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多层住宅结构设计

时间:2023-07-19 17:30:36

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篇多层住宅结构设计,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。

多层住宅结构设计

第1篇

关键字:高烈度区,多层住宅,小墙肢

随着社会经济的发展,人民生活水平的提高,使人们对住宅的要求越来越高。人们对房屋的使用功能、房间组合、采光以及立面造型等提出了很高的要求,而一些传统的砖混结构根本满足不了人们对住宅的要求。目前,都是在高烈度区,进行小墙肢剪力墙多层住宅结构的设计。以下对小墙肢和连粱结构的设计作进一步地分析和探讨。

一、小墙肢剪力墙住宅的发展

本文以大理市为例,对小墙肢剪力墙住宅的发展进行分析。《建筑抗震设计规范》明确规定砌体结构房屋总高度和层数。而对于9度区,总层数不能超过4层,多层粘土砖房总高度不超过12m。而大理市原来以9度来作为抗震设防烈度,现在根据新的抗震规范,以8度来作为抗震设防烈度,其设计地震分组为第一组。随着20世纪90年代的进入,大理市的人口以及规模不断地扩大,使住宅建设迅猛地发展起来了;这样就导致城市住宅用地趋于紧张性,而传统的砖混结构住宅根本无法适应城市发展的需要。根据统计调查,砖混结构住宅在大理市的住宅建筑中占据了一定的比例(这是按照面积计算的)。而超过抗震规范对砖混结构房屋的相应规定是小墙肢剪力墙多层住宅的层数与建筑高宽比。用部分墙段改为现浇钢筋泥凝土承重墙来作为它的结构形式,剩下的部分用砖改以及用其它的轻质来填充墙。小墙肢剪力墙不会受多层砖房总层数以及高度的抗震规范的限制,从而使框架结构住宅中方形框架柱突出墙面对室内布置的影响得到了避免。因此,在大理市住宅建设中,小墙肢剪力墙结构受到了高度地重视,并能够广泛地应用到住宅建设中。

二、小墙肢剪力墙用钢筋混凝土对住宅结构的设计

一些平面小开 、小进深、层高较低等是小墙肢剪力墙结构多层住宅的最大特点,钢筋混凝土小墙肢用窗间墙和部分纵横墙进行布置,并使楼屋面刚性板能够相连,这是由连粱和现浇钢筋混凝土来进行的,使小墙肢梁承重体系得以形成。通过一些工程设计来说明,小墙肢和连粱的设计能够合理地解决,并使建筑抗震设计规范的要求得以满足。

1、对墙肢结构进行设计。布置小墙肢剪力墙,要根据抗震设计的要求,把窗间

墙、楼梯间以及房间四角等布置成一字形以及十字形墙段,使各个结构平面主轴方向均匀、对称的布置好;这样使各墙肢肢长不用相差太大,从而使结构扭转得以减少。要接近各墙肢刚度,必须在水平地震保证作用的情况下进行,这样使墙肢受力均匀,也使个别长墙肢由于内力太大而导致设计超筋在竖向,从而使竖向刚度从下到上逐渐地减小,这都是由于混凝土强度以及墙厚的变化而造成的。因此,各墙肢之间的连系粱以及承担填充墙与楼面板荷载的主次梁的跨度不要超过

5m,这是墙肛布置所要做到的。如果对墙肢设置中间进行调整要超过5m才可以这样做。对于墙肢厚度来说,要与当地气候条件以及填充墙材料规格相结合。填充墙在连粱和主次梁上。而各墙肢刚度以及墙肢总量对小墙肢剪力墙结构抗侧移刚度起决定作用。造成结构刚度小、位移偏大,这都是由于墙肢太短以及墙壁率太小而引起的,这就给承载力、稳定性以及正常使用造成一定地影响。如果刚度偏大,地震反应大,会造成浪费。而对于9度区5到7层的住宅,要确定好墙肢长度并按以下原则进行。第一,要有足够的抗侧力刚度井,使各个独立墙肢得以保证,并与异形柱区别开来。第二,在水平地震作用的情况下,要让墙肢得以保证,并使它具有足够的延性,从而使墙肢高宽比得以避免。框剪结构与小墙肢剪力墙结构水平位移特征相类似,虽然它底部最小,中间较大,但是其顶部次之。在一些实际工程设计中,都与抗震规范的框架相符合。

2、对连梁进行结构设计。由连系梁连接在同一轴线上的各墙肢,使联肢墙得以形成,并导致墙肢的约束条件得以增加,从而使墙肢和结构的抗震性能以及连粱刚度的变化能够进一步地提高。这样使结构的总体抗侧移刚度受到直接地影响。对连粱截面和配置钢筋选择要合理,使结构的抗震能力能够进一步地提高。对于

连粱设计来说,要遵循以下原则:(1)对连梁剪切破坏要避免,即使破坏也要从弯曲进行破坏,使强剪弱弯要求的设计得以满足。(2)根据“强柱弱粱”延性的设计原则,从而使小墙肢剪力墙结构设计为“强墙肢弱连梁”的延性结构。这样能够使连粱有较好的延性以及适宜的刚度得以保证。对小墙肢剪力墙进行综合的考虑,从墙肢布置原则以及连梁跨度角度出发,而连粱截面的高度为300~500,这是结合实际进行取数的。按照住宅的工程为例,其底层层高3600,在这相同的条件下,使各墙肢间连粱截面高度得以改变。随着连梁刚度的增大而增大,从而使连梁和墙肢内力也随之增大起来。如果构件的配筋量增加了,会造成一定地浪费。因此,窗下墙的连粱不适合在多层住宅中使用,这样使刚度很大的剪切块产生,就不利于抗震的设计。在工程实际设计中,住宅建筑在9度区5~7层中,要选择即合理又经济的连梁截面的高度。如果刚度较小的连梁截面,就称作为弱连粱。

3、对连梁在地震中设计的建议。一般来说,连梁在小震作用下,使结构弹性强度和位移角能够符合规范要求,并得以满足。因此,在小震作用下,假如连梁的强度没有得到更好地保证,那么,对于大震下的连梁来说,其性能能够满足它的目标。目前,根据软件的弹塑性变形验算方法来计算,只体现构件抗弯的塑性铰部分,并没有使大震下构件的抗剪强度以及弹塑性工作要求得到反映,就单单地以大震下的层间位移角来满足要求,并使大震下的工作性能误认为具有保证性。这样通过截面验算的方法来使连梁在中震和大震下的抗剪工作性能得以保证。

4、墙肢与连梁截面设计以及构造的建议。对于其建议从原则上来说,要遵循抗震规范的要求,要与墙肢短的特点相结合,并调整墙肢端暗柱配筋以及改进水平抗剪配筋,从而使安全经济能够达成又是施工的最终目的所在。经过对结构抗震等级的确定,使地震作用效廊得以调整,也使墙肢腹板水平分布钢筋能够计算出来。但在设计中,用设端暗柱,并根据设计配筋率使腹板竖向分布能够均匀的设置好,并降低施工难度以及节约钢筋;这样使混凝土墙肢的延性能够进一步地提高。当施工遇到困难时,就要调整交汇点的配筋。对交汇点的配筋调整后,要使墙肢1和墙肢2的受力钢筋配置要求得以满足。

三、结论

随着社会主义经济的发展,住宅建筑结构设计要求也随之高起来了。小墙肢剪力墙结构结合墙肢短以及交汇点多等特点更适合建造多层住宅,并在高烈度区更值得应用和推广,也便于住宅结构的设计及施工。

参考文献:

[1]、赵建华.高烈度区小墙肢剪力墙多层住宅结构设计[J].建筑结构,2002,04,(04).

