建筑结构设计培训(推荐9篇)
课程设计对学生而言是其对所学课程内容掌握情况的一次自我验证,从而有着极其重要的意义。通过课程设计能提高学生对所学知识的综合应用能力,能全面检查并掌握所学内容;《建筑结构》从课程性质上讲是一门专业基础课,它的目的和任务就是训练学生对钢筋混凝土肋形结构对象进行荷载分析的能力,选择适当的构造及相应算法的能力,培养学生能够综合运用所学的理论知识,具备初步分析和解决建筑结构问题的能力,进而增加其对学习和应用相关专业课的兴趣。
通过本课程设计的实践教学,应使学生达到以下的基本要求 :
(1)通过钢筋混凝土单向板,梁楼盖课程设计课程,使学生基本掌握建筑结构结构设计的内容。
(2)通过绘制设计图和计算等实践性环节的基本训练,提高设计建筑结构的动手能力。
(3)通过钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计,使学生熟悉建筑结构设计的基本方法和设计程序。
(4)绘制梁钢筋混凝土单向板肋梁楼盖柱网总体布置,并与板、次梁配筋图绘制于一张图上。要求绘图准确整洁。
在课程设计过程中,要求学生严格遵守作息时间,记录每天的设计和计算细节;指导教师精心指导,经过一周的紧张工作,每位同学的设计成果都达到了预期的效果,使学生对课程所学的知识有了更深入的理解和掌握,巩固了理论教学所学到的知识,扩展了学生实践思想。
除了教师检查设计时间内的考勤外,还要求学生在设计期间认真做好设计纪录,包括设计的详细内容,计算过程和结果,设计中出现的问题、解决的方法等。
其目的是为了让学生对课程设计引起足够的重视,遵守设计纪律,使学生通过课程设计更进一步掌握本课程所学的知识,将理论知识的学习和实践环节紧密结合,理论联系实际,提高学生将理论课程知识运用到解决实际中去的能力,使学习收获落到实处。
我认为,在这学期的实验中,不仅培养了独立思考、动手操作的能力,在各种其它能力上也都有了提高。更重要的是,在实验课上,我们学会了很多学习的方法。而这是日后最实用的,真的是受益匪浅。要面对社会的挑战,只有不断的学习、实践,再学习、再实践。这对于我们的将来也有很大的帮助。以后,不管有多苦,我想我们都能变苦为乐,找寻有趣的事情,发现其中珍贵的事情。就像中国提倡的艰苦奋斗一样,我们都可以在实验结束之后变的更加成熟,会面对需要面对的事情。
回顾起此课程设计,至今我仍感慨颇多,从理论到实践,在这段日子里,可以说得是苦多于甜,但是可以学到很多很多的东西,同时不仅可以巩固了以前所学过的知识,而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的,只有理论知识是远远不够的,只有把所学的理论知识与实践相结合起来,从理论中得出结论,才能真正为社会服务,从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。在设计的过程中遇到问题,可以说得是困难重重,但可喜的是最终都得到了解决。
通过课程设计,使我深深体会到,干任何事都必须耐心,细致.课程设计过程中,许多计算有时不免令我感到有些心烦意乱:有2次因为不小心我计算出错,只能毫不情意地重来.想到今后自己应当承担的社会责任,想到世界上因为某些细小失误而出现的令世人无比震惊的事故,我不禁时刻提示自己,一定呀养成一种高 度负责,认真对待的良好习惯.这次课程设计使我在工作作风上得到了一次难得的磨练.
短短一是课程设计,使我发现了自己所掌握的知识是真正如此的缺乏,自己综合应用所学的专业知识能力是如此的不足,几年来的学习了那么多的课程,今天才知道自己并不会用.想到这里,我真的心急了
1 概念设计的内涵与意义
所谓的概念设计, 就是不经过精密计算而以宏观控制的特点来对结构的整体关联和分系统关系进行有机整理和创造的一种设计思维。概念是人们在实践基础上经过感性认识上升到理性认识而形成的。目前, 人们在具体的空间结构体系整体研究上还有一定的局限性, 在设计过程中采用了许多假定与简化。因此, 这就要求结构工程师对整体结构体系与各基本分体系之间的力学关系有透彻的认识, 尤其在一些难以作出精确力学分析或在规范中难以规定的问题中依据整体结构体系与分体系之间的力学关系、结构破坏机理、震害、试验现象和工程经验, 把概念设计应用到实际工作中去, 打破建筑结构设计中的墨守成规, 充分发挥结构设计工程师的创新能力。针对目前建筑结构设计当中墨守成规的现象, 从根本上避免由于设计软件的差异而导致设计不科学问题的出现。
2 概念设计对于建筑设计的必要性
建筑设计需要对各个力学应力数值、结构数值、材料数值进行精确地计算, 但是过分依赖计算机软件, 会对建筑结构造成不可预计的危害。比如在实际设计中很多设计人员用多、高层结构三维空间分析程序来计算底层框架, 还有人为地布置一些抗震墙, 但是不能完全满足楼层间的合理刚度比, 也不能完全正确地反映底层框架在地震时受力状态。在设计中导致这样问题的出现, 根本原因就是在于结构概念不明确, 没考虑这两种结构体系的差异。如果是运用概念设计方法可以在建筑设计的方案阶段迅速、有效地对结构体系进行构思、比较与选择, 易于手算。所得方案往往概念清晰、定性正确, 避免后期设计阶段一些不必要的繁琐运算, 具有较好的经济可靠性能。
