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浅析房屋建筑结构设计

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浅析房屋建筑结构设计

浅析房屋建筑结构设计

摘要:本文主要针对当前房屋建筑结构设计中一些常见却又常被人们忽视的问题进行了剖析,并就高层房屋建筑结构设计给出了优化方案

关键词:建筑结构;常见问题;优化方案

abstract: this article mainly analyzes some common but often ignored problems in the current housing structural design, and gives the optimization scheme of the high-rise building structure design

key words: building structure; common problems; optimization scheme

中图分类号:tu22文献标识码:a文章编号:2095-2104(2012)随着我国经济建设和城市建设的飞速发展,房屋建筑设计工作繁重而又责任重大,直接影响到建筑物的安全性、舒适性、耐久和经济性。在新形势下研究房屋建筑设计技术就显得尤为重要。

1 房屋建筑结构设计的原则

1.1 顾全大局,抓大放小。

“强柱弱梁”、“强剪弱弯”等是建筑结构设计中非常重要的概念,虽然整个结构体系是由各种构件协同组成一体的,但各个构件在结构中担任的角色不尽相同。

1.2 多道防线。

多肢墙与单片墙、框架剪力墙与纯框架相比,前者比后者的抵

浅谈房屋建筑的结构设计优化技术 李兵仁

浅谈房屋建筑的结构设计优化技术李兵仁 摘要:目前我国的经济发展已经达到了一定的水平,人们对于居住环境的要求 也随之不断增加。在保证了房屋建筑所有的功能特点之后,应尽可能地控制施工 成本,这就需要在进行房屋建筑设计时尽可能使用结构设计的优化技术。将从房 屋建筑结构的优化技术的内容、房屋建筑的结构设计与经济性的关系以及优化技 术在房屋建筑结构设计中的应用3个方面进行论述与分析,进而详细地对我国的 建筑结构优化技术进行探讨。 关键词:房屋建筑;结构设计;优化技术;应用 引言 如何实现结构的最优化设计,保证结构的功能性以及安全耐久性,同时最大 限度节省建筑的占地面积以及追求经济性,是优化设计的主要目标。进行房屋建 筑的结构优化包括进行整体房屋结构的优化设计以及细部结构的优化设计。计算 机时代的降临,以及计算机结合相关设计理论,实现了工程设计问题向数学计算 问题的一种转换。因此,对于相关计算机技术的掌握,也是实现最优化设计的一 种前提条件。 1 房屋建筑结构的优化技术的内容 要使用房屋建筑结构优化技术,就需要首先了解房屋建筑结构优化设计的主 要内容,通常情况下,房屋建筑结构可以进行以下的优化技术。在考虑房屋建筑 的结构使用功能以及安全设计要求的前提之下,应对于房屋结构设计过程中可能 存在的问题进行考虑,通过最经济合理的方式来完成该结构设计的内容。这个过 程就是房屋建筑的结构优化设计过程。其主要内容有:1)认真分析房屋建筑结构,对于整体设计过程进行最优化分析并进行相关的设计改进;2)对于房屋建 筑结构设计的子结构作为单独对象进行最优化分析以及相关的设计改进。对于子 结构的最优化分析与改进时,通常可以对于子结构进行进一步的细分,子结构主 要包含细部构造、主体结构、屋盖结构、围护结构以及下部的基础结构部分。 2 房屋建筑与经济性的关系 1)如何处理房屋建筑结构设计的层数与用地面积之间的关系。我们知道多层建筑与高层建筑,随着层数的不断增加,由于其使用的土地面积一定,因此,使 得单位层数所使用的土地面积就会减小。但是实际的设计中并非如此,随着建筑 物层数的增加,建筑物的高度随之增加,然而为了确保建筑物内部的光线质量, 需要适当地增加建筑物之间的间距,如此就会增加建筑物的用地面积。由此可见,建筑物的总建筑面积所使用的土地面积与建筑物层数之间的联系不是一种必然性。因此就需要使用房屋建筑结构优化设计来实现建筑物层数与建筑物的占地面积之 间的关系进行协调。通常情况下,高层建筑物的优化设计方法是通过减小上部的 面积来实现建筑物整体光照的效果,这样可以尽可能达到减小占地面积的效果, 然而上部的建筑面积也会随之相对减小。如何寻找两者之间的相互协调点来实现 这种平衡,是需要通过相关的优化设计技术来实现的。 2)如何处理房屋建筑的结构分部部分与建筑物层数之间的关系。由于同一个建筑物只需要一个公用屋盖,因此,建筑物的屋盖部分的单位设计成本会随着建 筑物层数增加而降低。但是对于建筑物的基础部分则又有所不同,我们知道同一 个建筑物的基础部分是属于共同的,随着建筑物层数的增加,基础部分承受的上 部荷载也会随之增加,那么,设计中就需要提高基础构件的承载力,这样就会增

框架结构设计论文建筑工程师职称论文:浅谈建筑结构设计

框架结构设计论文建筑工程师职称论文 浅谈建筑结构设计 摘要:建筑结构设计是个系统的,全面的工作。需要扎实的理论知识功底,灵活创新的思维和严肃认真负责的工作态度。作为设计人员,要掌握结构设计的过程,保证设计结构的安全,还要善于总结工作中的经验。本文根据笔者的工作经验,对建筑进行结构设计时要注意的事项进行阐述。 关键词:建筑结构设计过程注意事项 0引言 结构设计简而言之就是用结构语言来表达建筑师及其它专业工程师所要表达的东西。用基础,墙,柱,梁,板,楼梯,大样细部等结构元素来构成建筑物的结构体系,包括竖向和水平的承重及抗力体系。把各种情况产生的荷载以最简洁的方式传递至基础。 1结构的设计过程结构设计的阶段大体可以分为三个阶段,结构方案阶段,结构计算阶段和施工图设计阶段。方案阶段的内容为:根据建筑的重要性,建筑所在地的抗震设防烈度,工程地质勘查报告,建筑场地的类别及建筑的高度和层数来确定建筑的结构形式(例如,砖混结构,框架结构,框剪结构,剪力墙结构,筒体结构,混合结构等等以及由这些结构来组合而成的结构形式)。确定了结构的形式之后就要根据不同结构形式的特点和要求来布置结构的承重体系