第2篇

关键词:异形柱;结构设计;计算;水平位移;

中图分类号: TU318 文献标识码: A 文章编号:

在早期,受传统及经济因素影响,在我国大部分地区城镇住宅结构基本采用砖混结构为主,经济实用,但抗震性能差。在高烈度地区的应用受到很多限制。选择合适的结构形式成为突出问题。本文以城镇住宅为例探讨异形柱结构建造多层住宅的适用性。

一、砖混结构目前存在的问题

(1)基本概况

该城市抗震设防烈度为7度,设计地震分组为第一组,三类场地土,住宅以砖混结构为主,一般为六层带地下室,地下室层高2.2m ,其它层层高为2.8~3.0m ,室内外高差为1.0m。墙体为MU10砖,M10混合砂浆砌筑。现浇楼板、构造柱、圈梁混凝土强度等级C25。

(2)目前设计存在的问题

由于砖混结构抗震性能差,所以其建筑布局受到一定的限制。在文献[1]中对八度地区的抗震横墙间距、承重窗间墙最小宽度、承重外墙尽端至门窗洞边的最小距离等都有严格要求,这些规定反映到设计过程中,会给建筑专业和结构专业带来矛盾。因为随着人民生活水平的提高,人们对住宅的要求也越来越高。所以房地产商希望建筑平面灵活,室内空间大,采光好,立面丰富。这样在建筑设计中就会出现平面凹凸、外墙大洞口、纵墙不贯通等现象。设计六层住宅的建筑高度也接近高度极限。构造柱的设置按照在文献[1]第7.3.1条和7.3.2条中第五条的规定布置。单从构造要求上,构造柱的设置就很密。圈梁层层设置,高度为180mm。

采用PKPM验算砖混结构抗震承载力时,除顶层墙体抗震验算能通过外,其它层均有不满足的,且所占比例较大。

可见,采用砖混结构抗震是不满足抗震要求的,目前该地区的做法是墙中配筋。由于某些墙肢的配筋面积较大,每层砖均配筋仍不能满足抗震要求,且每层墙体配筋给施工带来不便。

二、解决措施

从以上分析可以看出,7度抗震地区建造六层砖混结构住宅抗震性能差,不经济。在建筑材料强度不能提高的前提下,降低住宅层数可以满足抗震计算,但在目前土地资源紧张的情况下是不可取也是不现实的,所以只有选择其它结构形式。新的结构形式应具有良好的抗震性能,能形成较大的内部空间,利于房间的灵活布置且造价和目前的砖混结构具有可比性。

对多层住宅,可以采用框架结构、剪力墙结构、异形柱结构、短肢剪力墙结构等常用的混凝土结构体系。但是柱子的布置会影响到房间的使用。因为住宅的房间分隔一般都不规整,柱网难以布置成规则框架。如果按规则框架设柱,则在房间中部需布置柱,影响房间的使用功能。另外,不论柱子如何布置,都会存在柱截面尺寸大于墙截面尺寸的情况,造成柱子外凸,影响家具布置和美观,不受开发商和住户的喜欢。采用剪力墙结构会使结构刚度太大,地震力增强,反而不经济。虽然可以减少剪力墙设计成大开间形式,但会增加楼板布置的难度和楼板的厚度。采用短肢剪力墙结构虽然能较好地解决框架和剪力墙结构的缺点,但在建造多层住宅时刚度仍较大,不经济。另外规范中没有相应的多层短肢剪力墙的计算和构造规定。近几年在十多层小高层住宅中应用比较广泛。采用异形柱结构的优点是柱截面厚度与填充墙的厚度相同,柱子不会突出墙体,其刚度介于框架结构和短肢剪力墙结构之间,适合建造多层住宅。

三、工程案例

目前虽没有“异形柱框架结构”的国家规范和规程,只有广东省(DBJPT15-15 -95)《钢筋混凝土异形柱设计规程》及文献[5]地方规程。但早在20年前,在非抗震区和低烈度区,异形柱钢筋混凝土框架结构设计和建造已经开始流行,经过多年的使用,深受广大住户和房地产开发商的欢迎。所以笔者在建筑平面布置上采用异形柱框架进行了结构设计。

(1) 结构布置

结构布置遵循框架结构布置的一般原则。柱网布置尽量简单规则,刚度分布均称。框架双向设置,使结构在纵横两个方向均有较强的抗侧移能力。

在房屋的角部布置L形角柱。沿外墙设置T形边柱,在房屋中间根据内隔墙的具置设置L形中柱。由于层高为3.0m ,最大梁高为550mm ,柱的净高为2450mm ,如果为避免形成短柱,异形柱的肢长最大为610mm。故异形柱的肢长取600mm。异形柱的肢厚取200mm。梁宽取同肢厚200mm。梁高按跨度取适当的值。结构布置见图1,混凝土强度等级为C30。

图1结构布置图

(2)结构计算

该框架等级为二级。基本风压为0.45kNPm2。结构计算采用中国建筑科学研究院开发的PKPM系列结构分析程序,用PMCAD进行模型输入,用TAT进行结构分析计算。底层柱轴压比计算结果:T形柱轴压比最大值为0.62。参照文献[5]中异形柱轴压比限值,当柱的纵向钢筋直径d=25mm,箍筋间距s=100mm,那么s/d=4,箍筋直径d =10mm 时,L形柱为0.6,T形柱为0.65, +字形柱为0.8。T形柱轴压比满足要求。水平位移计算结果见表1。可见水平位移满足规范要求。

表1水平位移

(3) 经济指标比较

使用面积。该地区位于北方,建筑上考虑保温要求,砖混结构外墙为370mm厚,内墙为240mm厚。墙体面积占建筑面积的18.42% ,异形柱框架结构墙厚为200mm ,外墙可外贴保温材料,墙体面积占建筑面积的12.50%,墙体面积节约6%。

混凝土指标。在砖混结构中,构造柱和圈梁混凝土为0.075m3/m2。异形柱结构中柱和梁混凝土为0.12m3/m2。

用钢量。在砖混结构中,由于每层墙体中配筋,其用钢量达到20kg/m2左右。异形柱结构由于柱距小,其柱和梁的配筋大部分为构造配筋,其用钢量为25kg/m2左右。

从以上几项指标中可以看出,异形柱框架结构造价适中,和砖混结构具有可比性,能为广大中低收入者所接受,且能很好地解决砖混结构带来的一系列问题,是一种值得采用的结构形式。所以说异形柱框架结构住宅有良好的经济效益。

当然,异形柱框架结构由于柱截面的不规则,使得柱受力不太合理,对柱的轴压比要求较高。由于柱肢较薄,梁柱结点处钢筋较密,施工时不容易保证质量,需要在实践中继续研究和完善。

参考文献

[1]GB50011-2001,建筑抗震设计规范[S].

