发布时间:2023-10-13 15:37:56
导语:想要提升您的写作水平,创作出令人难忘的文章?我们精心为您整理的5篇房屋设计概念范例,将为您的写作提供有力的支持和灵感!
概念设计是通过一种较为抽象的方式,在脑中将对象的进行感知和概括。这种设计方式一般不是基于计算结果产生,尤其是对于那些难以通过计算做出精确分析或是在规范中难以进行规定的相关问题,需要通过概念设计的方式,对不同的建筑环境和空间进行详细的分析,对整体的结构进行优化。概念设计主要通过对建筑的结构以及相互之间的力学关系的经验判断,在抗震设计的方案阶段对整体方案进行选择和优化,这种方式概念清楚、定性准确、算法简便,能够快速选择出最佳方案并确定结构构件的基本尺寸。
1.2概念设计与结构计算的关系
随着科学技术的不断发展,采用计算机技术进行结构抗震计算已成为不可阻挡的趋势,这种方式快捷精确,受到了广泛的应用。然而这导致了很多设计人员盲目相信计算结果,而忽略了工程的实际情况及概念设计的重要性,不注重保证结构的整体抗震性,这样一来只会影响到房屋的抗震稳定性。因此在进行抗震设计时,应将概念设计与结构计算相互结合,通过概念设计对结构计算进行总体的指导,通过结构计算对设计进行进一步的验算以及修改,保证两者之间的平衡,提高房屋的整体抗震性能。
2抗震概念设计的原则
2.1选择合适的场地
地震对建筑的影响很大部分原因与其场地的选择有关,一般而言地震导致建筑的破坏主要是由于地震时所产生的地面剧烈运动而导致房屋的破坏,第二类是由于各类灾害导致的房屋失稳,第三类则是由于各种断层错动、山崖崩塌、河岸滑坡、地层陷落等地面严重变形直接造成。而这些都与结构选择的场地有直接的关系,在进行房屋的场地选择时,应进行详细的地质勘察和考察,尽量避免对房屋抗震不利的地段,选择有利于进行抗震并危险性较小的场地。一方面提高建筑抗震安全性,一方面也能提高建筑的经济性。
2.2结构方案的选择
结构的方案设计应考虑到建筑的实际情况以及下部的工程地质结构,在保证周围建筑以及环境的安全性的基础上,选择经济性较高的方案。在进行设计时,应充分发挥地基的潜力,根据不同地基的情况进行基础方案的设计,必要时需要对地基的变形进行验算。同时在设计时可以参考周边相似建筑的抗震资料,保证建筑基础方案的合理性。对于结构上部方案的设计与选择,则需要与相应的基础进行合理配置,保证结构整体的安全性。
3抗震概念设计的应用
3.1建筑结构体系
建筑结构体系对于建筑的抗震有很大的影响,好的建筑结构体系能提高房屋的整体性和稳定性。科学的建筑结构体系能够有效的抵抗外界的变形和抗冲击力,满足建筑的整体刚度要求。因此在建筑的结构体系选择时,应根据建筑的实际情况,保证建筑能够承受自身的荷载又能在地震发生时充分抵抗外部的巨大应力而不发生过大的变形和破坏,在进行结构选择时,要注意建筑物传力途径和受力计算的明确性,尽量避免使用转换层,防止地震作用下建筑物发生局部破坏或倾斜现象。
3.2抗震防线的综合布置
在进行抗震放线的布置时,应采取多条放线共同系统布置的方式。由于单一的抗震防线往往比较单一,若发生地震则可能由于单条放线的破坏而造成整栋建筑的坍塌,这样既不利于房屋的抗震稳定性。而通过多种抗震防线相互组合的方式,则能很好的结合不同房屋的实际情况,对不同的部位进行不同的防护措施,通过强弱的结合,保证房屋的整体性和抗震的强度。
3.3高质量结构材料
建筑结构的抗震性能除了基本的结构设计之外,还在很大程度上与其使用的建筑材料有关,建筑的质量、强度以及连续性与均匀性都会影响到建筑结构的抗震性能。因此在进行建筑结构材料的选择时,应根据建筑的抗震要求选择连续性好的材料,保证材料的质量和强度要求。同时在选择时,也行考虑到建筑的经济性,因此应综合考虑材料的性能与价格,保证材料性能与结构整体性能的最优。
3.4结构中薄弱部位的加固设计
建筑的结构是一个整体,任何一个部位失稳都会对整栋建筑造成影响,因此对于建筑结构中较为薄弱的部位,需要通过加固设计的方式保证其抗震的强度,保证各个部位共同工作。对于结构中的强剪弱弯、强柱弱梁以及柱、梁、节点处应尤其加以重视,通过箍筋加密等措施,保证建筑各个部位的构造整体性和延展性。
Abstract: The bottom frame-aseismic wall masonry buildings is formed by the framework-aseismic wall and the upper masonry structure, which is a kind of special form of masonry structure of our country. Due to advantages of low cost, convenient installation and high cost performance, it is widely used in small-medium cities. However, there exists the unsatisfactory aseismic performance. Toimprove such aseismatic performance of building, meet the requirements for seismic resistance is a problem to be solved. According to the perfect investigation and simulation test of bottom-aseismic wall masonry buildings, the paper analyses the earthquake features, and from conceptual design, discusses the processes and measures to improve the vibration resistance. Theauthor puts that the bottom should apply the whole frame aseismic wall structure system and should set reasonable seismic wall arrangement, and choose appropriate up-down lateral stiffness ratio, and briefly explains the key points of the design calculation. All of the paper offers reference.
