房屋结构设计论文汇总十篇

时间:2023-04-06 18:30:58

房屋结构设计论文

房屋结构设计论文篇(1)

2结构设计优化技术的现实意义

结构设计优化技术能够在很大的程度上满足人们对于房屋的多方面要求,具有较强的现实意义。作为购房者希望能够得到一所价格适中,外观美,安全的房屋,而通过结构设计优化技术应用后的房屋则能够保证房屋的适用性、经济型、安全性,能够建造出满足人们要求的房屋。此外作为房屋的建造商来说,能够使建造出的房屋迎合购房者的胃口,并且能够在很大的程度上降低建造的成本,实现经济效益的最大化是其根本目的是可遇而不可求的。以往的房屋设计很难满足建造上的所有要求,经常出现不可兼得的局面,但是当结构设计优化技术得到运用后,建造商的一系列愿望都得以实现。由此看来,结构设计优化技术具有加强的现实意义。

3结构设计优化技术

在建筑结构设计中的步骤房屋工程结构优化通常包括以下几个方面:基础结构方案的优化设计、屋盖系统方案的优化设计、维护结构方案的优化设计以及结构细部设计的优化设计。这些方面的设计优化内容还包括选型、受力分析、造价分析等,在实际的施工中密切的结合实际的施工情况,追求优化的实际应用性,围绕提升房屋的综合价值进行优化设计。使设计出来的房屋造型美观同时还能够满足人们对于安全、经济的要求,设计出真正的经济适用房。

3.1建立结构优化模型

结构优化设计通常情况下分为两部分,一部分是结构优化设计模型,另一部分就是结构优化计算方案。所谓的结构设计优化就是变量中选择出主要的参数,然后根据数据分析建立起函数模型,运用函数模型借助较为科学的方法计算出最优解。建立模型的步骤一般有以下几步:一、选择合理的设计变量。设计变量的选择对于模型的构建具有重要的意义,设计变量的选择将会影响到对设计要求影响较大的参数的选择,进一步涉及到参数重要性的区分问题。选择出了合理的设计变量在很大的程度上能够减少计算编程的工作量;二、确定目标函数。首先找出满足函数条件的最优解,然后确定约束条件。在房屋的优化设计中存在着很多的约束条件,其中有:应力约束、裂缝宽度约束、结构强度约束、尺寸约束、从弹塑性约束等,在进行优化设计时要确保所有的约束条件都在规定的范围内,能够满足设计规范,即在规范条件内满足约束条件。

3.2设定优化设计

计算方案结构的优化涉及到很多的约束条件以及变量,因此在进行计算时需要将所有的约束条件转化成非约束条件,充分的考虑变量因素,运用各种数学计算方法做好计算方案的设计工作。

3.3程序设计

在构建好结构优化模型、设定好优化设计计算方案后就可以在以上基础上进行程序的编写,然后将编写好的程序导入计算机中,在进行计算时只需要将相关的数据输入相关的变成或者是系统中,通过计算机程序的自行计算便能得出相关的结果。

3.4结果分析

在得出计算结果后,对其进行分析,进而确定出最佳的方案。在实施结构设计优化技术在建筑结构设计中的步骤时,要注意各方面的因素,要能从多方面进行考虑,保证所有的问题的难度降到最低。房屋的建设本身就是一项花费资金较多、耗费人力较大的工程,实施结构设计优化技术的主要目的就是为了将相关的成本降到最低,同时保证房屋的质量以及美观。因此在建造是要注意以下几个方面:处理好经济与技术之间的矛盾。在进行设计时,肯定会涉及到经济的问题,并且技术在一定的程度上与经济也会存在这矛盾,技术的引用和实施必然会涉及到经济因素,但是最为建造商对此要有充分的认识,能够认识到经济与技术之间矛盾存在的必然性,能够理解到技术做带来的经济方面的节约量将会远远超过耗费量,要大力的引用技术。

4结构设计优化技术的实践应用

中要注意的问题结构设计优化技术的实践应用能够带来巨大的经济效益,但是要注意的是实践应用的过程中有很多的问题是不能够忽略的,作为设计者和建造者对于这些问题应该要投入一定的关注。

4.1前期的参与

前期方案的制定将会直接的关系到建筑的总投资问题,但是,当前房屋建设工程中存在的问题就是结构设计优化技术并没有参与到前期方案的确定中,这种情况下,设计人员往往会忽略其实际应用性和经济性,在最后的实践过程中得以证实的是结构设计优化技术根本就没有发挥到节约建造成本的目的,导致这个问题的主要原因就是缺乏前期的参与,因此一定要注意结构设计优化在方案制定时的前期参与。

4.2概念设计

结合细部结构设计优化概念设计与结合实际情况进行设计具有重要的区别,一般概念设计都是脱离实际数据的,不具有准确性,因此在进行计算式难免会出现较大的差异。在进行概念性设计时,作为设计人员要充分的认识到数据的重要性,将相关的数值运用到设计中,作为辅助依据。在设计时,设计人员既要在宏观上把握整体的设计,与此同时在细节方面也要注意,做好细部结构的设计优化工作,保证细部工作的无误,从而保证整体的效果。比如:材料强度、抗拉能力等多方面细部因素的考虑能够在很大的程度上保证结构优化设计技术的实践应用。

房屋结构设计论文篇(2)

2建筑结构优化技术的经济意义

使用优化建筑结构的方法,能够使房屋在整体结构上更加科学、合理。在实际的房屋施工建设中,房屋的层数对房屋的成本造价产生了直接的影响。在一般情况下建筑物的单位面积造价会随着层数的增加而降低,但是在超过一定的层数之后(即超限建筑物),房屋单位面积的造价反而会增加。因为随着建筑物楼层的增高,房屋中的承重墙和柱等结构将会受到更多的荷载,房屋的稳定性也将受到一定的影响。为了确保建筑结构的稳定性,增强建筑物的抗震性能以满足现行规范的要求,结构形式将会发生大的变化,从而房屋的单位面积造价也会进一步增加。想要在相同的用地面积内,达到理想的房屋设计效果,提高建设单位的经济效益,就需要合理的控制建筑物的层数,并且确保房屋良好的设计效果。使用建筑结构优化技术不仅能够实现对房屋结构的优化,还能够在有限的用地面积内实现最大化的利用效果,促进对建筑用地的合理使用。

3建筑结构设计优化措施

3.1优化结构设计模型

建筑结构的优化可以分为以下几个阶段:

(1)是对变量的选择。

一般情况下,建筑师决定的最终建筑设计方案起到重要的作用,这些重要的建筑数值均可以作为变量供建筑设计人员进行选择。例如:工程参数的参考,包括对房屋价格的参考、对于其损失的参考等等。设计人员若能够将变化幅度较小或考虑因素较少的参数作为设计的参考,建筑结构的设计和编程难度将会大大降低,设计人员也能够更快的找到最符合设计目标的数据。

(2)是对函数的确定。

设计人员要选择出最符合配筋率和房屋结构构件尺寸的一组函数,进而在最大程度上降低建设成本。

(3)是对施工条件的衡量。

想要进一步确保建筑结构的稳定性,就需要从房屋的受力限度、变形限度、结构的稳定性、房屋结构构件的尺寸、结构构件裂缝的限度、房屋的结构体系等方面考虑。在实际的建筑结构设计过程中,设计师应该结合建筑使用方案和房屋的施工条件,分析出实际设计中存在的约束性条件,并且要确保解决这些约束性条件的方案要符合我国现行的规范规定,以保证建筑结构的设计结果达到最优。

