房屋结构设计论文

2024-06-23

房屋结构设计论文(精选9篇)

篇1:房屋结构设计论文

房屋设计有哪些设计要素?

建筑立面图

建筑立面图是将建筑的不同侧表面,投影到铅直投影面上而得到的正投影图,它主要表现建筑的外貌形状,反映屋面、门窗、阳台、雨篷、台阶等的形式和位置,建筑垂直方向各部分高度,建筑的艺术造型效果和外部装饰做法等。根据建筑型体的复杂程度,建筑立面图一般分为正立面、背立面和侧立面,也可按建筑的朝向分为南立面、北立面、东立面、西立面。在施工中,建筑立面图主要是作建筑外部装修的依据。

建筑平面图

建筑平面图表示建筑的平面形式、大小尺寸、房间布置、建筑入口、门厅及楼梯布置的情况,表明墙、柱的位置、厚度和所用材料以及门窗的类型、位置等情况,

主要图纸有首层平面图、二层或标准层平面图、顶层平面图、屋顶平面图等。

建筑总平面图

建筑总平面图是表明一项建设工程总体布置情况的图纸。它是在建设基地的地形图上,把已有的、新建的和拟建的建筑物、构筑物以及道路、绿化等按与地形图同样比例绘制出来的平面图。主要表明新建平面形状、层数、室内外地面标高,新建道路、绿化、场地排水和管线的布置情况,并表明原有建筑、道路、绿化等和新建筑的相互关系以及环境保护方面的要求等。由于建设工程的性质、规模及所在基地的地形、地貌的不同,建筑总平面图所包括的内容有的较为简单,有的则比较复杂,必要时还可分项绘出竖向布置图、管线综合布置图、绿化布置图等。

篇2:房屋结构设计论文

垂直构件

①墙体

(1)勒脚

外墙的墙角称为勒脚,为了防止地下水与土壤中的水渗入墙体,致使墙身受潮,饰面层脱落,影响室内卫生环境,必须做好墙角防潮工作,增强其耐久性及坚固性,勒脚常用的构造有三种:a.勒脚表面以8~15mm厚1:3水泥砂浆打底,12mm厚1:2水泥白石子浆水刷石或假斩石抹面。

b.勒脚表面可贴天然石材或人工石材,如花岗岩,水磨石板等。贴面勒脚耐久性强装饰效果好,用于标准较高的建筑。

c.直接用条石,混凝土等坚固材料做勒脚

图示的勒脚用为水泥砂浆抹出天然石材的造型。(2)散水

散水是沿建筑物外墙设置的倾斜坡面,坡度一般为3%~5%。散水的作法通常是在夯实素土上铺混凝土等。散水的宽度一般为600~1000mm。为防止墙体下沉将散水拉裂,一般每隔6-15m设置一道伸缩缝,缝宽20~30mm,缝内用弹性材料嵌缝。

(3)玻璃幕墙

玻璃幕墙一般由金属骨架,连接固定件,嵌缝密封材料和填补材料,饰面玻璃组成。可分为明框式,隐框,半隐框,点式和全玻璃式玻璃幕墙。幕墙与主题多采用柔性连接。幕墙的特点是艺术效果好,质量轻,安装速度快,是外墙轻型化,装配化的理想形式。但幕墙易反光造成光污染,应考虑对环境的影响。图中所示的幕墙为竖框承重,铝合金边框,双层普通玻璃,边框用型材铆接而成,玻璃与边框之间填充有密封材料。

③门

图示的为金属双向平开门。采用金属边框,双层玻璃。铰链安装在门的上下两端靠近外侧的位置,门锁集成在上铰链上。门的两边装有带有绒毛的密封条。

④窗

图示的窗为塑钢边框双层玻璃推拉窗。边框采用塑钢型材,使用专用连接件连接。并装有纱窗。窗户采用双层玻璃,密封材料固定并装有专用锁扣。

楼梯、台阶、坡道

楼梯

建筑物中作为楼层间垂直交通用的构件。用于楼层之间和高差较大时的交通联系。在设有电梯、自动梯作为主要垂直交通手段的多层和高层建筑中也要设置楼梯。高层建筑尽管采用电梯作为主要垂直交通工具,但仍然要保留楼梯供火灾时逃生之用。楼梯由连续梯级的梯段(又称梯跑)、平台(休息平台)和围护构件等组成。

图示的楼梯为直行双跑楼梯,中间设置有休息平台。共四十余级。采用绿色水泥浆白石子水磨石铺地,黄铜防滑条,一侧扶手为砖砌,并在其上设有不锈钢扶手,另一侧为玻璃砖隔墙。在有扶手的一侧装有黑色预制水磨石踢脚线,靠近玻璃砖墙的一侧设有红色大理石踢脚线。最下面的三级楼梯设有踏口。

坡道、无障碍设施

无障碍设施时建筑中必备的系统之一。坡道主要用于解决残疾人,特别是下肢残疾人和视觉残疾人士使用。也适合拄拐杖者通过。其他设施如电梯,洗手间洁具等也必须考虑残疾人士的使用。无障碍设施常常出现“千里之堤 毁于蚁穴”的情况,一处的无障碍设施无法使用,就会导致残疾人无法使用整栋建筑。因此,无障碍设施的设计必须滴水不漏,毫无缺陷,并必须同时考虑多种残疾人,如视力缺陷,下肢残疾,听力缺陷等。

装修

常见的墙面装饰可以分为粉刷类、粘贴类、钉挂类、涂覆类。

粉刷类是最常见的室内装饰手段。通常使用分散在液体中的粉体或乳液。具有价格便宜,施工方便,盖底能力强,墙面平整等。但也存在不够耐水,耐污等缺陷。粘贴类装以壁纸和面砖、石材为主。壁纸常用于室内,可分为纸质壁纸和高分子壁纸等。使用时整张粘贴于墙上。色彩、花纹丰富,耐水,耐污能力强,但价格较高。墙面砖和石材主要用于室外。干挂法的使用使得石材的使用变的快捷可靠。使得粘贴类饰面得到很大的发展。

