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房屋設計步驟模板(10篇)

時間:2023-08-27 14:54:25

導言:作為寫作愛好者,不可錯過為您精心挑選的10篇房屋設計步驟,它們將為您的寫作提供全新的視角,我們衷心期待您的閱讀,并希望這些內容能為您提供靈感和參考。

篇1

一、什么是任務型語言教學

任務型語言教學是一種基于任務或以任務為基礎的語言教學。(程曉堂,2004)這種教學方法讓學生在使用目標語的過程中習得目標語,即“在做中學”,重在培養(yǎng)學生的語言交際和語言運用能力。

二、為什么要在中職英語課堂中實施任務型語言教學

(一)教學大綱的要求

“中等職業(yè)學校英語教學大綱”在教學實施建議中明確指出:“引導學生的完成任務的過程中,體驗語言,培養(yǎng)技能,積極實踐,提高語言綜合應用能力?!币簿褪钦f,大綱倡導我們在英語課堂教學中采用任務型語言教學,并通過這種途徑,使學生在使用英語的過程中提高語言運用能力,獲得自信。

(二)學生未來發(fā)展的需要

中等專業(yè)學校是多數(shù)中職學生全日制學習生涯的最后一站,之后,他們將進入社會從事各種各樣的工作,隨著社會的發(fā)展,尤其是服務類行業(yè),對從業(yè)人員英語水平的要求也越來越高。培養(yǎng)中職學生英語語言實際運用能力就顯得尤為重要。任務型語言教學基于真實或虛擬的場景,在使用中學習,在學習中提高,為中職生今后步入職場做好準備。

三、中職英語任務型語言教學中任務設計的步驟和方法

(一)確定任務目標

1.根據(jù)課時目標確定任務目標

我們設定的任務目標是直接服務于課時目標的。為了更準確地把握任務目標,我們需要在通讀單元內容的基礎上,確定任務目標,使任務目標和課時目標、單元目標及課程標準有更高的吻合度。

2.考慮學生的最近發(fā)展區(qū)

維果斯基認為學生的發(fā)展有兩種水平:一種是學生的現(xiàn)有水平,另一種是學生可能達到的發(fā)展水平,二者之間的差異就是最近發(fā)展區(qū)。

我們在設定任務目標時,要考慮中職學生的最近發(fā)展區(qū)。既要考慮到學生現(xiàn)有的英語水平,又要在此基礎上提高難度,預測學生可能達到的程度。目標設定的過低,學生不能夠獲得提高;目標設定的過高,一方面不利于目標的實現(xiàn),另一方面,容易挫傷學生的自信。

3.任務目標是否具體

每一個任務目標都要做到具體。例如:2011版的江蘇省職業(yè)學校教科書《英語》基礎模塊上冊,Unit2 Listening and speaking B: An interview 中的Part7“Listen again and find when Mary does the following things.”這部分的任務目標就是: 在理解聽力內容的基礎上,培養(yǎng)捕捉相關時間信息并把時間信息與相關活動內容相匹配的能力,這樣的目標就比較具體。

(二)圍繞任務目標,結合學生實際設計任務

一般任務型語言教學在課堂實施中可以分為Pre—task,While—task和Post—task三大環(huán)節(jié)。在明確了任務目標并結合中職學生的實際情況之后,現(xiàn)以這三大環(huán)節(jié)為主線,進行任務設計。

1.Pre—task階段(材料的選擇)

在這一階段當中我們要為學生完成任務做準備、做鋪墊。通常情況下,我們需要引入一些材料。例如在2011年版的江蘇省中等職業(yè)學校教材基礎模塊“Real life skills”中常用的材料有:E—mail賬號申請界面、網購操作界面、課程表、購物賬單、社團活動計劃、運動會安排表、邀請卡、廣告、旅游信息、天氣預報、地圖、體檢報告、相關場景設定等。材料的選用既要考慮到與本課主題的切合性、與日常生活的貼近度和學生的興趣,又要注意材料本身的難度和學生目前的知識水平。如果能在此基礎上將選擇的材料和學生的專業(yè)相結合,就更加完美。如:一位老師在講授《英語》基礎模塊上冊Unit6“問路與指路”這部分內容時,通過創(chuàng)設護理專業(yè)學生經常會在導醫(yī)臺遇到的問路和指路這一情境,讓學生完成未來工作中可能遇到的任務。

作為英語教師,我們平時要注意搜集和積累大量的材料以備任務設計時使用。這些語言材料可以是源于一些國外的英文網站、書籍,也可以根據(jù)需要自己編寫或者繪制,在使用時也可根據(jù)實際情況作出適當?shù)男薷摹?/p>

2.While—task階段(任務材料的呈現(xiàn)和任務活動的安排)

在任務材料準備妥當之后,要設計這些材料將如何呈現(xiàn)和任務活動將如何安排。

(1)任務材料的呈現(xiàn)方式

任務材料的呈現(xiàn)主要有兩種形式:一種可以選用多媒體呈現(xiàn),其特點是:圖文并茂,還可以加入動畫、視頻和音頻,使材料更加形象生動,另一種是將事先打印好的紙質材料發(fā)給學生,這種方式比較便于學生利用手中的材料進行操作。如:在《英語》基礎模塊下冊Unit8中,為讓學生參加面試選擇合適的衣服,老師可以把不同類型的服裝打印在紙上,發(fā)給學生,這樣學生可以把他們認為適合面試的衣褲、鞋子、包和裝飾剪下,粘在紙上。采用這種方式相對于使用多媒體既方便學生操作,又讓更多學生參與其中。

(2)任務活動的安排

任務活動的安排需要思考以下幾個問題:

①任務活動的過程

首先教師應再次思考設計任務的目的及為達到這樣的目的,教師將如何利用材料,師生在課堂上做哪些事情及它們的順序。

②任務活動的組織形式

任務活動的組織形式是以小組合作的形式,還是以學生個體為單位進行的,也是我們要預設的,但在完成任務鏈的過程中,我們通常采用的是多種活動組織形式相結合的方式。

③教師對學生活動的監(jiān)控

很多中職學生沒有養(yǎng)成良好的學習習慣,時常會在課堂上走神或者利用討論的時間講題外話,教師在哪些環(huán)節(jié)中要注意對學生監(jiān)控也是不能忽視的。

3.Post—task(任務的展示與評價)

任務的完成以任務結果的展示為標志。任務評價需要教師不僅僅從任務的難度、完成時間和任務結果的質量評價,應更多從學生的心理需求考慮,給予更多的肯定和贊賞。

任務型語言教學需要教師在課前做更充分的準備,使用合適的材料和組織形式,設計好每一個步驟,讓學生在任務活動中發(fā)展語言能力,在任務評價中體驗成功的喜悅,為未來的職業(yè)生涯奠定良好的基礎。

參考文獻:

[1]龔亞夫,羅少茜編著.任務型語言教學.人民教育出版社,2006,7,第2版.

篇2

隨著建筑技術的不斷發(fā)展,建筑的結構和形式也開始朝多樣化發(fā)展,無論是審美還是使用功能都有了很大的飛躍。而多門式剛架輕型鋼結構作為輕型鋼架結構中的一種,在現(xiàn)代建筑行業(yè)得到了很大的發(fā)展。在門式剛架輕型鋼結構房屋設計方面,也有了很高的要求。這就需要設計人員根據(jù)工程的實際情況,充分掌握門式剛架輕型鋼結構房屋設計的特點、適用范圍、結構形式等,同時,還需要對門式剛架的塑性設計與計算、節(jié)點設計和支撐布置等方面的知識有充分的了解。

1.剛架特點

剛架結構是梁柱單元構件的組合體,形式種類多樣。根據(jù)不同的建筑,又有不同的使用范疇。一般而言,單跨、雙跨或多跨的單、雙坡門式剛架,在單層工業(yè)與民用房屋的鋼結構中,應用較多。

單跨、雙跨門式剛架的斜梁和柱常為剛接,而柱的底部多數(shù)為鉸接。在工程需要的情況下,在多跨剛架中間柱與斜梁的連接部,可以考慮采用鉸接。而多跨剛架,通常需要采用雙坡或單坡屋蓋,如果工程有需要,也可采用由多個雙坡單跨相連的多跨剛架形式。

與屋架結構相比,門式剛架的整個構件的截面尺寸較小,這樣就方便我們更好、更有效地利用建筑空間,不僅能夠有效的降低房屋的高度,也可以有效的減小建筑體積,同時也對建筑造型起到美觀作用。

一般的門式剛架用于跨度為9~36m、柱距為6m、柱高為4.5~9m,而且設有起重量較小的懸掛吊車的單層工業(yè)房屋,或者公共建筑。需要架設橋式吊車時,其起重量控制在20t以內,屬于A1~A5中、輕級工作制吊車;而在設置懸掛吊車時,起重量控制在3t以內。

2.結構形式

從類型上看,門式剛架的結構形式有很多種。按構件體系分,有實腹式與格構式;按橫截面形式分,有等截面與變截面;按結構選材分,有普通型鋼、薄壁型鋼、鋼管或鋼板焊成。一般來說,實腹式剛架的橫截面是工字形,當然,也有少數(shù)是z形;而一般而言,格構式剛架的橫截面是矩形或者三角形。

2.1建筑尺寸

通常情況下門式剛架輕型房屋鋼結構的尺寸應該滿足下列規(guī)定:1)門式剛架的跨度取值標準為,橫向剛架柱軸線間的距離。2)門式剛架的高度的取值標準,應該是地坪至柱軸線與斜梁軸線交點的高度。當然,具體的高度需要安裝使用要求的內凈高確定。3)在柱的軸線選擇上,一般可以通過柱下端中心的豎向軸線。如果是工業(yè)建筑邊柱的定位軸線,則應該考慮取柱外皮。斜梁的軸線可取通過變截面梁段最小端中心與斜梁上表面平行的軸線。4)門式剛架輕型房屋的檐口高度,應該按照地坪至房屋外側檁條上緣的高度來取定。其最大高度,一般由地坪至屋蓋頂部檁條上緣的高度決定,而房屋側墻墻梁外皮之間的距離,則為寬度應取的距離,長度則按照兩端山墻墻梁外皮之間的距離作為標準取值。