3.2确定合理的计算程序

设计师在对房屋结构进行设计的过程中,需要用到很多设计程序,而建筑结构优化的本质就是进行一个复杂繁琐的计算过程。设计人员在对各种数据进行分析计算的时候,要注意将附加约束条件转换成不带约束的条件,这样就更容易地得到更为精确的结构计算结果。此外,还要优化许多建筑结构的技术模式,因为这些模式有利有弊,所以设计人员需要根据实际的施工情况来选择最合适的计算方案。

3.3选择最优的程序

设计人员在设计好房屋的结构模型,且选择了最为合适的计算方法后,就可以进入选择最优设计程序的环节。对最优设计程序的选择需要具备以下几个条件:具备完整的功能、程序运转较高以及程序用途齐全。

3.4对统计结论进行分析

设计人员在进行了各种计算之后,要对统计结果进行认真的分析,并且找出各个设计方案中不同点和相同点,并且结合总体的设计情况和进展选择最佳的设计方案。设计人员在进行结论分析的时候,要注意不要遗漏一些细节问题。房屋的建设与设计是一项耗时长、成本高的项目,它不仅涉及到建设单位的利益,也涉及到了房屋使用者的利益,设计人员在把握细节的基础上,要注意从宏观上把握住当事人的利益,这样才能够有效的节约建设成本,进一步优化建筑结构。在进行建筑结构优化的时候,设计人员不仅要避免追求片面的利益,还应该避免为了追求设计创新而忽略了建筑实际情况。

3.5积极应用信息优化技术

由于建筑结构设计是一些比较复杂的工程,需要的资料也比较多,这为建筑结构优化带来了一定的难度。这时设计人员就需要利用先进的信息化技术对建筑数据进行整理。例如,合理的利用一些参数定义的软件,这样就可以大大减小设计人员的工作量,提高其工作效率和工作质量。

房屋结构设计论文篇(3)

houses,so as to achieve the purpose of improving the seismic capacity of the masonry houses.

Key words:multi—story masonry house,structural system,seismic design,longitudinal cross wall,seismic joint

【关键字】多层砌体房屋结构体系 合理性抗震设计防裂缝

中图分类号:TU973+.31 文献标识码:A 文章编号:

一、多层砌体房屋抗震设计中的合理性

1、采用横墙承重或纵横墙共同承重的结构体系

墙体布置应满足地震作用有合理的传递途径。由于横墙开洞少,又有纵墙作为侧向支承,所以横墙承重的多层砌体结构具有较好的传递地震作用的能力。而纵横墙共同承重的房屋既能比较直接的传递横向地震力,也能直接或通过纵横墙的连接传递纵向地震作用。所以,从合理的地震作用传递途径分析,宜优先采用纵横墙共同承重的结构体系,尽量避免采用纵墙承重的结构体系。

2、合理布置平、立面,适当设置防震缝

多层砌体房屋的平、立面布置应规则对称,最好为矩形,这样可避免水平地震作用下的扭转影响。然而对于避免水平地震作用下的扭转仅房屋平面布置规则还是不够的,还应做到纵横墙的布置均匀对称。砖墙沿平面内对齐、贯通,能减少砖墙、楼板等受力构件的中间环节,使震害部位减少,使震害程度减轻;同时,由于地震作用传力路线简单,中间不间断,构件受力明确,其简化的地震作用分析能较好地符合地震作用的实际。

大量的震害表明,由于地震作用的复杂性,其对不对称的结构的破坏较均匀对称的结构要严重一些。但是,由于防震缝在不同程度上影响建筑立面的效果且增加工程造价,应根据建筑的类型、结构体系、建筑状态以及不同的地震烈度等区别对待。规范的原则规定为:当建筑形状复杂而又不设防震缝时,应选取符合实际的结构计算模型,进行精细抗震分析,估计局部应力和变形集中及扭转影响,判别易损部位并采用加强措施;当设置防震缝时,应将建筑分成规则的结构单元。对于多层砌体房屋,当有下列情况之一时宜设置防震缝:(1)房屋的立面高差在6m以上;(2)房屋有错层,且楼板高差较大;(3)各部分结构刚度、质量截然不同。

3、在多层砌体屋抗震设计应严格进行抗震计算

抗震计算是抗震设计的重要组成部分,是保证满足抗震承载力的基础。在多层砖房的抗震计算中,水平地震力作用计算可根据房屋的平、立面情况采用不同的方法。对于平、立面布置规则和结构抗侧力构件在平、立面布置均匀的可采用底部剪力法;对于立面布置不规则的宜采用振型分解反应谱法;对平面不规则和竖向不规则的多层砖房,宜采用考虑地震扭转影响的分析程序。

二、多层砌体房屋抗震构造中的合理性

1、纵横墙竖向应上、下连续,不宜采用上刚下柔的结构

房屋的纵横墙沿上下连续贯通,可使地震作用的传递路线更为直接合理。如果因使用功能不能满足上述要求时,应将大房间布置在顶层。若大房间布置在下层,则相邻上面横墙承担的地震剪力,只有通过大梁传递至下层两旁的横墙,这就要求楼板有较大的水平刚度。而从房屋纵横墙的对称要求来看,大房间宜布置在房屋的中部,而不宜布置在端头。而上刚下柔的房屋也只有通过大梁传递至下层两旁的横墙,这就要求楼板有较大的水平刚度。

2、楼梯间不应设在房屋的尽端和转角处

由于水平地震作用为横向和纵向两个方向,所以在多层砌体房屋转角处纵横两个墙面常出现斜裂缝。不仅房屋两端的四个外墙角容易发生破坏,而且平面上的其他凸出部位的外墙阴角同样容易破坏。楼梯间比较空敞和顶层外墙的无支承高度为一层半,在地震中的破坏比较严重。尤其是楼梯间设置在房屋尽端或房屋转角部位时,其震害更为加剧。

3、烟道、风道、垃圾道及配电箱洞口等不削弱墙体

墙体是多层砌体房屋承重和抗侧力的主要构件。局部削弱的墙体,不仅在削弱处率先开裂,还将产生内力重分布。因此,规范规定烟道、风道、垃圾道和配电箱洞口不应削弱墙体;当墙体被削弱时,应对墙体采取水平配筋等加强措施,对附墙烟囱及出屋面烟囱采用竖向配筋。

三、多层砌体房屋整体合理性

1、采用现浇钢筋混凝土楼板及屋盖

房屋是纵、横向承重构件和楼、屋盖组成的一个具有空间刚度的结构体系,其抗震能力的强弱取决于结构的空间整体刚度和整体稳定性。现浇钢筋混凝土楼板及屋盖具有整体性好、水平刚度大的优点,是较理想的抗震构件,不但可消除预制楼板所产生的滑移、散落问题,还可以增加房屋的整体性,增大楼板的刚度,同时楼、屋盖现浇增加了楼板对墙体的约束。因此,采现浇楼、屋盖是一种较好的增强楼房结构空间刚度和整体稳定性的方法。

