本站小編為你精心準備了建筑結構設計思路(5篇)參考范文,愿這些范文能點燃您思維的火花,激發您的寫作靈感。歡迎深入閱讀并收藏。
第一篇:建筑結構設計管理中存在的問題及對策
摘要:在建筑項目實際建設中,建筑結構設計工作較為重要,設計管理人員必須要制定完善的管理方案,根據建筑結構設計管理工作要求,全面開展各類管理工作,提升建筑結構設計管理工作質量,創新其工作方式,保證可以滿足現代化設計管理工作要求,為其后續發展奠定基礎。
關鍵詞:建筑結構設計;管理問題;解決措施
在建筑企業實際發展中,相關部門必須要對建筑結構設計工作進行全面的管理,保證可以提升其工作質量,優化設計方案,做好建筑結構的分析工作,提升設計安全性、經濟性等問題,提升其工作質量。
1.建筑結構設計管理問題分析
在建筑結構設計管理中,相關管理人員還沒有樹立正確的管理觀念,不能對設計工作進行全面的分析,無法制定完善的管理制度,難以提升其工作質量與可靠性,甚至會影響整個建筑結構的穩定性與安全性,難以滿足建筑工程施工要求。具體表現為以下幾點:第一,缺乏完善的管理機制。建筑結構設計管理部門還沒有針對相關工作制定完善的管理機制,不能優化管理方案,難以提升自身管理工作質量與可靠性,甚至會影響其長遠進步。對于建筑結構設計管理工作而言,相關管理部門還沒有樹立正確的管理觀念,不能制定責任制度與激勵制度提升設計人員的積極性,難以優化其發展體系。第二,不能全面考慮設計因素。在建筑結構設計中,設計圖紙與建筑安全性與可靠性產生直接聯系,只有做好設計工作,才能提升建筑施工質量。然而,目前部分設計人員在對建筑結構進行設計的時候,還沒有全面考慮各類因素,例如:原材料質量因素、機械設備質量因素、人才管理因素等,無法根據相關檢測要求開展設計活動。同時,在建筑結構設計的時候,相關管理人員不能重視結構抗載能力的設計,無法利用先進的管理方式提升建筑結構設計質量,甚至會影響整個建筑結構的施工質量。第三,承載柱設計問題。部分建筑結構設計人員在實際工作中,不重視承載柱的設計工作,不能根據建筑抗震要求與抗載能力要求等,對建筑結構設計工作進行分析,難以提升設計工作質量。在建筑承載柱結構出現設計問題的時候,就會出現結構坍塌的現象,難以提升其質量。同時,在建筑結構設計工作中,很容易出現梁柱的剛度問題,難以優化梁柱的結構質量體系,無法增強建筑結構設計工作效果,甚至會影響建筑結構施工質量。第四,結構布置不合理問題。在建筑結構設計工作中,相關管理人員不重視結構布置設計質量,不能根據建筑結構布置設計要求對其進行規則性設計,難以提升房屋的抗震能力。在建筑結構設計不合理的情況下,房屋建筑物的安全性也會降低。目前,我國部分建筑結構設計管理部門在實際管理工作中,沒有意識到結構合理設計的重要性,例如:不能對建筑平面進行尺寸設計的管理,難以增強結構承載力的設計效果,無法提升設計工作質量,導致出現房屋建筑結構不規則的現象。
2.建筑結構設計管理問題的解決措施
在建筑結構設計管理過程中,相關管理人員必須要樹立正確的觀念,轉變傳統的工作方式,對其進行全面的分析與管理,滿足現代化建筑結構設計工作要求,提升其工作效率與可靠性,達到預期的工作目的。具體措施包括以下幾點:
2.1制定完善的管理制度
在建筑結構設計管理過程中,相關部門需要制定完善的管理制度,并對其進行全面的分析,明確管理工作職責。首先,相關部門需要創新管理方式,引導設計人員樹立正確的觀念,使其可以在實際工作中,認識到建筑結構設計的重要性,遵循相關設計原則,滿足管理要求,提升自身工作質量。其次,在設計管理中,相關工作人員需要意識到建筑安全性與質量的重要,對其進行全面的規范與管理,提升其工作效率與質量,減少其中存在的各類問題。最后,設計管理人員需要制定完善的管理方案,遵循相關原則開展管理活動,逐漸提升自身工作可靠性,滿足現代化設計管理工作要求。如圖所示,設計人員需要掌握相關工作原理,提升自身設計工作質量與可靠性。
2.1.1遵循相關設計原則
在對建筑結構設計進行管理的過程中,必須要遵循相關設計原則,根據國家相關規定,對其進行全面的管理。首先,要遵循科學性管理原則。相關管理人員需要保證建筑結構設計的科學性,要求設計人員應用先進的設計技術開展相關工作,并樹立嚴謹的工作態度,逐漸提升建筑結構設計數據信息的科學性,并保證自身工作質量。其次,要遵循實用性管理原則。相關管理人員需要根據建筑結構設計實際情況,對其進行全面的考察,及時發現設計圖紙中存在的實用性問題,并根據對施工現場的勘察與分析,對其進行有效的處理,保證建筑結構設計方案的經濟性,降低施工企業施工成本,提升其經濟效益。最后,要遵循安全性管理原則。在建筑結構設計管理中,相關工作人員需要重視其安全性,要求建筑材料與機械設備的質量符合相關規定,并制定完善的質量監測方案,對其進行合理的監督,注重結構之間的連接,提升建筑結構設計承載能力,達到一定的管理目的。
