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建筑结构设计思路(5篇)范文

时间:2022-10-09 04:29:34

建筑结构设计思路(5篇)

第一篇:建筑结构设计管理中存在的问题及对策

摘要:在建筑项目实际建设中,建筑结构设计工作较为重要,设计管理人员必须要制定完善的管理方案,根据建筑结构设计管理工作要求,全面开展各类管理工作,提升建筑结构设计管理工作质量,创新其工作方式,保证可以满足现代化设计管理工作要求,为其后续发展奠定基础。

关键词:建筑结构设计;管理问题;解决措施

在建筑企业实际发展中,相关部门必须要对建筑结构设计工作进行全面的管理,保证可以提升其工作质量,优化设计方案,做好建筑结构的分析工作,提升设计安全性、经济性等问题,提升其工作质量。

1.建筑结构设计管理问题分析

在建筑结构设计管理中,相关管理人员还没有树立正确的管理观念,不能对设计工作进行全面的分析,无法制定完善的管理制度,难以提升其工作质量与可靠性,甚至会影响整个建筑结构的稳定性与安全性,难以满足建筑工程施工要求。具体表现为以下几点:第一,缺乏完善的管理机制。建筑结构设计管理部门还没有针对相关工作制定完善的管理机制,不能优化管理方案,难以提升自身管理工作质量与可靠性,甚至会影响其长远进步。对于建筑结构设计管理工作而言,相关管理部门还没有树立正确的管理观念,不能制定责任制度与激励制度提升设计人员的积极性,难以优化其发展体系。第二,不能全面考虑设计因素。在建筑结构设计中,设计图纸与建筑安全性与可靠性产生直接联系,只有做好设计工作,才能提升建筑施工质量。然而,目前部分设计人员在对建筑结构进行设计的时候,还没有全面考虑各类因素,例如:原材料质量因素、机械设备质量因素、人才管理因素等,无法根据相关检测要求开展设计活动。同时,在建筑结构设计的时候,相关管理人员不能重视结构抗载能力的设计,无法利用先进的管理方式提升建筑结构设计质量,甚至会影响整个建筑结构的施工质量。第三,承载柱设计问题。部分建筑结构设计人员在实际工作中,不重视承载柱的设计工作,不能根据建筑抗震要求与抗载能力要求等,对建筑结构设计工作进行分析,难以提升设计工作质量。在建筑承载柱结构出现设计问题的时候,就会出现结构坍塌的现象,难以提升其质量。同时,在建筑结构设计工作中,很容易出现梁柱的刚度问题,难以优化梁柱的结构质量体系,无法增强建筑结构设计工作效果,甚至会影响建筑结构施工质量。第四,结构布置不合理问题。在建筑结构设计工作中,相关管理人员不重视结构布置设计质量,不能根据建筑结构布置设计要求对其进行规则性设计,难以提升房屋的抗震能力。在建筑结构设计不合理的情况下,房屋建筑物的安全性也会降低。目前,我国部分建筑结构设计管理部门在实际管理工作中,没有意识到结构合理设计的重要性,例如:不能对建筑平面进行尺寸设计的管理,难以增强结构承载力的设计效果,无法提升设计工作质量,导致出现房屋建筑结构不规则的现象。

2.建筑结构设计管理问题的解决措施

在建筑结构设计管理过程中,相关管理人员必须要树立正确的观念,转变传统的工作方式,对其进行全面的分析与管理,满足现代化建筑结构设计工作要求,提升其工作效率与可靠性,达到预期的工作目的。具体措施包括以下几点:

2.1制定完善的管理制度

在建筑结构设计管理过程中,相关部门需要制定完善的管理制度,并对其进行全面的分析,明确管理工作职责。首先,相关部门需要创新管理方式,引导设计人员树立正确的观念,使其可以在实际工作中,认识到建筑结构设计的重要性,遵循相关设计原则,满足管理要求,提升自身工作质量。其次,在设计管理中,相关工作人员需要意识到建筑安全性与质量的重要,对其进行全面的规范与管理,提升其工作效率与质量,减少其中存在的各类问题。最后,设计管理人员需要制定完善的管理方案,遵循相关原则开展管理活动,逐渐提升自身工作可靠性,满足现代化设计管理工作要求。如图所示,设计人员需要掌握相关工作原理,提升自身设计工作质量与可靠性。

2.1.1遵循相关设计原则

在对建筑结构设计进行管理的过程中,必须要遵循相关设计原则,根据国家相关规定,对其进行全面的管理。首先,要遵循科学性管理原则。相关管理人员需要保证建筑结构设计的科学性,要求设计人员应用先进的设计技术开展相关工作,并树立严谨的工作态度,逐渐提升建筑结构设计数据信息的科学性,并保证自身工作质量。其次,要遵循实用性管理原则。相关管理人员需要根据建筑结构设计实际情况,对其进行全面的考察,及时发现设计图纸中存在的实用性问题,并根据对施工现场的勘察与分析,对其进行有效的处理,保证建筑结构设计方案的经济性,降低施工企业施工成本,提升其经济效益。最后,要遵循安全性管理原则。在建筑结构设计管理中,相关工作人员需要重视其安全性,要求建筑材料与机械设备的质量符合相关规定,并制定完善的质量监测方案,对其进行合理的监督,注重结构之间的连接,提升建筑结构设计承载能力,达到一定的管理目的。

