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住宅结构设计范文精选

住宅结构设计

住宅结构设计范文第1篇

关键词:钢结构住宅;优越性;设计原则;发展

近年来,随着城市建设的发展和高层建筑的增多,我国钢结构发展十分迅速,钢结构住宅作为一种绿色环保建筑,已被建设部列为重点推广项目。特别是在我国大中城市中,人多、土地资源少,而人们对住宅密度、环境绿地等要求越来越高的情况下,较大范围应用钢结构住宅,是我国生产发展到一定阶段的必然产物。

据资料显示:2002年3月,一座高达18层、采用H型钢建造的钢结构住宅楼在安徽省马鞍山市动工建设。它是我国住宅产业从钢筋混凝土跨进钢结构模式的重要标志。上海同时有6幢钢结构高层住宅在建设,最终他们将建到100米、34层,这在国内还是首次。北京住宅也启用了钢结构,位于朝阳区十里堡的晨光家园B区,全部采用H型钢钢梁、钢柱。2002年9月开盘的北京金宸公寓,填补了国内高层住宅钢结构体系建筑的空白,同时也标志着我国住宅的开发和建设已步入了全新的钢结构住宅体系时代。

一、钢结构住宅体系

住房的建筑形式和风格千差万别,但就结构体系(支撑骨架)而言,只有砖混结构,木结构、钢筋混凝土结构和钢结构等几种主要的结构形式。随着国家对环境保护意识的认识不断加深,对木材和粘土已经提出限制、限时使用,现阶段我国住宅建筑的主要结构形式主要以钢筋混凝土框架为主,但该结构施工烦琐、施工垃圾多且结构自重大,进深和开间相对较小,梁、柱粗大,空间利用率较低,这些缺点在一定程度上无法满足条件越来越高的住宅建筑的功能要求。因此,开发坚固耐久,建造迅速,空间布置灵活,易于改建的新型住宅结构体系,成为住宅建筑和结构发展的重要趋势。随着我国钢产量的快速增长及新型建材的发展和应用,符合上述要求的钢结构住宅体系逐步发展起来并引起了广泛的关注。

所谓的钢结构住宅体系就是指由维护墙体、隔断墙体、楼板与主体钢结构共同组成的住宅体系。住宅钢结构是指纯钢结构(钢框架或框架—支撑)体系,介于高层钢结构(钢框架或钢框架—混凝土剪力墙)体系与冷弯薄壁型钢结构(Z、C等轻型钢结构)体系之间的多层钢结构住宅体系。

二、现代钢结构的建筑特点

(一)预工程化程度高,建设成本降低,工期缩短

钢结构建筑模数协调统一标准实现了建筑工业化大规模生产,提高了建筑预工程化,使不同材料、不同形状和不同制造方法的建筑构配件具有一定的通用性和互换性。同时钢结构建筑的预工程化使材料加工和安装一体化,大大降低了建设成本;并且加快了施工速度,使工期能够缩短40%以上,从而加快了房地产开发商的资金周转速度,使建筑能更早投入使用。

(二)建筑与结构的设计与功能一体化,使建筑更富有功能化

在钢结构建筑中,结构成为形象构成的重要因素,结构的形体,构件,节点从很大程度上导致并制约着建筑的形象。建筑与结构的设计与功能只有做到一体化,才能使建筑更富有功能化并创造出技术与艺术融为一体的钢结构建筑。北京2008年奥运会国家体育场投标方案中有许多方案都体现了钢结构建筑的这一特点。例如清华大学建筑设计院设计的可开合式方案,在体育场大屋面的中央设置两个半圆型的玻璃顶面,同时相对旋转、平行滑动完成大屋面的开合;又如中国建设设计研究院场馆方案外观即为建筑的结构,形象完美纯净,功能与结构达到了完美的统一;还有日本朱式会设建筑事务所设计的折叠式方案,屋顶由悬臂的钢架结构支撑,可在30分钟内完成开闭的动作,确保全年比赛及活动不受天气影响。

(三)能够满足超高度和超跨度的要求

钢材组织均匀,接近于各向同性匀质体,强度高,弹性模量亦高。其密度与强度的比值远小于砖石,混凝土,木材,在同样受力情况下钢结构自重小,从而可以做成跨度较大和高度较高的结构以及灵活的结构形体。现在人类已具有建造跨度超过1000米的超大穹顶与高度超过1000米最高至4000米的超高层建筑的能力。并且钢索与膜结构相结合形成索膜结构体系更能满足建筑对跨度的要求,使这在型建筑成为樗性建筑,比如日本东京后园棒球场屋盖是钢索与气承膜组成的索膜结构,面积达28000平方米,英国政府为迎接21世纪而兴建的樗性建筑伦敦千年穹顶大型综合性展览建筑也是索膜结构体系,其穹顶直径达到320m。

(四)原材料可以循环使用,有助于环保和可持续发展

发展钢结构对于资源,能源都非常短缺的我国意义尤为重大,因为中国是世界上最大的砖砌体建筑与混凝土建筑大国。钢材是一种高强度高效能的材料,具有很高的再循环价值,边角料也有价值,不需要制模施工。目前国际上引人瞩目的新型住宅品引入我国,其环保节能的特点主要体现在两个方面:

1、该类型住宅采用全封闭式保温隔热防潮系统,温度变化小,热损失低。不论冬夏,都具有舒适当居住环境。室外零摄氏度时,室内仍可以保持17摄氏度以上;以室外温度达到30摄氏度的情况下,室内温度仅为21摄氏度左右。

2、与砖混结构住宅相比,可节能60%以上,冬夏季空调设备可节约耗电30%以上,结构的废旧利用为100%,与砖混结构比较,同样楼层净高条件下,钢结构维护墙体面积小,节约空调所需能源,减小维护费用。

