HI,欢迎来到好期刊网,发表咨询:400-888-9411 订阅咨询:400-888-1571证券代码(211862)

房屋主体结构设计集锦9篇

时间:2023-07-18 16:41:17

房屋主体结构设计

房屋主体结构设计范文1

建筑与美是两个相互关联的重要内容,对于建筑设计工作来讲必须从基础内容、重要环节、整体表现上体现出美学特征。房屋建筑需要体现美学特征才能够获得公众和社会的广泛认可,在房屋建筑设计工作中应该以美学的体现作为基础。应该在以人们的直观感知、欣赏体验出发,重新结构房屋建筑设计的要点和内容,通过房屋建筑设计均衡性、稳定性、韵律性、序列性的体现实现建筑美的体现,增加房屋建筑的美学特征。

1 体现房屋建筑设计的协调性

房屋建筑设计都是以立体几何形状来表现,如何通过这些简单的几何图形来体现出建筑物的美学特征,从而实现建筑物结构的统一、协调并呈现出艺术性成为现代建筑学中研究的热点问题。在建筑结构中,满足建筑的使用性能是第一目的,然后还要体现出美学的特征,而无论采用何等立体几何形状,都必须要使结构形成一个既美观又统一的整体。由于在房屋结构中,从美学的角度看有的结构处于结构的主要地位,而有的结构对整个建筑物的美学特点影响不大,因此处于次要地位,因此在实际设计中,要将主要结构与次要结构进行区别对待。要正确处理房屋建筑主要部位与自要部位的关系,将主要部位列为主导地位,以主要结构的突出实现房屋建筑的美学感受;同时要精确定位次要结构,使其处于从属部位,建立主要部位和次要部位在房屋建筑设计的一般原则,以此来平衡二者的关系,做到对艺术和美学的全面体现。其次要协调各个细部构造的几何形状,使之和谐、统一,做到主次分明,从而符合建筑美学的要求。房屋建筑还具有色彩的统一与协调,房屋的外部色彩,以及色彩的搭配都是美学的具体展现,如我国古房屋建筑多采用木质结构,木结构又多是以红的色彩为主,其他色彩作为陪衬,这样既有主次之分,又相互作用,突显了建筑美学特征。在实际房屋结构设计中,运用色彩之间的搭配来使房屋建筑整体上更加的和谐、统一是一种较为常用的方法。首先要选择合适的建筑材料,在不同年代的建筑上使用相同的建材进行装饰,可以达到整齐划一的效果。随着建筑材料的新技术不断出现,现代房屋建筑设计应用色彩来突出建筑之美已经成为普遍现象,并得到很大的提高。

2 体现房屋建筑设计的均衡性

均衡是在对称基础上形成的美学观念,无论是在自然界,还是在社会领域,均衡是一条重要的原则,体现出房屋建筑的均衡性是体现房屋建筑美的基本要求。在房屋建筑设计中应该将房屋的外部结构、内部空间、使用功能做到均衡,并重点对房屋建筑均衡中心加以强调,阐释房屋建筑均衡的特点,体现房屋建筑设计的均衡美。

3 体现房屋建筑设计的稳定性

稳定性佳的建筑物给人以稳定的感觉,并且符合人们审美的需要,通常房屋建筑设计采用上大下小的形式获得房屋建筑的稳定感,在现代化架空建筑和跨越式建筑设计中往往利用材料质感、外观色彩、悬臂结构等形式增加建筑物的厚重感,进而获得建筑的稳定感。在房屋建筑设计中应该重视稳定性,要结合稳定感形成的规律,通过对称、分布等技巧和手段做到提升对房屋建筑稳定性的效果。

4 体现房屋建筑设计的韵律性

韵律性是美学的特点,同时也是房屋建筑设计工作中应该重点突出的关键环节。韵律是事物和要素在一定时间和范围内反复出现和重复的基本现象,在自然和社会中韵律广泛存在,心跳、海浪、建筑物都存在有节奏、有韵律的现象,具有韵律性的房屋建筑不但能够体现设计者的思想,而且也可以通过韵律的体现给人以艺术美的感受。在房屋建筑设计中应该注意对韵律性的应用,通过视觉、色彩、构图的韵律性提高房屋建筑设计的美学效果。在具体的房屋建筑设计工作里应该对具有重复特征的门窗结构、墙面、阳台等进行重点控制,形成显著的韵律性,整体体现出房屋建筑的美学特点。在房屋建筑室内设计时也应该通过遮挡、封闭等手段,构成室内空间的韵律性,实现房屋建筑设计与美学更为全面的结合,设计出具有美学感受的房屋建筑精品。

5 体现房屋建筑设计的美学序列性

美学讲求空间与结构序列,优美的房屋建筑设计无一不是功能、序列、艺术的完美综合,如果需在房屋建筑设计更好地体现美学的原理和特点,就必须体现美学的序列性。首先应该设置房屋建筑的单元,使房屋建筑整体能够得到完整而科学地划分,以功能和结构关系定义房屋建筑的序列,以审美的角度使序列得到有效地结合,做到完美地统一。应该在房屋建筑序列中明确开始和结束的位置,上一序列应该与下一序列做到有机衔接,每一序列都应该自然而平顺地开始,实现整个序列的艺术和美学风格,在序列的结尾处应该集中功能与艺术的精华,做到这个序列的完整,进一步体现房屋建筑的美学特点和内涵。

房屋主体结构设计范文2

关键词:房屋结构;设计;优化技术;实践应用

一?房屋结构设计优化的内容及其意义

当前,我国经济快速发展,人们对居住条件及生活环境要求越来越高,而对建筑房屋进行优化设计,使其结构与美观相互协调、同时适用、安全、经济以及便利是改善人们居环境方面重要手段。房屋结构设计优化理念注重以实际为准则,根据工程建设的基本状况,以计划成本为控制为中心来进行的结构优化设计,其内容就是利用对建筑基础的结构、屋盖系统的结构方案以及围护系统结构方案等环节,建立起一种关于结构优化设计的模型,通过对各种不同的影响变量参数中的若干关键参数的科学的计算,确立最终的建筑工程结构设计的优化结果方案。房屋建筑结构优化设计意义重大,一是大大提高建筑结构经济性,房屋建筑进行结构设计优化可节省材料,有利用抗震,减少内外表面装修,提高了其受力性能,增强了建筑的经济性能。二是结构优化设计大大降低了建筑工程的总成本造价。节约用地,大量资料表明,,房屋建筑进行结构设计优化能够有效降低工程成本造价25%左右,同时结构优化设计技术能够对施工材料的性能利用更加合理化,能够让建筑工程结构内部各个不同单元之间更加充分互协调,提升了建筑工程结构设计的经济性。

二?房屋结构优化设计技术应用

房屋建筑结构设计优化技术实践应用是当前建筑业非常关注的一个课题,目的在通过结构优化设计技术逐步改善房屋建筑的使用性能的基础上,提高经济性,大力降低工程成本造价。在某个建设工程项目中,结构优化设计技术主要应用于项目规程的整体设计、前期设计以及抗震设计等各个分部阶段环节,应用广泛,其发挥的效能也十分明显。