和受力构件。 结构计算阶段的内容为:首先,荷载的计算。荷载包括外部荷载(例如,风荷载,雪荷载,施工荷载,地下水的荷载,地震荷载,人防荷载等等)和内部荷载(例如,结构的自重荷载,使用荷载,装修荷载等等)上述荷载的计算要根据荷载规范的要求和规定采用不同的组合值系数和准永久值系数等来进行不同工况下的组合计算。其次,构件的试算。根据计算出的荷载值,构造措施要求,使用要求及各种计算手册上推荐的试算方法来初步确定构件的截面。再次,内力的计算,根据确定的构件截面和荷载值来进行内力的计算,包括弯矩,剪力,扭矩,轴心压力及拉力等等。最后,构件的计算。根据计算出的结构内力及规范对构件的要求和限制(比如,轴压比,剪跨比,跨高比,裂缝和挠度等等)来复核结构试算的构件是否符合规范规定和要求。如不满足要求则要调整构件的截面或布置直到满足要求为止。 2进行结构设计时应注意的事项 2.1关于箱、筏基础底板挑板的阳角问题 2.1.1阳角面积在整个基础底面积中所占比例极小,可砍成直角或斜角。 2.1.2如果底板钢筋双向双排,且在悬挑部分不变,阳角不必加辐射筋。

浅析建筑结构设计中基础设计 王宇雷

浅析建筑结构设计中基础设计王宇雷 发表时间:2018-08-14T11:14:06.167Z 来源:《建筑学研究前沿》2018年第8期作者:王宇雷1 田冉2 [导读] 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。 1山东滨北建筑设计院有限公司;2山东省滨州市建筑设计研究院 摘要: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。 关键词:建筑结构;基础设计;分析 房屋建筑结构设计的理论朝着先进水平不断发展,将先进的技术不断的应用于实际,在实际中不断加强完善。研究强度高、材质轻、绿色环保的新型建筑材料,应用于房屋建筑的结构设计中去,提高屋建筑的安全性、适用性,使得房屋建筑结构设计朝着可靠、实用、经济的高性价比方向发展。 一、房屋建筑结构设计的重要性 从笼统意义上说,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。 二、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。 三、高层建筑基础的设计分析 1、上部结构的刚度对基础受力状况的影响 假设上部结构为绝对刚性,当地基变形时,各竖向构件只能均匀下沉;如忽略竖向构件端部的抗转动能力,则竖向构件支座可视为基础梁的不动铰支座,亦即基础梁犹如倒置的连续梁,不产生整体弯曲,却以基底分布反力为外荷载,产生局部弯曲。反之,假设上部结构为绝对柔性,对基础的变形毫无约束作用,于是基础梁在产生局部弯曲的同时,还经受很大的整体弯曲。于是,两种情况下基础梁的内力分布形式与大小产生很大的差别。实际结构物常介于上述两种情况,其整体刚度的考虑非常困难,只能依靠计算软件分析。在地基、基础和荷载条件不变的情况下,增加上部结构的刚度会减少基础的相对挠曲和内力,但同时导致上部结构自身内力增加,即上部结构对减少基础内力的贡献是以在自身中产生不容忽视的次应力为代价的。还应注意的是上部结构的刚度贡献也是有限的。 2、基础刚度对基底反力分布的影响 绝对柔性基础当上部结构刚度可以忽略时,对荷载传递无扩散作用,如同荷载直接作用在地基上,反力分布p(x,y)则与荷载q (x,y)大小相等、方向相反。当荷载均匀时,基础呈盆形沉降;如欲使基础沉降均匀,则需使荷载从中部向两端逐渐增大,呈不均匀状。绝对刚性基础对荷载传递起着“架越作用”。由于基础为绝对刚性,迫使地基均匀沉降。由于土中塑性区的开展,反力将发生重分布。塑性区最先在边缘处出现,反力将减小,并向中部转移,形成马鞍形分布。理论分析与试验研究表明,基底反力的分布除与基础刚度密切相关外,还涉及到土的类别与变形特性、荷载大小与分布、土的固结与蠕变特性,以及基础的埋深和形状等多种因素。 3、地基条件对基础受力状况的影响 基础受力状况还取决于地基土的压缩性及其分布的均匀性。当地基土不可压缩时,基础结构不仅不产生整体弯曲,局部弯曲亦很小;上部结构也不会因不均匀沉降产生次应力。实践中最常遇到的情况却是地基土有一定的可压缩性,且分布不均,这样,基础弯矩分布就截然不同。基础与地基界面处往往显示出摩擦特征。由于土的强度有限,形成的摩擦力也有限,不会超过土的抗剪强度。孔隙水压力的变化,可能改变压缩过程中摩擦力的大小与分布。此外,外荷载的分布和性质、基础的相对柔度以及土的蠕变等涉及时间变化的效应等都会影响到界面条件。因此,应从完全光滑一直到完全粘着这两种极端情况之间来慎重估计界面摩擦的影响。 4、上部结构与基础和地基共同作用的概念及分析方法 上部结构与地基和基础三者是彼此不可分离的整体,每一部分的工作性状都是三者共同作用的结果。共同作用分析,就是把上部结构、基础和地基看成是一个彼此协调工作的整体,在连接点和接触点上满足变形协调的条件下求解整个系统的变形与内力。在共同作用分析中,上部结构和基础通常是由梁、板组成,因此可以采用有限单元法、有限条法、有限差分法或解析方法建立上部结构和基础的刚度矩阵,并利用变形协调条件与地基的刚度矩阵耦合起来。地基首先需确定采用何种地基模型:线弹性地基模型,非线弹性地基模型还是弹塑地基模型。然后建立地基的刚度矩阵。在共同作用分析中,可以根据实测结果把基础和上部结构的实际刚度进行共同作用分析,并考虑施工过程的影响,把结构荷载和刚度形成情况分别四、建筑基础设计中应注意的问题 1、保证荷载的可靠传递 基础结构应具有必要的强度和刚度,以保证将高层建筑上部结构作用于基础顶面的巨大竖向、水平向荷载与力矩,可靠地传给地基土或桩顶。 2、参与变形协调,减少不均匀沉降 基础结构介于上部结构与地基土之间,其刚度大小及其在平面上的分布,对调整不均匀沉降、减少整体和局部挠曲至关重要。例如:多、高层建筑中,当采用条形基础不能满足上部结构对地基承载力和变形的要求,或当建筑物要求基础具有足够的刚度以调节不均匀沉降时,可采用筏型基础。筏型基础的平面尺寸,在地基土比较均匀的条件下,基底平面形心宜与上部结构竖向永久荷载的重心重合。当不重

