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混凝土结构设计标准

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混凝土结构设计标准范文第1篇

关键词:混凝土结构设计;承载力;配筋比例

中图分类号: TU318 文献标识码: A 文章编号:

一、混凝土结构设计基本要求

1、遵守设计规范要求 混凝土结构设计师在对建筑结构进行设计过程中,首先,应该做到按国家与地方有关结构设计法规、规程、规范以及设计标准中规定要求执行。尽管目前我国各行业混凝土结构设计规范,在设计理论方面还不是很统一,但是混凝土建筑结构设计通常参考规范有《混凝土结构设计规范》、《高层建筑混凝土结构技术规程》、《建筑结构荷载规范》、《建筑地基基础设计规范》、《建筑抗震设计规范》等等,在结构设计时,结构工程师应遵守这些规范为最基本原则来进行混凝土结构设计。

2、考虑现场施工材料质量 为能够满足混凝土结构功能殊性能要求,再设计时应充分考虑到现场施工材料资料,混凝土结构材料质量与现场所用水泥品种与粗骨料粒径大小有直接关系。因此,设计者还应了解施工工艺,机械设备使用情况,对水泥性能与凝结时间要求等因素,在施工现场决定选用外加剂以及其参入数量都应该了解。

二、常见混凝土结构设计问题以及解决方案

1、在结构计算与分析阶段常见的问题 目前,在混凝土结构计算与分析阶段,如何高效地、准确地对工程进行内力分析,同时按照规范要求进行结构设计与处理,这是决定工程结构设计质量优劣的关键。因此,混凝土结构设计者,应该对这一阶段常见问题,必须清晰认识。 在结构总体设计阶段,经常受到困扰的是对设计结构整体计算软件如何选择的问题。不同软件采用计算数学模型不同,所以不同软件计算最终计算结果也有所不同。虽然结果差别较小,但是对结构设计标准与规范却有很大影响。现在比较流行结构计算软件并不少,SATWE、TBSA、TAT、ETABS、SAP等都有其各自特点。然而,设计师在选择软件时要么只单一考虑设计模型特点,而忽视设计结构类型,要么只考虑结构类型而忽视对结构设计计算软件本身分析,所以导致在结构总体设计计算阶段,设计结构的工程就出现很多问题。 对于结构设计师,应该考虑到一个科学合理计算软件,绝对不仅仅取决于软件系统本身优越与否,还应该分析这种计算软件是否与设计结构类型相适应。因此,结构设计工程师必须做到,对各个结构设计计算软件数学模型特点进行分析、对比与系统研究,熟悉结构设计类型,从而进行科学合理选择计算软件。

2、地基与基础设计存在的问题 1)在设计时缺少工程实地勘察报告或者临近建筑勘察报告;对基础设计必须按照“勘察——设计——施工”流程进行,要坚决杜绝缺少地质勘察报告,而进行设计情况。如果地质勘查不够细致、全面、内容模糊情况时,设计单位必须告知建设单位同时要求勘察单位重新勘察或者进行补勘。 2)未考虑地基变形影响;有很多混凝土结构设计都未对处理后地基进行变形验算,而根据有关规定,当结构设计等级为甲或乙级时,应按照地基变形进行设计;当为丙级时,如采取地基处理,应按照《建筑地基基础设计规范》相关规定进行;而对地基处理后情况,必须进行变形验算。 3)下卧层验算中问题 在计算下卧层顶地基承载力时,只能进行深度修正,修正系数应根据土层来决定。当扩散角所取数值满足有关规范中规定时,可直接采用;当不满足时可根据规范附录中,平均应力系数来进行计算。对复合地基来说.选取承载力较高土层来作持力层,而当软弱下卧层时,必须对承载力进行验算;如果是软弱下卧层控制承载力,那么说明持力层需要进行调整。

3、上部混凝土结构设计过程中存在问题 1)框架柱;在设计计算时,切勿忽视角柱,必须要对角柱自行定义。如出现未进行定义,而实际配筋率又满足计算结果,那么在实际施工中就会出现配筋率无法满足最小配筋率问题。作为短柱来说,在一级抗震设计时,沿着短柱全高箍筋间距应小于纵筋直径6倍。框架柱程序可以进行自行判定。这种框架柱不可以进行直接替换,不同强度箍筋应满足不同结果。 2)框架梁:框架梁计算是容易出现实际配筋大于计算结果情况,主要原因有:绘图时只标注支座一侧配筋;当配筋率大于2%时,箍筋并没有随着支座处配筋增加而增大;跨中配筋与支座配筋比例超出正常范围。同时还应注意各抗震等级下,纵筋直径的要求以及穿过中柱及剪力墙的纵筋直径。 3)连梁:在地震作用下,为保证剪力墙不发生剪切破坏,即墙肢与连梁满足“强剪弱弯”的原则降低连梁弯矩设计值,使部分连梁先于墙肢出现弯曲屈服,降低连梁屈服弯矩的同时也降低了连梁的剪压比,可改善连梁的延性性能。一般控制连梁折减系数在0.5~1之间,抗震设防烈度越高,延性要求越高,设防水准要求越高,就可以折减多一些。这样才能够保证连粱在正常使用下不现开裂、屈服等问题。当连梁跨高比不大于2.5时,要注意不要把墙体水平分布筋当做连梁腰筋来计算,否则会出现连梁的腰筋配筋率不满足标准情况。 4)框支剪力墙;在结构设计中应该重点考虑转换层,因为转换层是整个框支剪力墙中比较薄弱楼层结构,在相关计算时,应根据相关规定将其地震剪力乘以增大系数来计算相关参数。框支柱、框支梁的纵筋各项系数都应满足有关规定的要求。