2、合理设置圈梁和构造柱

1976年的唐山大地震及2008年四川汶川大地震震害调查表明,两次地震砌体结构破坏严重的建筑破坏主要原因在于未合理的设置构造柱和圈梁,或者是构造柱上下端箍筋应加密而没有加密。构造柱是一种约束砌体的边缘构件,它不单独承受垂直荷载。在墙体受水平地震作用的初期,构造柱的应力极小,刚度也不大,但当墙体开裂后,柱内应力逐步增大,直到裂缝贯通墙体,构造柱才明显受力直到钢筋屈服。此时的墙体已破碎,构造柱的约束作用使得墙体虽破碎而不至于倒塌,从而达到“裂而不倒”的目标。构造柱的设置较大幅度地增强了墙体的变形能力,使房屋取得了较大的延性,从而减小了突然发生倒塌的可能性。

构造柱作为一种竖向构件,一般沿墙高截面不变,配筋也少有变化。因此,在各楼层柱高处必须有圈梁作为锚固点,有了二者的拉结作用。才能形成上下和左右墙段的约束作用,从而限制墙体开裂的发展,并减小裂缝与水平面的夹角,保证墙体的整体性和变形能力,提高墙体的抗震能力。除此以外,圈梁作为一种重要的构造措施。它还加强了内外墙之间、楼板与墙体之间的连接,提高了结构的整体性,并减轻地震时地表裂缝对房屋的影响,特别是屋盖和基础顶面处的圈梁具有提高房屋竖向刚度的能力和抵御地基不均匀沉陷的能力。

总结

多层砌体房屋是我国居住、办公、学校和医院等建筑中最为普遍的结构形式。总结多层砌体房屋的震害经验,房屋结构体系不合理性或存在缺陷是多层砌体房屋产生震害的主要原因之一。因此,多层砌体房屋合理的抗震结构体系合理性,对于提高房屋的抗震能力是非常重要的,也是房屋抗震设计中应考虑的关键问题。因此在进行多层砌体房屋抗震设计时,应充分结构体系的合理性。

【参考文献】

[1]民房建筑结构抗震能力分析与抗震措施探讨[期刊论文]-山西建筑2009,35(29)

[2] 伍世添 浅谈砌体房屋抗震结构设计[期刊论文]-广东建材2011,27(7)

房屋结构设计论文篇(4)

随着我国市场经济的不断发展,建筑行业内部之间的竞争越来越激烈。在激烈的市场竞争环境下,建筑企业必须要以市场需求为导向,提高房屋建设的水平。在当前的社会环境下,房屋建设的水平不仅体现在房屋的质量上,同时还包括房屋的舒适性、经济性、美观性等。因此,必须要在房屋结构设计的过程中应用结构设计优化技术。本文将从介绍结构设计优化技术的作用入手,介绍结构设计优化技术的方法,分析结构设计优化技术在房屋结构设计中的具体应用。

1结构设计优化技术的作用

在房屋结构设计中应用结构设计优化技术具有一定的作用,主要体现在两个方面。第一,在房屋结构设计中应用结构设计优化技术可以提升建筑的安全性。应用优化结构设计可以弥补传统房屋结构设计中存在的不足和缺陷,从而提高房屋结构设计的合理性和安全性。而且,应用结构设计优化技术可以对房屋结构的受力性进行更加全面的分析,从而确保房屋使用过程的安全性;第二,在房屋结构设计中应用结构设计优化技术可以降低工程的造价。根据相关的调查显示,在房屋结构设计中应用结构设计优化技术可以将工程的成本降到原来的70%,从而大大节约了房屋工程建设的成本。此外,应用结构优化设计技术还可以提高原材料的性能,减少材料的浪费,提高房屋建设的经济性。

2结构设计优化技术的方法

无论是在房屋建筑总体结构设计还是分部结构设计的过程中都可以采用结构设计优化技术。房屋结构设计的主要内容包括基础结构设计、屋盖系统设计、围护结构设计等。但在应用结构设计优化技术的过程中应根据房屋建筑的实际情况而定。下文将具体介绍一下结构设计优化技术的方法。首先,要建立结构优化模型。结构优化设计就是指将人们的居住需求以数学的方式表达出来,然后对相应的参数进行整理和分析,再结合房屋建筑的实际情况建立数学模型,最终求出数学模型的最优解。因此,在房屋结构设计的过程中应用结构设计优化技术最为关键的一步就是建立结构优化模型。在建立结构优化模型时也应遵守一定的原则。第一,要合理选择设计变量。房屋结构设计过程中设计变量的选取是十分重要的,将直接关系到房屋结构设计是否合理。因此,设计人员必须要重视这项工作。设计人员应根据变量对整体结构的影响将其分成不同的类别,确定其中的预定参数,从而使得整个计算流程变得比较简单;第二,要确定目标函数。确定目标函数的目的是为了找到最优解;第三,要明确约束条件。不同的房屋建筑的具体约束条件是不同的。但总体来说,房屋结构设计过程中采用的约束条件主要包括强度、应力、尺寸等。设计人员可以根据现行的房屋建筑设计规范确定约束条件。其次,要确定结构设计优化方案。在房屋结构设计过程中,结构设计优化方案应包括两方面的内容,一是整体结构的布局,二是细部结构的优化。在进行房屋整体结构布局的过程中应尽量简单一点。因为,越是复杂的结构需要的投入越多。而且,复杂的结构需要多次传力,会影响结构的稳定性和安全性。细部结构优化涉及到的内容比较多,不同的部位对房屋结构的影响也是不同的。但在所有的细部结构优化过程中最为重要的部位是构件截面。构件截面的选取将影响到房屋结构使用的安全性和其它部位的结构设计。例如,竖向构件在设计时应选择合理的轴压比。如果轴压比选择不合理将会影响配筋的使用。又如,在进行梁截面设计时,如果截面设计的过大则会缩小房屋建筑内部的使用空间。如果截面过小则会增加使用的配筋,从而增加房屋工程的总成本。

3结构设计优化技术在房屋结构设计中的具体应用

现在,随着城市居住人口的不断增多,城市住房压力越来越大。在这种情况下,房屋建筑主要以高层建筑为主。相比于普通的房屋建筑来说,高层建筑的结构更加复杂,在结构设计中应用结构设计优化技术更加符合人们的居住要求。下文将具体介绍一下结构设计优化技术在房屋结构设计中的应用。首先,要优化设计规范。在进行房屋结构设计时,设计人员必须要先了解和房屋结构设计有关的规范,明确其中的条例和规定。同时,在房屋结构设计的过程中还应结合房屋的实际情况将这些规范应用其中,确保房屋结构设计的合理性和规范性。此外,设计人员在遵守规范的同时还应结合房屋建筑的实际情况对规范进行修改,即要将规范中一些过于宽松的条款舍弃,按照房屋建筑的实际情况而定,从而确保结构设计的最优性。其次,要参与房屋工程前期的规划设计。为了实现房屋建筑结构最优化设计的目的,设计人员必须要参与房屋建筑工程前期的规划设计。一方面,是要对房屋建筑工程进行全面地了解,掌握一手的数据资料。另一方面是要从全局的角度出发进行房屋结构设计,确保房屋结构设计方案的合理性和科学性,这样才能为以后的施工提供科学的指导。如果设计人员不参与房屋建筑工程前期规划设计,则无法准确地判断工程结构的受力情况,同时也无法有效控制设计的质量和成本。这种脱离房屋工程建筑实际的设计方案不可能是最优的设计方案,即无法充分发挥结构设计优化技术的作用。最后,要进行概念设计。对于同一个房屋建筑工程来说,在施工条件基本相同的情况下,采用不同的结构设计方案产生的设计效果是完全不同的,需要的工程投入也是完全不同的。因此,在房屋结构优化设计的过程中必须要重视细部结构优化设计。在进行细部结构优化设计的过程中还应考虑到概念设计。概念设计是房屋结构设计中的重点内容,在进行房屋结构设计的过程中如果缺少相应的数据,就必须要通过概念设计的方法来处理细节。例如,在进行地震设防烈度设计时就不能单纯依靠量化的方法,而是应采用概念设计的方法,将所有已知的参数作为参考,对结构的细节部分进行合理地处理,从而确保结构的防震等级符合相关的要求。

