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房屋結構設計規范精選(九篇)

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第1篇:房屋結構設計規范范文

關鍵詞:結構設計;優化技術;結構設計應用;房屋結構

中圖分類號:TB482.2 文獻標識碼:A 文章編號:

前言

結構設計優化是近年發展起來的一門新型技術,它能夠使設計者從被動的分析、核驗轉而進入主動的設計角色,是結構設計領域新的發展。與傳統設計相比,結構設計優化能夠更合理地利用材料的性能和局部空間,使結構內部得到最好的協調,并達到設計要求的安全規范。

1.結構設計優化技術的原則

結構設計優化簡言之就是要求設計師在設計之初,要綜合考慮建筑的用料和環保等因素,結合一定的經濟數據,以最小的經濟投入,換取最合理的最環保科學的房屋。一方面滿足房屋用戶的安全和質量的要求,另一方面還要在審美與外觀上有些突破。結構設計優化是對結構設計進行深化、調整、改善與提高,也就是對結構進行高質量再加工的過程。結構設計優化不能降低任何房屋的質量或者其他的使用價值,而單方面的考慮到外觀的美化。必須在保證質量的前提之下作出優化設計。

2.結構設計優化技術所遵循的要點

2.1 科學地遵循結構設計規范

建筑結構設計工作要求結構設計工程師們不僅對于相關的專業設計知識熟練地掌握,有相對量的實踐設計經驗和成功案例,也要深諳此專業的相關的法律條文和規范設計,即在結構設計規范的要求下,將自身的結構設計方案貫穿于項目設計中。但是目前的我國的相關的文件還不是很完善,對于一些大的工程的涵蓋面不夠廣,一些小的施工的細節也沒有明確的規定,甚至一些硬性的條文已經不適合當代的設計標準等等,這些問題的存在就對設計師提出了更高層次的要求。設計師要在實踐的經驗和專業技能的基礎上,事前對所設計的房屋等所有的相關設施進行實際的勘探,經過所有數據的匯總分析和規劃,最后結合多方的意見和建議最終制定合理規范的結構優化設計方案。

2.2 結構工程師前期參與和主動參與的重要性

強調結構工程前期參與和主動參與是實施結構優化技術的重中之重。理論的設計與實踐的建筑施工是存在差別的,部分好的設計理念在實際的建設過程中是難以實現的,所以這就要求設計師不但在設計方面具有獨特的構思和先進的理念,還要對相關的建筑的實施方面的知識有所了解,在設計的同時兼顧施工的實際,尋求二者的均衡點。設計師要主動地參與到整個設計當中,而不是被動因為任務的完成而去完成,要站在用戶的角度和施工單位的角度,以主人翁的地位全心的投入其中。

2.3 加強各專業之間的協調與合作

結構優化是一個系統的工作,需其它專業的協調與配合。從建筑學發展角度分析,現代建筑是建筑、結構、設備三大要素構成的綜合產品,所以在實施中要強化分工與合作,強化專業之間的協調與合作,這樣才能創作出各構成要素有機結合的完美作品。在整個項目開展中,建筑設計與結構設計是整個設計過程中最重要的兩個環節,二者的結合不僅能夠達到實用美觀大方的效果,而且可以使結構受力更趨于合理進而降低成本和簡化施工。現在的相當大的一部分在完全意義上來講并不算是合格的設計師,為了追求新穎的設計,迎合用戶的大、高、奇的虛榮心理,完全不顧施工的難度,以及現有的施工技術和設備支撐,設計理念難以在實踐的建設中實現,或者施工的難度相當的大;也有一部分的設計師只顧片面的美觀的視覺效果,忽視了建筑的安全性能,在防雷等一系列的安全措施當中的防范不夠強,甚至沒有達到基本的最低指標。這樣的設計師一種違背專業道德的不負責任的設計。

3.房屋結構設計優化技術應用中存在的問題

房屋結構設計人員在進行房屋設計過程中,需要利用適宜的設計理念與設計方法,對房屋結構的形勢、構件尺寸、布局等進行科學地設計,從而滿足房屋結構的設計需求。在建筑方案階段結構設計就要進入配合,結構設計的經濟性是否合理在方案階段就決定了大部分。經濟性不是“抽”鋼筋,不是為省鋼筋而省鋼筋,也不是犧牲結構的安全性和耐久性,是在保證結構的安全,合理受力的前提下,并滿足規范要求的“低值”配筋。隨著設計技術的發展,房屋結構設計優化技術的應用越來越廣泛,但是卻存在著一些問題需要設計人員提高重視。

3.1房屋結構設計受到多重因素的影響,致使設計人員在設計過程中,所優化的目標只能夠滿足一個或者幾個方面的要求,不能同時滿足整個工程的需求。設計人員利用計算機軟件來優化房屋結構設計,同樣受到設計進度、建筑功能等因素的制約,使房屋結構設計優化目標無法達到最佳。

3.2一些房屋結構設計人員在進行技術優化過程中,通常是從小處著眼,即對房屋結構的尺寸與構件截面進行優化,從而忽視了結構尺寸與構件截面在結構整體中的作用。因此,在房屋結構設計優化技術應用中,不能僅僅優化結構的尺寸與構件截面,還要考慮結構的整體性,比如房屋周邊的梁柱截面有時候不是單純的為了滿足計算配筋的要求,而是保證結構整體更好的抗扭能力,以保證房屋建筑整體的穩定性與可靠性。

3.3隨著人們對房屋結構設計要求的不斷提高,房屋結構設計中的變量也在不斷增加。因此,房屋結構設計人員必須提高重視,以提高優化設計技術應用的效率。但是,傳統的設計算法已經不能滿足房屋優化設計的要求,需要設計人員針對問題,提出創新的設計算法,以提高房屋結構設計優化技術應用的有效性。

4.結構設計優化技術重要性

結構設計優化技術在房屋結構設計中的應用,是我國房屋結構設計發展的表現,也是建筑事業發展的需要。在房屋結構設計中應用結構設計優化技術,可以有效地提高房屋結構的可靠性、合理性與經濟性。(1)隨著房屋建筑層數的增加,對房屋地基承載力的要求也將相應提高,在應用結構設計優化技術后,將有效增加房屋結構基礎與柱的承載力,使其結構設計變得更加合理,房屋結構的可靠性也隨之提高;(2)合理的房屋結構設計將提高設計的經濟性,主要表現在房屋建筑之間的日照間距減少,節約了土地資源;創新的結構設計也可以提高建筑材料的應用效率,降低房屋建筑的成本,提高房屋結構設計的經濟性。

5.結構優化技術在房屋結構設計中的應用措施

5.1概念設計優化與建筑結構的設計

每一個建筑結構的設計方案,都具有多種結構及布局設計,即使建筑物的結構布局已經被確定,并且處于相同的荷載狀況,也依然有很多種分析方法。建筑分析中的材料、設計參數、荷載取值等都不是固定不變的,處理建筑物的細節問題也是要隨機應變的,尤其是計算機軟件不能解決的問題,更需要設計人員親自來做出分析判斷。概念設計意指沒計者遵守房屋結構設計的普遍規律,同時結合工程的實際經驗來進行研究設計,概念設計是設計者對多個備選設計方案進行篩選的工作環節。

5.2概念設計處理實際房屋結構設計問題

處理概念設計問題具有多種形式,但是所追求的共同目的是在任何外來影響下,建筑結構都可以穩固應對或者僅是受到很低損害,這也是概念設計中要處理的基本實際狀況。由此可見,概念設計的主要內容即為將建筑物所可能遭到的各種破壞因素以及相應的預防措施。

5.3結構設計中的實用性與藝術性結合

建筑物其實就是建筑師的藝術品,建筑師在設計建筑物的時候,始終期望將自己的意圖表達得淋漓盡致,追求藝術性與實用性的最佳融合。結構設計人員首先要保證所涉及房屋建筑的安全性,然后對于建筑的結構形式進行改善,不斷完美,以全面體現建筑設計師的美學意圖。在房屋結構設計當中,滿足設計師的設計意圖是基本標準,平面布局須要精確對稱,有規則性,最大限度縮減質量重心與剛度中心兩者之間的距離,以避免建筑物因荷載作用發生扭轉問題。

6.結語

房屋結構作為房屋建筑的重要組成部分,在房屋建筑中起到支撐、保護的作用,房屋結構的設計質量直接影響到房屋建筑的質量。因此,房屋結構設計人員必須改革設計理念與方法,積極進行房屋結構設計技術的優化,從不同角度、多個層面對房屋結構進行優化設計,以彌補傳統設計中房屋結構的不足,從而有效地提高房屋結構設計的有效性,促進房屋結構向著經濟化、科學化、多樣化等方向發展。

參考文獻:

[1] 鄭智,樂肖軍. 結構設計優化設計技術與其在房屋結構設計中的應用[J]. 中國新技術新產品, 2011,

第2篇:房屋結構設計規范范文

【關鍵詞】建筑結構;優先方法;應用

一.建筑結構優先設計方法理論及應用

(一)房屋結構設計中上部結構的優化設計分析

建筑結構設計優化方法的概述建筑結構設計優化方法是從林論上和經驗上對建筑結構設計進行優化。建立與優化上部結構的模型首先應布置適宜的剪力墻,且將應將剪力墻的平面具有對稱以及均勻分布的特點、有機結合樓層結構的重心以及樓層平面的剛度中心等原則有效遵循,進而將風荷載的作用下以及水平地震下扭轉效應盡量減少;如果建筑房型是允許的那么應將大開間的剪力墻的結構形式優先采用,且將剪力墻的墻肢總數減少,也就是在樓層的側向具有相同剛度時可將剪力墻混凝土的用量大大減少。但是 ,如果建筑物處在較差的地質條件中,那么建筑對于抗震的要求就會隨之提高,所以,這就要求盡量避開大的剪力墻結構進行采取措施。例如,若是確定好墻柱之后,跨高比在五米以上,那些框架梁高度英愛采取跨度的十二分之一;另外,建筑樓板的厚度也應該與規定的相吻合。總之,房屋結構設計中的中上部結構都需要進行合理的計算分析,這也可以算是一種概念的優化。

(二)房屋結構設計中建筑以及結構協調優化設計分析

再設計的過程中要配合建筑結構以及建筑平面,進而將美觀和適用結合起來以實現它設計目標。布置建筑墻柱應該同建筑物中平面功能的要求相滿足;為了實現構件的標準化應盡量的統一各個房間的開間進深;而建筑體系在保證盡量簡單的同時墻柱應該難以出現錯位現象,且截面的面積也不該有太明顯的變化發生,也不可以對夾層結構進行設置;在那些應力集中或者是受力復雜的轉角地方不要設置樓梯或者電梯,以免造成安全事故。規則且簡單是建筑整體的布置中要遵循的原則,并且為了避開扭轉效應應該避開讓建筑鋼心和質心重合在一起。

(三)房屋結構設計中結構以及電氣之間調優化設計分析

如果電氣管線容易導線形式安裝與金屬管外部或者樓板以及墻體處,有可能使預制結構施工困難。因此,若管線貫穿了建筑梁在梁預制的時候應該將孔洞提前留下,并且抱著墻體的厚度與梁寬度一樣。大部分房屋的建筑內部電梯房具有較多空洞在里面,同時也有較多的預埋構件。所以,在房屋設計時候應該單獨計算電梯房應該具有的強度,從而保證設計合理的同時對施工質量的安全進行有效的保障。總之,在對房屋建筑工程進行建筑結構設計的過程中,設計人員必須嚴格遵守相應的結構設計規范,不僅僅是要了解設計規范中的相關條例,而且要與房屋設計的實際情況向結合,對優化方案進行合理應用。

(四)房屋結構設計中整體優化以及局部優化設計分析

層次性和復雜性這兩大類系統性設計特點是所有建筑項目設計中都包含的部分。復雜性主要包括構件選用、材料、結構選型等,層次性主要包括設備安裝系統、結構設計系統和建筑設計系統等多個方面,并且每個系統也可以分成多個子系統。進行設計的整個過程若是優化每個子系統,那么實際上將局部之間橫向的聯系切斷。疊加起來的整個工程沒有具有最優化的整體。事實上,每一項的設計環節最優化的方案都很多,也就要求再設計的時候要根據每一個階段的形制進行優化選擇,而不是一概而論。在每個階段的優化選擇,確保了建筑工程的質量提高了建筑壽命的同時可以大限度的提升企業的經濟效益。

二.房屋結構設計中建筑結構優化方法的重要作用

(一)降低投入,提高經濟性

建筑結構優化方法在我國現階段國情與發展趨勢來看,主要表現為高層建筑,基于這種情況,減少資金的投入是房屋建筑與時代相符合的一點。對房屋建筑結構進行優化設計可以全面發揮各種設備的性能,這樣不僅可以降低工程造價,減少資金的投入,為企業贏得最大的效益。據有關數據顯示,建筑結構優化設計后,房屋建筑成本大約可以節省百分之十到百分之三十,成本大幅降低,并且各個結構之間的聯系也更加緊密,從而大大提高了其經濟性。事實上,建筑結構優化設計方法有許多特點,如其多學科聯合性廣、美觀性強、實用性強、又有節能環保的優點,便于施工管理等等。

(二)提升建筑的安全性

通過房屋結構的優化設計,對原來方案中的不足缺陷進行彌補,大大提升了建筑的合理性和安全性,提升了房屋的承受能力,在正常的維護下具有足夠的耐久性嗎,確保了房屋的安全使用。這種安全性在一定程度上就是可靠性,我國現在建筑會出現一些事故,如電梯事故,地震洪水等導致的房屋塌陷等,這些直接導致人們對建筑選擇及其謹慎,所以這種可靠性對于建筑及其重要。所以建筑師要在保證安全性的前提下,不斷創新。

三、小結

本文作者從 多方面分析了房屋結構設計中建筑結構有先設計方法,優化升級房屋建筑,希望可以對建筑業起到作用,并且將更加適宜的物質生存和發展環境提供給民眾,最后簡單說明了房屋結構設計中建筑結構設計優先方法的重要作用,不僅僅是對合理性、安全性等的優化,而且對美觀性也作出了要求,進一步增強了整個房屋建筑結構優化設計的價值。

參考文獻:

[1]齊建民;《建筑結構設計優化方法在房屋結構設計中的應用》;科技資迅雜志;2015(11)

[2]張巖;《建筑結構設計優化方法在房屋結構設計中的應用分析》;現代裝飾(理論)雜志;2014(06)

[3]王鵬;《建筑結構設計優化方法在房屋結構設計中的應用分析》;中國建材科技雜志;2014(08)

第3篇:房屋結構設計規范范文

關鍵詞:結構設計、多層框架結構、電算

中圖分類號:S611 文獻標識碼:A 文章編號:

當前,建筑結構設計都是采用電腦輔助進行電算,這樣大大提高了工作效率。但在設計過程中還是存在不少問題值得我們思考。本文主要論述多層框架結構設計過程中需要注意的若干問題,避免過分依賴計算機,從而避免出現設計失誤。

1多層框架類型的確定

對于多層框架房屋結構設計而言,多層框架基礎類型的確定與選取應當首要遵循房屋建設施工區域的地質結構條件及房屋結構上部位置荷載作用力的大小。由房屋結構上部位置所導致的地基基礎不均勻沉降問題及地基基礎傾斜狀態下的敏感程度在一定程度上對多層框架類型的確定造成嚴重影響。在設計過程中,需要著重關注各類型多層框架基礎的經濟性比較,優選經濟效益顯著的作為實際應用方案。在這一過程中,最值得引起關注的問題在于框架結構受力及輔助設計問題分析,以上問題均能夠在計算機 PKPM 軟件的作用下完成,具體操作步驟:①對厚度參數進行分析。一般來說,單向板應當取值 1/35 板跨,雙向板應當取值 1/4 板跨。在此基礎上進行相應的撓度與裂縫處理,并對板厚參數及配筋方案進行合理控制;②對柱截面參數進行確定分析;③對初選梁截面參數進行確定分析。一般來說,梁截面高度參數應當考慮設定為跨度的 1/10~1/15 比例范圍之內,梁截面寬度參數應當考慮設定為跨度的 1/2~1/3 比例范圍之內;④對荷載載力進行輸入處理。現階段 PKPM 計算機應用軟件當中的 SATWE 內力分析程序能夠針對包括樓面荷載、柱節點荷載、梁上荷載以及風載在內的相關荷載載力參數進行計算。特別值得注意的是,框架柱的荷載設定應當滿足軸壓比的限制條件,依照此種限制因素對超筋及構造配筋的梁柱參數加以合理優化與調整,與此同時,對結構的自振周期進行合理檢查,確保共振的穩定性;⑤針對多層框架結構基礎選型進行合理選擇。一般來說,應當從柱下獨立基礎、柱下筏板、柱下條基以及柱基這幾種基礎類型中依照施工實際進行選取。