(1)房屋建筑结构在设计中应遵循结构设计规范

房屋建筑结构优化设计的目的是追求适用、安全、经济、美观以及便利施工,因此,房屋建筑结构优化设计不但要求结构设计工程师有丰富的设计经验,也同时也要要对房屋建筑结构规范的条文有较为详细的了解,在房屋建筑结构设计规范的基础上,能够把自身的结构设计方案科学的融入到整个项目工程中。对于一些大面广的工程中,某些条文规定不可避免的的偏于保守,同时,也有些条文对一些特殊、复杂工程的设计工程条文安全性不足。因此,房屋建筑结构工程师在优化设计中,应该充分利用扎实专业知识与丰富的经验,对上述问题做出科学与正确的判断,从而能够把握设计,使设计成果逐步优化,不断创新。

(2)房屋结构工程师要积极主动参前期工程规划

房屋建筑结构工程师要积极主动参前期工程规划是实施结构优化技术的重点内容。因为,在在实际施工中,房屋建筑结构工程建筑师难以把握对结构体系的受力的正确分析,相关房屋建筑结构工程师要积极主动地参与前期方案设计,帮助建筑师构思与逐步创新,使整个建筑的优化功能能够全部体现出来。

(3)涉及到房屋结构设计的各个专业应该相互协调与合作

房屋建筑结构优化是一个复杂性的系统工程,涉及到的专业也很广,各个专业必须相互协调与配合。依据建筑学发展角度出发,现代建筑是综合性产品,包括建筑、结构以及设备等要素。因此,房屋建筑工程在工程实施中,应该大力加强分工与合作,将各个构成要素进行充分有机结合,为打造出完美的作品夯实基础。在房屋建筑工程项目设计中,最重要的环节是建筑设计与结构设计,只有将这两个环节充分结合,房屋建筑工程的实用美观大方效果才能充分体现,同时,房屋的建造结构受力更趋向合理性,大大降低了成本,简化了施工。但在建筑设计中,一些许建筑设计人员不遵循建筑的基本力学规律,过于注重设计方案创作的新奇性,导致这房屋建筑结构出现一些后遗症,因此,房屋建筑结构优化必须通过强化各个专业的合作与协调,才能够实现结构合理,成本降低。

(4)房屋结构优化设计要将概念设计结合细部结构进行设计优化

概念设计即是利用设计概念并以其为主线贯穿全部设计过程的设计方法,是通过设计概念将设计者繁复的感性和瞬间思维上升到统一的理性思维从而完成整个设计。但是概念设计应用于没有具体数值量化的状况时,计算式不可避免与实际出现较大的差异,譬如在地震设防烈度就没与不确定性,计算式与实际差别较大,因此,房屋建筑结构在优化设计中,通过采用概念设计的方法,将数值作为辅助和参考的依据,同时设计人员在设计过程中还需灵活运用结构设计优化的方法。在整个设计过程中贯穿一种抗震设防的思想且以概念设计作为重点指导设计。同时在设计的过程中,注重优化细部的结构设计,譬如现浇板中的异形板拐角处易出现裂缝,可划分为矩形板。在选择钢筋型号时,充分考虑其极限抗拉力等。

(5)房屋结构优化设计要充分考虑下部地基基础结构设计

地基基础是建筑结构设计的重要组成部分之一,地基基础虽然埋置在地下,属于隐蔽工程,但其重要性不言而喻,建筑物的高度与安全性等受地基基础影响很大。因此,房屋建筑结构中的地基基础的结构设计优化必须选择合适的方案,譬如属于桩基础,就要依据现场地质条件,综合其他现场场地的条件因素进行基础选型及埋深等设计,选择桩基类型,最大程度的节省造价。

三?结语

总之,房屋结构设计中优化技术是复杂的系统工程,不但需要相关结构设计工程师正确地使用结构分析软件、选择最佳结构体系,同时,要大力挖掘基础设计内在潜力,充分运用科学的方法与手段,大力降低工程建设造价,让房屋结构优化贯穿整个设计过程,从而体现出结构优化的价值,让房屋结构设计功能不但更加适人们居住与生活,同时,大力提高其安全度与抗震性能。

参考文献:

[1]张红友.优化结构设计减少建筑投资成本[J].?陕西建筑,2008(11).

[2]马臣杰,张良平,范重.优化技术在深圳京基金融中心中的应用[J].?建筑结构,2009(4).

房屋主体结构设计范文3

【关键词】房屋建筑结构抗震设计

据统计,每年世界范围内发生地震的次数已达50 万多次,而国内的地震次数便占了当中的 1/3。地震灾害严重损害了国内的经济发展与社会发展,并带来了严重灾难。因此在房屋建筑的结构设计中,需对结构的抗震性能充分考虑。针对地震灾害采取有关预防措施,尽可能减少地震灾害对于房屋建筑的损害,确保人们的生命安全与财产安全。本文就对房屋建筑在结构抗震设计上的若干要求展开了研究。

一、合理选择建筑场地

受地震灾害影响,地震范围内的建筑物会被严重破坏。由于地震而引起的地质运动可导致建筑直接面临结构破坏,由此可见,地质条件也属于房屋建筑受损的一个重要因素。因此在房屋建筑设计中,需对建筑场地进行合理选择。一方面,应首选地质坚硬、地势开阔等有利于抗震的地质条件,从而减少地基土在地震期间的沉陷程度,预防房屋建筑发生坍塌不良现象。另一方面,尽可能避免山坡边缘、河岸等地质软不利于抗震的地段,以免在地震期间,在地质条件的共同影响下,导致房屋建筑出现倒塌的情况。若实在无法避免此类地段,则需要采取相应的有效抗震措施。第三,不应选择自然灾害并发区域等危险地段(如地陷、滑坡以及泥石流等地段)作为房屋建筑的建造地段,以避免地震灾害并发其他自然灾害而导致房屋建筑破损程度加重。最后,建筑场地的土质刚度、覆盖层厚度等也属于建筑物受到地震损害的一项重要因素。有关研究指出,建筑地段的土质坚硬、覆盖层薄属于减少地震灾害对于房屋建筑损害程度的一项重要原因。因此在选址时,还需要对土质及其覆盖厚度进行考察。

二、房屋建筑的地基设计

首先,在建造房屋建筑期间,同一个房屋建筑不允许建造在性质不同的地基上。并且在地基应用上,尽量全然应用天然地基或是桩基,尽可能避免出现两种地基各一半的状况。从而增强房屋建筑的整体刚性,提高房屋建筑的抗震性能。其次,在埋置房屋建筑的基础时,需注意其埋置深度的控制。若基础埋置深度过浅,将会减少房屋建筑的嵌固作用,增强房屋建筑在地震期间的振幅,提高震害发生几率。因此在设计房屋建筑的基础埋置深度时,应尽量增加其埋置深度。并认真做好基槽回填工作以及夯实工作,确保回填土可基础侧面的紧密接触,提高房屋建筑地基稳定性。最后,房屋建筑是由上部建筑、基础两个部分所构成的一个整体。因此在建筑室外地坪下,不应应用内外交圈基础圈梁,以免影响上部建筑和基础的整体性。此外,应将上部结构构造柱钢筋嵌入基础圈梁内,从而加强上部建筑和基础的连接牢固性。若建筑建造地段的土质刚度较弱,则还需设置圈梁在基底底部。