同时, 概念设计也是判断计算机分析输出数据可靠与否的主要依据。避免电算误差问题的产生, 在建筑结构设计中采用概念设计是最好的方法。在实际设计工作中, 运用概念设计理念还可以对已经出现的问题进行深入的分析, 从而发现深层次的因素, 来改善设计水平。这往往比查找历史数据更为便捷。这种方法也可用于核对电算结果的科学性与严谨性。总之, 在设计工程中引入概念设计理念, 会极大的简化设计流程, 避免因为计算机软件的过分应用产生的数据脱节现象。每一个建筑结构工程师都要以概念设计的理念充实自己的工作。
概念设计对建筑师的理论素养与实际应用能力有着更高的要求, 需要设计师不断地丰富自身的知识, 不断的结合实践锻炼自身的能力。还能避免设计师过分的对计算机软件产生依赖, 僵化了设计思维。实际上, 概念设计的运用, 对设计师实际水平的提高也有重要意义。
3 如何开展概念设计
3.1 平面设计
建筑平面的形状宜选用风压较小的形式, 并应考虑邻近高层建筑对其风压分布的影响, 还必须考虑有利的抵抗能力和竖向荷载, 在地震作用下, 建筑平面要力求简单。在高层建筑中, 建筑体受到更多的风压, 没有好的的流体外形, 就会对建筑产生长时间的水平应力。随着建筑层数提高, 水平载荷下的侧移现象逐渐加重。在平常情况下承受内部静态应力, 如果发生地震等或者其他地质灾害, 则会诱发外部形变, 对建筑内居住者产生生命安全影响。在高层建筑中, 如何在满足相关要求的前提下选择更好的抗侧力体系成了结构工程师追求的重大目标。
3.2 剖面设计
在竖向传力体系设计设计中, 首先要注意建筑不能超高, 因为新的设计准则对建筑超高有了更严格的要求。在高层建筑的设计中, 抗侧力结构刚度, 应注意由基础向顶层逐渐过渡, 要尽量避免出现在竖向上刚度发生突变的现象, 以免由于刚度的较大突变而削弱其抵抗水平荷载的能力。高层建筑必须有相应的锚固深度, 此锚固深度可结合布置设备用房和地下停车库的需要, 作为一层或多层地下空间, 这对降低高层建筑的重心有利, 可提高建筑抗震能力及抗倾覆能力。
在竖向形体设计中, 截锥形的建筑, 采用由下而上分段逐渐减小楼层面积阶梯状体型, 能使房屋刚度大大增加, 由于房屋顶部的楼面尺寸比底部小, 除了在建筑使用功能方面存在优点外, 在抗风和抗震方面也具有一定的优越性。新月形的房屋就像一个竖向的悬臂壳体一样, 能有效地增加它低抗侧向力的刚度, 它的作用就像波形的屋面壳体能有效地抵抗重力荷载一样, 重力荷载由柱-壳-框架承受, 侧向荷载由竖向的壳体抵抗, 该壳体由于楼面结构的加劲作用而得以加强, 新月形的壳体形式能有效地抵抗对称作用与它的侧向力。上窄下宽形的高层建筑随着高度的增加在符合竖向结构的要求下, 楼身向上不断收进与变细, 这样可减轻承受的风力, 降低楼体的重心, 加强结构的稳定性。
3.3 基础设计概念
基础除了与地基相互作用外, 与上部结构作用的关系也很复杂, 除非在建筑的边缘部位出现荷载很大的情况, 一般建筑基础的变形总是中部沉降多, 外级沉降小。
在进行地质条件选型中, 首先地基地质要好, 或采用桩基。要求地基沉降量不能过大, 重要的是控制高低层的沉降差, 天然地基的建筑, 高层部分一般采用满堂红基础, 低层部分采用双向条形或单独基础, 高层建筑常设有通往地下车库的通道, 通道紧贴高层的外壁, 并平行于外壁, 作为车道的底板, 便于铺防水层, 也保证了高层建筑的整体连接。根据不同建筑的地理位置结构形式可选择桩基础、箱形基础和筏形基础。桩基础, 当地基土质较软弱, 建筑物层数较多, 荷载较大的情况下, 天然地基不能满足地基承载力的要求可以采用桩基将上部结构荷载直接传到下部坚实的持力层, 高层建筑的桩基础可采用预制钢筋混凝土桩, 混凝土灌注桩和钢管桩。箱形基础, 箱开基础在高层建筑中广泛应用, 它整体刚度好, 能将上部结构的荷载均匀地传给基础, 对上部结构能良好地嵌固, 箱基有效地抵抗不均匀沉降, 并与周围土体协同工作, 提高建筑物的抗震和抗风能力。筏形基础, 筏形基础适用于上部结构荷载较大, 地基承载力较低的工程, 筏形基础整体较好, 刚度大, 能有效地分散上部结构的荷载, 调整基底的压力和不均匀沉降。
在建造下部基层时, 基础钢筋应力不断增长, 建筑到四五层时钢筋应力达到最高值, 以后随层数和荷载的增加应力又逐渐减小, 这种现象是基础和上部结构协同作用的结果, 当上部结构高低层数差别很大, 但地下室有直通要求时, 应做成整体基础, 高低层不分开是有条件的。
4 总结
概念设计, 总体上来说是整体设计的理念。要求设计师从宏观方面入手, 系统的分析设计中的诸要素, 采用科学的方法完成设计作品。概念设计减少了设计师对计算机软件的需求, 更加强调设计师的理论素养和实际动手能力。只有对概念设计的理念有一个深入的了解, 才能正确的处理可能出现的问题, 设计出最符合要求的作品。
参考文献
[1]王树中.建筑结构的方案设计[J].山西建筑, 2006.[1]王树中.建筑结构的方案设计[J].山西建筑, 2006.
[2]游晋华.高层结构抗震中的概念设计[J].山西建筑, 2007.[2]游晋华.高层结构抗震中的概念设计[J].山西建筑, 2007.