钉挂类主要有施工快捷,可采用干法施工,污染小,各种气候下皆可施工的特点且不易脱落。几乎可以使用任何清洁方法。

涂覆类则兼具粉刷类施工方便,无接缝的特点,又耐水,耐污,可清洗。通常用于工业建筑和人流较大的场所。

变形缝

为了防止因气温变化、不均匀沉降以及地震等因素造成对建筑物的使用和安全影响,设计时预先在变形敏感部位将建筑物断开,分成若干个相对独立的单元,且预留的缝隙能保证建筑物有足够的变形空间,设置的这种构造缝称为变形缝。建筑物在外界因素作用下常会产生变形,导致开裂甚至破坏。变形缝是针对这种情况而预留的构造缝。变形缝可分为伸缩缝、沉降缝、防震缝三种。

篇3:房屋结构抗震设计探讨

2008年我国四川省汶川县发生8.0级特大地震灾害,使我国人民生命安全受到极大威胁,导致人们的家园被严重的损坏,对当地的经济更是造成了极大的损失。随后我国青海省玉树县又发生了7.1级地震灾害,同样造成了极大的损失。在这些地震灾害中,我们对遭受灾害的人们表示同情,同时也对失去家园感到痛惜,并且也让我们关注到了房屋结构的抗震性能。在房屋结构的设计过程中,框架结构相对来说较为重要,同时也较常用于房屋建筑中。在进行房屋结构的设计时,怎样可以改善框架结构的抗震性能,需要我们给予更多的关注,同时也需要施工时尤为注意。

1 地震有关常识

地震的形成是因为地壳之中蕴藏着非常巨大的能量,而这些能量部分会作用于地球内层一些岩层中,这些岩层由于受到非常巨大的应力,而形成弯曲以及形变,从而使岩层发生错位、移动等现象。而上述的力量经由岩层再传导到地面之上,就会形成相应的地震灾害。当发生地震灾害时,地壳处的岩层会出现巨大的形状变化,并形成震源,而处于震源上方的地表处地震强度最大,我们将其称为震中。地震灾害大小之分是通过不同的震级来区别的,震级的划分依据是以地震发生时所释放的能量多少来计算得到的。我国对于建筑物的抗震规定中,非常明确的提出了建筑物在合理的使用周期中,应当对不同等级的地震灾害拥有特定的抗震性能。

2 地震对房屋结构的破坏形式

当地震灾害出现时,房屋结构被破坏之后会直接的威胁到人们的生命财产安全。房屋结构被地震所损坏的程度,和地震等级大小、房屋设计采取的抗震技术以及房屋结构形式存在关联。

2.1 房屋结构的承重部分承载力超负荷而导致房屋破坏

当地震灾害出现时,地球地壳中所蕴含的巨大能量被释放,会对建筑结构造成直接的影响。在房屋结构的承载力超出受到的作用力之后,就会使房屋的承重结构出现形变,并导致房屋的墙体产生一定的形变及裂缝。

2.2 房屋结构地基问题引起的房屋破坏

当地震灾害出现时,会发生房屋地基的破坏问题。此时,房屋结构的自身状况依旧良好,不过因为房屋地基自身的承载性能较差,或是由于地基土质疏松等,从而使房屋出现倒塌的问题。

3 房屋抗震设计中存在的问题

3.1 柱端弯矩系数问题

通常为了提高房屋结构的抗震性,在进行房屋设计时一般采取“强剪弱弯、强柱弱梁”的原则。在遵循这一原则的前提下,可以防止房屋支撑柱在遭遇地震灾害时,早期出现坍塌现象,可以有效的改善房屋结构抗形变性能,同时也能尽可能的避免房屋在遭遇地震灾害时发生坍塌。不过,在房屋的建设过程中,怎样达到“强柱弱梁”的要求、应当引起我们的关注。目前,国内在进行房屋设计时,一般通过提高弯矩的设计数值这一手段来达到“强柱弱梁”的目标。不一样的端弯矩系数表示房屋拥有不同的抗震害能力。我国对于房屋设计的抗震标准中,也对端弯矩系数做出了详尽的说明与要求。

3.2 梁内力计算问题

现行的房屋抗震设计标准中,规定在计算惯性矩时,应当全面的考量房屋楼板影响因素。在房屋的框架结构中,梁近支座的位置处,因为位于梁跨中的部位所受弯矩作用为正弯矩的作用,不过在梁靠近支座的位置却受到负弯矩作用,这两个位置处所形成的作用具有一定的差异性。设计人员在对房屋的框架结构设计时,应当全面的考量竖向载荷作用下的楼板所带来的影响,应当采取减小柱端位置的弯矩值方法,以使梁所拥有的惯性矩有所增加。不过,处于水平载荷情况下,就应当尤为关注楼板带来的影响,应采取减小弯矩值的方法,以使不同楼层之间的位移变得更加的小。不过,以上的设计原则却和之前所提到的“强柱弱梁”原则有所差异,并且因为混凝土结构自身拥有相对特殊的性能,所以进行房屋框架结构设计时,应当合理的改变梁弯矩值大小,以达到“强柱弱梁”的原则要求。不过,当地震灾害发生时,一般会是水平、垂直地震综合效应,而采用上述方法所设计的房屋框架结构是否可以发挥出应有的功效,需要我们进一步的验证。

3.3 梁抗弯刚度问题

当房屋结构涉及到梁抗弯刚度设计内容时,应当全面的考量梁结构的承载力以及对抗弯性能进行设计,应依据每一个设计参数对梁的抗弯刚度值进行增加处理。现阶段,在房屋设计中,一般仅针对地震灾害中两端位置对于楼板造成的影响,却未能考虑对跨中截面的优化设计。而当地震发生时,两端以及跨中均会被地震所影响。要是过于关注两端的设计,而忽视了对跨中截面的设计,那将会使得房屋梁结构中的抗弯刚度比端面弯度大,就违反了“强柱弱梁”的设计原则。

4 房屋抗震设计的优化策略

4.1 选择适宜的梁、柱配筋率

对于房屋的框架结构设计,梁柱所具有的配筋率大小将对结构的抗震性能产生非常大的影响,同时也会极大的影响到外力的受力情况。所以,进行房屋框架设计时,要掌握适宜的梁、柱配筋率。梁、柱的配筋率不仅会直接的影响到房屋的抗震性能,同时也和钢筋的抗拉性能存在紧密的关联性。进行房屋抗震设计时,也应当关注这方面的影响。当遭遇地震时,柱子会受到非常大的扭力以及拉力作用,同时也会存在双向偏心的作用,加之房屋基础沉降以及外界温度变化等作用,就要求在设计时,对柱子配筋率采取的计算方法加以调整,这样才可以依照现实状况来选择适宜的梁柱配筋率。

