时间:2023-07-12 17:07:35
开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇房屋设计概念,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。
关键词:建筑美学;房屋设计;应用
中图分类号:TU-80文献标识码:A文章编号:1673-0038(2015)52-0102-01
随着人们审美文化意识的不断增强,越来越重视建筑的艺术审美功能,并将其作为不断追求的目标,建筑已经成为了人们日常生活中的重要艺术审美对象之一。建筑与美有着较强的联系,在房屋设计时需要在基础内容和重要环节上,将建筑美学特征体现出来。
1建筑美学的意义
1.1提升审美效果
协调人与自然、社会的关系,是建筑美学的重要功能。我国建筑都非常讲究审美特性,在房屋设计中应用建筑美学,能够营造出有特色的文化氛围,并凸显生态美学与可持续发展的美学。此外,还可以提升房屋的审美效应,让建筑与自然有机结合在一起。房屋设计形式的不同,其审美效果也不一样,能够将不同建筑的风格与特色呈现出来。
1.2美化房屋环境
房屋设计中造型和色彩是重要的视觉要素,将两者统一起来,能够真正表达出建筑的意义。美学色彩的敏感度较强,能够对房屋造型比较加以调整,解决造型的缺陷[1]。此外,在视觉效应下,能够改变建筑体积,调整建筑的比例。美学元素能够将房屋通风口、落水管等不理想之处加以掩饰,以此实现美化房屋环境的目的。
1.3彰显地域特色
由于社会发展水平、自然条件不同,会形成不同地域特色的建筑风格。将建筑美学应用到房屋设计中,能够较好的与地域特色相结合,比如具有地域特色的色彩、图形、图案等。因此,在进行房屋设计时,需要对地域文化特点加以考虑,融入更多的地域文化元素,这样才能够房屋建筑更具地域特色,并带来更具强烈的审美效果,提升房屋建筑的艺术感,加深人们对其的印象。
2房屋设计中建筑美学的应用
2.1均衡性设计
房屋的高低大小、材料质感、色彩深浅、虚实变化等都能体现均衡性。房屋设计过程中,其外部结构、内部空间、使用功能应该聚恒,重点强调房屋的均衡中心,将房屋均衡的特点阐释出来,呈现出均衡之美。为确保房屋的均衡性,轻与重之间要保持平衡,如体积较大、高度较高、材料较硬、色彩较暗、实体性强的房屋,会让人产生重的感觉。而体积较小、高度较低、材料光洁、色彩明快、空灵性强的房屋,会让人产生轻的感觉。如果房屋整体感觉较轻,可以选择底层架空设计方式,借助悬壁结构特性,采用浓郁的色彩和粗糙的材料质感,可以有效增强房屋的厚重感,这样有利于将房屋的均衡性体现出来。
2.2布局设计
房屋布局的设计,主要包括规则布局和不规则布局两种,其中规则布局既可以体现庄重、爽直、明确的建筑设计空间,还能呈现出房屋建筑的风格,让建筑充满美感。而不规则形式可以为房屋增添活力,让房屋显得灵动而富有艺术感,体现出房屋的设计的形式与风格。通过对房屋进行合理的布局设计,可以让人们感受到建筑的美感,并形成协调统一的房屋建筑氛围[2]。因此,重视房屋建筑的布局设计,让房屋的实用性、艺术性和文化性更好的结合在一起,这样才能让房屋建筑更富有艺术气息。
2.3比例设计
建筑美学与房屋比例有着密切的关系,建筑整体与局部、局部与局部之间都有一定的比例关系。只有让这种比例恰到好处,才能让人更好的感受到房屋的完美与协调,如果比例不当,则会让人产生不舒服的感觉。一般来说,为将房屋的美感呈现出来,长、宽、高三个数据的大小关系要均衡,其主要尺寸要有较好的比例,从而有利于建立协调的比例关系。
2.4韵律设计
建筑美学中韵律性特点较为重要,是房屋设计中需要重点突出的环境,有较好韵律的房屋,可以让人更好的感受建筑之美。房屋设计时要重视应用好韵律性,主要表现在构图、色彩和视觉等方面,以此提升房屋建筑的美学效果。在实际房屋设计中,要重点控制好重复特征明显的部分,如阳台、墙面和门窗结构等,体现出韵律性,从整体上增加房屋的美学特点。在房屋室内设计中,要采用封闭、遮挡等方法,让室内空间更有韵律性,从而让房屋设计与建筑美学更好的结合在一起。此外,在体现房屋的韵律性时,要具备灵活、开放式的设计理念,如房屋建筑比较复杂,可利用渐变的设计方法,让韵律感相互交替,营造出有秩序的变化效果,提升房屋的感染力与艺术性。
3结语
总之,在房屋设计中合理应用建筑美学,能够更好的体现出房屋的特色。不同风格、色彩的房屋建筑,会让城市显得更加缤纷,充分艺术之感。因此,要把握好美学与房屋建筑设计的关系,让房屋建筑更具文化背景和文化内涵,这样房屋才可以折射出地方文化传统和人文精神,并将美的概念充分诠释出来。
参考文献
[1]江奇莉.美学思想在房屋建筑当中的应用规律[J].门窗,2014(10):381.
关键词:房屋设计;绿色建筑理念;应用
引 言:绿色建筑设计理念下的房屋设计是一种科学、合理、绿色的房屋设计方式,在保护环境、节约资源的同时,也为广大居民提供了良好的居住环境,并实现节能环保效果,值得全国大力的推广。
1 绿色建筑概念及原则
绿色建筑中的“绿色”,指的不是通常意义的绿化,而是一种概念和象征,是指在建筑可以满足居民使用需求的前提下,不会破坏生态环境的基本平衡,而且对人体健康无害。
1.1 绿色建筑概念
所谓的绿色建筑指的是在建筑寿命周期里,尽可能最大限度地节约资源,保护自然环境,减少污染,给人们提供一个健康、舒适、高效的空间,和自然和谐共存的建筑。绿色建筑对环境没有破坏性,可以充分利用自然资源,不会影响生态平衡。
1.2 绿色建筑特征
绿色建筑遵循当地的自然、人文和气候,就地取材、因地制宜,所以在建筑时没有明确的规则、模式。绿色建筑对自然进行充分地利用,比如阳光、空气、绿地,有效地联通内部和外部,布局十分开放,这跟传统封建式建筑布局是有很大差别的。与传统的建筑相比较,绿色建筑本身的耗能大大减少了。在建设绿色建筑过程之中要时刻注重环保。
(1) 节约环保
节约环保指的是人们在建造、使用建筑的时候,尽可能地节省资源利用,保护周围环境,呵护生态,减少对环境的污染,把由于人类对建筑建造与使用活动造成的对环境和资源的负荷与影响减到最小程度和生态再创造能力的范围内。
(2) 健康舒适
建立一个健康舒适的生活工作环境,是人们建造、使用建筑的基本要求。要给人们提供健康、舒适和高效的空间。
(3) 自然和谐
自然和谐就是人们在建造、使用建筑的过程里,爱护、亲近所处的自然环境,使人、自然、建筑三者和谐共存。只有如此才可以兼顾协调环境效益、经济效益和社会效益;才可以实现人类社会、生态环境、国民经济的快速可持续发展。
1.3 绿色建筑设计原则
(1) 节约能源原则
目前我国人口还在不断增长,能源需求日益增长,所以建造房屋的时候,需要十分重视能源使用情况。绿色建筑的设计理念给建筑节能方面提出了更严格要求,既会运用新型材料,还会建立新节能体系,增强建筑的综合性能,防止能源的浪费。
(2) 保护环境原则
保护环境是绿色建筑设计理念的核心原则,这点对绿色建筑产业来说意义重大。在建筑房屋以前,设计人士必须对施工场地进行大规模数据勘查,然后整理出详尽的信息,再制定环保方案,由材料、结构和外观等大方面分析整体建筑绿色设计理念,以免有害建筑的出现。
(3) 消除污染原则
对污染进行消除是绿色建筑的设计理念里的重要内容,同时也是保护生态环境的一方面,在房屋建筑中,提出与应用消除污染的观点意义十分重大。在建筑的内部装设除污系统,除去烟尘污染,保证空气能够正常流通,与此同时在施工的时候要采取各种方法,降低噪音污染,以保护生态环境。
2 绿色建筑设计理念在房屋设计中的应用
2.1 对可再生能源的有效利用
在建筑设计中,加强对可再生资源的利用,其中太阳能能源是其主要的利用能源,其具有可再生、环保等优点。在房屋建筑设计中,对太阳能能源利用,主要体现在电力系统以及热水供应系统方面。利用太阳能技术,可以由电池板、控制器以及逆变器、蓄电池等组成的光伏发电系统,可以用于建筑额照明、道路灯以及草坪照明等。我国光照时间长以及受光照的区域分布较广,年均日照时间达到2200个小时。随着我国科技水平的不断提升,太阳能光伏发电系统的造价越来越低,这种系统在房屋建筑设计中的应用越来越广泛。“绿色”建筑设计理念在太阳能热水供应系统中的应用,主要表现在太阳能热水器方面。随着人们生活质量的不断提高,人们对建筑功能的要求越来越高,其中热水供应就是其中重要的一项要求,房屋建筑中利用太阳能热水供应系统,在建筑设计过程中,尽可能的实现建筑与太阳能热水器一体化。太阳能热水供应系统是房屋建筑屋建设中绿色设计理念的重要表现,也是一项利国利民的重要手段。
另外,绿色建筑设计理念,还体现在对风能等其他可再生环保能源的使用方面。其中,利用风能对建筑提供电能是一个具有创造性的设计,目前国外一些发达城市中,利用风能的建筑设计理念已经慢慢的成熟,并取得了良好的效果。一般来说,等风力等级达到3级就具备了利用的价值,当风速达到4米每秒就能用于发电。生态能源的利用也是绿色建筑设计理念的一种具体体现,我国利用生态节能技术进行建筑设计的实例很多,如清华大学中心设计大楼、张家港生态农宅、济南高等专科学校图书馆等。
2.2 在房屋建筑设计中要对资源进行合理调配、节约使用
在房屋建筑工程设计阶段,要选择环保性能高的建筑材料。目前我国建材市场中,节能环保材料占有很大的比重,且其材料价格也比较适中,适合大规模的推广使用。以混凝土为例,普通的混凝土是达不到质量要求标准的,所以必须采用符合标准的优质产品。这样工程的成本就会上升,为了节约资本,所以必须节约使用好每一份混凝土。在施工过程中,必须严格遵循绿色施工技术,按照规范的建筑设计标准使用材料,保证材料的充分利用与节约利用。土地是不可再生的资源,绿色建筑设计中除了节约材料外,还应该保护土地资源,充分利用土地资源。工程的开发与建设必须使用土地,但是这也不能成为工程随意占用土地的借口,所以必须有效的监督土地的合理使用和有条件的短期租用,提高土地资源的利用效率,避免资源的浪费。
2.3 在房屋建筑设计中加强绿色化管理
对于房屋建筑中绿色管理理念应用,还体现在对智能化系统的应用。包括智能照明系统、智能空调系统、智能管理系统、智能安保系统、智能给排水系统等。现代房屋建筑中,智能自动化系统设计表现在方方面面,通信网络系统、照明系统等都充分体现了节能环保的理念。如在智能照明控制系统的应用中,可以实现对建筑物室内、室外照明的智能化控制,在白天减少照亮需求,对照明系统的照度进行合理的调控。房屋设计需要充分的考虑到建筑周围的环境,并且建筑的风格、色彩、构造等需要根据当地的技术、环境、习俗等条件进行,将建筑与周围的环境形成一个有机的整体。在房屋设计过程中,要立足与生态环境建设,坚持生态平衡的主流观点以及生态循环再生的原则。另外需要注重房屋艺术环境以及社会环境的再造。在房屋设计过程中,还需要充分的利用新产品、新技术,加大对新型节能材料的使用。在房屋设计完成后,需要进行房屋建筑的性能评估、生态评估等工作。
3 结束语
总之,房屋建筑与人们的生活密切相关,其节能环保的实现,对于提高人们生活的品质以及促进社会的和谐发展有很重要的意义。所以,我们应该加大对绿色建筑设计理念的推广力度,坚持社会和谐发展理念以及可持续发展的战略思想,以实际行动来保护我们赖以生存的生活环境。
参考文献:
[1]冯雅.中国建筑西南设计研究院绿色建筑设计实践与思考[J].建筑技艺.2011(11).