三、房屋建筑屋顶与墙体的抗震设计

在地震期间,房屋建筑的受损程度与建筑质量

之间呈正比关系。也就是建筑质量越重,建筑的受震害程度则越严重。反之,若建筑质量越轻,那么其受震害程度将会越小。其次,建筑结构越稳定,其在地震灾害中的安全性也越高。因此,在房屋建筑结构设计中,应尽可能最小化建筑质量,以达到最小化减小房屋建筑受震害程度的目的。一方面,减轻房屋建筑围护结构的质量,从而达到减轻房屋建筑墙体质量的目的。若建筑的墙体质量过重,将会降低建筑的抗震性能,使得建筑在面临地震灾害时,易受破坏。因此,在建筑结构设计中,需对减轻墙体重量这一点进行考虑。另一方面,在建屋盖设计期间,应尽量选择质量较轻的材质。并且不要在建筑屋顶设计中添加不必要的附属物,以免增加屋盖重量,间接增加建筑高度,对房屋建筑抗震性能产生不良影响。若在屋盖设计期间,个别物品是必须建造的,则需要通过设计尽可能降低其高度,并增强牢固性。选择质量轻的材料,从而提高建筑的抗震性能。

四、房屋建筑结构设计的规则性

1. 合理控制房屋建筑高宽度

对于房屋建筑而言,其受震害程度与建筑本身的高宽比具有一定的关系。受地震作用影响,房屋建筑的倾斜程度(侧移程度)会因为其本身高宽比越大而越严重。同时,房屋建筑的层数越多,其在地震灾害中所面临的破坏也会越严重。因此,为了保障房屋建筑对于地震破坏的抵抗能力。在设计期间,需对其建筑的高度与宽度进行合理控制。结合房屋建筑的实际情况,在保障房屋建筑的抗震要求的条件下,对房屋建筑层数进行合理调整。

2. 规则性设计房屋建筑结构

在房屋建筑的结构设计上,均匀分布结构刚度与质量、规则设计建筑平面与立体结构等是保障建筑抗震性能的一个重要环节。若房屋建筑具有平面设计复杂,而质量、刚度等分布混乱的情况,在面临地震时,房屋建筑将会产生扭转情况,使房屋建筑受到严重破坏。其次,在建筑整体结构的设计中,房屋若具有规则性,在地震期间发生扭转的可能性较大。并且若建筑采用错落立面,将会因为高度过高而引起鞭梢效应。

3. 合理处理房屋建筑的防震缝

若房屋建筑结构不规则,需处理好建筑的防震缝。设置防震缝期间,应将房屋建筑划分为相互独立且规则的结构。防震缝两边需具备足够宽度,彻底分开防震缝两边的上部建构。并顺着建筑高度,在防震缝两侧布置墙体。

4. 合理布置房屋建筑的纵横墙

墙体属于房屋建筑的主要承重构件,由于房屋建筑的刚度大小主要取决于墙体数量,若承重墙体上,将会加大墙体间隔,进而降低房屋建筑的刚度以及抗震能力。因此在设计期间,需均匀分布房屋建筑的横墙以及纵墙,从而确保房屋建筑的整体抗震性能。

5. 合理布置构造柱以及圈梁

构造柱、圈梁等均属于提高房屋建筑抗震性能的重要组成部分。其中构造体有利于增强建筑墙体的抗剪性能,并优化建筑结构变形能力,从而使建筑结构在外力作用不大的影响下仅发生变形,不对建筑结构整体的稳定性产生影响。因此,在布置构造柱时,需以《抗震规范》作为布置依据,在墙体交叉处均设置构造柱,促使墙体材料由脆性演变为延性。另外,圈梁有利于缓解地震对于建筑的损害,提高墙体之间的连接牢固性,对于增强房屋稳固性、整体性等可起到明显的促进作用。在一定情况下,还可抑制墙体产生裂缝。

五、结语

目前,抗震技术属于房屋建筑设计当中的一项主要技术,抗震设计的好坏将会直接影响到房屋建筑的抗震性能。因此在房屋建筑结构设计中,需根据抗震设计的相关要求,对房屋建筑进行合理设计,满足房屋抗震设计的相关要求。尽可能提高房屋的抗震能力,减少地震灾害对于房屋建筑的损害。

参考文献

[1]唐与拓,金燕,于得水.多层砖混房屋震害分析及抗震加固措施[J].山西建筑,2009(12).

[2]张建,倪彩琴.浅议房屋建筑结构设计中问题的分析[J].建筑设计管理,2010(05).

[3]孙三霞,姜效光,李红培.浅谈砖砌体房屋建筑的抗震设计[J].价值工程,2010(13).

[4]毛华毅.浅谈高层建筑结构设计的若干问题[J].山西建筑,2010(09).

作者简介:

房屋主体结构设计范文4

【关键词】房屋结构;设计;关键问题;设计要点

房屋结构设计要兼顾安全、经济、美观和适用为一体,注意设计中的关键问题,在设计过程中要科学把握设计的工期时间、投资大小以及建设效益等。结构设计是房屋建筑的核心和灵魂,设计的好坏是房屋质量的关键所在,因此,房屋结构设计中应当注意的问题要认真的对待,同时,还要分析并注重结构设计的要点。本文就如何把握房屋结构设计的关键问题及设计要点做出了相关分析,希望能为房屋结构的建筑提供一定的借鉴。

1、房屋结构设计中的关键问题分析

1.1 柱下混凝土基础

柱下钢筋混凝土独立基础在工程建筑中应用非常广泛,在设计中应注重其抗剪强度的验算,避免出现验算错误而影响工程质量。在建筑地基基础设计的规范当中,只规定要对基础变阶处和基础交接处的受冲切承载力进行验算,而没有要求对其抗剪强度进行验算。多层基础的房屋结构要通过相关软件进行验算校核。规范还规定,当基础底面处的平均压力值达到300kPa混凝土基础时,应进行抗剪强度验算。如果平均压力超过300kPa混凝土基础时,必须进行抗剪验算。

1.2 条形基础混凝土的强度等级

以建筑结构可靠度设计标准相关规定为依据,普通房屋结构设计的使用年限为50年,以混凝土结构设计规范为依据,一、二、三类使用环境下,50年设计年限的房屋结构中混凝土最低强度等级为C20。目前房屋结构中条形混凝土基础仍是最常用的基础形式,但是,由于不少设计工作人员图纸中仍将条形基础混凝土的强度等级设计为C15,因而违法了相关规范的要求,必须引起重视。

1.3 多层及高层房屋结构设计应有所区别

由于多层房屋建筑高度通常较小,因而受到的水平力影响也相对较小,其主要容易受到竖向荷载的作用,因此常选择的是砌体或框架结构体系。但是,由于高层房屋建筑容易受到水平荷载的作用,因此常选择侧向刚度相对较大,且抗侧移性能相对较好的剪力墙结构体系。因此,房屋结构设计时应当以实际情况为依据,对于多层房屋建筑而言,应严格执行建筑抗震设计规范,而高层房屋应严格按照高层建筑混凝土结构技术规程进行严格执行。