4、混凝土结构设计中其他问题 1)各专业间配合:由于专业分工发展,一个结构设计团队由各个不同领域专业人才构成,整个项目从设计到施工也是由很多不同团队负责,因此,专业间配合问题显得尤为突出。混凝土结构设计与施工组织之间,涉及到结构设计与施工技术之间衔接与配合。配合得好坏直接关系到整个项目的质量,甚至整个设计理念与风格。结构专业设计人员不可只专注于设计,而忽视配合施工工艺技术,否则就会出现很多大的问题。 2)混凝土设计耐久性:混凝土结构功能有三方面内容:适用性、安全性、耐久性,目前,混凝土结构设计在适用性与安全性方面研究较深入,设计方法相对明确,因此,混凝土结构设计在这两方面做得比较好。结构耐久性方面研究还不是很成熟,在实际操作中也存在很多问题。混凝土结构因耐久性不足而失效的现象已经屡见不鲜,为正常使用,必需进行维护,而这样所付出维护费用是非常高昂的。影响混凝土结构耐久性因素主要有内部与外部两个方面。再结构设计时应该区别进行考虑。这真对不同结构功能需要,考虑避免降低结构耐久性的影响因素。这样设计出来的混凝土结构才是最科学,最合理的。

结语 混凝土结构设计本身是个长期、循环、复杂兼具深度和广度的专业。对于企业来说讲究的是效率和效益,因此,目前混凝土结构设计问题产生的主要原因在于设计时间短、设计任务大而重。混凝土结构设计质量密切关系到人民生命财产安全,责任重大。因此,我们必须从根本做起,做好混凝土结构设计,总结设计经验不断改进设计理念,设计时充分考虑各种因素影响,来保证整个工程质量。以上仅仅是笔者的一些浅薄认识,只有不断地学习、对实践经验不断进行总结才能做出较好的作品

参考文献

[1] 周克荣等编著.混凝土结构设计[M].同济大学出版社.2001.8.

[2] 贾慧麟.混凝土结构的耐久性[J].华章,2011(05):47-47.

[3] 王刚.混凝土结构设计探讨[J]才智,2011(25):85-86.

混凝土结构设计标准范文第2篇

关键词:钢筋混凝土;结构设计;优化

前言

简言之,和其他材料相比,钢筋混凝土具有较强的优势,所以在建筑工程中广泛应用。钢筋混凝土的优势不仅体现原材料上,还体现在设计方法、施工技术,制各工艺等方面。综合其优势分析,使得钢筋混凝土在结构建筑材料领域扮演的角色越来越重要。

一、钢筋混凝土建筑结构设计的现状

20世纪后期以后,在建筑工程行业,由于钢材料的不断提高,钢筋混凝土组合结构得到了发展,建筑造型和功能要求日趋多样化,无论是工业建筑还是民用建筑,都在结构设计中遇到乐各种难题。因此作为一个结构设计人员需要在遵循各种规范的条件下大胆灵活的解决这些问题。在实际设计过程中对于各结构设计人员经常遇到的这些问题,每个人的理解不同,就可能对整个设计带来相当大的区别。因此在规范条文中没有具体规定,往往容易被忽视,给工程质量留下巨大的隐患。

二、钢筋混凝土结构设计的优化措施

钢筋混凝土结构设计优化是在保证建筑使用功能和总体效果的前提下,通过结构体系的合理选择、结构布置的科学优化、结构受力的详细计算分析等,使整个钢筋混凝土结构既安全可靠,又经济合理。优化设计后的建筑结构,既满足结构设计规范要求,又使结构各构件之间达到最佳比例关系,以提高结构整体的抗震、抗风、防火等性能。根据笔者的总结归纳,钢筋混凝土结构设计优化可从五个方面来开展。

1.结构计算方法的优化

钢筋混凝土结构计算分析方法是结构设计优化的关键。首先是对结构体系选择的优化,主要是确定经济合理的结构型式、柱网尺寸和剪力墙布置等;其次是对结构构件进行优化,在已确定结构体系和结构布置的前提下,确定经济合理的构件截面尺寸、混凝土强度等级、钢筋强度等级和配筋量。在传统设计中,结构体系的确定和构件截面尺寸是凭经验假定的,然后进行分析计算,校核是否满足规范要求,是一种被动的设计方法。优化设计也需要先进行假设,但假设目的不一样,所采用的分析方法也不同,优化设计在初始假设后,需按一定的方法通过多次分析和调整,从而获得最优的设计方案。在传统设计中,构件尺寸一般先按经验确定,然后进行强度验算。在优化设计时,应对不同构件布置方式和不同截面尺寸进行配筋计算,并作经济比较,以确定最优构件布置方式和截面尺寸。如抗震等级为三级的较大跨度的梁,支座配筋较大且采用大直径钢筋时,梁面通长钢筋可采用小直径通长钢筋如2根12,与支座钢筋搭接或焊接,以减少钢筋量节约成本。