Keywords: the lateral stiffness ratio; the matching of seismic performance; low aseismic wall; complete framework-seismic wall system
中图分类号:TU352.1+1 文献标识码:A文章编号:2095-2104(2012)
底部框架—抗震墙砌体房屋是多层砌体房屋的一种特殊形式。是由底部一二层框架—抗震墙结构和上部砌体结构组成的复合结构。是适合我国目前经济发展的中国式的建筑结构。这种结构的特点是由上下两部分不同的结构体系和不同材料组成上刚下柔的竖向不规则结构,是不利于抗震的。历次震害表明这种结构的震害是比较严重的。
随着理论分析,模型试验研究一级实际工作经验的积累总结,对这一类建筑抗震设计水平获得了进一步的提高。在房屋的设计中应重点解决结构体系。易损部位、薄弱层和过渡层、抗震能力匹配性等问题。做出增加房屋整体抗震能力合理设计,确保此类结构的抗震安全性能。以使这类房屋的抗震设计满足“小震”不坏,“中震”可修和“大震”不倒的抗震设防目标。
一,底部框架—抗震墙砌体房屋结构设计应满足抗震概念设计的要求,其内容有:
1,结构体系和结构布置
底部框架—抗震墙砌体房屋的结构布置要符合不规则结构概念设计要求,尽可能减小其不规则性,房屋体型宜简单对称。由于使用要求不可避免出现上部砌体凸凹不规则的情况时,应在局部凸凹部位的墙下设置框架柱,使主要上部砌体抗震墙下均设有落地框架柱。尽可能减小竖向抗测力构件不连续和平面结构体系复杂造成的不利影响。当建筑平面复杂,存在严重凸凹不规则时,可设抗震缝,降结构体系分为相对规则的几个结构单元。底层框架—抗震墙砌体房屋上部砌体抗震墙宜与底部框架梁或抗震墙除个别墙段外均应上下对齐或基本对齐。以利于荷载传递。尽量减小由次梁的二次转换。
2,底部框架—抗震墙砌体房屋底部应设置完整的框架—抗震体系。即在底部或底部两层均应沿纵横两个方向设置一定数量的抗震墙。使底部形成具有两边防线的双向的框架抗震墙体系,使个方向的抗震力接近,以利于提高底部整体的抗震能力。
3,抗震墙的布置是此类房屋结构抗震设计的重点。抗震墙的布置应使底部框架—抗震墙房屋,底部具有适宜的刚度承载力和变形能力。其布置原则是“均匀对称,分散周边,纵横相连,上下连续。”均匀对称,使上下结构的质量中心和刚度中心尽量重合以降低结构的扭转效应。而分散周边设置抗震墙不仅可以使结构受力均匀,较大的提高结构的抗扭能力。而上下连续:底部框架抗震墙与上部砌体抗震墙平面对齐或基本对齐又减少了抗震力的传力途径,减少局部破坏。
4,抗震墙的合理数量。应该使上下两部分的刚度比合理取值控制在一定的范围内。即上下层结构侧向的刚度和承载力的匹配性,是防止底部框架—抗震墙多层砌体房屋发生严重破坏的重要措施。底层框架—抗震墙多层砌体房屋的第二层与底层的刚度比不仅对地震作用下层间位移有影响,而且对层间极限剪力系数分布,薄弱层的位置和薄弱楼层在弹塑性变化的集中也有着重大影响。控制上下二层的刚度比,就是为了使底层框架—抗震墙砌体房屋的弹性位移反应较为均匀,以减小在剧烈地震作用下弹塑变形的集中。从而提高房屋整体的抗震能力。
抗震规范规定:底部框架—抗震墙砌体房屋纵横两个方向,第二层计入构柱影响的侧向刚度与底层侧向刚度的比值。6,7度时不应超过2.5(K2/K1
5,底部钢筋砼抗震墙的高宽比及低矮抗震墙的设计:
控制好底部钢筋砼抗震墙适宜的高宽比,即可以满足对底部框架—抗震墙侧向刚度不过大的要求,有要保证抗震墙的足够承载力和变形能力,是抗震墙设计的重要措施。