2.1.2完善抗震設計管理方案
相關管理人員在對建筑結構設計工作進行管理的時候,必須要制定完善的抗震設計管理方案,根據建筑抗震要求,提升其抗震能力。首先,要保證結構設計的安全性,提升結構的承載能力,根據其設計要求等,合理設計建筑梁,以此提升其工作質量。其次,管理人員需要保證結構設計的鋼筋混凝土結構設計規范性,保證其設計工作符合相關標準,規避變形問題,提升其經濟效益。
2.1.3抗震縫設計管理措施
相關管理人員必須要制定完善的抗震縫設計方案,根據建筑結構內部構造與功能的實際情況,對其各類影響因素進行分析,避免出現結構設計不規則的現象。同時,還要保證結構設計連接性能符合相關規定,提升建筑構造設計的合理性。
2.1.4地梁建筑結構設計管理措施
建筑結構設計管理人員必須要根據地梁建筑質量控制要求,對其進行全面的管理,根據相關規定對地梁框架結構進行計算處理,規避地基結構帶來的影響,并將全部的荷載轉移到相關框架梁柱中,更好的提升建筑結構設計管理工作質量。同時,相關管理人員還要全面考慮框架結構整體設計的合理性與優化性,提升其工作質量,減少其中存在的各類問題,達到預期的設計目的。
2.1.5建筑結構設計經濟性管理措施
為了保證施工企業的經濟效益,相關管理人員需要重視建筑結構設計的經濟性,全面控制結構設計的安全性與適用性,合理規范建筑原材料與機械設備質量,并根據相關要求控制結構設計成本。一方面,設計人員需要分析建筑結構的受力情況,根據相關規定與力學理論等進行設計管理工作,選擇適合建筑施工的原材料,規避各類材料浪費等現象。另一方面,管理人員在實際工作中,必須要制定完善的經濟方案,與財務部門相互合作,建設成本控制體系,針對建筑結構設計工作開展全面的管理活動,優化管理工作形式與方案,逐漸提升建筑結構設計管理的可靠性。
2.1.6工程設計資料管理措施
建筑結構設計管理人員,需要對各類資料進行管理,完善其工作形式。首先,管理人員需要引導設計人員全面總結工程勘察資料,了解施工現場的實際情況,并針對數據信息等開展設計工作。其次,管理人員需要引導工程監督人員做好借閱與查閱工作,對各類資料進行保存,以便于結構設計人員對其進行查看。
2.1.7建筑結構設計人才管理措施
相關部門需要重視建筑結構設計人員的管理工作,建設高素質人才隊伍,聘用專業素質較高的工作人員,并對其進行階段性專業知識的培訓,使其可以掌握先進的設計技能,提升其工作質量。同時,還要對其進行思想政治培訓,提升設計人員的職業道德素養。例如:某企業在培訓之前與培訓之后,工程合格率與材料浪費率存在較大差距,影響著企業的施工效果。結語:建筑結構設計管理人員在實際工作期間,必須要制定完善的管理方案,建設先進的管理體系,優化管理工作方案,根據現代化建筑工程結構設計要求,提升結構設計的穩定性、安全性,全面控制設計成本,提升施工企業的經濟效益。
作者:胡明 單位:武漢市規劃設計有限公司
第二篇:建筑結構設計中不規則性問題的探究
摘要:在建筑結構設計中,對于建筑結構的不規則性問題必須采取合理的計算方法以及計算參數,不斷優化設計方案,同時加大對于建筑結構的重點部位以及薄弱部位的分析,從而保證不規則結構設計具有合理性,最大程度的提高不規則建筑的安全性以及穩定性。
關鍵詞:建筑結構設計;不規則;問題分析
1建筑結構不規則類型
1.1平面不規則
(1)扭轉不規則:如果樓層的最大彈性水平位移大于樓層的兩端彈性水平位移的平均值的1.2倍,為扭轉不規則;(2)凸凹不規則:結構平面凹進的一側尺寸,大于相應投影方向總尺寸的30%。①平面狹長,在抗震設防烈度為Ⅵ、Ⅶ度時,平面長寬比大于6.0(Ⅷ度抗震時大于5.0);②凹進尺寸太多,平面凹進一側的尺寸大于相應投影方向總尺寸的0.35(Ⅷ度時大于0.3);③凸出過細,凸出部分的長寬比大于2.0(Ⅷ度時大于1.5)。1.2豎向不規則(1)側向剛度不規則:樓層的側向剛度如果小于該樓層向上相鄰三層平均值的80%或者小于相鄰上部樓層的70%;頂層除外,局部收進的水平尺寸大于相鄰下一層的25%。
(2)豎向尺寸突變:①高層結構上部樓層收進部位到室外地面高度大于房屋高度的20%,上部樓層收進的水平尺寸大于相鄰下一層的25%;②高層結構上部樓層外挑,下部樓層的水平尺寸小于上部尺寸的90%,且水平外挑尺寸大于4m。
(3)豎向抗側力構件不連續:豎向抗側力構件(柱、抗震墻、抗震支撐)的內力由水平轉換構件(梁、桁架等)向下傳遞。
2建筑結構設計不規則性的特點
在當前的建筑設計中,建筑結構設計的不規則性是實現建筑多樣化發展目標的重要部分,建筑結構設計的不規則性也充分體現出了建筑行業的發展活力以及關聯產業的能動性。但是在對建筑結構進行不規則設計時,由于建筑物的整體受力效果和樓板的連接設計方面存在不穩定性,所以這大大降低了建筑結構的使用效果。在這種情況下,建筑結構的防震縫設計、抗側剛度以及抗扭剛度大小的設計等都會受到影響,從而增加了建筑結構的設計難度。