【关键词】:室内装修;设计风格;发展趋势
1、室内装修设计的原则
1.1 安全性原则
室内装修设计最注重的是住户居住的安全。在装修中,对房屋的关键结构,比如承重墙、阳台等,要严禁拆除或者做一些有损其功能的动作,比如,禁止在承重墙上掏壁橱,或者在阳台上放置重量较大并且超过阳台最大载重量的物品等。
室内装修安全设计,还应当注意防电、防火设施的设计。在装修过程中,为了符合实用的要求,不可避免的要对电线线路做一些改动。因此,在线路改动或增加电路数量后,根据改动的情况,安装适量的保险设施。
对于室内装修的防火设计,在装修时除了要对电器和电路作相应的防火处理,避免电线线路过于密集,还要做室内其他易燃材料,如窗帘、木质地板等做必要的防火处理,在选材时,可以选用质量合格,并且防火、耐火的材料。
在装修时,除了要注意防电、防火之外,还要做好必要的防水处理工作,尤其是厨房、卫生间、浴室等上下水管道比较密集的地方,要进行仔细的检查,对防水层损坏部分进行重修,对容易透水、漏水的部分,要对防水层作必要的加固和加厚。
对于家里孩子年龄较小的住户,在做室内装修设计时,设计者要考虑孩子的活泼好动的天性,尽量减少尖锐的边角设计,防止因边角尖锐对孩子造成伤害。
1.2 实用性和美观性原则
室内装修设计的实用性原则要求最大程度的满足住户对房屋功能的要求,设计时要注意营造良好的环境,给居住着创造适宜的居住环境。同时,设计中还要注意房屋空间的储物功能,尤其是对于小户型的房屋,更要做好房屋储存空间的开发。这样才能为居住着创造方便、整洁的居住环境。
在注意房屋实用性设计的同时,对房屋的美观性设计也是必不可少的。一个漂亮、美观的房间,使居住着享受实用设施带来的方便、整洁的同时,可以体验更加舒适、美观的居住环境。
1.3 经济性原则
室内装修时,注重房屋的美观性设计,并不是一味的为了美观,搞豪华装修,而是要求设计者根据房屋结构、装修风格,以及居住者的要求,结合经济条件,对装修所要用到的材料及价格进行合理的分配,量入为出,用合理的价格对房屋作出合理的O计,满足房屋居住环境和居住功能的要求。
1.4 个性化原则
房屋室内装修设计的目的是为了方便居住者居住,并且要为居住者提供更加舒适、美观的居住环境。所以,房屋室内装修的设计者应当结合居住者个人的生活习惯,以及居住者对房屋构造、装修风格等方面的要求,进行个性化的设计。
1.5 环保性原则
在室内装修设计时,设计师要树立环保的观念。对涂料、建材,以及其他物品的选材应当尽可能地挑选质量合格,并且环保的材料,注意房屋的节能、取暖、采光等设计。
2、室内装修设计的主要风格
2.1 传统风格
传统风格的装修设计,这是一个十分广泛的概念,体现了不同地域、不同时代的建筑风格和室内设计风格,它不只是体现着特定的地域在特定的历史时期的装修风格,更体现了该地域在特定历史阶段的历史文化特色。
传统风格的装修设计,对设计师提出了更高的要求。想要设计一个典型的传统风格的房屋,设计师除了要对不同地域、不同历史时期的历史文化风格、建筑设计风格和室内设计风格都要有全面而深刻的了解之外,还要拥有对各种设计风格进行全面的综合分析的能力,能够将特定地域、特定历史时期的设计风格进行浓缩和提炼,并体现在房屋设计之中。
2.2 时代风格
时代风格不同于传统设计风格,时代风格更加注重房屋的空间的结构美和形式美的结合,侧重于房屋功能的开发,以时代风格设计的房屋,其房屋功能更加符合现代人们对房屋结构和家具摆设简洁、明快的要求,装修设计的选材更加体现装修材料的质地和功能。简单、明快的装修风格设计,结合房屋实用性、美观性、经济性于一体,简洁的设计和房屋功能的开发,更有利于设计者和居住者对房屋设计和设计方法,根据自己的需要,对房屋结构或摆设进行一定的改动,更能符合了装修设计的个性化原则。
2.3 自然风格
现代人们对房屋设计风格更加注重房屋的绿色设计,喜欢室内环境更加贴近自然,提倡室内风格清新、自然、闲适。因此,以自然装修风格设计的房屋,更加多的采用比较原始,少化学加工处理的材料,并且更多地采用在房屋中摆放绿色植物,采用环保材料。整个自然装修设计风格,不但使房屋更加符合环保理念,而且使房屋更加舒适、充满自然气息,为都市中快节奏奋斗、生活的人们提供了一个更加自然舒适的休闲、休息环境。
2.4 混土风格
混土风格,我们可以理解为混搭风格,是混合不同地域、不同时期的不同设计风格于一体,并将之进行融合,达到不同装修设计风格在同一房屋内的和谐统一。
2.5 后现代风格
后现代的装修风格设计风格,继承了传统的设计风格,但是又不拘泥于传统的设计风格。根据传统设计风格中的材料组合规则,并大胆地进行创新,不但能够体现设计者的个性化的创新方法,更能够使房屋设计和功能满足居住者的个性化要求。
3、室内装修设计的发展趋势
3.1 室内装修手段多样化和材料选择的多元化
随着科学技术的不断发展,越来越多样的装修手段和多样的装修材料在室内设计中得以应用,设计者运用多样的装修手段,对房屋的结构、布局等按照自己的意愿进行相应的调整,装修手段的创新和多样化,改变的不仅仅是室内装修设计理论,也改变着人们的居住环境和生活环境。
装修材料的多样化为设计师进行设计时材料的选择提供了更多的选择机会,设计师可以根据不同需要,选择更多的材料进行个性化设计。同时,装修材料向绿色、环保的方向发展,保证人们居住环境优美的同时,更加符合现代人们对环保、舒适的要求。
3.2 室内装修设计的大背景化
现今室内装修设计更加趋向于与房屋所在地的大背景进行融合。这样的大背景化的装修风格改变以往将房屋装修设计独立于大环境的做法,而是根据大环境的情况,结合设计者的需要,达到室内环境与外部环境的和谐统一,使人们的居住环境更加贴近自然。
关键词:海绵城市;城市景观;生态效率;绿色增长
海绵城市是新型城镇化的产物,加强对城市建设的管理,优化城市水循环系统,促进水资源重复利用,保护城市生物多样性,有利于提升城市综合竞争力。在传统的城市发展模式中,注重发展以重工业为基础的第一产业,没有协调好经济效益与生态效益之间的关系,在一定程度上破坏了生态平衡,所以,转变城市发展方式,建设海绵城市景观已经迫在眉睫。
1海绵城市景观的概念和发展
海绵城市,顾名思义,是指城市能适应多变的环境,能像海绵一样调节“生理机能”,弹性地应对各种自然灾害,其核心指导思想是低影响开发(Low Impact Development,简称LID)。在降水过程中,能系统地将雨水储存、过滤和净化,提高水资源利用率,维持生态平衡。海绵城市景观建设应该遵循和谐、生态优先的原则,引进新工艺材料,保障河道蓄水能力,控制径流总量,不过分开发河道,提高城市防洪泄洪能力,保护生态环境。在景观建设过程中,要优化城市整个房屋设计,采用更好的屋顶设计,协调城市发展理念。
美国和瑞士是最早开始建设海绵城市景观的国家,而我国是近几年才开始发展,但是经过政府和相关部门的努力,很多试点城市已经取得了可观的成绩。同时,国家加大了对海绵城市景观建设的支持力度,2015年10月,国务院了《关于推进海绵城市建设的指导意见》,确立了海绵城市发展的总体要求和基本原则。基本原则主要包含3方面:从政府的角度来说,坚持规划引领、统筹推进,在海景城市景观建设中,政府要给予政策和资金支持,保障海景城市建设能顺利进行;从生态的角度来说,坚持生态为本、自然循环,不大力破坏自然植被,不大力拆迁工程建筑;从群众的角度来说,坚持政府引导、社会参与,群众要积极响应海绵城市建设,比如,可以在自家屋顶建造微型菜园,在阳台上种植植物,形成独特的房屋景观。政府也应加大宣传力度,让海绵城市景观建设成为一种自发、自觉、自愿的行为。
2生物多样性对海绵城市景观的促进作用
生物多样性是生态系统平衡发展的体现,它不止包含生物物种(动物、植物)多样性,还包含生态系统多样性、景观生物多样性、基因多样性。对于海绵城市景观建设来说,保护生物多样性,能很好地协调城市发展与生态系统的关系,能让生态效益带动经济效益。首先,山水林湖等原始地形地貌对雨水有着很好的积存作用,这种自然的雨水积蓄比人工途径有效率。其次,湿地是天然的雨水净化器,保护湿地能促进城市水体的自然循环。最后,城市植被、土壤对雨水的渗透、吸收作用比较大。从这3个方面可以看出,保护生物多样性,能有效利用自然循环系统,减少人工投入,促进海绵城市景观建设快速发展。
3建设海绵城市景观途径
加快推进海绵城市景观建设,修复城市水生态,增强城市防洪排涝能力,保护生物多样性,提高城镇化质量,促进人与自然和谐发展。
3.1建立城市湿地公园,保护生物多样性
在海绵城市景观建设中,要推进海绵型湿地公园建设,通过成立雨水花园、构建人工湿地等措施,增强城市整体蓄水能力,加强对城市中河流、湖泊等自然水体形态的保护,禁止填湖造地等建设行为,实施生态修复,保护鸟类栖息地,营造良好的生物生存环境,比如,金华燕尾洲公园。海绵城市政府有关部门统筹推进城市湿地公园建设,结合城市建设实际情况,保护天然湿地,促进人与自然和谐发展。在传统城市化建设中,将很多天然湿地围堵拦截,建造现代化居民楼,破坏城市整体的水循环系统,失去了天然的蓄水基地,增加了降水机率。所以,在海绵城市景观建设中,要尊重生态环境,尽力减少人工破坏,比如,五缘湾湿地公园。