4结论

总之,在房屋结构设计过程中应用结构设计优化技术是十分合理的,未来随着建筑行业的不断发展,结构设计优化技术的优势将会愈加凸显。因此,人们必须要重视结构设计优化技术,将其广泛应用于房屋建筑结构设计之中,提高房屋建筑结构设计的合理性、经济性和美观性。

参考文献

房屋结构设计论文篇(5)

中图分类号: S611 文献标识码: A

前言:

进入21世纪以来,随着物质生活水平的不断提高,人们的生活理念发生了巨大的变化。作为人们工作生活的场所,房屋建筑的结构设计也成为人们关心的话题。在现代消费观念的影响下,房屋不再仅仅是供人居住办公,遮风挡雨的场所,同时还被赋予了满足人们审美观念的新功能。当前,除了最基本使用功能外,建筑正在被开发出越来越多的新用途,同时也是人们实现审美追求,提高生活格调重要途径。建筑设计师在设计房屋时,不仅要考虑房屋的使用功能,更要从美学角度考虑更多的内容。只有二者协调统一,完美结合,同时满足使用者在使用功能和审美要求上的双重要求,才能成为受人青睐的建筑佳品。房屋建筑的结构设计包含的内容非常广泛,其根本目标是实现功能完善、质量可靠、符合人们审美情趣的设计方案。要达到这个目标,需要持之以恒的长期学习和实践,需要汲取其它优秀设计方案的菁华,取长补短,融会贯通,不断优化设计方案,充分利用空间资源,最大程度地满足房屋使用者的实际需要。

一、建筑结构设计优化方法理论

在对工程项目的结构进行设计的时候,不仅要对设计对象基础性的是用功能进行合理有效的考虑,还要对设计对象的美观程度进行有效的考虑。这也是工程结构优化的问题所在,简而言之就是使用科学的方法和语言把所有可能设计的方案进行集中,从而找到能够满足设计目标又能让人满意的设计方案。

对结构设计优化方案从理论上进行分析,主要体现在房屋设计的工程上面,其中包括房屋工程结构总体优化设计和房屋结构工程局部优化设计两个方面。对房屋整体结构优化设计又包括房顶系统的设计方案优化以及结构细部设计的优化设计方案。建筑师在保证设计安全的前提之后,就应该要对房屋设计勇敢的去创新和挑战,从而设计出独特美观的房屋设计。但是在创新的时候应该要注意尽量规则、对称,使质量中心和刚度中心尽可能的缩小,从而使得建筑的荷载能力进一步的提高。在竖向的设计方面应该注意尽可能的不用要使用转换层,从而减少结构分析和设计困难,可以大程度的减少建造经济,而且还能够增加荷载强度。

二、对建筑结构进行优化的重要性

在房屋结构的设计中,采用合理的建筑结构优化方案,不仅能够实现建筑物的实际使用价值,还能够很好地实现建筑物的经济价值和环保价值。此外,好的结构方案还可以最大程度上减少建设单位的资本投入,为企业带来更多的经济效益,还可以保护建筑施工现场的生态环境,实现经济利益与环保相结合的良好经营模式。因此,合理地使用建筑结构优化技术能够更好地实现建筑物的综合效益。建设单位开发建筑物的基本原则就是在最大程度的减少资本投入、建筑材料使用的基础上,实现建筑物的高质量和长期使用。况且建筑物只有在保证良好质量的基础上实现其美观、耐用、新颖等特点,才能够满足不同人群的需要,为企业带来更多的经济利益。与传统的建筑结构设计方案相比,建筑结构设计优化模式可以降低建筑成本。其采用的设计优化措施可以有效地实现建筑施工中各个资源的合理配置,以及各项建筑材料的充分利用,并且协调好房间的布局,使得这些布局能够有效的结合,共同发挥其使用功能。合理的利用建筑结构优化技术,在确保建筑物安全性能的前提下能够充分的体现出其创新性。此外,这种技术还能够帮助设计人员选择最为合理的设计方式。

三、建筑结构优化技术的经济意义

使用优化建筑结构的方法,能够使房屋在整体结构上更加科学、合理。在实际的房屋施工建设中,房屋的层数对房屋的成本造价产生了直接的影响。在一般情况下建筑物的单位面积造价会随着层数的增加而降低,但是在超过一定的层数之后(即超限建筑物),房屋单位面积的造价反而会增加。因为随着建筑物楼层的增高,房屋中的承重墙和柱等结构将会受到更多的荷载,房屋的稳定性也将受到一定的影响。为了确保建筑结构的稳定性,增强建筑物的抗震性能以满足现行规范的要求,结构形式将会发生大的变化,从而房屋的单位面积造价也会进一步增加。想要在相同的用地面积内,达到理想的房屋设计效果,提高建设单位的经济效益,就需要合理的控制建筑物的层数,并且确保房屋良好的设计效果。使用建筑结构优化技术不仅能够实现对房屋结构的优化,还能够在有限的用地面积内实现最大化的利用效果,促进对建筑用地的合理使用。

四、建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用

将建筑结构优化设计方法应用于房屋结构设计中,不仅能够降低工程投入成本,同样可以做到使房屋结构设计达到最优配置,体现巨大的经济效益与社会效应。通常来说,建筑结构设计优化方法一般应用于房屋结构设计的前期设计环节、结构内部抗震设计、旧房屋的整体改造等方面。

(1)前期设计环节

房屋结构的前期设计环节是影响房屋经济性设计的重要方面,它会对项目的总投资资金造成影响。当前,在房屋设计方面存在的普遍的问题便是在前期环节并没有将建筑结构优化设计的方法应用其中,在设计前期并没有考虑到结构设计的科学性与合理性,甚至部分情况下,会对房屋结构设计造成负面影响。因此,必须在前期设计环节将建筑结构优化设计方法应用其中,选择较为合理、可行的结构形式,策划合理的设计方案,在设计初始时期保障设计的合理性,为整体设计创造较好的开端。

(2)上部结构的优化设计

想要对房屋建筑上部结构进行模型建立及优化,首先应合理布设剪力墙。保证剪力墙的质量均匀,使对称楼层的平面刚度中心点同楼层的结构重心相重合,从而削减地震、风力等外部荷载作用的扭转影响。假如房屋类型允许,尽可能应用大开间的剪力墙构造,同时增加剪力墙的墙肢长,这样,不但可以缩减墙肢的数量,同时还能够在保证刚度符合标准的基础上降低混凝土使用数量。另外,因为剪力墙中的暗柱一般应用钢筋建材,如果应用大开间的剪力墙构造能够缩减钢筋的使用该数量。然而,假如建筑所在地区的地质情况较差,而建筑对抗震性能的要求较高,那么,就不应采用大开间的剪力墙构造。