图书馆建筑结构设计毕业论文

图书馆建筑结构设计毕业论文 一.建筑设计论述 (一).设计依据: 1.依据建筑工程专业2007届毕业设计任务书。 2.《建筑结构荷载规》 3.《混凝土结构设计规》 4.《建筑抗震设计规》 5.《建筑地基基础设计规》及有关授课教材、建筑设计资料集、建筑结构构造上资料集等相关资料。 (二).设计容: 1.设计容、建筑面积、标高: (1)设计题目为“某学校图书馆设计”。 (2)建筑面积:5971.5m2,共五层,层高均为3.9m。 (3)室外高差0.450m,室外地面标高为-0.450m。 (4)外墙370mm厚空心砖,隔墙240mm厚空心砖,楼梯间墙为370mm厚空心砖。 2.各部分工程构造: (1)屋面( 不上人屋面) SBS型改性防水卷材 冷底子油一道 30mm厚1:3水泥砂浆找平层 煤渣找坡层2%(最薄处15mm厚)平均厚度81mm 20mm厚1:3水泥砂浆找平层 80mm厚苯板保温层 20mm厚1:3水泥砂浆找平层 120mm厚钢筋混凝土板 20mm厚混合砂浆板下抹灰 刮大白二遍 (2)楼面:

石板 15mm水泥砂浆找平层 120mm厚钢筋混凝土板 20mm厚石灰沙浆抹灰 刮大白二遍 3.建筑材料选用: 墙:普通粘土空心砖窗:采用塑钢窗 二.结构设计论述 1.气象条件:雪荷载0.50KN/m2,基本风压:0.55KN/m 2. 2.工程地质条件: 根据地质勘探结果,给定地质情况如下表: 地质条件一览表 序号岩土分类土层深度厚度围地基土承载力桩端阻力桩周摩擦力 1 杂填土0.0—0.8 0.3 ——— 2 粉土0.8—1.8 0.5 120 —10 3 中砂 1.8—2.8 0.8 200 —25 4 砾砂 2.8—6. 5 3.7 300 2400 30 5 圆砾 6.5—12.5 5.6.0 500 3500 60 注:1 拟建场地地形平坦,地下稳定水位距地表-6m,表中给定土层深度由自然地坪算起。 2 建筑地点冰冻深度-1.2m。 3 建筑场地类别:Ⅱ类场地土。 4 地震设防基本烈度:7 度。 3.材料情况: 非承重空心砖MU5;砂浆等级为M5; 混凝土:C30(基础)、C30(梁、板、柱、楼梯) 纵向受力钢筋:HRB335级;箍筋:HPB235级钢筋 4.抗震设防要求:设防基本烈度为7度,设计地震分组为第一组,设计基本地震加速度 值为0.10g。 5.结构体系:现浇钢筋混凝土框架结构。