3.2优化城市房屋设计,建设多景观海绵城市
海绵城市景观建设应优化房屋设计结构,特别是屋顶设计,在屋顶上种植跟当地气候相适应的植被,发挥植物调节水循环系统的作用。建设海景城市绿色屋顶时,投入较大,很多人开始质疑海绵城市景观是否增加了城市建设投资,而不利于城市发展。其实从长远的角度来看:首先,海绵绿色屋顶能够与城市整体园林景观相结合,形成系统的城市景观,促进旅游业发展,以第三服务业带动城市经济,减少工业污染、保护环境。其次,绿色屋顶有较强的雨水积蓄能力,大大减少了城市下水道的工程量,节约了人工成本。最后,绿色屋顶能够帮助城市减少洪涝灾害,降低水环境污染治理费用。所以,从以上分析可以得知,在海绵城市景观建设中,应大力推广绿色屋顶,地区可以结合实际情况,丰富屋顶植被,吸引鸟类和昆虫,保护生物多样性,形成特色化的城市屋顶景观。
3.3恢复河道水系生态功能,保护河流生物
在建设海绵城市景观过程中,注意改善水环境质量,加强河道系统整治,因势利导改造渠化河道,实施生态修复,保护河流生物。近年来,我国很多城市容易发生内涝灾害,特别是在强降雨季节,一方面是由于城市本身基础实施不完善,但从根本上来说,是因为河道蓄水能力被破坏,不能在生态系统循环中扮演好“调节者”的身份,所以,在海绵城市景观建设中,要恢复河道水系生态功能,保护河流生物,通过修建蓄水池、植草沟等措施,让雨水得到自然净化,增加城市抗洪涝能力。
3.4增加海绵城市绿化面积,保护动物及微生物
在海绵城市景观建设过程中,政府要发挥宏观调控的职能,扮演好指挥者的角色,认识到海绵城市景观的重要性,扩大绿化面积,详细规划绿化带,深入了解地区实际情况,种植丰富多彩的植被,保障生物多样性。在传统的城市化建设中,有很多建设公司为了追求经济效益,没有很好的兼顾生态效益,使得很多居民楼或办公区域绿化面积狭小。在城市化房屋规划中,要严格把控绿化面积,不能让房屋建设破坏原有的生态系统,建立完整的监督制度,政府在审核房屋工程时,要记录绿化面积落实情况,保护动物、微生物及他们赖以生存的生态环境。
【关键词】南方建筑;房屋结构;设计;问题;分析
引言
房屋结构是指根据房屋的梁、柱、墙等主要承重构件的建筑材料划分类别,房屋设计是为人类生活与生产服务的各种民用与工业房屋的综合性设计。根据选用的材料,配合周围环境,在安全、适用、美观和经济之间寻求合理的平衡。随着社会经济的发展和人们生活水平的提高,对建筑结构设计也提出了更高的要求。房屋设计的产品为建筑、结构、设备各专业的图纸与说明书及其概算,使建筑结构设计更加安全、适用、可靠和经济是建筑结构设计的发展方向。
1房屋结构的类型
现代的房屋结构设计主要包括钢结构、钢和钢筋混凝土结构、钢筋混凝土结构、混合结构、砖木结构这五种类型。其中,钢结构承重的主要结构是用钢材料建造的,包括悬索结构。如钢铁厂房、大型体育场等。而钢、钢筋混凝土结构承重的主要结构是用钢、钢筋混凝土建造。如本文中的南方某小区的房屋,里面的一部分梁柱就是采用钢制构架,一部分梁柱采用钢筋混凝土构架建造的。钢筋混凝土结构则是大模板现浇结构及使用滑模升板等先进施工方法施工。砖木结构承重的主要结构是用砖、木材建造的,如果一幢房屋是木屋架、砖墙、木柱建造;房屋两侧(指一排或一幢下同)山墙和前沿横墙厚度为一砖以上的为砖木一等;房屋两侧山墙为一砖以上,前沿横墙厚度为半砖、板壁、假墙或其他单墙,厢房山墙厚度为一砖,厢房前沿墙和正房前沿墙不足一砖的为砖木二等;房屋两侧山墙以木架承重,用半砖墙或其他假墙填充,或者以砖墙、木屋架、瓦屋面、竹桁条组成的为砖木三等。混合结构承重的主要结构是用钢筋混凝土和砖木建造;如一幢房屋的梁是钢筋混凝土制成,以砖墙为承重墙,或者梁是木材制造,柱是钢筋混凝土建造的。用预制钢筋混凝土小梁薄板搂为混合二等,其他的为混合一等。
2当前房屋结构设计存在问题
2.1房屋高宽比例不规范
一些结构设计者对以于非抗震设计,房屋高度、高宽比超过现行规范、规程的限值,现行的规范、规程给出了房屋的最大适用高度和高宽比限值。在结构设计过程中,对于房屋高度、高宽比和体型复杂程度超过现行规范、规程的高层建筑,应按超限高层建筑进行设计。目前很多南方的房屋建筑,为了设计效率,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。某些高层建筑房屋高度超过最大适用高度或高宽比超出规定限值,甚至个别建筑高度和高宽比均超出规定限值。另一点不容忽视的问题是,房屋适用高度除与结构体系类型及抗震设防烈度有关外,还与场地类别与结构是否规则等因素有关,当位于Ⅳ类场地或结构平面与竖向布置不规则时,其最大适用高度应适当降低(一般降低20%)。
2.2房屋结构布置不合理
一些南方房屋建筑因过分追求户型设计的商业效果,楼层的结构布置很不合理、不规则,导致到房屋的抗震能力十分薄弱。由于缺乏规范依据及相应的设计规定,加之对结构抗震概念设计缺乏应有的了解,有些设计人员往往对结构规则性把握不准确,梁高选用过小,引起梁截面的受压区应力过高,对结构抗震十分不利的建筑。在进行房屋结构设计时为了计算方便或因对板的受力状态认识不足,简单地将双向板作单向板进行计算。使到最终计算的结构与实际房屋受力的大小出现误差。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,造成配筋严重不足,致使板出现裂缝。
2.3高层建筑梯板设计不稳
南方房屋建筑普遍都是高层建筑,它们的梯板不坚固、高层建筑带有明显薄弱层,又没有采取有效的抗震加强措施,这很容易就会造成严重的房屋不稳固、易倒塌的问题。由于缺乏规范依据及相应的设计规定,加之对结构抗震概念设计缺乏应有的了解,有些设计人员往往对结构规则性把握不准确,导致房屋建筑工程的结构缺乏规范性,使到房屋建筑的结构抗震十分不利。现在很多房屋建筑梯板宽度的设计不规范、合理,梯梁的位置上下不统一,这严重影响到房屋的整体结构。
2.4桩间距过小
目前很多房屋结构中的桩身钢筋笼长度不足,对挤土灌注桩,桩身钢筋笼长度没有穿越软弱土层的层底深度,不同承台的桩间距过小,不满足规范对桩的最小中心距的规定。特别是试桩、锚桩之间的间距,往往被设计人员忽视,这直接影响了试桩结果的正确性,严重影响到最终房屋结构设计的准确性。
2.5过分注重横向框架的设计而忽视了纵向框架设计
由于现在房屋结构设计对防震防雷的要求越来越高,房屋结构设计应该要按照横向框架和纵向框架进行分别计算。但是目前南方有的房屋结构设计,欠缺对地震的纵向作用进行考虑。各方向的抗侧力构件不能够满足防震的作用。他们单纯是进行了横向的框架设计,导致到各个梁柱的节点和框架中的纵筋、箍筋的配置均无法满足框架梁、柱的构造要求。
3房屋结构设计的对策
3.1选用适合的结构处理方式,注意梯梁、梯板宽度
一般在房屋的梯间结构设计时,可以选择的处理方式有梁板式及折板式两种。梁板式适用于建筑平面不规整的情况。梯梁要注意的是梁下净高要满足建筑的要求,梯梁的位置尽量使上下楼层的位置统一。梯板的宽度也要适合房屋的整体结构设计。同时,要注意挠度的控制,局部不合适处可以采用折板楼梯,板配筋时应有部分或全部的板负筋拉通以抵抗拉力。对于不能或不便设置温度伸缩缝的超长结构,除留设施工后浇带外,还应采取其它构造加强措施。
3.2做好防震、抗风的设计措施
房屋在使用条件下所产生的挠度、裂缝、振幅等都与房屋设计息息相关。由于中国地震区范围较广,而南方地区沿海又往往有强烈台风,所以抗风和抗震是房屋特别是高层建筑的结构设计重点。在设计时考虑房屋地基承载力, 据建筑平面布局设置钢筋混凝土抗震墙,对较长的墙开结构洞将其分为联肢墙,使各墙段的刚度均匀。由于抗震墙较多,可以构成整体抗侧力很强的体系,对较高建筑抗震特别有利。
3.3合理创新布置房屋格局
为保证房屋建筑的居住纯度、提高房屋的居住水平,应该在设计房屋结构的时候,科学合理地确定住宅的层数与层高,以做到节约土地和节省建房资金。同时,还应该注重住宅的室内外环境质量的适居性,安全性和舒适性,改进和突破传统落后的房屋结构设计技术,选择坚固耐用、施工简便的新型住宅结构,设计好房屋使用的年限。
4结语
房屋结构设计是个系统、全面的工作。它的施工需要严格监控、谨慎进行。作为结构设计人员, 必须要有高素质和高技能,并且要兼备扎实的理论知识功底,在设计房屋结构的同时要考虑到施工的难易程度。不断学习知识既能,灵活创新地设计房屋结构,严肃认真负责施工的监控工作。使设计的作品比现阶段的其它建筑具有更高的水准、更合理和更经济的结构形式。
参考文献:
[1]纪荣洋,王文可.潘可明.建筑结构设计经验探讨[J].低温建筑技术.2008(5).