2.结构设计规范的理解

钢筋混凝土结构优化设计须深入地掌握相关结构设计规范,理解规范实质,并注意规范的适用范围和规范使用的配套性。按《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008)、《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011)进行桩基设计时,必须注意所采用规范与参数取值的匹配性。在计算桩数时,荷载效应采用标准组合,对应的抗力采用单桩承载力特征值;在确定承台高度及配筋,验算材料强度时,荷载效应取基本组合,采用相应的分项系数,对应的抗力计算采用材料强度设计值。抗震墙分加强部位和非加强部位,边缘构件分约束边缘构件和构造边缘构件,这两种边缘构件的配筋相差很大,应分别按不同的构造要求进行配筋。设计优化前必须透彻地理解概念,勿盲目提高标准,以免造成设计浪费。

3.设计参数取值的优化

为取得良好的优化效果,在设计参数取值上要进行优化。对毛坯房,要根据各地具体情况和房屋设计标准,合理考虑各功能空间的二次装修荷载。在计算墙体荷载时,应考虑实际墙体高度、长度和开洞影响,墙体高度的取值应扣除钢筋混凝土梁板的高度,墙体长度的取值应扣除钢筋混凝土墙柱的长度,并应扣除洞口面积。消防车等荷载宜按等效荷载取值。楼面活荷载按实际使用功能合理取值,并按规范规定考虑楼面活荷载的折减。正确取用抗震设防烈度、场地类别,合理确定风荷载标准值和风载体型系数,必要时可根据风洞试验确定风载体型系数。根据不同荷载组合和不同计算内容选用荷载分项系数。在进行基础设计时,当上部结构传给基础的荷载为设计值时,应将设计值转换成标准值。

4.高性价比材料的选用

钢筋的选用。在选用钢筋强度等级时,应尽可能采用性价比高的高强度钢筋。对于配筋按强度控制的构件,应优先选用HRB400钢筋。对于按最小配筋率控制配筋的受弯构件,在现版GB50010-2010#混凝土结构设计规范$出台前大家的认知是,当混凝土强度等级大于C30时,采用 HRB400比HPB235 可降低20%用钢量;当混凝土强度等级等于C30时,采用HRB400比HPB235可降低7.5%用钢量;当混凝土强度等级小于C30时,采用HRB400与HPB235的用钢量相同。故对于按最小配筋率控制配筋的受弯构件,当混凝土强度等级大于C30时,应优先采用HRB400钢筋,而当混凝土强度等级小于C30时,宜采用价格较低的 HRB335或HPB235钢筋。现版GB50010-2010《混凝土结构设计规范》在第8.5.1条注解的第二条明确:板内受弯构件(不包括悬臂板)的受拉钢筋,当采用强度等级400MPa、500MPa的钢筋时,其最小配筋百分率允许采用0.15和 45ft/f y中的较大值,比起原规范的0.20和45ft/f y中的较大值,采用HRB400钢筋在采用C30混凝土时的最小配筋率约为0.18,在采用C25混凝土时的最小配筋率约为0.16,远小于采用 HRB235的0.2和45ft/f y中的较大值。由新规范的条文可以看出国家开始提倡采用高强度的钢筋,推广HRB400、HRB500作为主导钢筋。

混凝土的选用。常用强度等级的混凝土强度每提高一级,单价提高5%-18%;混凝土强度对柱及剪力墙轴压比的影响很明显,应优先使用高强度等级的混凝土;对梁来说,混凝土的强度等级对梁的承载力变化不大,应使用低强度等级混凝土;对板来说,虽然提高强度等级对承载力有提高,但强度等级提高后最小配筋率相应增大,楼板开裂的几率也增大,所以板应使用低强度等级的混凝土。

目前设计机构中对混凝土强度等级确定有一种认识:墙柱与梁板强度等级相差在两级以内;关于这一条在旧版规范中有,新版规范中已经去掉了,所以当墙柱混凝土强度等级很高时,梁板混凝土强度等级可以不跟随墙柱变化;但是在施工中要采取严格措施:控制梁柱节点区为高强度等级,保证高低强度等级交界区的混凝土密实性。

实际工程中混凝土强度等级的选择应该注意以下几点:①普通的结构梁板一般宜选用C251C30;②剪力墙、柱混凝土强度等级按轴压比控制,宜选用较高强度等级混凝土,并使轴压比尽量接近规定上限,同时又要使绝大部分竖向构件为构造配筋;③高层建筑墙、柱混凝土强度等级应分段选用不同强度等级。