通常來說,門式剛架的跨度應該為9~36m,如果邊柱的寬度不等,那就需要把外側對齊。而一般的高度應該在4.5~9.0m之間,如果有橋式吊車時,就不能超過12m。間距,也就是柱網軸線在縱向的距離一般要采用6~9m。挑檐長度可根據(jù)使用要求確定,但是通常是在為0.5~1.2m之間取值,其上翼緣坡度宜與斜梁坡度相同。

2.2結構平面布置

(1)門式剛架輕型房屋鋼結構的溫度區(qū)段長度必須要滿足這兩個規(guī)定:1)縱向溫度區(qū)段不大于300m;2)橫向溫度區(qū)段不大于150m。當然,這只是參照值,如果有計算依據(jù)和需要時,溫度區(qū)段長度可根據(jù)工程的實際需要適當加大。

(2)在多跨剛架局部抽掉中間柱,或者邊柱處需要考慮布置托架梁。

(3)屋面檁條的布置應考慮天窗、屋面材料、采光帶、通風屋脊、檁條供貨規(guī)格等因素的影響,屋面壓型鋼板厚度和檁條間距應按計算確定。

(4)山墻可設置由抗風柱、斜梁、墻梁及其支撐組成的山墻墻架,或采用門式剛架。

3.門式剛架的塑性設計與計算

3.1門式剛架荷載

門式剛架的荷載一般有三類:一是屋面結構等的自重,即永久荷載;二是屋面活荷載和雪荷載中的較大者;三是風荷載。在一般的彈性設計中,可以根據(jù)各類荷載單獨計算剛架中的內力,最后再有目的的對各個構件進行內力組合,求出最不利的內力設計值。而在塑性設

計中,找到結構中形成機構的塑性鉸位置,進而求得構件截面的塑性彎矩M,是機構分析的目的。當然,在實際的計算中,避免對分析結果進行疊加,而是要首先進行荷載組合,然后才能進一步對每種組合進行內力分析。

因為屋面部分風荷載的體型系數(shù)是負值,風力為吸力,其方向是與屋面活荷載或雪荷載相反的,所以,在進行無吊車荷載的門式剛架設計時,需要考慮的荷載基本組合為兩個:1)永久荷載+屋面活荷載(或雪荷載);2)永久荷載+屋面活荷載(或雪荷載)+風荷載。要特別強調的是,對于“永久荷載+風荷載”,通常情況下不需要進行控制組合,只有當風荷載特別大,而且可能產生內力變號的情況下,才有必要進行考慮。

3.2門式剛架的機構分析

利用簡單塑性理論進行剛架內力分析的方法很多,本文只介紹較為常用的靜力法。所謂的靜力法,指的是通過求解靜力平衡方程,來確定塑性鉸位置和塑性彎矩的方法。具體的步驟是:1)為了形成靜定結構,應該去除構件中的超靜定贅余反力,然后繪制荷載作用下此靜定結構的彎矩圖。2)把贅余反力作用在靜定剛架上,然后在根據(jù)具體要求畫出由贅余反力產生的彎矩圖。3)把前面的兩彎矩圖疊加,求得成機構的塑性鉸位置,求得截面的最大全塑性彎矩MP。按照唯一性原理,塑性分析的唯一結果,也就是在破壞情況下的彎矩分配

必須要同時符合平衡、機構、屈服這3個條件。

根據(jù)上述靜力法的分析,一定可以使得平衡條件和機構條件得到滿足,當然,如果找錯了塑性鉸位置,那就很有可能在所確定的塑性鉸位置以外的其他截面上產生大于MP的彎矩,此時,也就完成背離了屈服條件。所以,求得MP后,還需要進行檢查,確保構件的任何一個截面的彎矩的絕對值不超過MP。

3.3門式剛架的截面設計

一般來說,在完成通過內力分析確定截面的塑性彎矩MP后,就可以接著進行截面的初選。盡管門式剛架的柱子和斜梁都是壓彎構件,但是,根據(jù)相關的原理,我們在進行截面的初選時,仍然可以將它們各看做受彎構件,也就是要忽略軸力的影響。而對于純彎構件,在荷載使梁處于全塑性工作階段的背景下,截面上的應力圖形為兩塊矩形,形成塑性鉸,截面上的彎矩為全塑性彎矩,簡稱塑性彎矩,記為 (式中: 為塑性截面模量, 為截面形狀系數(shù),Wp為彈性截面模量,對工字形截面 =1.10~1.17,隨截面尺寸不同而變化)。引入荷載分項系數(shù)和抗力分項系數(shù)后,得 。由此可求得所需構件截面的彈性截面模量: ,由 即可初選構件的截面。

參考文獻:

[1]朱勇軍.門式剛架輕型鋼結構設計初探[J].建筑知識.2001(02)

[2]張遙.淺談門式剛架輕型鋼結構工業(yè)建筑設計的入門之道[J].武漢勘察設計.2012(10)

篇3

1.剛架特點

剛架結構是梁柱單元構件的組合體,形式種類多樣。根據(jù)不同的建筑,又有不同的使用范疇。一般而言,單跨、雙跨或多跨的單、雙坡門式剛架,在單層工業(yè)與民用房屋的鋼結構中,應用較多。

單跨、雙跨門式剛架的斜梁和柱常為剛接,而柱的底部多數(shù)為鉸接。在工程需要的情況下,在多跨剛架中間柱與斜梁的連接部,可以考慮采用鉸接。而多跨剛架,通常需要采用雙坡或單坡屋蓋,如果工程有需要,也可采用由多個雙坡單跨相連的多跨剛架形式。

與屋架結構相比,門式剛架的整個構件的截面尺寸較小,這樣就方便我們更好、更有效地利用建筑空間,不僅能夠有效的降低房屋的高度,也可以有效的減小建筑體積,同時也對建筑造型起到美觀作用。

一般的門式剛架用于跨度為9~36m、柱距為6m、柱高為4.5~9m,而且設有起重量較小的懸掛吊車的單層工業(yè)房屋,或者公共建筑。需要架設橋式吊車時,其起重量控制在20t以內,屬于A1~A5中、輕級工作制吊車;而在設置懸掛吊車時,起重量控制在3t以內。

2.結構形式

從類型上看,門式剛架的結構形式有很多種。按構件體系分,有實腹式與格構式;按橫截面形式分,有等截面與變截面;按結構選材分,有普通型鋼、薄壁型鋼、鋼管或鋼板焊成。一般來說,實腹式剛架的橫截面是工字形,當然,也有少數(shù)是z形;而一般而言,格構式剛架的橫截面是矩形或者三角形。

2.1建筑尺寸

通常情況下門式剛架輕型房屋鋼結構的尺寸應該滿足下列規(guī)定:1)門式剛架的跨度取值標準為,橫向剛架柱軸線間的距離。2)門式剛架的高度的取值標準,應該是地坪至柱軸線與斜梁軸線交點的高度。當然,具體的高度需要安裝使用要求的內凈高確定。3)在柱的軸線選擇上,一般可以通過柱下端中心的豎向軸線。如果是工業(yè)建筑邊柱的定位軸線,則應該考慮取柱外皮。斜梁的軸線可取通過變截面梁段最小端中心與斜梁上表面平行的軸線。4)門式剛架輕型房屋的檐口高度,應該按照地坪至房屋外側檁條上緣的高度來取定。其最大高度,一般由地坪至屋蓋頂部檁條上緣的高度決定,而房屋側墻墻梁外皮之間的距離,則為寬度應取的距離,長度則按照兩端山墻墻梁外皮之間的距離作為標準取值。

通常來說,門式剛架的跨度應該為9~36m,如果邊柱的寬度不等,那就需要把外側對齊。而一般的高度應該在4.5~9.0m之間,如果有橋式吊車時,就不能超過12m。間距,也就是柱網軸線在縱向的距離一般要采用6~9m。挑檐長度可根據(jù)使用要求確定,但是通常是在為0.5~1.2m之間取值,其上翼緣坡度宜與斜梁坡度相同。

2.2結構平面布置

(1)門式剛架輕型房屋鋼結構的溫度區(qū)段長度必須要滿足這兩個規(guī)定:1)縱向溫度區(qū)段不大于300m;2)橫向溫度區(qū)段不大于150m。當然,這只是參照值,如果有計算依據(jù)和需要時,溫度區(qū)段長度可根據(jù)工程的實際需要適當加大。

(2)在多跨剛架局部抽掉中間柱,或者邊柱處需要考慮布置托架梁。

(3)屋面檁條的布置應考慮天窗、屋面材料、采光帶、通風屋脊、檁條供貨規(guī)格等因素的影響,屋面壓型鋼板厚度和檁條間距應按計算確定。

(4)山墻可設置由抗風柱、斜梁、墻梁及其支撐組成的山墻墻架,或采用門式剛架。

3.門式剛架的塑性設計與計算

3.1門式剛架荷載

門式剛架的荷載一般有三類:一是屋面結構等的自重,即永久荷載;二是屋面活荷載和雪荷載中的較大者;三是風荷載。在一般的彈性設計中,可以根據(jù)各類荷載單獨計算剛架中的內力,最后再有目的的對各個構件進行內力組合,求出最不利的內力設計值。而在塑性設計中,找到結構中形成機構的塑性鉸位置,進而求得構件截面的塑性彎矩M,是機構分析的目的。當然,在實際的計算中,避免對分析結果進行疊加,而是要首先進行荷載組合,然后才能進一步對每種組合進行內力分析。

因為屋面部分風荷載的體型系數(shù)是負值,風力為吸力,其方向是與屋面活荷載或雪荷載相反的,所以,在進行無吊車荷載的門式剛架設計時,需要考慮的荷載基本組合為兩個:1)永久荷載+屋面活荷載(或雪荷載);2)永久荷載+屋面活荷載(或雪荷載)+風荷載。要特別強調的是,對于“永久荷載+風荷載”,通常情況下不需要進行控制組合,只有當風荷載特別大,而且可能產生內力變號的情況下,才有必要進行考慮。