三、钢结构住宅设计的原则及问题对策

(一)钢结构稳定设计的探讨

稳定性是钢结构的一个突出问题。在各种类型的钢结构中,都会遇到稳定问题。对于这个问题处理不好,将会造成不应有的损失。现代工程史上不乏因失稳而造成的钢结构事故。在我国1988年曾发生13.2×17.99m网架因腹面杆稳定位不足而在施工过程中塌落的事故。因此稳定性钢结构设计中的主要问题,一旦出现钢结构的失稳事故,不但会造成经济严重损失,而且会造成人员的伤亡,所以我们在钢结构设计中一定要把握好稳定设计这一关。目前,钢结构中出现过的失稳事故都是由于设计者的经验不足,对结构及构件的稳定缺少明确概念,造成一般性结构设计中存在稳定设计的薄弱环节。另一方面是由于新型结构的出现,如空间网架,网壳结构等,设计者对其如何设计还没完全的了解。

(二)钢结构建筑设计的原则

针对钢结构建筑稳定问题,在实际设计中,我们必须遵循以下三个原则:

1、结构整体布局必须考虑整个体系以及组成部分的稳定性要求。目前结构大多数是按照平面体系来设计的,如桁架和框架都是如此。为保证这些平面结构不致出平面失稳,需要从结构整体布置来解决,亦即设计必要的支撑构件。这就是说,平面结构构件的出平面稳定计算必须和结构布局相一致。

2、结构计算简图和计算方法所依据的简图相一致,这对框架结构的稳定计算十分重要。目前在设计单层和多层框架结构时,经常不作框架稳定分析而是代之以框架柱的稳定计算。在采用这种方法时,计算框架稳定时用到的柱计算长度系数,自应通过框架整体稳定分析得出,才能使柱稳定计算等效力框架稳定计算。然而,实际框架多种多样,而设计中为了简化计算工作,需要设定一些典型条件。

3、设计结构的细部构造和构件的稳定计算必须相互配合,使二者有一致性。结构计算和构造设计相符合,一直是结构设计中大家都注意的问题。对要求传递弯矩和不传递弯矩的节点连接,应分别赋予它足够的刚度和柔度,对框架节点应尽量减少杆件偏心,这些都是设计者处理构造细部时经常考虑到的。但是,当涉及稳定性能时,构造上时常有不同于强度的要求或特殊考虑。例如,简支梁就抗弯强度来说,对不动铰支座的要求仅仅是阻止位移,同时允许在平面内转动。然而在处理梁整体稳定时上述要求就不够了。支座还需能够阻止梁绕纵轴扭转,同时允许梁在水平平面内转动和梁端截面自由翘曲,以符合稳定分析所采取的边界条件。

(三)钢结构住宅设计中应注意的问题及对策

1、钢结构住宅建筑要以建设计为主导,其他专业紧密互动配合。钢结构住宅建筑除要遵循住宅建筑设计一般原则外、要注重解决:

(1)如何发挥钢结构的优势?梁跨度可增大、开间更灵活、为住户创造更大的空间。但又如何避免钢结构带来的建筑平、立面单调呆板。

(2)要解决钢结构住宅建筑防火、防腐蚀问题。特别是在多雨的地区,防腐、防锈工作处理的好坏直接影响到钢结构住宅的推广。超级秘书网:

2、选择和开发外墙板,是钢结构住宅建筑推广中的关键问题之一。除满足外墙板的各项技术要求外,还要做到墙板原材料因地之宜、工作化生产、运输、安装连接方便。

3、钢结构要做到安全合理、节点构造方便可靠、并为构件制作、运输、吊装创造条件。

结构抗震性能与结构布局规则性有很大关系。结构布局不规则,地震时易损坏,而且除弹性设计外还要作弹塑性层间位移验算。因此应尽量使结构布置符合规则性要求。

住宅钢结构的平面布局应力求规则、对称。住宅钢结构常见的布局不规则,主要是平面不规则。如平面形状不规则,L形等,特别是支撑剪力墙偏置,明显不对称等。若楼层的最大弹性水平位移超过质心水平位移的1.2倍,就属于平面不规则,此时需对支撑剪力墙的配置进行调整。

4、建筑设备与钢结构住宅配合,是住户首先遇到的问题。因此如何采用先进的技术来开发适合于钢结构住宅的各项设备是我们必须要解决的问题。

5、钢结构住宅的造价是房地产开发商最关心的问题。钢结构住宅应定位于中、高档住宅,钢结构住宅建筑是一项系统工程,应从设计、制造、运输、安装、维修和管理等环节着手加强管理和协调,从而达到降低成本,提高综合经济效益的目的。

四、钢结构住宅发展前景

住宅产业化是我国住宅业发展的必由之路,因为这将成为推动我国经济发展新的增长点。钢结构住宅体系易于实现工业化生产,标准化制作,而与之相配套的墙体材料可以采用节能、环保的新型材料,它属绿色环保性建筑,可再生重复利用,符合可持续发展的战略,因此钢结构体系住宅成套技术的研究成果必将大大促进住宅产业化的快速发展,直接影响着我国住宅产业的发展水平和前途。

钢结构建筑的科技含量很高,结构本身往往就是建筑表现,钢结构的表现与工艺不仅是实现形象构思的必要手段,而且对建筑形象的影响极为显著,这就决定了结构构思是形象构思成功与否的关键所在。科学技术的进步,审美观的改变必然使得钢结构建筑不断地去扩展自身的表达语汇而寻求发展。我们所提倡的是:抛开风格要素,从结构理性主义出发,从现代的和传统的从多风格流派中吸取精华,创造出技术和艺术有机融合的钢结构精品建筑。

目前国内的建筑业生产效率较低,尚属劳动密集型产业,而钢结构住宅属于高技术高效率的产业,加快对钢结构住宅的研究,将促进建筑业向技术密集型产业转化,并将带动建材、冶金、信息机械尤其是钢铁企业的发展。

应该看到,我国钢结构住宅正得到大力地发展,但从建筑、结构设计到制作安装,各个环节我们都与国外先进水平有很大的差距。作为设计人员,应在工作中应该脚踏实地的积极创新;专业研究人员则应对钢结构设计理论和设计方法进行深入系统的研究;技术主管要加强对从业人员的技术培训及市场的管理力度。只有这样才能使我国钢结构住宅产业化得到更加健康的发展,成为真正具有国际竞争力的产业。

参考文献

[1]薛发,国内钢结构住宅的墙体发展状况[J].工程建设与设计;2004-09.