结语

综上可知,建筑工程的结构优化是一个复杂切急需解决的的难题,结构优化带来的经济效益也是巨大的,因此,上文主要研究了钢筋混凝土结构优化设计。

参考文献:

混凝土结构设计标准范文第3篇

关键词:建筑,混凝土结构,抗震设计

0引言

自进入21世纪以来,随着我国社会经济的不断发展和城市化建设的不断加快,我国城市建筑尤其是高层建筑的建设需求量在与日攀升,这同时也使得建筑设计的抗震性能和安全性能越来越受到人们的高度重视。混凝土结构因其本身具有整体性能好、可塑性高以及耐火性好等特点,成为了我国当代建筑行业基础建设当中应用最为广泛,使用频率最高的建筑结构材料,所以,它的安全性能和结构设计的好坏,对于整个建筑结构的抗震性能起到了直接性的影响。因此,相关建筑设计工作者一定要充分地认识到混凝土结构建筑抗震结构设计的重要性,并且积极采取科学有效地设计理念和方法,来合理的设计与提升混凝土结构建筑的抗震性能,从而科学地提升建筑设计的安全性和稳定性。

1混凝土结构建筑抗震设计中存在的问题

1.1前期准备工作不完善

不论是对于建筑设计而言,还是施工而言,前期的准备工作都是必不可少的,前期准备工作中所包含的相关设计资料收集、施工规范整理、施工材料购买与审核以及设计方案的审核等内容,都对整个混凝土结构建筑的抗震设计起到了非常关键的影响,因此,对于混凝土结构的建筑抗震性能设计来说,前期准备工作的完善与否至关重要。然而,据相关调查部门统计,在我国每年的混凝土结构建筑的抗震性能审核当中,很多混凝土结构建筑的抗震能力不符合国家相关法律法规规定的抗震能力标准,而这其中很大一部分原因就来自于一些建筑设计公司对于设计之初的前期准备工作做的不怎么完善所引起的。比如说,以混凝土结构建筑抗震性能设计前期的现场勘查测量工作为例,由于每一个地方的实际地理情况、地形地貌、自然环境、土壤条件以及水文条件等都是不相同的,但是一些建筑设计人员在对其进行实地考察、勘探测量的时候,没有及时的采用变通的测量方法,对于不同地形地貌的施工场地,采用同一套测量标准来进行实地测量,进而导致一些特殊的细节数据没有被测量勘察到,而后来的建筑设计师在进行混凝土结构建筑的抗震设计时,也没有能够及时得到所有的真实信息,不能够全面的、透彻的了解施工场地的实际条件与情况,最终导致设计出来的混凝土建筑结构抗震性能无法达到实际的标准要求,因此,施工前期的准备工作至关重要。

1.2防震结构设计不规范

防震结构设计是现代混凝土结构建筑的抗震性能设计当中,最为关键也是最为有效地设计实现方法,它其中包括了抗震层、防震缝以及抗震支座三大主要防震结构的设计,这三大抗震结构对于整个混凝土结构的建筑抗震性能起到了关键性的影响,所以至关重要。根据我国相关法律法规规范和标准条文规定,当出现以下三种情况时,抗震层、防震缝以及抗震支座这三大防震结构都必须满足设计规范:第一种,混凝土结构的建筑房屋中平面的所有尺寸大小,都远远超过了我国《钢筋混凝土高层建筑结构设计与施工规程》中的标准规范限度值,并且还没有设计相应的安全强化措施的情况下,混凝土建筑的抗震层、防震缝以及抗震支座的设计就必须都要有。第二种,对应的混凝土结构建筑的各部分不同的功能结构,其刚度和承载压力的负荷能力存在着很大的差距,并且还没有设计相应的安全强化措施的情况下,混凝土建筑的抗震层、防震缝以及抗震支座的设计就必须都要有。第三种,对于一些设计感比较强,上层建筑与下层建筑之间存在着巨大的错层,并且还没有设计相应的安全强化措施的情况下,混凝土建筑的抗震层、防震缝以及抗震支座的设计就必须都要有。然而根据实际的相关调查显示,我国很多混凝土结构建筑的相关防震结构设计都没有达到上述标准,建筑的抗震性能有待考验。

2提升混凝土结构建筑的抗震性能设计的有效措施

2.1完善前期准备工作

设计与施工前期的准备工作对于整个混凝土结构建筑的抗震设计起到了非常关键的影响,因此,对于混凝土结构的建筑抗震性能设计来说,前期准备工作的完善与否至关重要。相关建筑设计工作人员可以从以下几个方面来完善混凝土结构建筑抗震设计的前期准备工作:第一,做好实地的地震灾害数据分析。混凝土结构建筑的抗震性能设计的主要目的就是为了抗震,因此,要想保证设计出来的混凝土建筑结构的抗震性能能够满足实际的需求,相关建筑设计师就必须要了解工程所在地的实际地质灾害情况。地震灾害的数据分析工作包括当地的地质结构属于平原、丘陵还是山地结构,近百年内的地震灾害发生频率是多少,以及是否处于地下断层等情况,这些信息的采集都能够为建筑设计师提供有力的当地地质灾害产生几率和强度大小等信息,从而更好地开展混凝土结构建筑的抗震设计。第二,强化建筑结构的延性设计。延性设计即抗形变能力设计,一般情况下,在地震灾害来临时,强大的地震冲击波会造成地面土壤层波动和碎裂等情况的产生,这种情况下的混凝土建筑会因为地质的变化,而受到很大的形变压力,而要想在这种强大的形变压力下保证建筑的稳定性能,就需要建筑设计师加强对于建筑本身的结构延性设计,强化建筑本身的负载能力和抗压能力。