【关键词】房屋建筑;结构设计;优化技术
1 房屋结构设计技术的内涵及优化意义
房屋建筑结构的设计可以提高建筑物的整体效果,在相互协调之间可以感受到空间的效果,从而实现优化设计的效果,达到设计的最终目的。在建筑结构的设计中,可以增家房屋的经济性、安全性、舒适性和美观性。所以房屋设计优化技术的应用可以最终达到“物美价廉”的效果,能够减少建筑结构的投资,保证建筑物的整体质量,从中获得最大的收益。在我国当前的房屋建设中,房屋的结构还存在一定的不合理性,所以设计人员还应该不断提升自身的专业素质和设计水平,同时还应该用有限空间资源进行结构设计,提高房屋建筑结构质量,促进我国资源的最大化利用,进而提升我国房屋的建筑水平,实现我国经济的快速发展,人民生活水平的进一步提升。
房屋结构设计中采用优化设计技术可以降低房屋的工程造价。在进行优化的过程中能够科学的应用材料的性能,实现材料的应用,从而协调好内部的环境。尤其是随着我国城市的发展,高层建筑物的出现,使得建筑墙体的面积好柱体的体积增加,导致结构自重增大,同时其他材料的应用都会相应的增加。但是如果采用结构的优化技术,设计人员在进行设计时会降低层高,这样能够提高建筑抗震能力,缩短两建筑之间的日照距离,间接的就节约了建筑用地。如果在同样的建筑面积中进行房屋的建设,不同的平面形状对材料的使用量也会不同。比如选择圆形或者正方形时,建筑的外墙长度就会越小,装修使用的材料也会大大减少,进而达到设计的目的。
2 房屋结构设计中优化设计技术
2.1 房屋地基问题
在进行房屋结构的优化过程中,一般技术设计人员过于重视房屋的外形以及整体结构的质量,从而忽视了对地基质量的关注,最后影响到整个建筑的结构。主要表现为,设计人员在进行房屋结构的设计过程中,对于地基较软的房屋来说,设计人员没有给予足够的认识,导致房屋的地基不稳,进而影响到房屋结构的安全性。如果设计人员只是根据个人经验使用砂层来提高地基的承载力,而对它的宽度以及厚度没有进行设计,可能会导致资源的浪费。所以在对房屋建筑结构进行优化设计时,设计人员还应该注重房屋地基问题,完善整个房屋建筑结构的资料,详细勘探相应的地质状况,进而做出比较科学合理的优化设计方案,提高整个建筑地基的质量。
2.2 建筑承重力问题
在一般的房屋结构的设计中,房屋结构的承重力设计主要是通过楼板来进行的,在进行相应的建设时会将那些没有承重力的墙体安放在楼板山。随后还将这些计算到同等效果的荷载力范围内,同样在进行楼板的配筋时也会应用相同数据进行计算。有时设计人员还会将立砖斜砌隔墙顶位置,最终导致楼板的顶层出现相应的裂缝问题。所以在对承重力进行设计时要充分考虑房屋的承载力,掌握准确的数据,提高设计的质量水平。
2.3 房屋构造柱问题
房屋构造柱的质量问题将会影响到房屋的整体承载力以及房屋的结构,所以在进行相应的设计时设计人员要格外注意。一般情况下构造能够设计为单一的受力柱,它的横截面积以及配筋需要达到规范砼的规格要求。如果构筑体被当做承重的主体时,这样就会造成构筑体的受力提前,进而会限制构筑体对房屋结构拉束功能,对整个房屋建筑结构产生不良的影响。除此之外,如果构造出充当承重柱,柱底部就会导致抗压力的超负荷,最终会出现裂缝,进而会影响建筑整体结构的安全性。所以在实际的设计过程中处于承重梁下的柱体的承重力应该要达到相关的标准,这样才能够保证承重的重量,提高建筑的整体结构性能,达到设计的要求,保证建筑结构优化设计。
3 结构设计优化技术的应用
3.1 概念性设计理念
所谓的概念性设计理念就是指在一些不能够使用具体数据进行建筑施工时采用的一种房屋建筑优化设计的方法。在这样的理念指导下,可以对相同的房屋结构建筑方案,采用不同的建筑结构设计。同时在确定好相应的房屋结构后,还可以对荷载相同的房屋进行不同的优化设计分析。这样的分析需要结合房屋的具体状况,进而保证设计的质量。在设计的过程中设计施工所要用到的数据参数和材料具有不确定性,所以导致设计的细节上会存在不同。而在这样的情况下,无法实现计算机的计算,所以采用概念性设计理念能够更好的达到设计的效果,实现设计目的。
3.2 提高结构设计初期计划方案质量
房屋结构设计初期的计划方案质量将会直接影响到施工建筑的成本,所以在进行设计时首先应该要提高初期方案计划制定时房屋设计人员的积极参与性,考虑到房屋结构优化的科学性,提高设计人员的创新能力,加大创新设计改革,最终提高创新设计的质量。但是在实际的设计过程中,一般对结构设计初期人员的参与意识不强,这样就会加大房屋结构优化技术的难度,进而会降低设计的质量水平,增加相应的建筑投资。所以在进行房屋建筑结构的优化设计时,应该要依据房屋的结构来进行优化方案的设计和选择,减少不必要的投资,进而能够节省更多的资金,实现经济和社会效益。
3.3 房屋抗震优化方案
在进行房屋结构的设计时,不仅要保证房屋的美观性和经济性,最重要的是要保证它的安全性,这样才能够保证人民的生命财产安全。我国作为一个多地震的国家,所以在进行房屋结构的设计时应该要充分考虑到房屋的抗震能力和抗震水平,提高房屋结构的稳定性。一般情况下,地震对建筑物的损害程度较大,设计人员在进行设计时要保证建筑的均匀刚度。例如。可以进行对称的设计以及延性的结构设计等。这样的设计可以提高房屋结构的脆性防御力,进一步减小地震对房屋的破坏。除此之外,在进行房屋的抗震设计时,还应该要考虑钢筋的使用情况,对钢筋进行不同的分类,在结合相关的设计理念,在减少钢筋材料的使用时还能够保证建筑的质量水平。同时设计人员也哟对现浇板的规格进行规范,一般情况下,现浇板的拐角容易出现裂缝现象,所以设计人员可以采用矩形的现浇板来降低这一现象的发生率,提高建筑结构的整体性能,保证建筑质量。
4 总结
总之,在房屋结构设计中优化设计必不可少,它可以促进我房屋建筑更好的发展前景。所以说房屋结构优化设计能够保证房屋的质量,同时还能够提高房屋空间的利用率。在这样的结构环境中生活,能够让人感到舒心,从而提高生人民的生活水平,不断满足当前人们房屋居住环境的需求,同时也能够保证我国建筑事业的进步。
参考文献:
关键词:房屋, 结构设计, 优化技术 , 方法,要点
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
中图分类号:S611文献标识码:A 文章编号:
近年来,由于土地价格市场的变化,不断上涨的土地价格给开发商的建筑总成本控制带来了极大的压力,同时,人们对于居住条件及生活环境的要求不断提高,相应建筑产品的品质要求也就不断提高,这就让开发商不断寻求新的手段满足顾客需求,而降低工程造价就成为开发商追求的直接目标,这就需要我们利用结构设计优化设计技术方法,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。
1 房屋设计的现状及实行优化的原因
依据我国的国情以及发展形势,我国今后主要以建设高层住房为主。与此同时,投资者们也日益关注建设成本如何最低化,使用结构设计优化技术能够实现建筑成本的最低化。
若想实现结构优化的目的,工程设计人员首先以建筑的安全性为基础,然后理性分析建筑方案,融合与之相适宜的设计理念以及方法实现对工程造价的有效控制,以符合投资者的经济要求。根据统计资料显示,建筑结构经过优化设计比未进行优化的建筑节省了50%至30%的费用。然而,在很多实际优化设计中,其因为受到较多因素的制约而难以施展、发挥出其优越性。比如,过度追求工程设计进度,就会影响工程设计人员的设计效果,一味地以满足工程进度为目标;年轻的工程设计人员常受其专业素质限制,难以理解其设计软件,无法实现优化技术。也有一些工程设计人员过于关注建筑部分,忽视了建筑的整体方案,能实现控制整体造价。由此可见,工程设计人员要将其技术与经济效益进行有机结合,只有合理的设计方案才能确保实现最大经济效益。
2 房屋优化设计的主要内容
通常房屋结构的设计主要是利用适宜的方法和设计理念来满足房屋建筑设计的需求,比如确定合理的布置、结构形势、构件尺寸等。尤其是优化设计基本的钢筋混凝土房屋结构体系,往往自整体布局与具体构件两个角度进行分析。影响整体布局的关键因素是建筑物的柱网尺寸、层高、体型、抗侧力构件位置等。具体构件主要是指结构构件的几面、布局、钢筋及混凝土的配筋构造、强度等级、对于这两大方面的因素,需要有专业的工程设计人员,熟知构件设计规范并具有丰富设计经验,而且善于分析与把握构件受力特性及结构,进而选取最相适宜的方法展开优化设计工作。
3 房屋结构设计优化方法
赏心悦目的建筑是建筑的美观与结构设计相互协调密切配合的结果。建筑结构设计追求适用、安全、经济、美观和便于施工五种效果,而建筑设计优化设计技术方法的应用不但满足了建筑美观、造型优美的要求,又能使房屋结构安全、经济、合理,成为实际意义上的“经济适用”房。从建筑上分析结构设计优化方法,它主要体现在房屋工程分部结构的优化设计和房屋工程结构总体的优化设计量方面。
房屋工程分部结构优化设计实施过程中,还应该按照一切从实际出发的原则,结合具体工程的实际情况,围绕房屋建筑的综合经济效益的目标进行结构优化设计。进行结构设计时,应在满足设计意图后,尽量使平面布置规则,缩小刚度和质量中心的差异,这样水平荷载就不会使建筑物有太大的扭转作用 竖直方向上应避开使用转换层,减少应力集中现象。
3.1结构优化设计模型
结构设计优化就是在各种影响变量中选择主要参数,并建立函数模型,运用科学合理的方法得出最优解。结构总体的优化建立模型的大致步骤如下:
(1)设计变量的合理选择。通常的设计变量选择对设计要求影响较大的参数,将所涉及的参数按照各自的重要性区分,将对变化影响不大的参数定为预定参数,通过这种方法可减少很多计算编程的工作量。