3建筑結構不規則性設計
3.1工程概況
某建筑物底層長66.7m,寬度為48.6m,建筑面積12465m2,典型柱距為8.1m,二層報告廳跨度達24m。建筑共6層,底層層高分別為4.5m,二~五層層高3.9m,六層層高3.5m,建筑從三層開始局部收進30m,室外地面到主屋面建筑總高度為23.9m。如圖1所示為了保證建筑立面的完整性,建筑師不允許出現抗震縫,將該建筑作為一個整體進行設計。而且改該建筑抗地震烈度Ⅶ度,加速度為0.1g,設計地震分組第一組,場地類別Ⅳ類,特征周期0.9s。該建筑為學校類建筑,抗震設防類別為重點設防類(乙類),按要求主體結構按Ⅷ度采取抗震措施。
3.2規則性判斷
參考《抗震設計規范》中相關要求對該建筑從平面規則性、豎向規則性兩個方面對該建筑方案進行規則性判斷。(1)平面規則性判斷。①平面凹凸尺過大:該建筑五層平面,建筑局部收進,平面呈L形分布,建筑總長度66.70m,端部凸出長度達31.8m,相當于總長度47.6%,大于30%,小于50%,屬于平面不規則一項;②樓板局部不連續:本建筑的報告廳高度為7.8m,該三層結構平面在此處造成局部打開洞,連同中庭以及電梯井處洞口,Y向有效樓板寬度為26.762m,典型樓板寬度為68.2m,比率小于50%,因此判斷為平面不規則;③扭轉不規則:X+偶然偏心地震作用下,最大水平位移比位于第2層,位移比為1.41,最大層間位移比位于第1層,位移比為1.40,均大于1.20。Y+偶然偏心地震作用下,最大水平位移比位于第3層,位移比為1.21,最大層間位移比位于第3層,位移比為1.45,均大于1.20。(2)豎向規則性判斷。本建筑從第四層開始,局部收進,X向局部收進33.575m,收進比達65%,大于25%;從第五層開始X向局部收進31.8m,收進比達47.7%,也大于25%,屬于豎向不規則一項。
3.3計算分析
通過以上分析發現,該工程有很多項目都存在超限現象,所以在進行結構計算時,要采取比規范更為嚴格計算結果,因此該工程的預期目標按照以下的標準進行:①層間的位移角要嚴格控制,一般來說,《抗震設計規范》中對于框架結構層間位移比為1/550,但是本工程要按照1/700的標準來對層間位移角進行控制;②水平最大位移比和層間位移比也要嚴格控制,規范中提出,框架結構層間水平位移最好不大于1.2,不能大于1.5,由于該工程的平面不規則超限比較多,如果按照1.2控制位移比較困難,所以在實際設計時按照1.45的標準來進行控制層間位移比;③結構的豎向剛度變化也必須嚴格控制。樓層的側向抗剪承載力之比要大于0.85;④嚴格控制結構周期比。為了能夠提高該建筑解耦股的抗扭剛度,需要將建筑結構的周期比按照0.9控制;⑤嚴格控制穿層柱設計。手工復核穿層柱計算長度,并按中震不屈設計。通過以上的預訂目標,再進行多次的計算,最終得到一份比較理想的設計方案。
3.4構造加強措施
該工程在對各項指標嚴格控制的同時,也對該項目中不規則項目進行了分析,從而得到各方面的構造的加強措施:(1)平面凹凸尺過大加強。計算時凹口一側周邊各一跨,凸出部位根部一跨應定義為彈性膜單元計算位移比。相應區域按中震不屈對該部分板跨做應力分析,控制多遇地震下混凝土主拉應力小于混凝土抗拉強度標準值,板配筋按不小于三倍主拉應力的要求設置。(2)樓板局部不連續加強。計算時洞口周邊一跨、細長板帶處應定義為彈性膜單元。相應區域按中震不屈對該部分板跨做應力分析,要將混凝土主拉應力控制在混凝土抗拉強度標準值以下,板配筋要大于三倍主拉應力的要求。同時在構造上,該區域板厚加厚到130mm;洞口周邊梁縱筋、腰筋配筋要適當的加大,上部架立鋼筋采用縱筋貫通等構造措施。(3)扭轉不規則加強。放大扭轉一側豎向構件內力,柱軸壓比限制要小于規范值,配筋率、縱筋率要相應的加強。(4)豎向局部收進加強。體型收進部位上、下各一層周邊豎向構件抗震等級提高一級,適當加大配筋,一側收進導致結構偏心,導致底部構件因扭轉效應的影響而內力增大,加強收進部位以下兩層的周邊構件的配筋及其他構造措施。考慮收進部位上、下樓層的相互作用,對收進部位外延三跨框架柱箍筋予以加強,提高延性。收進部位的樓板厚度加厚至150,加強配筋至12@150,雙層雙向拉通,整層樓板進行應力分析,根據分析結果對薄弱部位予以加強。
4結束語
隨著科技的不斷發展以及建筑技術的不斷提高,嚴格意義上的規則建筑逐漸變少,越來越多的新穎別致的、極具個性的不規則建筑物大量涌現。這些不規則建筑物的出現雖然給城市建設帶來了新的面貌,但是卻給設計人員帶來的嚴峻的挑戰。做好不規則建筑物的結構設計成為建筑結構設計中迫切需要解決的重要問題。
參考文獻:
[1]屈長印,韓向東.高層建筑施工技術關鍵要點分析[J].工程技術研究,2016,(8):69+95.