关键词:建筑;结构设计;抗震;设计;策略
1.我国建筑结构设计的现状
建筑结构的设计要充分考虑建筑的抗震能力,这关乎人民的生命财产安全。我国位于环太平洋地震带以及地中海—喜马拉雅地震带上,因此我国是一个地震多发的国家之一。但是,从目前我国建筑的抗震能力来看,还存在着许多的问题。一直以来我国在进行建筑设计时都遵循着小震级的地震可以抵抗,大地震能够修复的原则,虽然这样的设计理念在建筑物的抗震方面取得了一定的成效,可是,在面临大的地震时还是存在不足。尤其是一些设计人员的侥幸心理,在设计时缺少灵活的应变,一味的照抄照搬,使数据最终产生错误。不仅如此,在进行建筑施工时,一些建筑承包公司为了节省建筑开支,从而偷工减料,降低了建筑物的抗震能力,有的甚至是私自改变施工的设计方案,最后在导致建筑物抗震结构的改变。而施工人员不够专业也会影响整个建筑结构的抗震性能,施工人员在进行施工时,为了方便或者自身的不注意,对钢筋混凝土建筑结构的施工没有做到设计的相关要求,最终影响了整个工程的施工质量。
2.建筑结构抗震设计方法要点
2.1建筑抗震场地的选择
(1)房屋平面布置应当规则,在结构上应当力求对称。如果房屋在建筑过程中,其外形不规则,或者是不对称,带有凹凸变化尺度,或者是形心质心偏大,在同一个结构的单元内部,结构的平面形状以及刚度不均匀或是不对称的情况下,平面的长度过长等现象,对于抗震性能均不利。
(2)强度以及刚度都要匀称。在多层的建筑结构当中,应该使各个层面之间的强度和具备的刚度都要匀称,无论哪一层,如果存在薄弱的一个楼层,那么这一处,就会在地震力的强大作用下导致变形或成为变形集中区,从而使得建筑物最初开始从此部位发生严重的变形导致破坏,最后甚至波及到整个建筑的整体遭到严重破坏。
(3)结构的超静定次数多。静定结构的杆件,其受力系统和传力路线单一,其中一根杆件遭到破坏,就会波及整个结构体系由此而导致失效。在超静定的结构中,超过其荷载能力的时候,会先使一些多余的杆件发生一些塑性的变形,并且容易消耗吸收一部分的能量,而保证整个的结构所具备的稳定性,并且还可以减少地震的破坏。超静定结构次数多,那么消耗地震能量,也就越多,同时建筑的抗震能量也就越强。
2.2建筑结构抗震体系的合理选择
(1)首先建筑结构体系,在地震的灾害中,应当避免因为部分结构或者是构件的破坏,从而导致的整个建筑结构丧失了抗震能力,或者是对重力荷载的承载能力。建筑结构抗震设计所具备的一个重要的设计原则就是,建筑结构本身应当具有十分必要的赘余度、以及良好的变形能力,和其具备的内力重分配的功能,在地震的过程当中,即使是有一部分的构件退出了工作,但是其余部分构件,应该仍然能够承担起竖向的荷载能力,且还要避免整体的建筑结构失稳。
(2)建筑结构体系当中,其应当具备清晰而且明确的计算的简图,包括恰当而且合理的地震作用下的传递的路径。在抗震设计过程当中,竖向建筑构件的布置设计,就应当尽量使得竖向建筑构件,在垂直的重力荷载的作用下,压应力水平应当接近均匀;且其中的楼屋盖梁体系的布置,也应当尽量的使用垂直重力荷载,主要目的是以最短的路径来传递到竖向构件墙和柱的上面去;
(3)建筑结构体系应当具有合理适度的强度和刚度。应当具有合理而且恰当的强度以及刚度分布,这是因为在抗震过程中,为了防止以及避免因为局部的削弱或者是突然的变形而形成薄弱的部位,并且对薄弱的部位产生过大的塑性变形集中或者是应力集中的现象;建筑的框架结构设计,应当使节点基本不遭到破坏,同时底层柱底的塑性铰应当形成的晚些,应当使柱、梁端的塑性铰出现得尽可能地分散;这对于震中可能出现的薄弱部位,应当及时采取适当的措施来提高抗震的能力。
2.3重视建筑结构平面布置的规则性和对称性
建筑的平、立面布置应符合抗震理念设计原则,宜采用规则的建筑结构设计方案,不应采用十分不规则的设计方案。建筑结构抗震设计规范规定,对平面不规则或竖向不规则,或平面、竖向都不规则的建筑结构,应采用空间结构计算模型;对凹凸不规则或楼板局部不连贯时,应采用符合楼板平面内的实际刚度强度变化的计算模型;对薄弱部位应乘以内力增大系数,应按规范的有关规定分析弹塑性变形,并应对薄弱部位采取强有效的抗震构造措施。
2.4在建筑物层间设置隔震设备
在对建筑层间进行设计时,要用隔震设备来降低地震带来的损失,这种隔震技术设施主要采用在建筑物基础和上部建筑物的减震装置,它主要是通过对建筑底层的震波进行进行吸收,从而减少上部建筑物所受到的冲击。在进行施工时可以采用粘弹性隔震、摩擦滑移隔震的方法,通过在建筑的内部设置橡胶垫以及其他隔震装置来进行防震。而且这种建筑方法也可以用于旧建筑的防震改造中,一方面在施工时比较容易操作,另一方面这种隔震设计也可以很好的起到防震的效果,从而也降低了施工的费用,节省了社会资源,符合社会的发展规律。但是,这种隔震装置的应用也有它的局限性,他不适合在楼层比较高的建筑上实行。因为这种装置在地震发生时可能会延长建筑结构的自身震动周期,最终会导致这种装置在高层建筑中不仅不会起到相应的防震效果,有可能会加重整个建筑结构的震级,从而起不到最终的防震抗震的最终效果
2.5提高建筑结构抗震能力的对策
(1)要合理且恰当地布局地震外力的能量传递与吸收的途径,在地震当中,要确保建筑的支柱、梁与墙的轴线,处于同一个平面上,从而可以形成构件的双向抗侧力结构体系。并且可以使其在地震的作用下,呈现弯剪性的破坏,并使塑性屈服情况,尽量的发生在墙的根底部,从而连梁适合在梁端产生塑性屈服,这样还具有足够的变形的能力。在震灾中,在墙段部分充分发挥抗震功能之前,要按照"强墙弱梁"的原则,来大力加强墙肢的承载力,避免墙肢遭到剪切性的破坏现象,从而最大限度的提高建筑结构的整体的抗震能力。
(2)要根据抗震等级,在对墙、柱以及梁节点设计中,采取相对应的抗震构造措施,力求确保建筑物结构,在地震的作用下可以达到三个水准的设防标准。还可以根据"强柱弱梁"、和"强剪弱弯"、以及"强节点弱构件"几种构造的原则,在建筑设计中,合理的选择柱截面的尺寸,以此控制柱的轴压比,并还要注意构造配筋的要求,还要保证,钢筋砼结构建筑在地震的作用下,能够具有足够的承载能力以及具备足够的延性。
(3)在建筑设计过程中,要设置出多道抗震的防线,即,在设计一个抗震结构的体系当中,有一部分延性比较好的构件,在地震的作用下,首先可以担负起第一道抗震防线的作用,然事,其他的构件,在第一道抗震防线屈服以后,在地震中,会依次的形成第二道、第三道或者是更多道的抗震的防线,这样的抗震结构体系的设计,在建筑设计当中,对于确保建筑结构具有的抗震安全性,是非常的行之有效的设计方法和手段。
3.结语
加强我国建筑结构的抗震设计能够为我国建筑行业的正常发展创立良好的环境,保证人民的生命安全。通过对建筑抗震设计的研究,我们发现了在实际建筑施工中存在的问题,并且针对这些问题可以找到更好的解决办法,这对建筑设计来说具有重大的现实意义。提高建筑结构的抗震能力,进一步提高了建筑的质量,加强了人类应对自然灾害的能力,从而促进我国房地产业的发展,促进我国经济的进步。
参考文献:
[1]霍延超.钢筋混凝土建筑结构设计抗震思路[J]..科技致富向导,2010,(16):67-68.