浅析房屋建筑结构设计中基础设计

浅析房屋建筑结构设计中基础设计 发表时间:2018-10-29T15:12:01.030Z 来源:《建筑学研究前沿》2018年第18期作者:李俊宇1 丁星峰 2 [导读] 随着经济和社会的飞速发展,房屋建筑的功能越来越丰富,同时其结构也越来越复杂。 摘要:改革开放以来,我国经济快速发展,人们的生活水平不断提高,对住房的要求也越来越高。对于房屋建筑来说,基础设计是否科学合理将直接影响整个房屋建筑的质量和施工成本,做好基础设计历来是房屋建筑结构设计中的重中之重。本文介绍了影响房屋建筑基础设计的因素,分析了基础设计选型的原则,探讨了基础设计方法及技术要点,为房屋建筑基础设计工作提供理论参考。 关键词:房屋建筑结构设计基础质量 前言 随着经济和社会的飞速发展,房屋建筑的功能越来越丰富,同时其结构也越来越复杂,尤其是在城市建筑高层化趋势日益明显的情况下,对房屋建筑结构设计的要求也越来越高。基础作为房屋建筑的地下部分,具有承载上部结构、传递荷载等作用,其设计是否科学和合理对于房屋建筑整体的安全性、适用性和耐久性都有着较为深远的影响,如果基础没做好,就可能导致房屋建筑的不均匀沉降,导致墙体开裂等,同时设计方案也决定着基础选型以及后续施工的合理性和经济性,可见做好基础设计是房屋建筑结构设计中的重中之重。 1 影响房屋建筑基础设计的因素 1.1 上部结构 房屋建筑的上部结构采用何种形式、地上建筑高度、墙体厚度等在很大程度上决定了基础的类型、埋深和截面积等,因此是基础设计过程中需要考虑的重要因素。这主要是因为,上部结构的类型、高度和墙体厚度不同均会导致房屋建筑荷载在基础上分布的特点不同,继而对基础沉降、稳定性和抗变形能力的要求也不同,因此在对基础设计时需要充分考虑。 1.2 地质条件 地质条件在很大程度上决定了基础的设计承载能力,地质条件的范畴很大,因素很复杂,其中有两个条件对基础设计影响最大:其一是地基持力层的特点,地基持力层是与基础相接的土层,该土层是承受房屋建筑负荷的主要部分,因此持力层土质特点(黏土、砂质土、砂粘土等形式)、压缩模量、持力层承载能力等参数应是房屋建筑基础设计中必须考虑的因素;二是桩基穿越土层的情况,包括土层中地下水的分布特点和桩基穿越能力等,基础选型过程中必须将这些因素考虑进去。 1.3 施工环境 施工环境包括自然环境和人工环境。 自然环境因素包括环境温度、抗震等级等,由于构成基础的材料是钢筋混凝土,如果环境温度过低就可能导致基础出现开裂情况,因此基础设计时应考虑低温施工,以便采取应对措施,而抗震等级将影响基础设计时是否需要设置抗震缝以及抗震缝设置的数量和位置等。人工环境对基础设计的影响包括以下几个方面:第一,建筑施工过程中避免不了各种振动,为保证基础的稳定就应当在设计之初充分考虑;第二,如果需要打桩,则桩基在入土后就会将土向周围挤压,造成挤土效应,从而使周围的土层产生一定的应力,改变周边建筑物基础的受力情况以及对周围地下管网造成挤压,因此基础设计时要尽量降低这种影响。 2 房屋建筑基础设计选型的原则 2.1 经济合理性原则 房屋建筑基础设计不但要考虑技术性的指标,而且还要符合经济性的原则,因此基础自身的材料消耗也要为实现整个建筑工程的成本目标奠定基础,另外,基础设计的经济性原则还体现在设计的基础要有助于保证施工进度,降低施工成本。 2.2 综合性设计原则 房屋建筑基础设计单位要将基础设计与其他设计相联系,从房屋建筑基础的功能、结构、与上部结构之间的关系等诸多方面进行分析,通盘考虑,将基础设计方案放在房屋建筑整体中进行分析对比,使基础与建筑整体达到协调统一的要求,不断对基础设计方案进行优化,从而得出最佳的设计方案。 2.3 多样式原则 房屋建筑基础的类型样式较多,设计单位应在设计过程中全面掌握各种基础类型,并与实际情况相结合,选出兼具经济效益和社会效益的基础类型。 2.4 动态设计原则 动态设计原则就是在房屋基础设计时不但要使基础在结构和功能上能够满足当前的需要,而且还要用发展的眼光看待基础设计工作,使设计方案也能够顺应时代的发展趋势,满足未来一段时间内房屋建筑可能出现的改造、扩建等的要求。 3 房屋建筑基础设计的方法 3.1 传统设计方法 在基础设计中,通过对过去一段时间国内外典型建筑基础设计方案进行系统分析,从其中总结出一定的约定俗成的规律,并作为新设计方案的立足点,同时考虑各类型基础各自的特点和适用范围,并与房屋建筑自身特点、勘查资料相结合,从而选出合适的基础类型,并经计算确定各项技术指标。 3.2 共同作用分析法 在高层建筑基础设计中,常常将上部结构与基础和地基看作一个统一的整体,使三者之间保持力的平衡和协调.与传统设计方法相比,由于其考虑了上部结构的刚度,因此更具科学性和合理性,但同时这种方法由于涉及到的方面较多,因此设计难度也较大,对于计算机软件和硬件的要求也更高,设计成本较传统方法高出不少,因此只有在结构复杂的大型建筑基础设计中才会采用。 4 基础选型和设计要点 4.1 独立基础及设计要点 独立基础的造价较低,且对地基土具有较好的适应性,且抗震性能较好,因此在框架结构的民用建筑中普遍采用。对独立基础来说,

房屋建筑结构设计中常见问题分析 李多伦

房屋建筑结构设计中常见问题分析李多伦 摘要:社会的发展与进步,带动了建筑业的快速发展,而随着人们生活水平以 及生活质量的提高,对建筑的结构设计也提出了更高的要求。本文以房屋建筑结 构设计中的常见问题作为切入点,简单的探讨房屋建筑结构设计的基本原则以及 基本方法。 关键词:房屋建筑;结构设计;常见问题 房屋建筑的结构设计不仅仅关系到建筑企业、单位的施工,更与建筑建成后 的使用有着直接的关系。良好的房屋建筑结构设计方案,可以促进建筑工程的顺 利展开 一、房屋建筑结构设计中的常见问题 (一)楼板设计 楼板是房屋建筑工程结构设计中的重要内容,是划分建筑空间、层面的关键,不仅如此,楼板的存在能够将建筑的荷载有机的传递给建筑的墙、梁,从而形成 稳固的、安全的房屋建筑承载系统。正是因为这样,必须做好对房屋建筑结保障 社会财富,并且还能够更好的服务于人,反作用于促进人们生活水平、生活质量 的提高,因为对于现代人来说,房屋的结构越来越重要,而是不是能够满足人们 的需求、满足人们的实际生活要求,则成为了建筑是不是合格的重要评判标准。 正是因为这样,必须做好房屋建筑结构的设计工作。 楼板的设计工作,因为这不仅仅关系到施工过程中的安全,更影响到建筑建 成后的使用以及安全,如果在展开工作的过程中,没有对细节做好考虑,那么就 会出现质量上的问题,从而为建筑工程埋下安全隐患。就目前的现状来看,楼板 设计中的常见问题包括了以下几点:第一,双向板的有效高度取值过于偏大;第二,板承受线荷载的时侯弯矩计算出现问题;第三,在设计的过程中为了计算方 便或者是因为对楼板受力状态的认识不足,简单的将双向板作用按单向板作用进 行计算。 (二)连续梁按单梁设计 这种将连续梁当作单梁来进行设计的情况大多发生在房屋建筑的阳台边梁设 计当中,这是因为边梁的荷载能力比较小,所以往往难以获得应有的设计重视, 而设计者为了能够使房屋建筑的受力分析更加方便,就会狭隘的将连续梁当作单 梁来展开相关的设计工作。而这样的行为直接的违反了房屋建筑结构设计的本质,从某种程度上混淆了房屋建筑的连续梁与单梁,并且造成房屋建筑质量上的问题,比如说会引起梁上部出现受拉力影响而造成的竖向裂缝。不仅如此,如果房屋建 筑的边梁长度过长,还会引发更为严重的质量问题,因为阳台上的边梁是直接暴 露在室外的,而室外环境的变化会直接造成对边梁的影响,比如说梁会因此而产 生收缩应力造成房屋建筑的裂缝等等,从容降低了整个建筑工程的安全系数,直 接的影响到建筑的安全使用。 (三)地基设计 地基是房屋建筑的基础,特别是对于高层建筑来说,地基的好坏直接的关系 到整个房屋建筑工程能不能够获得顺利的展开以及顺利的完成,正是因为这样, 房屋建筑结构设计中的地基设计必须全面的做到合理、适用以及安全,这样才能 够从根本的基础上保障建筑工程的施工以及后续工作的展开,也才能够从本质上 确保整个工程的质量。就现状来说,地基设计过程中存在的常见问题包括了以下 几点:第一,对于房屋建筑工程的中柱、基础以及梁的负荷没有严格的按照具体