2.1.2完善抗震设计管理方案

相关管理人员在对建筑结构设计工作进行管理的时候,必须要制定完善的抗震设计管理方案,根据建筑抗震要求,提升其抗震能力。首先,要保证结构设计的安全性,提升结构的承载能力,根据其设计要求等,合理设计建筑梁,以此提升其工作质量。其次,管理人员需要保证结构设计的钢筋混凝土结构设计规范性,保证其设计工作符合相关标准,规避变形问题,提升其经济效益。

2.1.3抗震缝设计管理措施

相关管理人员必须要制定完善的抗震缝设计方案,根据建筑结构内部构造与功能的实际情况,对其各类影响因素进行分析,避免出现结构设计不规则的现象。同时,还要保证结构设计连接性能符合相关规定,提升建筑构造设计的合理性。

2.1.4地梁建筑结构设计管理措施

建筑结构设计管理人员必须要根据地梁建筑质量控制要求,对其进行全面的管理,根据相关规定对地梁框架结构进行计算处理,规避地基结构带来的影响,并将全部的荷载转移到相关框架梁柱中,更好的提升建筑结构设计管理工作质量。同时,相关管理人员还要全面考虑框架结构整体设计的合理性与优化性,提升其工作质量,减少其中存在的各类问题,达到预期的设计目的。

2.1.5建筑结构设计经济性管理措施

为了保证施工企业的经济效益,相关管理人员需要重视建筑结构设计的经济性,全面控制结构设计的安全性与适用性,合理规范建筑原材料与机械设备质量,并根据相关要求控制结构设计成本。一方面,设计人员需要分析建筑结构的受力情况,根据相关规定与力学理论等进行设计管理工作,选择适合建筑施工的原材料,规避各类材料浪费等现象。另一方面,管理人员在实际工作中,必须要制定完善的经济方案,与财务部门相互合作,建设成本控制体系,针对建筑结构设计工作开展全面的管理活动,优化管理工作形式与方案,逐渐提升建筑结构设计管理的可靠性。

2.1.6工程设计资料管理措施

建筑结构设计管理人员,需要对各类资料进行管理,完善其工作形式。首先,管理人员需要引导设计人员全面总结工程勘察资料,了解施工现场的实际情况,并针对数据信息等开展设计工作。其次,管理人员需要引导工程监督人员做好借阅与查阅工作,对各类资料进行保存,以便于结构设计人员对其进行查看。

2.1.7建筑结构设计人才管理措施

相关部门需要重视建筑结构设计人员的管理工作,建设高素质人才队伍,聘用专业素质较高的工作人员,并对其进行阶段性专业知识的培训,使其可以掌握先进的设计技能,提升其工作质量。同时,还要对其进行思想政治培训,提升设计人员的职业道德素养。例如:某企业在培训之前与培训之后,工程合格率与材料浪费率存在较大差距,影响着企业的施工效果。结语:建筑结构设计管理人员在实际工作期间,必须要制定完善的管理方案,建设先进的管理体系,优化管理工作方案,根据现代化建筑工程结构设计要求,提升结构设计的稳定性、安全性,全面控制设计成本,提升施工企业的经济效益。

作者:胡明 单位:武汉市规划设计有限公司

第二篇:建筑结构设计中不规则性问题的探究

摘要:在建筑结构设计中,对于建筑结构的不规则性问题必须采取合理的计算方法以及计算参数,不断优化设计方案,同时加大对于建筑结构的重点部位以及薄弱部位的分析,从而保证不规则结构设计具有合理性,最大程度的提高不规则建筑的安全性以及稳定性。

关键词:建筑结构设计;不规则;问题分析

1建筑结构不规则类型

1.1平面不规则

(1)扭转不规则:如果楼层的最大弹性水平位移大于楼层的两端弹性水平位移的平均值的1.2倍,为扭转不规则;(2)凸凹不规则:结构平面凹进的一侧尺寸,大于相应投影方向总尺寸的30%。①平面狭长,在抗震设防烈度为Ⅵ、Ⅶ度时,平面长宽比大于6.0(Ⅷ度抗震时大于5.0);②凹进尺寸太多,平面凹进一侧的尺寸大于相应投影方向总尺寸的0.35(Ⅷ度时大于0.3);③凸出过细,凸出部分的长宽比大于2.0(Ⅷ度时大于1.5)。1.2竖向不规则(1)侧向刚度不规则:楼层的侧向刚度如果小于该楼层向上相邻三层平均值的80%或者小于相邻上部楼层的70%;顶层除外,局部收进的水平尺寸大于相邻下一层的25%。

(2)竖向尺寸突变:①高层结构上部楼层收进部位到室外地面高度大于房屋高度的20%,上部楼层收进的水平尺寸大于相邻下一层的25%;②高层结构上部楼层外挑,下部楼层的水平尺寸小于上部尺寸的90%,且水平外挑尺寸大于4m。

(3)竖向抗侧力构件不连续:竖向抗侧力构件(柱、抗震墙、抗震支撑)的内力由水平转换构件(梁、桁架等)向下传递。

2建筑结构设计不规则性的特点

在当前的建筑设计中,建筑结构设计的不规则性是实现建筑多样化发展目标的重要部分,建筑结构设计的不规则性也充分体现出了建筑行业的发展活力以及关联产业的能动性。但是在对建筑结构进行不规则设计时,由于建筑物的整体受力效果和楼板的连接设计方面存在不稳定性,所以这大大降低了建筑结构的使用效果。在这种情况下,建筑结构的防震缝设计、抗侧刚度以及抗扭刚度大小的设计等都会受到影响,从而增加了建筑结构的设计难度。