1.4 偏梁轴线的定位

在房屋的结构中,间梁的轴线和中心线是重合的。根据造型设计和使用功能的不同,楼梯间横向梁、卫生间隔墙下梁和边梁等的墙外皮和梁外皮要取平,从而发生偏梁。设计平面图和配筋大样图中,往往会出现未标明偏移尺寸等数据,施工单位人员也没有注意偏移而按照图纸的要求进行施工,这样就形成了错误,通常会造成严重的损失。因此,进行偏梁轴线的定位时必须对此问题进行考虑,以防此类问题发生。

1.5 悬挑梁

通常而言,因使用功能相关要求以及地形限制等方面的原因,悬挑梁结构形式十分常用。由于梁内所承受荷载较梁外挑部分通常更大,因此,梁内及外挑梁的截面尺寸常存在着差异,不少设计工作人员往往将梁内上层主筋延伸至挑梁了事,殊不知其两侧主筋根本不可以伸入挑梁内。待钢筋工进行钢筋的绑扎时才会发生出了问题,但此时许多钢筋已经截断且成型,因而不仅对施工带来了极大的影响,还导致了巨大的经济损失。此外,平常施工时梁箍筋接口位置通常均在梁上部两角处进行交替绑扎,但是相关规范并未对悬挑梁箍筋接口位置进行明确规定,仅仅要求悬挑梁的箍筋通弯钩不应小于135度,其弯钩平直段的长度不应小于10d。由于悬挑梁构件主要负责为上部受拉、为下部受压,若将箍筋接口的位置置于构件底部的受压区,由于受混凝土对其所施加的压力,因而锚固作用较受拉区将更为有利,因此,对于悬挑梁箍筋而言,其接口应尽量设置于梁底部。

2、房屋结构的设计要点分析

2.1 地基基础相关设计要点分析

地基是房屋建设安全的首要问题,以安全为设计原则,对地基的地质进行勘察和分析,不仅要勘察地基地质的土壤、水分和结构等因素,还要分析地基地质的综合情况,完善地基的设计方案,严格按照安全标准的要求进行地基基础的相关设计。针对地质较软的土质,可以利用高效软地基处理法来进行土垫层设计,从而达到加固地基的效果。耐力容许值可以反映安全标准,但不能一味的追求耐力容许值。在地基设计中,利用经验可以避免很多不必要的麻烦,减少浪费。地基的承载值等于梁、柱和基础的负荷与折减系数的乘积,充分考虑和计算地基的承载值是保障地基安全的必要环节,也是其他设计能够顺利完成的前提。

2.2 承重柱截面高度相关设计要点分析

承重柱截面高度要按照规定的标准设计,不能为了简化承重柱受力分析而缩小截面高度,这样不仅降低了房屋的耐久性,而且容易发生梁底水平裂缝,损坏房屋,对人们的生命安全及经济财产造成威胁。纵向框架和横向框架是框架设计的两个主要方向,设计时要同时兼顾两个方向的框架设计,根据轴方向来计算该方向上的抗侧力,防止纵筋和节点等不合格的框架出现。如果纵向框架出现普通样式的连续梁,就会对框架设计造成很大的影响,因此,在框架的结构设计中,要充分考虑承重柱截面高度的设计。

2.3 构造柱相关设计要点分析

构造柱在房屋结构中主要起到提高墙体抗剪能力的作用,同时构造柱联接圈梁可对砌体进行约束,防止墙体中的裂缝发生开展,并保持竖向墙体的承载力,加强房屋结构的抗震效果。构造柱的根部在地梁中,没有其他支持的基础,一旦构造柱用来承重,就会提前使构造柱受到压力,降低构造柱对墙体的约束,因此,构造柱不可以用作承重柱。当构造柱受到压力和破坏时会出现裂缝。在构造柱的设计中,承重柱是承重大梁下柱子的设计参照,也可以将构造柱设计于承重梁之下。此外,墙体的压力和抗弯能力作用都是构造柱设计时的要点。

2.4 楼板相关设计要点分析

一般而言,楼板的作用力的计算要根据单、双向板的作用来设计,不能将两个板作用的计算简单化,否则会使实际受力和假定受力不一致,造成一个方向配筋不足,一个方向配筋过大,从而使配筋的放热出现问题,最终导致楼板出现严重的裂缝。双向板有效高度的取值是设计的关键和要点,如果取值偏大,就会使两个方向都出现弯矩现象,因此,在楼板设计中,双向板通常采用纵横叠放的设计,保证两个方向的有效高度达到最佳的取值。

3、结语

总之,房屋结构设计过程需要相关设计人员同全体工作人员的相互协调与配合,把握好每个关键环节的设计,兼顾整体与局部的同时来对房屋结构进行科学合理的设计,确保房屋建筑结构的合理性,从而为房屋建筑的整体质量提供保障。

参考文献:

房屋主体结构设计范文5

关键词:钢结构 厂房设计 技术要求

中图分类号:TU391文献标识码: A 文章编号:

随着市场经济的不断发展以及我国综合国力的提升,国内的大型钢结构厂房的需求量不断增加,钢结构厂房在企业扩大生产经营规模中得到广泛的应用,当前需要加强对钢结构厂房设计的经验进行总结,不断创新技术。

一、工程简介

某大型有色矿山生产用房主要从事铜钼矿石选矿生产使用,为扩大生产规模决定兴建面积35000平方米的钢结构厂房,该工程于2012年4月完工,主要的钢结构设计平面图如下。该钢结构体系采用彩钢夹芯板等新型的墙体材料进行维护,突出了时代感。

二、厂房设计技术要点研究

该厂房工程的负荷量大,能否达到厂房使用的要求就必须重视钢结构的设计,主要设计要点如下:

(一)厂房结构设计

一是加强处理了厂房的纵向伸缩缝问题,其纵向270m的设计于厂房的规范要求符合,设计时因为考虑了钢结构产钢的荷载较大以及跨度交款,根据《钢结构设计规范》(GB50017-2003)对厂房的多项参数进行控制和取用,在这一范围内,又必须以《钢结构设计规范》(GB50017-2003)为依据减少钢材的用量,即在厂房的98.4m处位置设缝,注意将缝分开,如此能降低工程造价,减少工程设计难度。

二是在进行结构布置时,无论是哪种类型钢结构厂房,一定要重视纵向支撑体系以及钢架体系的设计,构建稳定的钢结构,一定要选取合理科学的布置信形势以及厂房支撑形式,在可靠安全的基础上设计使用功能,延长厂房使用寿命。

三是在对钢结构的加工质量进行设计控制时,须重视钢结构原材料从采购开始一直到成品出厂的把关,尤其重视厂房结构转换梁的构件以及“十字形”截面柱的尺寸精度。

(二)厂房支撑体系设计

作为钢结构厂房设计的关键部分,钢结构厂房支撑体系主要是支撑厂房的各个平面框架,构成较为稳定的厂房钢结构系统,兼有承担传递地震力、风荷载以及温度应力等,支撑体系还要提供一个稳定安全的支撑力,确保钢结构系统的稳定。该厂房支撑体系还要在承担100吨的纵向荷载力。在厂房的柱顶、屋梁以及各个梁祝的外侧设计刚性系杆,在屋面以及有支撑的柱间设计系杆,另外设计支撑体系时,利用均衡布置法,沿钢结构厂房纵向屋檐处,从水平位置设计三道支撑,横面上的柱间以及屋面设计支撑,这样建立起“三横四纵”支撑系统,再通过系杆、支撑以及钢架形成稳定体系。