4.2 适宜的调整内力计算方式

目前,进行房屋结构设计时,在进行内力计算过程中,要依据有关的标准及要求进行。也能够利用计算机技术,来辅助的完成内力的计算和验证。不过,采用如此单一的内力计算形式,在某些情况下,显得欠缺灵活性,无法满足动态分析的需求,也可能导致在房屋的建设施工时,出现安全隐患。另外,因为计算模型中力分布与传递时存在一定的缺陷,无法全面得出配筋所具有的承载性能,极易发生“强梁弱柱”的问题。因此,对于房屋结构的设计,应当对内力计算模型加以调整,这样才可以全面的对房屋不同结构中力的分布和传递有更清晰的了解,再经由高精度的计算,设计出能够发挥强大作用的“强柱弱梁”结构。

4.3 强化对房屋抗震结构的检验计算

对房屋结构抗震结果检验时,包含有对罕发生地震灾害以及多发生地震灾害的检验计算。对于多发生地震灾害的检验计算,很多是关于房屋顶层和层间抗震性能的分析。而对于罕发生地震灾害的检验计算,多是注重对房屋结构的薄弱层进行分析。

5 结语

地震灾害具有极其大的危害性,每一次地震灾害均会造成大量的房屋倒塌,严重威胁到人们的生命财产安全。要最大限度的确保地震灾害发生时人们生命财产的安全,就必须强化房屋结构的抗震设计。在设计的阶段,应当全面的考量房屋受力因素,采取科学的内力计算方式,使房屋的抗震设计拥有更全面、实用的数据支撑,进而提升房屋抗震设计的水平。

摘要:介绍了地震的形成机理,探讨了地震对房屋结构的破坏形式,并针对房屋抗震设计中存在的问题,从配筋率、内力计算、抗震结构检验等方面,阐述了房屋抗震设计的优化策略,有利于保证房屋结构的安全性。

关键词:房屋结构,地震,抗震设计,配筋率

参考文献

[1]叶财景.高层连体建筑抗震分析与设计[J].建设科技,2016(12):58-59.

[2]郭永宏,杜娟.建筑结构的抗震概念设计探究[J].建材与装饰,2016(20):91-92.

篇4:房屋建筑结构设计探究

【关键词】 安全;结构抗震;承载力

Housing construction design exploration

Ren Zheng

(Kuitun Nongqishi Survey and Design Institute Co., Ltd Kuitun Xinjiang 833200) 

【Abstract】 In this paper, for the current house building structure design of some common but often overlooked errors in the analysis, pointed out the causes and consequences of errors, and gives some suggestions to design and construction.

【Key words】 Security;Structural seismic;Carrying capacity

1. 地基与基础方面

1.1 多层房屋建筑无地质详勘报告,仅仅依据建设单位口头或笼统参照附近建筑物的基础设计资料就进行施工图设计。地基与基础设计要做到合理,安全适用,设计人员必须依据地质勘察资料,统一考察多方面因素进行基础类型和上部结构方宁设计,仅凭地耐力这一数据是不完全面的,也是不安全的,更不能盲目地把耐力容许值取得小一些就认为成无一失了。

1.2 采用换土垫层进行软弱地基处理,不进行换土垫层设计,只凭经验处置。有时设计者软弱地基的危害认识不足,只是简单地凭借经验采用砂垫层加强一下承载力,没有进行垫层宽度和厚度计算,既不安全,又不经济。

1.3 民用建筑中柱,梁及基础的负荷未按规范乘以折减系数。设计人员设计多层民用建筑时,在计算梁、柱和基础的负荷 时未按现行设计规范舸用荷载乘折减系数计算其荷 载值,因而荷载值准确。

2. 砖混结构房屋中构造柱兼作承重柱用 

在砖混结构中,构造不但能够提高墙体的坑剪能力,而且构造柱与圄梁联结在一起,形成对砌体的约束,这对于限制墙体裂缝的开展,维持竖向承载力,提高结构的抗震性能有着重要的作用。

在当前结构设计中,构造柱经常被作为承重柱使用,这种作法将引起以下几个问题。

2.1 构造柱作为承重柱使用后,使得构造柱提前受力,这不但会降低构造柱对彻底的拉结和约束作和,而且结构一旦遭遇地震作用时,在构造柱位置必然形成应力集中,首先破坏。这样构造柱不但起不到其应有的作用,反而成为房屋 结构中的一个薄弱的部位。

2.2 构造柱一般生根于地圈梁中,没有另设基础,构造柱兼作承重柱使用后,柱底基础的抗冲切、抗弯部及局部承压强度必然不能满足要求。柱底基础一旦发生冲切或局部承压被出现裂缝。本文建议承重大梁下的柱子应按承重柱设计。若梁 上荷载和跨度都比较小时,构造柱也可布置于梁下,但此时必须按不考虑构造柱作用来验算下墙体的局部承压和抗弯强度。经验算满足,方可在梁下布置构造柱。 

3. 承重柱截面高度设计过小 

这种情况多发生于六度抗震设防区。一些结构设计得误认为六度设防就是不设防,不图受力分析方便,他们故意把柱子的截面高度设计得过小,使梁柱的线刚度比加大(因一些结构设计手册中规定:当梁柱的线刚度比大于4时,计算简图中梁柱节点可简化为铰支)。把梁简化为铰支梁,柱按轴心受压计算。这种做法虽然易于进行结构受力分析,但却给房屋结构埋下了隐患。因为这样做忽略了梁柱间的刚结作用,即忽略了柱对消化酶的约束弯矩,加之以柱截面的配筋都较小,结构一旦受力后,柱顶抗弯强度必然不足,从而柱子而梁底附近将会出现一条或多条水平裂缝,形成塑性饺。这样在正常使用情况下,柱子已开始带饺工作。这不但影响了房屋 的耐久性,而且也常常引起用户的恐惧心理。更为严重的是,这样的结构一理遭遇地震作用时,将会倒塌,这违背了现行抗震规范中“强柱弱梁”的设计原则。 

