点首先应在建筑设计方案阶段就避免采用楼面有变形的平面,比如楼层大开洞外伸翼太长、块体之间成“缩颈”连接、凹槽缺口太深等。其次,要从结构布置和配筋构造上给予保证,对于使用功能确实必需的,或者建筑效果十分优越的建筑设计,如果其平面无法完全符合刚性楼板的假定,那么在结构设计时,可以通过增设连续梁板、洞口边加设暗梁边梁、提高连系梁板或暗梁边梁的配筋量、采用斜向配筋或双层配筋形式等方法,尽量满足刚性楼板的基本假设,或者弥补由于不是绝对的刚性楼板假定而产生的计算“误差”。

4、构造柱设计问题

构造柱在砖混结构建筑中起着重要的作用,不仅能够提高墙壁的抗剪能力,同时与圈梁的连接结构使得墙体裂缝不能进一步展开,维持了纵向承载力,使建筑具有较好的抗震功能。构造柱虽然有承重作用,作用巨大,但构造柱不是承重柱,不能将其当作承重柱用,现实中很多设计都违背了这一原则。构造柱当做承重柱以后,不但不能起到防震作用,反而会成为地震时房屋损毁的罪魁祸首。因为当作承重柱后,构造柱提前受力,降低了应有的对建筑物各结构的拉结和约束总用,一旦遭受地震,首先会产生应力集中,很容易损坏。

二、提高房屋建筑结构设计的措施

1、强化质量意识,建立健全质量保证体系

设计单位是设计质量管理的主体,必须强化质量意识,树立质量第一的观念,以质量求生存、以创新谋发展。用全面质量管理的思想和方法,建立健全质量保证体系,为建筑结构设计质量的提高提供程序上、制度上的保证。在质量管理中,要始终坚持“全面、全员、全过程”管理,狠抓目标管理和工序管理,扎实落实质量保证体系的各项措施,切忌浮于表面,流于形式。

2、不断提高设计人员素质和技术水平

一方面,单位应制定出符合实际的人才成长和科研规划及其实施措施,为设计人员提供良好的学习、设计、科研环境,促进他们成长、成材;另一方面,设计人员特别是年轻人,要加强专业理论、先进技术的学习,注重先进理念与经验的吸取,在工程设计实践中不断攻克难题,推陈出新,不断提高专业素质和技术水平,以适应越来越复杂的工程需要。

3、制定合理工期

合理的设计工期是保证设计质量的基本条件之一。过短的设计周期,让设计人员很难对某些方面和某个环节进行深入分析和优化,施工图往往无法保证,错、漏、碰缺也在所难免。因此,每项工程都应根据类型、规模、复杂程度、创优目标、人员投入、建设单位要求等综合考虑来确定工期。工期必须以确保设计质量为先决条件,当然,单位加强工序管理、抓好协调、尽量缩短工期也是必要的。

4、建立合理的薪酬与质量奖惩制度

合理的薪酬与质量奖惩是物质激励的重要方面,它直接反映人才与劳动成果的价值定位。将职工薪酬与岗位职责、工作业绩、实际贡献以及成果转化中产生的社会效益直接挂钩,逐步建立起重质量、重创新,向优秀人才和优秀设计成果倾斜的分配激励制度。

5、注重结构概念设计与方案优化

强化结构概念设计,旨在要求结构工程师应特别重视规范规程中有关结构概念设计的各条规定,不能陷入只凭计算的误区。在设计中虽然分析计算是必须的,也是设计的重要依据,但是,仅靠分析计算往往不能满足结构安全性、可靠性的要求,不能达到预期的设计目标,从某种意义上讲,概念设计甚至比分析计算更重要。优秀的结构设计能够满足建筑功能要求,保证结构安全,并且有较好的经济性。实现这一目标,首先要对结构方案进行优化。结构方案优化,应综合各方面的因素、要求、约束条件等,要根据以人为本和可持续发展的设计原则,要体现当今建筑结构设计理念和技术发展,要兼顾经济、社会、生态、环境效益,择优选取结构体系。

6、对结构进行切合实际的计算分析

对结构进行内力和位移计算分析时,首先要选用与实际受力状况相符的结构分析模型与假定,选取适合特性的计算分析软件,并正确选取各项调整参数。要根据规范规程,对分析计算结果的合理性、可靠性作出正确判断,对不合理的指标,通过修改结构布置和构件截面尺寸进行调整。