3建筑结构不规则性设计

3.1工程概况

某建筑物底层长66.7m,宽度为48.6m,建筑面积12465m2,典型柱距为8.1m,二层报告厅跨度达24m。建筑共6层,底层层高分别为4.5m,二~五层层高3.9m,六层层高3.5m,建筑从三层开始局部收进30m,室外地面到主屋面建筑总高度为23.9m。如图1所示为了保证建筑立面的完整性,建筑师不允许出现抗震缝,将该建筑作为一个整体进行设计。而且改该建筑抗地震烈度Ⅶ度,加速度为0.1g,设计地震分组第一组,场地类别Ⅳ类,特征周期0.9s。该建筑为学校类建筑,抗震设防类别为重点设防类(乙类),按要求主体结构按Ⅷ度采取抗震措施。

3.2规则性判断

参考《抗震设计规范》中相关要求对该建筑从平面规则性、竖向规则性两个方面对该建筑方案进行规则性判断。(1)平面规则性判断。①平面凹凸尺过大:该建筑五层平面,建筑局部收进,平面呈L形分布,建筑总长度66.70m,端部凸出长度达31.8m,相当于总长度47.6%,大于30%,小于50%,属于平面不规则一项;②楼板局部不连续:本建筑的报告厅高度为7.8m,该三层结构平面在此处造成局部打开洞,连同中庭以及电梯井处洞口,Y向有效楼板宽度为26.762m,典型楼板宽度为68.2m,比率小于50%,因此判断为平面不规则;③扭转不规则:X+偶然偏心地震作用下,最大水平位移比位于第2层,位移比为1.41,最大层间位移比位于第1层,位移比为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层,位移比为1.21,最大层间位移比位于第3层,位移比为1.45,均大于1.20。(2)竖向规则性判断。本建筑从第四层开始,局部收进,X向局部收进33.575m,收进比达65%,大于25%;从第五层开始X向局部收进31.8m,收进比达47.7%,也大于25%,属于竖向不规则一项。

3.3计算分析

通过以上分析发现,该工程有很多项目都存在超限现象,所以在进行结构计算时,要采取比规范更为严格计算结果,因此该工程的预期目标按照以下的标准进行:①层间的位移角要严格控制,一般来说,《抗震设计规范》中对于框架结构层间位移比为1/550,但是本工程要按照1/700的标准来对层间位移角进行控制;②水平最大位移比和层间位移比也要严格控制,规范中提出,框架结构层间水平位移最好不大于1.2,不能大于1.5,由于该工程的平面不规则超限比较多,如果按照1.2控制位移比较困难,所以在实际设计时按照1.45的标准来进行控制层间位移比;③结构的竖向刚度变化也必须严格控制。楼层的侧向抗剪承载力之比要大于0.85;④严格控制结构周期比。为了能够提高该建筑解耦股的抗扭刚度,需要将建筑结构的周期比按照0.9控制;⑤严格控制穿层柱设计。手工复核穿层柱计算长度,并按中震不屈设计。通过以上的预订目标,再进行多次的计算,最终得到一份比较理想的设计方案。

3.4构造加强措施

该工程在对各项指标严格控制的同时,也对该项目中不规则项目进行了分析,从而得到各方面的构造的加强措施:(1)平面凹凸尺过大加强。计算时凹口一侧周边各一跨,凸出部位根部一跨应定义为弹性膜单元计算位移比。相应区域按中震不屈对该部分板跨做应力分析,控制多遇地震下混凝土主拉应力小于混凝土抗拉强度标准值,板配筋按不小于三倍主拉应力的要求设置。(2)楼板局部不连续加强。计算时洞口周边一跨、细长板带处应定义为弹性膜单元。相应区域按中震不屈对该部分板跨做应力分析,要将混凝土主拉应力控制在混凝土抗拉强度标准值以下,板配筋要大于三倍主拉应力的要求。同时在构造上,该区域板厚加厚到130mm;洞口周边梁纵筋、腰筋配筋要适当的加大,上部架立钢筋采用纵筋贯通等构造措施。(3)扭转不规则加强。放大扭转一侧竖向构件内力,柱轴压比限制要小于规范值,配筋率、纵筋率要相应的加强。(4)竖向局部收进加强。体型收进部位上、下各一层周边竖向构件抗震等级提高一级,适当加大配筋,一侧收进导致结构偏心,导致底部构件因扭转效应的影响而内力增大,加强收进部位以下两层的周边构件的配筋及其他构造措施。考虑收进部位上、下楼层的相互作用,对收进部位外延三跨框架柱箍筋予以加强,提高延性。收进部位的楼板厚度加厚至150,加强配筋至12@150,双层双向拉通,整层楼板进行应力分析,根据分析结果对薄弱部位予以加强。

4结束语

随着科技的不断发展以及建筑技术的不断提高,严格意义上的规则建筑逐渐变少,越来越多的新颖别致的、极具个性的不规则建筑物大量涌现。这些不规则建筑物的出现虽然给城市建设带来了新的面貌,但是却给设计人员带来的严峻的挑战。做好不规则建筑物的结构设计成为建筑结构设计中迫切需要解决的重要问题。

参考文献:

[1]屈长印,韩向东.高层建筑施工技术关键要点分析[J].工程技术研究,2016,(8):69+95.