[2]GJ3-2002,高层建筑混凝土结构技术规程[S].

[3]GB50003-2001,砌体结构设计规范[S].

[4]GB50010-2002,混凝土结构设计规范[S].

第3篇

关键词:多层住宅;住宅施工;建筑施工管理

在我国,住宅建筑按其层数分为:低层、多层、和高层三类。我国在《民用建筑设计通则》(GB50352—2005)中明确规定:1~3层为低层住宅;4~6层为多层住宅;7~9层为中高层住宅;10层以上为高层住宅。在这里我们着重笔墨论述一下多层住宅的建筑施工管理问题。

1. 多层住宅建筑的特点归纳

正如引言部分所说,多层住宅一般指4~6层高的住宅,借助公共楼梯解决垂直交通,是一种极具代表性的城市集合住宅。多层住宅在我国目前新建或正在建造的城镇住宅中占90%以上。多层的优点在于:第一、它比低层住宅在占地上要节省,同时又比高层住宅建设工期短,一般开工一年内即可竣工;第二、公摊面积少,无需像高层住宅需要增加公共走道、电梯、高压水泵等方面的投资,物业费也较低,整体的性能价格比高;第三、结构设计成熟、通常采用砖混结构,建材可就地生产,可大量工业化、标准化生产。因此,多层住宅造价较低,价格适中,易于被普通消费者接受。

2. 多层住宅建筑结构体系分析

多层住宅建筑的结构体系主要包括以下三大类:第一、混凝土空心砌块多层建筑体系,但其主要问题在于雨水容易从砂浆缝隙渗入,如果双面抹灰,又大大增加抹灰量;并且在光洁的砌块上抹灰难度很大,易空鼓、开裂;第二、框架轻板结构体系,结构多为钢筋混凝土框架结构,内外墙均为非承重墙。可用陶粒空心砌块、加气混凝土砌块或其它非粘土砌块以及陶粒混凝土轻质两面光条板、3E板等做内外墙;第三、钢筋混凝土剪力墙结构体系,内外墙全部采用现浇钢筋混凝土墙,目前已开发出多种配套的外墙保温体系。这类结构体系,亦可以把外墙做成预制墙板在现场预制生产后就地安装。

3. 多层住宅建筑施工管理的特殊性总结

3.1局部质量问题等同于全部质量问题

因为多层住宅工程涉及到众多住户的个人利益,业主及住户都很重视,对工程质量要求比较严格。在施工中,即使工程质量控制得很好,若在一处出现小小失误,对住户来说,就是全部的问题。这就要求后期管理要过细、过硬。

3.2各工种相互制约问题

一个环节考虑不周就会产生连锁反应影响另一个环节,或更多的环节,产生难以控制的负面效应。如工序先后问题处理不当,就会影响成品保护,甚至给整个工程质量带来隐患。

3.3 施工面过于分散

因为多层住宅楼墙体比较多,房间多,施工洞堵住以后,同一楼层不相通,往往造成对某处施工管理不到位,出现问

题。

4. 如何做好多层住宅建筑的管理

4.1 做好施工预案的重要性

要针对整个工程的特点编制有针对性的施工方案。其中应包括:关键部位的施工方法,工序的安排,不同工种的插入时间,对易出现的质量问题提出预控措施,制定出成品保护措施等。工程管理中,要抓住关键问题,使管理处于“受控”状况,才可能达到工期缩短,质量提高,经济效益增长的效果。

4.2 严格控制多层住宅工程的变更

工程变更和设计变更的造价占整个工程造价的比例有近10%,有时甚至更多.在施工过程中,各方面可能会提出各种各样超出原设计图纸的要求,或者由于设计考虑不周造成与实际情况不符合等,就会出现工程变更和设计变更,而这些变更必须会带来工程造价的增加.也就可能出现工程造价难于控制好的局面.目前,导致绝大多数多层住宅工程造价突破控制的主要原因就在于此。

4.3 做好多层住宅施工工程监理工作

工程监理一个很重要的任务就是投资控制.即工程造价控制.其次,执行工程监理的监理工程师都是工程技术专家.他们的经验、阅历比较丰富.在设计及施工监理过程中能提出许多积极的降低工程造价的建议、尤其在施工阶段关系到是否要设计变更和工程变更的决定时,他们往往能根据自身的技术优势做出合理正确的选择,这一点许多建设方代表因其经验、阅历及技术受各方面的条件制约而无法做到。再者,在施工过程中。甲、乙两方因各自的立场、观点不同,有时会出现一些影响施工正常进行的情况,监理单位作为公正的第三方,在施工过程中协调双方关系,确保工程施工正常进行,这样能为完成工程造价控制提供有利条件。

5. 多层住宅建筑施工的管理控制方法研究

5.1多层住宅建筑施工的质量管理方法

要根据多层住宅建筑工程的质量目标,制定相应的质量验收标准,而且要使企业质量验收标准高于国家验收标准。严把材料质量关。采购的材料要符合国家规范标准(含环保标准)和设计要求,严格执行材料验收制度。确保主体结构质量。主体结构质量关系到整体工程质量和安全,关系到每个职工生命安全,因此,必须确保主体结构质量。重视装饰质量。在施工装饰阶段,一定要克服质量通病,搞好细部处理,在装饰水准上要高人一筹,要有创新和特色。抓好地下室、一层、顶层、屋面、卫生间以及楼梯走道等关键部位施工。同时,要积极推广应用新技术新材料。随着科技进步,新材料、新技术不断涌现,施工企业要及时掌握这些信息、积极应用到工程中来。

5.2 多层住宅建筑施工的成本管理方法

多层住宅建筑的成本控制就是在项目成本的形成过程中,对生产经营所消耗的人力资源、物质资源和费用开支进行指导、监督、调节和限制,把各项生产费用控制在计划成本范围之内,保证成本目标的实现。项目经理是项目成本控制第一责任人,应及时掌握和分析盈亏状况,并迅速采取有效措施。

5.3 多层住宅建筑施工的安全管理方法

要订立安全责任书,发生安全事故,各级责任人和班组都要承担一定经济责任。确保安全设施投资到位。安全设施投入不能省,特别是企业改制以后,安全设施投入更不能省,一旦发生安全事故,造成的损失要比你安全投入的费用大得多,而且,造成的影响很大。

最后,在现有多层住宅建筑施工管理水平的基础上,应针对影响工程质量品质的一些关键问题,从技术、人事制度上建立更有效的、更加科学的管理体制,明确每一个施工人员的目标责任,从而达到进一步提高管理水平的目的。

参考文献

[1]布赖恩?爱德华兹.可持续性建筑[M].中国建筑工业出版社,2003.