[2]謝志雄,王燈雨.高層建筑結構設計不規則性的研究[J].住宅與房地產,2015,(28):138.
[3]范文彬,唐明忠.高層建筑結構設計不規則性的研究與應用[J].建筑設計管理,2014,31(6):72-74.
[4]安志宏.高層建筑結構設計不規則性的研究與應用[D].吉林大學,2004.
作者:凌建祥 單位:蚌埠市建筑設計研究院
第三篇:建筑項目剪力墻結構設計應用研究
摘要:剪力墻結構是建筑項目中,非常重要的組成部分,與建筑項目施工質量有著緊密的聯系。建筑工程項目剪力墻結構也叫做抗風墻或抗震墻、結構墻,在建筑工程中主要起到受風荷載,或者地震作用引起的水平荷載和豎向荷載,避免建筑工程的主體墻發生嚴重的損壞,也正是因為有這樣的優勢,剪力墻逐漸成為我國建筑行業中設計項目發展的重點。并且,在建筑工程項目不斷發展的過程中,對建筑工程項目剪力墻結構設計的要求也在不斷地提高,發展中所關注的重點也不斷擴大,這給建筑項目剪力墻結構設計帶來了很大的挑戰。因此,本論述對建筑項目剪力墻結構設計的應用,進行了簡要的分析和闡述,其主要的目的就是保證建筑工程項目的質量,滿足該行業發展的需求。
關鍵詞:剪力墻結構;建筑項目;設計應用;施工質量
建筑項目的設計內容有很多,剪力墻結構就是其中的一個,其設計形式不僅要美觀,又要注重實用性,這樣可以進一步增強建筑工程自身的功能。同時,剪力墻結構要具有良好的抗側剛度和抗震能力,以此提升建筑工程的安全和穩定等性能。但是,在建筑項目剪力墻結構設計過程中,由于建筑項目的樣式、要求等方面,存在很大程度上的不同;剪力墻結構的尺寸、類型、位置等,也存在著很大的差異性,只有對剪力墻結構各個方面進行合理、科學的設置,這樣才能保證建筑項目的性能,以及后期的施工質量,并且對我國建筑行業發展也是非常有利的[1]。
1建筑項目剪力墻結構分析
1.1剪力墻結構分類
在建筑項目剪力墻結構分類的過程中,主要根據墻面上是否開洞,以及孔洞尺寸的大小,進行相應的劃分,通常情況下主要是以實體墻、整體上小開口的剪力墻、多肢剪力墻和壁式框架剪力墻等方面結構為主,下面就針對這幾種類型,進行了簡要的分析和闡述。
1.1.1實體墻
該墻面一般是不需要開洞的但是如果墻體表面存在開洞的現象,那么應該對開洞的面積進行控制,一般情況下應當控制在15%左右[2]。另外,該墻體主要是以曲型為主,并且墻體不會發生任何異常的現象,這樣可以在一定程度上提升建筑項目剪力墻整體的承受能力。
1.1.2整體上小開口的剪力墻
從標題可以看出,該墻體的表面是開洞的,但是開洞面積相對于剪力墻的總面積是有一定要求的,要控制在15%左右。另外,整體上小開口剪力墻主要是以變形墻體結構為主,具有良好的使用性能,也在一定程度上保證后期施工的質量。
1.1.3多肢剪力墻
多肢剪力墻在建筑工程中相對比較常用,也經常有人管它叫做框架剪力墻,該墻體表面會分布相應的開洞,其面積相對較大,主要是以成列的形態進行分布。另外,從受力方面來說,與整體上小開口剪力墻幾乎是一樣的,并且在后期的施工中,不會發生任何的異常問題,影響建筑工程整體的施工質量。
1.1.4壁式框架剪力墻
在該墻體表面是存在開洞的,但是開洞的面積相對較大,并且該墻體結構的剛度相對較強,對保證建筑工程結果穩定和安全性能有良好的優勢[3]。另外,剪切型是該剪力墻結構的主要形式有良好的受力性能。
1.2剪力墻結構設計的幾個要點
1.2.1控制剪力墻結構的數量
剪力墻結構的設置,主要是承受建筑工程整體負荷,或者地震作用所引起的水平荷載,但是其數量卻不是越多越好;實際情況卻是,在一項建筑項目設計的時候,降低建筑結構支撐的重量非常重要[4]。通常情況下,在剪力墻結構設計的過程中,一定要注重對稱的設計形態,并根據建筑項目的規模,設定剪力墻結構的數量。
1.2.2平面布置
(1)在剪力墻結構的內部主要是以鋼筋混凝土為主,所起的作用就是承受豎向荷載和水平力,以此保證建筑工程的質量。另外,應當沿著平面主軸的方向,對剪力墻所在的位置進行相應的劃分和布置;
(2)要有效提升剪力墻結構的質量與自身結構的剛度,必須保證剪力墻結構平面處于對稱的狀態,這樣可以在一定程度上降低剪力墻扭矩的作用;
(3)從抗震的角度來說,一定不能是單向平面設計的模式,這樣會降低對剪力墻結構抗震效果的影響。另外,針對不同的抗震等級,以及所處的位置,設置剪力墻結構的厚度,這樣能夠提升剪力墻結構抗震的效果。