结束语

房屋建筑的结构设计,是整个工程展开以及实施过程中的重点内容,为满足建筑的安全性、适用性和耐久性等要求,设计要做到平面布局和结构选型合理,因此要高度重视房屋建筑结构设计方面常见问题,在工作实践中严格遵照设计规范、标准进行,严格遵守有关设计规范、国家标准,以保证建筑质量。

参考文献

房屋建筑及结构设计篇(10)

中图分类号: TU97 文献标识码: A 文章编号:

1、高层建筑结构的特点

1.1 框架结构体系

框架结构体系一般用于钢结构和钢筋混凝土结构中,由梁和柱通过节点构成承载结构,框架形成可灵活布置的建筑空间,具有较大的室内空间,使用较方便。由于框架梁柱截面较小,抗震性能较差,刚度较低,建筑高度受到限制;剪切型变形,即层间侧移随着层数的增加而减小;框架结构主要用于不考虑抗震设防、层数较少的高层建筑中。在考虑抗震设防要求的建筑中,应用不多;高度一般控制在70m 以下。

1.2 剪力墙结构体系

利用建筑物墙体作为承受竖向荷载、抵抗水平荷载的结构,称为剪力墙结构体系。剪力墙结构体系于钢筋混凝土结构中,由墙体承受全部水平作用和竖向荷载。

1.3 筒体结构

单个筒体可分为实腹筒、框筒和桁筒。平面剪力墙组成空间薄壁筒体,即为实腹筒;框架通过减小肢距,形成空间密柱框筒,即框筒;筒壁若用空间桁架组成,则形成桁筒。实际结构中除烟囱等构筑物外不可能存在单筒结构,而常常以框架—筒体结构、筒中筒结构、多筒体结构和成束筒结构形式出现。

2、建筑结构设计要点分析

2.1计算参数的确定

对于建筑工程来讲, 由于其所处的地理位置,决定了在进行结构设计时所涉及的具体参数会存在一定的特殊性。比如,不同地区具有不同的风压、雪压、地震强度、土壤类别等,所以,在进行参数的选取和计算时应充分考虑这些因素。另外,对于比较特殊的建筑,还必须根据试验和以往类似工程的一些经验来确定有关参数的取值。在进行建筑结构设计前,要尽量收集与设计相关的信息,如工程资料、具体规范等,资料收集的越多,参数的确定也就越准确,同时,还可以避免因为参数不合理而导致返工情况的发生。

2.2地基等基础设计

地基等基础设计过程的好与坏直接影响后期设计工作的顺利进行, 在整个工程的造价问题上这也是一个决定性因素。因为许多的设计者对软弱地基的危害认识不足,当采用换土垫层对软弱地基处理时,不做换土垫层设计,只凭经验处置, 只是简单地凭借经验采用砂垫层加强一下承载力, 不安全, 不经济; 另一些设计者计算梁、柱和基础的负荷时没有按照规定的规范荷载乘以折减系数, 这是十分危险的。高层建筑施工周期长,工程质量及施工安全要求高,保证高层建筑工程结构施工技术非常重要。

做地基基础设计首先应取得地勘报告并仔细阅读理解,切不可仅凭经验或甲方口头条件。建筑物基础基本上可以分为天然基础、桩基础和桩筏基础三种; 天然基础的设计无非就是剪切、冲切、抗弯及构造等简单的内容,但实际施工时应讲究综合整个场地的情况,先施工标高较低及土质较差的。如先施工较高较好土层的基础,则施工较低较差土层时由于土的放坡开挖,可能对已完成基础造成破坏或埋下安全隐患。桩基础的形式多种多样,有人工挖孔的也有机械成孔的、有预制的也有现浇的、有挤土的也有非挤土的、有锤击的、有静压的、有大直径的、有小直径的等等; 设计人员应根据场地条件及上部建筑的特点及要求,选择一种可行、安全、经济的桩基础。基本的思路就是,竖向构件密、层数低的宜选用小直径桩,地下水位高及土层范围有沙土的不宜选用人工成孔,周边房屋较近的不宜用锤击的,对周边环境要求高的不宜用泥浆护壁的等等。