[2]蔡玉春;钢结构住宅产业化的现状与进展[J].钢结构.2005-01.

住宅结构设计范文第2篇

关键词:房屋结构;优化设计;应用

1引言

建筑概念设计解决了结构设计中的不稳定因素,提高了建筑的整体价值。研究可能对建筑结构造成破坏的许多因素,发现地震是最难控制的,因为地震发生时,它将对建筑施加很大的力量,并且地震很难准确预测。应采用多种方法来提高高层住宅建筑结构抗震性的能力。

2建筑结构优化设计要点

2.1结构体系与布置优化

(1)按照建筑的总体布局,高度等,在坚持经济性的原则上,选择合理的结构体系。比如,与普通框架相比,异形柱框架的用钢量较大,条件允许的条件下尽量使用前者;与普通剪力墙相比,短肢剪力墙的钢含量较大,条件允许的条件下应尽可能使用后者。(2)在平立面的选择上,应该尽量选择规则性较好的平立面结构方案。避免严重不规则的平面布局,特别是出现凹陷或大孔的平立面结构,尽量不要选择,另外,控制平面的纵横比,合理设缝,使结构刚度的中心无限靠近建筑质心。竖向结构上,避免过大外挑或内收的出现,尽量不要选择有薄弱层、跃层和转换层的结构,最后,控制建筑的侧向刚度,使其沿着建筑高度方向均匀变化。(3)在柱网尺寸的选择上,应选均匀、合理,使得各个结构构件受力合理,减少用钢量。(4)剪力墙优化。在满足设计规范,以及结构验算合理的情况下,尽量减少剪力墙的数量,限制墙肢长度,控制连梁刚度,尽量选择大开间布置。剪力墙的厚度只要能够满足轴压比的要求即可。如果连梁刚度过大,可以在梁中开水平缝,使其变成双梁,或者可以增大跨高比,降低连梁刚度。

2.2材料利用优化

实施结构优化设计的目的,就是为了降低建筑成本,提高企业的经济利益,达到“低成本,高利润”的效果。在建筑结构中,材料作为构成建筑实物的重要部分,在结构优化设计中占据非常重要的地位。所以,设计人员要合理分析结构特性,根据建筑周边的环境,坚持就近取材,选择性能优良的建筑材料。在钢筋混凝土结构中,柱是主要的受压构件,所以,应该选取抗压强度较高的混凝土,减小柱的截面面积,减小建筑自重,增加建筑室内的可利用空间。梁板是主要的受弯构件,所以,在钢筋的选择上应该尽量选择高强度的钢筋,减少钢筋的数量,另外,要协调使用混凝土与钢筋的强度,尽量发挥材料性能。

2.3荷载优化

(1)荷载的输入关系到结构计算是否准确,关系着建筑含钢量以及其他材料的使用等等,所以,在荷载的取值上必须准确,满足设计规范的要求,做到不漏算、错算、多算。按照最新版本的荷载规范来确定荷载的值。对于某些特殊功能建筑物,荷载值应与甲方一起测算。(2)当填充墙有大面积的开口,或者出现门窗,应该扣除该部分的重量。地面,楼面,屋顶,填充墙,隔墙,框架和线条上的静载荷值应根据施工实践和大样本详细计算。

2.4构件配筋设计优化

(1)在施工图设计过程中,钢材含量主要通过部件的精制配筋设计来减少。主要通过钢筋级别的选择与钢筋数量的控制两个方面控制钢筋含量。(2)新三级钢筋的强度比二级钢筋高20%,价格高出约6%,三级钢筋主要用作受力钢筋。在结构抗裂中,由于裂缝的出现与钢筋的等级没有必然的联系,但是与钢筋应力有关,不适合选择高强度的钢筋。构造钢筋的选择与最小配筋(箍)率相关。比如,梁的最小配筋率为max(0.2%,ρmin),当混凝土强度≥C30时,三级钢更经济。当混凝土强度小于C30时,二级钢更经济。(3)在钢筋的使用上,三级钢与二级钢在外型上比较接近,在施工中很容易弄错,为了避免错用、错拿的现象出现,建议直径≥16mm的钢筋采用三级钢,直径为10mm~14mm的钢筋,采用一、二级钢筋。

2.5剪力墙的优化设计

对于墙高与墙厚比不大于8的墙,在设计时可以认为是短肢剪力墙。在设计墙长时,根据规格限制,墙长可以增加50mm,以避免由于短肢墙设计而增加最小配筋率。在设计高层住宅建筑结构时,应根据实际工程烈度区域的差异选择结构墙的间距,可有效节约材料,降低成本。剪力墙必须在结构的两个主要方向上具有协调的刚度。应沿宽度方向增加墙壁数量,沿长度方向增设大洞口,使长边抗侧刚度满足要求。当建筑物层数较多时,为了降低成本,可以沿着楼层高度逐渐降低混凝土强度,它可以充分发挥材料性能,同时有效地避免楼层刚度的突然变化。除了上述方法之外,墙厚逐步减小,减小墙肢也可以达到预定的效果。除了一些特殊要求,剪力墙上的孔的布局通常应上下对齐,排列成列,以避免交错。与柱子一样,高宽比较大的细高墙也是受弯构件,其具有延性的损坏形式。在剪力墙优化设计时,可以通过开孔来缩短墙壁长度,使其成为细高墙。

2.6梁板的优化设计

高层住宅建筑中的梁和板可优化性不高,并且其优化通常在局部优化、组件形式,计算算法和负载类型等方面。由于高层住宅建筑承受相对较小的载荷,上层结构通常使用普通梁和普通板。密肋楼盖通常适用于地下室顶板的结构。它一般分为两种类型,单向和双向密肋楼盖。过去,由于地下室顶板有大量的覆盖土壤,结构顶板通常由单向次梁楼盖代替。不同楼层根据不同的工作条件使用的算法也不同:线弹性法或塑性内力再分布法主要适用于普通单跨和连续跨;考虑塑性内力再分配分析方法一般用于计算住宅建筑中的一些结构构件;另一种方法称为塑性极限分析。对于高层住宅结构中的楼板,线弹性法用于计算项目就可以达到所需的要求,并且楼板通常相对规则,并且荷载不是太大,因此只需根据构造要求选择钢筋。当布置梁时,力传递路径应小于两级,并且跨度通常设定在3.5m~6.5m之间,、梁的高度通常是长度的1/2。作为耗能部件,连梁刚度大,并且可以吸收大部分地震能量。但是,为了避免超筋,不能布置过钢。