4. 在框架结构设计中,只注意了横向框架的设计而忽视了纵向框架 

现行建筑抗震设计规范要求水平地震作用应按两个主轴方向分别计算,各方面的地震和用应由该方向的抗侧力构件来承担。说是说,在框架结构设计中,纵向框架与横向框架有同等的重要性。一些结构设计者对以于非抗震设计,而纵向地按普通的连续梁进行设计,梁柱的节点和框架中的纵筋、箍筋的配置无法不答合框架的构造要求。由于没有考虑地震的纵向作用,在实际设计中经常出现梁的支座负筋,跨中纵筋及箍筋的配筋置均不足的现象。

5. 悬挑梁的梁高选用过小 

设计者往往只注意了对梁的强充和倾覆进行验算,而忽略了对梁手挠度的验算。梁高选用过小,引起梁截面的受压区应力过高,在正常使用状态下,梁截面受压区产生非线性徐变。梁挠度随时间的推移不断加大。挑梁的变形引起梁板出现裂缝,裂缝宽度随着挑梁变形的回大而加宽,影响了房屋的正常使用。据笔者观察,这种挑梁的变形发展到后期,梁支座截面上部受拉区常常出现较宽的竖向裂缝。受支座附近上部受拉区常常出现较宽的竖向裂缝。受支座附近剪弯作用的影响,竖向裂缝向下延伸发展为斜裂缝,此时梁已接近破坏,当为托墙挑梁时,梁过大的挠度引起梁上境况体在梁支座附近出现裂缝。裂缝在梁支座处沿斜向延伸,缝愈靠上愈宽。挑梁的截面过小对结构的抗震也很不利。悬挑结构对竖向地震的作用最为敏感。梁高小时,截面的相对受压区高度较大,梁的延性减 小,在竖向地震作用下易发生脆性破坏,失去承载力。 

6. 连续梁按单梁进行设计 

这种情况多发在阳台边梁的设计中。由于边梁上的荷 重一般较小,没有引起设计得的重视,左图受力分析方便,设计得把实际应为连续梁的梁按单简支梁进行设计,致使梁在支座处上部负筋配置量过少。这样必然引起梁在支座附近上部受拉区出现竖向裂缝,进而引起梁上部拦板出现竖向裂缝。如果该边梁长度较长时,问题将会变得更加严重。因为该梁一般直接暴露在室外,受环境温度影响较大。当环境温度变化时,梁的伸缩受到梁端柱或挑梁的约束,在梁内产生收缩应力,该收缩应力作用于原已产生的梁上裂缝处,引起梁的支座附近沿整个梁截面四周裂缝贯通,梁承载力降低,直接影响了使用安全。 

7. 楼板设计常见问题 

板是建筑工程中的主要承重构件,是它将楼面,屋面的荷载传给其周围的墙或梁上,楼板的设计问题必将连带梁、墙、柱等构件安全。若对整个设计考虑不周,很容易出现设计质量问题,有的还可能存在严重的质量隐患。楼板设计中常见如下几个问题。

7.1 设计时为了计算方便或因对板的受力状态认识不足,简单地将双向板作用单向板进行计算。使计算假定与实际受力状态不符,导致一个方向配筋过大,而另一方向仅按构造配筋,造成配筋严重不足,致使板出现裂缝。

7.2 板承受线荷载时弯矩计算问题,在民用建筑中,常常在楼板上布置一些非承重隔墙故大楼板设计中常常将该部分的线荷载换算成等效的均布荷载后,进行板的配筋计算。但有些设计人员错误地将隔墙的总荷载附以板的总面积。另外,板上隔墙顶部处理常采用立砖斜砌砌顶紧上部分的楼、屋面板,这样会给上部的板增加了一个中间支承点,使其变为连续板,支承点上部出现了负弯矩,而在板的设计中又没考虑该部分的影响,致使板顶出现裂缝。

7.3 双向板有效高度取值偏大。双向板在两个方向均产生弯矩,由此双向板跨中正弯矩钢筋是纵横叠放,短跨方向的跨中钢筋应放在下面,长跨方向的跨中钢筋置于短跨钢筋的上面,计算时应用两个方向的各自的有效高度。一般长向的有效高度比短向的有效高度小d(d为短向钢筋的直径)。有的设计得为图省事或对板受力认识不足,而取两上方向的有效高度一致进行配筋计算,致使长跨有效高度偏大,配筋降低,使结构构件存在的质量隐患,甚至出现开明缝的现象。

总之,我们设计工作者应按规范相应的构造要求严格执行,才得以从根本上消除设计质量的隐患。

参考文献

[1] 林同炎,S.D.思多台斯伯利 ,结构概念和体系,建筑工业出版.

[2] 戴国莹,李德虎,建筑结构抗震鉴定及加固的若干,建筑结构,1999(4).

[3] 高立人,王跃,结构设计的新思路——概念设计,建筑 ,1999(1).

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[文章编号]1619-2737(2014)06-28-852

篇5:房屋设计变更通知

为适应市场需求,经设计单位同意,我公司拟对位于西安市未央区凤城五路兴盛园项目2号、27号楼进行局部设计变更,预计此变更会使相关房屋的套内面积、分摊系数、建筑面积产生较大变化。按照《商品房销售管理办法》,买受人对于以上变更持有异议的,请在15日内与本公司联系协商处理,逾期我公司将以变更后的方案申办房屋测量登记等后续事项。

西安xx房地产有限公司

20xx年4月28日

篇6:房屋结构设计优化方法研究论文

关键词:建筑结构设计;优化方法;协调性;经济性能

现如今,人们对建筑的要求不再简单的是居住使用要求,随着时代的不断发展,人们对建筑的美观性和安全性也愈加重视,对建筑的实用性能有了更严格的要求。基于以上要求的变化,这就要求我们不断改变并优化结构设计,采取耳穴的方案,同时满足美观性和实用性,并且还能够降低成本投入,提高经济效益,促进建筑业的良好健康发展。

1结构设计优化方法内容及其原则

1.1概述。在房屋建筑结构设计时,如果要对设计方法进行优化,这就势必给工作人员带来更多的问题,例如成本问题和建筑材料问题。这种情况下,就要求工作人员用最低的资金投入,进行房屋建筑设计的优化。对优化房屋建筑设计时,其优化的内容主要包括两个内容:

①优化整体的房屋建筑结构;

②优化局部的房屋建筑结构。而局部房屋建筑结构主要就是对主体结构、房顶结构和下部基础结构等分别进行优化设计。1.2原则。

(1)使建筑具有安全性能。房屋结构优化不是简单的进行材料的节约,而是首先要确保房屋建筑结构安全,然后利用专业知识,结合实际的房屋建筑情况,对房屋建筑结构进行科学合理的优化,从而使得房屋建筑的设计趋于完善。