3.2門式剛架的機構分析

利用簡單塑性理論進行剛架內力分析的方法很多,本文只介紹較為常用的靜力法。所謂的靜力法,指的是通過求解靜力平衡方程,來確定塑性鉸位置和塑性彎矩的方法。具體的步驟是:1)為了形成靜定結構,應該去除構件中的超靜定贅余反力,然后繪制荷載作用下此靜定結構的彎矩圖。2)把贅余反力作用在靜定剛架上,然后在根據(jù)具體要求畫出由贅余反力產生的彎矩圖。3)把前面的兩彎矩圖疊加,求得成機構的塑性鉸位置,求得截面的最大全塑性彎矩MP。按照唯一性原理,塑性分析的唯一結果,也就是在破壞情況下的彎矩分配必須要同時符合平衡、機構、屈服這3個條件。

根據(jù)上述靜力法的分析,一定可以使得平衡條件和機構條件得到滿足,當然,如果找錯了塑性鉸位置,那就很有可能在所確定的塑性鉸位置以外的其他截面上產生大于MP的彎矩,此時,也就完成背離了屈服條件。所以,求得MP后,還需要進行檢查,確保構件的任何一個截面的彎矩的絕對值不超過MP。

3.3門式剛架的截面設計

一般來說,在完成通過內力分析確定截面的塑性彎矩MP后,就可以接著進行截面的初選。盡管門式剛架的柱子和斜梁都是壓彎構件,但是,根據(jù)相關的原理,我們在進行截面的初選時,仍然可以將它們各看做受彎構件,也就是要忽略軸力的影響。而對于純彎構件,在荷載使梁處于全塑性工作階段的背景下,截面上的應力圖形為兩塊矩形,形成塑性鉸,截面上的彎矩為全塑性彎矩,簡稱塑性彎矩,記為 (式中: 為塑性截面模量, 為截面形狀系數(shù),Wp為彈性截面模量,對工字形截面 =1.10~1.17,隨截面尺寸不同而變化)。引入荷載分項系數(shù)和抗力分項系數(shù)后,得: 。由此可求得所需構件截面的彈性截面模量: ,由 即可初選構件的截面。

4.結語

總之,門式剛架輕型鋼結構房屋設計是一個較為復雜的體系,在設計中需要顧及很多方面的內容,需要按照各種原理進行,設計人員只有對門式剛架輕型鋼結構的特點、分類,以及使用范圍,才能更好的在設計中發(fā)揮出門式剛架輕型鋼結構的優(yōu)勢。

參考文獻

篇4

2房屋建筑結構設計中的節(jié)能措施

2.1大力發(fā)展節(jié)能材料

整個房屋建筑過程中都離不開建筑材料,所以建筑材料在節(jié)能環(huán)保設計上有著重大作用。選取合理的節(jié)能材料,不僅要注意節(jié)能,還要經濟、高效。目前隨著科技的快速發(fā)展,形形的節(jié)能材料被研發(fā)出來,設計人員可以根據(jù)房屋設計的具體情況,選擇合適的、高效的節(jié)能材料,還可以選取一些常見的地方性材料。比如傳統(tǒng)管道是金屬材質,在用作水管道材料時,就容易發(fā)生結垢、滲漏、腐蝕、生銹等問題,此時使用優(yōu)質塑料管就可以解決這一問題,不僅減少損耗,還不會產生二次污染,這種綠色管材既省能耗又環(huán)保,有著很好的節(jié)能效果。硅酸鹽磚、燒結空心磚和燒結多孔磚、建筑砌塊、建筑板材、玻璃棉制品等都是國家提倡優(yōu)先使用的節(jié)能材料。硅酸鹽磚主要原料是鈣質材料和硅質材料,通過一定量的石膏等,經過攪拌、壓制、養(yǎng)護等工藝而成,非燒結硅酸鹽磚有蒸壓灰砂磚、礦渣磚、煤渣磚、煤粉灰磚等,其中在建筑材料中廣泛應用的是蒸壓灰渣磚。燒結多孔磚和燒結空心磚,它們都是以黏土、頁巖為原料,砂漿用量少,節(jié)能性好,保溫性也不錯,主要用于非承重部位。建筑砌塊的自重輕,生產不用土,施工節(jié)省砂漿,造成的能耗也比較低,經常用于地基和抗震處理。建筑板材如GRC空心條板重量輕、強度高、耐水性好、抗沖擊、隔音效果好,所以經常用于公用或住宅建筑的墻體。玻璃棉制品熱導率小、耐腐蝕、隔熱保溫、隔振性能好,通常用于隔熱和建筑保溫的部位。

2.2將建筑結構設計與外部環(huán)境相結合

在分析建筑四周的環(huán)境及氣候的條件基礎上進行建筑的整體結構設計,選址、規(guī)劃、建設這幾個步驟都不能馬虎。針對不同的地域設計結構不同的建筑,包括建筑朝向、建筑體型、建筑組合等方面。了解好其外部環(huán)境,根據(jù)當?shù)氐牡刭|和水文等條件,改善建筑周圍的小氣候。比如對房屋選完確切地址后,可以建造一些人造湖、加大綠化,這種人性化的設計不僅能降低噪聲、美化環(huán)境,還可以凈化空氣,將房屋建筑與外部環(huán)境相結合。建筑結構設計者追求的目標就是在考慮歷史文化、城市規(guī)劃、成本、節(jié)能環(huán)保的多種因素的情況下,選擇最合適的房屋建筑結構設計方案。

2.3房屋建筑的內部結構設計

1)門窗的節(jié)能設計。門窗的保溫性與氣密性是房屋建筑中的重點,在傳統(tǒng)設計中,通常使用單玻實腹鋼窗,而它的氣密性和保溫性能都比較差,針對這種情況,目前我國對門窗保溫做出了明確規(guī)定,比如要加強陽臺和窗戶的保溫,改善門窗保溫效果,降低門窗的傳熱系數(shù)等。因此一些彈性密封條就成了很好的節(jié)能材料。比如在窗戶門框邊沿都抹上密封膏,在門框與窗戶之間使用一些泡沫、橡膠密封條,在扇與玻璃之間可以使用一些彈性壓條來處理等等。當窗子使用的是金屬窗或者鋼塑復合窗時,可以利用鍍膜玻璃、空玻璃等,避免其產生冷熱板橋,降低輻射。并且在設計保溫的同時,還要注意防火防盜,可以在門內空腹處添加巖棉板或者聚苯乙烯板,增加它的絕熱性能。這些措施都可以使門窗節(jié)能性得以提高。

2)屋頂?shù)墓?jié)能設計。根據(jù)需要,可以設計保溫隔熱屋面或者采取坡度屋頂,加強室內保溫,達到節(jié)能環(huán)保。并且可以在屋頂放置太陽能熱水器,使屋內的一些其他太陽能設備都能夠正常使用,節(jié)約煤、電,推廣太陽能,將會是房屋結構節(jié)能設計的一個重要關鍵點。3)墻體和綠化設計。墻體設計不僅要起到隔熱、隔音、防潮、保溫等作用,還要利用建設過程中的特殊構造,比如在兩側墻上設計擋風墻,使其形成喇叭形狀,使風自然而然吹到陽臺人家處,有效地控制通風。在周圍也可以制作綠化帶,不僅有效防止噪聲,還可以阻擋太陽輻射,減弱其他相鄰物反射過來的熱量,對周圍建筑環(huán)境起到一定的保護作用,減少能源消耗,并且使生態(tài)結構更加平衡。

篇5

Abstract: this paper in the design of building structures and the analysis of existing problems, and to building structural design problems should be paid attention to talk about some experiences.

Keywords: housing structure, design, problem

中圖分類號:S611文獻標識碼:A 文章編號:

房屋工程的結構設計工作不僅直接關系到建設單位的經濟效益,同時也密切的關系到廣大人民群眾的切身利益,完整細致的設計工作不僅能給施工單位提供實際的經濟效益,更能給建設單位創(chuàng)造良好的品牌優(yōu)勢,因此在設計過程中,因對建筑物重點區(qū)域的結構設計加以詳細的注意,已達到設計工作的質量要求。本文就房屋結構設計中存在的問題進行分析,并對房屋結構設計應注意的問題談一些體會。

一、房屋結構設計中存在的問題

1、結構設計與工藝設計不相協(xié)調

房屋結構設計首先要滿足工藝設計要求。工藝人員在進行工藝布置時,常與結構設計發(fā)生沖突矛盾。例如,需開洞的位置結構本應是框架梁,設備應沿梁布置,卻安排在了跨中,這就與工藝設計發(fā)生了沖突,既不符合設計要求,也不利工業(yè)生產進行,同時也存在安全隱患。另外,荷載分配也不合理。建議在設計方案階段,結構施工設計結合工藝布置要求來進行,以求結構設計合理、經濟,并符合安全指標。

2、防火設計問題比較突出

一些設計人員對防火規(guī)范、規(guī)定不熟悉,對建筑物分類有錯誤,導致在設計中對防火標準執(zhí)行有誤,消防處理不當,存在許多安全隱患;一些重要場所的安全疏散出口、疏散門開啟方向不正確,影響安全疏散;有些設計中的防火分區(qū)面積過大,防火間距過長,設計存在隨意性;有些消防設施設計不合理、不配套,建筑物一旦失火,消防設施將不能有效發(fā)揮作用。

3、部分結構設計不合理

如《建筑抗震設計規(guī)范》第7.1.8條(強制性條文)規(guī)定“底部框架-抗震墻結構,上部的砌體抗震墻與底部的框架梁或抗震墻應對齊或基本對齊”。有些設計把底層設計成大空間,抗震墻很少,上部砌體抗震墻大部分與底部的框架梁或抗震墻不對齊,造成結構體系不合理,傳力不明確;有些設計中抗震分類、場地類別選用錯誤,導致整個結構設計錯誤。一些混凝土構件,特別是懸挑構件的最小配筋率達不到要求,有的相差一半,有的甚至一半都達不到;有些設計中荷載取值沒有按規(guī)范要求來確定,存在漏算錯算現(xiàn)象;有些結構設計與提供的計算書不一致,結構強度遠遠低于計算結果,設計存在嚴重安全隱患。

4、設計深度達不到規(guī)定要求

由于設計人員沒有對一般房屋尤其是多層房屋設計引起高度重視,盲目參照或套用其他的設計的結果;或是由于設計過程中對設計規(guī)范和設計方法缺乏理解.因此在設計人員制作圖紙中存在“偷工減料”,設計粗糙,過于簡單。