第1.0.1条为保证宿舍建筑设计符合适用、安全、卫生的基本要求,特制定本规范。
第1.0.2条本规范适用于城镇和工矿区新建、改建和扩建的宿舍建筑设计。
第1.0.3条宿舍建筑设计必须遵循国家现行有关建筑工程的方针政策和面积定额。
第1.0.4条宿舍建筑设计除执行本规范外,尚应符合《民用建筑设计通则》,以及国家或专业部门颁布的有关设计标准、规范和规定。
第二章基地和总平面
第2.0.1条宿舍用地宜选择有日照条件,通风良好,场地干燥,便于排水的地段;应避免噪声和各种污染源的影响,并应符合有关卫生防护标准的规定。
第2.0.2条宿舍应接近生活服务设施,如食堂、小卖部、文娱活动室、浴室、开水间等,其距离不宜超过250m。
第2.0.3条宿舍附近宜有小型活动场地、集中绿化用地、晒衣设施及自行车存放处等。
第2.0.4条宿舍的日照间距应按各地城镇规划主管部门的规定执行。
第2.0.5条宿舍区内避免过境汽车穿行。
第三章建筑设计
第一节一般规定
第3.1.1条宿舍内居室宜成组布置,每组规模不宜过大。每组或若干组居室应设厕所、盥洗室或卫生间。每幢宿舍宜设管理室、公共活动室和凉晒空间。厕所、盥洗室和公共用房的位置应避免对居室产生干扰。
第3.1.2条宿舍多数的居室应有良好朝向。炎热地区朝西的居室应有遮阳设施。
第3.1.3条宿舍内的居室和辅助用房应有直接自然通风条件;严寒地区的居室和辅助用房冬季应有通风道等有效的换气措施。
第3.1.4条宿舍的居室、管理室、公共活动室、公用厨房等应有直接自然采光,其窗地面积比不应小于1/7。
第二节居室
第3.2.1条宿舍居室按其使用要求分为甲、乙、丙三类。各类居室的人均居住面积不应小于表
3.2.1的规定。
第3.2.2条居室的床位布置尺寸不应小于下列规定:
一、两个单床长边之间的距离0.50m。
二、两床床头之间的距离0.10m。
三、两排床之间的走道宽度1.10m。
第3.2.3条居室应有贮藏空间,严寒,寒冷和温暖地区平均每人贮藏量不宜小于0.45m3;炎热地区不宜小于0.35m3。
居室类型表3.2.1
注:①一人居室的面积指标和功能标准,按国家规定或实际需要确定。
②居室包括睡眠和学习合用或分隔为两部分组成的空间。
第3.2.4条设固定书架时,其净深不应小于0.25m,每格净高不应低于0.30m。设壁柜时,其进深不应小于0.50m。设固定箱子架时,每格净空不宜小于0.80m(长)、0.60m(宽)、0.45m(高)。
第3.2.5条居室不应布置在地下室;不宜布置在半地下室。
第三节辅助用房
第3.3.1条厕所集中设置时,应设前室或经盥洗室穿入,厕所门不宜与居室门相对。厕所、盥洗室与最远居室的距离不宜大于20m。
第3.3.2条厕所、盥洗室卫生设备的数量应根据每层居住人数确定,设备数量不应少于表3.3.2的规定。
第3.3.3条居室内附设的卫生间,其面积不应小于2m2,使用人数在4人及4人以上时,厕所与盥洗应分隔设置。
厕所、盥洗室内卫生设备数量表3.3.2
注:①盥洗室不宜男女合用。
②盥洗室设置洗衣机专用位置时,应设相应的给、排水设施和单相三孔插座。
第3.3.4条无直接自然通风的卫生间和严寒地区的厕所,必须设置自然通风道。
第3.3.5条炎热地区应在宿舍内设淋浴设施,每个浴位服务人数不应超过20人;其它地区可根据条件设分散或集中的淋浴设施,每个浴位服务人数不宜超过30人。
第3.3.6条宿舍内宜在主要出入口设置管理室、其面积不应小于8m2。
第3.3.7条宿舍内设置公共活动室时,100人以下,人均面积为0.30m2;101人以上,人均面积为0.20m2。公共活动室的最小面积不宜小于30m2。
第3.3.8条宿舍内设公用厨房时,其面积不应小于6平方米。无集中供应开水时,宿舍内应设烧水间。公用厨房和烧水间应有排烟气设施。
第3.3.9条宿舍内设隔离室时,按100人设一个床位计算,隔离室应设专用厕所和单独出入口。
第四节层高和净高
第3.4.1条居室的层高在采用单层床时,不应高于2.80m;采用双层床时不应高于3.30m。
第3.4.2条居室的净高在采用单层床时,不应低于2.50m;采用双层床时不应低于3m。
第3.4.3条辅助用房的净高不应低于2.50m。
第五节楼梯、电梯和出入口
第3.5.1条宿舍安全出口数不应少于两个,但九层及九层以下,每层建筑面积不超过300m2、每层总人数不超过30人的宿舍,可设一个楼梯。
第3.5.2条通廊式宿舍和单元式宿舍楼梯间的设置应符合下列规定:
一、通廊式宿舍,七层至十一层应设封闭楼梯间,十二层及十二层以上的应设防烟楼梯间。
二、单元式宿舍,十二层至十八层应设封闭楼梯间,十九层及十九层以上应设防烟楼梯间。七层及七层以上各单元的楼梯间均应通至平屋顶。但十层以下的宿舍,在每层居室通向楼梯间的出入口处有乙级防火门分隔时,则该楼梯间可不通至单层顶。
第3.5.3条宿舍最高居住层的楼地面距入口层地面的高度大于20米时,应设电梯。
第3.5.4条严寒地区宿舍的出入口应设防寒门斗,保温门或其他防寒设施。
第六节阳台和垃圾道
第3.6.1条宿舍宜设阳台、平台或其它晾晒设施。