2.3抗震设计

在进行施工图的设计时期,还必须满足规范规定的抗震措施要求。《抗震规范》、《高规》和《混凝土规范》, 提出的结构构造的详尽的规定,保证结构安全的最后一道防线。借助程序获得了比较符合规范的计算结果,设计人员仍要根据具体情况进行分析,例如框架结构顶部抽柱, 该段柱箍筋全长加密并按提高一级抗震等级进行计算和构造。建筑结构是否具有耐震能力, 是由承载力和变形能力两者共同决定的。当地震作用下结构达到屈服以后,利用结构塑性变形来吸收能量,增加结构的延性,不仅能减弱地震反应,而且提高了结构抗御强烈地震的能力。此外,抗震设计的结构不能任意以强代弱,结构的承载力、刚度要适应在地震作用下的动力要求并应均匀连续分布。

2.4剪力墙连梁的设计。

连梁是指与剪力墙相连允许开裂可作刚度折减的梁。在高层剪力墙结构中,与连梁的设计有关的因素是连梁的内力、结构抗侧力刚度、相连墙肢刚度、连梁跨高比等,连梁的设计容易受到这些因素的制约。相对联肢墙来讲,连梁的设计是不容忽视的,最好选用跨高比偏大的连梁, 使其不过早地发生剪切破坏, 从而使连梁具有足够延性。实践证明,连梁的剪切变形较大,容易产生斜裂缝,在反复荷载作用下, 斜裂缝会发展成沿梁跨的对角线状, 较大地降低了连梁的抗剪能力。连梁是首先屈服并形成塑性铰的耗能机构,应调整内力,对连梁刚度进行折减, 这是控制连梁反生剪切破坏的十分有效的措施。

2.5强柱弱梁的设计

主要的设计概念是针对小震不坏,中震可修,大震不倒的抗震设防目标而提出的。目前提出的建议是必须严格控制柱轴压比, 笔者认为轴压比在任何情况下均不宜超过0 .9%,对梁配筋而言, 支座筋则可通过调幅让其适当降低, 防止柱先于梁屈服, 保证柱端的实际受弯承载力大于梁端的实际受弯承载力。

2.6箱、筏基础底板的挑板问题

从结构角度来讲,如果能出挑板,能调匀边跨底板钢筋,特别是当底板钢筋通长布置时,不会因边跨钢筋而加大整个底板的通长筋,较节约。窗井部位可以认为是挑板上砌墙, 不宜再出长挑板。虽然在计算时此处板并不应按挑板计算。能降低整体沉降,当荷载偏心时,在特定部位设挑板,还可调整沉降差和整体倾斜。出挑板后, 能降低基底附加应力, 当基础形式处在天然地基和其他人工地基的坎上时, 加挑板就可能采用天然地基。必要时可加较大跨度的周圈窗井。

3、结论:

高层房屋的建筑结构设计工程是一项相当复杂的工程,为了使整个建筑工程顺利而且完全的发展,建筑结构设计作为其中非常重要的一个环节, 其作用也不可忽视, 然而建筑结构设计却并非一项简单的工作, 作为结构设计人员不仅要有丰富的知识储备,还要能灵活运用各种知识, 并不断更新自身的知识储备,还要善于吸取工作当中的经验和教训,严格按照设计的要求和标准来进行并抱有严肃认真的工作态度,以保证建筑质量,确保人民生命财产安全,对自我负责,对社会负责。

房屋建筑及结构设计篇(11)

中图分类号:Z82 文献标识码:A

砖混结构由于选材方便、施工简单、工期短、造价低等特点,多年来砖混房屋是我国当前建筑中使用最广范的一种建筑形式;其中民用住宅建筑中约占90% 以上。因此改善砌体结构延性,提高房屋的抗震性能具有极其重要意义。根据现行建筑抗震设计规范、砌体结构设计规范,结合自身设计的实践经验,我认为,在目前建筑房屋结构的稳定性设计上应注意以下几方面。

一、PM结构设计程序的特点

(一)PM程序的发展方向主要有两个方面

1.计算。

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

2.开放计算参数的开关。

有很多参数以前都是放在程序的“黑匣子”里的,设计人员不能干预。程序放开这些参数有两个原因,首先就是要让设计人员真正的掌握工程的设计过程,能够尽可能的控制设计过程。其次就是要把一些关键的责任交由设计人员来负,程序只能起到设计工具的作用,不能代替设计。所以就需要我们的结构设计人员充分的理解程序的适用范围、条件和校对结果的合理性、可靠性。如《高层建筑混凝土结构技术规程》的5.1.16条要求“对结构分析软件的计算结果,应进行分析结果判断,确认其合理、有效后方可作为工程设计的依据”。