2剪力墻結構設計
在建筑項目應用中的幾點措施在下面的內容中,就以甘肅省某建筑工程項目為例,該項建筑工程的占地面積為1265m2,其中建筑面積為12056m2,1、5、6最高為18層,其余的為26層。同時,在該項建筑項目設計的過程中,為了保證建筑工程具有良好的荷載性能,抗震性能,安全和穩定性能,將剪力墻結構設計應用到其中,以此達到目的,那么具體的應用內容,分為以下幾個方面。
2.1剪力墻肢種類以及結構設置
剪力墻肢的種類有很多,例如:短肢剪力墻、一般剪力墻等方面,其中短肢剪力墻不管在厚度和高度方面都應該在5mm~8mm。但是,若是數值大于8m,那么在這樣的情況下,就可以叫做一般剪力墻[5]。例如:在上述案例中,為了提升自身的荷載性能,主要利用一般剪力墻,并且是需要設置雙向結構的,這樣可以在一定程度上保證剪力墻施工空間的充足性。另外,在該項建筑項目設計的過程中,應當對剪力墻的厚度、剛度等方面,進行科學、合理的選擇,從而保證建筑結構的受力面積處于均勻的狀態,提升了建筑工程在各個方面的性能。
2.2剪力墻自身結構
在剪力墻結構設計的過程中,需要注意的方面有很多,長度、厚度、配筋等就是其中非常重要的一些方面,這也是保證施工質量的基礎。在設計的過程中,根據我國的相關標準,并且結合當地抗震等級系數,進行科學、合理的設置。同時,在相關規定的基礎之上,盡最大可能保證剪力墻結構的穩定、安全、抗震等性能,提升自身結構的承受性能,但是在設計的過程中,要對剪力墻的厚度進行控制,通常情況下應當控制在200mm左右,這樣才不會對其它結構的設置造成嚴重影響。在剪力墻結構設計的過程中,一旦剪力墻結構的高度、長度的比例值不均勻,那么一定要采取相應的措施進行彌補或者改進,例如,在上述案例中,面對這一問題,主要是利用“L、T”形的截面剪力墻來代替傳統的一字剪力墻,這樣在一定程度上增加了剪力墻的荷載承受性能[6]。同時,從配筋的角度分析,在一般剪力墻結構設計中,不管是水平還是垂直方向,所使用的配筋都需要大于1/400,剩余的配筋比值一定要大于3/1000,這僅僅在正常的情況下,若是有特殊的情況,就要根據建筑工程剪力墻結構施工的實際情況,做出相應的調整,這樣對建筑項目施工質量就有了一定程度的保證。
2.3剪力墻連梁結構
在剪力墻結構設計的過程中,墻肢之間的連接是非常關鍵的一個設計內容,主要是利用梁體進行相應的連接工作,這種連接方式也叫做“連梁”,通常情況下剪力墻肢的連接主要是保證墻體之間負荷力處于均勻的狀態,以此提升剪力墻結構的只身承受能力。同時,從自身的角度來說,經常會受到一些外部因素的影響,導致設計環節出現誤差,或者不符合現場的施工情況,其質量就會大打折扣。因此,面對這種情況,一定要根據實際情形進行相應的調整[7]。另外,如果有特殊情況發生,應當根據實際情況,對剪力墻厚度以及墻面寬度進行相應的調整,以此在最大程度上保證剪力墻結構的安全、穩定[8]。3結束語本論述對剪力墻結構進行了簡要的分析和闡述,并且以甘肅省建筑項目為主,從剪力墻肢種類和結構設置、剪力墻結構長度和厚度以及配筋、剪力墻連梁結構等方面,對剪力墻結構在建筑項目中的應用,進行了一定的研究和探討,以此保證剪力墻結構的抗震、安全、穩定等性能,進而保證建筑項目的施工質量。
參考文獻:
[1]鐘迅.剪力墻結構在高層住宅建筑結構設計中的應用論述[J].建材與裝飾,2017(15):102-103.
[2]鄧乾.建筑結構設計中剪力墻結構的應用和優化設計探討[J].江西建材,2017(03):49.
[3]鄭鵬.剪力墻結構在高層住宅建筑結構設計中的應用論述[J].科技創新與應用,2017(03):248.
[4]錢志華.剪力墻結構設計在建筑結構設計中的實踐應用探究[J].智能城市,2016,2(10):24.
[5]張若信.建筑結構設計中剪力墻結構設計應用研究[J].住宅與房地產,2016(15):23.
[6]張柳.剪力墻結構在建筑結構設計中的應用分析[J].門窗,2014(10):182.
[7]王飛飛.剪力墻結構設計在建筑結構設計中的應用[J/OL].科技與企業,2014(08):223.
[8]付艷強.論剪力墻結構設計在建筑結構設計中的應用[J].科技風,2014(01):142-143.