底部框架—抗震墙砌体房屋底部的抗震墙往往是低矮抗震墙,高宽比小于1.0,低矮钢筋砼抗震墙是以受剪为主,其破坏形态为脆性的剪切破坏,应予以改进。研究结果表明,对较长的抗震墙,放入板式钢筋砼板的开竖缝的钢筋砼抗震墙的性能明显优越整体钢筋砼低矮抗震墙。这种开竖缝抗震墙具有弹性刚度大,后期刚度较为稳定的特点。达到最大荷载后,其承载力没有明显降低,而其变形能力和耗能能力有较大提高,达到改善抗震性的目的。所以在底层框架—抗震墙砌体房屋,底层宜采用带边框的开竖缝钢筋砼抗震墙。将较长的抗震墙用竖缝分割若干个由暗柱和边框梁组成墙段。其墙段的高宽比控制在1.5左右为宜。这样很好解决底部与上部抗震性能匹配问题,从而提高房屋的整体抗震性能。
二,底部抗震墙砌体房屋设计的计算要点。其内容如下:
1,地震作用计算及地震作用效应的调整。
对于平立面布置规则,质量和刚度在平立面的分布比较规则的结构可采用底部剪力法。对于立面布置不规则宜采用振型分解反应谱法,对于平面不规则的宜采用考虑水平地震作用扭转影响的振型分解反应谱法。当采用阵型反应谱法应取足够的振型数。
为了减小底部的薄弱程度,根据概念设计的要求,“抗震规范”规定,底部框架—抗震墙砌体房屋底层横向与纵向地震剪力设计值均应乘以增大系数。其值根据上下层侧移刚度比在1.2~1.5范围内选用。其比值越大增加越多。可采用线托值法进行计算。第三层与第二层的刚度比大者应取大值。
2,底部框架—抗震墙部分地震剪力的分配
水平地震剪力要根据对应的框架—抗震墙结构中各构件的侧向刚度比例,并考虑塑性内力重分布来分配,使其符合多边设防的设计原则。抗震墙作为第一边防线,底部横向和纵向地震剪力设计值应全部由该方向的抗震墙承担。地震剪力按各抗震墙段的侧向刚度比例来分配。
在地震作用下,底部抗震墙开裂后,将产生塑性内力重分布。底部框架作为第二边防线,承担的地震剪力设计值,可按底部框架和抗震墙有效侧移刚度比例进行分配。
有效侧向刚度的取值:框架的侧向刚度不折减,钢筋砼抗震墙侧向刚度可乘以折减系数0.30,砖砌体可乘以折减系数0.20 。底部框架承担的地震剪力设计值,可按下式计算:
Vj=KjV/(∑Vj+0.30∑Kcwj+0.20∑Kbwj)
式中: Vj——第j榀框架承担的地震剪力
Kj——第j榀框架的弹性侧向刚度
V——底部总地震剪力
Kdwj——第j榀钢筋砼抗震墙弹性侧向刚度
Kbwj——第j榀普通砼抗震墙弹性侧向刚度
3,底部地震倾覆力矩的计算及分组
在建筑抗震设计规范中,对多层砌体一般不考虑地震倾覆力矩对墙体受剪的影响。而是按不同的基本烈度的抗震设防控制房屋的高宽比。在而对于底部框架—抗震墙砌体房屋,其底部和上部是由两种不同的而承重和抗侧力体系组成。应考虑倾覆力矩对底部框架—抗震墙结构构件的影响。
作用于底部框架—抗震墙砌体房屋的过渡层及以上各楼层的水平地震作用。对底层或底部两层引起倾覆力矩,将使底部抗震墙产生附加弯矩,并使底层框架柱产生附加轴力。在确定底部框架—抗震墙的地震作用效应时,应计入地震倾覆力矩对底部抗震墙产生的附加弯矩,相对底部框架产生的附加轴力影响。
在底层框架—抗震墙砌体房屋中,作用与整个房屋底层的地震倾覆力矩设计值,按下式计算:
M1=Reh∑Fi(Hi-H1)
式中:M1=作用房屋底层总的地震倾覆力矩。
Fi=第i楼层质点的水平地震作用的标准值。
Hi=第i楼层质点的计算高度。
当底部为二层框架—抗震墙砌体房屋中,作用与整个房屋第二层地震的倾覆力矩:
M2=Reh∑Fi(Hi-H2)
式中: M2——作用于房屋第二层总的地震倾覆力矩。
考虑实际计算的可操作性,现行的《抗震规范》规定,可将地震倾覆力矩在底部框架和抗震墙之间。按它们的侧喜爱那个刚度比例进行分配。
4,底部框架托墙梁的计算
底部框架托墙梁的受力状态是非常复杂的,大量的空间有限元分析表明底部框架—抗震墙砌体房屋第一层的框架托墙梁和底部两层的框架—抗震墙砌体房屋第二层框架托墙梁承担竖向荷载的特点和规律是相同的。在不考虑上部砌体开裂的前提下,且上部墙体墙未开洞时,对于其下部框架托墙梁的墙梁作用最为明显的。
在静力计算时,框架托墙梁及其上部的砌体墙可做为墙梁进行计算。在抗震设计时,大震时,托墙梁上砌体严重开裂,若拉结不良则会出平面倒塌,震害十分严重。托墙梁与非抗震的墙梁受力状态有所差异,当按静力方法考虑有框架柱落地的托梁与上部砌体的组合作用时,需要根据其开裂程度调整计算参数。
作为简化计算,偏于安全。在托墙梁上部各层墙体不开洞和跨中1/3范围内开一个洞的情况也可以采用折减荷载的方法。
托墙梁弯矩的计算:由重力荷载代表值产生的弯矩,托墙梁上部楼层四层以下全部计入组合。四层以上可有所折减,取不少于四层的数值计入组合。
托墙梁的剪力计算:由重力荷载代表值产生的剪力不折减。此时对于框架柱的轴力,应对应于上部竖向荷载,对于钢筋砼抗震墙连接的托墙梁,应按框架—抗震墙的连梁计算其内力。
绿色建筑设计指的是在建筑物的整个建筑到使用过程中能尽可能的节约资源,如可以节约一些空间、节约水和材料等,要尽量保护环境节约资源减少污染,房屋建筑既适用能满足人们生活需要又要注意给人们提供健康高效的生活环境,这样才是一个和谐绿色的居住环境。
1.2绿色建筑设计的特点
绿色建筑的特点可以总结为尽可能的节约能源和资源,并可以体验回归自然。要想做到节约能源,其实就是要充分利用好自然绿色能源太阳能还有风能等。在建筑中我们通过利用太阳能可以减少空调和供暖设备的使用,可以利用自然通风来制造制冷系统,夏季要充分利用主导风向,降低空调设备等的使用,建筑的结构布局要充分适应本地的气候条件要求。所谓回归自然就是指在建筑物的外部要充分与外界环境相适应相和谐,从各个方面保护自然绿色的生态环境。
1.3绿色建筑理念的具体理念
绿色建筑设计要尽量考虑资源的节约等问题,尽可能的提高能源的利用率。同时绿色建筑设计要充分考虑到环境、地势和气候等条件,要使建筑物和自然环境能和谐的融为一体。绿色建筑设计总结为一句话就是要保证自然和建筑物还有人类的和谐统一。在建筑中要充分利用自然能源,如太阳能、风能等。绿色建筑设计不但要体现在整个建筑物的生命周期中,还要向前向后延伸产生意义,向前延伸就是建筑过程的准备阶段及运输生产过程要体现绿色设计理念,向后延伸就是保证建筑物拆除后可以对环境造成更小的影响并且很多资源都可以回收使用。
二、节能建筑设计
2.1节能建筑设计的概念
节能建筑理念是指遵循节能的基本方法,对建筑物进行划分、建筑单体和建筑群体还有建筑物的朝向和间距等问题都要进行研究,高建筑物受当地风向的影响很大,一般地区的风向都有一定规律,在设计中也要把风向问题考虑到,尽量设计出低能耗的建筑物。
2.2节能建筑设计的具体理念
现在建筑设计中地源热泵是一种非常先进的清洁能源技术,其核心功能是经济环保并且节能可靠,这项新兴技术响应了可持续发展的号召。节能设计中太阳能这种可再生能源被广泛应用,现在在我国的很多地区都有应用,但是更广泛的应用还在不断开发。建筑物屋面是能耗的重要部位,现在屋面设计的研究重点内容是采取节能的保温隔热材料。除此之外,建筑外墙保温技术是建筑保温的关键,墙面的隔热保温、防火抗震还有隔声等功能都有待提高,尤其要注意外墙体的防水砌筑问题。