3房屋建筑的优化策略

3.1设计完整可靠的优化方案

为了确保整体房屋建筑的优化效果,在优化工作开展之前,必须对要优化的建筑进行全面的检查。优化中涉及的每个参数都清楚地记录,并且基于收集的数据和观察到的缺陷,设计合理的优化方案。优化方案主要针对屋顶设计,围护结构,基础结构三部分实施,以优化目标为指导,合理安排资金投入,研究结构受力情况,完成相关材料和设备的采购。优化方案应该是实际的,安全的,可靠的,高效的,环保的,经济的和以人为本的。在实际优化过程中,非线性结构设计可以通过多个约束和多个可变条件进行优化。在完成整个优化方案的设计后,利用数学软件仿真得到初步优化结果,并根据软件优化结果适当改进优化方案。充分保证优化方案的合理性。

3.2高层住宅结构优化过程中应注意的事项

就目前的高层住宅结构优化而言,大多数建筑工程师在考虑结构设计的优化时并不会充分理解前期的方案,更不会参与预设计划的制定,因此不可能系统地了解整个建筑结构的合理性和缺陷。这使得真正优化工作变得更加困难。结构优化的概念不应在建筑完工后进行,应该在建筑设计的早期阶段需要认真对待。确保优化结果的整体特征,不仅可以减少企业的支出,而且可以更科学,准确地规划整体结构。保证了结构的科学性和合理性。不同建筑物位置所需的优化方案也不同。因此,可以合理地选择各种因素,尤其是内部细节因素进行优化。优秀的结构优化结果可以大大减少人力资源和财务资源的应用,提高企业的整体效率。随着现代企业结构的发展,各种钢结构逐渐应用于工厂建筑的建设,需要专业的理解,以深入了解和学习结构。确保优化结果将使公司在优化后得到改善的经济效益。

3.3建立完整的建筑结构优化系统

目前,中国对住房建设的优化设计缺乏相应的标准和法案,建筑优化设计的历史相对较短。没有太多案例可以参考,导致一些设计团队陷入困境,不仅无法提高企业优化效率,甚至为企业安全生产埋下安全隐患。因此,建立一个建筑结构优化系统是必不可少的。通过验证产业结构中的问题,完善企业管理制度。相应地,在建立结构优化系统后,相关人员也可以得到合理的管理和配置,不同岗位的员工和工作部门有明确的工作目标。工作内容得到了丰富和完善。这对公司的长期稳定健康发展具有重要意义。因此,在企业建筑结构优化工作之前,必须建立完整的建筑结构优化系统,为整个结构优化工作提供指导。

参考文献:

住宅结构设计范文第3篇

关键词:结构设计;建筑设计;问题与措施

随着改革开放程度的不断增加,我国居民的生产生活水平得到了前所未有的改善,居民对新鲜事物的好奇感以及购买能力得到了相应提高。尤其是居民对建筑行业的外观、整体的舒适性以及系统的安全提出了不同程度的要求。房地产以及建筑公司为了解决居民提出的各种问题,分别对建筑造型、外观以及室内外空间灵活性进行了一一改善与提高,同时也导致建筑行业结构不断复杂化,这些改善与优化对建筑公司以及房地产无疑是一场前所未有的考验与挑战。为此,设计师必须保证符合居民生产生活要求,同时保证建筑整体的美观性以及安全性。

1建筑企业结构设计的重要性

为了确保建筑结构整体的稳定性与安全性,相关设计人员以及施工人员必须重视建筑结构整体的设计水平与质量。在项目开展时,需要对其进行相应的分析,如地质条件、水文水利环境以及周边设施等是否满足人们后期使用,这些问题对建筑行业以及房地产后期运营十分重要。为了确保建筑结构整体的稳定性与安全性,相关设计以及施工人员必须依据当地环境采集报告进行相应分析并制定相应的实施方案交由第三方公司对其安全性、稳定性以及整体性进行评估,确保建筑结构的科学性与可行性。在确保建筑工程安全施工的前提下,设计师还应该对建筑整体结构以及方案实施进行系统性优化。相关文件表明,凡是涉及到有关建筑设计内容变更问题,都需要建筑公司提出变更方案并上交至设计公司,待设计公司书面签发、同意授权才可以进行合理变更,坚决杜绝施工方以难以施工作业等理由拒绝执行或进行建筑结构方面变更。同时,相关设计人员在进行建筑结构设计时,必须前往现场进行实地考察,了解相关施工单位的施工过程以及施工过程中存在的难点等。在综合了解之后,对结构进行设计时进行整体考虑,确保施工方可以安全高效的执行。同时,需要提出预算方案,在出现问题时及时进行调整并对其进行改善。为了确保项目质量和相关项目进度,相关人员必须不定时不定期进行督察、检测并制定相关补救方案。

2建筑结构设计的具体内容

2.1建筑结构设计遵循的原则

为了保障建筑工程的施工质量,在推进建筑结构设计工作时,需要遵循一些基础的设计原则,主要可以细分为安全性、适用性和耐久性。安全性是指建筑自身的承受能力,如果在后期的使用过程中,受到了外部因素的影响,可能就会影响建筑结构的稳定性,对居住者的人身安全造成威胁;适用性主要是指在完成建筑工程的设计和施工后,对建筑设计的合理性进行把握。避免建筑出现较大规模的变形和裂缝,保障建筑的后期正常使用;耐久性是指完善相关的维修养护工作,有效延长建筑的使用年限。除此之外,在当前时代下,建筑结构的设计面临更多的挑战,工程设计人员要结合工程施工成本、工程施工难度和用户实际需求,提高建筑结构设计的科学性。