作者:何正權 單位:甘肅省建筑設計研究院
第四篇:綠色建筑結構設計原則與目標
摘要:隨著社會的進步,科技水平的提升,生態環境的健康發展備受人們關注,使人們在建筑結構設計方面越來越追求綠色化,為了營造一個健康的生態環境,綠色建筑結構顯得尤為重要,本文將探討綠色建筑結構設計原則極其目標。
關鍵詞:綠色建筑結構;建筑設計;設計原則;目標
如今,人們的經濟水平不斷提高,日常生活也出現了巨大的改變,但與此同時資源的枯竭和自然環境的破壞也逐漸成為當下十分嚴峻的問題。建筑行業在我國經濟發展中一直占據著主導位置,在資源枯竭與自然環境遭到破壞的背景下,實施綠色建筑結構設計將有利于我國的資源枯竭的緩解和保護自然生態環境。
1綠色建筑結構的基本概述
綠色建筑結構設計理念就是以人類追求健康和諧生活為目標,繼而處理好人類發展與自然環境的關系,把生態學、建筑學、以及高科技相關的產業通過各種方式協調人與自然的關系[1]。綠色建筑結構設計體現了人類與生態環境相互尊重共同發展的理念,是結合生態環境與現代化城市建筑的一種相互和諧的居住方式。
2綠色建筑結構的設計原則
綠色建筑結構設計并不是一項傳統的建筑設計,而是新時代建筑理念下的產物。為了能更好地完成綠色建筑結構設計,設計師們在設計的過程中應該遵循相應的設計原則:
(1)遵循系統協調性的原則。如果將整個生態環境看作是一個系統,那么綠色建筑結構只是其中的一部分,如何能讓綠色建筑結構在整個系統中充分發揮其作用,最重要的一點就是讓綠色建筑結構能夠與整個生態環境相適應。在這樣的基礎構架上,不僅能讓綠色建筑結構與整個生態環境相協同,還能與生態環境中其它組成部分相協同,進而使整個生態環境得到優化。
(2)遵循因地制宜的原則。我國幅員遼闊,因此,不同的區域具有不同的區域特點,而綠色建筑結構應該建立在尊重區域特點的基礎上,與建筑當地的居民生活習慣、區域特點、城市發展水平等因素有效結合到一起。為了讓綠色建筑結構更加適合人們的生活習慣,需要在設計中遵循因地制宜的原則。因此,在進行建筑設計的過程中要根據該原則,事先對當地的生活習慣、風土民情、宗教方式、地理環境進行實地考察,并在此基礎上與綠色建筑結構設計理念相結合,進而設計出適合當地居民生活習慣的綠色建筑,在最大程度上滿足人們的居住需求。
(3)遵循節約性的原則。根據資料顯示,在世界資源總消耗中建筑行業的消耗占總資源消耗的40%左右,甚至更多,是高耗能行業[2]。因此,為了降低建筑行業的耗能量,綠色建筑結構設計應運而生,并且在發展的過程中應用的越來越廣泛。因此,設計人員在設計綠色建筑結構時,要注重資源的最大化利用,減少對水資源、現有土地及其他不可再生資源的消耗,避免建筑材料在使用的過程中出現浪費的現象,進而保護好生態環境。比如:在對建筑進行照明設計時,可以結合當地的日照時間長短、所處的地理位置和現有的新能源進行全方位的設計,以便能讓建筑接收到最大程度的太陽光照,從而節約了人照光源的使用,同時也降低了資源的浪費,減少了能源的消耗,降低光污染,進而達到保護環境的目的。此外,在對綠色建筑結構設計的過程中,要在條件允許的范圍內盡可能減少對土地和水資源的使用,這樣在建設完成之后,就不會產生大量建筑垃圾,進而為后期清理提供了便捷,同時也在最大限度上做到了節能和環保。
(4)遵循自然性原則。從某種意義上說,建筑設計本身就是對大自然的破壞,因此綠色建筑結構在設計中就應以保護大自然與生態環境為原則,減少對大自然的破壞并維護生態環境的平衡。為了遵守這一原則,設計人員在設計時應該考慮對建筑外墻結構、基本結構的構建和后期使用中對生態環境的維護,而綠色建筑結構的內部設計,也要更多地與大自然融合,越是貼合大自然的設計,越能夠讓廣大用戶感受到建筑的舒適程度。
(5)遵循健康性原則。綠色建筑結構不僅要節能環保同時也要注重對人身體和心里健康的發展。要想使綠色建筑結構不對人的身心造成不良影響,且能夠讓生活在綠色建筑結構中的居民感受到身心愉悅,而不是沉重壓抑,這就需要設計人員在設計時,多注意對建筑內部的空氣、光照、聲音等環境進行適當的調控,使人能在視覺、心理上得到舒適的適應能力,進而營造出適合人居住的生活空間。
(6)遵循經濟原則。綠色建筑結構設計需要有現代化技術做為支持,大量的現代化技術需要建設單位投入大量資金成本,過高的經濟預算會對單位的經濟效益產生直接影響。因此,為了保證經濟效益,設計人員應當在保證設計質量的基礎上做好預算,不僅要將綠色建筑的建筑成本考慮全面,同時也要將運營成本納入考慮范圍內,以便設計出更加優秀的綠色建筑方案[3]。
(7)遵循先進性原則。在進行綠色建筑結構設計時,應當充分考慮當今世界科技發展迅速的背景,在設計中應該具有前瞻性,仔細研究技術的創新性和連續性,多采用對未來發展變化有益的建設性方案。此外,隨著世界科技發展迅速,綠色建筑結構技術也隨著不斷在更新,因此在建筑設計時,應在滿足基本設計要求的基礎上保留一些上升空間,以便在后期的改造和更換新設備時可以使用最先進的技術,加強建筑的實用性。
3綠色建筑結構設計目標
綠色建筑結構設計與傳統的建筑結構設計的目標在總體上基本相同,主要包括兩點:①目標評估;②目標設計,這兩種目標又涉及到不同的內容。①在環境目標上,為了能使目標更加符合現代化理念,設計人員應該使用清潔高效的能源,如:太陽能、風能等,并且盡可能的提高資源的利用率,大幅度減少對不可再生資源的使用。雖然在綠色建筑結構的建設過程中對自然環境的干擾是不可避免的,但是對于這種干擾應該做好有效的控制,以此來保證綠色建筑結構設計能夠促進人們居住的環境與生態自然環境相結合。②在經濟目標中,從整個綠色建筑結構設計結束到交付及后期使用的過程中,都應該建立在滿足經濟目標的基礎上,避免其經濟需求與環境之間產生矛盾沖突。③社會目標,綠色建筑結構的設計理念可以為人們帶來良好的居住環境,滿足人們生產生活的需要,讓居住其中的人們身心健康發展。同時,和諧健康的生存環境,不僅是人們追求的生活目標,還是綠色建筑結構設計人員所要達到的社會目標[4]。設計目標的特征主要表現在系統性和普適性兩方面。具體來說系統性是綠色建筑結構受多種因素影響和作用的復雜系統,在發展中需要整合其它的專業領域,應該由相關的主體在社會組織、經濟支持、技術研發和管理決策層面來共同實現。普適性則是針對廣大群眾來說的,綠色建筑結構不應該僅僅是做為個別案例或示范性、實驗性項目,而應該是廣泛存在與人居環境中[5]。
4結束語
總而言之,在綠色建筑結構設計中需要結合實際需求,充分落實綠色建筑結構設計的七個原則,協調好人居環境與生態自然之間的關系,才能促進生態環境、環境保護以及人居環境的協調發展發展。
參考文獻
[1]王江.綠色建筑設計的原則和目標解析[J].江西建材,2016(06):50+53.