2框架結構梁的設計

在對框架結構建筑進行設計時,位于梁下部或梁截面高度范圍內的集中荷載,應由附加橫向鋼筋承擔,則需要考慮設置附加箍筋和吊筋,為方便施工可優先考慮采用附加箍筋,如主次梁搭接時,可以在結構設計總說明處,畫上一節點,在有次梁部位的兩側各加上3根主梁箍筋來作為補充。框架梁與次梁的端部出現相交的現象,或者彈性支承在墻體上,對于梁端支座可以按照簡支梁的方式來處理,但是必須對梁的端箍筋進行加密。在設計抗扭梁時,縱筋的間距應該小于 300 mm,并保證小于梁的寬度。通常在設計的時候可采用加大腰筋直徑加密腰筋間距的方法來增加梁的抗扭力,同時對于縱筋和腰筋錨入支座內的長度應該符合要求。對于箍筋也應該符合抗震設防要求。在反梁板吊在梁底時,板的荷載主要由箍筋來承擔,可適當加密箍筋的間距,加大箍筋直徑。對于框架梁截面的高度設計,應該在梁跨度的1/10 至1/15 之間選擇,對于寬扁梁的寬度,則最大可以設計到柱寬的兩倍。

3框架結構柱的設計

如果框架結構柱在地上的部分為圓柱時,在地下的部分就盡量做成矩形柱,這樣可以盡量減少施工的工序。圓柱的縱筋根數應該保證在 8 根以上,而圓柱的箍筋宜優先采用螺旋式,這樣可以有效增加結構的整體性和柱子的剛度及承載力,施工圖紙中需要注明柱子端部有一圈半的水平段;矩形柱宜優先選用井字復合箍的箍筋形式,有抗震設防要求的需按照建筑抗震設計規范進行加密設計。角柱和樓梯間的框架柱、梯柱應在全柱高范圍內進行加密。通常框架結構柱的截面,非抗震時不宜小于邊長 250 mm,四級抗震邊長不宜小于300 mm,一、二、三級抗震時邊長不宜小于 400mm;框架柱混凝土的標號則應該在 C25 以上,且梁縱筋錨入柱內的水平段長度、彎折長度應該符合規范要求。

4多層框架房屋結構基礎設計分析

4.1柱下獨立基礎設計

首先,現行抗震規范設計相關標準明確規定:當建筑工程地基的主要受力層范圍并非集中在軟弱粘性土層,并且建筑施工項目層高≤8 層,總層高≤25 m 的情況下,這部分民用建筑工程在實際施工過程中可不必進行地基基礎抗震承載力的驗算。從這一角度看,對于抗震等級為 7 級以上的地震施工建設區域而言,這部分多層框架房屋結構在進行基礎設計的過程中雖不必進行抗震承載力的分析計算,但這部分房屋結構所受到的風力荷載作用力對于基礎設計的影響卻不得不加以關注。相關結構設計工作人員不得因一般風荷載不起控制作用就在軟件分析計算過程中對相關參數不做輸入處理;其次,在對多層框架房屋結構柱下獨立基礎的設計階段,作用于基礎頂面的外荷載載力只取彎矩以及軸力設計值進行判定,忽略剪力設計值的影響。更有甚者,部分房屋結構基礎設計在外荷載確定中只考慮軸力設計參數,忽略彎矩以及剪力設計值參數。這兩種外荷載確定方式均會在不同程度上導致基礎設計尺寸參數較小的問題,并且導致配筋比例不合理,對基礎本體以及整個多層框架房屋上部結構的穩定性與安全性操作造成嚴重影響。

4.2梁柱邊彎矩計算

從理論上來說,整個多層框架房屋結構設計過程中梁端最大彎矩(包括正彎矩及負彎矩在內)在梁柱邊計算過程中應當針對梁端彎矩參數及剪力設計值參數的實際狀態進行合理計算,相應的計算公式:柱邊位置梁柱彎矩設計參數=剪力設計值參數±剪力設計值參數×梁柱柱寬參數/2。

5多層框架房屋結構設計中參數的選取

針對計算機計算結果的真實性與合理性進行系統分析,在房屋結構的設計計算過程中,結構方案、結構計算示例圖、抗震設防烈度以及建設場地類別的劃分均應當納入多層框架房屋結構設計參數選取的過程中。多層建筑結構房屋在實際設計過程中會考慮設計相應的地下室空間。由于這一空間的隔墻較少,應選取筏板式基礎。在軟件電算過程中,將房屋上部結構與地下室層數一并輸入系統當中,并在信息填寫一欄中填寫地下室的實際層數,從而對多層框架房屋結構設計的穩定性加以合理分析與驗算。

6結束語

在現階段的建筑施工工程中,部分設計工作人員在選用PKPM 軟件對工程進行建模處理后,針對所得出的各類設計參數并未依照工程實際作業情況進行系統調整,配筋方案在生成之后直接使用,沒有經過系統的分析與研究。這一問題導致計算參數結果與實際工程作業情況差異極大,不僅無法確保建設項目施工質量的穩定性,同時也使得建設單位項目施工投資盲目擴大。對此,應當引起相關工作人員的重視。

參考文獻:

[1]朱文兵.多層建筑框架結構設計的幾點研究[J].建材世界,2011,32(5):118-119.

第4篇:房屋結構設計規范范文

關鍵詞:房屋建筑;建筑設計;結構設計

中圖分類號:TU318文獻標識碼:A文章編號:

1.房屋結構設計優化的內容和意義

1.1房屋結構設計優化的內容

當前,我國經濟快速發展,人們對居住條件及生活環境要求越來越高,而對建筑房屋進行優化設計,使其結構與美觀相互協調、同時適用、安全、經濟以及便利是改善人們居環境方面重要手段。房屋結構設計優化理念注重以實際為準則,根據工程建設的基本狀況,以計劃成本為控制為中心來進行的結構優化設計,其內容就是利用對建筑基礎的結構、屋蓋系統的結構方案以及圍護系統結構方案等環節,建立起一種關于結構優化設計的模型,通過對各種不同的影響變量參數中的若干關鍵參數的科學的計算,確立最終的建筑工程結構設計的優化結果方案。

1.2房屋建筑結構優化設計意義

(1)大大提高建筑結構經濟性,房屋建筑進行結構設計優化可節省材料,有利用抗震,減少內外表面裝修,提高了其受力性能,增強了建筑的經濟性能;

(2)結構優化設計大大降低了建筑工程的總成本造價。節約用地,大量資料表明,,房屋建筑進行結構設計優化能夠有效降低工程成本造價25%左右,同時結構優化設計技術能夠對施工材料的性能利用更加合理化,能夠讓建筑工程結構內部各個不同單元之間更加充分互協調,提升了建筑工程結構設計的經濟性。

2.房屋建筑結構設計的基本方法

2.1結構平面圖

在繪制結構平面布置圖時,是否要輸入結構軟件進行建模?當建筑地處抗震設防烈度為6度區時,根據建筑抗震設計規范,是可以不用進行截面抗震驗算的,但必須符合有關的抗震措施要求。因此對于砌體結構來說可以不用在軟件中建模,直接設計即可。

2.2屋頂(面)結構圖

當建筑是坡屋面時,結構的處理方式有梁板式及折板式兩種。梁板式適用于建筑平面不規整,板跨度較大,屋面坡度及屋脊線轉折復雜的坡屋面。折板式適用于相反的條件。兩種形式的板均為偏心受拉構件。板配筋時應有部分或全部的板負筋拉通以抵抗拉力。板厚基于構造需要一般不宜小于120厚。此外梁板的折角處鋼筋的布置應有大樣示意圖。至于坡屋面板的平面畫法,通常使用剖面示意圖加大樣詳圖的表示方法,這樣更便于施工人員正確理解圖紙。正確繪圖和設計的關鍵是設計人員真正的心知肚明,結構設計者必須要具備一定的空間概念,正確理解建筑圖紙和意圖。設計的圖紙方能讓施工人員明白。由于屋面的起坡會造成閣樓層的部分墻體超高,要結合門窗頂設置圈梁來降低墻的計算高度。

2.3大樣詳圖

在建筑詳圖的準確無誤的基礎上,大樣詳圖的繪制可在建筑詳圖的基礎上直接繪制,也可在以前做過的詳圖的基礎上來局部改進繪制。這階段需要注意在保持建筑外形的前提下盡量的使結構受力合理和施工方便。在標高和外形尺寸上一定要和建筑專業協調一致。

2.4樓梯

樓梯梯板要注意撓度的控制,梯梁要注意的是梁下凈高要滿足建筑的要求,梯梁的位置盡量使上下樓層的位置統一。局部不合適處可以采用折板樓梯。折板樓梯鋼筋在內折角處要斷開分別錨固防止局部的應力集中。注意梁下的凈空要求,并要注意梯板寬度的問題。首段梯板的基礎應注意基礎的沉降問題,必要時應設梯梁。

2.5基礎

基礎要注意混凝土的標號選擇應符合結構耐久性的要求。(通常情況下可采用C25)基礎的配筋應滿足最小配筋率的要求(施工圖審查中心重點審查部位)。條基交接部位的鋼筋設置應有詳圖或選用標準圖。條基交叉處的基底面積不可重復利用,應注意調整基礎寬度。局部墻體中有局部的較大荷載時也要調整基礎的寬度。基礎圖中的構造柱,當定位不明確時應給予準確定位。