第3.6.2条宿舍出入口上部的阳台和高层宿舍的阳台,应做有组织排水。顶层阳台应设雨罩。
第3.6.3条四层及四层以上的宿舍,宜设垃圾管道。
第七节门和窗
第3.7.1条居室的窗应设吊挂窗帘的设施。卫生间、洗浴室和厕所的窗应有遮挡视线的措施。
第3.7.2条居室和辅助用房的门洞口宽度不应小于0.90m。阳台门和居室内附设的卫生间,其门洞口宽度不应小于0.70m。设亮窗的门洞口高度不应低于2.40m,不设亮窗的不应低于2m。
第四章建筑设备
第4.0.1条宿舍应设给排水系统。
第4.0.2条采暖的宿舍宜采用集中供热系统。采用火等供暖的宿舍应有出屋顶的烟道。
第4.0.3条每居室内设电气插座不应少于两处。公共活动室、●洗室应设单相三孔插座。
首要要对建筑结构设计的重新认知,要提高建筑结构设计的优化技术,在进行建筑结构设计时提高对建筑质量的要求并且结合建筑的美观等问题。具体的表现在:设计师在设计建筑结构方案时,要结合建筑参数,对工程的目标进行一个预测规划,这样可以实现建筑工程中的资源经济控制,有利于建筑结构设计的优化设计工作,更好的实现工程建筑的目标;建筑结构设计要根据建筑的设计来确定最终的方案,根据固有的建筑面积最大限度的设计出结构的合理限度性以及空间的利用率,减少工程造价成本;而且由于建筑本身承担的功能作用就是安全稳定持久耐用,以及美观性,所以在进行建筑结构设计时要考虑多方面的影响,包括建筑的整体功能,建筑的安全稳定,还有各种可以完善建筑的设计施工,在设计时综合对这些条件进行考虑设计,实现建筑结构设计优化的目的。
5建筑结构设计优化的应用方法分析
建筑结构设计优化是为了解决在建筑结构设计中经常出现的一系列问题,所以建筑结构设计在应用时要注重对结构设计技术优化的分析,建筑结构设计不是单一方案,是根据具体的建筑情况规划的多方案的结构方案,对于同一个建筑方案有着不同的建筑结构方法,这就使得在选择的过程中,不断地对比研究,重在完成高质量的同时减少资源的利用以及资金的节俭,最大限度的降低工程的造价,这就要求设计师在进行设计时,要具有较高的建筑结构设计经验和设计优化水平,科学合理地优化设计方案。同时在进行建筑结构设计时,也要注意结构应用技术优化的作用,在对设计师的培训选择中,注重对经验的要求,培养设计师的创造性,这样才能更好的进行设计的优化工作,实现建筑结构设计优化的技术与应用完美的结合。
【摘要】近年来,人们对建筑的安全性与质量标准越来越高,而建筑行业技术通过不断革新,技术水平不断提升,使得建筑工程质量已得到大幅提升。通过总结近二十年地震易发区及已发区的建筑结构设计特征与效果,总结出本文,做出了建筑结构抗震设计的四大思想理念,并提出了几项重要的针对建筑结构抗震设计的措施。
【关键词】建筑结构;抗震;设计;问题
建筑行业发展步伐紧紧跟随着城镇化发展愈来愈快的脚步。受到不同区域限制,及自然灾害的产生,使得建筑结构抗震设计成为建筑设计中一项不得或缺的设计任务,从保证建筑的安全性出发,为人身安全做出了保障。那么如何对建筑结构的抗震效果做出合理设计,需要考虑到什么?对抗震设计需要采取什么具体措施?本文将对以上问题进行探讨与解决。
1.建筑结构抗震设计的思想
1.1与不利区域相互避开
施工选区对建筑结构抗震能力有着至关重要的影响。再好的设计更需要有一个好的根基,建筑物的构建,需要避开地质状况不佳、地震低发区域,从而从根基上保证建筑地基能够坚实稳固。当地震灾害发生时,直接破坏的是建筑结构。如有特殊情况,无法避开不利建筑区域,这时必须使用特殊方式适当解决对应问题,并在建筑结构的构建设计上,需要对抗震能力大幅提升。所以选择一个最佳建筑建设区域,能够从根本上提高抗震性能。
1.2建筑外形设计
根据统计得出,建筑构件截面及平立面更容易突变,发生地震应力,引发地震灾害。当今时代,许多建筑设计师更注重通过建筑外形的设计稳定抗震性,设计师清楚地明白:①建筑设计注重整体性。建筑的整体性强,才能保持“传力通道”通畅,保证抗震能力强;②建筑结构遵循规则性。建筑结构不规则时,需要通过加倍地震产生的作用力与内力来重新计算建筑受力,调整设计;③设计方案的重要性。方案是否合理,直接影响着整个工程的耗材与建筑的安全性。
1.3协调设计
如何把控建筑结构的抗震效果?不仅需要的是对平立面设计的规则与对称,更需要的是建筑构造设计师与建筑工程工程师之间的协调与配合。建筑构造设计师与建筑工程工程师不仅要各司其职地完成设计与分析工作,还需要通过沟通交流,完成配合,对建筑结构的抗震设计进行调整,最终达到建筑结构规则要求与抗震设计标准。
1.4确定结构体系
当确定建筑结构后,需要选择并确定合适的结构体系。建筑结构体系的选择与确定,抗震设计中的建筑实际条件(建筑区域地质、地基深浅、建筑材料、建筑高度等)、抗震类别等决定了建筑结构体系的选择,再通过各体系间经济、技术等对比,可确定最终的建筑结构体系。确定结构体系对抗震整体分析有着不可替代的重要作用。拥有地震传递与作用途径、计算简图,能够把控地震的作用力并分析出作用力的传递方向,达到预防地震来袭并在一定程度地避免了对建筑物迫害的作用。