2.2建筑结构的分类

针对不同人群的居住需求,可以对建筑结构进行分类,按照不同的划分标准能够得到不同的分类标准,如果按照工程施工材料进行分类,可以将建筑结构分为混凝土结构、钢结构、混合结构和砌体结构等。按照建筑物结构形式进行细分,可以分为框架结构、排架结构、大路结构和剪力墙结构等。按照建筑物高度进行细分,可以细分为超高层、高层、多层和单层。按照建筑的具体使用用途来看,可以细分为工业建筑和民用建筑。结合当前建筑行业的发展趋势来看,超高层建筑和高层建筑的数量不断增多,建筑施工规模也在不断扩大,建筑结构设计工作面临全新的挑战,建筑设计人员要综合多种因素,采取合理的建筑结构设计方式。

2.3建筑结构设计程序

在当前时代下,为了提升住户的居住体验,建筑结构设计工作的内容趋于多样化发展,涵盖了很多设计工作,譬如,暖气通风设计、建筑设计、电气设计和结构设计。结合当前建筑行业的发展潮流来看,在设计工作中不仅要降低工程建筑成本,同时也要采取绿色环保的设计方式,提高建筑工程设计的效率和质量。

3建筑结构设计行业常见问题

3.1建筑设计中存在的问题

在房屋进行建设之前,必须提前做好地质勘探勘测工作。勘测勘探数据是房屋结构设计中一项重要指标。现阶段,房屋建筑工程的规模越来越大,房屋里面的功能越来越多样化,具有综合性能的房屋不断更新迭代。如果不重视房屋的勘探数据,终将严重影响房屋的质量[1]。部分房屋建筑结构设计中存在设计与现场实际施工环境出现偏差。这种现象出现的主要原因为,在进行建筑结构设计时,相关工作人员并没有进行现场察看,同时,没有得到相关地质勘察数据。部分设计工作人员经常依据开发商或者其他机构提供的资料进行设计,由于很多数据不是十分精准,导致最终的施工方案存在严重的不合理,甚至严重影响房屋本身的结构。

3.2忽略房屋自身结构设计

其中,房屋住宅的设计与施工图纸是房屋住宅结构建设当中重要的指导文件和基本文件。精准的房屋结构设计和施工图纸可以有效保证项目整体结构质量。现阶段,部分房屋住宅机构未能重视结构设计,对房屋住宅结构重要性认识存在严重的偏差,未能及时有效进行现场勘察,盲目的根据感觉与经验进行复制粘贴式的设计,这样房屋建筑设计存在严重的质量安全隐患。同时,部分设计单位在竞争压力巨大的市场环境中,只是看重自身效益,快捷出具房屋结构效果图,未能将房屋建筑结构工程的安全质量进行考虑,最终导致房屋在施工或者交付过程中存在相关问题。

3.3施工图纸不规范

项目工程图纸属于工作人员之间相互交流的共同语言,同时,建筑结构设计图纸是房屋设计施工的重要依据,是工程建设承包商的重要文件。项目施工图纸的精准性可以有效保证房屋住宅本身的质量与安全。部分相关设计部门不太重视图纸本身的设计,图纸在设计过程中存在严重的不规范性、不合理性,如,比例尺紊乱、线性错乱、结构布局不规范。这些现象的存在未能准确表达设计师们最初的设计思想、设计意图,最终导致施工队伍错误理解,导致工程出现严重的问题。

3.4设计人员专业素养低下

相关从业人员的职业道德素养以及职业操守严重影响着建筑结构的质量与安全。部分相关从业人员单纯的依靠自身直觉或者经验进行设计,对相关设计规章制度不明确、不了解,对部分结构设计理解存在严重的错误认识。部分从业人员与结构设计师严重缺乏沟通,出现了许多问题。同时,部分结构设计师由于缺乏经验和设计能力,在设计初期,未能完全考虑建筑物结构本身属性、所处环境等。只是盲目的进行复制粘贴,缺少创新能力,作品古板不具有代表性,设计人员的责任感低下,进而不能保证建筑结构设计的质量,影响了建筑的整体结构效果。

3.5伸缩缝中存在问题

在一些建筑中,设置了一些伸缩缝,伸缩缝问题的解决也是结构设计工作中的关键。结合建筑工程中混凝土施工情况来看,在施工过程中,由于会受到外部温度和湿度的影响,混凝土可能会产生一定程度的收缩,如果无法采取有效的控制措施可能就会引起墙面的变形。但是结合工程建设的实际情况来看,在施工过程中,很难实现对混凝土变化情况的有效把握,伸缩缝出现问题后,可能也会对整个建筑结构的美观性产生负面影响,因此在设计工作中,要将伸缩缝的处理作为建筑施工中的重要任务,采取有效的处理措施。

4解决建筑结构设计中存在问题的有效措施

4.1提前进行现场勘察工作

为了确保房屋建筑整体质量,相关从业人员必须做好现场调研工作。坚持从实际出发,掌握项目地的地质状况、水文水利情况、绿化环境状况。严格依据采集报告进行结构设计,做好整体规划,一定对整体结构进行力学计算,确认建筑结构整体承重等。高效、科学的进行结构设计,提高房屋建筑结构设计的整体性、安全性和稳定性。

4.2房屋建筑结构设计必须严谨

在房屋建筑设计初期,设计机构需要将建筑设计师和结构设计师聚集在一起进行商量讨论。其中建筑设计是施工环节当中的前提与基础,其为结构设计创造了大量条件,因此,需要充分重视建筑当中建筑设计师和结构设计师的意见和建议。因为建筑设计师和结构设计师如同硬币的正面与反面,两者相互依存、相互融合、两者缺一不可,两者只有高密切联系、交流才能确保项目施工按时保质保量完成。房屋住宅建筑的强度、刚度、稳定性以及整体的安全性涉及人们的生产生活安全,因此,在建筑设计师设计完成时必须交由结构设计师进行整体分析及检验,验证其符合国家住建部门的规则。高度重视建筑结构的安全,尊重理解结构设计师,有效吸纳结构设计师的专业性建议和劳动成果,为每一份工作进行负责,为每一位用户负责。