(2)使建筑具有实用性能。对于房屋建筑优化设计的另一个原则就是要确保建筑物的实用性,使得房屋建筑通过优化设计具备更多的功能,满足人们的实用与使用需求。

(3)保证建筑结构优化的同时保护环境。房屋建筑结构优化设计的另一个原则就是要尊重环境,也就是说要注意环保,例如,可以采用绿色环保材料。

(4)确保建筑具有可用价值。这个原则也是非常重要的一点,要求在进行房屋建筑优化设计时,不能一味追求利益,忽视质量,而是要在保证建筑质量的基础上降低资金投入。根据以上原则,不难看出,在进行房屋建筑结构优化设计时必须保证其科学、安全、质量要求。首先,充分重视结构优化模型,科学合理的结构设计变量得到解决。主要针对相关的参数值和约束来控制参数值的选择应注意,而较小的将实现一个预定义的类型参数,可以有效地减少编程,提高效率,提高整体水平;然后是目标函数的确定,这将对建筑作为一个整体的成本情况来理解。可以科学地确定约束条件,为结构的优化设计奠定基础。

2建筑结构设计优化方法的具体应用

2.1整体和局部优化。房屋建筑结构设计具有复杂层次性。首先要求在进行设计时要考虑设计、结构、安装等不同子系统及其下属体系。在进行优化设计时,综合考虑各个子系统和下属体系并且进行优化;其次,由于在房屋建筑结构设计时设计到施工材料、构建、配件等内容,这就要求进行房屋建筑设计时,进行整体优化。建筑结构的优化计算模型和优化计算方案属于建筑结构优化设计的重要组成部分。建筑结构的优化设计的本质就是在变量中提取重要的参数,根据上述所说参数建立函数模型,从而得到比较好的方案。一般来说,建立模型主要从以下方面入手:①合理选择设计变量,这属于重要内容,而且在选择变量设计会影响参数的选择,因此合理计算变量就能将降低计算编程的工作量;②确定目标函数,首先要在符合函数的基础上找到最优解,才能确定目标函数;其次,将约束条件确定下来,主要包含弹塑性、强度、应力及尺寸等方面,在优化建筑结构的同时,必须确保约束条件的范围在规定的要求之内,满足设计的需求。

2.2建筑主体上部结构的科学性优化。建筑主体上部结构的科学性优化,是在建立模型,优化系统设计,保证科学合理性的基础上,对建筑剪力墙进行优化设计。首先,建立合理的剪力墙数量;其次,保。证剪力墙的整体质量的统一性,保证其整体结构的重心,减少地震等灾害对房屋建筑的破坏;最后,如果要保证剪力墙的高抗剪能力,在满足质量的要求上减少墙的数量。

2.3概念设计结合细部结构设计优化概念设计的应用表明没有具体的量化数据,例如,抗震防裂度,这种情况下没有具体的量化的标准进行优化设计,因此需要用到概念设计。但是在设计过程中,要求工作人员必须会合理且灵活运用建筑结构设计的优化方法。例如,在进行抗震设计时,可以根据房屋建筑的实际情况,选择合理的抗震方法进行设计,方法不同,但是达到了相同的优化目的。

2.4结构设计中注重协调性设计。应用结构设计的优化方法,可以充分体现在协调方面。将建筑与整个平面之间的关系应得到有效的加强,可以在结构设计中加以保护,以及结构设计的外观也应体现。在设计过程中,墙、柱的结构布置,建筑平面功能需要得到有效保证,建筑空间和深度,充分保证房子的整体结构来反映系统的简单性,在各部门的高度可以充分的保护。

2.5对计算结果进行分析,确定最优设计方案。作为优化结构设计中比较重要的部分,结果分析的意义不言而喻。在此过程中,要将计算数据结果进行详细的分析,然后以数据中得到的信息为依据,制定优化设计方案。另外,在优化设计的过程中需要多方面考虑,尤其是各种阻碍因素,要对其进行控制,使得建筑结构优化设计能够顺利完成。此外,由于在施工建设过程中,涉及的人力、物理、财力较多,因此结构优化的主要目的就是合理降低上述指标,从而保证建筑指标不会受到影响。因此,在建筑结构设计中必须注意:①找到建筑技术和经济之间的平衡点,降低二者矛盾,使用高新技术,降低费用成本;②充分理解技术所带来的经济价值,充分意识到技术的进步和发展有利于降低经济损耗,因此这就要求必须加强技术发展。

3建筑结构设计优化的现实意义

3.1有利于降低工程总成本。现阶段,高层建筑不断增加,与普通多层建筑比较,主要的区别就是占据的土地面积比较小,占据的空间面积比较大,减少用地费用。但是建筑物的高度的增加,层数的增多,就容易造成楼与楼之间的不协调问题,占地节约量和建筑的层数不成比例。因此,不可以单纯的追求建筑的高度而忽视土地节约量,要将占地面积、造价进行统一协调。另外,高层建筑并不会因为层数的增多增加楼顶,这就明显的降低了成本,只是会增加楼层的基础造价。

3.2有利于加强建筑物的整体经济性能。随着层数的不断增加,建筑物必会影响整体框架梁与柱的承载能力,使之承载力增加,这就造成墙体的面积和梁柱的体积的增加,增加结构自重,电线、水管等管道等房屋配置会有所延长。相对来说,普通的多层建筑物能够节省建材但不会影响抗震性能。此外,建筑物高度的不同势必会影响墙面的范围,这时候一般会选择圆形建筑或者是接近方形的建筑,这样外墙的周长系数就会相对减少,而且内外装修面积也会随之减少,而且以上形状有利于其受力的提高,在保证安全稳定的基础上增加了建筑的整体经济效益。

4结束语

综上所述,参考实际情况,从多个方面,研究对房屋结构设计中的建筑结构设计优化方法的应用,利用结构理念和方法的不断优化,有效的提高建筑整体的结构设计质量。希望本次的相关研究,可以对房屋建筑结构设计优化起到一定指导作用。

参考文献:

篇7:轻钢结构房屋施工合同

乙方(承包人):(以下简称乙方)

根据《建筑法》、《经济合同法》及有关法律法规,甲乙双方在平等互利、公平合理、诚实信用的原则下,经协商,就甲方修建私人住宅的建筑工程承包事宜达成以下协议:

一、工程概况:

1、工程名称:王昌彦框混结构住房(共五层,顶楼坡屋面)。

2、工程地点:高新区永兴镇华裕路社区居民区内。

3、工程承包方式:甲方购买主材,乙方总包人工、周转材料、机具设备和辅材等。

4、工程承包范围:

乙方根据甲方提供的施工图(草图),按照政府和甲方要求进行房屋基础、土建、装饰、水电及附属配套工程施工(含水塔、散水、室内回填,门窗除外)。乙方须提供必要的技术支持。

特别要求及说明:

①基础开挖深度及宽度按施工图及地质情况现场确定。基础施工含基础槽挖掘和土方回填、夯实。

②楼板要求层层现浇(包括楼梯、坡屋面)。门、窗过梁乙方现场制作。

③全部给排水、电气、弱电的电视、电话,防雷接地等。按施工图及甲方现场确定位置及数量进行施工,所需安装设备甲方现场确定。

④内墙及天棚全部抹灰,外墙正立面和侧立面(含梁、构造柱、雨棚)、背立面全部贴面砖。一层地面铺垫层上做水泥砂浆地坪(一楼卧室除外),一至五层卫生间及厨房地面全部贴防滑地砖并做防水处理、内墙面满贴内墙瓷砖。一至五层除上述做法之外的楼地面(含楼梯)全贴地板砖及踢脚线。坡屋面铺贴彩瓦和脊瓦并做防雷设施、防水处理。门窗补边。

⑤每层卫生间便器、地漏等安装。

⑥化粪池制作。

⑦工程内容如有变动,则变动后相关施工费用相应扣除,具体单价以市场价为准。

5、工程质量等级:

达到施工规范规定的验收合格标准。在施工中个别部位若达不到质量要求的,返工重做。所造成的材料、人工损失均由乙方全部负责赔偿。经整改后还达不到质量要求的,甲方有权单方面终止合同,另行发包,并按乙方已完工程人工费的50%结算清理出场。

6、合同价款:

本工程人工费按竣工房屋建筑面积以215.00元/平方米(大写:贰佰壹拾伍元每平方米)包干计算,含安全施工费及其它各种费用在内。此价格包括门窗补边、配合费及施工过程中的零星项目人工费在内。建筑面积按国家规定的建筑工程建筑面积计算规范计算。

7、合同工期:开工日期:竣工日期:。

二、甲方的权利和责任:

1、向乙方提供施工图纸(草图)。

2、组织建筑材料及时到场。

3、负责施工用水、电的接通。停电除外。

三、乙方的权利和责任:

1、依照《建筑法》、《建设工程质量管理条例》等相关法律法规,按照图纸、政府和甲方要求保质保量完成本合同工程承包范围所指全部工程内容。

2、提前7天向甲方提供购买材料计划单。在工程施工过程中合理、节约用料,严禁浪费。乙方每天完工后清理墙角灰,做到工完场清料净,并按常规要求配比施工。在施工中若发现造成材料损失、浪费,甲方有权责令整改并罚款,在支付款中扣除。

3、工程施工所需一切机械设备和工具以及安全防护设备、用具,如:架管、架板、搅拌机、升降设备、模板、模具、斗车、振动棒、焊接机、撮箕、桶、防护网等及焊条、切割片等辅材全部由乙方自行解决。

4、做好施工现场安全防护和保卫,安全文明施工。一切施工安全事故责任由乙方负责,甲方不承担任何责任和费用。

5、乙方自行解决其员工的工资、劳保、保险、吃住生活等。

6、工程不得转包。

7、按时竣工。除特殊情况外,逾期则按500.00元/天扣除包工费。

四、付款方式和工程保修:

1、付款方式:甲方垫付基础挖掘费(具体数目待定,并在第一次付款时扣除)。一层完工,支付贰万元。主体完工,再支付叁万元。施工结束后,除质保金外予以结清。以上付款均在工程验收合格的情况下支付。施工期间概不借支。

2、工程保修:工程质保终身,保修期一年。工程质量保修金4500.00元(大写:肆仟伍佰元整)。质保期内房屋若出现质量问题,乙方在接到通知后三天内进行返工或维修。若在规定时间内乙方未到场维修,甲方有权另请施工队维修整改,所发生费用在质保金中扣除,不足部分由乙方另行支付。

五、违约责任:

凡违反以上条款均属违约,违约方必须向守约方赔偿违约金,为总人工费的5%,损失另计。

六、本合同一式三份,甲、乙双方各一份,镇城建办备份。本合同经甲、乙双方签字即生效。未尽事宜由双方协商解决。

甲方(签字): 乙方(签字):

身份证号码: 身份证号码:

年__月__日__年__月__日

担保人(签字):

篇8:砖砌体房屋改造结构设计

本工程原为1989年建成的小开间横墙承重的六层办公大楼,底层平面图见图1,预制空心板楼盖,层层设置了圈梁。底、二层改造后为框架承重的宽敞通透的营业大厅,底层平面见图2;三层以上原封不动,且施工期间工作人员照常上班。底层高4.5m,其余为3.6m,总高22.5m。场地的地质情况是:自上而下为填土,软土,一般粘土,软土,岩石。楼房原基础为钢筋砼条形基础。由于基础的柔性以及地基软弱土层较厚等原因,使楼房墙体多处出现细微裂缝和整体偏歪现象。其中山墙顶水平位移50mm。

2 概念设计

为了使工程改造在设计施工的全过程,全方位不致出现不符合其内在规律的处理方法,在施工图设计之前,先作概念设计是必要的。就本工程而言,主要表现在以下几点:

1)从结构概念上判明工程改造前后结构体系的区别。改造前的六层砖房属刚性结构计算方案的单一体系,改造后为两层框支多层砖房的混合结构体系。判明新体系的性质,就不仅只进行各种新增或替换构件的承载能力的设计计算工作,也应对诸如抗侧力,整体稳定等进行复核验算,使设计质量符合国家标准。2)要以框架体系替换原全部墙体,又不能使上部已存在的问题再扩展的基本条件,或者说是关键就在于控制上部不改造部分不产生(或尽可能少产生)新的变形和次应力。随着荷载传递途径,方式以及下部承重构件的变化,相应从概念上要作好如何采取有效措施,控制替换构件的变形以及建立新的基础方案的准备。3)从结构构件的工作性质找出其特殊性。如普通工程框架加载是逐步进行的,而本例工程框架是在下部墙体拆除的瞬时间就承受了上部全部荷载。从概念上作一番分析比较,就会在施工图设计末尾的施工要求中,有针对性地提出合理可行的施工配合方案。4)由改造工程性质决定,施工期间的许多构件施工前要拆除局部旧墙体。那么剩下的墙体的强度是否还满足要求,这是结构设计中必须考虑的问题。因此改造工程的结构设计内容除进行新构件的正常设计外,还有相当多的墙体验算工作。5)将设计中的重点,烦难点逐个作实质性的分析,形成施工图设计的概念依据,如上部荷载怎样完全平稳地转移到框架上,怎样保证墙体不拆除而先施工框架以及先期拆除局部墙体时建筑的安全等。

3 施工图设计

3.1 基础设计

原建筑物上部荷载通过墙体均匀传给柔性的钢筋砼条形基础,改造后通过框架柱集中传给地基。因为柱不能置于原条形基础上,要保证建筑物不产生竖向位移,不出现不均匀沉降,使上部不改造部分不产生(或尽可能小一些)次应力,且又能有效地将柱下荷载传给地基,故采用嵌岩桩基础方案最为可靠,对于软弱地基及上部荷载较大的改造工程尤应这样。桩型的选择以能在室内施工,桩位到墙面距离小(可减少承台面积,继而减少先期拆墙面积),又能穿透原砼基础为原则。根据本地施工力量的实际,我们选用了钻孔灌注桩。

3.2 框架梁设计

框架设计是这次改造工程设计的重点。本工程不能在拆除墙体后进行施工;上部均布的墙板荷载不能直接置于框架梁面上,原承重墙拆除之前框架不进入工作等,鉴于这些特点,为了使上部荷载安全地转移到框架上,我们对框架梁采取了以两根边梁夹墙,中间在原圈梁底以枕梁连接的设计处理方案(图3)。

中间的枕梁是一个必不可少的受力传载新构件,它是圈梁的支承点,将圈梁上的荷载转移至框架上。不然,圈梁及紧置圈梁面的空心板头在下部墙体拆除后就会因其抗力不够而断裂,使上部墙体在两边框架梁中间下沉。枕梁设置的间距与上部荷载,圈梁截面,砌体强度有关,其原则是:既要保证两枕梁间的圈梁在下部墙体拆除后的强度(可按墙梁分析计算),又要保证施工期间两枕梁间砌体的安全。过大会使两点间圈梁的抗弯抗剪能力不够,过小会使两墙洞间原砌体抗压强度不够(因在圈梁底先要掏空忱梁所在位置上的墙体)。本工程忱梁净距为800~1000之间。忱梁的净跨与圈梁宽度等同,其内力主要是剪力。梁因跨高比小于2而属于深梁。因此应按深梁设计的有关规定确定其截面和配置各种钢筋。

经上述处理后,框架梁上的荷载全为忱梁作用下的集中荷载,其设计同普通框架,但框架梁的挠度,柱顶的水平位移根据前述概念设计1), 2)要控制得严一些,使上部产生的次应力尽可能小一些。框架梁的高宽比因有忱梁连接可以突破4规定,这样做也可使柱面不致过宽。

4 设计对施工的要求

1)改造工程不安全因素很多,从施工前到完成后一段时间,都要准确测出工程的沉降,倾斜,裂缝等有关数据,施工期间要对建筑物进行严密的监控,以便一旦有异常现象,便可及时采取有力措施。2)承台,柱均为纵横轴线相交处。根据概念设计(4),在这部分墙体拆除之前,应先验算剩下的窗,墙洞间的砌体安全,当强度难以满足要求时,在拆墙前先封堵门窗洞口,以此来传递上部荷载。封堵用的砖,砂浆等级应高一些,并在砂浆中掺入早强剂,窗洞顶按图4浇灌细石砼。3)根据概念设计(3),为了使框架的内力变化有一个从小到大的过程,要求每榀框架下的墙体的拆除,从中间向两边分多次完成。拆除高度仅限梁底面以下60mm(一砖厚),当无异常时,再完成以后的工作。4)拆除墙体宜对称或隔开间进行,不可野蛮施工,尽量减少对原建筑产生不均匀和过大的扰动。

摘要:改造工程重要的一步是做好方案阶段的概念设计, 对新添或替代构件的设计, 除应满足其作用效应——抗力的极限状态设计要求外, 对结构总体也要满足体系的诸如变形, 稳定等要求。

篇9:房屋建筑抗震结构设计初探

关键词:房屋建筑;抗震结构;设计方案

引言

我国的地理位置处于地震频发的区域,不少省市都位于近断层的地震带上,因地震的发生具有较强的随机性,目前尚无明确的地震预报方法,因此必须注重地震发生之前的防护措施,房屋以及建筑的质量,关系到人民群众的生命安全,必须引起足够的重视。自从汶川地震发生以后,惨痛的教训给广大建筑设计者敲响了警钟,在地壳活动频繁的位置进行建筑设计时,必须考虑到房屋结构的抗震功能。

1、在设计过程中考虑房屋抗震功能的建筑理念

我国的不少地方都位于地震高发区,地震发生时以地震波的形式进行扩散,因地震波具有水平方向及竖直方向的分量,对地面上的建筑物会造成较大的破坏,其中建筑中受力复杂的部位以及突出顶面的部位,更容易受到破坏。根据地震的形成规律和破坏规律,在建筑设计的过程中想要提高房屋的抗震功能,就需要科学地设计房屋的受力结构和建筑平面。

1.1 砌体房屋的抗震设计思路

传统建筑结构以砌体结构为主,以砖石结构为主的砌块砌成砌体,根据有无结构性钢筋分为配筋和无筋两种,因建筑材料成本低廉且可以就近取材,房屋建成后有较强的耐久性和稳定性,是比较常见的建筑方式,根据统计数据表明,砌体结构的房屋在Ⅷ度地震时即会受到严重的破坏,抗震效果较差。