浅谈建筑结构设计

浅谈建筑结构设计 建筑结构设计是个系统的,全面的工作。需要扎实的理论知识功底,灵活创新的思维和严肃认真负责的工作态度。作为设计人员,要掌握结构设计的过程,保证设计结构的安全,还要善于总结工作中的经验。本文根据笔者的工作经验,对建筑进行结构设计时要注意的事项进行阐述。 标签:建筑结构设计过程注意事项 0 引言 结构设计简而言之就是用结构语言来表达建筑师及其它专业工程师所要表达的东西。用基础,墙,柱,梁,板,楼梯,大样细部等结构元素来构成建筑物的结构体系,包括竖向和水平的承重及抗力体系。把各种情况产生的荷载以最简洁的方式传递至基础。 1 结构的设计过程 结构设计的阶段大体可以分为三个阶段,结构方案阶段,结构计算阶段和施工图设计阶段。方案阶段的内容为:根据建筑的重要性,建筑所在地的抗震设防烈度,工程地质勘查报告,建筑场地的类别及建筑的高度和层数来确定建筑的结构形式(例如,砖混结构,框架结构,框剪结构,剪力墙结构,筒体结构,混合结构等等以及由这些结构来组合而成的结构形式)。确定了结构的形式之后就要根据不同结构形式的特点和要求来布置结构的承重体系和受力构件。 结构计算阶段的内容为:首先,荷载的计算。荷载包括外部荷载(例如,风荷载,雪荷载,施工荷载,地下水的荷载,地震荷载,人防荷载等等)和内部荷载(例如,结构的自重荷载,使用荷载,装修荷载等等)上述荷载的计算要根据荷载规范的要求和规定采用不同的组合值系数和准永久值系数等来进行不同工况下的组合计算。其次,构件的试算。根据计算出的荷载值,构造措施要求,使用要求及各种计算手册上推荐的试算方法来初步确定构件的截面。再次,内力的计算,根据确定的构件截面和荷载值来进行内力的计算,包括弯矩,剪力,扭矩,轴心压力及拉力等等。最后,构件的计算。根据计算出的结构内力及规范对构件的要求和限制(比如,轴压比,剪跨比,跨高比,裂缝和挠度等等)来复核结构试算的构件是否符合规范规定和要求。如不满足要求则要调整构件的截面或布置直到满足要求为止。 2 进行结构设计时应注意的事项 2.1 关于箱、筏基础底板挑板的阳角问题 2.1.1 阳角面积在整个基础底面积中所占比例极小,可砍成直角或斜角。 2.1.2 如果底板钢筋双向双排,且在悬挑部分不变,阳角不必加辐射筋。

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刍议高层房屋建筑结构设计 摘要:高层建筑的结构设计问题是一个长期而复杂的过程,也是建筑师开展设计工作的重点与难点,其结构专业在各专业中占有很更重要的位置。本文将通过对高层房屋建筑结构设计中存在的一系列问题提出相应对策并对此做简要分析。 关键词:高层建筑;结构设计;方案 abstract: the problem of structure design of high-rise building is a long and complicated process, also is the architect in the key work of design and the difficulty, its structure in each major professional plays very more important position. this paper will be through the high-rise building structural design of a series of problems and put forward the corresponding countermeasures to make the brief analysis. keywords: high building; structure design; scheme 中图分类号:tu8文献标识码:a 文章编号: 我国改革开放以来综合国力的不断提高,建筑业有了突飞猛进的发展,已成为当今社会的支柱产业之一。由于我国是人口大国,土地资源宝贵,所以要求高效的利用土地资源。高层建筑因为其有效的解决了土地高效利用问题,加之计算机技术在建筑中广泛的利用,所以高层建筑在现代建筑结构设计中发展迅速,数量与日剧增;