4.3施工图纸严格执行国家标准

工程图纸是房屋住宅建造过程当中最重要的基础,在进行房屋设计时,必须注意图纸设计的规范性与合理性[3]。通过初期的图纸设计,形成了简单的合理的城市规划项目,按时完成图纸施工,提高建筑结构的质量。项目工程设计图纸必须遵循国家的规范与标准,在正确使用标尺、线性类型以及图例等元素时,必须严格执行国家标准。在设计完成时,必须将设计图纸交由第三方部门对其进行科学规范的验证,并运用大数据系统对其进行监测分析。现阶段的建筑施工,多处运用到现代化技术,合理高效的利用现代技术不仅可以提高建设施工效率,而且还可以促进工程的快速推进。项目工程图的设计与应用必须充分考虑当地的自然气候变化,自然环境、水文水利以及周围区域的土壤环境,确保项目具备可实施性及可操作性,为后期的施工提供前期保障。

4.4培养专业型技术人才

结构设计人才是整个建筑结构设计中的关键,承担着大量的结构设计工作,但是结合我国建筑工程行业的实际发展情况来看,缺乏专业型技术人才,设计人员的专业素质和专业技能会对建筑结构设计工作产生重要影响,因此推进专业型人才的培养工作很有必要。有关部门要定期开展人才培训工作,对技术研讨会和人才交流会等多种人才交流方式进行利用,在培训工作中,对专业型技术人才进行进一步考核,结合技术人才的设计水平评定等级,一方面能够促进专业型人才的培养,另一方面也能有效激发广大设计人员的工作积极性,提升建筑结构设计工作的科学性。

4.5严格控制原材料质量

建筑结构设计工作中需要应用到多种工程施工材料,在不同类型的建筑结构设计工作中,需要应用到不同的原材料,因此保障建筑原材料的质量也显得尤为重要。在开展具体施工前,明确工程设计工作中需要应用的工程材料,安排专业的技术人员对原材料进行质量控制,基于工程施工的具体需求,优化工程材料的购入、运输和存储等环节,同时对原材料的利用率进行把握,避免造成施工材料的浪费。为了实现工程成本的有效控制,在施工前就要制定科学的原材料质量控制计划,一方面能够提升工程设计效率,另一方面也能实现对多种施工资源的合理配置。

5结语

综上所述,建筑公司通过对建筑物的施工和出售获得相应的经济效益以及社会效益。为了完成这一目的,建筑企业必须有效提高建筑结构整体的稳定性、安全性以及系统性。因此,在设计初期,必须让相关从业人员认识到建筑结构设计的重要性和合理性,通过不断完善建筑结构设计图纸,提高实际施工效率。与此同时,相关从业人员必须不断地提升自身专业素养和知识储备,这样才可以有效应对各种各样的问题,确保设计方案的科学性和高效性,进而提高建筑结构的安全性,促使国家建筑行业不断做大、做强。

参考文献:

[1]胡洁.房屋建筑结构设计中的常见问题与解决措施探究[J].科技创新与应用,2020,(33):86-87.

[2]安少杰.探析建筑结构设计中的常见问题及解决措施[J].建材与装饰,2018,(44):76-77.

住宅结构设计范文第4篇

1.1结构的规则性

建筑设计应符合抗震概念设计的要求,不应采用严重不规则的设计方案。严重不规则的结构体系,不仅会导致建筑难以具备必要的承载能力、变形能力和刚度,而且由于部分结构或构件的破坏会使整个结构丧失承受风荷载、重力荷载和地震作用的能力。结构的竖向和水平布置应当具有合理的承载力分布和刚度,避免因局部突变和扭转效应而形成薄弱部位。面对这种情况,要对可能出现问题的薄弱部位,采取有效的措施予以加强。建筑的结构体系宜具有多道抗震防线。

1.2规则结构的主要特征

规则结构通常是指建筑体型(平面和立面)规则,结构对称并具有较好的抗扭刚度且平面分布均匀。结构竖向布置均匀,结构的刚度、质量和承载力分布均匀,没有突变。建筑的立面和竖向剖面宜规则,结构的侧向刚度宜均匀变化,竖向抗侧力构件的截面尺寸和材料强度宜自下而上逐渐减小,避免抗侧力结构出现侧向刚度和承载力突变的情况;建筑及其抗侧力结构的平面布置宜对称、规则,并且具有良好的整体性。

1.3规则平面布置需满足的要求

结构平面布置必须考虑到抵抗水平和竖向荷载的问题,应满足受力明确、均匀对称、传力直接、减少扭转的条件。在地震作用下,建筑平面应力求简单规则,而风力作用下则可适当放宽。抗震设防的建筑,平面形状宜简单、对称、规则,以减少震害。在建筑的独立结构单元内,应当使结构平面形状简单规则,承载力和刚度分布均匀。不应采用严重不规则的平面布置,减少偏心。

2建筑结构设计的科学理念

从我国建筑结构设计的内容和基本原则,可以清晰的看出我国对于建筑业的要求。但是就目前情况来说,过多的建筑商一味追求经济效益,忽视社会效益,追求速度,忽视质量,在我国的建筑行业发展现状和发展水平与国际水平还有一定的差距的基础上。更加不利于建筑业的健康发展。在建筑结构设计过程中,应当坚持的科学理念,以助建筑业长足发展。

2.1人性化设计

住宅作为一种共同需要的商品,应该充分满足住宅居住者对住宅的生理和心理需要,同时需要保证居住者的安全、舒适和健康。所以对于建筑结构的设计者,在充分考虑建筑使用者上述需要的基础上,调整设计思路,从全局出发,设计出符合建筑使用者的人性化需求的产品。对于具体的建筑结构设计来说,住宅的整体环境就是一种宏观考虑,除了空间和环境品质的物质形态,还是以人及存在的环境的关系为中心的一种环境,它包括自然环境、社会生态环境、人文历史环境等。整合居住区生活方式场所,使其更适于人居住和发展。从内部来说,建筑结构设计的室内环境,就要求将人的生活习惯、健康舒适、建筑风格等都考虑在内,尤其是在无障碍设计方面,如住宅出入口设置无障碍坡道,注意扶手高度;公共走道满足无障碍设计的要求等等。人性化理念融入每一个细节是我国建筑业综合水平提升的理念之一。