[2]谢志雄,王灯雨.高层建筑结构设计不规则性的研究[J].住宅与房地产,2015,(28):138.

[3]范文彬,唐明忠.高层建筑结构设计不规则性的研究与应用[J].建筑设计管理,2014,31(6):72-74.

[4]安志宏.高层建筑结构设计不规则性的研究与应用[D].吉林大学,2004.

作者:凌建祥 单位:蚌埠市建筑设计研究院

第三篇:建筑项目剪力墙结构设计应用研究

摘要:剪力墙结构是建筑项目中,非常重要的组成部分,与建筑项目施工质量有着紧密的联系。建筑工程项目剪力墙结构也叫做抗风墙或抗震墙、结构墙,在建筑工程中主要起到受风荷载,或者地震作用引起的水平荷载和竖向荷载,避免建筑工程的主体墙发生严重的损坏,也正是因为有这样的优势,剪力墙逐渐成为我国建筑行业中设计项目发展的重点。并且,在建筑工程项目不断发展的过程中,对建筑工程项目剪力墙结构设计的要求也在不断地提高,发展中所关注的重点也不断扩大,这给建筑项目剪力墙结构设计带来了很大的挑战。因此,本论述对建筑项目剪力墙结构设计的应用,进行了简要的分析和阐述,其主要的目的就是保证建筑工程项目的质量,满足该行业发展的需求。

关键词:剪力墙结构;建筑项目;设计应用;施工质量

建筑项目的设计内容有很多,剪力墙结构就是其中的一个,其设计形式不仅要美观,又要注重实用性,这样可以进一步增强建筑工程自身的功能。同时,剪力墙结构要具有良好的抗侧刚度和抗震能力,以此提升建筑工程的安全和稳定等性能。但是,在建筑项目剪力墙结构设计过程中,由于建筑项目的样式、要求等方面,存在很大程度上的不同;剪力墙结构的尺寸、类型、位置等,也存在着很大的差异性,只有对剪力墙结构各个方面进行合理、科学的设置,这样才能保证建筑项目的性能,以及后期的施工质量,并且对我国建筑行业发展也是非常有利的[1]。

1建筑项目剪力墙结构分析

1.1剪力墙结构分类

在建筑项目剪力墙结构分类的过程中,主要根据墙面上是否开洞,以及孔洞尺寸的大小,进行相应的划分,通常情况下主要是以实体墙、整体上小开口的剪力墙、多肢剪力墙和壁式框架剪力墙等方面结构为主,下面就针对这几种类型,进行了简要的分析和阐述。

1.1.1实体墙

该墙面一般是不需要开洞的但是如果墙体表面存在开洞的现象,那么应该对开洞的面积进行控制,一般情况下应当控制在15%左右[2]。另外,该墙体主要是以曲型为主,并且墙体不会发生任何异常的现象,这样可以在一定程度上提升建筑项目剪力墙整体的承受能力。

1.1.2整体上小开口的剪力墙

从标题可以看出,该墙体的表面是开洞的,但是开洞面积相对于剪力墙的总面积是有一定要求的,要控制在15%左右。另外,整体上小开口剪力墙主要是以变形墙体结构为主,具有良好的使用性能,也在一定程度上保证后期施工的质量。

1.1.3多肢剪力墙

多肢剪力墙在建筑工程中相对比较常用,也经常有人管它叫做框架剪力墙,该墙体表面会分布相应的开洞,其面积相对较大,主要是以成列的形态进行分布。另外,从受力方面来说,与整体上小开口剪力墙几乎是一样的,并且在后期的施工中,不会发生任何的异常问题,影响建筑工程整体的施工质量。

1.1.4壁式框架剪力墙

在该墙体表面是存在开洞的,但是开洞的面积相对较大,并且该墙体结构的刚度相对较强,对保证建筑工程结果稳定和安全性能有良好的优势[3]。另外,剪切型是该剪力墙结构的主要形式有良好的受力性能。

1.2剪力墙结构设计的几个要点

1.2.1控制剪力墙结构的数量

剪力墙结构的设置,主要是承受建筑工程整体负荷,或者地震作用所引起的水平荷载,但是其数量却不是越多越好;实际情况却是,在一项建筑项目设计的时候,降低建筑结构支撑的重量非常重要[4]。通常情况下,在剪力墙结构设计的过程中,一定要注重对称的设计形态,并根据建筑项目的规模,设定剪力墙结构的数量。

1.2.2平面布置

(1)在剪力墙结构的内部主要是以钢筋混凝土为主,所起的作用就是承受竖向荷载和水平力,以此保证建筑工程的质量。另外,应当沿着平面主轴的方向,对剪力墙所在的位置进行相应的划分和布置;

(2)要有效提升剪力墙结构的质量与自身结构的刚度,必须保证剪力墙结构平面处于对称的状态,这样可以在一定程度上降低剪力墙扭矩的作用;

(3)从抗震的角度来说,一定不能是单向平面设计的模式,这样会降低对剪力墙结构抗震效果的影响。另外,针对不同的抗震等级,以及所处的位置,设置剪力墙结构的厚度,这样能够提升剪力墙结构抗震的效果。

2剪力墙结构设计

在建筑项目应用中的几点措施在下面的内容中,就以甘肃省某建筑工程项目为例,该项建筑工程的占地面积为1265m2,其中建筑面积为12056m2,1、5、6最高为18层,其余的为26层。同时,在该项建筑项目设计的过程中,为了保证建筑工程具有良好的荷载性能,抗震性能,安全和稳定性能,将剪力墙结构设计应用到其中,以此达到目的,那么具体的应用内容,分为以下几个方面。