2.2强化防震结构设计

2.2.1抗震层设计

抗震层是现代混凝土结构建筑抗震设计当中的三大基本结构之一,从设计位置的角度上来说,抗震层设计所在的部位和发挥作用的部位,都在建筑基础的顶部,是整个建筑抗震结构当中,最为基础也是最为关键的抗震结构,它的存在能够起到隔离地震冲击波与建筑体的作用,不让混凝土建筑体直接与地震冲击波相接触,从而最大程度上的减少地震冲击波对于混凝土建筑体的影响,减少地震对于建筑体的损坏,提升混凝土建筑的稳定性和安全性。在实际的设计和施工操作当中,抗震层的设计如下所述:首先,为保证抗震层的设计不影响整个混凝土建筑体设计的功能性和合理性,建筑设计师可以将抗震层设计在地下室的柱顶或者层顶。然后,考虑到抗震层本身的特殊性,也为了为抗震层的施工和后期的维护与修理提供一定的方便性,一般情况下,相关建筑设计师可以在抗震层的顶部和基础面之间,预留80cm的小空间。

2.2.2防震缝设计

防震缝同样也是混凝土建筑结构抗震设计当中的三大基本组成结构之一,它的设计是为了当地震灾害来临时,混凝土结构的建筑在地震冲击的情况下,产生一些变形时,为其形变预留一些适当的形变缝隙,进而将整个建筑体划分为多个不同的空间,减少相互的影响,也就是说,防震缝的存在事实上就是为了给地震作用下建筑体的各部分避免相互挤压冲撞,而预留的伸缩缝。从设计的位置角度上来说,防震缝的设计贯穿了整个混凝土建筑的结构体,整个建筑体的各单元功能区都有其存在的影子,所以,它承担的责任很大,功能性和安全性要求非常的高。在实际的设计和施工当中,防震缝的宽度设计需要依据实际的地质情况和防震设计规范来进行设计,宽度设计过小或者过宽都会影响到其整体的功能性发挥。

2.2.3抗震支座设计

抗震支座的功能是对地震能量的一个缓冲和滑动释放,与上述抗震层和防震缝相比,抗震支座的使用位置多在于混凝土结构建筑体容易受到地震影响比较大的部分,位置和数量根据实际的需求为准来设计。需要注意的一点是,抗震支座的设计与选择应当采取以下几个方面的标准为参考:第一,地震波测试。相关建筑设计工作者可以通过模拟地震波的方式,来测试抗震支座的性能,从而设计出合适的使用位置和使用数量,来满足实际的抗震性能需求。第二,混凝土结构的建筑体本身有一定的设计使用年限,因此,相关建筑设计工作人员在进行抗震支座的选择与设计时,同样也需要考虑到抗震支座的使用年限,一般情况下,根据相关的法律法规和设计标准,建筑体防震支座的使用寿命应当长于混凝土建筑体本身的使用寿命年限。

3结语

混凝土结构作为我国当代建筑行业基础建设当中应用最为广泛,使用频率最高的建筑结构材料,它的结构抗震性能设计的质量对于整个建筑结构的安全性能和稳定性能都有着非常重要的影响,因此,相关建筑设计师一定要充分地认识到混凝土结构建筑抗震结构设计的重要性,并且积极采取科学有效地设计理念和方法,来合理的设计与提升混凝土结构建筑的抗震性能,从而科学地提升建筑设计的安全性和稳定性。

参考文献:

[1]刘超,时超.混凝土结构建筑抗震结构设计分析[J].城市建设理论研究(电子版),2016(6):23.

[2]刘国勇.混凝土结构建筑抗震结构设计分析[J].科技风,2016(9):102.

[3]宋延磊,宋延旭.混凝土结构建筑抗震结构设计分析[J].城市建筑,2015(32):81-82.