浅谈建筑结构设计在建筑工程质量中的作用

浅谈建筑结构设计在建筑工程质量中的作用 发表时间:2018-07-13T11:17:48.010Z 来源:《基层建设》2018年第13期作者:黄颖 [导读] 摘要:本文分析了几个建筑设计中结构设计方面存在的普遍问题,并提出了针对这些问题的防治方法,供大家参考借鉴。 身份证号:45042219890325XXXX 摘要:本文分析了几个建筑设计中结构设计方面存在的普遍问题,并提出了针对这些问题的防治方法,供大家参考借鉴。 关键词:建筑,结构设计,建筑结构,存在问题 引言 随着社会经济的发展和人们生活水平的提高,对建筑结构设计也提出了更高的要求。建筑工程质量直接关系到人民生命和财产的安全,建筑质量主要由设计质量和施工质量两个方面来衡量。建筑工程质量的优劣直接关系到人们的生命安全。建筑设计是一项繁重而又责任重大的工作,直接影响到建筑物的安全、适用、经济和合理性。但在实际设计工作中,常常发生建筑结构设计的种种概念和方法上的差错,这些差错的产生,有的是由于设计人员没有对一般建筑尤其是多层建部设计引起高度重视,盲目参照或套用其他的设计的结果;有的则是由于设计对设计规范和设计方法缺乏理解;还有的是由于设计者的力学概念模糊,不能建立正确的计算模式,对结构验算结果也缺乏判断正确与否的经验,为了避免或减少类似的情况发生,确保建筑设计质量能上一个台阶,应从以下几个方面对结构设计中的常见问题加以改进: 一、剪力墙砌体结构挑梁裂缝问题 底层框架剪力墙砌体结构房屋是指底层为钢筋混凝土框架--剪力墙结构,上部为多层砌体结构的房屋。该类房屋多见于沿街的旅馆、住宅、办公楼,底层为商店,餐厅、邮局等空间房屋,上部为小开间的多层砌体结构。这类建筑是解决底层需要一种比较经济的空间房屋的结构形式。部分设计者为追求单一的建筑立面造型来增加使用面积,将二层以上的部分横墙且外层挑墙移至悬挑梁上,各层设计有挑梁,但实际结构的底层挑梁承载普遍出现裂缝,该类挑梁的设计与出现裂缝在临街砌体结构房屋中比较常见。 原因是原设计各层挑梁均按承受本层楼盖及其墙体的荷载进行计算。但实际结构中,悬挑梁上部墙体均为整体砌筑,且下部墙体均兼上层挑梁的底摸,这样挑梁上部的墙体及楼盖的荷载实际上是由上往下传递。上述挑梁的设计计算与实际工程中受力及传力路线不符是导致底层挑梁承载力不足并出现受力裂缝的主要原因,解决的办法要么改变计算简图及受力路线,要么注意施工顺序和施工工序。 二、关于板面设置温度应力筋 《混凝土结构设计规范》GB50010-2002 第10.1.9条规定在温度收缩应力较大的现浇板区域内,钢筋间距宜取为150~200mm,并应在板的末配筋表面布置温度收缩钢筋,板的上下表面沿纵横两个方向的配筋率均不宜小于0.1%,对于这一条设计人员的理解又会产生出入。什么区域属于温度收缩应力较大的区域?笔者认为对于规则较短的建筑物我们可以在各楼面边跨及屋面层设置相应的温度应力钢筋,而对于超长结构,则建议在超长结构的长向均应设置双层钢筋。其余部位则可因人而异,功能重要的区域设置,有条件的建设子项设置,而不必过于强调。另外有一点,当地下室筏板厚度大于1200mm时,笔者建议在筏板中间配置温度收缩应力钢筋以抵抗大体积混凝土所产生的收缩及温度应力,配筋量笔者建议取1/2筏板厚的0.1%,且不小于φ12@200。 三、关于超长结构 混凝土结构设计规范第9.1.1 条中规定钢筋混凝土框架结构伸缩缝最大间距为55m,而7.1.2条则规定当采取后浇带分段施工,专门的预加应力措施或采取能减小混凝土温度变化或收缩的措施且有充分依据的,伸缩缝间距可适当增大。这两条在实际设计过程中较难把握。工程实例中超过55m 就设置伸缩缝,这显然是很难保证的,但采取后浇带分段施工后究竟应控制房屋长度多少而不至于产生裂缝等不良现象呢?这取决于各地区的温差及混凝土不同的收缩应力。按照常规,单层房屋超过55m在70m以内时,采取设置施工后浇带及相应的构造加强措施后,不设置伸缩缝是可行的,多个工程均未产生严重的裂缝。但在结构设计中必须对梁柱配筋进行概念上的调整。首先是长向板钢筋应双层设置,并适当加强中部区域的梁板配筋,中部区域作为一个中点必然受较大应力,而两侧梁柱,特别是边跨的柱配筋必须加强以抵抗温度应力带来的推力,而超长结构在角部容易产生的扭转效应也须我们在设计中对角部结构进行加强。当框架结构超过70m时,必须采取特殊的措施才能不设置伸缩缝,譬如说采用预加应力,掺入抗裂外加剂等等,而且作为超过70m 的结构,必须对温度及收缩裂缝采取定量的分析,并相应施加预应力,这在许多工程实例中应用的效果也是众目共睹的。如果对超长结构,不能有效的分析清楚受力情况,还应按规范要求设置伸缩缝。 四、防止由于地基沉降或不均匀沉降引起的构件开裂或破坏 预防或减少不均匀沉降的危害,可以从建筑措施、结构措施、地基和基础措施方面加以控制。诸如:避免采用建筑平面形状复杂、阴角多的平面布置;避免立面体形变化过大;将体形复杂、荷载和高低差异大的建筑物分成若干个单元;加强上部结构和基础的刚度;同一建筑物尽量采用同一类型基础并埋置于同一土层中等一系列措施。应该引起重视的是:对高层建筑来说,由于需要一定的埋置深度,从经济的角度考虑,基础一般采用桩箱或桩筏结合的形式,此时应保证箱体的整体刚度,群桩布置的形心应与上部结构重心相吻合。当土层有较大起伏时,应使用同一建筑结构下的桩端位于同一土层中,并应考虑可能产生的液化影响。 五、从结构计算和构造上满足规范要求 5.1 从结构计算角度,看结构计算应注意的问题 避免荷载计算的错误。诸如漏算或少算荷载、活荷载折减不当、建筑物用料与实际计算不符,基础底板上多算或少算土重。底框砌体结构验算时就应注意:底部剪力法仅适用于刚度比较均匀的多层结构,对具有薄弱层的底层框架混合结构,应考虑塑性变形集中的影响,通常对底层地震剪力乘以1.2-1.5的增大系数;底层框架混合结构的剪力分配不能简单地按框架抗震墙的方法。连续板计算不能简单地用单向板计算方法代替;双向板查表计算时,不能忽略材料泊松比的影响,否则,由于跨巾弯矩未进行调整,将使计算值偏小对电算结果的正确性进行正确评价。 5.2 从构造角度看应注意的问题 注意构件最大配筋率和最小配筋率的限值。尤其是在抗震设计中既要保证建筑结构在地震发生时具有一定的延性,又必须满足最小配筋的要求。严格按照规范要求,保证钢筋在各个部位所需满足的锚固、延伸和搭接长度,材料选用也必须满足强度要求。为了防止屋面温度应力引起的墙体开裂,必须采取有效的通风散热措施。按抗震构造要求设置的构造柱,应在整个建筑物高度内上下对准贯通,上至女儿