2.1剪力墙肢种类以及结构设置

剪力墙肢的种类有很多,例如:短肢剪力墙、一般剪力墙等方面,其中短肢剪力墙不管在厚度和高度方面都应该在5mm~8mm。但是,若是数值大于8m,那么在这样的情况下,就可以叫做一般剪力墙[5]。例如:在上述案例中,为了提升自身的荷载性能,主要利用一般剪力墙,并且是需要设置双向结构的,这样可以在一定程度上保证剪力墙施工空间的充足性。另外,在该项建筑项目设计的过程中,应当对剪力墙的厚度、刚度等方面,进行科学、合理的选择,从而保证建筑结构的受力面积处于均匀的状态,提升了建筑工程在各个方面的性能。

2.2剪力墙自身结构

在剪力墙结构设计的过程中,需要注意的方面有很多,长度、厚度、配筋等就是其中非常重要的一些方面,这也是保证施工质量的基础。在设计的过程中,根据我国的相关标准,并且结合当地抗震等级系数,进行科学、合理的设置。同时,在相关规定的基础之上,尽最大可能保证剪力墙结构的稳定、安全、抗震等性能,提升自身结构的承受性能,但是在设计的过程中,要对剪力墙的厚度进行控制,通常情况下应当控制在200mm左右,这样才不会对其它结构的设置造成严重影响。在剪力墙结构设计的过程中,一旦剪力墙结构的高度、长度的比例值不均匀,那么一定要采取相应的措施进行弥补或者改进,例如,在上述案例中,面对这一问题,主要是利用“L、T”形的截面剪力墙来代替传统的一字剪力墙,这样在一定程度上增加了剪力墙的荷载承受性能[6]。同时,从配筋的角度分析,在一般剪力墙结构设计中,不管是水平还是垂直方向,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,这仅仅在正常的情况下,若是有特殊的情况,就要根据建筑工程剪力墙结构施工的实际情况,做出相应的调整,这样对建筑项目施工质量就有了一定程度的保证。

2.3剪力墙连梁结构

在剪力墙结构设计的过程中,墙肢之间的连接是非常关键的一个设计内容,主要是利用梁体进行相应的连接工作,这种连接方式也叫做“连梁”,通常情况下剪力墙肢的连接主要是保证墙体之间负荷力处于均匀的状态,以此提升剪力墙结构的只身承受能力。同时,从自身的角度来说,经常会受到一些外部因素的影响,导致设计环节出现误差,或者不符合现场的施工情况,其质量就会大打折扣。因此,面对这种情况,一定要根据实际情形进行相应的调整[7]。另外,如果有特殊情况发生,应当根据实际情况,对剪力墙厚度以及墙面宽度进行相应的调整,以此在最大程度上保证剪力墙结构的安全、稳定[8]。3结束语本论述对剪力墙结构进行了简要的分析和阐述,并且以甘肃省建筑项目为主,从剪力墙肢种类和结构设置、剪力墙结构长度和厚度以及配筋、剪力墙连梁结构等方面,对剪力墙结构在建筑项目中的应用,进行了一定的研究和探讨,以此保证剪力墙结构的抗震、安全、稳定等性能,进而保证建筑项目的施工质量。

参考文献:

[1]钟迅.剪力墙结构在高层住宅建筑结构设计中的应用论述[J].建材与装饰,2017(15):102-103.

[2]邓乾.建筑结构设计中剪力墙结构的应用和优化设计探讨[J].江西建材,2017(03):49.

[3]郑鹏.剪力墙结构在高层住宅建筑结构设计中的应用论述[J].科技创新与应用,2017(03):248.

[4]钱志华.剪力墙结构设计在建筑结构设计中的实践应用探究[J].智能城市,2016,2(10):24.

[5]张若信.建筑结构设计中剪力墙结构设计应用研究[J].住宅与房地产,2016(15):23.

[6]张柳.剪力墙结构在建筑结构设计中的应用分析[J].门窗,2014(10):182.

[7]王飞飞.剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用[J/OL].科技与企业,2014(08):223.

[8]付艳强.论剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用[J].科技风,2014(01):142-143.

作者:何正权 单位:甘肃省建筑设计研究院

第四篇:绿色建筑结构设计原则与目标

摘要:随着社会的进步,科技水平的提升,生态环境的健康发展备受人们关注,使人们在建筑结构设计方面越来越追求绿色化,为了营造一个健康的生态环境,绿色建筑结构显得尤为重要,本文将探讨绿色建筑结构设计原则极其目标。

关键词:绿色建筑结构;建筑设计;设计原则;目标

如今,人们的经济水平不断提高,日常生活也出现了巨大的改变,但与此同时资源的枯竭和自然环境的破坏也逐渐成为当下十分严峻的问题。建筑行业在我国经济发展中一直占据着主导位置,在资源枯竭与自然环境遭到破坏的背景下,实施绿色建筑结构设计将有利于我国的资源枯竭的缓解和保护自然生态环境。

1绿色建筑结构的基本概述

绿色建筑结构设计理念就是以人类追求健康和谐生活为目标,继而处理好人类发展与自然环境的关系,把生态学、建筑学、以及高科技相关的产业通过各种方式协调人与自然的关系[1]。绿色建筑结构设计体现了人类与生态环境相互尊重共同发展的理念,是结合生态环境与现代化城市建筑的一种相互和谐的居住方式。