2.建筑结构抗震构造的关键措施
要提升建筑结构的`抗震效果,必须要采取一定的构建措施。本文介绍了:设置防震缝、增设构造柱、设置圈梁三种防控地震的构建建筑的措施。具体措施介绍如下。
2.1设置防震缝
在抗震地区,建筑物立面高差≥6m、建筑物有错层、楼板间错层高度差很大、或是建筑物各组件间硬度或重量差距过大时,需要设置防震缝。防震缝的作用就是将建筑整体划分成若干个体单元,使这些个体单元的刚度以及重量均匀,从而降低地震对建筑物的破坏程度。防震缝一般设置于地基之上,宽度基本在50~100mm内取值。
2.2设置构造柱
为增强抗震能力,加强建筑材料强度与剐度分别在建筑物拐角、墙根部、隔断、高墙体中部、楼梯以及电梯间等位置设置构造柱,并通过圈梁、构造柱与墙体三体之间紧密相连构造出稳固的空间骨架,大大提高了建筑物强度及稳定性,也对墙体的应变能力得以提升,使建造出的建筑物达到“裂而不倒”的高标准要求。建筑施工过程中需要按照“砌墙→逐段柱身”的顺序来进行工程搭建,在柱身过程中需要现浇钢筋混凝土,使之更加坚固,在构造柱时,要做好根基,在柱下固定钢筋混凝土,保证其根基稳定,柱的截面应≥180mm×240mm,主筋采用一般规格:4×412mm,箍筋间距应≤250mm,墙柱间沿墙高每≤250mm增设4×46mm的钢筋加以连结(嵌于墙内钢筋需≥1m)。
2.3设量圈梁
需要圈梁来配合楼板进行搭建是提高建筑物空间的刚度,加强空间整体性,巩固墙体稳定性,减少开裂情况,提高抗震能力的必要措施。圈梁的材料有两种可以选择:钢筋砖与钢筋混凝土。钢筋砖圈梁用于地震低发区的非抗震区域;钢筋混凝土则相反用于抗震地区,它的宽度基本和墙体厚度相当,高一般≥120mm,其最小横截面为240mm×120mm。抗震地区建筑建设中圈梁务必完全闭合,保证不能被洞口截断。
3.结语
建筑结构的抗震设计的优劣,是衡量工程质量的重要因素,为建筑质量作以保障。建筑结构的抗震设计直接影响的是建筑寿命,而间接影响的是建筑承纳人员的生命安全以及建筑单位的经济效益。所以,建筑结构抗震设计的整体思想必须遵循:避开不利区域选择合理的建筑建设地区(了解建筑施工地区的实地情况)、进行全方面合理设计(工程人员与设计人员的协调设计、建筑外形设计)、通过总结与对比选定合适的结构体系,结合最佳抗震技术,把握建筑建设过程中抗震的重点措施。根据上述设计思想,才能够完全保障建筑结构的抗震效果。
参考文献
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结构优化的目的是满足房屋建筑的基本功能需求和舒适度要求, 满足建筑质量安全和美观度要求, 对房屋建筑结构造价进行控制。建筑房屋结构设计优化需要对空间资源、设备资源、材料资源、经济资源进行充分利用和合理配置。这种优化设计比传统的设计能够节省5%—33%的工程造价, 所以在项目施工中, 要从建筑结构设计优化的方法出发, 结合现场实际情况, 一切从实际出发, 提高工程的经济效益。
根据建筑设计的总体要求, 结构设计要尽量减小质量中心和刚度中心的差异, 保证建筑在水平荷载的作用下不会产生很大的扭转效应。建筑平面结构尽量采用对称和规则方式, 在满足建筑相应的功能条件下, 使竖直方向上相应的承重构件保持上下贯通。为了保证结构的简洁性和设计的简单性, 尽量减少转换层的使用。竖向刚度采取渐变的方式, 避免水平荷载作用产生应力集中, 产生刚度突变。
2 房屋结构优化设计内容
建筑结构设计优化包括很多内容, 主要分为房屋总体结构和分部结构优化两个部分。总体结构优化包括房屋基本结构优化、房屋顶部结构优化、房屋维护结构优化、房屋细部结构优化等。不管是总体结构优化还是分部结构优化都对选型布置、结构造型、构件受力、工程造价等进行了合理的优化, 在此基础上对结构形式进行创新, 把设计对象设计的更为完善。
3 结构设计优化方法的意义
3.1 优化设计, 保证结构功能性
结构优化设计能够根据工程的需求对结构造型、受力性能、结构材料等进行优化配置。比如选择圆形、方形的结构进行方面平面设计能够增加结构的受力性能。因此, 工程结构的优化技术, 是工程实现既经济又安全, 既美观又实用的途径。
3.2 节约造价
建筑工程造价控制是保证企业经济利润的关键因素。结构优化设计能够降低15%到30%的工程造价, 具有实际的经济性。房屋建筑大多是多层建筑, 甚至很多都是高层建筑, 层数的增加会因为建筑面积的增加而增加投资。层数增加对结构承载力的要求也随之增加, 为了保证结构的安全性, 承重墙、梁、柱的承载等级和抗震性能都要随之增加, 因而提高了房屋的造价。合理的结构设计能够根据建筑结构的空间和层面, 增强结构的各种性能, 结构设计受力性增加、抗震性增加不断可以减少结构所需物料, 还能减少基础和装修物料, 达到统一协调的目的, 实现了结构的经济安全。
4 结构设计优化中建立模型的步骤
系统结构优化设计模型是选择结构中影响变量的主要参数来建立相应的函数模型。这种模型的建立能够运用科学、合理的计算方法得出较好的优化方案。建立模型需要划分为三个步骤。
4.1 确立设计变量参数