浅谈房屋建筑结构设计的要点

浅谈房屋建筑结构设计的要点 摘要:本文是作者近几年的工作经验总结,主要分析了建筑结构设计中应注意的几个要点。 关键词:房屋建筑;结构设计 1、建筑结构设计的原则 1.1顾全大局。“强柱弱梁”、“强剪弱弯”、“强节点,弱构件”等是建筑结构设计中非常重要的概念,虽然整个结构体系是由各种构件协同组成一体的,但各个构件在结构中担任的角色不尽相同。“强柱弱梁”就是柱子不先于梁破坏,因为梁破坏属于构件破坏,是局部性的,而柱子破坏将危及整个结构的安全,甚至可能会整体倒塌,后果严重!所以我们要保证柱子更“相对”安全。“弯曲破坏”是延性破坏,是有预兆的,如开裂或下挠等。而“剪切破坏”是一种脆性的破坏,没有预兆的瞬时发生,没有防范,所以我们要避免发生剪切破坏!“强节点,弱构件”是指节点的承载力应高于连接构件,因节点失效意味着与之相连的梁与柱都失效。 1.2多道防线。例如,多肢墙与单片墙、框架剪力墙与纯框架相比,前者比后者的抵抗能力要强。安全的结构体系是采取多道防线来设计的,当发生灾难时,如果把生存的希望全都寄托在某单一构件上是非常危险的。因此,在设计中应该尽可能增设多道抗震防线,利用赘余杆件的屈服和弹塑性变形来消耗尽可能多的地震输入能量;利用赘余杆件的破坏和退出工作,使结构从一种稳定体系过度到仍然稳定的另一种体系,实现周期的加大,从而减少地震力。 1.3刚柔相济。合理的建筑结构体系应该是刚柔相济的。结构太刚则变形能力差,强大的破坏力瞬间袭来时,需要承受的力很大,容易造成局部受损最后全部毁坏;而太柔的结构虽然可以很好的消减外力,但容易造成变形过大而无法使用甚至整体倾覆。结构是刚多一点好,还是柔多一点好?这些问题历来都是专家们争论的焦点,现今的规范给出的也只是一些控制性的指标,但无法提供“放之四海皆准”的精确答案。最后,专家们达成难以准确言传的共识;刚柔相济乃是设计者的追求。 2、建筑结构设计要点分析 2.1概念设计 所谓概念设计一般是指不经数值计算,尤其在一些难以作出精确理性分析或在规范中难以规定的问题中,依据整体结构体系与分体系之间的力学关系、结构破坏机理、震害、试验现象和工程经验所获得的基本设计原则和设计思想,从整体的角度来确定建筑结构的总体布置和抗震细部措施的宏观控制。运用概念性近

(完整版)土木工程结构设计开题报告

南京工程学院 毕业设计开题报告 课题名称:南京公寓住宅楼设计 学生姓名:史精 指导教师:何培玲 所在系部:建筑工程学院 专业名称:土木工程 南京工程学院 2013年3月4日

1.根据南京工程学院《毕业设计(论文)工作管理规定》,学生必须撰写《毕业设计(论文)开题报告》,由指导教师签署意见、教研室审查,系教学主任批准后实施。 2.开题报告是毕业设计(论文)答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。学生应当在毕业设计(论文)工作前期内完成,开题报告不合格者不得参加答辩。 3.毕业设计开题报告各项内容要实事求是,逐条认真填写。其中的文字表达要明确、严谨,语言通顺,外来语要同时用原文和中文表达。第一次出现缩写词,须注出全称。 4.本报告中,由学生本人撰写的对课题和研究工作的分析及描述,应不少于2000 字,没有经过整理归纳,缺乏个人见解仅仅从网上下载材料拼凑而成的开题报告按不合格论。 5.开题报告检查原则上在第2?4周完成,各系完成毕业设计开 题检查后,应写一份开题情况总结报告。

课题名称 南京公寓住宅楼设计 本工程总建筑面积约为3000平方米左右,总占地面积为400平方米 左右。层数约为6层。主要立面临街。采用框架结构。主要用房:客厅, 卫生间,卧室,厨房,阳台,书房等。底层层高大约2.48m ,标准层2.9m , 底层是储藏间和车库。一栋住宅楼分为两个单元,每个单元每层两户住 房,在单元中间设置楼梯。屋面为上人屋面。顶层以上设置阁楼。 参考密度:30%-50%、参考容积:1-2、绿化率:25%以上 依据: 所学教材:房屋建筑学,建筑制图,混凝土结构,材料力学,结构 力学,施工技术与组织管理,土力学,基础工程,建筑抗震设计等; 图集:建筑制图标准等; 国家现行有关规范和标准:混凝土结构设计规范,建筑结构何在规 范,高层建筑混凝土结构技术规程,建筑抗震设计规范,建筑制图标准 等,建筑防火设计,建筑防火规范,建筑工程标准荷载学; 其他:多高层框架结构,高等学校建筑工程专业毕业设计指导、公 寓住宅楼建筑设计规范等。 设计内容 (1) 建筑方案设计。 1 ?总平面设计:合理布置建筑主、次入口;尽可能考虑室外停车; 满足建 筑物防火间距及消防通道要求。 2. 平面设计:合理确定平面柱网尺寸;布置房间;确定楼梯数量、 位置及 形式;满足室内采光、通风要求。 3. 剖面设计:确定合理层高;给出楼(地)面、屋面、墙身工程做 法。 4. 立面设计:建筑风格、造型应富有创意,有时代感。 (2) 建筑施工图设计。 建筑施工图就是建筑工程上所用的,一种能够十分准确地表达出建筑 物的 外形轮廓、大小尺寸、结构构造和材料做法的图样。它是房屋建筑 施工的依 据。建筑施工图的组成部分:建筑平面、建筑立面和建筑剖面。 (3) 建筑结构设计与计算。 以建筑施工图为依据,确定结构平面、竖向布置方案;初定结构构件尺 寸及材料; 选定结构计算简图;进行竖向荷载统计,地震作用计算;风 荷载计算;完成选定 一榀框架的内力计算及内力组合;进行楼盖和屋盖 结构设计;结构零星构件(阳 台、雨篷、挑檐等)设计;楼梯设计;基 础设计等。 (4)绘制结构施工图。结构施工图是关于承重构件的布置 ,使用的材形 状,大小.及内部构造的工程图样,是承重构件以及其他受力构件施 工的依学生姓名 指导教师姓名 课题来源 史精 何培玲 自拟课题 240095330 专业 教授 所在系部 课题性质 土木工程 建筑工程 工程设计 毕业设计的内 容和意义