[2]李惠强.基于成本分析的多层建筑施工方案评价[J].华中科技大学学报,2006.

[3]苑振芳,刘斌.我国多层建筑的发展状况与展望[J].建筑结构,2007.

[4]Citherlet S,etal.Window and Advanced Glazing Systems Life Cycle Assessment,Energy and Building,2000.

第4篇

目前使用最多的住宅方式是多层住宅,在城市与城镇中都如雨后春笋般遍地而生,最主要的是多层住宅比较适合中等收入群体的生活水平。因此,多层住宅的装饰设计应该始终坚持以人文本的原则,让住户参与、为住户的舒适而着想进行设计。

关键词:多层住宅;装饰设计;室内

Abstract: Currently use most residential way is multilayer residence, in the city and town of springing up throughout the land and health, the most is multilayer residence is suitable for moderate income group standard of living. Therefore, the adornment design of the multilayer residence should always adhere to the principle of people text, let household participation, for residents of the comfortable and shoes to carry on the design.

Keywords: multilayer residence; Adornment design; indoor

中图分类号: TU238+.2文献标识码:A 文章编号:

随着现代经济社会的不断发展,资源成为很多国家面临的一大难题。尽管我国幅员辽阔,但同时我国也是个人口众多的国家,在住房方面一直是我国政府面临的需要解决的燃眉之急。多层建筑住宅的出现,随着人们对住宅的要求逐步提高,对安全的要求也越来越高,因此在建设施工之前,就必须将住宅的灵魂――设计做好,从而让住户入住住宅之后满足其舒适度和安全。

一、现代多层住宅室内建筑功能分析

(一)供水系统的可靠安全性

多功能建筑在供水系统方面的要求特别高,尤其是在安全可靠性问题上要求更加高,因此,在现代多层住宅室内建筑功能设计的时候应该充分的考虑供水系统的安全可靠性。首先要保证供水系统有可靠足够的水源,能够保证水源的供给,其次是在设计方案确立的时候要选择可行的合理的供水系统方案,满足现代多层住宅用户在用水方面的需求。

(二)钢筋多层住宅和一般多层住宅

对于钢筋多层住宅和一般多层住宅在整个设计过程中是最容易疏忽的几个多层住宅的不同形式。对于钢筋多层住宅,应该采用较为规则的结构,采取必要的措施,将防震、抗震进行双向布置,以确保多层住宅在设计开始就具有稳定性。而对于一般多层住宅,就必须要坚持严格按照抗震的要求规范,在行动中真正的落实抗震设计。

(三)多层住宅室内建筑的组合

独门独户是现金我国新建多层住宅市场的基本形式。一户家庭一套住宅的使用空间,是由各个不用性质的各个部分有机的结合组成一套住宅,是由不同性质的部分组成的空间。现在多层住宅最常见的户型是“两室一厅”,多层住宅为小户家庭提供较好地使用条件,在住宅设计中为了满足不同的住户需求,通常都会充分的考虑到户内组合的局限,从而在设计中加入灵活可变性,考虑多种因素所造成的原因,以主要矛盾为主,充分的将多层住宅室内装饰设计满足住户的需求和提高住户的舒适度。

二、多层住宅室内功能的室内设计要点

(一)住宅设计功能的基本设计原则

多层住宅在满足人们需求等的物质和精神生活上的基本功能没有改变的,因此,在多层住宅功能的设计上应该遵循室内功能面积的合理分配和合理安排的原则,在保证上述两个原则的基础上加以创新,扩展新的功能空间,从而将室内的使用功能达到细化,使整个住宅空间拥有创新的设计和提高舒适感。

(二)建筑设计与室内功能装饰设计的关系

随着人们对住宅的要求逐步提高,室内装饰设计不再是单单的美化功能,而更多的是在对室内空间的形态、功能的改善和改造,因此,在设计的时候要把握好建筑设计与室内功能装饰设计的关系。从表现内容、功能、形态三方面在原有的建筑基础上对室内设计的创作进行细化,进一步的完善、深化室内装饰设计,使原有的形态在原有的基础上更加完善。

三、多层住宅室内功能装饰设计的实例分析

(一)多层建筑住宅室内设计的不足

多层住宅相比其他的公共建筑在功能和规范要求上比较低,要求也比较简单,因此,少部分设计人员在多层住宅建筑的设计中往往比较疏忽,不太重视,在专业技术上也就没有进行相关或彻底的研究,从而抑制了技术的发展和创新。在设计的时候,某些设计人员缺少时代赋予的责任感,认为多层住宅是没有挑战性的建筑设计,没有认识到自己在多层住宅设计工作中所扮演的角色和自己作为设计人员在工作中的重要性,从而导致与技术人员不能很好地配合,也忽视了多成住宅的抗震性能,导致很多多层住宅的抗震性能较差或是连最基本的抗震性能都不具备,从而造成抗震性强的表象出现。

(二)室内装饰设计将住宅改建变成休闲茶楼

随着人们生活水平的不断提高,对聚会、约会、交易、谈判等的场所的要求也在不断地提高。而作为多层建筑住宅来说,如何通过改造从而满足广大消费者的需求已成为首要关键点。尤其是当拥有精致装修、优雅空间、独立包间的茶楼成为现在社会,尤其是在一二线城市中已成为后现代都市人们的首要选择。茶楼的档次、装修的精致、环境的优雅等多方面的相关结合。而作为现代讲究品位、休闲的重要标志,品茶、休闲已成为当代都市人以及消费者的首选。因此在茶楼的设计中应该加入休闲,而不再是局限的一小部分,而是在原住宅的基础上加入适当的装饰设计,突出茶楼的特性和雅兴,满足人们休闲的需求。