(3)房屋基础地基优化设计

房屋地基作为其结构设计的关键,为达到优化设计的目的,首先需要确保其地基结构设计的最优规划。随着建筑行业的飞速发展,房屋地基设计也正根据其建筑成品的功能、具体形态不同,其对地基的具体标准要求也存在着强弱差异,基于房屋基础地基设计更需要从其实际情况出发,设定好地基实际勘测计划,在结构优化设计时,秉承节省工程造价的原则,若地基设计主要以地桩为基础,则需要根据实际受力情况,对不同材质的地桩进行考察,选择最佳的设计方案。

(4)抗震概念设计

在房屋结构设计中,建筑结构设计优化方法主要应用于无具体数据参数指标的抗震设计情况。将抗震设防烈度作为设计案例,正是由于其发生具有较大的不确定性,实际计算情况通常会与预定设计情况产生差异,因此需要采取结构优化设计中的概念设计方案。将以往的数据作为辅助考察依据,在具体设计过程中,将建筑结构优化设计方法灵活运用于设计中,以期达到最佳设计值。另外,在保障宏观设计满足要求的同时还需要注重结构细节的设计。将房屋结构设计细节中现浇板的选用作为具体设计要求,若其异形板在拐角末端较易产生断裂情况,设计时则需要考虑钢筋选择的范围,在投入成本相当的情况下,选用极限拉力较强、能够满足塑性要求的钢筋材料。若现行规划的现浇板所选用的材质是在受力方面有较强功能的,此时为保障塑性要求,则可选择冷轧带肋式的钢筋材料。保障在内部结构设计时,现浇板外部里面的配置钢筋材料能够满足结构优化的具体条件,不仅能够为建筑安全设计提供保障,同样也可以达到经济性控制的目的。

(5)对统计结论进行分析

设计人员在进行了各种计算之后,要对统计结果进行认真的分析,并且找出各个设计方案中不同点和相同点,并且结合总体的设计情况和进展选择最佳的设计方案。设计人员在进行结论分析的时候,要注意不要遗漏一些细节问题。房屋的建设与设计是一项耗时长、成本高的项目,它不仅涉及到建设单位的利益,也涉及到了房屋使用者的利益,设计人员在把握细节的基础上,要注意从宏观上把握住当事人的利益,这样才能够有效的节约建设成本,进一步优化建筑结构。在进行建筑结构优化的时候,设计人员不仅要避免追求片面的利益,还应该避免为了追求设计创新而忽略了建筑实际情况。

(6)设计优化的范围

在对建筑进行结构优化设计的过程当中,要求相关的设计人员应该严格的遵守相应的结构设计规范,不仅仅能够对设计规范中的条例进行充分的了解,还要借个工程周边环境的实际对建筑进行合理的结构设计优化。与此同时还应该对结构设计规范中的不足之处做出有效的改变,比如:安全性比较差、要求过于宽松等等,设计人员应该对当地的实际情况适当的相结合,从而在实际的情况下保证建筑设计优化的效果。

五、结束语

总而言之,将建筑结构优化方法应用于房屋结构设计中,可以有效的达到降低工程总造价、提高建筑结构的经济性的目的。在保障房屋安全和使用质量的前提下,设计人员可以通过合理的结构设计,使得房屋结构在整体上达到安全、舒适和经济的目的。除去对房屋实用性及安全性的要求外,同时能够从整体上节省房屋工程建造成本,实现良好的经济、社会效益,较好地迎合了当前科学发展观、可持续发展理念的要求。

参考文献:

[1]马玉强.结构设计优化技术在房屋结构设计中的应用[J].价值工程,2013,(24):89-90.

[2]辛海虹.结构设计优化技术与其在房屋结构设计中的应用[J].价值工程,2010,29(27):121.

房屋结构设计论文篇(6)

一.建筑结构优先设计方法理论及应用

(一)房屋结构设计中上部结构的优化设计分析

建筑结构设计优化方法的概述建筑结构设计优化方法是从林论上和经验上对建筑结构设计进行优化。建立与优化上部结构的模型首先应布置适宜的剪力墙,且将应将剪力墙的平面具有对称以及均匀分布的特点、有机结合楼层结构的重心以及楼层平面的刚度中心等原则有效遵循,进而将风荷载的作用下以及水平地震下扭转效应尽量减少;如果建筑房型是允许的那么应将大开间的剪力墙的结构形式优先采用,且将剪力墙的墙肢总数减少,也就是在楼层的侧向具有相同刚度时可将剪力墙混凝土的用量大大减少。但是 ,如果建筑物处在较差的地质条件中,那么建筑对于抗震的要求就会随之提高,所以,这就要求尽量避开大的剪力墙结构进行采取措施。例如,若是确定好墙柱之后,跨高比在五米以上,那些框架梁高度英爱采取跨度的十二分之一;另外,建筑楼板的厚度也应该与规定的相吻合。总之,房屋结构设计中的中上部结构都需要进行合理的计算分析,这也可以算是一种概念的优化。

(二)房屋结构设计中建筑以及结构协调优化设计分析

再设计的过程中要配合建筑结构以及建筑平面,进而将美观和适用结合起来以实现它设计目标。布置建筑墙柱应该同建筑物中平面功能的要求相满足;为了实现构件的标准化应尽量的统一各个房间的开间进深;而建筑体系在保证尽量简单的同时墙柱应该难以出现错位现象,且截面的面积也不该有太明显的变化发生,也不可以对夹层结构进行设置;在那些应力集中或者是受力复杂的转角地方不要设置楼梯或者电梯,以免造成安全事故。规则且简单是建筑整体的布置中要遵循的原则,并且为了避开扭转效应应该避开让建筑钢心和质心重合在一起。

(三)房屋结构设计中结构以及电气之间调优化设计分析

如果电气管线容易导线形式安装与金属管外部或者楼板以及墙体处,有可能使预制结构施工困难。因此,若管线贯穿了建筑梁在梁预制的时候应该将孔洞提前留下,并且抱着墙体的厚度与梁宽度一样。大部分房屋的建筑内部电梯房具有较多空洞在里面,同时也有较多的预埋构件。所以,在房屋设计时候应该单独计算电梯房应该具有的强度,从而保证设计合理的同时对施工质量的安全进行有效的保障。总之,在对房屋建筑工程进行建筑结构设计的过程中,设计人员必须严格遵守相应的结构设计规范,不仅仅是要了解设计规范中的相关条例,而且要与房屋设计的实际情况向结合,对优化方案进行合理应用。

(四)房屋结构设计中整体优化以及局部优化设计分析

层次性和复杂性这两大类系统性设计特点是所有建筑项目设计中都包含的部分。复杂性主要包括构件选用、材料、结构选型等,层次性主要包括设备安装系统、结构设计系统和建筑设计系统等多个方面,并且每个系统也可以分成多个子系统。进行设计的整个过程若是优化每个子系统,那么实际上将局部之间横向的联系切断。叠加起来的整个工程没有具有最优化的整体。事实上,每一项的设计环节最优化的方案都很多,也就要求再设计的时候要根据每一个阶段的形制进行优化选择,而不是一概而论。在每个阶段的优化选择,确保了建筑工程的质量提高了建筑寿命的同时可以大限度的提升企业的经济效益。