二、房屋結構設計應注意的問題

1、地基等基礎方面的設計

通常來講,在進行施工圖設計前,設計部門應查看由相關部門出具得多層房屋建筑地質詳勘報告,避免以建設單位提供的籠統(tǒng)的附近建筑物基礎設計資料為依據(jù)的情況發(fā)生。地基等基礎設計必須以安全為最主要的設計原則,在進行設計時必須依據(jù)地質勘察資料,綜合考察地質、土壤以及地下水等多方面因素,充分完善基礎類型和上部結構的設計方案,不能片面地追求耐力容許值,認為耐力容許值小即為安全標準。然后,應對軟弱地基進行換土墊層設計,采取安全高效的方法處理軟弱地基的換土墊層,避免單純憑經驗處理的方法。如果憑借經驗處理,僅僅采用砂墊層加強承載力,而沒有計算墊層寬度和厚度,那么不僅損害了建筑單位的經濟利益,同時也為建筑物的安全性埋下了極深的安全隱患。在對民用建筑進行設計時,應對梁與柱及基礎的負荷乘以折減系數(shù)。尤其是在對多層民用建筑進行設計時,一定對梁與柱和基礎的負荷按現(xiàn)行設計規(guī)范中規(guī)定的荷載乘以折減系數(shù)來計算,準確各部分的荷載值,之后其他相關部分的設計工作才能順利進行。

2、抗震結構設計

房屋設計用從抗震要求出發(fā),進行合理的結構設計。(1)對一般多層砌體住宅結構,應優(yōu)先采用橫墻承重或縱橫墻共同承重的結構體系:縱橫墻的布置宜均勻對稱,沿平面內宜對齊,沿豎向應上下連續(xù);樓梯間不宜設置在房屋的盡端和轉角處不宜采用無錨固的鋼筋砼預制挑檐。(2)對鋼筋砼多高層結構住宅,力求做到:框架與抗震墻等抗側力結構應雙向布置,以便各自承擔來自平行于該抗側力結構平面方向的地震力;框剪體系的各抗側力結構要形成空間共同工作狀態(tài),除了控制抗震墻之間樓屋蓋的長寬比及保證抗震墻本身的剛度外,還需采取措施,保證樓、屋蓋的整體性及其與抗震墻的可靠連接;結構布置應盡量采用規(guī)則結構,對復雜結構,可以設置防震縫。

3、樓板的設計

首先,在作用力的計算上,應避免簡單地將雙向板作用按單向板作用進行計算,這樣會造成計算假定與實際受力狀態(tài)不符,導致一個方向配筋過大,而另一方向配筋不足,而配筋放熱嚴重不足是樓板出現(xiàn)裂縫最主要的原因。另外,如果雙向板有效高度取值偏大,那么雙向板就會在兩個方向均產生彎矩,因此,在結構設計中,雙向板跨中的正彎矩鋼筋應采取縱橫疊放的設計,計算時應考慮到兩個方向的各自的有效高度。

4、構造柱的設計

一般來講,在磚混結構中,構造柱除可以提高墻體的坑剪能力之外,還可以與圈梁聯(lián)結在一起形成對砌體的約束,這樣的設計不僅可以限制墻體裂縫的開展,同時還可以維持豎向承載力,提高結構的抗震性。應避免在結構設計中,將構造柱作為承重柱使用的作法。這是由于如果構造柱一般生根于地梁中,沒有另設基礎,如果將構造柱作為承重柱使用,會造成構造柱提前受力,降低了構造柱對墻體的約束作用,柱底基礎的局部承壓強度必然不能滿足整體設計要求,柱底基礎一旦發(fā)生沖切或局部承壓破壞,就會出現(xiàn)裂縫。尤其是在結構遭遇地震作用時,應力會集中早構造柱位置,導致構造柱首先遭到破壞,這樣一來,構造柱不但起不到應有的作用,反而會成為房屋結構中的薄弱部位。因此,設計人員必須保證承重大梁下的柱子應按承重柱進行設計,若遇特殊情況,如梁上荷載較小,也可將構造柱布置在承重梁下方,但構造柱對下墻體的承壓和抗彎強度作用都不應考慮在柱承范圍之內。

5、通風結構設計

(1)通風結構設計要考慮當?shù)氐沫h(huán)境及風向,尤其是建設小區(qū)的規(guī)劃,每棟房屋的方位,應考慮所在城市風的流向,要避免風洞效應使小區(qū)的庭院不適用。近年的小區(qū)為了最大限度地利用景觀,大多采用圍合式設計,中間用于小區(qū)綠化或景觀,樓宇像圍墻一樣排列在四周,盡管中間綠樹成蔭,但由于樓宇之間沒有通風口,不能形成有效對流區(qū),這對防止病毒的傳播是非常不利。一般來說,開敞的空間比封閉的空間空氣流通性能好;點式住宅比條式住宅通風效果好。點式住宅當夏季風吹來時如同梳過一般,將居室和庭院內的熱空氣吹走。另外把居住區(qū)的室外空間組織成一個系統(tǒng),將居住區(qū)主要道路設計成主通風道,沿通風廊道流向各個住宅組團,然后再從組團內庭院空間分流到住宅。

(2)如果建筑平面布局、居室通風只有進氣口,沒有排氣口或進氣口排氣口的位置與室外氣流方向平行時,居室通風不利,最好使進氣口位于正壓區(qū)內,排氣口位于負壓區(qū)內,氣流才會暢通。故住宅平面設計應明確各戶型的空氣對流通道,單朝向戶型的設計必須采取通風措施,建筑平面布局應該是明廳、明臥、明廚、明衛(wèi)、窗的位置及開啟同住宅的內部布局和外部環(huán)境要密切結合,不要簡單處理,可采用高窗、角窗等多種形式,窗的開啟要考慮室內通風和立面效果,同時也要便于擦窗,內廊雙面房間的建筑,在走道墻頂或墻底開些通風窗。近幾年過于強調景觀、賣點,新建住宅多為封閉式窗戶,房間里偌大的落地玻璃窗,采光面積不算小,卻僅有一扇小窗戶可以打開,空氣明顯不流通。另外,廣泛使用的推拉式鋁合金窗使通風口只有窗戶面積的一半,同樣達不到空氣流通順暢的要求。

6、采光結構設計

天然采光的基本要求主要包括天然光的組成。通常到達地表的天然光由太陽直射光和天空擴散光兩部分組成。在全云天的情況下,室外天然光只有天空擴散光。全云天的亮度分布和水平面照度的關系。全云天亮度分布相對穩(wěn)定,不受太陽位置的影響。全云天時天頂亮度最大為地平線附近天空亮度的3倍。

(1)采光標準。采光標準從采光數(shù)量和采光質量兩個方面對天然采光提出要求。采光數(shù)量是根據(jù)視覺工作的精細程度,劃分為五個等級,并依據(jù)采光的形式用采光系數(shù)的形式給出標準值。采光系數(shù)是室內給定水平面上某一點的由全云天天空漫射光所產生的照度和同一時間同一地點在室外無遮擋水平面上由全陰天天空漫射光所產生的照度的比值。采光質量包括采光均勻度、眩光的控制、合適的亮度比等方面。

(2)側窗的采光特性。低窗時,近窗處照度很高,往里則迅速下降當窗的位置提高后,雖然靠近窗口處照度下降,但離窗口遠的地方照度卻提高不少,均勻性得到很大的改善。側窗的有效采光范圍為窗高的3-5倍。影響房間橫向采光均勻性的主要因素是窗間墻。窗間墻越寬,橫向均勻性越差。

(3)常用天窗的采光特性。矩形天窗、橫向天窗和鋸齒型天窗相當于提高位置(安裝在屋頂上)的高側窗,光特性與高側窗相似。采光系數(shù)最高值一般在5%7%以內。平天窗由于不需安裝天窗架,簡化結構平天窗采光效率高,而且更易獲得均勻的照度。采光結構設計的主要步驟和采光計算原理。采光設計的主要步驟:收集設計要求、條件和環(huán)境方面等的基礎資料,選擇采光口形式,確定采光口位置及可能開設的窗口面積,估算采光口尺寸,布置采光口、采光計算原理:這種計算方法是根據(jù)有關數(shù)據(jù)查出相應的理想條件下的采光系數(shù)值。然后按實際情況考慮各種影響因素,加以修正而得到室內最暗處的采光系數(shù)值。

三、結束語

總之,建設工程是一種特殊商品,工程投資大、建設周期長,其工程設計質量不僅關系到工程的投資效益、使用要求,而且直接關系到人民群眾的生命財產安全。因此抓好設計質量管理工作顯得非常重要。針對當前設計質量狀況,設計單位應加強內部的質量管理,設計管理部門要加大對設計質量的監(jiān)督管理,結合施工圖設計審查、專項檢查、質量抽查等工作,加強對業(yè)主、勘察、設計單位的市場監(jiān)管力度。特別是設計單位在進行房屋結構設計時必須在滿足國家設計規(guī)范要求的前提下,加強房屋結構的概念設計和地基設計,才能提高房屋結構設計水平,確保房屋設計質量不斷提升,以使房屋的結構設計工作做到更安全、更合理。

參考文獻:

[1]熊丹安.21世紀土木工程類專業(yè)叢書-結構構--造原理與設計(第二版)[M].武漢:武漢理工大學出版社,2003.