变量的选择对最终设计方案的确定有着重要的数据参考意义。建立模型首先要对设计中变量的参数进行筛选, 选择对总体结构有较大影响, 变化幅度小, 考虑因素少的参数错位参考指标, 降低结构设计、计算的工作难度。
4.2 确定相关目标函数
然后对工程中各种参数进行按照重要性进行属性划分, 将影响不大的参数定为预定参数, 减少函数模型中的计算量。
确定目标函数后, 找出符合条件的最优解。然后根据房屋结构的应力约束、结构强度约束、裂缝宽度约束等一系列约束条件进行优化设计, 保证结构的合理性。
4.3 衡量条件
系统结构优化设计方案涉及到多个变量和多个约束条件, 可变性较大。约束条件包括房屋尺寸、架构稳定性、受力限度、变形限度结构可塑性程度等, 设计者要根据房屋建造规条把施工中的约束条件和目标确定的约束条件进行比较和分析, 保证各种条件符合相关规定, 实现优化设计。
在设计优化的过成中要化繁为简, 将约束条件转换成约束条件进行计算。计算方法常有符合型法、以及Powell法等。计算的过程中编制相应的运算程序进行辅助优化, 最终得到最优化的结果。
5 概念设计在房屋结构设计中的优化
房屋结构设计优化的方法多种多样, 每一种方法有其适用性, 要根据不同的建筑设计效果和建筑环境来决定。在选择合理的优化方案过程中要对房屋建筑工程的实际情况进行了解和分析, 保证优化方式的适用性和经济性。
概念设计是结构优化中常用到的一种方法, 可以通过设计人员的经验来选择灵活的设计方案。对于已经确定结构布置的房屋, 会在考虑相同荷载作用的情况下选择不同的分析方法。房屋建筑的设计选用的设计参数指标、选择用的建筑材料和荷载标准值得去法等都有很大的不确定性, 在实际工程过程中, 会出现与现实不符合的情况。这些因素的影响性可以通过设计人员来判定。经验丰富的房屋建筑设计人员, 可以根据自身的经验和以往的数据作为参考, 对房屋建筑的情况进行全面综合的考虑, 然后做出合理正确的判断。把工程中“人”的灵活性和智能型发挥的淋漓尽致。房屋建筑结构中概念优化设计的关键点是设计人员的理论知识和实践知识, 理论知识和实践知识越丰富的设计人员越能够实现对房屋结构的优化设计。房屋概念优化设计的关键在于设计人员的经验积累, 经验越丰富的设计人员, 就越能实现房屋建筑结构的优化设计。
6 结构设计优化注意事项
选择合适的结构类型。不同的房屋建筑工程由不同的结构形式。常见的类型主要包括短肢剪力墙结构、框架结构、框架—剪力墙结构。这三种类型各具特色、各具优缺点, 在选择类型的过程中要充分结合房屋功能需求以及工程的经济能力, 在保证质量的前提下平衡投资和收益, 保证工程利益的最大化。短肢剪力墙结构大多运用于高层建筑中, 主要特点是以混凝土结构技术规程为依据, 对钢筋数量要求不高, 对剪力墙抗震要求较高;框架结构对空间的优化效果最为显著, 空间大、不仅灵活、造价低。但是抗震能力较低, 柱截面较大, 形成的柱角凸出部位会影响家具的摆放;框架—剪力墙结构是合理布置一定数量的剪力强, 有较好的抗侧力, 还能增强适用性和合理性。
7 结语
结构设计优化的技术方法可以使房屋更加坚固美观, 能够满足人们对建筑产品的品质要求不断提高。在以后的结构设计过程中, 还要进一步优化建筑结构的设计方法, 可以使建筑物的设计更为实用, 更为安全, 更为美观经济, 提高建筑物的质量, 保证建筑企业的经济效益。
摘要:本文根据自身的工作经验, 对房屋结构设计中的优化方式进行阐述, 满足建筑企业的可持续发展。
关键词:建筑结构设计,优化方法,房屋结构设计
参考文献
【关键词】建筑结构;抗震结构;设计理念
0.引言
随着城市化经济的不断发展,建筑施工工程也在逐渐的增多,因此为了使其施工质量得到进一步的保障,人们也将许多先进的科学技术应用到其中。不过,从当前我国建筑施工的实际情况来看,由于我国的地质条件十分的复杂,这就给整个建筑工程工程施工带来了一定的难度,因此为了保障工程的施工质量,对其成本进行有效的控制,我们就要对建筑工程的地质条件进行相应的分析,从而采用相应的设计手段,来让建筑物的抗震性能得到有效的提升,以确保建筑物的稳定性和可靠性。
1.抗震概念设计的基本原则与要求
1.1选择有利场地
在建筑工程施工中,建筑抗震设计有着十分重要的意义,它是保障整个建筑物稳定性和可靠性的重要手段之一,于是,我们在对其施工场地进行选择的过程中,就要对其施工地段进行全方位的分析,对整个工程的地质情况进行全面的了解,以确保工程的施工质量。
1.2采用合理的建筑平立面
在对建筑平面结构进行设计的过程中,设计师们必须要对整个建筑平面进行合理的设计,并且将相应的抗震设计理念融入到其中,只有这样才能使得建筑物的稳定性得到进一步保障。
1.3选择合理的结构形式
在建筑抗震设计的过程中,技术人员为了避免其整个建筑结构出现相关的破坏问题,我们就要对建筑结构体系中设置相应的抗震防线,从而使得建筑结构形式的稳定性和刚度得到进一步的保障。而且随着时代的不断进步,人们也将许多先进的施工技术和管理理念应用到其中,这就使得建筑结构形式的各方面性能得到进一步的提升。
2.具体设计