3.現代房屋建筑結構設計存在的問題

房屋建筑結構設計要求達到安全性、適用性、耐久性等功能要求,但在實際的設計過程中,由于存在一些認識上的誤區,會導致大量設計問題的出現,主要表現在以下幾方面:

3.1地基與基礎方面

(1)多層建筑沒有地質詳勘報告,僅根據建設單位的口頭說明,或才簡單地以附近的建筑物為參照,在其基礎設計資料上進行施工圖的設計。地基與基礎設計要嚴格按操作規范進行,做到安全合理適用,必須依據地質勘察的資料,對基礎類型和上部結構等多方面的因素要綜合考慮,不能只憑地耐力來完成,或者把耐力容許值降低一些,這是不科學的,也是極不安全的。

(2)對軟弱地基要采用換土墊層處理時,沒有進行換層設計,依據已有的經驗加以處置。要對軟弱地基的危害有深刻的認識,如果只憑經驗武斷地采用砂墊層來加強承載力,而不對墊層寬度和厚度進行精確計算,將帶來極大的安全隱患,而且也會造成一定程度的資源浪費。

(3)民用建筑中柱、梁及基礎的負荷未按規范乘以折減系數。設計人員設計多層民用建筑時,在計算梁、柱和基礎的負荷時,沒有按現行設計規范將荷載乘以折減系數計算其荷載值,因而采用荷載值偏大。

3.2磚混結構房屋中構造柱兼作承重柱用

構造能夠不但提高磚混結構中墻體的抗剪能力,而且構造柱與圈梁聯結在一起,可形成對砌體的有效約束,限制墻體裂縫發生和進一步擴大,維持豎向承載力,對增強結構的抗震性能有著很大作用。在如今房屋結構設計中,構造柱往往被作為承重柱使用,這種作法是極不科學的,將引起以下幾個問題:

(1)如果構造柱作為承重柱,將提前受力,導致構造柱對砌體的拉結和約束作用降低,而且在遭遇地震作用時,應力將集中在構造柱位置,并使之首先遭到破壞,在這種情形下,構造柱不但起不到其應有的承力作用,而且會適得其反成為房屋結構中的脆弱部位。

(2)構造柱多數在地圈梁中生根,較少另設基礎的,構造柱兼作承重柱使用后,柱底基礎的抗沖切、抗彎部及局部承壓強度就超過了原設計的負荷。一旦柱底基礎發生沖切或局部承壓破壞,便會出現裂縫。因此,重大梁下的柱子應按承重柱要求設計,在梁上荷載和跨度都比較小的情況下,構造柱也可布置于梁下,在驗算下墻體的局部承壓和抗彎強度時,不計算構造柱作用。經過驗算滿足,方可在梁下布置構造柱。

3.3承重柱截面高度設計過小

在六度抗震設防區,有的結構設計人員存在誤區,認為六度設防就是不設防,為受力分析方便,故意把柱子的截面高度設計得過小,使梁柱的線剛度比加大。把梁簡化為鉸支梁,柱按軸心受壓計算。這種做法降低了結構受力分析的難度,但也給房屋結構帶來了隱患。沒有考慮到梁柱間的剛結作用,即忽略了柱對梁的約束彎矩,再因為柱截面的配筋都較小,在結構受力時,因為柱頂抗彎強度的不足,將導致柱子在梁底附近將會出現一條或多條水平裂縫,形成塑性餃。在正常使用情況下,柱子就帶餃工作。這將對房屋的耐久性產生不利影響,勢必引起用戶的恐懼心理。這樣的結構抗震性差,一旦遭遇地震,倒塌的可能性極大,這顯然不符合現行抗震規范中“強柱弱梁”的設計原則。

3.4在框架結構設計中,注重橫向框架的設計忽視縱向框架設計

根據現行建筑抗震設計規范要求,水平地震作用應按兩個主軸方向分別計算,各方向的抗側力構件承擔來自該各方向的地震作用,可大大增強抗效果。因此,在框架結構設計中,縱向框架與橫向框架同等重要。如果把縱向框梁按普通連續梁進行設計,那么梁柱的節點和框架中的縱筋、箍筋的配置均無法滿足框架梁、柱的構造要求。由于對地震的縱向作用欠缺考慮,在實際設計中經常出現梁的支座負筋,跨中縱筋及箍筋的配置均不滿足要求的現象。

另外,還有懸挑梁的截面高度選用過小,連續梁按單梁進行設等問題。

4.總結語

結構設計是一項全面系統復雜的綜合性勞動,結構設計人員要具備扎實的理論知識功底,思維上能靈活創新,態度上認真負責。當前,尤其要加強對房屋建筑結構設計中常見問題的認識與研究,提高業務修養,以不斷提升自身的結構設計水平,結合實際勇于創新,設計出比現階段的其它建筑具有更高的水準、更合理和更經濟的結構形式。

參考文獻:

第5篇:房屋結構設計規范范文

【關鍵詞】房屋結構;優化設計;方案;應用;

[abstract] the rapid development of the economy in our country, urban and rural construction is also developing rapidly, building structure then are constantly updated and perfect. The housing structure design in the modern building homes of the project, it is a tedious and important as a job, reasonable and effective housing structure design not only can use building resources to reduce cost and improve the safety of the building cost coefficient, and makes a new technology better service in socialist construction. This article in view of the implementation of the necessity of structure optimization design technology are discussed, and analyses the application in building structure.

【 keywords 】 housing structure; Optimization design; Project; Application;

中圖分類號:TU318文獻標識碼: A 文章編號:

1、房屋結構設計的優化方法的現實價值及應用

1.1 傳統的房屋結構設計無法適應現代建筑設計的經濟性、合理性

房屋結構的設計不僅要保證房屋建筑的長期使用質量,而且在此基礎上應盡量的降低房屋結構的成本,同時還要提高房屋結構設計的合理性和可靠性。傳統的設計無法滿足房屋結構設計中的合理性及經濟性,而合理利用現代優化設計理念不但可以滿足造型美觀和安全性的有關規定,而且使建筑材料更為合理的利用,更為經濟劃算,房屋工程造價將大大的降低。與此同時,優化結構設計理論是否能合理運用將對房屋的整天建設方案產生巨大地影響。優化理論的合理運用是使房屋設計“經濟、安全和適用”的最佳途徑。

1.2 房屋結構優化設計方案的運用

結構設計優化方法應用于實踐之中,是目前一個比較廣泛的課題,利用結構優化的方法在不改變適用性能的前提下達到降低工程造價的目的。結構設計優化設計應用于房屋的整體設計、前期設計,舊房改造,抗震設計等設計的各分部環節,發揮著巨大的效益。房屋結構設計追求適用、安全、經濟、美觀和便于施工5種效果,這就需要應用到建筑結構設計優化方法,來提高有限空間、有限資源的最大化效果發揮,實現經濟化、實用性和適用性的良好目標。由于結構優化的房屋建筑對象不同,其優化的細節不同,結構設計包含了很多內容,計者或者工程師應該在達到使用要求和設計規范的前提下,然后結合工程的實際情況,綜合考慮其經濟效益后再對房屋的設計工作進行相應的結構設計優化。

2、具體的設計優化方案

2.1 房屋結構的抗震性設計

2.1.1房屋結構抗震等級設計

在工程圖紙設計的過程中,房屋結構按其抗震設防分類,房屋的抗震等級可以根據房屋高度、烈度和結構類型按照國家《抗震規范》附表確定。

2.1.2地震震力振型組合數據

地震震力的振型組合數據對高層的建筑應當不考慮耦聯扭轉進行計算;當房屋振型數大于3 的時后,應該取 3的整數倍進行計算,但是該數據不可大于建筑物的層數;當房屋的層數小于等于2時,振型數則可以取房屋層數。對于那些不規則房屋的結構,應當考慮扭耦聯轉,對于高層的房屋建筑來說,振型數應當取大于等于9 的數;房屋結構的層數多或者房屋結構的剛度突變系數較大的話,其振型數則應該多取,例如房屋結構中含有多塔結構、頂部有小塔樓、轉換層等,其振型數應盡量取大于等于12的數,例如房屋結構中含有多塔結構、頂部有小塔樓、轉換層等,其振型數應盡量取大于等于12的數2.2 房屋結構的周期性折減系數房屋的框架結構、頂蓋等結構設計中,因為填充墻體的存在使得其結構實際表現的剛度會大于設計計算的剛度,計算的周期也會大于實際的周期,所以,當算出結構的剪力偏小時,會使房屋某些結構不太安全,因而應該對結構的房屋結構的計算周期適當進行折減,這樣會達到很好的效果,但是對于房屋的框架結構來說,計算周期不宜折減或者將折減系數取小。對于框架結構來說,采取砌填充墻,計算周期的折減系數可取大約0.6~0.7之間;砌體的填充墻采取輕質砌塊或墻體較少時,可取0.7~0.8之間;完全采取輕質性的墻體板時,則可以取到0.9。除非無墻的純框架,否則計算周期盡量適當折減。