(三)室内装饰设计将住宅改建变成办公室

从室内装饰设计的角度来分析,办公室的空间大小环境很明显直接的影响着人们在工作中的情绪以及工作的效率高低。作为为人们提供办公需求的场所,办公室的空间设计在设计的时候,应该根据企业单位本身的特点,所拥有的机构、人员、办公环境、周围的噪音、空间色彩、空间亮度等方面多重考虑设计是否适合成为一个适合办公的环境和创造一个安全舒服的办公环境来说是关键的。人们一天二十四小时的时间,将有三分之一的时间是在办公室里的,也就是说在八小时的上班时间里,办公室环境的好坏、空间的亮度、周围的噪音等多方面,直接的影响了上班的情绪和效率,将多住宅空间通过实地考察分析,根据原有的住宅特点,将住宅的功能改成适合办公的功能环境,在原有住宅的建筑基础上再创新创造,把住宅设计成一个适合工作,又有温馨感觉和舒适感觉的办公环境,从而突出公共工作区和各机构各自的私密工作区的整体性和特殊性,从而使人员在上班的时候拥有舒适感。

在多层住宅室内装饰设计时,要坚持严格按照准则规范的要求,因地制宜,把握好尺度,坚持经济、安全、环保、美观和使用的设计原则进行装饰设计,有效的不断提高多层住宅操作性能,确保多层住宅室内功能装饰设计质量和水平不断的发展。

参考文献:

[1] 温国锋. 浅谈节水型多层住宅的设计[J]. 黑龙江科技信息. 2011,(32).

[2] 乌买尔•乌守尔. 现代多层住宅多功能建筑给水排水分析[J]. 中国西部科技. 2010,(3).

[3] 房侠. 多层住宅的设计的有关思考[J]. 商品与质量. 2010,(24).

[4] 乔小平,张志强. 多层住宅结构设计的研究[J]. 商品与质量. 2010,(42).

第5篇

关键词:砌体结构设计注意问题防裂措施

传统的砌体结构房屋因其经济实用性的特点在现阶段住宅设计中仍然被广泛采用,成为我国多层住宅采用的主要结构体系形式之一。随着时代的发展,住宅户型与传统户型发生了较大变化,呈现多样化趋势,相应给住宅设计带来了一些不容忽视的问题,砌体结构以脆性材料作为竖向承重构件,结构刚度大,延性和变形能力差,抗震性能低,因此规范中对墙体限制较多。如果设计中不引起重视有可能给工程带来较大的安全隐患,下面谈谈砌体结构设计中应注意的问题。

1. 多层砌体结构,在抗震设防地区,楼板面有高差时,其高差不应超过一个梁高(当错层楼盖高差不大于1/4层高且不大于700mm),超过时,应将错层当两个楼层计入房屋的总层数中。 当错层楼盖高差不大于1/4层高且不大于700mm,错层交界的墙体,除两侧楼盖处圈梁照常设置外,还应沿墙长每隔不大于2m增设一根墙中构造柱。

2. 在抗震设防区,多层砌体房屋墙上不应设转角窗。(对于剪力墙结构,B级高度的高层建筑不应在角部剪力墙上开设转角窗。抗震设计时,8度及8度以上设防区的高层建筑不宜在角部剪力墙上开设转角窗。

3. 底框(底部框架-抗震墙房屋)设计中要特别注意:a.上部的砌体抗震墙与底部的框架梁或抗震墙应对齐或基本对齐;b. 底框房屋的框架和抗震墙的抗震等级,6、7度可分别按三、二级采用。

4. 构造柱设计不符合《建筑抗震设计规范》的要求,较大洞口(内纵墙、横墙>=2m,外纵墙>=2.4m)两侧应设构造柱,特别要注意:(《建筑抗震设计规范》GB500011―2001第7.3.2.5条)房屋高度和层数接近限值时,纵、横墙内构造柱尚应符合下列要求:a.横墙内的构造柱间距不宜大于层高的二倍;下部1/3楼层的构造柱间距适当减小。B.当外纵墙开间大于3.9m时,应另设加强措施。内纵墙的构造柱间距不宜大于4.2m。

5. 砌体房屋伸缩缝的间距超过《砌体结构设计规范》(GB50003―2001)的规定要求,且未采取有效措施。《砌体结构设计规范》第6.3.1-6.3.9条有许多防止或减轻墙体开裂的措施。

6. 多层砌体住宅应设置不少于三道承重纵墙,每道纵墙还应沿各自轴线对齐、贯通。同一轴线上的窗间墙宜等宽,且房屋的局部尺寸宜满足《建筑抗震设计规范》(GB 50011―2001)第7.1.6条的要求。

7. 砌体结构挑梁埋入砌体的长度不满足规范要求。《砌体结构设计规范》GB50003―2001,既挑梁埋入砌体长度L1与挑出长度L之比宜大于1.2,当挑梁上无砌体时,L1/L之比宜大于2。且挑梁外露部分与墙内部分标高不同时应注意梁在折角处的宽度及钢筋的锚固。

8. 圈梁兼过梁时,过梁部分的钢筋应按计算用量另行增配。(《砌体结构设计规范》GB50003― 2001第7.1.5.4条。)

9. 砌体结构的大梁,应根据《砌体结构设计规范》GB50003―2001第6.2.5条设计。既:当梁跨度大于或等于下列数值时,其支承处宜加设壁柱,或采用其他加强措施。对240mm厚的砖墙为6m,对180mm厚的砖墙为4.8m;对砌块、料石墙为4.8m。

在温差较大的地区为防止或减轻由于混凝土屋盖和墙体间的温差变形和墙体干缩变形引起的顶层墙体的开裂,可根据具体情况采取或选择下列措施:

1. 在屋盖的适当部位设置分割缝,间距不宜大于20m。

2. 屋面应设置有效的保温层或隔热层。屋面保温层或屋面刚性面层及砂浆找平层设置分隔缝,其间距不大于6m,并与女儿墙隔开,缝宽不小于30mm。

3. 当现浇混凝土挑檐或坡屋顶的长度大于12m,宜沿纵向设置分隔缝或沿坡顶脊部设置分隔缝,缝宽不小于20mm,缝内应用防水弹性材料嵌填。

4. 当房屋进深较大时,在沿女儿墙内侧的现浇板处设置局部分割缝,缝宽不小于20mm,缝内应用防水弹性材料嵌填。

5. 顶层屋面板下设置现浇混凝土圈梁,并沿内外墙拉通,房屋两端圈梁下的墙体内适当配置水平钢筋。

6. 顶层挑梁与圈梁拉通。当不能拉通时,在挑梁末端下墙体内设置3道焊接钢筋网片或2Φ6钢筋,其从挑梁末端伸入两边墙体不小于1000mm

7. 在顶层门窗洞口过梁上的水平灰缝内设置2-3道焊接钢筋网片或2Φ6钢筋,并应伸入过梁两端墙内不小于600mm。

第6篇

博世中国研发总部大楼结构分析

新型黏滞阻尼墙动力性能试验研究

开孔波折板连接件破坏机理及承载力试验研究

超高层建筑地下工程逆作法方案优选

建筑结构选型中应注意的问题

建造于地铁站上的超高层塔楼结构设计

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某高位转换超限高层建筑抗震设计

某叠角超限高层结构分析与设计

消能减震结构设计方法研究

海口置地广场主楼结构设计

复杂超限高位大跨连体结构设计

某体育馆隔震结构设计与应用

巨型框架与框筒复合结构体系设计

推覆分析的原理和实施

混凝土受弯构件短期刚度计算的规范比较

中华城A栋超限高层结构设计

东海水晶博物馆结构设计

建筑结构抗震技术国际论坛成功召开

某三塔连体高层建筑结构设计

组合式核心筒结构体系研究与设计

某细腰形住院楼结构设计分析

悬挂式钢内筒烟囱结构设计

平面K形管板节点抗弯刚度研究

空腹钢柱单层工业厂房结构设计研究

某超高层双塔结构分析与设计

框架填充墙抗震性能的研究现状与发展

关于不同阻尼比反应谱的研究

普洱民族大剧院结构设计

太原博物馆连体结构分析与设计

既有钢筋混凝土梁抗震性能试验研究

地下超长结构环境温度效应数值模拟分析

装配式临时看台支承结构节点刚度研究

某综合服务办公楼结构设计

华敏帝豪大厦结构设计

施工期预应力混凝土梁受力性能实测

弦支穹顶结构上下部共同工作分析

箱形型钢混凝土梁复合受扭性能试验

某单跨框架结构抗震加固设计与分析

不规则高层剪力墙结构设计分析

某科研办公楼钢转换桁架设计研究

网壳结构十字形铸钢节点承载性能试验

超限高层抗震性能目标的确定实例

数值曲面建筑结构体系优化设计

第7篇

关键词:建筑结构设计;工程造价;探讨

中图分类号:TU7 文献标识码:A 文章编号:

建筑结构优化设计与成本造价控制紧密相连,互相影响,为此我们只有抓住平衡点,制定科学有效的设计管控策略,才能真正提升结构设计水平,降低工程成本造价,实现效益目标,真正建设出精品、经济、高效、优质的建筑项目工程。

1 工程造价和建筑结构设计的概念

1.1工程造价的直意就是工程的建造价格。这里所说的工程,泛指一切建设工程从前期策划、可行性研究、方案论证、设计招标、工程实施以及实施中的管理等各环节所花费的总费用。据有关资料分析,在投资决策阶段对投资决策阶段对整个项目造价的影响为75%~95%;设计阶段为35%~75%;施工阶段为5%~35%;竣工阶段为0~5%。

1.2建筑结构设计的概念建筑结构设计是建设项目进行全面规划和具体描述实施意图的过程,是工程建设的灵魂,是处理技术与经济关键性环节,是具体实现技术与经济对立统一的过程,是确定与控制工程造价的重点阶段。结构设计以充分实现建筑设计方案为目的,严格遵守设计规范,保证结构安全为己任,在实施过程中优化设计节约造价把设计师的构想变为可施工的蓝图。

2 建筑结构设计与工程造价的关系

2.1抗震等级对造价的影响在同一个地块中,地震烈度相同,在符合国家规范的情况下,修改结构方案可以采用不同的抗震等级,则会对工程的造价产生较大的影响。

2.1.1 轴压比:轴压比是指柱组合的轴压力设计值与柱的全截面面积和混凝土轴心抗压强度设计值乘积之比值。无论异形柱还是矩形柱每级别的抗震等级的轴压比限值都比其低一级抗震等级的轴压比小0.1。所以当地震烈度确定,结构类型确定时,在相同的建筑高度,相同的荷载情况下,柱的轴压力设计值相同,抗震等级低的结构其柱的全截面面积和混凝土轴心抗压强度设计值的乘积就可以小一些。若采用相同的混凝土等级则可减小柱截面,减少混凝土用量,也可降低混凝土标号,这样混凝土单价也会降低些。这样因轴压比在不同抗震等级的限制不同而造成三级抗震比四级抗震的竖向构件造价多12%左右。

2.1.2 在荷载较小时,构件截面要满足规范要求的最小配置使得构件配筋采用构造配筋,此时竖向受力钢筋的配筋值就要满足最小配筋率。在相同截面情况下,抗震等级高的构件配筋值要比其抗震等级次一级的构件高近15%。

2.1.3 箍筋:三级抗震箍筋最小直径8mm,四级抗震箍筋最小直径6mm。体积配箍率三级抗震比四级抗震高20%,且当柱的净高与其截面长边尺寸之比小于4时,二三级异形柱沿柱高全高加密箍筋,体积配箍率不宜小于1.0%(I级钢筋),或0.85%(Ⅱ级钢筋)。而四级抗震仅满足0.5%即可。由此算来三级抗震箍筋用量大概是四级抗震箍筋用量的1.5倍。

2.1.4 计算放大系数:由于抗震因素,规范中对于框架柱、梁的受力采用放大系数而确保结构安全。

受到相同弯距的情况下,柱顶端弯距三级抗震为四级抗震的1.1 倍,柱下端弯距三级抗震为四级抗震的1.15倍。由于计算时对于不同抗震等级人为的采用不同的放大系数,使框架柱由于柱端弯距的增大而纵向受力筋加大或截面加大,也使框架柱由于柱剪力的增大而箍筋直径加大或间距减小。这都将使得工程最终的造价提高。

2.2 不同结构类型与工程造价

2.2.1 从经济分析结果看,多层住宅采用砖混结构比采用混凝土结构定额直接费略低些,但随着人们生活水平的提高,建筑装饰造价越来越高,结构造价占整个房屋造价的比例在降低,所以从房屋总造价方面考虑,砖混住宅与混凝土结构住宅的结构差价将进一步减小。

2.2.2 从使用角度来看,虽然砖混结构住宅也能满足一定的平面及空间要求,但随着我国的经济发展,国家实行住房制度改革,人民生活水平进一步提高,用户对住宅的功能提出较高要求,因此,作为住宅开发商或业主在住宅建设的投资方向和结构选型中需要考虑经济、安全等综合性能指标。就此提出以下几点建议。

①当砖混结构的住宅与钢筋混凝土结构住宅结构部分造价相差不多时,相对于商品住宅的市场售价其差价可以不计。因此,在发达城市,应从可持续发展观点出发,在多层住宅中使用更坚固耐久的钢筋混凝土结构作为承重体系,延长建筑物寿命,节约土地,有利于节约资源和保护环境。