2.1场地选择
在对建筑施工场地进行选择的过程中,设计人员首先要对施工场地的地质环境进行勘察,尽量避开抗震危险的地段,这样不仅使得建筑物的稳定性和安全性得到有效的保障,还让整个建筑工程施工的经济效益和社会效益得到进一步的保障。为此我们在对其施工场地进行选择的过程中,一般都会选用非发震断层,来对其进行相应的施工处理,进而有效的提高了工程的施工质量。
2.2建筑的平立面布置
建设企业在建筑工程施工是,对整个建筑物动力性能进行计算分析是很有必要的,这不仅是建筑结构形式布置的相关内容,可以使得建筑物的稳定性和可靠性得到进一步的保障,还能够让建筑物施工的效益得到进一步的提升。一般来说,我们在对建筑结构形式进行布置的过程中,我们必须要对整个建筑结构质量和刚度变化的均匀度进行有效的控制,避免其建筑结构形式出现不合理的设计,使得建筑物在外界环境的作用下,出现相应的质量问题。而且在不同的地区,人们对建筑物的平面结构设计也就存着一定的差异,因此我们在对其进行抗震设计处理的过程中,就要根据工程施工的实际情况和相关要求,来对整个建筑物的抗震设计的相关内容进行严格的要求,从而使得建筑物的稳定性和安全性得到很好的保障。
2.3多道抗震防线
多道防线是指一抗震结构体系,应有若干个延性较好的分体系组成,并由延性较好的结构构件连接起来协同工作。当共振时,多道设防的优越性更为明显,当第一道防线破坏,第二道防线接替后,建筑物的自振周期变化较大,共振现象缓解。
2.4刚度、承载力和延性的匹配
钢筋混凝土剪力墙体系的特点为抗侧移刚度大,自振周期较短,地震作用较大。若增加墙厚和数量、减小横墙间距,则刚度增加,但地震反应加大。剪力墙可能会因承载力不足而破坏。建筑并不是愈刚愈好,二者应相互匹配。框架-剪力墙体系的自振周期的大小决定于抗震墙的数量。数量少而薄,刚度低,周期就长,地震剪力就小,但抗侧移能力也低。框架体系的特点为抗侧移刚度小,水平侧移大,结构周期较长,地震反应也小。由于水平侧移大,效应增大并随高度增加而累积,会造成承载力不足而破坏。刚度与延性对于有框架和抗震墙或由框架和支撑组成的双重体系中;框架刚度小,承担的地震剪力小,而弹性极限变形大;墙体或竖向支承刚度大,承担的地震剪力大,而弹性极限变形小;在往复地震动的作用下,墙体和支承由于弹性变形能力差而出现裂缝、杆件屈曲,水平抗力降低,而此时的结构层间位移角远小于框架的弹性极限变形值,框架的水平抗力未得到发挥;由于体系中各抗侧力构件的刚度与延性的不匹配,造成各构件不能同步协调地发挥水平抗力,出现先后破坏的各个击破情况。
2.5非结构部件处理
所谓非结构部件,一般是指在结构分析中不考虑承受重力荷载以及风、地震等侧力荷载的部件,如内隔墙、楼梯踏步板、框架填充墙、建筑外围墙板等。考虑填充墙的影响:填充墙对框架结构的影响:使结构抗侧移刚度增大,自振周期减短,从而使作用于整个建筑上的水平地震力增大。改变了结构的地震剪力分布。限制了框架的变形,减少了整个结构的地震侧移幅值。填充墙充当了第一道抗震防线的主力构件,使框架退居为第二道防线。
填充墙的布置:砌体填充墙不同于轻型隔墙,尽管均为非承重构件,但它具有较大的抗侧移刚度,所以不能随意布置。在建筑平面上,填充墙的布置力求对称均匀,以免造成结构偏心。沿房屋竖向,填充墙应连续贯通,以避免在填充墙中断的楼层出现框架剪力的骤增。在框架结构中当必须采用砌体填充墙作维护墙时,应采用有效的措施防止床裙墙对框架柱产生的嵌固作用,防止短柱的出现。
短柱:柱的剪跨比,剪跨比>2时,为长柱,≤2时为短柱,≤1.5时为超短柱。长柱的破坏形式多为弯曲破坏,短柱多为剪切破坏,超短柱发生剪切斜拉破坏。同一楼层各柱之间的抗侧刚度不是很悬殊,但是一旦存在少数短柱,它们的抗侧刚度远大于一般柱子的抗侧刚度,短柱将吸收较大水平地震剪力,尤其是框架結构中的少数短柱。容易出现短柱的部位:窗间墙处的柱、楼梯间柱(与平台梁连接)。处理:贴砌方案或柔性连接。
外墙板与主体结构的连接方案选择使应考虑:结构抗震分析中是否要求外墙板受力;结构抗侧移刚度的大小;抗震设防烈度的高低。
3.比较结构抗震的设计方法
3.1抗震抗震性能水平
对于不同等级的抗震性能,都应根据结构类型、结构变形等方面加以定义,应该表达为量化指标,以便工程设计和评估。
3.2结构的抗震性能目标
在一个或多个设计地震作用水准上选择更高的性能目标,虽然在一定程度上会提高建筑造价,却能减免以后可能会产生的损失。
4.结束语
由此可见,在当前我国建筑行业发展的过程中,对建筑物进行相应的抗震结构设计是很有必要的,这不仅可以使得整个工程项目施工的效益得到保障,还使得建筑物的安全性和稳定性得到进一步的提升。不过,从当前我国建筑抗震结构设计的实际情况来看,其中还存在着许多的问题,为此我们还要在不断的实践过程中,来对其设计理念进行相应的优化和改进,并且严格根据工程施工的实际情况,来对其进行处理,从而使得建筑工程的施工质量得到保障,促进我国建筑行业的稳定发展。 [科]
【参考文献】
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