(二)PMCAD中的参数

1.总信息:

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

2.材料信息

其他与老的程序一样填法,就是钢筋采用了新规范的新符号。

3.地震信息

(1)设计地震分组:就是老的抗震规范的近震、远震。按抗震规范的附录A选择即可。淮安市的清河、清浦、淮阴区都是第二组,7度区,设计基本地震加速度为0.10g。(2)计算震型个数:这个参数需要根据工程的实际情况来选择。对于一般工程,不少于9个。但如果是2层的结构,最多也就是6个,因为每层只有三个自由度,两层就是6个。对复杂、多塔、平面不规则的就要多选,一般要求“有效质量系数”大于90%就可以了,证明我们的震型数取够了。这个“有效质量系数”最先是美国的WILSON教授提出来的,并且将它用于著名的ETABS程序。

4.风荷载:

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

二、多层砖混结构房屋的抗震设计探讨

(一)科学布局建筑平面和立面

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

(二)砌体房屋的总层数及总高度不应该超限值;历次震害证明,砌体房屋的层数越多,高度越高,它的地震破坏程度越大,所以控制砖砌体房屋的总高度及总层数对减少地震时带来的震害有很大的作用。在设计中房屋总高度及总层数应同时满足上标的限值,因为楼盖重量占房屋总重的一半左右,房屋总高度相同,多一层楼盖就意味着增加半层楼的向地震作用,同时加大对底部的倾覆力矩。在中、强地震作用下,因倾覆力矩过大,使得底部墙体产生过大的压力或剪刀而被破坏,故此减轻自重、减少层数、降低层高是削弱地震影响的有效途径之一。(三)增强砌体房屋的刚度及整体性

房屋是纵、横向承重构件和楼盖组成的一个具有空间刚度的结构体系,其抗震能力的强弱取决于结构的空间整体刚度和整体稳定性。刚性楼盖是各抗侧力构件按各自侧移刚度分配地震作用的保证。现浇钢筋混凝土楼板及屋盖具有整体性好、水平刚度大的优点,是较理想的抗震构件,不但可消除滑移、散落内容。抗震设计中,建筑平面、立面宜尽可能简洁、规则,结构质量中心与刚度中心相一致。对于结构平面布置不规则的房屋质心与刚度中心往往不容易重合,在地震作用下会产生扭转效应,大大加剧地震的破坏力度;对体型不规则的房屋应注意偏离结构刚心远端墙段的抗震验算。建筑立面应避免头重脚轻,房屋重心尽可能降低,避免采用错落的立面,突出屋面建筑部分的高度不应过高,以免地震时发生鞭梢效应,同时应控制好结构竖向强度和刚度的均匀性。在实际工程设计中,应尽可能兼顾建筑造型,又满足使用功能要求的前提下,将平面布置、立面外观造型设计得较为规整、简洁、美观大方;同时又能有效地提高工程的抗震性能。 (四)合理布置纵墙和横墙.多层砖混房屋的主要承重构件是纵、横墙体,在地震中主要由于承重纵、横墙在地震力作用下产生裂缝,严重者会出现倾斜、错动、倒塌等现象,进而使房屋造到破坏;所以合理布置纵、横墙对提高房屋抗震性能起到很大的作用。多层砖混房屋应优先采用横墙承重或纵横墙共同承重的结构体系,纵、横墙的布置宜均匀对称,沿平面内宜对齐,沿竖向应上下连续,同时一轴线上的窗间墙宽度宜均匀。房屋的空间整体刚度和整体稳定性决定着房屋抗震能力的高低,多层砖混房屋一般采用纵墙或横墙承重,由于非承重方向的约束墙体少,间距大,因而房屋该方向刚度较弱,空间刚度和整体性均较差,抗震能力低;在高烈度地区,墙体由于平面外的失稳而先行破坏,进而引起整个房屋倒塌。而在两个方向适当布置纵横、墙混合承重的房屋,由于其限制了纵、横墙的侧向变形,增强了空间刚度和整体性,对承受纵、横两个方向的水平地震作用及抗弯、抗剪都非常有利。而在设计工作中为了建筑好用常常纵墙较少,纵墙开洞率较大、不连续,造成纵横墙刚度严重不均,对砌体结构抗震严重不利,所以再设计中要尽量避免。

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