二.房屋结构设计中建筑结构优化方法的重要作用

(一)降低投入,提高经济性

建筑结构优化方法在我国现阶段国情与发展趋势来看,主要表现为高层建筑,基于这种情况,减少资金的投入是房屋建筑与时代相符合的一点。对房屋建筑结构进行优化设计可以全面发挥各种设备的性能,这样不仅可以降低工程造价,减少资金的投入,为企业赢得最大的效益。据有关数据显示,建筑结构优化设计后,房屋建筑成本大约可以节省百分之十到百分之三十,成本大幅降低,并且各个结构之间的联系也更加紧密,从而大大提高了其经济性。事实上,建筑结构优化设计方法有许多特点,如其多学科联合性广、美观性强、实用性强、又有节能环保的优点,便于施工管理等等。

(二)提升建筑的安全性

通过房屋结构的优化设计,对原来方案中的不足缺陷进行弥补,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,在正常的维护下具有足够的耐久性吗,确保了房屋的安全使用。这种安全性在一定程度上就是可靠性,我国现在建筑会出现一些事故,如电梯事故,地震洪水等导致的房屋塌陷等,这些直接导致人们对建筑选择及其谨慎,所以这种可靠性对于建筑及其重要。所以建筑师要在保证安全性的前提下,不断创新。

三、小结

本文作者从 多方面分析了房屋结构设计中建筑结构有先设计方法,优化升级房屋建筑,希望可以对建筑业起到作用,并且将更加适宜的物质生存和发展环境提供给民众,最后简单说明了房屋结构设计中建筑结构设计优先方法的重要作用,不仅仅是对合理性、安全性等的优化,而且对美观性也作出了要求,进一步增强了整个房屋建筑结构优化设计的价值。

参考文献:

[1]齐建民;《建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用》;科技资迅杂志;2015(11)

[2]张岩;《建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用分析》;现代装饰(理论)杂志;2014(06)

房屋结构设计论文篇(7)

[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;

中图分类号:TU318文献标识码: A 文章编号:

1、房屋结构设计的优化方法的现实价值及应用

1.1 传统的房屋结构设计无法适应现代建筑设计的经济性、合理性

房屋结构的设计不仅要保证房屋建筑的长期使用质量,而且在此基础上应尽量的降低房屋结构的成本,同时还要提高房屋结构设计的合理性和可靠性。传统的设计无法满足房屋结构设计中的合理性及经济性,而合理利用现代优化设计理念不但可以满足造型美观和安全性的有关规定,而且使建筑材料更为合理的利用,更为经济划算,房屋工程造价将大大的降低。与此同时,优化结构设计理论是否能合理运用将对房屋的整天建设方案产生巨大地影响。优化理论的合理运用是使房屋设计“经济、安全和适用”的最佳途径。

1.2 房屋结构优化设计方案的运用

结构设计优化方法应用于实践之中,是目前一个比较广泛的课题,利用结构优化的方法在不改变适用性能的前提下达到降低工程造价的目的。结构设计优化设计应用于房屋的整体设计、前期设计,旧房改造,抗震设计等设计的各分部环节,发挥着巨大的效益。房屋结构设计追求适用、安全、经济、美观和便于施工5种效果,这就需要应用到建筑结构设计优化方法,来提高有限空间、有限资源的最大化效果发挥,实现经济化、实用性和适用性的良好目标。由于结构优化的房屋建筑对象不同,其优化的细节不同,结构设计包含了很多内容,计者或者工程师应该在达到使用要求和设计规范的前提下,然后结合工程的实际情况,综合考虑其经济效益后再对房屋的设计工作进行相应的结构设计优化。

2、具体的设计优化方案

2.1 房屋结构的抗震性设计

2.1.1房屋结构抗震等级设计

在工程图纸设计的过程中,房屋结构按其抗震设防分类,房屋的抗震等级可以根据房屋高度、烈度和结构类型按照国家《抗震规范》附表确定。

2.1.2地震震力振型组合数据

地震震力的振型组合数据对高层的建筑应当不考虑耦联扭转进行计算;当房屋振型数大于3 的时后,应该取 3的整数倍进行计算,但是该数据不可大于建筑物的层数;当房屋的层数小于等于2时,振型数则可以取房屋层数。对于那些不规则房屋的结构,应当考虑扭耦联转,对于高层的房屋建筑来说,振型数应当取大于等于9 的数;房屋结构的层数多或者房屋结构的刚度突变系数较大的话,其振型数则应该多取,例如房屋结构中含有多塔结构、顶部有小塔楼、转换层等,其振型数应尽量取大于等于12的数,例如房屋结构中含有多塔结构、顶部有小塔楼、转换层等,其振型数应尽量取大于等于12的数2.2 房屋结构的周期性折减系数房屋的框架结构、顶盖等结构设计中,因为填充墙体的存在使得其结构实际表现的刚度会大于设计计算的刚度,计算的周期也会大于实际的周期,所以,当算出结构的剪力偏小时,会使房屋某些结构不太安全,因而应该对结构的房屋结构的计算周期适当进行折减,这样会达到很好的效果,但是对于房屋的框架结构来说,计算周期不宜折减或者将折减系数取小。对于框架结构来说,采取砌填充墙,计算周期的折减系数可取大约0.6~0.7之间;砌体的填充墙采取轻质砌块或墙体较少时,可取0.7~0.8之间;完全采取轻质性的墙体板时,则可以取到0.9。除非无墙的纯框架,否则计算周期尽量适当折减。

2.3 框架梁、柱箍筋间距

房屋柱箍筋、框架梁等的加密区最大箍筋和最小箍筋的直径间距要符合国家规定。依据这些规定,房屋工程上习惯取柱箍筋和梁的加密区的最大间距100mm 左右,而非加密区的箍筋的最大间距约为200mm左右。计算程序的总信息通常也在柱箍筋、内定梁加密区间距100mm

左右,以此为计算的依据算出加密区的箍筋面积,设计人员要依据规范最终确定肢数和箍筋的直径。但在程序内定条件下,当房屋框架梁跨中部有较大其他荷载或者有次梁存在而又仅有两肢箍筋的情况下,其非加密区的箍筋间距应该采取200mm 左右,以使房屋梁非加密区配箍充足,所以建议内定的梁箍筋改为梁的非加密区取200mm。其既可保证梁箍筋加密区(箍筋间距100mm) 的抗剪切能力,同时又适当增加了梁非加密区抗剪承载能力,使梁的强抗剪性能更充分的体现出来。

2.4 地下室层数的输入处理

多层性的房屋框架结构房屋一般都设置了地下室结构。由于隔墙较少,所以常采用板筏基础。设计计算时应将上部结构和地下室层数结合在一起考虑,并于图纸中按实际地下室层数计算。这样,计算的基础底板和地基的纵向荷载可以一次设计完成。同时,通过对侧层移刚度性系数的比较分析,可以正确地调整和判断房屋的相应嵌固位置,并适当采取加固构造措施,以保证楼板的最小配筋率和必要厚度;然而当房屋结构表现纵向不规则时,要着重验算最薄弱层。

3、结构优化设计理论在房屋结构设计中的合理性评估

3.1优化理念要和房屋结构设计要面对同样的建筑设计方案

同一建筑的设计方案可以有很多种不同的结构设计与布置,即使在相同的荷载情况下如果确定了房屋的结构布置,也会存在很多不同类型的分析方案。在分析过程中对于设计的一些数值的取值也是在不断发生变化的。房屋建筑物的细部处理也是不尽相同的,对于这些问题是靠计算机优化设计无法完全解决的,必须要设计人员亲自对各项设计以及数据取值作出合理性的评估。而判断评估也只能是在结构优化设计的通常规律指导下完成,更有效的方法是依据据工程设计施工经验有目的有创建地进行判断。所以,概念优化设计是设计师对多种的备选方案的选择以及对单一方案完美化的过程,其存在于设计师对多种备选方案进行选择的过程中。