[2]梁慧芳.綠色建筑設計的原則與目標研究[J].四川水泥,2017(06):80.
[3]謝勁松.綠色建筑設計的原則與目標[J].建材與裝飾,2016(28):87~88.
[4]黨旗.綠色建筑設計的原則與目標研究[J].黑龍江科技信息,2017(01):244.
[5]張彤彤.試論綠色建筑設計的原則與目標[J].民營科技,2017(04):139.
作者:袁秋龍 單位:江西碩豐投資控股有限公司
第五篇:房屋建筑結構設計中優化技術的意義
摘要:伴隨著人們的物質生活水平的不斷提升,對房屋建筑的需求水平也是提升,房屋結構的設計在趨于多樣。在設計中,設計人員應當多使用具有創新性的理念和方法,通過優化結構設計來提升房屋的可靠性、科學性與經濟性,提升房屋建筑的美觀度、實用度和安全度。文章以房屋結構優化設計技術中的主要問題為研究對象,探討結構設計優化技術的使用策略,結合房屋設計實踐,分析了結構優化設計的特點和優勢,闡述了如何在當代房屋結構設計中應用各項技術。
關鍵詞:結構設計;優化技術;房屋結構設計;應用
在人們日益增長的物質生活水平下,對居住條件的需求水平也在不斷提高,市場經濟的快速發展,用地成本的增加,建筑及安裝成本的提升,諸多因素都影響著開發商的建設成本。為了還能獲得較為可觀的收益,同時達到顧客的要求,開發商就應當通過各種方式來降低工程成本。其中,結構優化技術的提出和應用,能夠有效地分配各類資源,提升建筑空間合理度,同時降低工程成本,提升利潤價值。
1民用建筑結構設計與經濟性的關系
1.1結構設計與用地的關系
目前,越來越多的多層和高層建筑出現,建筑層數不斷增加的后果就是,單位建筑面積相應分攤的房屋占地面積的減少。同時,房屋層數增加的同時也增加了建筑高度,房屋建筑的間距也應當越來越大。因此,通過增加建筑層數的方式,并不會相應成比例的節約用地面積。
1.2結構設計與造價的關系
房屋建筑層數的增加直接影響著各項單位建筑工程的造價,同時又有所區分。比如屋蓋部分、建筑基礎部分、建筑承重結構部分等均受到應用。對于屋蓋部分來說,任意層數的房屋都只需要一個屋蓋,房屋層數的增加并不會影響屋蓋的造價,相應地,房屋層數的增加會降低屋蓋的單位工程造價。對于基礎部分來說,房屋層數的增加也提升了對基礎的要求,基礎的負荷加大,相應地就要提升基礎的承載能力。即使降低了基礎部分的單位面積造價,也不會像屋蓋一樣。對于承重部分來說,承載結構的構件設計多方面,包括墻、柱、梁、板等等。層數的增加整體建筑應當具有更強的抗震能力和承載能力,因此單位面積的工程造價會相應提升。
1.2.1基礎部分的施工,是房屋建筑施工的首要工序,只有做好前期準備工作的前提下,才能正式開展施工。一般涉及到以下幾個方面,施工現場的用水、用電,以及道路的修建、施工場地的平整。
1.2.2在基槽的開挖過程中,應當首先定好房位與軸線,根據基槽的寬度和放坡要求來確定基槽的開挖位置,槽邊的坡度設計要與當地的土壤質地、埋藏深度、地下水位等狀態相適應。在開挖之后,要檢查基槽中土質的具體狀況,根據基槽邊坡狀態的判斷塌方情況的發生概率;只有完成了原始的基槽深度設計要求的前提下,才能讓質檢及設計部門開展檢查。
1.2.3基礎埋深,按照鋼筋混凝土高層建筑設計及施工的有關規定,在確定基礎埋置深度時,一般按照以下規則。若未天然地基,則取建筑高度的1/15;若為樁基,則取建筑高度的1/18,特別的是埋置深度一般不包括樁長。另外,對于地下空間也要做好利用規劃,以防止沉降的發生,并根據實際情況制定相應的預防措施。
1.3高層住宅結構設計與經濟性的關系
房屋的層數直接影響著房屋的造價高低。這主要是因為層數的增加,會導致了墻體和柱體面積的增加,從而能夠提升結構的自重,提高基礎和支柱的承載能力,還要相應地增長管線的長度。因此,樓層數較低的建筑物不僅能夠相應地減少材料和能源的使用,能夠提升建筑物的抗震能力,保證經濟收益的客觀性。在地震多發的日本,這種高層住宅建筑物的發展勢頭很高,通過將混凝土注入到鋼管中,提升結構整體的承載力,也能節約資源。在舉世矚目的香港的中國銀行的建設中,則是使用了巨形組合柱的方法進行施工,取得了較高的經濟收益水平。混凝土強度的提升、施工技術的不斷進步,組合結構已經開始在高層建筑中取得良好的推廣應用。
2房屋結構設計優化技術應用中存在的問題