②在我国住房改革已经制度化,住宅已成为商品。因此作为城市居民生活的基本条件住宅也应根据市场的需要,通过市场调查,来决定住宅的结构类型,满足广大用户的多层次需求。据了解,大部分住户愿意增加相对少的钱购买到安全度更大,舒适度更高的住宅。

③现代住宅对平面、空间及结构布置提出了更高的要求,钢筋混凝土矩形柱结构抗震性能较好,但室内露柱角,不太美观,异形柱结构可满足大开间和住户拆改的要求,但因节点抗震性能不是很好,因此要求竖向构件含钢量相对较高,造价较矩形柱稍高。砖混结构造价最低,但其使用功能不够灵活,空间布置尺寸限制很大。

2.3 钢筋用量与工程造价

2.3.1 控制钢筋用量的重要性如何在保证结构安全的前提下,节约工程建设造价,一直是广大工程技术人员孜孜追求的目标。

传统的降低结构造价的途径往往是减小构件断面尺寸,这样结构重量降低,材料用量下降,进而降低了结构造价。近年来随着国家基本建设规模的不断扩大,特别是随着钢铁行业的进出口原料的价格暴涨,钢材成本占材料成本的比例很高,从减少钢筋用量上来降低结构造价效果要更明显一些。在满足结构安全和规范构造要求的前提下将含钢率控制在合理的范围内,不仅是结构设计人 员的职责,更是衡量设计单位的技术水平和市场竞争力的重要标志。

2.3.2合理降低含钢量方法探讨

1)采用结构合理的建筑设计方案①由于建筑设计方案对结构设计方案有重大影响,所以方案设计人员在满足建筑功能布局要求的前提下尽量考虑到结构规范的限值。不要等进入施工图阶段后,结构专业才对建筑方案提出较大的修改意见,至此设计合同已签署,甲方对建筑方案的认可及合同对设计周期的约定,将导致设计人员陷入要么对原建筑方案进行大的修改,则要延长设计周期,要么为满足规范对超限结构的多种要求采取各种加强措施,这样势必要提高含钢率,提高造价。②建筑平面、立面的规则性。建筑平面、立面的规则性包含对建筑的平面、立面外形尺寸等因素的综合要求,具体表现为建筑的长宽比、高宽比、平面凹凸尺寸、楼板开洞面积、错层尺寸、层高和结构竖向抗侧力构件布置等控制在合理范围内,如果这些指标有多项超限或某项超限过多,将会给结构设计和含钢率的控制带来很大的困境。而且简单对称的建筑物在震害发生时较不容易破坏。

2)采用合理的结构措施降低含钢率①结构设计人员应正确理解规范,采用合理的计算模型、设计荷载、参数和构造措施。优先选用抗震和抗风性能好而且经济合理的结构体系。实践证明,一个良好的结构体系设计既能达到良好的抗震性能又使结构中用钢量较低,从而使结构造价降低。②选取正确的设计参数。结构的抗震等级,周期折减系数和柱的单双偏压计算模式等设计参数对含钢率有较大的影响,应结合规范和实际工程进行选择。如第二章中讨论的工程项目在保证其结构安全性的情况下采用三级抗震和四级抗震钢筋用量差别很大。

参考文献:

[1] 史芳.房地产开发过程中工程造价的有效控制[J].住宅科技,2011,(03).

第8篇

关键词:土建设计方法

中图分类号: S611 文献标识码: A

土建施工组织设计是对施工活动实行科学管理的重要手段,它具有战略部署和战术安排的双重作用。土建工程项目施工组织设计是从土建施工全局出发,根据总体或各分项工程的特点和设计图纸,通过对施工方案的经济、技术比较确定最优的施工方案的指导性文件。而土木建设工程的结构设计是土建工程顺利进行的基础,只有做好了结构设计才能统筹帷握顺利施工,组织设计和结构设计是土木建设工程设计中不可缺少的两部分,也是最关键的部分。

一、关于土建工程施工的组织设计存在的问题

1.土建工程的施工组织设计陈旧。随着经济的发展,建筑水平和建筑管理水平都得到大幅提升,原有的组织设计已经不能适应新时期的建筑施工,不但不能提升工程质量,还有碍于劳动效率的提高, 对工程造价控制也不利。例如在工程造价上,同一土建工程,仍然按陈旧的组织设计方法进行编制,与先进的组织设计相比,其施工进度较慢,设备利用率低、资源的优化配置不够,导致工程造价控制不利,难以实现经济目标。而采用先进的施工技术和施工工艺能够有效提高劳动生产效率,缩短工期,提高施工材料和施工设备的利用率,降低工程造价。由此可见,土建工程的施工组织设计的先进性是十分重要的。

2.土建工程施工组织设计的编制人员水平不足。由于组织设计的编制关系到工程的质量、工程的进度、工程的有序进行、工程的造价等,这些都对多层住宅土建工程的整体效益起到决定作用。而组织设计编制人员受工作经验、编制水平、

编制理论等因素和自身素质影响,进行组织设计时只是抄袭别人的成果,而未对具体多层住宅土建工程的特点进行有针对性的规划和设计,对其是否符合实际施工情况并未考核思量,当遇到问题时没有应急预案,给土建工程施工带来安全隐患。

3.土建工程施工组织设计缺乏动态性,有些企业虽然进行了专业的组织设计编制,但没有进行严格的执行,而且由于现场施工以诸多因素影响,动态变化性较大,仅按照已经完成的固定的组织设计进行开工,导致动态性变化因素影响施工质量和施工工艺的顺利进行。

二、关于土建工程施工组织设计的措施

1.土建工程施工的组织设计需要不断创新,为了在新时期能够对土建工程进行总体规划,需要组织设计不断创新,采用先进的施工工艺和施工技术方法,对现有的设备、资源、人员、施工条件等进行优化重整,将施工环节进行科学创新,在提高劳动效率的基础上,降低工程造价,提高工程质量,达到经济目标,实现规划目的。

2.提高土建企业组织设计编制人员的工作素质,为了更为专业的进行土建工程施工的组织设计,需要对编制人员进行专业培训,聘请经验丰富的编制人员对本企业的组织设计人员进行专业的培训,加强工作责任心,以避免一个人的失误或专业水平不足引起的漏项、组织设计不科学等现象的发生。

3.对土建工程施工的组织设计实施动态设计,组织设计的动态性设计就是对影响施工的动态性因素如天气原因等进行动态性考虑设计,设置应急预案, 当遇到连雨天时,立即启动应急预案,将影响降到最低程度。另外,动态性设计还体现在利用信息化技术上,因为信息化技术具有动态性,数据存储和调用都会引起信息的变化,在组织设计上,利用信息化技术,能够针对多层住宅土建工程施工全过程进行实时动态处理,使施工处于信息化的动态控制状态,保证工程的质量和工程造价可控。