2.3 框架梁、柱箍筋間距

房屋柱箍筋、框架梁等的加密區最大箍筋和最小箍筋的直徑間距要符合國家規定。依據這些規定,房屋工程上習慣取柱箍筋和梁的加密區的最大間距100mm 左右,而非加密區的箍筋的最大間距約為200mm左右。計算程序的總信息通常也在柱箍筋、內定梁加密區間距100mm

左右,以此為計算的依據算出加密區的箍筋面積,設計人員要依據規范最終確定肢數和箍筋的直徑。但在程序內定條件下,當房屋框架梁跨中部有較大其他荷載或者有次梁存在而又僅有兩肢箍筋的情況下,其非加密區的箍筋間距應該采取200mm 左右,以使房屋梁非加密區配箍充足,所以建議內定的梁箍筋改為梁的非加密區取200mm。其既可保證梁箍筋加密區(箍筋間距100mm) 的抗剪切能力,同時又適當增加了梁非加密區抗剪承載能力,使梁的強抗剪性能更充分的體現出來。

2.4 地下室層數的輸入處理

多層性的房屋框架結構房屋一般都設置了地下室結構。由于隔墻較少,所以常采用板筏基礎。設計計算時應將上部結構和地下室層數結合在一起考慮,并于圖紙中按實際地下室層數計算。這樣,計算的基礎底板和地基的縱向荷載可以一次設計完成。同時,通過對側層移剛度性系數的比較分析,可以正確地調整和判斷房屋的相應嵌固位置,并適當采取加固構造措施,以保證樓板的最小配筋率和必要厚度;然而當房屋結構表現縱向不規則時,要著重驗算最薄弱層。

3、結構優化設計理論在房屋結構設計中的合理性評估

3.1優化理念要和房屋結構設計要面對同樣的建筑設計方案

同一建筑的設計方案可以有很多種不同的結構設計與布置,即使在相同的荷載情況下如果確定了房屋的結構布置,也會存在很多不同類型的分析方案。在分析過程中對于設計的一些數值的取值也是在不斷發生變化的。房屋建筑物的細部處理也是不盡相同的,對于這些問題是靠計算機優化設計無法完全解決的,必須要設計人員親自對各項設計以及數據取值作出合理性的評估。而判斷評估也只能是在結構優化設計的通常規律指導下完成,更有效的方法是依據據工程設計施工經驗有目的有創建地進行判斷。所以,概念優化設計是設計師對多種的備選方案的選擇以及對單一方案完美化的過程,其存在于設計師對多種備選方案進行選擇的過程中。

3.2 運用概念優化設計處理實際房屋設計問題

運用概念優化設計處理的問題是多種多樣的。但是,可以肯定的說,通過概念優化設計房屋結構是能在各種各樣可能出現的環境情況作用下使房屋破壞程度最小或者不受到破壞。所以,研究分析如何應對房屋可能遭受到的多種不確定因素是檢測設計合理性的重要途徑。地震作為最難預測,破壞性最大的事件是考慮建筑優化設計的重要因素之一。所以就要考證當前設計對地震等突發事件的抵抗性和合理性。剛度的對稱均勻是降低地震破壞性的重要手段之一;延展性的設計是能有效防止房屋結構的脆性破壞的最佳選擇等等。這些常用的抗震設計思想在整個房屋優化設計過程中都應該引起足夠的重視,并用于理論上檢測房屋設計是否合理。故而,建筑設計過程中就應該未雨綢繆,從計算及構造等各個方面都要采取一些有助于提高抗震能力的措施,不利于抗震的作法則應盡量避免。剛度均勻、對稱是減小地震在結構中產生不利影響的重要手段;延性設計則能有效地防止結構在地震作用下發生脆性破壞;多道設防思想能使建筑在特大地震作用下次要的構件先破壞,消耗一部分地震能量。這些抗震設防思想在整個設計過程中都應該作為概念設計的重要指導思想。

結語

傳統的結構設計已無法滿足現代建設的需要,優化結構設計技術是適應當前房屋建設的必然選擇,在現代房屋建設中實行優化結構設計,不僅滿足了房屋建設外觀美觀的基本要求,而且設計人員以“經濟、適用、合理”為設計原則,大大降低了房屋建筑中的造價成本,取得了較大的經濟效益,廣泛應用于我國房屋結構設計中。

參考文獻:

[1][1]張炳華.土建結構優化設計[M].上海:同濟大學出版社,2008:34-36.

[2]饒遠文.結構設計優化技術及其在房屋結構設計中的應用[J].價值工程.2010(9).

第6篇:房屋結構設計規范范文

【關鍵詞】建筑結構;設計安全度

社會的不斷發展讓城市中的樓層不斷加高,各種各樣的安全隱患也隨然而現。我們每天都要面臨著許許多多的安全隱患,也每天都能發現無數的事故發生。安全意識早已是我們共同的追求目標。

1 當前的建筑物安全事故,與結構安全度無關

上個世紀的房屋結構設計方法與現代房屋設計方法是何其的相似,那時候所用的混凝土強度很低,只有110~140號,比現在的C15還低。那個年代的施工手段是何等的落后,混凝土用體積配合比,人工攪拌,沒有振搗器……而當時施工發生安全事故的較少。有一些建筑物使用至今近50年,因此可以說,現在的安全事故,與結構設計安全度是沒有連帶關系的。只要施工質量保證,設計不出錯誤,安全程度已能滿足要求。所以不必作出全面的變更,個別地方有不夠的,則可作局部修補。規范對安全度的要求只是最低值,設計人員完全可以根據不同的工程對象,必要時采用高于規范規定的數值。

2 倡導節約設計

由于我國是發展中國家,因此在經濟水平和一些物質水平都低于發達國家。但是,目前我國規范中構造的要求并非都不國外的地,有的已經查過國外市場。現在對建筑結構設計安全度進行討論,應注意不要引起誤導,千萬不要誤解提高建筑結構安全度建筑物就安全了,造成不必要的浪費。有人認為現行規范安全度與國際相比雖然偏低,但使用十年來已成功建成約100億平方米的建筑物,實踐已經證明,現行規范安全度是可以接受的,這是重要的經驗,不能輕易放棄。但考慮到客觀形勢變化,國家經濟實力增強和住宅制度改革現狀,可以將現行設計可靠度水平適當提高一點,這樣投入不大,卻對國家總體和長遠利益有利。

3 對房屋建筑結構基礎設計的評述及建議

房屋建筑基礎的設計安全是居民心中的一根刺,它時刻的關系著居民的安危。這種安全在設計當中的體現最為嚴密。有時候,一分一毫的差距就會產生無法預料的結果。在房屋結構設計當中要力求精確,不能忽略掉一分一毫的差距,這些設計當中出現的安全問題是后面不會輕易發現的問題,可以說是那種沒法補救的問題。目前可行的方法考慮地基、基礎、上部結構的相互作用。然而這種考慮上部結構與地基基礎共同作用的分析方法也不是完美無缺的。它同樣需要采用種種假定,也不能避免各種地基模型的固有誤差,并且上部結構的剛度形成存在滯后,因為上部結構的剛度在建造過程中是逐層形成的,在考慮上部結構邊界剛度對基礎的影響時,這一滯后過程能否被真實模擬也會對分析結果的準確性產生影響。

4 國現行規范中的構造規定,并非都比別國低

在上個世紀六十代初,混凝土規范剛頒發時,對當時工程事故頻繁狀況,不少專家曾提出增大安全度,但限于當時政治形勢和經濟狀況而未能實現。現在條件變了,安全度應該提高。現行我國規范規定的是最低用鋼量,設計者一般根據結構重要性,予以適當提高,所以下能以此來判定我們在工程中的材料用量,更不能以我們的最低值來與人家比。我國規范規定的柱子最小含鋼量力0.4%,是不考慮抗地震時的數量,我們大多數城市設計時都考慮抗震,高層建筑更是都要考慮,這時柱子的最小含鋼量就是0.5%~1.0%。而且設計單位在設計高層建筑的柱子時,用鋼量常比規范要求的還大,因此與國外相比,實際用鋼量并不太小。