2.2技术和人才的共同进步

虽然在建筑结构的设计中采用了CAD技术,但在结构施工图中还是会出现很多概念性的错误以及计算错误,其中有些错误甚至会导致严重的后果。这些错误产生的原因是由于部分结构设计人员虽然具备了一些初级建筑结构设计软件的使用能力,但未受过系统的专业知识教育,从而导致缺乏整体结构认知概念。对软件技术设定条件认识不清或过分相信计算机分析结果从而导致计算出错。建筑结构设计时,我们应当认真考虑从模型简化、荷载汇总、结构计算到施工图绘制的每一环节,保证简化的计算模型与工程实际相符,这需要使用软件的人熟悉设计软件的适用条件及技术条件,正确的运用PKPM软件,保证计算结果准确。但是软件技术发展再完善,也只是辅助设计程序,需要设计人员对软件参数设置有成熟的理解。不断提高自己运用结构的素养和技巧,在创新的同时,了解并学习先进的建筑技术,将先进的技术应用于现有建筑。

2.3自然环境与设计的融合理念

自然环境与设计的融合理念主要包括以下两个方面:一方面是节能环保,另一方面是因地制宜。通过对建筑的合理设计,合理选材,达到建筑结构设计环保节能的目的。可以通过设计手段,把室内自然温度控制在人体舒适的温度范围之内。例如合理使用太阳能、地热、风能等以及各种建材与节水节电设备等。在降低建筑物的运行能耗,提高用能效率的同时为居住者提供舒适、环保的居住空间。应当加大开发和使用可再生能源以及新能源的力度,因为节能环保与先进的技术密不可分。所以学习先进技术和创新是一项重要任务。而建筑结构设计时的因地制宜就是指充分利用当地的地理条件,少动土方,将原有的地理形势与设计结合起来,最大程度地利用原有的地形地貌。另一方面是合理利用当地自然资源,例如将园林植物、湖水等自然景观与建筑风格相融合。达到既降低了成本,又体现出自然舒适、亲近大自然的目的。因地制宜的另一体现,就是将当地历史文化、地域特色、传统习俗等人文软资源融合到建筑结构设计中去。建筑之美并不是千篇一律的,应当是有特色的。真正好的建筑是可以代表一个地域,让人眼前一亮,看到就可以联想到特定的地域。这些特色是从当地建筑文化内涵中来的。只有吸取合理的建筑思想,才可以创造出具有时代精神、民族传统和地方特色的建筑结构设计风格,才可以将自然环境与设计完美融合,达到人与自然的和谐相处的境界。

3结束语

住宅结构设计范文第5篇

关键词:土木工程;结构设计;安全性;经济性

建筑结构作为土木工程的核心,其安全性直接影响着建筑整体的安全性。为了保证建筑安全,提升建筑结构设计的重要性不言而喻。另外,任何工作单位在进行建筑工程的相关工作的主要目的都是获取利益。如果利益降低,工作人员的工作热情就会受损,甚至会出现偷工减料以及使用劣质材料的情况。

1有效提升土木工程中建筑结构设计安全性的具体方法

1.1做好土木工程中建筑结构设计的管理与审核工作

设计工作量较大,且涉及的方面较多,而在设计院内一般具有丰富工作经验的工作人员较少,大多数的工作都是由工作经验欠缺的年轻工作人员来完成的。年轻工作人员的工作经验欠缺,且缺少专业性的指导,导致所完成的工作中存在着较大的问题,安全性得不到保障。为了有效解决这一问题,设计院应聘请一些具有工作经验且能够独立完成一定设计工作的人员,以保证建筑结构设计的安全性。另外,可以组织公司内的新员工进行学习,以帮助他们尽快成长。最重要的是做好建筑结构设计的审核工作,新员工因经验欠缺,所设计出的图纸内容方面难免有很多的问题,对新员工的设计结果一定要严格审核,将出现的错误全部指出来。当然有些老员工也可能出现设计的疏忽问题,这类问题可能更加难以发现,故更要加强审核的力度,保证建筑结构设计的安全性。

1.2不断更新建筑结构设计的相关理念

在开展土木工程结构设计工作时,需要充分掌握所存在的设计理论,而且需要充分明确所存在的结构设计概念,这样能够在此基础上有更加清晰的设计思路。现阶段概念结构设计可以使建筑结构安全得到更加可靠的保障。在土木工程结构设计中,出于对安全性的考虑,结构设计的理念更新非常重要。在日新月异的设计背景下,传统的土木工程结构设计模式已经落后,并且引起了很多安全问题,这就更需要土木工程结构设计人员更新结构设计理念。运用先进的新理念可以得到清晰的设计思路,设计思路不清晰,会出现比较大的问题,如结构设计时缺乏全面考虑,故要高度重视。土木工程结构设计时,可以利用概念设计理念,不仅对土木工程整体进行了设计,而且具体到细节上的设计,更进一步地保证其安全性。

1.3不断细化土木工程建筑结构的设计说明

在所有的施工图纸的第一页都需要附加本次设计的设计说明,设计说明的主要内容有本次设计的基本信息及相关做法和注意事项。设计说明存在的意义主要是为施工单位对本次施工的具体内容进行详细的说明,以便于施工人员能够充分了解图纸的具体内容以及注意事项。由于图纸内的面积有限,没有很大的空间来进行设计说明的文字书写,因此要求在进行设计说明时应尽量使用简洁的语言,说明重点问题。但施工人员与设计人员工作存在差异性,设计人员编写的设计说明施工人员并不一定能够完全理解。其中有一些较为复杂的工程项目,并不是一两句说明能够说清楚的。施工人员对工程不理解,很有可能在施工过程中遗漏一些重点问题。