在進行房屋的設計過程中,房屋結構設計人員要注重應用各類設計理念和方法,處理好房屋結構在形勢、構件尺寸、布局等方面的具體設計問題,達到房屋結構的設計要求。還要配合好建筑方案階段結構設計,在方案階段就應當處理好結構設計的經濟性問題。要注意的是,經濟性并非僅僅是通過“抽”鋼筋、省鋼筋的方式,也不是要以降低結構的安全性為代價,而是要在滿足結構安全和基礎上,按照相應規范要求來配置相應的“低值”配筋。伴隨著設計行業的不斷發展,在房屋結構設計中應用各類優化技術越來越常見,然而仍然存在很多亟待解決的問題,值得設計人員認真思考。(1)房屋結構設計優化技術不能同時滿足整個工程的需求。房屋結構設計也是一個多目標問題,導致設計人員在開展實際時,往往僅能滿足部分目標的要求,而不能使整體工程效益最大化。一般情況下,計算機軟件可以作為一種有效的優化工具,但同時無法將設計進度、建筑功能等因素融入到軟件中去,也阻礙了優化目標最優解的實現和求解。(2)房屋結構設計優化技術。部分房屋結構設計人員在開展優化工作中,都是從小處入手,就房屋結構的尺寸和構件的界面進行優化設計,而沒有從整體的視角開展優化,沒有考慮結構尺寸和構件截面對于整體結構的影響。因此,在進行優化時,要不單針對結構的尺寸與構件截面進行優化,還要綜合考慮結構的整體性功能,例如在確定房屋周邊的梁柱截面時,不能僅考慮配筋的額要求,還要兼顧整體結構的抗扭能力,保證房屋建筑整體的安全性。(3)伴隨著人們不斷提升的房屋使用要求,給房屋的結構設計帶來更大挑戰和機遇,結構設計的變量在增加。這就要求房屋結構設計人員要高度重視對優化設計技術的使用效率。在傳統的設計算法嚴重落后,不能滿足最新的房屋優化設計要求的情況下,促使設計人員結合實際問題,研發出更為新穎的算法,提升房屋結構設計優化的有效性,推廣優化技術的使用。
3結構設計優化技術在房屋結構設計中的應用
結構優化設計技術主要應用在兩大方面,一方面是房屋工程結構總體的優化設計,另一方面是房屋工程分部結構的優化設計。在房屋工程分部結構的優化設計中又分為以下幾個方面的內容:基礎結構方案的優化設計、屋蓋系統方案的優化設計、圍護結構方案的優化設計和結構細部設計的優化設計。同時,在以上諸多方面的優化中,還要考慮到選型、布置、受力分析、造價分析等具體細節問題,要嚴格按照設計規范和使用要求,從工程實際出發,實現經濟效益的最大化。結構設計優化技術在房屋結構設計中的應用:(1)結構設計優化技術與建筑結構設計的結合。建筑物的設計通常從結構的布置開始展開,只有定了結構布置之后,才能結合相應的負荷要求來確定具體的參數、材料的要求,這些數據分析不僅要借助于計算機,還應當結合人工的測量和計算,經過大量的測量和數據分析,才能做出最科學的判斷。這就要求相關的技術工作人員,要樹立積極工作、認真負責的工作態度,不斷提高自我的專業水平,在一定的技術的支持下,盡可能對每一個環節的數據都做到詳細的記錄和分析,不忽視每一個環節,精準的記錄,為以后的設計或者突發事故的處理,提供各項數據的可靠參考。(2)結構設計優化處理的建筑抗震缺陷問題。結構優化技術在諸多方面都能起到積極作用,能夠降低工程建設成本,還能簡化施工過程,增強建筑物的抗震能力水平。保證在各種外界環境的沖擊下都能保護好建筑物的安全性和功能性。即使是不可避免的惡劣的環境下,也能夠將損失降低到最小,切實保證人民群眾的生命財產安全,降低經濟損失。
4結束語
房屋建筑中最重要的一環即是房屋結構的設計,結構設計給房屋建筑提供了支撐和保護的功能,同時結構設計的水平影響著房屋建筑的質量水平,影響著建筑物后期的使用情況。因此,房屋結構設計人員要從設計理念和設計方法出發,積極改善房屋結構設計技術的優化過程,從整體性角度出發,全方位地提升對房屋結構的設計水平,改變過去傳統設計中的各項缺陷,改良房屋結構設計的實效性,不僅滿足人們日益增長的物質生活要求,還要確保施工單位的經濟收益問題,促進行業的整體發展。
參考文獻:
[1]李能能,董斌.房屋建筑結構設計中優化技術應用探討[J].建筑設計管理,2013(12):73-75.
[2]杜小娟.分析房屋建筑結構設計中優化技術的應用[J].江西建材,2017(5):14-14.
[3]廖海龍.房屋建筑結構設計中優化技術應用之我見[J].低碳世界,2016(31):137-138.
[4]陶小林,楊楊.淺談房屋建筑結構設計中的應用優化技術[J].科技創新與應用,2013(16):264.
作者:王友三 單位:國家林業局林產工業規劃設計院