三、智能安全建筑设计
3.1智能房屋建筑设计的概念
现代社会是科技发展社会,智能化应用到了很多方面,建筑行业也不例外,现代建筑和计算机网络、监控还有通信方面都有联系,智能化建筑中具有信息管理科学、设备高度控制和使用安全方便等优点,这些都是信息化发展的必然要求,智能化房屋和家居等会是未来发展的主要方向。
3.2智能化建筑的具体理念
通常把智能化建筑分为楼宇自动化(BA)、办公自动化(OA)和通信自动化(CA)三个系统,现在房地产公司为了提高自己的竞争力又提出了信息管理自动化(MA)和防火自动化(FA),相信未来智能建筑方面发展还会更加完善。
四、火灾自动报警系统设计
火灾报警系统由触发器、报警装置还有火灾警报装置及一些辅助装置组成,这套装置能在火灾发生初期就将火灾烟雾信号转换成电信号,再把电信号传到火灾报警控制器,与此同时火灾发生的地点等信息也都传输到了报警控制器里,这样人们就能够及时发现信息而快速采取措施。
五、房屋建筑要注意美学规律
5.1建筑物设计要统一
现代社会对房屋建筑的节能智能方面有很多要求,对建筑物的美观要求也从没降低,房屋建筑的整体形态、色彩等都是人们关注的重点问题。任何艺术形态都具有一定的统一性,建筑物的次要部位或者是从属部位都要与建筑主体部位相协调统一,建筑物的色彩也要有协调统一的效果,切忌建筑物和材料之间的类型和色彩相矛盾。
5.2建筑物设计要求均衡性和比例问题
建筑物设计的均衡性同样非常重要,具有均衡性的建筑作品会给人非常舒服的感觉,建筑物的比例也要合理,不要给人偏离感。建筑物也是具有生命力的元素,韵律也是其重要的属性,建筑物的韵律体现在立体设计和室内设计上,而且在建筑设计的细节部位也要充分重视,建筑物的每一个元素都是其重要组成部分,处处都会体现建筑物精神。韵律是非常有弹性的,可开放也可封闭,尤其是在复杂建筑中,大小宽窄等都需要相协调交替,如果建筑物太有规则就显得过于死板,在建筑中当然要遵守一定规定原则,但一些设施也要注意效果变化,这样会给人很大的视觉冲击力,也更能体现出建筑的艺术性和感染力。
2结构设计与概念设计的关系
在建筑结构设计过程中,现行结构设计与理论之间存在一定的差异,特别是结构设计的不可计算性,导致结构设计需要更多地注重概念设计。概念设计就是以个人实际经验为基础,基于宏观的角度对建筑结构实施的定性设计。但是,概念设计不是凭空落成的,需要考察实地情况,包括气候环境、地质情况、自然风貌等,根据所获得信息给予的灵感和理性认知,拟定关于一个建筑物的初步想法;这个想法不同于精确的测量计算,除了灵感和理性认知还要基于工程师丰富的实地工程经验。概念设计更加注重设计结果,而结构设计则是一种逆向的推导过程,在概念设计的基础上,通过对力学、构造学等理论知识,配合相关的数据原理而推导出房屋建筑结构布置。综合而言,建筑结构造价水平的高低以及建筑的施工进度是由概念设计所决定的,如果房屋建筑的概念设计不合理,就可能增加建筑造价,延误工期。概念设计体现的是一种先进的设计思想。受技术水平和计算理论等因素的限制,房屋建筑结构设计结果往往与建筑实际存在较大差异,而为更好地弥补这些误差可能导致的问题,必须要借助概念设计来增强结构设计的科学性和合理性。可以说,概念设计和结构设计之间是一种相辅相成的关系,结构设计对于现代房屋建筑工作的开展显然具有非常重要的意义,而概念设计则起到对结构设计补充和优化的作用。优秀的概念设计往往有着较为可靠的经济预估,因此也有较高的可行性,同时还可以避免复杂的运算劳动,减少结构设计风险,确保房屋建筑结构设计的整体水平。