篇6

工程的主要施工方法

1、房建工程

建筑施工放線是一項運用立體幾何與平面幾何、解析幾何等多項知識結合的綜合技術,包含有多種技能,需不斷總結經驗掌握技巧,善于運用,來提高效益。

2、房屋結構設計、材料和要求

房屋結構形式和材料也是決定房屋層數(shù)的基本因素。如砌體結構,墻體多采用磚或砌塊,自重大、整體性差,下部墻體厚度隨層數(shù)的增加而增加,故房屋層數(shù)一般控制在6層以內,常用于住宅、宿舍、普通辦公樓等大量性房屋。

框架結構、剪力墻結構、框架剪力墻結構、筒體結構,由于抗水平荷載的能力增強,故可用于賓館、高層寫字樓、高層住宅等多層或高層房屋。

3、一般矩形建筑物放線技術

3.1施工放線的首要步驟是復核規(guī)劃定點位置。一般施工總平面圖上繪出的坐標,在現(xiàn)場,由施工技術人員復校檢查。然而理論值與實際位置有一定的差異,所以必須經過復查、校對、改正。部分建筑物由于面積特龐,需要重新放線,為避免不相符,所以需要根據(jù)現(xiàn)場實際調整合適。故不能完全按規(guī)劃定點放線,需綜合設計意圖,認識到根據(jù)現(xiàn)場實際情況確定位置的重要性。

3.2接下來的第二步是測定建筑物軸線、標高。最常用的做法是打龍門樁、釘鐵釘,標記紅三角標高。再按照各分層工序,依次往上彈線;灑灰線,搗制墊層后彈墨線,特別的是墊層上要彈出柱子的位置,且用紅油漆對四個角做好標記,以便柱子鋼筋定位。在底梁處確定彈出各軸線網后要復核,再對建筑物總長與各軸線間相加的吻合度進行檢測。

各軸線垂直引上,分樓層彈置確定控制軸網,標高由一條柱、墻角處引上,四周每道墻、柱子上均彈水平線。實行施工放線工作時應持有嚴謹、細致的態(tài)度,要按部就班,容不得半點馬虎。

4、常見異形平面建筑物放線技術

4.1弧線

當缺少圓心進行確定圓時,可以采用弓高法(微積分),通過求得圓弧上兩點再通過計算,得出一個點后再分段求得另一個點,逐步分下去,以微小的直線段組合成圓弧。

4.2圓心的引用

定位圓心在場地平整時可以應用,而挖土方時,或建筑往上伸高時,圓心點因被占用或無法延高而無法確定,此時可以采取引線控制。挖基礎土方時,需保留其完好直到其他基礎墊層完成及彈線結束,然后垂直層層向上引用控制點。

4.3直角(垂線)做法

放垂直線或直角是施工放線最基本的方法,在放線時應根據(jù)實際情況采用效率高的方法。

4.3.1勾股定理

適合20米以內的定位放線,手工放線最為簡單方便,獨立柱基礎框邊及輕短的建筑物軸線即可使用此方法,以減少誤差。

4.3.2等腰三角形法

當僅僅知道一條直線段時,用等腰三角形法等準確、快捷地做出垂直線。

4.3.3工具法

根據(jù)建筑物的平面圖、制作出大小直角三角形、矩形、圓形框,在放線時找到軸線即套上模型非常快捷精確地彈出柱腳邊線及其他邊線。

4.3.4全站儀放線

采用全站儀放線的優(yōu)點是精確,速度快,大規(guī)模放線,所需要的數(shù)據(jù)可以配合電腦軟件,可快速、準確的進行數(shù)據(jù)檢查,每一平面放線時閉合差檢查快,避免了以前用經緯儀加水準儀因搬動儀器定垂直線,轉角的出錯。

4.4非同一垂直面的定位方法

若墻、柱面不在同一垂直面內,則需采取以相下措施。

4.4.1引延長線再做垂直線

例如三層挑出陽臺,在二層陽臺引出軸線位,做好標記,在施工三層時再吊錘線從二層引出線引上。

4.4.2分線延長

例如三層挑出陽臺,在二層四角引錘線到三層,分出各軸線彈出軸線網,將軸線延長得到挑出的陽臺軸線。該法不適用于龐大的建筑工程。

4.4.3經緯儀定位

安裝工業(yè)廠房排架柱時,必需兩臺經緯儀同時操作,非同一垂直面的必須將儀器置于軸線上避免造成差錯。

4.4.4借線引線

當外墻面不是同垂直面,無法用吊錘將一層墻軸線引到天面時,需在地面將墻體軸線延長出建筑物外,在天面用木桿伸出,再用經緯儀在建筑物引垂線,到天面后水平引到建筑物內。

4.5樓梯放線

按質量評定要求,樓梯的每踏步之間的高差不能過大,必須準確定位才能滿足質量要求。

5、房屋防火要求

按《房屋設計防火規(guī)范》和《高層民用房屋設計防火規(guī)范》的規(guī)定,房屋的層數(shù)與房屋的耐火等級有關,如一、二級耐火等級房屋,原則上層數(shù)不受限制,三級耐火等級民用房屋,允許層數(shù)為1-5層,四級耐火等級的房屋物,允許1-2層。

6、經濟性要求

房屋物單方造價一般與房屋層數(shù)密切相關,以磚混結構住宅為例,在墻身截面尺寸不變情況下,隨著層數(shù)的增加,單方造價將有所降低。但到了6層以上時,由于磚墻截面尺寸的變化,層數(shù)增加使單方造價顯著上升。

在房屋群體組合中,個體房屋層數(shù)愈多,用地愈經濟。

7、安全施工措施

7.1建立健全安全保衛(wèi)制度,落實治安、防火管理責任人。

7.2施工人員統(tǒng)一佩戴工作卡,做到持證上崗。

7.3進入施工現(xiàn)場的人員一律戴安全帽,遵守現(xiàn)場的各項規(guī)章制度。

7.4建立嚴格來訪制度。

7.5經常對工人進行法紀和文明教育,嚴禁在施工現(xiàn)場打架斗毆及進行黃、賭、毒等非法活動。

結束語:

在房建工程施工中要避免質量缺陷與很多因素有關,如施工設備、施工水平、管理水平、技術質量因素等。只有全面提高施工隊伍的整體素質,真正做到按施工技術規(guī)范施工,按操作規(guī)程操作,才能避免或減少質量缺陷。從而房屋安全、可靠,房屋結構設計不僅要達到基本的設計要求和規(guī)范,還要能實現(xiàn)基本的功能。這就要求我們在設計中,要注意參考相關規(guī)范和規(guī)定,綜合考慮各種要素。使我們設計的方案能夠符合要求。

參考文獻

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1結構設計優(yōu)化的意義及要求

1.1結構設計優(yōu)化的意義

(1)功能性

結構優(yōu)化設計能夠根據(jù)工程的需求對結構造型、受力性能、結構材料等進行優(yōu)化配置。比如選擇圓形、方形的結構進行方面平面設計能夠增加結構的受力性能。因此,工程結構的優(yōu)化技術,是工程實現(xiàn)既經濟又安全,既美觀又實用的途徑。

(2)節(jié)約造價

合理的結構設計能夠根據(jù)建筑結構的空間和層面,增強結構的各種性能,結構設計受力性增加、抗震性增加不斷可以減少結構所需物料,還能減少基礎和裝修物料,達到統(tǒng)一協(xié)調的目的,實現(xiàn)了結構的經濟安全。

1.2房屋建筑結構設計的基本要求

(1)房屋舒適性要求

房屋建筑的設計和施工,是為了滿足人民群眾的生活需求,因此就必須要重視舒適性要求,比如室內的各部空間都應該靈活分布,要考慮到自然光源與人工光源的和諧統(tǒng)一,并且還要求充分考慮到用戶入住房屋后,對房屋可能會進行的改造行為,進行剪力墻結構設計時,剪力墻不必按開間布置,可以兩間合并布置為大開間剪力墻。

(2)房屋安全性與耐久性要求

房屋建筑的施工,大都具有其商品化的屬性,因此就應該努力考慮為用戶提供安全性與耐久性俱佳的產品,房屋作為一種消費品,與其它消費品最大的不同就應該是其優(yōu)越的耐久性和安全性能,這也構成了房屋建筑結構設計與施工的最基本要求。在進行房屋建筑設計施工的材料選擇時,應該充分的考慮到建筑結構的穩(wěn)固性與材料選用的合理性、安全性,應該達到優(yōu)良的抗風性和抗震性,和使用周期內進行維護和維修的可能性與方便性。

(3)房屋經濟性要求

進行房屋建筑結構的設計時,要結合各種條件如房屋建設施工的位置、層級和結構特征等,充分考慮到建筑結構的安全性、舒適性和耐久性的基礎上,選用最為合理、能夠滿足經濟性要求的建筑結構。進行各個分部構件的設計也應該做到計算精細,在質量標準達到國家有關規(guī)范要求的前提下,將資金的投入降低到最優(yōu)的程度。特別是當進行房屋建筑結構的基礎設計時,更加應該充分考慮到經濟化指標,因為房屋建筑結構的基礎設計的合理性,與房屋建筑的造價高低有著非常直接的關系。

2房屋建筑結構優(yōu)化設計的階段

對房屋結構進行優(yōu)化設計,是大量運用了科學知識,這能夠充分運用其資源成本,使得其結構既安全、美觀,又經濟實用。而且通過調查發(fā)現(xiàn),經過優(yōu)化設計的房屋結構其質量和成本都遠遠要優(yōu)于其他沒有運用結構優(yōu)化設計的。建筑設計師們在對房屋結構進行設計和優(yōu)化時,一般會按照一定的步驟來進行。

2.1變量的選擇

通常情況下,對設計人員決定最終設計方案起到重要作用的參考數(shù)據(jù),都可以作為變量供設計者進行選擇。如工程的目標參數(shù)包括房屋價格參數(shù)和預期產生的損失參數(shù);工程的控制與約束參數(shù)包括表示房屋架構可靠性能的參數(shù)等。如果房屋建筑的設計者以變化幅度較小或考慮因素較少的參數(shù)作為設計的參考指標,那么相應的建筑結構設計、編程和計算有關的工作難度將會降低,設計者也可以更好地找到符合優(yōu)化設計的參考數(shù)據(jù)。

2.2對相關函數(shù)的確定

設計者要根據(jù)事先設定的房屋橫截面尺寸和鋼筋尺寸面積的那一組函數(shù),從眾多組相似的參考函數(shù)中進行合理科學的選取,并分析這組數(shù)據(jù)函數(shù)的相關各種性質,從而最大限度的降低房屋建造的成本費用。

2.3條件的衡量

處于對增強房屋結構穩(wěn)定性和耐用性的考慮,房屋設計的約束指標應當包括房屋尺寸、架構穩(wěn)定性、架構剛性、受力限度和變形限度、結構的可塑程度和結構的確定程度等。在實際的設計過程中,設計者應當結合房屋建造工程的具體情況,對施工實際中的約束性條件和目標確定的約束性條件進行比較和分析,確保各種條件都符合相關的建筑規(guī)定要求,從而實現(xiàn)優(yōu)化設計的目的。