我們有些構造要求,已與國外持平,如剪力墻的最小配筋率為0.25%,與美國相同。至于墻的暗柱配筋量,在許多方面已是世界領先。我國規范對于梁受壓鋼筋的配筋率,有明確規定。且數值與美國基本相等,并非“無此規定”。至于受拉鋼筋的最小配筋率,有設計經驗的人都知道,在一般梁板構件中,此值并不起作用,有影響的是在類似基礎厚板一類構件中。這種構件中,我國規范與國外規范相比,在某些情況下配筋更多。

連接形式與規范選擇

5 凝土柱與鋼梁大多都采用鉸接連接

這樣子有助于在施工過程中和施工之后工程的耐久性能。建筑工程壽命的長短也是從此體現出來的。這類結構已經超出門規的使用范圍,結構類型應選擇“單層鋼結構”,如果為抗震地區且選擇了地震作用計算,程序會自動按照抗震規范第九章關于單層鋼結構的規定進行控制;混凝土柱應按混凝土結構設計規范進行設計,滿足混凝土結構設計規范相應要求,鋼梁應滿足鋼結構設計規范相關要求,當采用工形變截面梁時,建議梁構件承載力的校核采用按門式剛架規程進行校核,以考慮軸力的影響與變截面梁的穩定計算,但局部穩定應滿足鋼結構設計規范、抗震規范的要求;撓度控制,考慮到所采用的輕型屋面體系對鋼梁撓度不是非常敏感,在有經驗的情況下可較鋼結構設計規范的撓度控制指標(L/400)適當放寬。

6 范要根據國家政策而定

一個國家的規范,是不容置疑的,它不止是技術性上的規范,還要有根據性強的政策性,只有在這強硬有力的政策之下,才能夠嚴謹設計規范,憑空的規范是沒有任何意義的。許多方面,是一個國家經濟條件的直接反映。因此,我國規范的材料用量,當然應該比發達國家低,也即安全度應該低一些。這方面我們完全可以理直氣壯地說,我們過去的設計標準,是符合我國國情的,是安全的。當然某些局部有不足,要不斷修改。國外的規范也不是十全十美,也在不斷的修改。我們過去的結構成功地經受了幾十年的考驗,那就是說,我們的規范,基本是正確的,安全度基本是能滿足要求的。

7 容忽視設計中的浪費現象

設計浪費不同于其他方面的浪費,在日常生活中浪費現象隨處可見是我們能夠發覺到的一種浪費行為。但是當前建筑結構設計存在的問題中,它有一個方面不容忽視,那就是設計中的浪費現象。我們有不少鋼筋混凝土高層建筑的用鋼量,已超過國外同等高度鋼結構的用鋼量,其不合理可見一斑!現在這種關于建筑結構設計安全度的討論是正常的,但我擔心會不會引起誤導,使一些設計人員誤以為按我國規范進行設計會造成不安全,以致盲目加大構件截面,增加用鋼量,造成不必要的浪費。這種可能性是不能不防的。

第7篇:房屋結構設計規范范文

【關鍵詞】建筑結構設計;結構設計方法;優化方法;優化方法運用

結構設計優化方法的理論及意義

在從事工程項目和結構的設計時,除了要考慮設計對象的基本使用功能及安全可靠性外,還應該考慮到把它設計對象設計得盡可能完美。這就是工程和結構的最優化問題。用科學的語言來描述就是:利用確定的數學方法,在所有可能的設計方案的集合中,搜索到能夠滿足預定目標的、最令人滿意的方案。結構設計優化方法從建筑理論上分析,具體體現在房屋工程分部結構的優化設計和房屋工程結構總體的優化設計兩方面。后者的優化設計包括: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。穿插其中的,還包含選型、布置、受力分析、造價分析等項目,在實施過程中,還應該按照一切從實際出發的原則,結合具體工程的實際情況,圍繞房屋建筑的綜合經濟效益的目標進行結構優化設計。

建筑結構設計優化技術在房屋結構設計中的應用,可以達到“物美價廉”的效果,不但實現了房屋的美觀、實用,而且在節省造價方面也有突出的效果。每一個建筑商都希望,在滿足建筑結構長遠效益的前提下,最大程度地減少建筑結構的近期投資,同時保證建筑物結構的可靠度和科學合理性。如此,才能實現可持續發展,實現更多、更大的市場收益。與傳統房屋結構設計相比,采用設計優化方法則可以使建筑工程造價降低6%~35%。優化方法的技術性實現,可以最合理的利用材料的性能,使建筑結構內部各單元得到最好的協調,并具有建筑規范所規定的安全度。同時,它還可為建筑整體性方案設計進行合理的決策,優化技術是實現建筑設計的“適用、經濟和安全”目標的有效途徑。

二、房屋建筑結構設計的基本方法介紹

1.結構平面圖

在繪制結構平面布置圖時,是否要輸入結構軟件進行建模呢?當建筑地處抗震設防烈度為6度區時,根據建筑抗震設計規范,是可以不用進行截面抗震驗算的,但必須符合有關的抗震措施要求。因此對于砌體結構來說可以不用在軟件中建模,直接設計即可,但設計中需要注意受壓和局部受壓的問題。當然,如果時間允許的情況下還是輸入建模較好,有一個便利就是可以利用軟件來進行荷載導算何樂而不為呢?需要注意的是,當建筑地處抗震設防烈度為7度及以上時是必須要輸入軟件建模計算的。

屋頂(面)結構圖

當建筑是坡屋面時,結構的處理方式有梁板式及折板式兩種。梁板式適用于建筑平面不規整,板跨度較大,屋面坡度及屋脊線轉折復雜的坡屋面。折板式適用于相反的條件。兩種形式的板均為偏心受拉構件。板配筋時應有部分或全部的板負筋拉通以抵抗拉力。板厚基于構造需要一般不宜小于120厚。此外梁板的折角處鋼筋的布置應有大樣示意圖。至于坡屋面板的平面畫法,通常使用剖面示意圖加大樣詳圖的表示方法,這樣更便于施工人員正確理解圖紙。正確繪圖和設計的關鍵是設計人員真正的心知肚明,結構設計者必須要具備一定的空間概念,正確理解建筑圖紙和意圖。設計的圖紙方能讓施工人員明白。由于屋面的起坡會造成閣樓層的部分墻體超高,要結合門窗頂設置圈梁來降低墻的計算高度。

大樣詳圖

在建筑詳圖的準確無誤的基礎上,大樣詳圖的繪制可在建筑詳圖的基礎上直接繪制,也可在以前做過的詳圖的基礎上來局部改進繪制。這階段需要注意在保持建筑外形的前提下盡量的使結構受力合理和施工方便。在標高和外形尺寸上一定要和建筑專業協調一致。

樓梯

樓梯梯板要注意撓度的控制,梯梁要注意的是梁下凈高要滿足建筑的要求,梯梁的位置盡量使上下樓層的位置統一。局部不合適處可以采用折板樓梯。折板樓梯鋼筋在內折角處要斷開分別錨固防止局部的應力集中。注意梁下的凈空要求,并要注意梯板寬度的問題。首段梯板的基礎應注意基礎的沉降問題,必要時應設梯梁。

基礎

基礎要注意混凝土的標號選擇應符合結構耐久性的要求。(通常情況下可采用C25)基礎的配筋應滿足最小配筋率的要求(施工圖審查中心重點審查部位)。條基交接部位的鋼筋設置應有詳圖或選用標準圖。條基交叉處的基底面積不可重復利用,應注意調整基礎寬度。局部墻體中有局部的較大荷載時也要調整基礎的寬度。基礎圖中的構造柱,當定位不明確時應給予準確定位。

結構優化設計技術在房屋建筑中的應用

結構設計優化技術需參與前期

房屋建筑項目的投資計劃在實際工程中的影響因素非常復雜繁多,前期方案確定的質量好壞會直接影響建筑項目的總投資成本,而就目前普遍存在的前期方案的確立問題就是在前期方案階段結構優化設計技術并不參與其中,相關設計人員在進行房屋建筑結構設計時往往會忽略或不考慮建筑結構的合理性和可行性,這樣的建筑結構設計結果會對結構設計造成直接的影響,在后續的結構設計工作中往往被增加了結構設計的困難度且在建筑項目總投資上增加了一定的成本。想象一下,如果在房屋建筑結構設計方案確定的初期,結構優化設計就能完全地參與其中,那么我們就能從容地針對不同的建筑類別要求,優化選擇合理地結構形式和設計方案,一定可以避免以上情況的發生。

同一建筑結構應設計多種方案布置

如果已經確定了建筑結構設計布置的建筑工程,也有在同種荷載情況下存在不同的分析辦法。在一般的分析過程中,對于設計的參數、設計的材料以及設計試驗承載能力的取值都不是只有一種取值情況。尤其是在處理一些建筑工程細部結構的設計問題時,還須面對計算機無法解決等情況,作為設計工作人員就不得不通過自身的判斷能力根據結構設計規范的規定內容與指導展開設計。因此可以看出,結構設計優化技術主要應用于沒有具體的數值量化的情況中,一般在采用概念設計方法的實際情況是可以通過有效數值作為一種輔和參考性的設計依據,以避免在設計過程中出現較大的誤差或偏差,并利于設計結果能夠達到最佳的效果。