(2)目标函数的确定。使用函数找出满足既定条件的最优解最后,约束条件的确定 房屋结构可靠度优化设计的约束条件,包括了应力约束、裂缝宽度约束、结构强度约束、尺寸约束、从正常时的极限状态下弹性约束到终极状态的弹塑性约束、从可靠指标约束到确定性约束条件等。设计中,要保证各约束条件必须符合现行规范的要求。
3.2结构优化计算方案
结构设计优化设计多个变量、多个约束条件,属于一个非线性的优化问题,设定计算方案时,常将有约束条件转变为无约束条件来计算常用的方法有拉氏乘子法、符合型法、Powell等。完成计算方案的设定后只需编制相应适用的运算程序即可得到我们的最终优化结果。
4 结构设计优化中应注意的问题
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项目的整体设计、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 在按照结构设计优化的方法及模型进行实践的过程中,要注意下面的几个问题:
4.1 结构设计优化应注意前期准备
因为前期方案的确定直接影响建筑的总投资,而现在存在的普遍问题就是前期方案阶段结构设计并不进行参与,建筑师进行建筑设计时大多并不考虑结构的合理性以及它的可行性,但是建筑设计的结果却直接对结构设计造成影响,某些方案可能会增加结构设计的难度,并使得建筑的总投资提高。如果在方案的初期,结构优化设计就能参与进来,那么我们就能针对不同的建筑类别,选择合理的结构形式,合理的设计方案,获得一个良好的开端。
4.2 概念设计结合细部结构设计优化
概念设计应用于没有具体数值量化的情况,例如地震设防烈度,因为它的不确定性,计算式难免与现实有较大的差异,在进行设计的时候就要采用概念设计的方法,把数值作为辅助和参考的依据 设计过程中需要设计人员灵活的运用结构设计优化的方法,达到最佳的效果。
在结构设计的过程中,要注意对于细部的结构设计优化,比如现浇板中的异形板拐角处易出现裂缝,可划分为矩形板注意钢筋的选择,I级钢和冷轧带肋钢市场价格差不多,但是他们的极限抗拉力却相差很大,所以在塑性满足要求的情况下,现浇板的受力钢筋就可选择冷轧带肋钢筋,从而达到既安全又经济的目的。
4.3 下部地基基础结构设计优化
地基基础的结构设计优化首先要选择合适的方案,如果为桩基础,那么要根据现场地质条件选择桩基类型,尽量节省造价。桩端持力层对灌注桩桩长的选择影响很大,应多进行比较以确定最合适的方案。
5 结束语
总之,工程造价在工程项目占有很大比例,具有重要的经济效益,所以优化设计房屋结构能够卓有成效地减少工程造价成本。与此同时,优化设计房屋结构要保障建筑的安全级别,合理化等,协调好技术和经济两者之间的关系,切勿因重视节省成本,而忽视质量或技术。为了实现整体目标最优,结构设计人员与工程师要分析房屋结构设计,充分发挥其优势,利用精细高效的工作标准及要求来实现最优化的房屋结构。
参考文献
【关键词】房屋;结构设计;对策
中图分类号:TB482.2 文献标识码:A 文章编号:
作为当代合格的建筑工程设计师,应该良好的把握好建筑的设计细节、建筑功能的实现、建筑质量的基础保障,具有强烈的社会责任感,职业素养。本论文根据自身经验、参考文献以及调查研究,对房屋结构设计常见且容易忽视的问题进行总结,提出了相应的解决对策,为我国的建筑工程设计贡献自己的力量。
1.房屋结构设计概述
1.1结构设计概念
结构设计是指使用结构语言传达工程师或建筑师表达的内容,其中结构语言是指从建筑及专业图纸里提炼出来的简化后的元素,如柱、板、楼梯等。结构设计主要包括基础设计、上部设计以及细部设计三方面内容。
1.2结构设计环节
结构设计环节主要包括方案设计环节、结构计算环节、设计施工图环节,三方面。
1.2.1方案设计环节
按照建筑的主要功能以及当地抗震强度、地质勘查报告、场地类别、建设高度等要求确定建筑结构的设计形式,并结合不同结构的特点要求对建筑的承重体系以及受力部分进行布置与设计。
1.2.2结构计算环节
一是计算荷载,荷载分为外部荷载与内部荷载,这些荷载的计算应该根据相应的要求规范以及相关系数进行不同工程情况的计算。二是试算构件,按照算出的荷载以及构造要求,对构件的截面进行试算。三是计算内力,按照算出的构件的截面以及荷载对内力进行计算,如扭距、拉力等。四是计算构件,按照算出的结构、内力、规范要求及限制,对结构试算进行复核,确定是否与规范的要求相符。如无法满足规范要求,应该及时调整构件截面或者布置。
1.2.3施工图设计环节
在确定好了设计方案以及核算好了结构计算,即可开始进行施工图的设计。严格按照规范比例以及核算要求进行设计[1]。
2.房屋结构设计常见问题分析
2.1地基基础方面
一是施工图设计多层房屋过程中仅仅参考建筑地附近房屋基础的设计资料或者建设单位的口头描述,并无详细的地质勘测报告作为参照,这种不科学的方式已经成为了现在建筑设计常见错误。二是设计师认识不够,不重视软弱地基所隐藏的危害。在使用换土垫层处理软弱地基时,仅仅按照经验处理,而不进行设计,简单的使用砂垫层对承载力进行加强,对垫层的宽、厚等没有进行详实的计算,最终导致浪费与安全隐患。三是进行民用建筑设计时,对其柱、梁、基础等负荷没有根据规范要求乘以相应折减系数。如设计多层的民用建筑过程中,计算负荷时未乘以折减系数,导致荷载值不准。
2.2结构设计方面
一是结构设计中出现该种情况时,会让构造柱的受力提前,降低了其对墙体进行的拉结与约束的效果,一旦出现地震,结构柱将会产生应力集中,遭受破坏。因此,该种结构的设计不仅使得构造柱不能起到承重的作用,甚至使得该结构成为了整个房屋结构设计中最为脆弱的部分。
二是构造柱于地圈梁中扎根,并未设有其他的基础,如果将构造柱还作为承重柱,则很难满足柱底基础所需要的抗弯度、抗冲切、局部承压度等要求。最终导致柱底基础出现冲切、局部承压等情况时发生裂缝。
三是对承重柱的截面设计高度太小。这种现象常常发生在6度抗震的设防区。部分结构设计者误会成不设防,对受力分析简化,有意将承重柱的截面高度值设计较小,让其线的刚度比变大,将结构中的梁用铰支梁简化计算,柱则根据轴心的受压进行计算。这对结构的受力分析进行的简化过程中也给房屋的安全埋下了隐患。主要原因是这样设计忽视了梁柱间刚接的作用,以及梁柱的截面配筋小,一旦发生受力就会导致柱顶的抗弯力度不足,柱子及梁底会产生很多水平的裂缝,造成塑性铰。因此,在平常使用时柱子里就存在铰了,对房屋的耐久性以及用户的放心度都会有很大的影响。更严重的情况是该结构在遭遇到地震时,就会造成倒塌,严重违背抗震规范中强调的强柱弱梁原则。
四是进行框架设计过程中,常常会发生忽略纵向框架设计规范要求着重横向框架设计的情况。但是水平地震的作用需要根据纵向与横向两个主轴分别进行计算,并且针对来自不同方向地震的作用需要该方向拥有的抗侧力构件进行承担。换言之,进行框架设计中,纵向和横向的框架设计同样重要。部分设计师对此类非抗震房屋设计上仅按照纵向普通连续梁设计,而造成了梁柱节点以及框架的纵筋、箍筋等配置难以达到构造设计要求。对地震的纵向影响欠缺考虑,最终导致梁支座出现负筋,配筋分配不足的情况。
五是选用的悬挑梁梁高时,设计者在结构设计中很容易犯只关注梁强度以及倾覆的验算,忽视梁挠度验算。这样会导致梁高的选用较小,梁截面受压区的应力太高,如正常使用的情况下,梁截面的受压区会出现徐变。然而梁挠度会随时间的累集不断增加,挑梁产生变形造成梁板裂缝的出现,且裂缝的宽度会随着挑梁的变形程度不断变宽,使得房屋很难正常使用。通过自身经验以及调查研究发现,挑梁变形不断发展进入后期时,梁支座的截面以及附近的受拉区会产生较宽竖向裂缝。然而由于受到支座剪弯作用,竖向的裂缝会向下进行延伸最终发展成斜裂缝,这时的梁已经快要被破坏,而托墙挑梁,选择过大绕度的梁会导致梁支座出现裂缝。随着裂缝的继续蔓延,越靠近上部变得越宽。挑梁截面太小会使得房屋结构的抗震性能很弱,粱高越小截面受压区高度越大,梁延性越小,遇到地震情况下越脆弱,尤其是竖向地震,发生坍塌[2]。
2.3楼板设计方面
在进行楼板设计时,常常为方便计算或者对受力的认识不够,将双向板简单的用单向板计算,使得计算的实际受力与假定计算状态不相符,使得配筋出现不足,板发生裂缝。此外,双向板在两个方向都会出现弯矩,因此纵横叠放双向板的跨中钢筋,而短跨方向跨中钢筋应该放在下方,长跨方向跨中钢筋放于短跨钢筋上方,并且两个方向计算时应该使用各自的有效长度。部分设计人员对板受力的认识不足,选取有效高度进行计算,导致有效高度太大,配筋太小,使得构建存在严重的质量安全问题,楼板开缝情况出现[3]。
3.针对房屋结构设计问题解决对策
一是对地基与基础设计过程中,做到有根有据,严格按照规范要求进行设计,严禁仅凭借经验做事,注重细节。二是设计房屋结构过程中承重大梁下的柱子必须按照承重柱设计。如梁上的荷载与跨度较小,可将构造柱布置在梁下,结构设计时不考虑构造柱作用验算其墙体局部承压、抗弯强度。在验算合格后便可布置构造柱于梁下。三是对结构设计各个数据的计算过程中,需细心检查,并进行反复检查计算,不要忽视细节。严格按照相关规定以及要求。四是对建筑设计人员进行培训与考核,提高设计人员自身水平与工作积极严谨的态度[4]。
4.结语
综上所述,经过对房屋结构设计常见问题的分析与阐述,房屋结构设计人员应该根据相应的设计规范以及严格的要求进行设计执行,不断提升设计人员自身素质以及严谨的态度,这样才能确实有效的对设计质量进行保障。
【参考文献】
[1]张美雁.房屋结构设计常见问题探讨[J].科技资讯,2006,27:120.