混凝土结构设计标准范文第4篇

关键词:绿色房屋;建筑结构;设计分析

中图分类号:TU318文献标识码:A 文章编号:

随着社会对环境问题的高度重视,我国建筑行业要想加快发展,就要严格按照绿色建筑设计基本原则,优化建筑结构选型,降低能源和资源消耗,推进建筑产业及相关产业的发展,进而促进建筑行业的可持续发展。

研究背景

建筑业作为资源与能源消耗量大的产业,其所造成的环境问题也日益突出,能源、资源的枯竭以及环境恶化已经严重威胁到人类的生存与发展。因此,在这个社会背景下,绿色建筑理念应运而生,随着时代的发展和建筑业的发展,绿色建筑理念也不断地渗到实践当中,目前绿色建筑已经成为当下建筑行业的发展趋势。尤其是在当下经济、社会、文化快速发展的情况下,大量高层建筑建设而成,其所消耗的资源对环境所造成的负荷也不是巨大的。为此,我国建筑行业要想可持续发展,就要坚持可持续发展原则,合理运用平衡原理,加强对建筑结构的整体设计,充分体现环境、建筑以及科技的统一发展。

二、设计思路

绿色建筑结构设计除了要满足国家规范设计,还要顺应绿色理念,配合以下特性,具体可以从以下方面入手:

结构选型

从重构件材料来讲,我国建筑房屋结构体系主要分为四个结构体系,即砌体结构、木结构、钢筋混凝土结构和钢结构,以下作具体的说明:

砌体结构,并且包含粘土砖砌体结构,主要指的是砌块结构,不论是从地方标准,还是从绿色建筑标准来讲,相关规章制度中都均对粘土砖制定了禁止使用的条文,同时,这也完全条例我国的耕地保护政策。因此砌体结构主要采用的是矿渣、工业废渣、 砖渣制作而成,既可以节约资源,又可以加强对废物的重新利用,因此,在绿色房屋建筑结构体系设计中,砌体结构是值得倡导的结构体系。

木结构,从绿色建筑结构理念的本质而言,木结构可以说是最为理想的建筑结构,其主要取材直接,且可以循环再生,同时,在建筑施工时,便于安装和拆卸,既节约能源,而且无破坏、无污染,更为重要的是可以该结构的应用能够直正做到与自然和谐。若是从结构设计角度来分析,木结构的抗震性能好,自重轻,可以说是安全性与舒适性的有效结合体。但是从我国国情角度出发,我国人口多,森林覆盖率小,木资源相对缺乏,加上木结构使用局限性高,无法适应密集型的城市发展。

钢筋混凝土结构,在我国的建筑结构体系中,该结构仍旧是作为主导结构,混凝土结构住宅节能率为53.52%,虽然一些专家明确提出其并非绿色建筑结构,这也成为绿色建筑结构设计首要问题。当前建筑结构设计师应该充分考虑如何降低和减少钢筋混凝土结构对环境的影响,提高结构的耐久性,延长结构使用寿命,优化结构体系设计,通过对多种方案对比分析,确保结构设计的合理性,积极探讨绿色建筑结构形式,如当前大跨度预应力、空心楼盖结构等新型结构形式的应用。

钢结构隶属于绿色建筑结构体系。在建筑设计中,钢结构由于抗震性能好、自重轻,尤其是轻钢结构,其主要的结构材料主要采用可重复可再生的材料,不仅对环境污染少,且施工周期短,节能率为56.06%,可以说是一种典型的绿色建筑结构。从未来建筑结构的长远发展状况来看,钢结构体系的应用将成为未来中国绿色建筑的主要结构体系。比如安哥拉安居家园住宅项目采用杭萧钢构钢结构住宅体系,上部15层的纯钢结构住宅,该型住宅建筑面积15953.43m2,方案建材生产总能耗4892.5tec,单位面积能耗为0.109tce/m2,比混凝土结构住宅减少耗能11.9%。

结构构件

建筑产业化发展,使得结构构件的制作和工业化生产成为发展必然,同时,国家和政府也将结构构件工业化生产作为绿色建筑设计标准和评价指标以及绿色建筑的主要内容。目前我国的钢结构仍旧于探索研究阶段,可以却是最适应建筑产业化的结构体系,并且能够满足产结构设计的集约化和社会化供应需求。比如当前预制装配式混凝土结构,不仅节能环保,而且优质高效,在这个背景下,结构工程设计师必须要以结构构件的产业化发展为主导,结合当下的现场装配需要、生产工艺需要,做好结构构件的绿色设计,既要保证各个构件之间良好的连接性,又要保证构件质量和减震性能。

3.结构耐久性

在建筑结构设计中,结构耐久性也是一个非常重要的环节,同时,也是确保正常设计、正常使用、正常施工的的根本条件。为此,结构设计师要在规定的时间内,满足结构的预定功能,延长结构使用周期。在具体的设计中,结构的耐久性主要体现在耐火材料的使用以及防腐材料的应用上,因此,设计师要按照《钢筋混凝土结构设计规范》,综合所有设计要求,全面提升结构的耐久性,具体的耐久性实施方案如图1所示:

图1 实施流程图

三、设计方法

充分利用新型材料

绿色建筑材料系统是满足建筑节能,环保,生态的需要。从本质上,绿色建筑结构体系的设计对于建筑材料的性能要求是相对苛刻的,多数的天然材料均无法满足绿色结构设计要求。因此,一些新型材料应运而生,一些传统的建筑材料也得到新的发展。如轻骨料混凝土、高强度混凝土、纤维混凝土等新型材料,由于他们具有自重轻、高强度、抗拉强度强等特点,被得到了广泛应用,并且取得了良好的应用效果。又比如铝合金、钢材等金属材料的应用了不断向着强度更强、重量更轻、热绝缘性好的方向发展,当前我国建筑结构体系设计中所应用的高强钢筋屈服强度可以达到550MPA以上,并且通过天然材料与新型材料的结合,这些为绿色建筑的发展创造了良好的条件和基础。