3.優化設計后可承受不同載荷壓力

概念設計能夠處理的實際建筑工程結構設計問題是非常廣泛的,我們所期望的是能夠通過概念設計,房屋建筑工程結構能夠在遭遇各種不同外部荷載作用下不會受到嚴重破壞或能夠將破壞程度降到最低。因此,在分析如何能夠應對建筑工程在一定期間內所有可能遭遇的各宗不確定的破壞因素應該成為概念設計的一項重要內容。尤其是在擬建工程項目地區內的地震活動作用最難以捉摸清楚,且地震的破壞作用通常也非常大,所以在對房屋建筑結構設計工程中必須要了解到擬建工程所在地區內在一定歷史年限內的地震活動等一系列自然災害的發生情況,然后充分考慮到建筑工程結構設計一些有助于提高建筑整體結構抗震能力的措施辦法,而且應主要避免設計不利于抗震效果的結構做法。因此,在房屋建筑工程結構設計工程中必須要在整個設計過程中貫穿一種抗震設防的思想且以概念設計作為重點指導設計。

【參考文獻】

[1]饒遠文.結構設計優化技術及其在房屋結構設計中的應用[J].價值工程.2010年(11)

第8篇:房屋結構設計規范范文

關鍵詞:房屋結構;優化設計;措施

Abstract: With the development of society, the people’s demand for the material and the change of market price makes the building cost rises stage by stage, using structural optimization design method to optimize the design of building structure is the important measure to maximize resources. This paper mainly explores the building structure optimization design related content and structure design optimization technology and its application in structure design.

Key words: building structure; optimization design; measures

中圖分類號:TU3 文獻標識碼:A 文章編號:

在房屋建造的過程中,建筑結構成本的花費占了一個比較大的比例,通過結構設計的優化技術可以很有效的解決建筑成本造價方面的壓力。因此,從事結構設計的工作人員應當充分考慮房屋建造過程中的合理性、經濟性和適用性,從而在滿足建造要求的前提下降低房屋建筑工程的總體造價。

一、房屋結構設計優化技術的現實價值及應用1、房屋結構設計優化技術的現實價值在進行房屋結構設計時,首先要做的便是要滿足房屋結構效益的長遠性。在這樣的基礎上盡量使房屋在投資上降低成本,結構上科學合理。和傳統的房屋結構設計理念相比,現代房屋結構設計優化技術在房屋結構建造中的運用可以有效的降低建筑工程的成本,大概可以保持在10%—30%之間。結構設計優化技術的應用可以將建材的利用率及性能發揮到最大限度,使房屋內部的各個空間構成一個協調的整體,并符合我國相關安全質量的規定。此外,房屋結構設計優化技術的運用還可以對房屋的最初設計提供一定的幫助。因此,優化技術對房屋整體設計的安全性、舒適性、合理性起著相當重要的作用。2、房屋結構設計技術方案及其理論的應用房屋結構設計方案及理論在現實中的應用主要表現在兩個方面:房屋整體工程結構的優化設計和房屋各個組成部分的優化設計。在這其中,房屋各個組成部分的優化設計包括很多方面,比如:相關基礎結構方面的優化設計、相關細節結構方面的優化設計和房屋屋頂方面的優化設計等,對于這些方面的優化設計還包括很多更加細化的設計,如選型、布置、造價等方面。相關的設計工作者應當在滿足房屋建造相關規定的前提下,充分考慮造價方面的因素來進行相關結構設計的優化。

二、房屋建筑結構優化設計的內容

一般,結構設計工作主要依據建筑設計的要求,運用合理的設計理念及方法來確定合適的結構形式、布置和具體的構件設計尺寸。對常見的鋼筋混凝土房屋建筑結構體系進行優化時,可以從結構整體的布局和具體構件兩方面的因素來考慮。影響整體結構布局的因素包括了建筑物的柱網尺寸、體型特征以及抗側力構件的位置等,具體構件的因素主要包括構件的截面、布置、鋼筋強度及配筋構造等。綜合考慮這兩方面因素的影響是必須的,為了達到這一目標,對工程師們提出了更高的要求:即需要結構工程師對結構及構件受力特征有充分的把握,可以根據構件設計規范的深刻理解及合理經驗,采用合理的優化方法來進行有效設計。三、房屋建筑結構優化設計的措施3.1 加強剪力墻的設計

剪力墻設計中的關鍵是連梁的設計。連梁剛度的增大定會使得結構的地震作用也相應增大,這樣連梁和墻肢分配內力也會增大。此時必須要增大構件的配筋量,顯然這一設計結果必將會造成材料的浪費。所以,在住宅結構設計時,優秀的設計師都不會運用大剛度的窗下墻作為連梁,而是將連梁設計成剛度、截面較小的弱連梁。同時,在滿足結構剛度及變形要求的前提下,要從經濟角度與變形、抗力等方面綜合考慮,合理的布置抗側力構件。顯然,剪力墻的數量越多,結構抗側力的剛度越大,相應的結構位移將會減小。但結構地震力也會隨抗側力剛度的增大而加大,對結構的造價控制產生不利影響。所以剪力墻要以周邊均勻、分散、對稱等原則進行合理布置,以規定的水平位移限值為準盡可能的減少剪力墻的數量。

3.2 注重細部優化

(1)在重視整體設計的同時,也應當加強結構局部構件的精細設計。如在現澆板的設計中盡可能的把異形板劃分為矩形板,這樣既可以達到合理受力的目的也避免了拐角裂縫的出現。

(2)隨著計算機技術及結構優化設計理論的結合,基于計算仿真的優化設計思路已經在工程結構的設計中得到了廣泛的應用。通過計算機分析軟件建立優化設計的分析模型,運用高效的計算機優化計算方法,設立結構設計需要達到的目標要求來最終實現結構設計優化的目的。在具體的設計優化過程中,優化設計實際上已由一個工程問題轉變成為了一個數學問題,在大型復雜的結構優化設計中,基于這一思想的結構優化設計方案擁有其他算法無可比擬的優勢。因此,工程設計人員加強基于計算機技術的優化設計分析是非常有必要。3.3 加強設計中建筑結構形式的選用

(1) 加強砌體結構設計

作為承重構件及抗側移構件的磚砌體,它的平面布置比較靈活,但不適合做躍層結構。避免受力較大的突兀結構形式,門窗開洞的寬度最好不要超過 2.1m,縱向墻體數量不應少于三道,這一措施可適當減少構造柱的配筋。

(2) 加強底部框架剪力墻的設計

底部框架剪力墻的結構由于豎向抗側力構件是不連續的,使得設計中受力平衡易出現問題,因此對建筑平面的要求是比較嚴格的。承重墻要盡量放在框架梁上,如果出現了放在次梁上的墻體時要加大該主梁、次梁及框架梁的配筋,加大此處的樓板厚度。戶型設計中盡量讓大房間布置在臨街面,廚房、衛生間等小房間布置在背面,這樣可以方便臨街面柱網的布置等。四、房屋結構設計優化技術在結構設計中的應用1、概念設計優化技術及建筑結構設計在當代建筑的設計中,概念設計是設計思想展示中的關鍵因素。作為設計人員,最重要的事就是在特定的空間內,利用整體的概念進行總體設計方案的確定。把建筑中構件與結構、結構與結構之間的關系進行一定的處理,想要將概念設計較好的完成,設計人員定要建立在豐富建筑經驗的基礎上。隨著其經驗的增長,作品也將變得越來越完美、新穎。在相同的設計方案中,建筑中的結構組成設計同樣存在很多變化,即便是內部結構設計已經確定的建筑,它的分析方法也存在著很多不同,比如材料、設計參數、負荷等參數的取值就不盡相同。而上述這些問題并不完全可以通過計算機完成,需相關工作人員自己對其進行判斷及處理。這些判斷和處理都需要在按照一般規律的前提下,依據已有的工程經驗得到最終的結果,這一過程就是上面所說的概念設計。2、概念設計處理的實際建筑設計問題勘察設計在工程中有著相當重要的作用,優秀的設計是創建優質工程的前提。優秀的結構工程師都會在每一項工程設計的開始階段,依據經驗及專業設計理論,在腦海中進行一個“優化”的過程。運用概念設計的方法,可以有效、迅速地對結構體系進行構思、選擇,同時,這也是判斷計算機內力分析輸出的數據是否可靠的主要依據。概念設計是結構設計的核心及靈魂,它將會統領結構設計的整個過程,同時也貫穿著設計工程師的知識水平與設計水平。運用結構概念設計從整體上來把握結構的各項性能,這樣才可以對計算分析結果進行科學的判斷及合理的采用,保證工程師在設計中處于主導地位。