3.2 运用概念优化设计处理实际房屋设计问题

运用概念优化设计处理的问题是多种多样的。但是,可以肯定的说,通过概念优化设计房屋结构是能在各种各样可能出现的环境情况作用下使房屋破坏程度最小或者不受到破坏。所以,研究分析如何应对房屋可能遭受到的多种不确定因素是检测设计合理性的重要途径。地震作为最难预测,破坏性最大的事件是考虑建筑优化设计的重要因素之一。所以就要考证当前设计对地震等突发事件的抵抗性和合理性。刚度的对称均匀是降低地震破坏性的重要手段之一;延展性的设计是能有效防止房屋结构的脆性破坏的最佳选择等等。这些常用的抗震设计思想在整个房屋优化设计过程中都应该引起足够的重视,并用于理论上检测房屋设计是否合理。故而,建筑设计过程中就应该未雨绸缪,从计算及构造等各个方面都要采取一些有助于提高抗震能力的措施,不利于抗震的作法则应尽量避免。刚度均匀、对称是减小地震在结构中产生不利影响的重要手段;延性设计则能有效地防止结构在地震作用下发生脆性破坏;多道设防思想能使建筑在特大地震作用下次要的构件先破坏,消耗一部分地震能量。这些抗震设防思想在整个设计过程中都应该作为概念设计的重要指导思想。

结语

传统的结构设计已无法满足现代建设的需要,优化结构设计技术是适应当前房屋建设的必然选择,在现代房屋建设中实行优化结构设计,不仅满足了房屋建设外观美观的基本要求,而且设计人员以“经济、适用、合理”为设计原则,大大降低了房屋建筑中的造价成本,取得了较大的经济效益,广泛应用于我国房屋结构设计中。

参考文献:

[1][1]张炳华.土建结构优化设计[M].上海:同济大学出版社,2008:34-36.

房屋结构设计论文篇(8)

随着社会的发展,经济的增长,城市化进程的加快,近几年,大量的工业与民用建筑拔地而起,多层建筑已占据了相当的比重,并且在这当中出现的问题也是屡见不鲜。科学合理地设计房屋的结构是每个设计人员必须认真细致分析和推敲的问题,因此设计人员在整个建筑工程中将担负重大的责任。设计者在设计概念方法中存在差错、对房屋结构设计重视不够、对设计方法和设计规范不够理解、盲目的使用其他设计方案以及计算方法不够科学都有可能导致不应该发生的事情,因此,本文将对房屋设计中存在问题进行逐一分析,避免更多类似的事情发生。

一、房屋结构设计中的常见问题

(一)房屋结构设计人员对设计规范理解不足:房屋结构设计是设计者的作品,由此,在房屋结构设计中所存在的问题很大程度上来自于设计者对其重要性认识不足、对房屋结构设计中的规范及设计方案的理解不够透彻、结构选型考虑不够全面,有的设计者对施工实施的可行性及实地没有做好充分的了解和分析,没有看清设计与工程直接的重要联系,这些都会导致设计质量不达标、工程无法顺利的进行与完成。

(二)基础设计不恰当:基础设计不当是房屋结构设计中的常见问题,主要原因在于在基础设计时所截取的数值不准确、基础拉梁设计和计算不合理。通常情况下,钢筋混凝土多层框架房屋,根据地质的不同,大多都采用柱下独立基础及桩基础,当地基的主要受力范围内没有软弱粘土层的时候,可以不用进行地基的抗震承载力的验算,但这并不代表,在房屋基础设计时不用考虑外荷截的影响。还有一种情况是在对基础设计的时候,作用于基础顶面上的外荷截取值不当,甚至忘记了地面荷载对基础的作用。基础拉梁的设计和计算如果不够合理,将成为基础设计不当的另一个因素。如果用总刚分析法来计算,虽然楼板厚度取零,也定义弹性节点,采用程序计算结果,又会常常忽略独基或桩基承台支承约束刚度过大的问题。在基础拉梁的设计上,通常会受到框架底层高和埋置深度的影响。适当的调整拉梁的计算跨度,认真分析电算结果,调整用钢量,使拉梁的设计更符合实际使用。若在设计方案上不进行透彻的分析,也会导致结构布局设计方案的错误。

(三)框架结构设计不妥当:框架设计尽量避免单跨框架,底层房屋的框架,邻近二层的刚度最好能控制在0.8以内。设计在框架结构带的楼电梯小井筒是一种不合理设置,因为井筒的存在将会吸收很大的地震剪力,从而减少框架结构本能承担的地震剪力。因此,在框架结构的设计中应该尽量的避免设置钢筋混泥土的楼电梯小井筒。另外,由于在框架结构的设计中会设置填充墙,在结构计算过程中,所选取的指标也影响着设计的质量,在参数的选取上不够完善,最终会导致周期折减系数选取不当,其计算周期将会大于实际周期,算出的地震剪力通常会偏小,这样结构的安全系数则会下降。可见,对结构的计算周期进行折减是非常有必要的,但对于框架结构的折减系数常常取得太大。

二、常见问题的防范与解决措施

(一)严格遵守《规范》及相关规定,提高设计者的责任心:从近几年在工程中出现的问题来看,大多都是由于设计人员的设计考虑不全,或是对新规范的学习不够充分。如果能够严格的按照《规范》进行设计,在对现场实地做了必要的研究之后再做设计方案的话,就可以避免很多的问题。为使设计方案更合理,就要求设计单位对设计人员加强培训度,从长远的角度考虑,定期为设计人员提供新的学习内容,经常交流在设计中碰到各种问题,并对每项工程的设计进行多方案比较,以防设计与实施脱节,提高设计人员的责任心。

(二)以经济、安全、高质量为前提进行基础设计:目前,高层建筑已经成为城市中最常见的建筑,这就对基础设计上提出的更高更严格的要求。地基与基础的设计既要做到经济合理更要做到安全适用,要达到这以目标,设计者必须根据地质勘查的资料,在对多方面因素进行统一的考虑之后才能进行基础类型和上部结构的设计。在进行荷截计算的时候,最好要考虑施工的超厚给结构带来的不利影响。确定地耐力设计值,不要一味拿地质勘测资料提供的值就用,还应严格按照《规范》的规定进行容许承载力的修正。不同土质的承载力是完全不同的,通过土的类别组成分析,基础埋置深度不同,再进行承载力的计算、修正,确定持力层所容允的承载力。如不认真分析,容易造成达不到设计强度要求,那样会带来潜伏的安全隐患。最好的方法是通过静荷试验获取数据。在基础计算的过程中,对于采用电算的结果,不要断然相信,而是应该根据模型,参考已有的并成功的实践经验,精心对数据进行校核,通过多种方式进行比较和验算,从而减少计算偏差,到达基础设计的要求。

(三)科学的设计框架结构:首先,从上述可得,框架结构中设有填充墙,因此应该尽量避免在设置钢筋混凝土楼电梯小井筒,如实在是需要设计,那么应当将井筒墙壁的厚度减薄,并且应该以开竖缝与开结构等方法对其进行刚度弱化,其配筋也不宜配太多,少量的单排钢筋即可,其作用在于减小井筒的作用。其次,在选取框架结构的参数时,不仅仅需要选取电算的自振周期、楼层的侧向刚度比、振型参与质量系数等,还需要在综合全面考虑其余各项指标进行电算的结果。再次,在对结构配筋时,要注意构件最大配筋率与最小配筋率的限值,在保证建筑结构在发生地震时能具有一定时间的延性同时满足强度要求,严格的按照规定进行设计,使钢筋在各个部位都能满足锚固、搭接长度及延伸性,材料的选用也需要慎重,使其满足建筑强度的要求。

三、结论:

在当今社会,无论是工业还是民用房屋的设计中,高层建筑的覆盖率已经越来越高,怎样保证其建筑的安全性与适用性,已经成为建筑行业必须正视和思考的问题。而在房屋结构的设计过程中,所遇到的问题则是导致建筑本身出问题的关键性因素,本文将房屋结构设计中所存在的普遍问题进行了阐述,并给以了预防和解决措施,望有关人士借鉴。

参考文献:

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[3]杨威.浅谈房屋结构设计中应注意的几个问题[J].城市建设,2009,(32):291-292.