2.加强节能技术应用

绿色建筑结构设计,最为主要的目的和任务就是节能。一般而言,建筑结构节能主要体现在两个方面:一是设计生产中的节能,一是使用中的节能。因此,设计师要不断应用一些节能技术,有效地应用到结构设计中,降低建筑能耗,提高建筑性能,比如建筑结构的保温性能,可以采用新的材料、新节能技术以及新的墙体结构,加强热绝缘和控制冷风渗透,同时,考虑到其他部分新技术的应用,积极引进先进要并制造工艺和无污染环境的生产技术,从而全面提升建筑的保温性能,以此来达到绿色建筑结构设计标准和要求。

3.利用可再生绿色能源

目前,在绿色建筑中得到最广泛利用的可再生绿色能源就是太阳能。这与建筑结构体系的绿色设计有着直接的关联。比如在设计时,建筑房屋屋顶部分要吧采用太阳能集热设施部分代替,不仅可以节约投资,而且具有良好的防水隔热作用。因此,在绿色建筑结构设计中,设计师要太阳能与建筑结构设计结合起来,一方面,可以保证设施与建筑房屋设计的一体化,提高建筑整体的美观性,另一方面,可以体现各类住宅的特点,成了独特的建筑景观。

结语:

绿色房屋建筑与传统的建筑不同,最为基本的要求就是投资控制要严格,在确保经济性的情况下,提高建筑的品质,从而有效地满足建筑可持续发展要求。 因此,结构设计师必须要充分利用绿色建筑设计理念,全面渗透到结构构件工业化、结构体系以及结构耐久性等各个方面,同时考虑结构设计的节材、环保、施工安全等因素,进一步优化结构设计,最终通过技术、经济、资源的系统分析,获得最佳的结构设计方案。

参考文献:

[1]赵宏伟.房屋建筑结构设计体系选型及抗震设计探讨[J].山西科技,2012(05)

混凝土结构设计标准范文第5篇

关键词:建筑结构设计;问题;办法

中图分类号:TU3文献标识码: A

1建筑结构设计的类型与基本内容

1.1建筑结构的类型

建筑物中存在各种不一样的运用功用和需求,因而在运用的过程中存在着居多的类型和分类办法,依据建筑物中的有关用处,能够分为工业建筑与民用建筑两种。依据建筑物的层数,能够分为单层、多层、高层和超高层建筑。建筑物依据所运用的结构材料能够分为:木结构、砌体结构、混凝土结构、钢结构和混合结构等。建筑物依据其结构方法,能够分为排架结构、结构结构、剪力墙结构、简体结构和大路结构等。

1.2建筑结构设计的基本内容

1.2.1结构设计的程序

建筑物的设计包含建筑设计、结构设计、给排水设计、暖气通风设计和电气设计等。每一项设计都应环绕设计的四个基本需求,即功用需求、漂亮需求、经济需求和环保需求。建筑结构是建筑物表现其运用功用的根底,结构设计是建筑物设计的重要构成,首要包含以下四个进程:方案设计结构剖析构件设计绘施工图。

1.2.2建筑物结构设计的需求

为确保建筑结构的可靠度达到设计需求,在设计中,有必要遵从以下需求:(1)核算内容:结构构件应进行承载才能极限状况的核算和正常运用极限状况的验算,如直接接受动力荷载的构件应进行疲劳强度验算;(2)结构上多种效果效应一起发生时,应经过结构剖析别离求出每一种效果下的效应后,考虑其也许的最晦气组合;(3)抗震设计:中国的抗震设防烈度为6~90,建筑结构依据地点区域的烈度、结构类型和房屋高度采用不一样的抗震等级。对应不一样的抗震等级,有不一样的核算和结构需求。

2提高建筑结构设计质量的必要性

2.1提高建筑工程的施工质量和效率

建筑工程的施工质量和效率不只受到施工技能、施工材料、施工进展等的影响,同时也受到建筑结构设计质量的影响。假如结构设计不合理,就会致使后续的工程施工中出现不合理的施工表象,然后致使施工单位要返工重建,这样不只会延误施工工期,也浪费了很多施工材料,致使工程施工难以依照方案进展完结。提高建筑结构的设计质量,能够削减后续工程施工中的不合理施工表象,这样就能够有效地推进工程施工的顺利进行,同时也能提高工程施工质量,完成工程建设的经济效益最大化。

2.2建立设计单位良好的市场诺言和形象

跟着市场经济的疾速开展,各行各业的开展都要以市场为导向,以确保习惯市场经济的开展,满意消费者的需求,然后提高本身的市场竞争力,完成经济效益最大化。建筑结构设计是代表设计单位诺言和形象的商品,假如设计不合理,那设计单位就很难为消费者供给满意的商品,也就难以习惯市场经济开展的需求。提高建筑结构设计的质量,不只能够使设计单位为消费者供给满意的商品,非常好地满意市场经济开展的需求,还能够有用提高本身的市场竞争力,建立良好的诺言和形象,以完成本身的可持续开展。