(三)厂房屋面设计以及屋面支撑系统的设计

该工业厂房的支撑系统主要是以厂房的高度、跨度、屋面的结构、所在区域的地震设防度以及柱间布置为依据。该厂房在内无檩、有檩屋盖体系都会设置垂直方向的支撑,无檩厂房含屋架焊接,有上弦支撑功能,钢结构厂房的屋面须在天窗架以及屋架设计横向支撑,一般屋架间距高于13m的厂房或者含有较大的振动设备的厂房则必须设置纵向的水平支撑。

大型钢架结构的屋面防水、排水设计也是厂房屋面设计的重点。从《屋面工程技术规范》规定来看,厂房的屋面坡度最低为5%,该厂房处于冬天积雪较多区域,坡度设计适当进行了增加。通常单坡厂房屋面长度由该厂房所在地的降雨水头高度情况以及最大温差决定,从厂房设计的经验来看,一般屋面的坡度长度应保持在70m范围内。市场上的钢结构厂房屋面存在2中做法,一是设计为刚性屋面,即该工业厂房使用的压型钢板内含保温绵,另外一个是柔性屋面,即保温层、钢板内板以及防水层组成的屋面。

(四)构件吊装工艺设计

大型钢结构厂房的结构构件含屋架、支撑、檩条、梁柱、墙架以及天窗架等等,不同构件尺寸、形式安装标高各有不同,为保证经济合理,须应用不同的吊装方法以及起重机械。

该厂房在吊装厂房钢柱时,由于占地面积大,设计时使用的是塔式以及自行式起重机安装钢柱,吊装方法为滑行吊装法以及旋转式吊装法。一般吊装重型钢柱则采用双机抬吊法。在起吊钢柱时双机共同吊起钢柱,达到一定的离地高度之后停止,接着主吊机单独吊起钢柱,当竖直吊起钢柱时,拆掉另一台机器的钢丝绳,主机继续吊起钢柱达到指定位置,对钢柱的垂直度进行校正,保证偏差在20mm范围内。校正钢柱、固定钢柱过程中,须对钢柱的垂直偏差程度进行检查,一旦超出指定范围,用千斤顶校正。

在设计大型钢结构厂房时,如果有起重较重的吊车要求,在进行厂房设计时必须重视吊车荷载对厂房结构的影响,保证钢结构的稳定安全,海牙控制钢梁降低造价,如该厂房吊车荷载中的柱顶位移必须符合规范内容,在这一条件下,灵活控制缀条等构件的细长比。

三、结语

我国应用大型钢结构厂房时间较短,还须加强设计经验和技巧。钢结构的设计在厂房总体设计中非常关键,需要坚持实用性、经济型原则下,根据厂房所在地的气候以及客观条件下,因地制宜完成建筑结构的设计。

参考文献:

[1] 谷民. 冶金工业钢结构重防腐涂料的施工质量控制[J].山东冶金,2009:124-126;

房屋主体结构设计范文6

(1)为了提高房屋建筑的整体性及刚性,进而增强房屋建筑结构的抗震能力,在房屋建设设计过程中,应按照同一建筑单元建设在同一性质的地基上,结构相同的房屋建筑在地基处理方式选择方面应采用统一的地基处理方式。(2)房屋建筑基础应按照有关规定深度进行埋设,尽可能地增加基础的埋设深度,如果基础埋设深度不够或者过浅会降低建筑物的嵌固作用,使房屋建筑在地震灾害下振幅增大,房屋建筑受害严重。所以,在满足房屋建筑基础埋设深度的基础上尽可能地加大基础埋设深度,并做好基坑的回填夯实工作,提高房屋建筑基础的稳定性。(3)房屋建筑是由基础和上部结构两部分构成。为了提高房屋建筑的整体性,一般在基础室外的地坪下不宜设置内外交圈的基础圈梁;应在房屋建筑上部结构和基础部分之间设置构造柱,构造柱连接房屋上部结构及基础的圈梁;如果房屋建筑基础土质的刚度不够,应考虑在基底设置圈梁,进而提升房屋基础的强度和刚度。

2建筑设计和建筑结构的规则性

2.1房屋的高度和宽度

房屋高度和宽度比是影响房屋建筑结构抗震性能的主要因素。通常是房屋建筑的高度和宽度的比值越大,房屋建筑受到地震灾害越严重,房屋建筑结构在地震作用力下侧移及倾斜现象越明显;并且随着房屋建筑建设高度的增加破坏程度也越发的严重。因此,为了使房屋建筑达到抗震要求,减少震害对房屋建筑的破坏,除了要严格按照有关的房屋建筑限高、限宽设计要求外,还应根据房屋建筑的使用功能合理地控制高度及宽度比。

2.2房屋建筑结构体系

在房屋建筑结构抗震设计时,应注重房屋建筑结构的刚度及质量的均匀分布问题,尽可能地将房屋建筑的平面结构和立体结构设计为规则状。比如,房屋建筑的平面结构过于复杂,并且房屋建筑结构的刚度和质量分布不均,地震发生时会因这些因素使整个建筑结构产生扭转现象,加重地震度房屋建筑的破坏程度。

2.3防震缝的合理处理

在房屋建筑结构抗震设计中,对于那些结构不规则的房屋建筑,应根据实际情况合理地在房屋建筑结构中设置防震缝。在设置防震缝时应注意将房屋建筑划分为规则的独立的单元结构。防震缝宽度应满足房屋抗震要求,完全将上部结构分开,并且防震缝应根据房屋建筑的高度而设置,即房屋建筑高度有多高防震缝就设置多长。

2.4纵横墙的分布

墙体是房屋建筑结构的重要承重部分。同时墙体也是地震灾害中破坏程度最为严重的部分。在房屋建筑抗震设计过程中,应重视房屋建筑的纵横墙的设计,纵横墙应按照分布均匀的原则,使各个纵墙和横墙均与承担房屋建筑上部结构重量;墙体设置数量的多少对房屋建筑结构的整体刚度影响较大,如果纵横墙数量设置的过少,相应地各个墙体间的间隔就越大,各个墙体所承担的结构重要也就越大,房屋刚度就会较弱。房屋建筑结构抗震能力下降。所以应根据房屋建筑结构设计规范要求合理设置纵横墙,这是提高房屋建筑结构抗震能力的关键。

3墙体和屋盖的抗震设计要求

房屋主体结构设计范文7

关键词:厂房 、柱网、 尺寸、设计;

一、厂房柱网的设计原则

工业厂房的柱网设计布置应满足工艺流程和使用要求,并且能够适应未来可能发生的厂房生产工艺要求的变动。同时要确保结构体系的完整性和安全性以及考虑项目经济指标对设计的要求。厂房柱网设计的主要内容是确定厂房的平面横向跨度和纵向柱距尺寸,并确定变形缝、抗震缝等结构缝的位置和做法。