[2]郑建辉.论房屋结构设计常见问题分析[J].广东科技,2007,03:41-42.
关键词: 多层房屋; 结构设计;问题分析
Abstract: We want to have some knowledge of the problems and pitfalls in multi-storey housing design, to improve the level of design, to design the works with higher level, more reasonable and more economical than the other buildings at this stage. The workers should strictly enforce existing norms in order to fundamentally eliminate the hidden dangers of the design quality Key words: multi-storey housing; structural design; problem analysis
中图分类号:TU318文献标识码: A 文章编号:2095-2104(2012)03-0020-02
随着现代社会发展的商业化,工业化和城市化,房屋建筑逐渐由单层,多层向高层发展,房屋的结构也由简单的混凝砖变的复杂,框架、剪刀墙、框―剪、框―筒、简体等现在已经变成现在建筑设计中的主要结构形式。虽然说这样的建筑形式已经适应现在社会的发展,但是,在具体的结构设计中,还存在着一些需要解决的问题。
一.关于设计规范的强制性问题
众所周知,我国的设计规范是强制性的,对于设计人员来说,规范就相当于法律,只要不违反规范,哪怕是设计出现了问题,也有可能不用承担任何的责任。而国外许多发达国家的设计规范都是指导性的,设计出了问题自己负责,休想将责任推向规范。所以我国规范的编制工作者有着更高的要求,同时也会遇到一些复杂的问题。我国的规范并没有明文规定设计工作者不准采用高于规范设定的安全度水平;但在过去计划经济时代的影响下,缺乏经验的设计工作者还是不善于应用具体的施工环境和条件,必要时加以灵活运用;而与此相反,某些故意钻规范空子的人则会沿着规范最低的边缘路线行事,以达到其不良目的并推卸责任!
二.独立基础设计荷载取值问题
钢筋混凝土多层框架房屋多采用柱下独立结构。《建筑抗震设计规范》(GB50011―2001)第4.2.1条指出:当地基主要受力范围内不存在软弱粘性土层时,不超过8层且高度在25cm以下的一般民用框架房屋或荷载相当的多层框架厂房,可不必进行地基和基础的抗震载力测验,但这些房屋在设计时应考虑风荷载的影响。因此,在钢筋混凝土多层框架房屋的整体计算分析中,必须输入风荷载,不能因为在地震区高层建筑以外的一般建筑风荷载不起控制作用就不输入。
另一种情况就是,在独立设计基础时,作用在基础顶面上的外荷载,只取轴力设计值和弯柜设计值,无剪力设计值,或者甚至只取轴力设计值。以上两种情况都会导致基础设计尺寸偏小,配筋偏少,影响基础本身和上部结构的安全。
三.结构规范设计浪费问题
作为结构设计工程师,恰到好处的选用材料是应尽的责任。就是以较少的材料完成建筑物各种功能的要求。如果将构件截面任意加大,材料用量任意增多,这个工作,建筑师也能做。当前的建筑结构设计存在的问题中,有一个不容忽视,就是设计中的浪费现象。我们有不少钢筋混凝土高层建筑的用钢量已经超过了国外发达国家的同等规格的用钢量。其不合理处可见一斑。关于建筑结构设计安全度的讨论是正常的,但会不会引起误导,使一些设计人员误以为按我国的规范设计会造成不安全,以至盲目加大构件截面,增加用钢量,造成不必要的浪费。这种可能性是不能不防的。
节约作为人类可持续发展的一种美德,应该是结构设计人员的重要守则。这里提出探讨的知识计划经济时期提出的片面的节约,但即使是那种节约在当时的社会背景下也是合理和必要的。问题是如果将它搬到今天的社会经济状况和体制下,有时就不再适宜。
四.结构计算中几个重要参数的合理选取问题
《建筑抗震设计规范》中第3.6.4.4条指出,所有的计算机计算结果,应经分析判断其合理、有效后方可用于工程设计。通常情况下,计算机的计算结果主要是结构的自振周期、楼层地震剪力系数、楼层弹性层间位移和弹塑性变形验算时楼层的弹塑性层间位移、楼层的侧向刚度比、振型参与质量系数、墙和柱的轴压比以及墙,柱,梁和板之间的配筋、底层墙和柱底部截面的内部设计值、框架―抗震墙结构抗震墙承受的地震倾覆力与总地震倾覆力矩的比值、超筋超限信息等等。
为了分析判断计算机结果是否合理,结构设计计算时,除了有合理的结构方案,正确的结构计算筒外,正确填写抗震设防等级和场地类别,合理选取电算程序总信息中的各项参数也是十分重要的。
五.楼板设计的荷载计算问题
板是建筑工程中的主要承重构件,是它将楼面、屋面的荷载传到其周围的墙或梁上,所以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。设计板中有以下一个常见的问题:
1.为了计算方便或者是对板的受力状态认识不足,只简单的将双向板作为单向板来计算,使得计算假定与实际受力状态不符,导致一个方向配筋过大,而另外一个方向仅按构造配筋,造成配筋严重不足,致使板出现裂缝。
2.线荷载时弯矩计算问题。在民用建筑中,常常在楼板上设置一些非承重隔墙,在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,进行板得配筋计算。但有些设计人员错误地将隔墙的总荷载除以板的总面积作为转换结果。另外,板上隔墙顶部常采用立砖斜砌顶紧上部分的楼、屋面板,这样会给上面的一个板增加了一个支撑点,使其变为连续板,支撑点上部出现了负弯矩,而在板得设计中又没考虑板得影响,导致顶板出现裂缝。
3.有效高度取值偏大。双向板在两个方向均产生弯矩,由此向双向板跨中正弯矩钢筋是纵横叠放,弯矩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)。如果不注意这一点,两个方向取同一有效高度进行配筋计算,会导致长跨有效高度偏大,配筋偏低,使结构构件存在质量隐患。
六.悬挑梁以及连续梁问题
1.悬挑梁的梁高选用太小
很多时候,设计者往往只注重了梁强度和倾覆力的验算,而忽略了对梁高度的验算。梁高选用过小,会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。梁挠度随着时间的推移不断加大。挠梁的变形引起楼板出现裂缝,裂缝宽度随着挠梁的加大而加宽,从而影响了房屋的正常使用。据调查,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。受支座附近剪弯作用的影响,竖向裂缝向下延伸发展为斜裂缝,此时的梁就已经接近破损。当为托墙挑梁时,梁过大的挠度引起梁上墙体在梁支座附近出现裂缝。悬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,失去承受力。
2.连续梁按单梁进行设计
这种情况多发生在阳台边梁的设计中。由于边梁上的荷载一般较小,没有引起设计师的重视。因受力分析方便,设计师把实际应为连续梁的梁按单跨简支梁进行设计,致使梁在支座附近上部受拉区出现竖向裂缝,进而引起梁上部栏板出现竖向裂缝。如果该边梁长度较长时,问题将会变的更加严重。因为该梁一般会被直接暴露在室外,受环境温度影响比较大;当环境温度变化时,梁的伸缩受到梁端柱或者挑梁的影响,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,梁承载力下降,直接影响了使用安全。
七 结束语
房屋结构设计是个系统,全面的工作,作为结构设计人员,需要扎实的理论知识功底,灵活的思维创新能力和严肃认真的工作态度。随着社会经济的发展,多层房屋的设计已经形成一个趋势。设计人员们应该加深对当前房屋设计规范的了解,以及对当前多层房屋设计中存在的问题和隐患有一定的认识和研究,以不断提高自我的设计水平,使设计的作品比现阶段的其他建筑具有更高的水准,更合理和更经济的结构形式。我们设计工作者应严格执行现行规范,才能从根本上消除设计质量的隐患!
参考文献:
1.《建筑抗震设计规范》
2.建筑结构设计问题探讨 李向东 延安大学基建处 716000
【关键词】震害;结构形式;措施;延性
【 abstract 】 different structure forms of building under the effects of earthquake have different earthquake characteristics, this paper masonry structure, bottom frame-aseismic walls, multilayer structure and high concrete structure damage in the destruction was analyzed, and put forward for earthquake damage in seismic design should be considered when the key point.