2绿色建筑结构的设计原则

绿色建筑结构设计并不是一项传统的建筑设计,而是新时代建筑理念下的产物。为了能更好地完成绿色建筑结构设计,设计师们在设计的过程中应该遵循相应的设计原则:

(1)遵循系统协调性的原则。如果将整个生态环境看作是一个系统,那么绿色建筑结构只是其中的一部分,如何能让绿色建筑结构在整个系统中充分发挥其作用,最重要的一点就是让绿色建筑结构能够与整个生态环境相适应。在这样的基础构架上,不仅能让绿色建筑结构与整个生态环境相协同,还能与生态环境中其它组成部分相协同,进而使整个生态环境得到优化。

(2)遵循因地制宜的原则。我国幅员辽阔,因此,不同的区域具有不同的区域特点,而绿色建筑结构应该建立在尊重区域特点的基础上,与建筑当地的居民生活习惯、区域特点、城市发展水平等因素有效结合到一起。为了让绿色建筑结构更加适合人们的生活习惯,需要在设计中遵循因地制宜的原则。因此,在进行建筑设计的过程中要根据该原则,事先对当地的生活习惯、风土民情、宗教方式、地理环境进行实地考察,并在此基础上与绿色建筑结构设计理念相结合,进而设计出适合当地居民生活习惯的绿色建筑,在最大程度上满足人们的居住需求。

(3)遵循节约性的原则。根据资料显示,在世界资源总消耗中建筑行业的消耗占总资源消耗的40%左右,甚至更多,是高耗能行业[2]。因此,为了降低建筑行业的耗能量,绿色建筑结构设计应运而生,并且在发展的过程中应用的越来越广泛。因此,设计人员在设计绿色建筑结构时,要注重资源的最大化利用,减少对水资源、现有土地及其他不可再生资源的消耗,避免建筑材料在使用的过程中出现浪费的现象,进而保护好生态环境。比如:在对建筑进行照明设计时,可以结合当地的日照时间长短、所处的地理位置和现有的新能源进行全方位的设计,以便能让建筑接收到最大程度的太阳光照,从而节约了人照光源的使用,同时也降低了资源的浪费,减少了能源的消耗,降低光污染,进而达到保护环境的目的。此外,在对绿色建筑结构设计的过程中,要在条件允许的范围内尽可能减少对土地和水资源的使用,这样在建设完成之后,就不会产生大量建筑垃圾,进而为后期清理提供了便捷,同时也在最大限度上做到了节能和环保。

(4)遵循自然性原则。从某种意义上说,建筑设计本身就是对大自然的破坏,因此绿色建筑结构在设计中就应以保护大自然与生态环境为原则,减少对大自然的破坏并维护生态环境的平衡。为了遵守这一原则,设计人员在设计时应该考虑对建筑外墙结构、基本结构的构建和后期使用中对生态环境的维护,而绿色建筑结构的内部设计,也要更多地与大自然融合,越是贴合大自然的设计,越能够让广大用户感受到建筑的舒适程度。

(5)遵循健康性原则。绿色建筑结构不仅要节能环保同时也要注重对人身体和心里健康的发展。要想使绿色建筑结构不对人的身心造成不良影响,且能够让生活在绿色建筑结构中的居民感受到身心愉悦,而不是沉重压抑,这就需要设计人员在设计时,多注意对建筑内部的空气、光照、声音等环境进行适当的调控,使人能在视觉、心理上得到舒适的适应能力,进而营造出适合人居住的生活空间。

(6)遵循经济原则。绿色建筑结构设计需要有现代化技术做为支持,大量的现代化技术需要建设单位投入大量资金成本,过高的经济预算会对单位的经济效益产生直接影响。因此,为了保证经济效益,设计人员应当在保证设计质量的基础上做好预算,不仅要将绿色建筑的建筑成本考虑全面,同时也要将运营成本纳入考虑范围内,以便设计出更加优秀的绿色建筑方案[3]。

(7)遵循先进性原则。在进行绿色建筑结构设计时,应当充分考虑当今世界科技发展迅速的背景,在设计中应该具有前瞻性,仔细研究技术的创新性和连续性,多采用对未来发展变化有益的建设性方案。此外,随着世界科技发展迅速,绿色建筑结构技术也随着不断在更新,因此在建筑设计时,应在满足基本设计要求的基础上保留一些上升空间,以便在后期的改造和更换新设备时可以使用最先进的技术,加强建筑的实用性。

3绿色建筑结构设计目标

绿色建筑结构设计与传统的建筑结构设计的目标在总体上基本相同,主要包括两点:①目标评估;②目标设计,这两种目标又涉及到不同的内容。①在环境目标上,为了能使目标更加符合现代化理念,设计人员应该使用清洁高效的能源,如:太阳能、风能等,并且尽可能的提高资源的利用率,大幅度减少对不可再生资源的使用。虽然在绿色建筑结构的建设过程中对自然环境的干扰是不可避免的,但是对于这种干扰应该做好有效的控制,以此来保证绿色建筑结构设计能够促进人们居住的环境与生态自然环境相结合。②在经济目标中,从整个绿色建筑结构设计结束到交付及后期使用的过程中,都应该建立在满足经济目标的基础上,避免其经济需求与环境之间产生矛盾冲突。③社会目标,绿色建筑结构的设计理念可以为人们带来良好的居住环境,满足人们生产生活的需要,让居住其中的人们身心健康发展。同时,和谐健康的生存环境,不仅是人们追求的生活目标,还是绿色建筑结构设计人员所要达到的社会目标[4]。设计目标的特征主要表现在系统性和普适性两方面。具体来说系统性是绿色建筑结构受多种因素影响和作用的复杂系统,在发展中需要整合其它的专业领域,应该由相关的主体在社会组织、经济支持、技术研发和管理决策层面来共同实现。普适性则是针对广大群众来说的,绿色建筑结构不应该仅仅是做为个别案例或示范性、实验性项目,而应该是广泛存在与人居环境中[5]。