【結語】:總之,結構設計在當今房屋的建筑工程中是一項責任比較繁重的項目,其設計水平將直接影響著建筑物的適用性、經濟性和安全性。房屋建筑結構的成本在工程項目中占有很大的比例,優質的結構設計不僅能夠確保房屋使用的安全性,而且還可以減少建設的成本,進而獲取最大的經濟效益。這也就要求結構工程師需在每一個工程項目的設計中均可以做到不懈地追求最優最佳,不斷地探求自然法則,要通過反思和比較,在經驗的累積中不斷提高自己的判斷力及創新力。

參考文獻:

[1]潘亮.房屋結構設計中機構設計優化技術的應用.科技風.2011(12)

第9篇:房屋結構設計規范范文

【關鍵詞】房屋結構設計;問題及對策

前言:作為房屋建筑的設計人員,應根據具體情況作出具體分析,運用已經掌握的專業知識靈活處理實際建筑設計中遇到的各種難題。

一.多層框架結構設計的問題

1.1框架計算簡圖問題

多層框架結構無地下室,獨立基礎埋置較深,周圍有一個-0.05m拉梁的基礎上,需要的基礎梁按1層輸入。根據《抗震規范》第6.1.2條,當在Vlll度地展區的工程框架結構其抗震等級為二級,在設計的時候按3層框架房屋進行計算,首層為3.35m,即若框架建筑嵌固在-0.05m處的基礎拉梁頂面,基礎拉梁斷面與配筋按構造進行設計,其基礎以中心受壓進行計算。如上可見,此計算簡圖并不妥當。原因有:

(1)根據構造設計的拉梁不能平衡柱腳彎矩;

(2)依據《混凝土結構設計規范》(GB50010-2002)第7.3.11條規定,框架結構底柱的高度需要取基礎頂面至首層樓蓋頂面的高度。設計經驗表明,如上的框架結構應該按4層整體分析和計算,也就是需要將基礎拉梁層應按層1輸入,如拉梁上有荷載,需要將荷載同時輸入。所以,剪力的首層層高計算為H1=4-0.8-0.05=3.15m,2層高為3.35m,層3,4層高為3.3m.依據《抗震規范》第6.2.3條,多層建筑框架柱底層柱腳彎矩的設計值需要乘以增大系數1.25。在設計拉梁層的時候后,通常要對底層柱的配筋進行比較是由基礎頂面截面還是由基礎拉梁頂面的截面控制。由于地基土有約束作用,所以計算簡圖時,要在電算程序總信息的輸入中地下室層數應該寫為1,同時復算一次,按兩個計算結果包絡圖進行框架結構底層柱的配筋。

1.2設計規范強制性問題

在我國設計規范具有強制性的,對于設計人員來說,規范即為法律,如不違反規范要求,設計出了問題,設計人很可能不負任何法律責任。我國沒有明文規定設計人員不能采用高于規范設定的安全度水平,缺乏經驗的設計人員有時不善于針對具體工程對象的需求及具體的施工環境條件靈活運用,而是與之相反,有的人就故意鉆規范空子沿著規范允許的最低邊緣行事,從而達到其不良目的同時推卸貴任。

1.3關于甚礎拉梁層的計算問題

若基礎拉梁層沒有樓板,在用TAT,SATWE等電算程序對框架整體計算的時候,其樓板厚度為零,同時對彈性節點進行定義,并通過總剛分析法分析和計算。但是,有時即使樓板的厚度為零,也定義其彈性節點,而沒有通過總剛分析法,在進行程序分析時就自動的根據剛性樓面進行假定計算,與實際不符。

1.4有關基礎拉梁問題

通常情況下,當獨立基礎埋置較淺,或者過去時置雖然深但是采用短柱基礎后,因地基不理想或柱子荷載差別明顯,或者依據抗震的要求,可在兩個主軸方向進行設里和構造基礎拉梁。如果拉梁上有填充墻或樓梯柱等作用傳來的荷載時,這時拉梁截面就應適當加大,計算出的配筋需要與上述構造配筋進行盛加。構造基礎拉梁頂標高一般和基礎高或者短柱頂標高是相同的,此情況下,基礎按偏心受壓基礎進行設計。

若框架底層層高不高或埋置不深的時候,應該將基礎拉梁的設計設計得為更強大.此時,對于拉梁正彎矩鋼筋需要全跨拉通,負彎矩鋼筋需要在1/2跨拉通。拉梁的正負彎矩其鋼筋在框架柱內的錨固和拉梁箍筋的加密及抗震構造的相關要求跟上部框架梁是相同的,此時的拉梁應該設置在基礎頂部,不應該設里在基礎頂面之上,基礎則可按中心受壓設計。

1.5多層框架緒構獨立基礎設計荷載的取值問題

多層框架結構建筑采用比較多的是柱下獨立基礎,多層建筑抗震設計規范指出:若地基主要受力層范圍內沒有軟弱粘土層的時候不超過8層而且高度在25m之下的,通常民用框架建筑或荷載相差小的多層框架廠房不需要對地基及基礎抗震承載力進行驗算,也就是說在Vlll度地展區不少多層的框架建筑可不需要進行地基以及基礎抗震承載力的驗算,這些在進行基礎設計的時候需要注意風荷載具有的影響。所以,在多層框架結構建筑的整體計算與分析過程中需要計入風荷載,不能因為地展區的高層建筑之外的風荷載沒有控制作用而不計入。另外,在對獨立基礎進行設計時,其在基礎頂面上的作用外荷載的柱腳內力設計值,僅需要取彎矩設計值、軸力設計值以及無剪力設計值或者軸力設計值,此兩種情況會導致配筋偏少,進而影響基礎本身及上部結構的安全。

二.多層框架結構設計問題的一些措施

在多層框架結構工程設計中,多數建筑按抗震設防分類屬于丙類建筑,如民用住宅、辦公樓及一般工業建筑等等,其抗震等級可依據烈度及結構類型與建筑的高度按《抗震規范》表6.1.2確定。

2.1棍架梁、柱箍筋間距

在程序默認的前提下,如框架梁的跨中部位有次梁或者有較大的其他的集中荷載作用而又配兩肢箍筋的時候,通常情況下非加密區箍筋間距使用200mm使梁的非加密區配箍不足,所以建議程序內定梁箍筋改成取梁的非加密區間距為200mm。如此,不但能保障梁非加密區的抗剪承載力,還能相應增加梁端箍筋加密區的抗剪能力,梁的強剪性就能充分體現。

若框架內定柱的加密區箍筋間距為100mm的時候,在有的情況下,可能會因非加密區的箍筋間距為200mm導致配箍不足。所以,建議程序內定柱的箍筋間距改為取柱的非加密區的箍筋間距為200mm。此外,在柱、梁箍筋非加密區進行配箍驗算的時候,無需考慮強剪弱有的要求,也就是剪力設計值取加密區終點處,其外側的組合剪力設計值,并且不乘以剪力增大系數。

2.2關于地震力振型組合數問題

關于商層建筑,其振型數為≥9,結構層數多,結構剛度發生突變也較大,振型數應該多取,若結構設計有轉換層,頂部設有小塔樓或者多塔結構等等,其振型≥12,但不應該大于房屋層數的三倍:唯有定義彈性樓板需要通過總剛分析,在必要的時候,振型數才能夠取更多周。《抗震規范》指示,比較合適的振型個數通常取總質量達到90%的振型參與質量的振型數,采用SATWE等電算程序能夠很方便地輸出參與質量的比值。在設計中設計人員對電算程序的應用不太重視,對振型數的選取比較隨意,這就需要改進的。此外,通過耦聯計算出的剪力一般小于非耦聯計算結果,只有結構存在明顯扭轉時方能采用耦聯計算,若有必要應補充非耦聯計算結果。

2.3地下室層數的輸入處理

多層框架結構建筑也設置地下室因為沒有隔斷,所以多采用筏板做基礎。當電算時,需要將地下室層數及上部結構同時輸入,還要在總信息中按實際地下室層數進行填寫。并采取對層側移剛度比進行分析比較,還能夠正確判斷與對房屋的嵌固位置進行調整,同時對抗震構造采取相應措施,保證其樓板應需的厚度以及最小的配筋率等;若結構為豎向不規側時,不但對薄弱層進行驗算,還要對薄弱層的地震剪力進行乘以1.15的增大系數。

三.結束語

隨著我國建筑業的現代化進步和發展多層框架結構設計的要求也越來越高,在設計過程中的問題得到解決與改進,但是新的問題也會不斷出現,但是相信在實踐中一定會得到解決。

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