2.4確定最佳方案

執(zhí)行以上所述步驟,綜合考慮各個方面,不能為了降低投資而忽視設計優(yōu)化的作用,正確處理經濟和技術的對立統(tǒng)一關系,設計過程中,不能過分強調節(jié)約,忽視技術問題,也不能過分強調技術,輕視經濟性的要求。因此,房屋建筑結構優(yōu)化設計是一項比較復雜的綜合性決策問題,往往存在對立面,滿足經濟、適用、安全、美觀及便于施工等原則,這五個原則之間也互相矛盾,所以需要進行研究、探索,實現(xiàn)用最少的投資,獲得最大的效益目標,滿足設計要求。

3房屋建筑結構設計優(yōu)化措施

3.1地基是建筑結構的基礎

對建筑物的穩(wěn)定性起著決定性的作用。在進行建筑結構的地基設計時,要因地制宜,具體情況具體分析。進行建筑結構地基的設計優(yōu)化首先是要選擇合理的優(yōu)化方案,如果是基礎較深,那么就需要對擬建工程施工現(xiàn)場的地質情況進行全面仔細的勘察,然后再綜合其他現(xiàn)場場地的各種因素進行基礎選型及埋深等設計。

3.2建筑底部剪力墻的設計優(yōu)化

處于房屋建筑底部位置的框架剪力墻因為具有豎直方向抵抗側力部件的不連續(xù)性,所以就增加了受力出現(xiàn)不平衡狀況的因素。也就因此而增加了對建筑平面的要求。在設計中,應該盡最大可能將承重墻放置于框架梁之上,如果受到具體條件限制而只能放置于次梁時,就必須要將主梁與框架梁的鋼筋配置適度增大,使放置承重墻的樓板厚度增加。同時,在設計中需要樓板錯層時,必須要慎重,必須是在選用質量較輕的板層填充材料時才可以進行這樣的設計。

3.3砌體結構的設計優(yōu)化

磚砌體在房屋建筑結構中主要擔負著抵抗側向位移和承重的作用,它的布置方式較為多變,但是在躍層結構或表現(xiàn)出過大的受力結構中卻并不適宜。通常應該對其進行以下方面的優(yōu)化,優(yōu)化平立面結構,保證建筑形體的規(guī)則性,抗側力構件平面布置宜規(guī)則對稱,側向剛度沿豎向宜均勻變化??v向抗震墻體在建筑整體中,必須保證有三條以上,合理規(guī)劃門窗的開口規(guī)格,一般要將寬度控制在2m或2m以下,這樣的設計有利于增加建筑結構的穩(wěn)固性。

3.4剪力墻的設計優(yōu)化

對剪力墻進行優(yōu)化設計,其中連梁是最為重要的環(huán)節(jié)。如果將連梁的剮度增加,就一會產生增加建筑結構地震作用的情況,同時也就造成了連梁與墻肢的內部受力分配大幅度增加,這樣就應該將此處構件的鋼筋配置適度增加,從而使建筑材料受到不必要的浪費。所以,在進行房屋建筑結構的設計時,不應該選擇將大剛度窗下墻當做連梁的設計。應該選擇的設計方式應該是把連梁設計成剛度與截面較小的弱連梁,并且在達到結構的剛度與變形程度要求的條件下,進行經濟與變形能力等多方面思考,對構件進行合理的布置。一般來說,剪力墻設計越多,建筑結構也就具有更大的抗側力,從而減少建筑結構的位移,卻導致了地震力的增大?;谝陨系目紤],進行剪力墻的設計時必須要掌握對稱和分散與均勻的基本理念,以水平位移限度為準控制剪力墻的數(shù)目。

4結語

通過優(yōu)化設計手段進一步加深對結構優(yōu)化設計在工程造價控制中的重要性認識,創(chuàng)造合適的條件,確定合理的目標,采用科學的控制方法,各個方面達到最佳結合,降低工程的總造價,這不僅符合現(xiàn)今建筑商對于建筑結構效益的追求,也是市場可持續(xù)發(fā)展的需求,更是適應綠色環(huán)保的要求。

篇8

 

鋼筋混凝土多層框架房屋,結構設計看似簡單,但如果設計不當,將會給建設單位帶來浪費或不安全的種種問題。本文就鋼筋混凝土多層框架房屋結構實際設計中應注意的問題作了簡要的分析探討。

1.關于多層框架基礎類型的選擇問題

多層框架類型多層框架基礎類型的選擇,取決于地質條件,上部結構荷載的大小。上部結構對地基不均勻沉降及傾斜的敏感度及施工條件等因不。設計時應做技術經濟比較,綜合考慮后確定。對于框架結構的受力分析和輔助設計??山柚鶳KPM進行,其主要步驟:厚度:雙向板為1/40板跨,單向板為1/35板跨。然后進行撓度和裂縫計算。最后確定板厚及配筋。柱截面:At=N/arc,a為軸壓比,fc凝土壓強度設計值。受荷面各及經驗系數(shù)確定。初選梁截面:粱高為跨度的l/lO一1/15,粱寬通常為1/2—/3梁高。輸入荷載:樓面荷載,梁上荷載,柱節(jié)點荷載,風載及地震信息。用PKPM中的SATWE內力分析程序進行計算。框架柱首先要滿足軸壓比限制,對超筋和構造配筋的梁柱進行調整,直至配筋,截面大小適中為止。另檢查結構的自振周期,以名產生共振?;A選型:常用的基礎型式有柱下獨立基礎。柱下條基,柱下筏板及柱基。

2.關于多層框架結構的參數(shù)選取問題

《抗震規(guī)范》中指出,所有的計算機計算結果,應經分析判斷確認其合理、有效后方可用于工程設計。論文大全。通常情況下,計算機的計算結果主要是結構的自振周期、樓層地震剪力系數(shù)、樓層彈性層間位移(包括最大位移與平均位移)和彈塑性變形驗算時樓層的彈塑性層間位移、樓層的側向剛度比、振型參與質量系數(shù)、墻和柱的軸壓比及墻、柱、梁和板的配筋、底層墻和柱底部截面的內力設計值、框架——抗震墻結構抗震墻承受的地震傾覆力矩與總地震傾覆力矩的比值。超筋超限信息等等。

為了分析判斷計算機計算結果是否合理。結構設計計算時,除了有合理的結構方案、正確的結構計算簡圖外。正確填寫抗震設防烈度和場地類別。合理選取電算程序總信息中的其他各項參數(shù)也是十分重要的。

多層框架結構房屋有時也設置地下室。由于隔墻少,常采用筏板式基礎。在電算時,應將地下室層數(shù)和上部結構一起輸入,并在總信息中按實際的地下室層數(shù)填寫。這樣,計算地基和基礎底板的豎向荷載可以一次形成,并且在抗震計算時,程序會自動對框架底層柱底截面的彎矩設計值乘以增大系數(shù)。同時通過對層側移剛度比的分析比較,還可以正確判斷和調整房屋的嵌固位置,并采取相應的抗震構造措施。保證樓板有必要的厚度和最筋率等等;當結構表現(xiàn)為豎向不規(guī)則時。不僅要驗算薄弱層,而且還要對薄弱層的地震剪力乘以1.15的增大系數(shù)。如果在結構總體計算時。論文大全??傂畔⒅刑顚懙牡叵率覍由⑸儆趯嶋H輸入的層數(shù),彎矩設計值增大系數(shù)將會乘錯位置,從而在發(fā)生地震時,會使極易發(fā)生震害的底層柱底部位因抗震能力降低而破壞。

3.關于框架計算簡圖的問題

無地下室的鋼筋混凝土多層框架房屋,獨立基礎埋置較深,在一0.05m左右設有基礎拉梁時,應將基礎拉梁按層1輸入。以某學生宿舍樓為例,該項目為層鋼筋混凝土框架結構,丙類建筑,建筑場地為II類;層高3.3m,基礎埋深4.Om基礎高度0.8m,室內外高差0.45m。根據(jù)《抗震規(guī)范》第6.1.2條,在8度地震區(qū)該工程框架結構的抗震等級為二級。設計者按3層框架房屋計算,首層層高取3.35m,即假定框架房屋嵌固在一0.05m處的基礎拉梁頂面:基礎拉梁的斷面和配筋按構造設計:基礎按中心受壓計算。顯然,選取這樣的計算簡圖是不妥當?shù)摹R驗?,第一,按構造設計的拉梁無法平衡柱腳彎矩;第二,《混凝土結構設計規(guī)范》—2002)第7.3.11條規(guī)定,框架結構底柱的高度應取基礎頂面至首層樓蓋頂面的高度。工程設計經驗表明,這樣的框架結構宜按4層進行整體分析計算,即將基礎拉梁層按層1輸入,拉梁上如作用有荷載,應將荷載一并輸入。論文大全。這樣,計算剪力的首層層高為Hl=4—0. 05=3.95m,層2層高為3.35m,層3、4層高為.3m。根據(jù)《抗震規(guī)范》第6.2.3條,框架柱底層柱腳彎矩設計值應乘以增大系數(shù)1.25。當設拉梁層時,一般情況下,要比較底層柱的配筋是由基礎頂面處的截面控制還是由基礎拉梁頂面處的截面控制。考慮到地基土的約束作用,對這樣的計算簡圖,在電算程序總信息輸入中,可填寫地下室層數(shù)為1,并復算一次,按兩次計算結果的包絡圖進行框架結構底層柱的配筋。

綜上所述,以上的幾個問題在鋼筋混凝土框架結構設計中經常遇到,也經常被忽略。所以,我們設計工作者應按規(guī)范和相應的構造要求,嚴格執(zhí)行,從根本上消除設計隱患,確保設計質量。

【參考文獻】

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[3]李強.鋼筋混凝土多層框架房屋結構設計中常見問題分析[J] ,開封大學學報2006,20(2).