【 key words 】 earthquake damage; Structure form; The measure; ductility
中图分类号:U211.9文献标识码: A 文章编号:
1、不同结构形式震害分析
1.1 砌体结构
砌体结构主要是由砖或砌块利用砂浆砌筑而成,它的材料和砌筑方式决定了其在抵御水平地震作用时的脆性和缺乏延性,属于抗震性能较差的结构形式,基于其造价低的原因,在低层建筑设计中普遍采用。
1.2 底部框架-抗震墙结构
底部框架-抗震墙结构是砌体结构的一种特殊形式,是由底部一层或两层框架,上部砌体结构组成,由于其底部形成的大空间、在多层设计中较框架结构造价低廉等特点广泛应用于中小城市的沿街建筑中。由于底部框架-抗震墙结构是由上、下不同的材料与结构形式组成,属下柔上刚的结构,在地震发生时,两种不同结构的变形协调性差,是抗震不利的结构形式。
破坏易发生在底层或过渡层。底部破坏如梁柱节点处(尤其是角柱处)、填充墙出现X裂缝或斜裂缝;过渡层大多为无筋砌体,墙体抗震性能差,过渡层除传递上部地震剪力外,作用于该层底部的倾覆力矩又会对下层位移产生增大作用,因此,该层是在地震时震害严重的一层,该层破坏轻则墙体破坏裂缝,重则上部砌体结构整体垮塌;另外,楼梯间与屋面突出附属结构与砌体结构破坏情况类似,甚至更严重。
1.3 多层及高层砼结构
1.3.1框架结构
框架结构能提供较为宽敞的使用空间有利于建筑功能组织和分割,是我国工业与民用建筑较常用的结构形式,但其整体抗侧向刚度较弱,在地震作用下易出现较大位移,框架柱失稳破坏,由于赘余度较小,容易形成连续倒塌机制,亦属抗震不利结构形。
框架结构的震害主要有以下几个表现:薄弱层破坏倒塌,框架节点核心压屈、压坏,填充墙处由于填充墙的存在使框架柱形成短柱,破坏严重;单跨框架结构超静定次数少,柱破坏后易形成连续倒塌;填充墙、围护墙承载力低下,地震情况下大面积倒塌;防震缝处不同结构单元碰撞产生震害等。
1.3.2具抗震墙的钢筋砼结构(剪力墙结构、框架-抗震墙结构等)
具有剪力墙的钢筋砼结构具有较强的抗震性能,普遍应用于现代的高层建筑中。其在地震时震害较轻,主要为连梁部位破坏及底部墙肢破坏。连梁部位由于应力集中,端部出现垂直弯曲及斜向剪切裂缝;底部剪力墙内力大,易在墙肢底部出现裂缝及破坏,有的在强震作用下出现拉力,墙肢底部很容易出现水平裂缝,对于层高小而宽度大的墙肢,也容易出现剪切斜裂纹。
2、抗震设计应注意的几个关键问题
2.1砌体结构
砌体结构的主材料为砖,砖为脆性材料,具有抗拉、抗剪强度低,抗压强度高的特点,因此,砌体房屋设计时,首先在结构布置时要尽量使构件受压,平面、立面布置均匀、规则,避免凸出凹进,优先采用纵横墙承重的结构体系。
除计算满足抗震要求外,砌体结构应满足一系列的构造要求达到提高抗震的目的;现行《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2010)对于砌体结构房屋的高度、高宽比、抗震墙间距、构造柱及圈梁的布置、墙体与构造柱的拉接等均有明确的规定。为防止及减少墙体的开裂,合理设置伸缩缝,采用高效节能的保温材料。
2.2 底部框架-抗震墙结构
底部框架-抗震墙结构的抗震应重点解决薄弱层、过渡层及砌体与框架的抗震能力匹配问题,因此,从抗震的概念设计出发,底部框架-抗震墙结构首先应尽量平面均匀、对称、规则,控制层数和高宽比,底部应设置为框架-抗震墙体系以增加底部刚度与上部砌体相匹配,底部两层的抗震墙应上下对齐落地,底部剪力墙的布置也应均匀、对称布置,使得其上下侧向刚度接近。
2.3 多层及高层砼结构
无论采用何种结构形式,抗震的多、高层钢筋砼房屋设计原则都应达到三个水准:“小震不坏,中震可修,大震不倒”,贯彻“强柱、弱梁、强节点”的设计理念,在建筑体形的布置上均应满足:建筑平面均匀,规则,竖向刚度无突变;主轴两个方向的动力特性宜接近;尽量不设变形缝,如果要分缝就要彻底分开并要保证一定的缝宽;设计延性的结构体系,设置多道抗震防线,提高结构的耗能减震能力。
2.3.1框架结构
框架结构抗震设计除满足强度要求外,应设计成变形能力较好的延性框架,结构的延性主要由梁提供,延性框架的设计主要包括“强柱弱梁”、“强剪弱弯” 及“强节点、强锚固”的设计原则。“强柱弱梁”的设计原则是控制塑性铰首先出现在梁上,框架梁成为框架抗震的第一道防线,不致塑性铰出现在柱上引起柱失效而引起垮塌;“强剪弱弯”的设计原则是控制控制梁柱的破坏形态为延性较好的弯曲破坏而非剪切的脆断;框架结构梁柱节点受力复杂,结实的节点才能保证在梁柱出现塑性铰之前不致于先破坏。在构造措施上对于填充墙应与梁柱可靠拉接,超长、超高填充墙设置构造柱及圈梁等措施,保证梁柱的配筋率等。
2.3.2具抗震墙的钢筋砼结构(剪力墙结构、框架-抗震墙结构等)
具抗震墙的钢筋砼结构的延性基本措施为“强墙肢、弱连梁”。通过控制墙肢的剪跨比,设置剪力墙底部加强部位、增加剪力墙斜截面承载力,设置边缘构件等方式使墙肢的破坏形态为延性较好的弯曲破坏;延性连梁的设计主要有以下措施:降低连梁刚度使连梁屈服先于墙肢;降低连梁弯矩设计值,按照“强剪弱弯”的原则,使连梁剪力设计值大于连梁的抗弯极限承载力,从而使连梁弯曲破坏先于剪切破坏;设开缝小连梁,设置交叉配筋和菱形配筋连梁或钢板砼连梁使连梁成为延性耗能构件。
3.结语
建筑抗震的关键在于结构抗震体系的合理布局,提高建筑体系的延性、合理的多道防线,是提高建筑抗震能力、减轻地震破坏的必要手段。对于不同结构形式的建筑了解震害的特点及关键部位,就能指导我们在设计中抓住要害,重点设防。
参考文献
[1] 建筑抗震设计规范 GB 50011-2010
[摘 要] 针对新疆少数民族大学生土建类专业的砌体结构课程学习过程中存在的一些问题,围绕提高教学质量,探索适合新疆少数民族大学生特点的学习方法,提出一些可行性的建议,以便培养出高素质的土木工程少数民族专业人才。
[关键词] 少数民族;土木工程专业;砌体结构;教学方法
doi : 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2017. 05. 123
[中图分类号] G642.0;TU364 [文献标识码] A [文章编号] 1673 - 0194(2017)05- 0226- 02
0 引 言
砌体结构亦称砖混结构,在新疆地区应用量大、面广的传统最基本的结构形式之一。新疆高等院校土木工程专业的少数民族学生毕业后基本都在新疆疆内就业。他们走上工作岗位,往往最先接触的是砖、土坯等砌体结构房屋设计、施工、管理。笔者以提高少数民族砌体结构课程教学质量、培养学生工程理论与实践能力为主线, 在教学方法和教学内容上进行了一系列的探索、为培养少数民族土木工程人才培养提供借鉴和参考。
1 砌体结构课程的特点
在掌握砌体结构设计计算的基本理论和构造要求的基础上,才能顺利地从事砖、砌体等建筑房屋的设计、施工等工作。砌体结构课程涉及实验研究、砌体结构理论知识、砌体结构房屋抗震设计和砌体结构设计规范等多方面知识。
1.1 课程内容多,涉及的专业基础课程多
该课程综合了力学知识 、建筑结构荷载、建筑材料 、建筑结构抗震设计、结构可靠度等多门课程知识。不仅内容多, 而且涉及面广, 基本整合了土木工程的专业基础课。
1.2 计算公式的实际应用性强
这些公式逻辑推理到实际应用,不仅涉及力学理论知识和数学工具 ,而且需要学生对实际砌体结构工程有一定的认识。
1.3 砌体结构中的部分构件形式比较抽象,不容易理解
如网状配筋砖砌体构件的形式、配筋砌块砌体剪力墙构造要求、墙梁的形式与构造要求等内容都是较抽象的,对此,学生在脑海中没有形象,就很难掌握相关的设计与计算方法。
1.4 砌体结构的构造要求多,容易混淆
例如: 构造柱设置要求; 承重窗间墙的最小宽度、底部框架-抗震墙的最小配筋率等等。这些构造要求都是工程中不仅要满足的计算要求,而且要满足抗震构造要求,若平时学习中不重视,很容易被忽略。
2 课程学习中存在的问题
b于砌体结构课程特点和学生生源地的特殊性,少数民族学生在学习本课程的过程中存在一些问题。历年的该课程考试成绩和课程设计、毕业设计等教学效果来看,究其原因做以下分析。
2.1 存在语言上的差异
新疆高等院校少数民族班级的学生以维吾尔族、哈萨克族、柯尔克孜族、塔吉克族、乌孜别克族等多民族学生组成,汉语对于他们而言是第二种语言。而且,大学授课语言和所用课程教材均为汉语,使得少数民族学生对本课程的理解与运用能力上受到直接的影响。
2.2 学生对砌体种类与构件缺乏形象认识
一般砌体分为砖砌体、石砌体、配筋砌体和砌块砌体。其中学生比较能想象到的是砖砌体和砌块砌体,而配筋砌体和石砌体见得比较少,因此上课的过程中比较难想象。在砌体结构中还有圈梁、墙梁和构造柱等一些构件。学生对这些构件缺乏形象认识的情况下,这种授课方式使学生很难理解课堂内容。例如,在构造柱部分,无论如何讲解构造柱的概念、作用、布置数量和平面位置等知识,大部分学生就是无法掌握。在圈梁、墙梁等部分,无论如何给学生讲解墙梁、圈梁的基本概念、纵向受力钢筋位置、作用等知识,大部分学生就是很难理解与掌握。
2.3 缺乏工程实践学习与锻炼
砌体结构课程是实践性很强的应用型课程。实践教学是砌体结构课程非常重要的教学环节,是培养少数学生工程意识、实践能力和创新能力的关键环节,它的作用和功能是理论教学所不能替代的。如何构建适应当地教学、具有地方特色的实践教学体系,让学生更好的掌握砌体结构课程,已经成为砌体结构课程教学改革的重要课题。
3 关于课程教学的几点思考
3.1 结合当地建筑物的特色,加强学生对基本概念的理解
根据砌体结构课程特点,让学生更好的理解砌体结构教学内容,结合新疆当地建筑的特点,给学生拓展生土、土坯等砌体。土坯砌体房屋在新疆历史悠久,因地制宜、具有经济传统民居特色的建筑物。
通过对比传统土坯房屋与现在应用广泛的砌体结构在材料性能、承载能力、墙体稳定性能、构造要求等方面,加强学生对砌体结构基本概念和受力情况有更好的理解和掌握。
3.2 提高学生对专业词汇的理解与掌握
汉语对于少数民族学生而言是第二种语言,使得部分少数民族学生对本课程的理解与掌握受到直接的影响。因此在授课过程充分发挥作为少数民族老师的优点,对基本的概念、基本专业词汇用双语解释它们的含义和意义,帮助同学们在听课过程中,能更好地理解和掌握砌体结构知识。
3.3 加强课后练习,培养学生理论联系实际的能力
对于学生的课后作业,除了布置必要的、紧跟着教学计划的基础性的联系,还应该增加一些理论与实践紧密结合的联系题,考查学生对相关设计规范的掌握和应用情况,通过此类联系可逐步培养学生理论联系实际能力。另外,通过开展网上答疑为教师与学生之间随时随地的教与学的提供互动平台。还有就是要重视学生的作业完成情况,针对学生作业中反映出的问题,加强课后的辅导,以达到布置作业的目的。
3.4 加强学生实践活动
砌体结构在全新疆应用非常广泛的结构形式之一。大量的平房、低多层建筑以及地下工程、水利工程的构筑物都可采用砖混结构。我们通过土木工程专业的认识实习,组织学生去当地有代表性的砌体建筑物和施工现场参观。这样可以让学生在上砌体结构课程之前就有感性的认识。有条件允许的情况下,充分利用当地的特色建筑物和大学生寒暑假的时间,引导学生去参加实践活动,这样能让学生了解更多的实际工程情况。
4 结 语
在新疆少数民族土木工程专业砌体结构的课程教学中,砌体结构教学的特点与少数民族学生的特点相结合,充分发挥当地建筑物的特色,重视学生理解基本概念和基本原理,重视培养学生的理论联系实践能力培养,提高学生的专业知识,同时提高学生专业交流能力,培养成为今后的工作过程中快速适应工程需要的土木工程专业人才。
主要参考文献
[1]齐岳,赵文军,李方慧.砌体结构课程教学改革探讨[J].高等建筑教育,2014,23(1):58-60.