1.4国家相关部门不断优化建筑结构设计规范

建筑结构的设计工作人员都是按照国家所出台的设计规范来进行设计工作的,设计规范内对建筑结构柱子之间的间距、地基的埋深及建筑结构的承受能力的范围都作出了较为明确的规定。设计人员在进行设计时应严格按照规范中的各项规定,才能保证建筑结构的安全性。随着社会科技与经济的不断发展进步,越来越多的建筑材料及先进的施工机械设备被应用于建筑工程施工中。原有的建筑设计规范在现阶段的施工中存在着较多的矛盾之处,影响着建筑结构的安全性。政府的相关部门应及时对现阶段所使用的建筑设计规范中存在问题的地方进行修正与完善,最大程度地保证建筑结构的安全性。另外,人都是有习惯性的,当设计新规范出台时,设计工作人员很有可能不会在第一时间适应新规范,还要对设计内容进行反复的修改,严重耽误工期,且安全性也会受到一定损失。鉴于此,设计院等设计工作单位应在新规范出台之后,及时组织工作人员对新规范进行熟悉与学习,保证设计出的建筑结构具有足够的安全性。

2有效提升土木工程建筑结构经济性的具体方法

2.1在建筑结构设计工作开始之前对成本进行限定

对建筑工程的成本进行限定,是现阶段较为常用的一种提升建筑结构设计经济性的方法。在进行工程预算之后,可以得出建筑结构施工所需要消耗的成本费用,在实际工作中严格管控可以有效提升建筑结构设计工作的经济性。

2.2在施工的全部阶段都充分考虑建筑结构的经济性

土木工程的建筑结构并不仅仅只是做好某一个阶段就能够提升经济效益的,由于其工作量较大且涉及的方面较多,因此影响土木工程建筑结构的经济性的原因也有很多。想要保证建筑结构的经济性,需要从多个方面共同入手。在设计阶段,设计工作人员应不断丰富自身的能力,保证在建筑结构的设计工作中设计出符合要求的建筑结构,并在保证安全性的基础之上不断的提升经济性。在施工阶段,要做好建筑结构的成本缩减工作,但切记不可以牺牲工程质量为代价。此外,在施工结束之后的成本核算阶段也是节约成本较为有效的一个阶段。在建筑结构施工的全部阶段对建筑结构的经济性进行把控,才可以保证建筑结构设计的经济效益有所提升。

2.3增加结构设计中的标准层数量

在甲方单位对建筑结构的具体形态没有做出明确要求时,设计人员应尽量增加标准层的数量。标准层越多不仅能够有效减少设计工作所消耗的时间,更能够大幅度提升施工工作的效率,这样能够有效减少工期,能够保证经济效益获得提升。但是有些面积较大且结构较为复杂的建筑工程并不适用过多的标准层,设计人员也不能够生搬硬套,这样不仅不能起到节约成本的作用,反而会造成更大的损失。如何有效地利用标准层还需要建筑结构的设计人员在实际工作中根据工程的具体情况进行研究,既要保证工程合理,又要尽可能增加经济效益。

2.4合理选择土木工程结构设计工作中使用的参数

在土木工程建筑结构设计工作时,地基的埋深、梁的位置、柱子的宽度及长度都是经过计算而得到的。在计算的过程中就需要使用到各种参数,这些参数都是科学研究人员根据各地的情况实验而得到的。有些参数是一个精确的数值,有些则是一个范围,需要工作人员自行选择。选择计算参数对后期结果的影响是巨大的,若参数选择存在一定的误差,对建筑成本就会造成一定的浪费。为了保证建筑工程经济性,建筑结构的设计人员一定要做好参数的选择工作。另外,每个地区的环境是在不断变化的,而设计参数往往是一次测量后使用多年,为了保证建筑结构的安全性与经济性,政府的相关工作部门也应定期进行参数的修正工作,保证经济性与安全性。

2.5加强各部门之间工作之间的联系性

土木工程结构设计工作是整个建筑设计工作中最重要的一个部分,与各个专业之间的联系最多。在设计院内部,结构设计需要与建筑专业做好协调工作,确定柱子与梁的位置与体积。还需要与设备专业进行对接,确保设计出的建筑结构能够承受住各类设备的重量。除此之外,与施工队伍的工作对接也十分重要,直接影响建筑结构的施工效果。各部门之间的联系不密切的原因而造成的工期延误的事件众多,对建筑工程的施工工作也造成了较大的影响。为了解决这方面的问题,就要加强各个部门之间的沟通,当出现问题时各部门之间也能够及时进行沟通解决,在第一时间有效解决问题,保证施工效率,缩减工期,提升经济效益。

2.6充分协调土木工程建筑结构设计方案的安全性与经济性影响

在进行土木工程建筑结构的方案设计工作中,要保证工程的安全性和经济性。应该在保证工程安全性的前提下,再去考虑建筑工程结构的经济性。建筑结构在施工阶段需要用到大量的钢筋与混凝土,其造价十分高昂,有些施工队伍为了节约成本获取更大的经济效益,就会偷工减料,甚至是使用没有质量保障的劣质钢筋。这种做法是要严格禁止的,一定要将工程的安全性放在第一位。设计工作也是如此,有些甲方单位为了节约成本会要求设计对某些工作进行省略,但设计工作人员一定要先考虑工程的安全性,在保证了工程的安全性之后,再对整体的方案进行优化,以提升施工方案的经济性,帮助开发商获取更大的经济效益。

3结束语

随着我国建筑工程行业的不断发展,越来越多的人们参与到建筑工程的建设工作中来,但过去建筑行业监管工作的不到位以及黑心商家的存在导致了建筑问题频发。土木工程中建筑结构是整个工程的灵魂所在,在设计阶段必保证建筑结构的安全性。在保证安全性的基础上,也要保证工程整体的经济效益,但获取经济效益并不能够违背建筑结构设计的相关规范,在规范允许的范围内尽可能提升经济性,这样才能够最大限度地保证建筑结构的安全性,并不断提升建筑结构的经济性。

参考文献:

[1]张玲.土木工程结构设计的安全性与经济性分析[J].住宅与房地产,2019(16):95.

[2]岳玉秋.土木工程结构设计的安全性与经济性探究[J].住宅与房地产,2019(18):105.

[3]张小锋.土木工程结构设计中的安全性与经济性分析[J].住宅与房地产,2019(5):88.

[4]王立爽.基于土木工程设计安全性和经济性的探讨[J].住宅与房地产,2019(30):60.

[5]牛田新.浅谈土木工程结构设计中的安全性与经济性[J].现代经济信息,2017(12):346.