厂房柱网设计时应充分考虑设计标准化、生产工厂化、施工机械化等要求,以提高建筑工业化的水平。建筑工业化对节约材料、缩短工期、降低综合造价、提高结构质量极为重要。建筑工业化是以产品标准化为基础的,包括:结构物的标准化、构件的标准化和节点连接的标准化。产品标准化通过结构的模数话、定型化和统一化来逐步实现。模数化是结构的主要尺寸符合一定的基本模数,通常情况下工业厂房横向跨度的模数采用3m,当厂房跨度不小于24m时,厂房纵向柱距的模数采用6m;定型化是同类结构和构件及其连接构造尽量采用相同的典型形式,用来提供生产效率从而节约工期;统一化则进一步使构件及连接的主要尺寸也统一起来。

二、厂房横向跨度的设计

在工业厂房的结构设计过程中,首先要解决的就是如何按照厂房工艺使用的要求来确定柱网的平面布置。布置的原则首先应满足生产工艺流程的需要,其次在保证厂房整体刚度及强度的同时,注意柱网尺寸尽量统一,以便于施工与维护。柱网尺寸包括厂房横向跨度及纵向柱距。横向跨度一般根据厂房内所需大型设备的尺寸、定位,以及人流物流走向确定,其主要由工艺专业确定。

三、厂房纵向柱距

工业厂房的结构设计中,厂房纵向柱距对厂房纵向受力构件的截面尺寸起着至关重要的作用。纵向柱距的尺寸,按传统的结构设计惯例,为了与屋面板或墙板的跨度相互协调,钢结构和钢筋混凝土结构的厂房均按预制钢筋混凝土模数制的模式将柱距模数定为3m,一般工业厂房使用6m, 9m, 12m。但随着新型轻质围护结构的发展和逐步成熟,以及重型工业厂房中不断用涌现的大体积的工业设备及产品,运用18m, 24m等越来越大柱距尺寸的厂房层出不穷。不计地基基础的因素,若仅考虑上部结构,从施工方便、钢材供应充裕和用钢量等方面出发,日本认为最经济的柱距为15m,德国则认为20m左右最为适当。若结合地基处理情况、工艺要求和施工条件等综合考虑,重型钢结构厂房的基本柱距一般较常采用12m, 18m和24m。柱距的大小,直接影响着排架柱系统、吊车梁系统等主要承重体系的截面尺寸,因而合理的柱距布置能达到良好的经济效果。

(一)吊车梁柱距

吊车梁是厂房直接承受吊车荷载的主要受力构件。在重型工业厂房设计中,由于其吊车起重吨位大,故吊车梁的截面主要采用实腹式,亦分为工字型吊车梁和箱型吊车梁,施工中吊车梁翼缘与腹板间可采用焊接或者铆接。吊车梁的计算中通常将其假定为简支结构。虽然连续结构与简支结构相比,在同样吊车荷载下可节约钢材80%左右,但其因为构造、施工较复杂,支座沉陷敏感,对地基要求高等不足,反而简支构件凭借传力明确、构造简单、施工方便等优点被广泛应用。吊车梁与制动桁架(梁)、辅助桁架、水平支撑、垂直支撑等构件组成吊车梁系统,这其中吊车梁的用钢量占吊车梁系统的80%以上。

吊车梁的截面是依照钢构件的强度、挠度和疲劳指标进行计算设计。计算吊车梁的强度、稳定以及连接的强度时,采用荷载设计值,计算疲劳和正常使用状态的变形时,采用荷载标准值。当计算吊车梁或吊车桁架及其联接的强度和稳定性时,根据《建筑结构荷载规范》,对吊车竖向荷载应乘以动力系数,当吊车工作级别均为中级(A5),故采用1. 05的动力系数。

(二)屋盖系统

屋盖系统主要包括厂房屋面、屋架或钢横梁、檩条及屋盖支撑。工业厂房屋面通常选用压型钢板、发泡水泥复合板及混凝土屋面板;工业厂房横向承重结构近些年主要选用钢横梁形式,而屋架多用于混凝土屋面板的厂房屋面形式;檩条一般用于轻型屋面,形式上有实腹式和桁架式两种;屋盖支撑是连接屋盖承重结构组成整体的重要组成,其能使屋盖结构组成一个整体刚度较大的结构体系,并保证屋盖结构有一定的空间刚度。

屋盖结构根据是否采用檩条,通常分为无檩屋盖结构体系和有檩屋盖结构体系。无檩屋盖体系构造简单、安装方便,易于铺设保温层和防水层,同时屋盖的刚度大,整体性好,但其相对自重较大;有檩屋盖体系布置灵活,构件自重轻、用量省,但其相对安装复杂,并且屋盖的整体刚度较差。

(三)排架柱柱距

厂房的排架是由横梁和柱组成。作用在排架上的荷载有恒荷载和活荷载两种,在地震区还有地震作用。横荷载包括屋面、墙体、结构等自身的重量,以及吊挂管道等设备重量,活荷载包括有雪荷载、积灰荷载、屋面活荷载、吊车的竖向荷载、吊车横向水平荷载和风荷载等。

(四)围护系统

厂房围护系统包括厂房地坪标高以上的纵墙围护和山墙围护部分,从结构传力角度出发分为墙架和围护墙。围护结构承受由墙体、风传来的荷载并将荷载传递到厂房排架柱或基础上,这种结构构件系统一般称为墙架。墙架构件主要有墙架柱、抗风柱、抗风析架、横梁及支撑等。围护墙常用材料有压型钢板、砌体、夹芯板等。自承重砌体墙其墙体自重可由基础梁传至基础或直接传至条形基础,而将风、地震等水平荷载传至厂房排架柱或墙架柱;轻质墙体通常悬挂在墙架横梁上,并通过横梁把墙体重量及水平荷载传至厂房框架柱或墙架柱上;压型钢板则通过墙面擦条将墙体重量及水平荷载传至厂房排架柱或墙架柱上,再传至基础。

参考文献:

1、杨冶.钢管混凝土结构在冶金重型工业厂房中的应用.钢结构,2002. 2.

房屋主体结构设计范文8

【关键词】房屋建筑;结构设计;基础设计

引言

房屋建筑是一项复杂的工程,房屋建筑的设计是衡量房屋质量的一大因素,虽然房屋建筑结构设计一直都在不断地发展,新的技术应用越来越多,但基础设计作为房屋建筑结构设计中根本的一部分,其重要性却是一直不变的。

1、房屋建筑中基础设计的选取原则

房屋结构设计主要是指房屋基础结构和上部结构。由于房屋结构受到的重力恒载以及竖向静力等力的作用,其上部结构主要为其在这种受力状态下保证结构的稳定性。房屋的静态荷载一般呈垂直传递,地震作用是恰恰和静载作用相反。为了适应到结构中上部和下部的地基条件,选择基础结构异常关键。

建筑结构设计是一个全面和系统的工作,我们在设计过程中,以确保遵循四个基本原则:“整体上抓大放下、设置多道防线、刚柔相济协调、打通重要关节”。在此基础上做好反馈工作,对建筑的具体情形具体分析,不断提高设计水平,这有这样才能满足我们的需求。