3结构设计的主要措施
3.1科学选择建筑场地
建筑场地的选择对房屋建筑结构设计结果有很大影响。房屋建筑场地应该选择抗震性较好的地方,这能有效地减少外力对房屋建筑结构的影响。如果要在地震区进行建设,就必须要充分考虑结构破坏因素,根据结构体系方案以及设计的经济性和合理性来确定结构体系,以充分保证建筑结构的匀质性。房屋建筑场地发生地震事故时,由于地震会持续一定的时间,因此,必须在房屋结构上设计多道抗震防线,确保房屋建筑结构的整体系数能够有效地满足抗震需求,增强建筑整体的抗震能力。
3.2合理选择结构材料
在选择结构材料时,设计人员要充分结合自身的设计经验,借鉴和参考已建建筑经验,选择承重能力较强的施工建设材料,以防因计算结果不精确而影响建筑建设质量。建筑结构设计人员要合理分析和评价施工图纸,深入探讨施工图纸中可能存在的数据问题,并以此来作为结构材料选择依据,确保结构设计的科学性和合理性。如在钢筋、混凝土的选择上,一定要根据国家标准选择适合强度的施工材料,一般箍筋与混凝土强度等级不能低于C20,直径10mm的纵筋,强度等级不得低于C25,这样才能够充分满足强度等级设计要求。其他结构材料的选择也应该严格遵循国家标准,而不能够单纯地依据计算结果来判断。
3.3注意结构受力的合理性
合理选择房屋建筑结构材料将显著提高建筑结构的整体强度,降低结构构件对建筑受力的影响,确保房屋建筑结构设计满足实际的建筑需求。通过建筑结构设计能够获取相对全面的计算结果,反映出建筑结构的受力情况。但是,通过计算机以及理论推导所获取的实际数据往往存在一定误差,并且容易出现与现实建设需求不符的情况。这样的情况下,就必须要适当采取概念设计来提升建筑结构设计的可靠性。
3.4注重施工现场的规划管理
在房屋建筑施工过程中,存在较多不确定因素,这就需要设计人员加强对施工现场的规划和全程把控,以降低不确定因素对结构设计的影响,使施工作业活动能够按照房屋建筑结构设计结果有条不紊地开展。由于房屋建筑结构设计依赖于计算机和理论数据,这些计算的结果与现实是存在一定差距的。因此,设计人员不但需要对结构设计予以高度关注,更需要凭借自身的经验和设计技术,做好施工单位、监理单位的协调和交流活动,提出建设风险,保证设计方案的顺利落实。
4结构设计与概念设计协同工作的应用
在建筑结构设计中,协同工作的定义是将建筑工程中的每个构件的性能和作用充分到极致,并实现与其他部件的相互配合。在协同工作中,要求与各个产品零部件的使用寿命相似,并且具有相同的荷载,正确处理基础结构与上部结构之间的关系,确保两者之间形成一个有机的整体。下面以地基基础中结构设计与概念设计协同工作的应用为例进行说明。传统的建筑设计流程用到的算法往往是将上部建筑、基础、地基分别视作独立的单位,测量和设计都独立进行,但并不意味着,某一单元出现的问题不会影响到其他的结构单元,经过实践检验,这种流程有着不可忽视的缺陷。地基基础往往对上层建筑造成很大影响,若地基产生沉降现象,则地面建筑大多会开裂、错位、甚至崩塌;同时,如果地面结构的建筑层数不符合规范,超过地基、基础承重,则也会给地基带来变形的危险。因此,在地基基础的概念设计当中,要更多地考虑到将地基基础和上部结构结合在一起分析,这样才能减少地基变形带来的负面影响。
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