4结束语

总而言之,在绿色建筑结构设计中需要结合实际需求,充分落实绿色建筑结构设计的七个原则,协调好人居环境与生态自然之间的关系,才能促进生态环境、环境保护以及人居环境的协调发展发展。

参考文献

[1]王江.绿色建筑设计的原则和目标解析[J].江西建材,2016(06):50+53.

[2]梁慧芳.绿色建筑设计的原则与目标研究[J].四川水泥,2017(06):80.

[3]谢劲松.绿色建筑设计的原则与目标[J].建材与装饰,2016(28):87~88.

[4]党旗.绿色建筑设计的原则与目标研究[J].黑龙江科技信息,2017(01):244.

[5]张彤彤.试论绿色建筑设计的原则与目标[J].民营科技,2017(04):139.

作者:袁秋龙 单位:江西硕丰投资控股有限公司

第五篇:房屋建筑结构设计中优化技术的意义

摘要:伴随着人们的物质生活水平的不断提升,对房屋建筑的需求水平也是提升,房屋结构的设计在趋于多样。在设计中,设计人员应当多使用具有创新性的理念和方法,通过优化结构设计来提升房屋的可靠性、科学性与经济性,提升房屋建筑的美观度、实用度和安全度。文章以房屋结构优化设计技术中的主要问题为研究对象,探讨结构设计优化技术的使用策略,结合房屋设计实践,分析了结构优化设计的特点和优势,阐述了如何在当代房屋结构设计中应用各项技术。

关键词:结构设计;优化技术;房屋结构设计;应用

在人们日益增长的物质生活水平下,对居住条件的需求水平也在不断提高,市场经济的快速发展,用地成本的增加,建筑及安装成本的提升,诸多因素都影响着开发商的建设成本。为了还能获得较为可观的收益,同时达到顾客的要求,开发商就应当通过各种方式来降低工程成本。其中,结构优化技术的提出和应用,能够有效地分配各类资源,提升建筑空间合理度,同时降低工程成本,提升利润价值。

1民用建筑结构设计与经济性的关系

1.1结构设计与用地的关系

目前,越来越多的多层和高层建筑出现,建筑层数不断增加的后果就是,单位建筑面积相应分摊的房屋占地面积的减少。同时,房屋层数增加的同时也增加了建筑高度,房屋建筑的间距也应当越来越大。因此,通过增加建筑层数的方式,并不会相应成比例的节约用地面积。

1.2结构设计与造价的关系

房屋建筑层数的增加直接影响着各项单位建筑工程的造价,同时又有所区分。比如屋盖部分、建筑基础部分、建筑承重结构部分等均受到应用。对于屋盖部分来说,任意层数的房屋都只需要一个屋盖,房屋层数的增加并不会影响屋盖的造价,相应地,房屋层数的增加会降低屋盖的单位工程造价。对于基础部分来说,房屋层数的增加也提升了对基础的要求,基础的负荷加大,相应地就要提升基础的承载能力。即使降低了基础部分的单位面积造价,也不会像屋盖一样。对于承重部分来说,承载结构的构件设计多方面,包括墙、柱、梁、板等等。层数的增加整体建筑应当具有更强的抗震能力和承载能力,因此单位面积的工程造价会相应提升。

1.2.1基础部分的施工,是房屋建筑施工的首要工序,只有做好前期准备工作的前提下,才能正式开展施工。一般涉及到以下几个方面,施工现场的用水、用电,以及道路的修建、施工场地的平整。

1.2.2在基槽的开挖过程中,应当首先定好房位与轴线,根据基槽的宽度和放坡要求来确定基槽的开挖位置,槽边的坡度设计要与当地的土壤质地、埋藏深度、地下水位等状态相适应。在开挖之后,要检查基槽中土质的具体状况,根据基槽边坡状态的判断塌方情况的发生概率;只有完成了原始的基槽深度设计要求的前提下,才能让质检及设计部门开展检查。

1.2.3基础埋深,按照钢筋混凝土高层建筑设计及施工的有关规定,在确定基础埋置深度时,一般按照以下规则。若未天然地基,则取建筑高度的1/15;若为桩基,则取建筑高度的1/18,特别的是埋置深度一般不包括桩长。另外,对于地下空间也要做好利用规划,以防止沉降的发生,并根据实际情况制定相应的预防措施。

1.3高层住宅结构设计与经济性的关系

房屋的层数直接影响着房屋的造价高低。这主要是因为层数的增加,会导致了墙体和柱体面积的增加,从而能够提升结构的自重,提高基础和支柱的承载能力,还要相应地增长管线的长度。因此,楼层数较低的建筑物不仅能够相应地减少材料和能源的使用,能够提升建筑物的抗震能力,保证经济收益的客观性。在地震多发的日本,这种高层住宅建筑物的发展势头很高,通过将混凝土注入到钢管中,提升结构整体的承载力,也能节约资源。在举世瞩目的香港的中国银行的建设中,则是使用了巨形组合柱的方法进行施工,取得了较高的经济收益水平。混凝土强度的提升、施工技术的不断进步,组合结构已经开始在高层建筑中取得良好的推广应用。