现在房屋建筑中基础设计的选取方法主要是考虑地基、基础、上部结构之间的作用力,以之作为依据选取合适的基础设计。但是,这种方法也有弊端,主要是由于很多情况下并不是根据实际情况做出的决定,而是基于一些假设,这就不可避免的带来了误差,

针对大部分设计,常规设计还是主要的设计方法,其主要理论依据是经典结构力学与弹性力学,这种设计优点是简单方便,能满足大部分要求,但是对于对地基沉降敏感的结构却不适应。

2、房屋建筑常用的几种基础形式

(1)墙下条形基础

常见的是混凝土刚性基础,它的作用是承受抗压强度、抗拉、抗剪强度,但是效果不理想。一般来说这种基础适合建设5层以下的建筑。它的优点是价格低,方便,可因地制宜的改造整体的刚度。此外,较好的墙下条形基础还有钢筋混凝土柔性基础,它能够很好的解决上部结构荷载较大,地基承载力又较低,且地基又不很均匀的问题,在6层以上的建筑中这种基础使用较多。

(2)独立基础

独立基础可分为刚性独立基础和柔性独立基础,他们在柱下基础中使用较多,基础的断面有方形和矩形,主要依据是不同的柱荷载偏心距。当有比较大的柱距时,独立基础相较于其他基础明显性价比更高。在多层建筑的上部结构作为框架体系的时候,如选择独立基础比较合适。此外,独立基础较普遍的应用在民用建筑的中柱,目前看来效果是不错的。

(3)柱下条形基础及十字交叉基础

在柱荷载或者地基条件恶劣而不能采独立基础的时候,柱下条形基础是相对不错的选择。它的刚度较大,能够调整沉降的均匀度,不过柱间距较大时这种设计则不可以采用,因此,采用这种设计要在柱间距不能过大的前提下。十字交叉基础比较适合地基的承载力比较小但柱荷载却比较大的时候,它能够较好的完成目标。不过虽然它的空间刚性较大但不能随意的使用。

(4)钢筋混凝土筏片基础

钢筋混凝土筏片基础适用于基础之间的空隙较小并且基础的底面积出现重叠的情况。在有地下室的结构中,筏片基础作为地板结构应用较多。此外,根据荷载的大小可以选择合适的筏片基础。筏片基础的优点是整体的刚度较大,可调整整体沉降的均匀度。不过钢筋混凝土筏片基础也不是万能的,需要根据具体情况来实施。

(5)桩基础

承载力高、沉降量小是桩基础的优点。在地基变形和强度方面都无法满足要求时可采用桩基础的深基础。桩基础适应于以下情形:建筑物的上部结构荷载较大,而地基上部负载能力小,下部有可作为桩端持力层的坚实土层时;天然地基上的浅基础沉降量过大,即使进行地基处理也不能满足建筑物要求时;对较为重要的建筑物,虽然地基承载力尚好,但由于对控制沉降有较高要求,不允许有过大沉降,也可考虑采用;对土层不很厚,土质又较差,如做条形基础,土方量较大,可考虑采用钻孔,灌注短桩。

3、房屋建筑结构设计中的基础设计应注意的问题

(1)绘制结构平面图

在这个过程中要充分考虑抗震设防烈度,如果符合抗震措施的要求,则能够省略建模的过程,否则,必须要有建模过程。此外,在这个过程中应该充分考虑局部和整体受压的情形。

(2)屋面结构图

坡屋面有两种处理方式,分别是梁板式及折板式。在平面规整度低,建筑版跨度大时使用梁板式,反之则使用折板式,在设计中,设计人员应该对于房屋的构造做到心中有谱。

(3)大样详图

建筑详图要做到精准,这样才可以以之为基础绘制大样详图。大样详图可以由以前的来改进也可以从新绘制。绘制时,在保证建筑外形、尺寸的一致上尽最大可能做到使建筑结构的受力更加合理。

(4)楼梯

楼梯的绘制要注意到楼梯板的挠度。要保证楼梯梁在位置上下层得统一,当选择挠板楼梯时要考虑其中的钢筋。此外,在首段梯板中应充分考虑到基础的沉降,如果有必要,梯梁可以在一定程度上设置。

(5)基础

在基础的设计上应该根据实际情况选择合适的,合理的基础,在这个过程中的混凝土标号的选择上要考虑到结构的耐久性。应有标准图来配合钢筋设置,在局部墙体中要根据荷载来对基础的宽度进行调整,在基础图中,应该明确的定为构造柱。

(6)楼板计算

楼板计算对于设计非常重要,在计算各种参数时要确保正确的方法,此外,要充分考虑到环境对于各个参数的影响,比如材料的泊松比,并做到计算量不重、不漏、不错。

(7)考虑抗震因素进行合理设计

对于特殊楼层比如钢筋混凝土较多的住宅,要做到双向不知抗侧力结构,这对于承担地震力的有着非常出色的效果。充分考虑到抗震因素,从这个角度出发来设定建筑的长宽等,保证楼的整体性,并做到与抗震墙的有效连接,特殊情况下可以考虑使用防震缝。

4、结论

房屋建筑是一项复杂的工程,特别是在人们对于房屋建筑要求越来越高的今天,房屋建筑的设计更是衡量房屋质量的一大因素,虽然房屋建筑结构设计一直都在不断地发展,新的技术应用越来越多,但基础设计作为房屋建筑结构设计中根本的一部分,其重要性却是一直不变的。

我们在工作中必要要把握好房屋设计的基础原则,并且做到对于建筑设计中的各种关键因素了熟于心,并根据具体情况作出合理的设计,这不仅关系到顾客的满意度,更多时候往往会成为影响到建筑安全的一大因素,在我们的工作中,我们应该多总结、多思考、多学习才能够适应各种不同的地形,能够选择最恰当的方法,只有这样,我们才能够走的更远。

参考文献:

[1]陈兴义.房屋建筑学[M] 郑州:郑州大学出版社.2008(7).

[2]陈嘉俊.论多层框架房屋结构设计中的几个要点[M] .成都:四川建枋出版社,2007(2).

房屋主体结构设计范文9

关键词:房屋;结构;设计;问题

中图分类号:TU3 文献标识码: A

一、建筑结构设计的特点

1、结构设计的延性特点

在建筑物使用的过程中,由于受到地震、风力以及沉降等因素的影响,建筑会发生一定的变形,尤其是一些高层建筑。为了避免高层建筑由于变形而发生损坏甚至倒塌现象,我们在对建筑结构设计的时候,需要采取一些措施使建筑物具有一定的结构延性,从而确保建筑结构的安全性。

2、结构设计的水平荷载问题

一般来说,在对一些低矮的建筑进行设计的时候,我们主要考虑的是竖向的荷载因素,而在一些高层建筑中,虽然竖向的荷载控制非常重要,但是,水平荷载则起着主要的决定性作用。鉴于此,在对一些高层建筑结构进行设计的时候,我们不仅要考虑竖向的荷载控制,更要注重水平荷载的影响,通过提高建筑结构水平荷载能力,进而增强建筑结构的稳定性和安全性。