浅谈如何优化建筑结构设计的方法

浅谈如何优化建筑结构设计的方法 摘要:对现代建筑建设来说,建筑不仅需要满足用户的使用需求,还需要同时 满足用户的审美需求,具备一定的美感。在建筑结构设计过程中,安全、施工便捷、经济、实用和美观是必须要考虑的五个基本问题,这也要求设计者对建筑结 构设计进行优化,使建筑不断趋于合理、安全和实用。为此,本文将具体介绍几 种建筑结构优化设计的方法,以供参考。 关键词:建筑结构;设计;优化方法;数学模型 在建筑结构的设计环节中,设计者需要对建筑的布局、施工方案和验收环节 进行把控,综合考虑并不断优化,才能做出科学的结构设计方案。在原有方案的 基础之上,对结构设计方案进行改进,使其充分利用空间资源,并在最大程度上 满足用户的实际需求,在实现其基本的建筑物使用功能的基础上,实现较好的美 观功能,并在实际建设中节约建设成本,获得最佳经济效益。 1建筑结构设计优化的必要性 在房屋结构设计过程中,使用合理的优化设计方案,不仅能够提升建筑物的 使用价值,还可以同时实现建筑物的经济价值和环保价值。在优化设计方案中, 节省建筑单位的资金投入,降低建设成本。建筑优化设计与传统的建筑设计相比,能够为企业带来更好的经济效益、为用户提供更好的使用体验。通过优化配置建 筑施工过程中的各种资源,如建筑材料、结构布局,实现结构布局的有效结合, 共同发挥更优作用,建筑物的面积随着建筑物层数的增加而增加,而要想保证建 筑物的良好设计效果、稳定性和可靠性,建筑物的单位面积造价也会随之升高。 通过建筑结构优化设计,便可以在这些因素之间找到协调点,实现最佳的方案设计。 2建筑结构优化设计结构化建模的详细步骤 2.1目标函数的选择 设计人员在对房屋结构进行设计优化时,首先必须确定建筑结构的目标函数,通过建筑物的安全标准和面积参数共同确定,进而根据建筑物建设工程材料的情 况准确定建筑物优化设计的工程造价。在这之后,设计人员需要对计算出的集中 工程造价方案进行分析,选择工程造价最低的方案,以实现在满足建筑物各项需 求的基础上经济效益的最大化。 2.2变量的选择 在对目标函数进行合理的选择之后,还需要对建筑物的变量进行选择。变量 的选择具体是指设计人员分析出的可能影响建筑物结构设计的因素,对其进行分 析和研究,选择其中影响程度最大的变量因素进行计算和控制,进而达到变量选 择的实际作用。 2.3约束条件的选择 对建筑结构的可靠性进行优化和创新,可以对房屋建筑结构当中的定量与约 束条件内容进行准确的判定,并将约束条件限定在建筑物的工程标准之内,借此 实现建筑结构设计的最优化。例如,在对应力、尺寸大小和结构强度等因素的约 束条件进行判定时,必须以建筑物结构的实际情况为基础进行选择。 3建筑结构设计优化新方法介绍 建筑物结构的优化设计体现在建筑物工程结构总体的优化设计和建筑物结构

浅析房屋建筑结构设计中的问题

浅析房屋建筑结构设计中的问题 【摘要】社会的发展进步和人民生活水平的提高,对房屋建筑结构设计提出了更高的要求。本文主要针对当前房屋建筑结构设计中出现的几个常见却又容易被人们忽视的问题进行了剖析,分析其错误产生的原因和可能发生的后果,并结合实际情况提出了若干设计建议和构造的要求。 【小清新】建筑设计结构设计方法问题探讨 房屋建筑结核设计要求达到安全性、适用性、耐久性等功能要求,但在实际的设计过程中,由于存在一些认识上的误区,会导致大量设计问题的出现,主要表现在以下几方面。 1地基与基础方面 1.1 多层建筑没有地质详勘报告,仅根据建设单位的口头说明,或才简单地以附近的建筑物为参照,在其基础设计资料上进行施工图的设计。地基与基础设计要严格按操作规范进行,做到安全合理适用,必须依据地质勘察的资料,对基础类型和上部结构等多方面的因素要综合考虑,不能只凭地耐力来完成,或者把耐力容许值降低一些,这是不科学的,也是极不安全的。 1.2 对软弱地基要采用换土垫层处理时,没有进行换层设计,依据已有的经验加以处置。要对软弱地基的危害有深刻的认识,如果只凭经验武断地采用砂垫层来加强承载力,而不对垫层宽度和厚度进行精确计算,将带来极大的安全隐患,而且也会造成一定程度的资源浪费。 1.3 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,没有按现行设计规范将荷载乘以折减系数计算其荷载值,因而采用荷载值偏大。 2 砖混结构房屋中构造柱兼作承重柱用 构造能够不但提高砖混结构中墙体的抗剪能力,而且构造柱与圈梁联结在一起,可形成对砌体的有效约束,限制墙体裂缝发生和进一步扩大,维持竖向承载力,对增强结构的抗震性能有着很大作用。在如今房屋结构设计中,构造柱往往被作为承重柱使用,这种作法是极不科学的,将引起以下几个问题。 2.1 如果构造柱作为承重柱,将提前受力,导致构造柱对砌体的拉结和约束作用降低,而且在遭遇地震作用时,应力将集中在构造柱位置,并使之首先遭到破坏,在这种情形下,构造柱不但起不到其应有的承力作用,而且会适得其反成为房屋结构中的脆弱部位。

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