篇9

中圖分類號:TU318文獻標識碼: A

一、建筑結構設計中節(jié)能環(huán)保的現(xiàn)狀分析

1、建筑結構設計不太重視節(jié)能環(huán)保這一重要因素

要想建筑設計達到節(jié)能環(huán)保的功效,就必須使整個房屋建筑具備良好的通風效果。但是,實際情況告訴我們,建筑設計人員對房屋建筑的實用面積、結構安全、美觀時尚較為重視,很少去考慮房屋建筑性能、品質及環(huán)保等因素。經過審查才發(fā)現(xiàn)施工設計圖中對這些因素的反映情況還不能完全達到房屋建筑的需要,可此時建筑設計方案已經確定下來,接著設計人員就只能對施工設計圖進行微調,為了爭取時間,設計人員就只是對整個設計簡略的計算了一下,草草的調整了一下。效果可想而知是不理想的,既不能節(jié)省資源,而且很難實現(xiàn)。

2、忽視建材應用的科學性

建材作為建筑的重要組成部分,建材是整個房屋建筑的“骨骼”。企業(yè)在經濟利益的驅使下,在結構設計中應用的傳統(tǒng)金屬材質的管道,易生銹、易腐蝕、易滲漏、易結垢,不僅損耗大,還易產生二次污染。在房屋設計時,護墻體消耗能量最大建筑的形體變化是建筑外露面積的主要因素之一,追求建筑形體的多變,而忽視建材消耗量的大小。這也是不重視建筑節(jié)能的又一方面。

3、建筑節(jié)能理念和技術還比較落后

許多建筑設計師沒有節(jié)能的意識,更談不上節(jié)能技術應用。在進行建筑設計時,建筑設計師不能只是一味的去套用標準圖,要結合房屋建筑的實際情況,分析其建筑的環(huán)境及條件來實施房屋建筑的設計,設計時,要明確節(jié)能環(huán)保對房屋建筑的重要意義,使建筑結構設計能夠達到節(jié)能環(huán)保的目的。另外,有些建筑設計師十分注重建筑的獨特性,完全沒有節(jié)能的理念,使得許多房屋建筑達不到相應的設計效果。

4、不能合理的利用節(jié)能技術和傳統(tǒng)措施

節(jié)能設計講究的就是自然通風、建筑遮陽,但是隨著人類生活水平的提高,審美理念的不斷提升,卻忽視了傳統(tǒng)的建筑措施,導致許多房屋建筑不能達到有效節(jié)能的效果,對節(jié)能高科技十分的注重,對低成本的節(jié)能技術卻忽略不提。導致整個房屋建筑工程的造價十分的昂貴,由于設計的標準太高,不能結合房屋建筑的實際情況,只在一味的追求理想化,使得整個建筑最終達不到建筑設計的標準,達不到節(jié)能環(huán)保的效果。若在以后的設計中,還是不能權衡好節(jié)能高科技和傳統(tǒng)節(jié)能措施,只注重技術和速度,那么,我們房屋建筑事業(yè)就很難持續(xù)的發(fā)展下去。

二、房屋建筑結構設計的重要性

對于現(xiàn)代化的房屋建筑,結構設計優(yōu)化重要性不言而喻。高質量的設計方案,可以使得房屋的實際使用價值大大提高,同時可以實現(xiàn)建筑的美學價值和經濟價值升值,進一步的節(jié)省建筑原材料的損耗,有效的保護了周邊的環(huán)境,為居住者創(chuàng)建了一個優(yōu)美和溫馨的家園?,F(xiàn)代化的建筑項目講究的是整體效益和綜合效益,如何在建筑結構設計當中盡可能的節(jié)省開支、減少材料損耗,在確保了美觀耐用、扎實穩(wěn)定的基礎上,全面滿足不同層次、不同類型客戶的功能需求,將是所有建筑企業(yè)所共同追求的。與傳統(tǒng)的建筑結構設計方案和理念不同的是,現(xiàn)代化的建筑結構設計可以使得房屋建設成本進一步降低,對現(xiàn)有的材料進行充分利用,對布局形式和平面設計進行優(yōu)化,并且對房屋內部各個不同的組成單元、組成部分進行巧妙的設計和重新組合,可以使得各個獨立的部分各自之間緊密的銜接起來,發(fā)揮出共同的作用。同時,在對局部結構設計進行優(yōu)化的同時,還可以使得建筑的安全性達到全新的標準。所以,房屋結構設計優(yōu)化對于現(xiàn)代化的建筑企業(yè)來講,必不可少、勢在必行。

三、房屋建筑結構設計中的節(jié)能措施

1、加大環(huán)保節(jié)能的力度

施工人員在施工的過程中,選取適宜的材料可以有效地達到節(jié)能效果。也就是說,要想達到建筑節(jié)能要求,就必須應用符合實際施工需求的材料,增強及完善施工人員的施工工藝。由于太陽能是可持續(xù)發(fā)展的能源,因此我們在房屋建設的過程中,可以將此能源引入到建設中去,這樣不僅能起到節(jié)約能源作用,而且還可以降低設備需求的能源損耗。加強建筑圍護節(jié)能工作。在較大的耗熱量的建筑圍護需求下,會耗損掉1/3以上的建筑采暖能量,另外,還要對此部分進行科學有效的方法去保溫,從而加大建筑節(jié)能的效果,使整體建筑達到隔熱保溫的良好功效,此方法在建筑節(jié)能環(huán)保技術中起著重要的作用,在保溫性能差及熱環(huán)境效果較差的環(huán)境下,進行采暖時會損耗許多能量,因此,我們的施工人員要提高施工工藝,使外墻在很好的圍護下達到保溫、節(jié)能的效果。

2、房屋結構模型的設計

首先需要設計出一個基本的、初步的結構模型。第一個階段是選擇變量,在一般情況之下一些常用的數(shù)據(jù)指標,諸如預期建設生產的損失參數(shù)、結構設計的目標參數(shù)、房屋的價格參數(shù)以及房屋建筑的結構可靠性參數(shù)等等,是重要的變量指標,同時也是房屋結構設計當中需要重點考慮的環(huán)節(jié)。設計人員應當采用考慮因素比較少的并且變化幅度較小的指標作為主要的衡量參考指標,這樣整個房屋結構設計優(yōu)化的難度就會大大降低、工作強度也會隨之降低,設計者也就可以更加準確的找尋出最佳的設計方案。第二個階段是確定相關的設計函數(shù),設計者應當在大量的函數(shù)和指標當中確定得出與房屋的鋼筋尺寸以及橫截面積最為相應的一組函數(shù)指標,并且對各個組別的函數(shù)性質進行分析,力求降低工程成本。最后一個階段是針對結構設計的條件進行衡量,由于房屋建筑自身的特點,對于耐用性和結構穩(wěn)定性要求嚴格,所以設計者需要對房屋整體構架的穩(wěn)定性、房屋尺寸、結構剛性、局部受力限制、房屋結構墻體的縫隙限制、結構變形限制、整體構架的體系規(guī)格系數(shù)、單元零件的規(guī)格指標、結構確定程度以及構件的可塑性等等進行分析。在實踐之中還應當結合建筑的具體情況,分析、比較目標和約束條件,保證結構設計可以得到優(yōu)化、可以符合相關需求。

3、門窗的節(jié)能設計

門窗的保溫性與氣密性是房屋建筑中的重點,在傳統(tǒng)設計中,通常使用單玻實腹鋼窗,而它的氣密性和保溫性能都比較差,針對這種情況,目前我國對門窗保溫做出了明確規(guī)定,比如要加強陽臺和窗戶的保溫,改善門窗保溫效果,降低門窗的傳熱系數(shù)等。因此一些彈性密封條就成了很好的節(jié)能材料。比如在窗戶門框邊沿都抹上密封膏,在門框與窗戶之間使用一些泡沫、橡膠密封條,在扇與玻璃之間可以使用一些彈性壓條來處理等等。當窗子使用的是金屬窗或者鋼塑復合窗時,可以利用鍍膜玻璃、空玻璃等,避免其產生冷熱板橋,降低輻射。并且在設計保溫的同時,還要注意防火防盜,可以在門內空腹處添加巖棉板或者聚苯乙烯板,增加它的絕熱性能。這些措施都可以使門窗節(jié)能性得以提高。

4、大力發(fā)展節(jié)能材料

整個房屋建筑過程中都離不開建筑材料,所以建筑材料在節(jié)能環(huán)保設計上有著重大作用。選取合理的節(jié)能材料,不僅要注意節(jié)能,還要經濟、高效。目前隨著科技的快速發(fā)展,形形的節(jié)能材料被研發(fā)出來,設計人員可以根據(jù)房屋設計的具體情況,選擇合適的、高效的節(jié)能材料,還可以選取一些常見的地方性材料。比如傳統(tǒng)管道是金屬材質,在用作水管道材料時,就容易發(fā)生結垢、滲漏、腐蝕、生銹等問題,此時使用優(yōu)質塑料管就可以解決這一問題,不僅減少損耗,還不會產生二次污染,這種綠色管材既省能耗又環(huán)保,有著很好的節(jié)能效果。

硅酸鹽磚、燒結空心磚和燒結多孔磚、建筑砌塊、建筑板材、玻璃棉制品等都是國家提倡優(yōu)先使用的節(jié)能材料。硅酸鹽磚主要原料是鈣質材料和硅質材料,通過一定量的石膏等,經過攪拌、壓制、養(yǎng)護等工藝而成,非燒結硅酸鹽磚有蒸壓灰砂磚、礦渣磚、煤渣磚、煤粉灰磚等,其中在建筑材料中廣泛應用的是蒸壓灰渣磚。燒結多孔磚和燒結空心磚,它們都是以黏土、頁巖為原料,砂漿用量少,節(jié)能性好,保溫性也不錯,主要用于非承重部位。建筑砌塊的自重輕,生產不用土,施工節(jié)省砂漿,造成的能耗也比較低,經常用于地基和抗震處理。建筑板材如GRC空心條板重量輕、強度高、耐水性好、抗沖擊、隔音效果好,所以經常用于公用或住宅建筑的墻體。玻璃棉制品熱導率小、耐腐蝕、隔熱保溫、隔振性能好,通常用于隔熱和建筑保溫的部位。