3、结构设计的抗震特点

近年来,由于受到多种因素的影响,地震动发生频率增多,对建筑造成了严重伤害。因此,现代建筑对抗震性能的要求也比较高。在这种形势背景下,为了顺应时展潮流和满足现实发展需要,我们在对建筑结构进行设计的时候,还要考虑抗震要求,使建筑结构的质量达到小震不坏和大震不倒的标准,通过提高建筑结构的抗震性能,从而减少地震等自然灾害对建筑的毁坏。

二、房屋结构设计中所存在的问题分析

1、房屋结构基础所存在的问题

对于房屋建筑结构而言,基础承受着房屋建筑的所有荷载作用,然而对于房屋建筑基础的设计却是当前房屋结构设计中普遍存在的问题之一。在房屋结构设计过程中,很多的多层建筑为了节省开支,并未对其进行详细的地质勘测,进行基础设计过程中,往往只是借鉴周边建筑物的一些施工数据。然而通过一些大概的数据进行基础设计,显然存在着很多的不安全因素,这对后期房屋结构设计形成了很大的困扰。当前由于房屋建筑基础设计问题导致房屋建筑沉降过大的问题时常出现。造成这一问题的根本原因在于建筑结构的基础设计有所偏差。

2、构造柱与承重柱的区分

构造柱只是起着对墙体的一种拉结与约束作用,承重柱则起着承受墙体荷载以及抵抗建筑结构外来荷载的作用。然而很多房屋结构设计过程中,将房屋建筑的构造柱作为承重柱进行设计,如此一来势必会加大对构架柱的荷载作用,降低其对墙体的约束。并且一旦遭受较大的荷载(如风荷载、地震荷载等)作用时,往往会导致构造柱处产生应力集中的现象。此时构造柱会由于自身承载力不足,导致断裂,造成结构的崩塌。

3、承重柱的截面设计不合理

对于房屋建筑结构而言,承重柱往往承受着房屋建筑的全部荷载,其承受荷载能力主要体现于其截面面积。为了有效的节省成本,一些房屋建筑设计会将承重柱的截面面积设计为最小。由于承受柱的截面过小,会使得梁柱之间的线刚度比变大,将梁转化为铰支的连接方式进行考虑,柱依据轴心受压来分析,可以看出这种设计方式会导致房屋结构的后期施工中存在很大的安全隐患。

4、纵向框架设计的问题

当前多层的房屋建筑结构形式大都为框架结构,这种结构形式是通过梁与柱之间的铰接而形成一个具有承重体系的结构形式,房屋建筑的框架结构往往分为横向框架结构与竖向框架结构。然而当前房屋结构的设计过程中,往往会忽略对纵向框架的设计。如此就会导致框架结构的横向承载能力较为良好,而纵向的承载能力表现不足。这种不协调的比例是当前我国框架结构建筑存在的主要问题。

5、横挑梁的荷载设计过小

进行房屋建筑结构设计过程中,对于挑梁进行验算过程中,往往只注重其强度是否达标,然而这种强度合格会导致挑梁的荷载设计过小,主要是由于挑梁承受的是竖向荷载作用,为此进行其挠度的验算有着更重要的意义。对于房屋建筑结构而言,横条梁的挠度设计不足,会导致梁截面的受压区产生应力集中,导致梁体产生裂缝,影响房屋结构的质量。

三、房屋结构设计中的问题策略探讨

1、房屋建筑结构地基承载力的核算

实现房屋建筑结构地基承载力的核算,实现的根本在于地基的准确勘测。为此进行房屋结构的设计之前,应对相关地区的地质进行勘测,得出准确的勘查数据,基于对基础设计的事情情况,准确核算房屋建筑结构的荷载作用。此外进行房屋基础的设计时,若需要使用换土垫层来进行设计时,应精确计算出所换土层的垫层厚度,方便对地基荷载值的准确计算。与此同时结构设计人员进行多层房屋建筑结构设计过程中,进行梁、柱以及基础的荷载计算时,应依据现有的规范设计进行荷载的折减系数的验算,以确保结构整体的安全性。

2、承重柱与梁的铰支

承重柱承载着房屋建筑结构的全部重量,为此对于承重柱的荷载验算过程中,应依据规范进行荷载系数的折减,以提升房屋建筑结构的整体安全性与稳定性。然而对于房屋建筑结构整体的稳定性而言,单独加大承重柱的承载能力依旧有很多不足,需要进一步加大承重柱与梁之间的铰支能力,如此可以有效实现梁的挠度能力提升,使得结构整体的刚性有所下降。此外,若梁的跨度减小,其荷载的承受能力则相应增强,如此将一些构造柱设置于梁下,实现墙体的拉结与约束作用的提升。然而此时就需要对构造柱的承载能力以及抗弯矩作用进行验算,防止梁上部的荷载作用导致构造柱出现应力集中,应力屈服的状况。

3、合理设计承重柱的截面

合理的建筑设计中,承重柱有着非常重要的地位,是整个结构承载力的核心。进行荷载的验算时,依据规范进行折减,最终确定承重柱的荷载大小。依据荷载作用大小、混凝土强度等级等,设计合理的承重截面。然而对于房屋建筑结构整体而言,并非承重柱的截面面积越大,其设计的安全性就越高。从承重柱自身而言,其截面面积越大,其承载能力越大。然而截面面积的提升,往往会导致结构整体的自重增加,这对于结构基础的设计提出了更高的要求,同时也会导致建筑的成本上升。因此选择合理的承重柱截面,既能够实现房屋建筑结构的稳定性安全,同时也能够实现建筑成本的最优化。

4、重视框架结构的纵向设计

所谓框架结构的纵向设计,指的是框架结构的横梁布置。房屋建筑的荷载,通常是传递给梁,通过梁体,传递给承重柱,最终传送到结构的基础部位。为此进行房屋建筑结构的纵向设计有着非常重要的意义。通常而言,房屋的纵向设计为保证房屋结构协调,实现房屋结构优化的最有效途径。通常横向梁体设计应尽可能选用小尺寸,如此对于一些大空间的房建,可以保证其房屋空间的充分利用。

5、挑梁荷载的合理设计

挑梁可以有效的实现对梁体受压区域应力的控制,实现整体结构的协调与稳定。为此济宁房屋结构设计时,所设计的挑梁结构应尽可能实现建筑结构梁体受压能力的提升。对于挑梁而言,其梁高小,则会导致其受压区域相对较小,承受荷载能力有所不足。然而由于自重较小导致梁的延性会有所上升。竖向荷载作用时,抗脆性破坏能力有所提升。为此如何选取挑梁结构,应依据实际情况,选择合理的受压区域。

结束语

房屋建筑结构设计是一项系统且复杂的系统性工程,其荷载作用的计算、其承载能力的提升是结构设计的一个重点,其他的设计则围绕这一重点来进行,如梁、柱的合理布置,横纵向的结构的相互协调等等。为此进行房屋建筑结构设计的策略与优化研究时,应始终基于这一重心问题,不断展开探索,才能有效提升设计水平,促进房屋建筑结构设计的发展。

参考文献

[1]张鹏.探讨房屋建筑结构设计中的常见问题[J].中国建筑金属结构,2013,20:84.

[2]朱煜.浅析房屋建筑结构设计中常见问题[J].江西建材,2014,03:39+41.