2房屋结构设计优化技术应用中存在的问题

在进行房屋的设计过程中,房屋结构设计人员要注重应用各类设计理念和方法,处理好房屋结构在形势、构件尺寸、布局等方面的具体设计问题,达到房屋结构的设计要求。还要配合好建筑方案阶段结构设计,在方案阶段就应当处理好结构设计的经济性问题。要注意的是,经济性并非仅仅是通过“抽”钢筋、省钢筋的方式,也不是要以降低结构的安全性为代价,而是要在满足结构安全和基础上,按照相应规范要求来配置相应的“低值”配筋。伴随着设计行业的不断发展,在房屋结构设计中应用各类优化技术越来越常见,然而仍然存在很多亟待解决的问题,值得设计人员认真思考。(1)房屋结构设计优化技术不能同时满足整个工程的需求。房屋结构设计也是一个多目标问题,导致设计人员在开展实际时,往往仅能满足部分目标的要求,而不能使整体工程效益最大化。一般情况下,计算机软件可以作为一种有效的优化工具,但同时无法将设计进度、建筑功能等因素融入到软件中去,也阻碍了优化目标最优解的实现和求解。(2)房屋结构设计优化技术。部分房屋结构设计人员在开展优化工作中,都是从小处入手,就房屋结构的尺寸和构件的界面进行优化设计,而没有从整体的视角开展优化,没有考虑结构尺寸和构件截面对于整体结构的影响。因此,在进行优化时,要不单针对结构的尺寸与构件截面进行优化,还要综合考虑结构的整体性功能,例如在确定房屋周边的梁柱截面时,不能仅考虑配筋的额要求,还要兼顾整体结构的抗扭能力,保证房屋建筑整体的安全性。(3)伴随着人们不断提升的房屋使用要求,给房屋的结构设计带来更大挑战和机遇,结构设计的变量在增加。这就要求房屋结构设计人员要高度重视对优化设计技术的使用效率。在传统的设计算法严重落后,不能满足最新的房屋优化设计要求的情况下,促使设计人员结合实际问题,研发出更为新颖的算法,提升房屋结构设计优化的有效性,推广优化技术的使用。

3结构设计优化技术在房屋结构设计中的应用

结构优化设计技术主要应用在两大方面,一方面是房屋工程结构总体的优化设计,另一方面是房屋工程分部结构的优化设计。在房屋工程分部结构的优化设计中又分为以下几个方面的内容:基础结构方案的优化设计、屋盖系统方案的优化设计、围护结构方案的优化设计和结构细部设计的优化设计。同时,在以上诸多方面的优化中,还要考虑到选型、布置、受力分析、造价分析等具体细节问题,要严格按照设计规范和使用要求,从工程实际出发,实现经济效益的最大化。结构设计优化技术在房屋结构设计中的应用:(1)结构设计优化技术与建筑结构设计的结合。建筑物的设计通常从结构的布置开始展开,只有定了结构布置之后,才能结合相应的负荷要求来确定具体的参数、材料的要求,这些数据分析不仅要借助于计算机,还应当结合人工的测量和计算,经过大量的测量和数据分析,才能做出最科学的判断。这就要求相关的技术工作人员,要树立积极工作、认真负责的工作态度,不断提高自我的专业水平,在一定的技术的支持下,尽可能对每一个环节的数据都做到详细的记录和分析,不忽视每一个环节,精准的记录,为以后的设计或者突发事故的处理,提供各项数据的可靠参考。(2)结构设计优化处理的建筑抗震缺陷问题。结构优化技术在诸多方面都能起到积极作用,能够降低工程建设成本,还能简化施工过程,增强建筑物的抗震能力水平。保证在各种外界环境的冲击下都能保护好建筑物的安全性和功能性。即使是不可避免的恶劣的环境下,也能够将损失降低到最小,切实保证人民群众的生命财产安全,降低经济损失。

4结束语

房屋建筑中最重要的一环即是房屋结构的设计,结构设计给房屋建筑提供了支撑和保护的功能,同时结构设计的水平影响着房屋建筑的质量水平,影响着建筑物后期的使用情况。因此,房屋结构设计人员要从设计理念和设计方法出发,积极改善房屋结构设计技术的优化过程,从整体性角度出发,全方位地提升对房屋结构的设计水平,改变过去传统设计中的各项缺陷,改良房屋结构设计的实效性,不仅满足人们日益增长的物质生活要求,还要确保施工单位的经济收益问题,促进行业的整体发展。

参考文献:

[1]李能能,董斌.房屋建筑结构设计中优化技术应用探讨[J].建筑设计管理,2013(12):73-75.

[2]杜小娟.分析房屋建筑结构设计中优化技术的应用[J].江西建材,2017(5):14-14.

[3]廖海龙.房屋建筑结构设计中优化技术应用之我见[J].低碳世界,2016(31):137-138.

[4]陶小林,杨杨.浅谈房屋建筑结构设计中的应用优化技术[J].科技创新与应用,2013(16):264.

作者:王友三 单位:国家林业局林产工业规划设计院

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