5、將建筑結構設計與外部環(huán)境相結合

在分析建筑四周的環(huán)境及氣候的條件基礎上進行建筑的整體結構設計,選址、規(guī)劃、建設這幾個步驟都不能馬虎。針對不同的地域設計結構不同的建筑,包括建筑朝向、建筑體型、建筑組合等方面。了解好其外部環(huán)境,根據(jù)當?shù)氐牡刭|和水文等條件,改善建筑周圍的小氣候。比如對房屋選完確切地址后,可以建造一些人造湖、加大綠化,這種人性化的設計不僅能降低噪聲、美化環(huán)境,還可以凈化空氣,將房屋建筑與外部環(huán)境相結合。建筑結構設計者追求的目標就是在考慮歷史文化、城市規(guī)劃、成本、節(jié)能環(huán)保的多種因素的情況下,選擇最合適的房屋建筑結構設計方案。

結束語

在建筑結構設計中,總結出在設計中應從規(guī)劃、設計、構造等方面充分合理利用當?shù)氐淖匀毁Y源,權衡各方面的因素,尋求人、建筑、環(huán)境與經濟、節(jié)能之間的完美融合。在學習先進理念的同時,不忘中國傳統(tǒng)建筑風格,二者的結合才是建筑業(yè)追求的目標。因此,堅持建筑結構設計的節(jié)能環(huán)保,有利于從根本上促進能源資源節(jié)約和合理利用,和實現(xiàn)經濟社會的可持續(xù)發(fā)展;有利于長遠地保障國家能源安全、保護環(huán)境、提高人民群眾生活質量、貫徹落實科學發(fā)展觀。

參考文獻

[1]賈瑞杰.房屋建筑結構設計中的節(jié)能環(huán)保問題[J].山西建筑,2014,04:199-200.

篇10

Abstract: with China's economic prosperity and development, housing construction structure design level also constantly improving, the optimization design of building structure not only can save cost cost, but also can improve the quality and safety of the house. The paper mainly introduces the present situation of the houses and the optimization design of reason, and expounds the optimized design of building the main contents and methods, finally puts forward the design optimization of building structure should be pay attention to, and puts forward some opinions of his own.

Keywords: housing, structure design, optimization technology, method, the main points

中圖分類號:S611文獻標識碼:A 文章編號:

近年來,由于土地價格市場的變化,不斷上漲的土地價格給開發(fā)商的建筑總成本控制帶來了極大的壓力,同時,人們對于居住條件及生活環(huán)境的要求不斷提高,相應建筑產品的品質要求也就不斷提高,這就讓開發(fā)商不斷尋求新的手段滿足顧客需求,而降低工程造價就成為開發(fā)商追求的直接目標,這就需要我們利用結構設計優(yōu)化設計技術方法,提高有限空間 有限資源的最大化效果發(fā)揮,實現(xiàn)經濟化 實用性和適用性的良好目標。

1 房屋設計的現(xiàn)狀及實行優(yōu)化的原因

依據(jù)我國的國情以及發(fā)展形勢,我國今后主要以建設高層住房為主。與此同時,投資者們也日益關注建設成本如何最低化,使用結構設計優(yōu)化技術能夠實現(xiàn)建筑成本的最低化。

若想實現(xiàn)結構優(yōu)化的目的,工程設計人員首先以建筑的安全性為基礎,然后理性分析建筑方案,融合與之相適宜的設計理念以及方法實現(xiàn)對工程造價的有效控制,以符合投資者的經濟要求。根據(jù)統(tǒng)計資料顯示,建筑結構經過優(yōu)化設計比未進行優(yōu)化的建筑節(jié)省了50%至30%的費用。然而,在很多實際優(yōu)化設計中,其因為受到較多因素的制約而難以施展、發(fā)揮出其優(yōu)越性。比如,過度追求工程設計進度,就會影響工程設計人員的設計效果,一味地以滿足工程進度為目標;年輕的工程設計人員常受其專業(yè)素質限制,難以理解其設計軟件,無法實現(xiàn)優(yōu)化技術。也有一些工程設計人員過于關注建筑部分,忽視了建筑的整體方案,能實現(xiàn)控制整體造價。由此可見,工程設計人員要將其技術與經濟效益進行有機結合,只有合理的設計方案才能確保實現(xiàn)最大經濟效益。

2 房屋優(yōu)化設計的主要內容

通常房屋結構的設計主要是利用適宜的方法和設計理念來滿足房屋建筑設計的需求,比如確定合理的布置、結構形勢、構件尺寸等。尤其是優(yōu)化設計基本的鋼筋混凝土房屋結構體系,往往自整體布局與具體構件兩個角度進行分析。影響整體布局的關鍵因素是建筑物的柱網尺寸、層高、體型、抗側力構件位置等。具體構件主要是指結構構件的幾面、布局、鋼筋及混凝土的配筋構造、強度等級、對于這兩大方面的因素,需要有專業(yè)的工程設計人員,熟知構件設計規(guī)范并具有豐富設計經驗,而且善于分析與把握構件受力特性及結構,進而選取最相適宜的方法展開優(yōu)化設計工作。

3 房屋結構設計優(yōu)化方法

賞心悅目的建筑是建筑的美觀與結構設計相互協(xié)調密切配合的結果。建筑結構設計追求適用、安全、經濟、美觀和便于施工五種效果,而建筑設計優(yōu)化設計技術方法的應用不但滿足了建筑美觀、造型優(yōu)美的要求,又能使房屋結構安全、經濟、合理,成為實際意義上的“經濟適用”房。從建筑上分析結構設計優(yōu)化方法,它主要體現(xiàn)在房屋工程分部結構的優(yōu)化設計和房屋工程結構總體的優(yōu)化設計量方面。

房屋工程分部結構優(yōu)化設計實施過程中,還應該按照一切從實際出發(fā)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(yōu)化設計。進行結構設計時,應在滿足設計意圖后,盡量使平面布置規(guī)則,縮小剛度和質量中心的差異,這樣水平荷載就不會使建筑物有太大的扭轉作用 豎直方向上應避開使用轉換層,減少應力集中現(xiàn)象。

3.1結構優(yōu)化設計模型

結構設計優(yōu)化就是在各種影響變量中選擇主要參數(shù),并建立函數(shù)模型,運用科學合理的方法得出最優(yōu)解。結構總體的優(yōu)化建立模型的大致步驟如下:

(1)設計變量的合理選擇。通常的設計變量選擇對設計要求影響較大的參數(shù),將所涉及的參數(shù)按照各自的重要性區(qū)分,將對變化影響不大的參數(shù)定為預定參數(shù),通過這種方法可減少很多計算編程的工作量。

(2)目標函數(shù)的確定。使用函數(shù)找出滿足既定條件的最優(yōu)解最后,約束條件的確定 房屋結構可靠度優(yōu)化設計的約束條件,包括了應力約束、裂縫寬度約束、結構強度約束、尺寸約束、從正常時的極限狀態(tài)下彈性約束到終極狀態(tài)的彈塑性約束、從可靠指標約束到確定性約束條件等。設計中,要保證各約束條件必須符合現(xiàn)行規(guī)范的要求。

3.2結構優(yōu)化計算方案

結構設計優(yōu)化設計多個變量、多個約束條件,屬于一個非線性的優(yōu)化問題,設定計算方案時,常將有約束條件轉變?yōu)闊o約束條件來計算常用的方法有拉氏乘子法、符合型法、Powell等。完成計算方案的設定后只需編制相應適用的運算程序即可得到我們的最終優(yōu)化結果。

4 結構設計優(yōu)化中應注意的問題

結構設計優(yōu)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(yōu)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(yōu)化設計應用于項目的整體設計、前期設計,舊房改造,抗震設計等設計的各分部環(huán)節(jié),發(fā)揮著巨大的效益 在按照結構設計優(yōu)化的方法及模型進行實踐的過程中,要注意下面的幾個問題:

4.1 結構設計優(yōu)化應注意前期準備

因為前期方案的確定直接影響建筑的總投資,而現(xiàn)在存在的普遍問題就是前期方案階段結構設計并不進行參與,建筑師進行建筑設計時大多并不考慮結構的合理性以及它的可行性,但是建筑設計的結果卻直接對結構設計造成影響,某些方案可能會增加結構設計的難度,并使得建筑的總投資提高。如果在方案的初期,結構優(yōu)化設計就能參與進來,那么我們就能針對不同的建筑類別,選擇合理的結構形式,合理的設計方案,獲得一個良好的開端。

4.2 概念設計結合細部結構設計優(yōu)化

概念設計應用于沒有具體數(shù)值量化的情況,例如地震設防烈度,因為它的不確定性,計算式難免與現(xiàn)實有較大的差異,在進行設計的時候就要采用概念設計的方法,把數(shù)值作為輔助和參考的依據(jù) 設計過程中需要設計人員靈活的運用結構設計優(yōu)化的方法,達到最佳的效果。

在結構設計的過程中,要注意對于細部的結構設計優(yōu)化,比如現(xiàn)澆板中的異形板拐角處易出現(xiàn)裂縫,可劃分為矩形板注意鋼筋的選擇,I級鋼和冷軋帶肋鋼市場價格差不多,但是他們的極限抗拉力卻相差很大,所以在塑性滿足要求的情況下,現(xiàn)澆板的受力鋼筋就可選擇冷軋帶肋鋼筋,從而達到既安全又經濟的目的。

4.3 下部地基基礎結構設計優(yōu)化

地基基礎的結構設計優(yōu)化首先要選擇合適的方案,如果為樁基礎,那么要根據(jù)現(xiàn)場地質條件選擇樁基類型,盡量節(jié)省造價。樁端持力層對灌注樁樁長的選擇影響很大,應多進行比較以確定最合適的方案。

5 結束語

總之,工程造價在工程項目占有很大比例,具有重要的經濟效益,所以優(yōu)化設計房屋結構能夠卓有成效地減少工程造價成本。與此同時,優(yōu)化設計房屋結構要保障建筑的安全級別,合理化等,協(xié)調好技術和經濟兩者之間的關系,切勿因重視節(jié)省成本,而忽視質量或技術。為了實現(xiàn)整體目標最優(yōu),結構設計人員與工程師要分析房屋結構設計,充分發(fā)揮其優(yōu)勢,利用精細高效的工作標準及要求來實現(xiàn)最優(yōu)化的房屋結構。