房屋结构设计论文篇(9)

前言

在房屋建造的过程中,建造结构成本的花费占了一个比较大的比例,通过结构设计的优化技术可以很有效的解决建筑成本造价方面的压力。因此,从事结构设计的工作人员应当充分考虑房屋建造过程中地合理性、经济性和适用性,从而在满足建造要求的前提下降低房屋建造工程的总体造价。

1、房屋结构设计优化技术的现实价值及应用

1.1房屋结构设计优化技术的现实价值

在进行房屋结构设计时,首先要做的就是要满足房屋结构效益的长远化,在这个基础上,尽量使房屋在投资上降低,结构上科学合理。与传统的房屋结构设计理念相比,现代房屋结构设计优化技术在房屋结构建造中的应用,能够有效的降低工程成本,大约可以维持在10%――35%之间。结构设计优化技术的运用,能够将建材的利用率和性能发挥到最大值,使房屋内部的各个空间之间形成协调的整体,并符合我国相关的安全质量规定。此外,房屋结构设计优化技术的运用还能够对房屋的最初设计提供帮助,因此,优化技术对房屋整体设计的安全、合理、舒适起着重要的作用。

1.2房屋结构设计技术方案和理论的应用

房屋结构设计方案和理论在现实中的应用主要表现在两个方面,即房屋总体工程结构设计的优化和房屋各个组成部分的设计优化。在这其中,房屋各个组成部分的设计优化包括很多方面,如:相关细节结构部分的优化设计、相关基础结构方面的优化设计、房屋屋顶方面的设计优化等,对于这些方面的设计优化还包含很多更加细化的设计,如布置、选型、造价、受力等方面的设计优化。相关的设计工作者应该在满足房屋建造的相关规定前提下,而后充分考虑造价方面的因素进行相关的结构设计优化。

2.建筑结构设计优化方法

2.1结构设计优化方法的应用

结构设计优化方法和技术的应用具体体现在房屋工程结构总体的优化设计和房屋工程分部结构的优化设计两方面。其中房屋工程分部结构的优化设计包括:基础结构方案的优化设计、屋盖系统方案的优化设计、围护结构方案的优化设计和结构细部设计的优化设计。对以上几个方面的优化设计还包含选型、布置、受力分析、造价分析等内容,并应在满足设计规范和使用要求的前提下,结合具体工程的实际情况,围绕其综合经济效益的目标进行结构优化设计。

2.2结构设计优化方法的实践价值

在满足建筑结构长远效益的前提下,应尽量减少建筑结构的近期投资并提高建筑结构的可靠度和合理性。与传统设计相比,采用设计优化技术可以使建筑工程造价降低5%~30%。优化技术的实现,可以最合理的利用材料的性能,使建筑结构内部各单元得到最好的协调,并具有建筑规范所规定的安全度。同时,它还可为建筑整体性方案设计进行合理的决策,优化技术是实现建筑设计的“适用、安全和经济”目标的有效途径。

3.房屋建筑结构优化设计

3.1结构设计优化技术的原则

结构设计优化要求我们从工程的设计和价值角度去思考方案。结构设计优化是追求最合理地利用材料的性能,使各构件或各设计专业得到最好的协调。它不仅具备了传统设计方案所要求的规范以及规范所要求的安全度,而且也具备了现今价值学和审美学的成分。结构设计优化是对结构设计进行深化、调整、改善与提高,也就是对结构进行高质量再加工的过程。结构设计优化不是以牺牲结构安全度与抗震性能为代价,而是经过结构设计优化的过程,使建筑功能更协调,成本更低,结构更安全。

3.2实施结构设计优化技术所遵循的要点

(1)科学地遵循结构设计规范

建筑结构设计工作要求结构设计工程师们不仅要具备丰富的设计经验,也要对结构规范的条文熟知,即在结构设计规范的要求下,将自身的结构设计方案贯穿于项目设计中。规范更多的是针对量大面广的工程,因而某些条文的规定会偏于保守;此外,用于一些特殊、复杂工程的设计时,有些条文则不够安全。所以,结构工程师在设计中应运用良好的专业知识与正确的判断力把握设计,做到设计成果不断优化与创新。

(2)结构工程师前期参与和主动参与的重要性

强调结构工程前期参与和主动参与是实施结构优化技术的重中之重。在实际施工期间,建筑师很难对结构体系的受力做到正确的分析,既建筑师的结构思想不能完全替代结构工程师的设计理念、经验和判断,也无法弥补结构与建筑专业技术共识的空白与隔阂。既具有扎实的结构设计理论功底,又具有丰富工程实践经验的结构工程师,积极主动地参与前期方案设计,帮助建筑师构思与创新,才能创作出优秀的设计作品,更好使整个建筑的功能得到彻底的体现。

(3)加强各专业之间的协调与合作

结构优化是一个系统的工作,需其它专业的协调与配合。从建筑学发展角度分析,现代建筑是建筑、结构、设备三大要素构成的综合产品,所以在实施中要强化分工与合作,强化专业之间的协调与合作,这样才能创作出各构成要素有机结合的完美作品。在整个项目开展中,建筑设计与结构设计是整个设计过程中最重要的两个环节,二者的结合不仅能够达到实用美观大方的效果,而且可以使结构受力更趋于合理进而降低成本和简化施工。在建筑设计中,许多建筑设计人员只强调方案创作的新奇,不遵循建筑的基本力学规律,这样的方案往往会造成结构设计困难。还有一些建筑师在设计过程中往往忽视力学的基本规律,如将抗震设防区的高层建筑电梯或楼梯偏置在建筑一侧,使得刚度中心与质量中心之间的偏心距过大,在水平荷载作用下产生大的扭转效应。从以上的例子可以分析出,加强专业的合作与协调是实现结构合理、成本降低的重要途径。

4.总结语

综上所述,可以说对房屋结构设计中的建筑结构设计优化方法的研究是一项非常复杂的综合性问题。我前边曾提到“经济、适用、合理”是房屋设计优化的原则,但是这三种效果之间又相互独立、相互矛盾。所以尽管在结构优化技术已经广泛应用的今天,如何使这三种因素更好的融合仍然需要我们在以后的应用实践中多探索、多积累,达到一种用最低造价实现最佳效益,既美观又合理的设计效果。

参考文献:

房屋结构设计论文篇(10)

建筑结构论文参考文献:

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[3]建筑结构杂志

[4]高层建筑结构概念设计

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