关键词:结构设计:问题分析
Abstract: along with the rapid economic development of our country, the construction is also in the rise. In building structural design of some problems are often neglected, but the problem is a direct impact on the engineering quality, and increase the economic cost. This paper mainly described the author according to years of work experience in the design of building structures to some common problems are analyzed.
Keywords: structure design: question analysis
中图分类号:TB482.2文献标识码:A 文章编号:
前言:在建筑设计中结构设计是一项繁重且责任重的工作,结构设计是建筑施工的前期规划,直接影响到建筑的质量和成本。因此,我们广大工程设计人员要深刻领会各种实质性内容,在设计的过程中应根据实际情况灵活运用,善于总结经验,对一些不是很明确的问题,要多进行调查研究。
1 基本概念模糊的问题
在结构设计中,首先应正确选择设计简图,再根据作用在结构上的荷载选择合适的计算方法进行力学分析,然后进行截面设计。在设计中必须认真对待每一个步骤,才能保证工程设计的质量。但有时会出现图省事随意简化设计的情况,计算假定与实际结构不符,对于力学分析复杂的构件,时常忽略一些必要的计算数据,如自振周期、层间位移比、稳定、变形、裂缝、挠度等,而造成工程质量隐患。如一栋 Y 字型的 16 层楼,一层转换,该楼平面为 Y型,属于凹凸不规则,转换层属于竖向抗侧力构件不连续,考虑地震力偶然偏心时层间位移比大于 1. 2,属于扭转不规则,按规范规定的平面及竖向不规则类型,属于严重不规则结构。在设计时应注意调整剪力墙,使层间位移比小于 1. 2,控制楼层侧向刚度不小于相邻上部楼层侧向刚度的 70% 及其上相邻 3 层侧向刚度平均值的80% 。在设计时应全面严格控制结果,使其符合抗震设计要求,不能只是看到梁柱没有超筋就认为设计通过了。
例如框架-剪力墙结构.本来框-剪结构中剪力墙占的比重很少,双向可能仅有几片墙,而恰在布置剪力墙处其侧面的楼板上设备或建筑需要开洞,从而造成水平力无法传给剪力墙,失去了剪力墙的作用,传不到墙上的地震力只能由框架承担,可能造成框架的破坏.而这种情况在模型计算时根本没有考虑,从而为设计埋下隐患.
2. 砖混结构房屋中构造柱兼作承重柱用
在砖混结构中,构造柱不但能够提高墙体的抗剪性能,而且构造柱与圈梁联结在一起,形成对砌体的约束,这对于提高房屋的整体性,限制墙体裂缝,保证竖向承载力,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。
(1)构造柱作为承重柱使用后,由于钢筋混凝土构造柱与砖砌体材料的弹性模量相差 8- 10 倍,就产生由于刚度差引起的受力集中,构造柱就成了受力柱,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部位。
(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被承压破坏便会出现裂缝。
3.必须及早介入建筑结构的概念设计
房屋设计无论是多层砖混或框架剪力墙结构,都不同于以往的静力设计,必须从抗震的角度,采用二阶段设计来实现三个水准的设防要求。为此,结构设计人员必须及早介入建筑结构的概念设计,否则将会导致建筑结构设计的不合理,给以后的结构设计带来难度。房屋结构的概念设计是指一些在计算中或在规范中难以作出具体规定的问题,必须由工程师运用“概念”进行分析,作出判断,以便采取相应的措施。例如结构破坏机理的概念、力学概念以及由震害试验现象等总结提供的各种宏观和具体的经验等。这些概念及经验贯穿在方案确定及结构布置过程中,也体现在计算简图或计算结果的处理中。房屋结构的概念设计在整个设计过程中起着举足轻重的作用,一幢建筑物的设计,如果没有事先经过全盘正确的概念设计,以后的计算模式再准确、计算再精确、配筋再合理,也不可能是一个经济、合理的优秀设计工程。因此在建筑物的方案设计阶段应正确把握建筑结构的概念设计,对不同形式的房屋建筑掌握各自概念设计中容易疏忽的要点。
(1)对一般多层砌体房屋结构,应按《建筑抗震设计规范》要求做到优先采用横墙承重或纵横墙共同承重的结构体系:纵横墙的布置宜均匀对称,沿平面内宜对齐,沿竖向应上下连续;楼梯间不宜设置在房屋的尽端和转角处;不宜采用无锚固的钢筋砼预制挑檐。
(2)对钢筋砼多、高层结构房屋,力求做到结构布置尽量采用规则结构。对复杂结构,可以设置防震缝,把它分割成各自规则的结构单元。结构布置以少设缝为宜,一旦设缝,则应使防震缝的设置与伸缩缝、沉降缝相统一;框架与抗震墙等抗侧力结构应双向布置,以便各自承担来自平行于该抗侧力结构平面方向的地震力;框剪体系的各抗侧力结构要形成空间共同工作状态,除了控制抗震墙之间楼、屋盖的长宽比及保证抗震墙本身的刚度外,还需采取措施,保证楼、屋盖的整体性及其与抗震墙的可靠连接。
例如房屋的高宽比.一般设计人员并不注意,因为高宽比不是规范中应遵守的指标,高宽比不仅用于控制结构的整体稳定,其实它是一个非常重要的经济性指标.以目前设计最为普遍的高层住宅剪力墙结构而言,7度时不大于6,8度时不大于5为宜.如果方案阶段结构人员不参与把控,待建筑方案通过后进入施工图设计时则将很难修改.目前最常设计的高层住宅大部分高度为80~100米,而建筑平面的宽度经常为12~14米左右,则建筑的高宽比达7~8或以上,如果平面布置没有任何外凸时,结构计算分析会发现,将建筑平面中所有的分隔墙全部设为剪力墙仍然需要300厚甚至部分要400厚,或者将常规设计200厚墙加厚至300时,层间位移角减小甚微,这正是因为高宽比太大,结构沿竖向已成为以薄壁构件,而结构的刚度与墙长为3次方的关系与墙厚仅为1次方,所以增加墙厚收效甚微.但此时建筑方案已定,平面已无法更改,因此会造成巨大的经济浪费,单方混凝土及钢筋用量相比正常高宽比的建筑会高出很多!
4.加强房屋地基结构设计
为防止或减少由于地基沉降或不均匀沉降引起的构件开裂或破坏,可以从建筑措施、结构措施、地基和基础措施方面加以控制。诸如:避免采用建筑平面形状复杂、阴角多的平面布置;避免立面体形变化过大;将体形复杂、荷载和高低差异大的建筑物分成若干个单元;加强上部结构和基础的刚度;同一建筑物尽量采用同一类型基础并埋置于同一土层中等一系列措施。地基的结构设计应分别就高层建筑与多层建筑考虑不同的设计。
(1)对高层建筑来说,由于需要一定的埋置深度,从经济的角度考虑,基础一般采用桩箱或桩筏结合的形式。此时应保证箱体的整体刚度,群桩布置的形心应与上部结构重心相吻合;当土层有较大起伏时,应使用同一建筑结构下的桩端位于同一土层中,并应考虑可能产生的液化影响。
(2)对多层建筑而言,从经济的角度考虑,一般不愿意采用长桩的方案。但对软土层覆盖层厚度较大的地区,一般都需要经过地基处理的方式来达到控制建筑物沉降的目的。常用的软土地基处理方式类型较多,但在选择地基处理方案前,必须认真研究上部结构和地基两方面的特点及环境情况,并根据工程设计要求,确定地基处理范围和处理后要求达到的技术指标,以及各种处理方面的适用性。同时综合考虑处理方案的成熟程度及施工单位的经验,进行多方案比较,最终选定安全实用、经济合理的处理方案。地基经处理后,还必须满足规范所规定的强度和变形要求。
结语:结构设计是个系统、全面的工作。作为结构设计人员,需要扎实的理
论知识功底,灵活创新的思维和严肃认真负责的工作态度。加强对建筑结构设计中常见问题的认识与研究,以不断提高自身的结构设计水平,使设计的作品比现阶段的其它建筑具有更高的水准、更合理和更经济的结构形式。
参考文献:
[1]吴丽萍.关于房屋建筑结构设计的探讨[J].管理观察, 2009
[2]李静,言景,杨虹.浅谈结构的优化设计[J].山西建筑, 2010