在砌体房屋的抗震设计过程中,要注意建筑的结构中心与质量中心的重合,以保证建筑在地震波的作用下不发生扭转,从而削弱地震波的破坏作用;建筑的附属配件不要突出于建筑之外,以免在地震发生时发生甩落现象。另外砌体结构的房屋要严格控制其高度,控制高度与宽度的比值,尽量降低房屋的建筑重心,以增强其稳定性,避免整体坍塌的现象的发生,砌体房屋的日常维护任务比较艰巨,需要在使用过程中注意维修和加固。

1.2 高层建筑的抗震设计思路

随着我国城市化进程的不断加快,城市建设用地日趋紧张,为了缓解城市居民的居住压力,城市规划的过程中新建筑一般以高层建筑为主。高层建筑因其本身的结构特点,对防风和防震的要求要比普通的中低层建筑高,在设计过程中应该进行整体上的设计,以精密的结构方案和施工布置保证建筑的抗震性能,要注重建筑结构的整体完整性和连续性,使建筑能够在地震中保持其稳定性。

高层建筑各建筑部件之间的连接是否可靠,对建筑的承载力和稳定性起到至关重要的作用,在地震发生时,可靠的连接方式可以使地震波沿其传导方向进行传导,适应地震中的延展性的要求;在进行设计时,要注重建筑结构纵向和横向的结构刚度,使房屋在建筑基础牢固的基础上实现整体的稳定性,使建筑在地震发生之后地基沉降的情况下,能够保持建筑的形状。要实现结构部件之间的可靠连接以及整体的刚性,需要从设计过程中就有足够的重视,对建筑进行完整而精确的力学分析。

2、对建筑进行抗震设计的主要设计方法

地震对建筑造成的破坏,除了地震波造成的直接破坏之外,地形地貌的改变对建筑的破坏也十分明显,因此对建筑进行抗震设计,需要从建筑方案立项之初就要开始考虑,从建筑场地的选择,到对建筑地形的勘察和地基的设计,以及建筑整体上的设计,都是抗震设计的重点环节。根据房屋建筑抗震设计的理念,对建筑进行抗震设计的主要方法有以下几个方面:

2.1 选择适宜的建筑地点

根据地震对建筑的破坏特点,在建筑工程立项之初的选址上,就要注意建筑的抗震功能,在选址时要规避影响建筑结构抗震效果的地域,如非岩质的柔软沙土地,以及孤立的高耸山丘,河边或者易发生滑坡的丘陵地带等,无法避免在危险地带进行建筑施工时,要加强建筑过程中的抗震设计,但是往往会提高建筑的成本,因此在选址时尽量选择在开阔平坦的中硬度场地,建筑地点适宜可以方便建筑地基的施工,能够提高建筑结构的稳定性。

2.2 建筑的外形要简单规整

随着抗震学术界对抗震研究的深入,抗震理论有了比较大的发展,对于建筑结构的抗震方法也有了较多的设计思路根据。对地震后的建筑进行的统计结果,发现结构简单对称的建筑不容易被地震波所破坏,具有较强的抗震效果,在设计时要综合考虑当地的地质资料,研究出地震波的传导方向,对建筑细节进行处理,采取有效的连接方式,以增强建筑结构的整体稳定性。建筑的外形设计要尽量简单,避免突出于表面的结构,建筑整体上的重心不能与刚度中心有较大偏移。

2.3 注重增强建筑的整体刚性

建筑的受力部分包括纵向和横向的承重部件,要想使建筑在地震过程中保持整体上的稳定性,就要注重建筑整体上的刚性的增强,目前在建筑过程中所采用的钢筋混凝土结构,就能够较好地实现这样的目的,能使建筑具有较好的整体性,以及较强的水平刚度,能够比较均匀地传递载荷。增大建筑的整体刚性,建筑整体上的受力就较为均匀,可以使建筑在面对地震时,能够有效延迟结构的屈服时间,起到教好的抗震效果。

2.4 有效提高建筑结构延性的设计方案

在发生地震之后,采用延性设计的建筑能够有效缓解地震造成的破坏,以局部部件的破坏来减少建筑整体受到的地震冲击,对建筑的抗震贡献和建筑的刚性处于同等重要的地位。在建筑的设计过程中,以塑钢结构来完成柱的建造,使柱子的抗弯折能力远优于梁,是建筑的框架具有较强的耗能能力,通过一定的抗震结构的建设,提高塑性铰的转动能力和耗能效果,从而提高建筑整体式上的延性,减少建筑整体所承受的地震波能量。

2.5 选择具有抗震效果的建筑材料

建筑材料的选择对建筑抗震效果也有一定的影响,随着材料技术的不断进步,具有抗震功能的新材料不断面世,在建筑行业也受到广大设计者的青睐,在建筑时尽量采用框架剪力墙的结构,以钢结构为基础进行建设,在宏观上提高了建筑的刚性和延性,有助于提高建筑结构的稳定性。钢结构相比于目前采用的混凝土结构,遇有更高的强度和韧性,在重量比上也要优于混凝土结构,具有更好的抗震性能。

3、对建筑设计方案的抗震性能进行检测的方法

在建筑的设计方案确定之后,需要对设计方案进行抗震性能的检测,以考察建筑的抗震性能是否符合所在地以及客户的抗震需求。目前主要采用的检测方法是能力谱法,该方法的检测思想是对建筑方案进行弹塑性的分析,分析结果以函数的形式绘制成曲线,该函数曲线以基底所受到的剪力为自变量,以建筑顶点的位移为结果变量,考察建筑整体对地震效果的缓冲作用,这条曲线就是该设计方案的能力曲线,主要能反应出建筑的稳定性能,根据图谱可以直观地对建筑的抗震性能进行评价,需要通过分析发现在设计结构无法满足预期的抗震要求的情况时,需要根据检测的结果及时对设计方案进行调整。

依据能力图谱对建筑方案进行考察时,根据设计需要的建筑抗震性能,在能力谱曲线图中绘制出设计目标所需要的抗震曲线,对比建筑的能力谱进行分析。若方案的能力曲线与目标曲线之间没有交点,则证明该方案不能满足设计目标的抗震需求,方案中的建筑结构需要进行一定的处理,或者需要重新进行建筑方案的设计;若建筑的能力曲线与目标曲线存在交点,要考察交点出的坐标情况,考察设计方案中的建筑对地震等级的响应情况,能够清晰地表现出建筑结构的抗震能力,以及建筑在受到地震的影响时的响应情况,考察建筑中各部件的情况,如塑性铰的分布是否满足需要,刚性结构的整体抗震能力是否达标等。

4、结束语

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