2.3建筑结构设计的准则

剧烈的市场竞争促进设计单位在进行建筑结构设计时需要遵从必定的准则,以确保对市场经济开展的习惯性。建筑结构设计的首要准则有安全、适用、经济、漂亮、施工便当等,优异的建筑结构设计办法通常是这几个方面的归纳。因而,设计单位要采纳有用的办法提高设计人员的专业素质,以建筑结构设计的准则为方针,不断提高建筑结构的设计质量,然后满足市场经济开展的需求。

3建筑结构设计中应留意的问题

3.1混凝土结构设计的不规则问题。由于钢筋混凝土结构具有承载力大、抗震性好、造价低等优点,所以被广泛运用于中国的建筑工程中。混凝土结构关系到建筑物的抗震强度,因而,在建筑结构的实践设计进程中,关于混凝土结构的设计有必要满足抗震需求。近年来,城市中的高层建筑物越来越多,对施工工艺有很高的要求,在施工进程中,对混凝土的利用存在着一定程度的不标准问题,而致使这个问题的原因首要是在设计进程中,关于混凝土的利用没有进行明确的数据标准,有关数据抽象,不置可否,致使在进行混凝土结构设计时无法参阅到不一样高度的实践参数,最终导致建筑混凝土结构设计不规则。

3.2地基与根底设计中应留意的问题。地基与根底设计是建筑结构设计的基础,同时也是建筑结构设计的要点和难点,通常问题都是产生在地基与根底的设计中。遍及存在的地基与根底设计问题首要包含三个方面:首先是有关地基设计方面的数据不是很具体,有关施工地基地质勘探的数据也不详实,地基周边环境的有关数据也不完整,致使地基的设计底子没有实践数据的参阅,质量得不到确保;其次,由于建筑结构设计人员没有对地基土质进行精确、具体地勘测,关于有关数据核算不精确,没有对地基土质的调整采取应对的办法;此外,有些设计人员的技能水平相对不是很高,在进行荷载值的核算时不能精确运用数据而致使产生了严峻的数值核算错误。

3.3建筑砌体结构设计应留意的问题。砌体结构是建筑结构的多见类型之一,砌体结构设计的不一样,需要留意的问题也是不一样的。在混合承重的结构设计中,其首要结构安置方法为底层结构砌体结构,这种结构的特性是经过动力功用相差较大的两种结构安排体系构成的,抗震性较差。在横墙承重的结构设计中,遍及的建筑横向刚度小于建筑的纵向刚度。但是,横墙的抗剪强度决议着建筑的抗震强度,因而,需恰当添加横墙的刚度;在纵墙承重结构设计中,建筑横墙的数量较少,横墙的墙与墙之间的间隔较大,抗震性较差,再加上纵墙的数量过多通常造成很多曲折性破坏。在实践的建筑结构设计中,纵墙承重结构设计的运用不是很遍及,但混合承重的结构设计由于结构安置方法关于施工工艺需求不是很高而被广泛运用。但是,不论运用哪种建筑结构设计,都需留意其间存在的问题。

4提高建筑结构设计水平的对策

依据上述建筑结构设计中应留意的问题,以及致使这些问题产生的因素,提出以下建议,以推进建筑结构设计水平的提高。

4.1提高建筑结构设计人员的技能水平。建筑结构设计是一项全部而体系的作业,需要设计人员有厚实的常识根底,灵敏的设计思维以及仔细谨慎的工作态度,不只要深刻地了解和把握每一个建筑结构设计的原理和要求,还要高度注重建筑结构设计的安全度,精确认识建筑结构设计关于安全性的高度需求。建筑结构设计人员要不断地提高本身的技能水平和处理问题的才能,致力于提高建筑结构设计的设计水平,确保建筑的可靠性和公民生命财产的安全性。

4.2建筑结构设计要严格以国家标准为准则。现在,随着对建筑的结构和功用要求越来越高,建筑结构设计中存在的问题也日益增多,建筑结构设计的安全性也越来越受到国家注重。这些年国家不断出台了很多有关建筑结构设计的标准、规定,明确要求了建筑结构设计的有关注意事项。因而,在建筑结构设计时要严格依照国家的有关明文规定,不断完善设计方案,消除安全隐患,提高建筑质量,关于与国家有关规定相悖的建筑结构设计行为要及时纠正,采纳合理办法解决问题,确保建筑结构设计的可靠性。

结束语

综上所述,建筑结构设计是一项烦琐并且至关重要的作业,考虑到用户业主的安全,作为设计人员有必要做到仔细、到位、严格控制好每个细节。结构设计是个体系、全部的作业,要求深厚的理论常识功底,灵敏立异的思维和严格仔细负责的工作态度。千里之行,始于足下。设计人员要从一个个基本的构件算起,做到知其所以然,深刻理解标准和规程的意义,并密切配合其它专业来进行设计,在作业中应事无巨细,善于反思和总结作业中的经验和教训。

参考文献

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