三、关于土建工程结构设计历程

1. 土建工程第一阶段建筑结构设计方法平面设计阶段,在此阶段的建筑结构设计中,人为把三维问题简化为二维问题, 对二维问题做近似的二维整体分析。再把计算结果应用于梁、柱、板、墙及斜撑等的截面设计。对三维空间作用的考虑只限于概念设计和构造措施。由于数值计算的技术限制和计算机才处于起步阶段,当时这也是最实际的也是最好的解决方案。这种方法的局限性在于缺乏对三维空间的整体分析,且二维计算也是不够精确的。另对梁、柱、板、墙及斜撑等等的截面设计是公式化构件设计。公式化构件设计是以经典力学理论为基础, 结合对实体构件的实验数据。以理论公式为主经验系数为辅,得出半理论半经验的构件计算公式,用此公式对构件进行截面设计。公式化构件设计的缺陷是同一类构件千变万化但公式则相对不变,这样结果就不可能精确。

2. 土建工程第二阶段建筑结构设计方法三维空间设计阶段,此阶段也就是目前正在使用的设计方法。随着数值计算的发展和计算机硬件的飞速发展,使把有限元方法引入建筑结构设计计算成为可能。在建筑结构设计中, 把整个建筑分解为梁单元包括梁、柱及斜杆和壳单元包括板和墙,通过连接把梁单元和壳单元组装成三维空间整体结构,借助于计算机对建筑结构进行整体的三维空间结构分析计算。在有限元分析后, 再把计算结果应用于梁、柱、板、墙及斜撑等的截面设计。

四、关于建筑结构设计中应注意的问题

1. 建筑结构设计的梁、板跨度的计算,通常教科书中的规定以及概念往往仅适用于一些常规的结构设计,但是在宽扁梁的设计当中却是行不通的。

2. 建筑结构设计的箱、筏基础底板挑板的阳角注意事项:第一,由于阳角的面积在整个基础底面积中占到的比例非常小,可以在实际过程当中直接将其砍成直角或斜角。第二,如果在实际情况中,底板钢筋双向双排,并且在悬挑的部分不变, 那么阳角便不需要加入辐射筋。

3. 建筑结构设计在主梁的地方有次梁处要加附加筋遇到这样的情况时,通常的做法是先加箍筋。在新建筑结构设计规范中规定,位于梁下部或梁截面高度范围内的集中荷载应全部由附加横向钢筋承担。总而言之,假如主梁在上次梁开裂后,从次梁的受压顶至主梁底的截面高度的混凝土加箍筋能承受次梁产生的剪力时,在主梁当中则可以不加入附加筋。因为梁上的集中力所产生的剪力是在整个梁范围内一样,因此能够做到抗剪满足, 集中力处自然满足。

4. 建筑结构设计的悬挑梁结构,悬挑梁最好做成等截面,尤其是在出挑的长度比较短的时候。悬挑梁与挑板不同,通常挑梁的自重在总荷载的比例中,占很小的一部分,如果将其作成变截面的话,则不能够有效的减轻自重。由于变截面的每一个箍筋都不一样,因此在施工过程中的难度非常大,可以将大挑梁外漏,进行适当的变截面,而且可以在感官的效果上有所提升。

我国经济的快速发展,促进了建筑企业的快速发展,建筑企业的施工水平较过去得到大幅度提升。随着建筑工程项目的不断增多,土木建设工程的设计就变得尤为重要。土建工程施工组织设计和结构是施工全过程的科学指导和部署,是降低工程造价、提高施工质量、合理安排施工进度和施工工序、优化资源和人员调配的首要内容。对于土建工程来说,只有科学合理的进行组织设计和结构设计, 才能保证土建工程的质量。

参考文献:

[1] 于彩虹.建筑工程设计管理小议[J].青年文学家,2009(9)。

[2] 石凤辉,秦超.建筑工程设计管理问题浅析[J].中国新技术新产品,2008(12)。

[3] 王芳.工程价值链及建筑企业结构研究[D].西安建筑科技大学,2008。

[4] 蒙歆文.土建施工企业技术创新的特点及发展初探[J].经营管理者.2009(17)。

[5] 陈世秀.关于加强施工现场安全教育的几点思考[J].广西城镇建设,2008。

第9篇

关键词 :住宅结构 设计 问题 对策

住宅工程质量的优劣直接关系到人们的生命安全。住宅质量的好坏主要由设计质量和施工质量两个方面来衡量。相对而言,住宅设计是一项繁重而又责任重大的工作,直接影响到建筑物的安全、适用、经济和合理性。

一、住宅结构设计存在的问题及其原因分析

1.1防火设计问题比较突出

一些设计人员对防火规范、规定不熟悉,对建筑物分类有错误,导致在设计中对防火标准执行有误,消防处理不当,存在许多安全隐患;一些重要场所的安全疏散出口、疏散门开启方向不正确,影响安全疏散;有些设计中的防火分区面积过大,防火间距过长,设计存在随意性;有些消防设施设计不合理、不配套,建筑物一旦失火,消防设施将不能有效发挥作用。

1.2 部分结构设计不合理, 安全隐患比较多

一些混凝土构件,特别是悬挑构件的最小配筋率达不到要求,有的相差一半,有的甚至一半都达不到;有些设计中荷载取值没有按规范要求来确定,存在漏算错算现象;有些结构设计与提供的计算书不一致,结构强度远远低于计算结果,设计存在严重安全隐患。

1.3 设计深度达不到规定要求

一些设计人员制作图纸“偷工减料”,设计粗糙,过于简单,施工图中应有的系统图、大样图、相关剖视图漏缺;一些重要的、应该用图纸反映的内容只标注“见图集”、“由设备厂家确定”等,施工图设计表述不全,细部大样不详,不能反映工程的全貌;一些重要的设计依据、设计参数、工程类别、安全等级、耐火等级、防火消防处理等在设计总说明中没有标明或交待不全。

这些问题的产生,有的是由于设计人员没有对一般住宅尤其是多层住宅设计引起高度重视,盲目参照或套用其他的设计的结果;有的则是由于设计过程中对设计规范和设计方法缺乏理解;还有的是由于设计者的力学概念模糊,不能建立正确的计算模式,对结构电算结果也缺乏判断正确与否的经验。

二、住宅结构设计的规范要求

为避免出现上述结构设计问题,在住宅结构设计时首先必须从结构计算和构造上满足规范的相关要求。

2.1 结构计算应注意的问题

(1) 免荷载计算的错误。诸如漏算或少算荷载、活荷载折减不当、建筑物用料与实际计算不符,基础底板上多算或少算土重。

(2) 底框砌体结构验算。底部剪力法仅适用于刚度比较均匀的多层结构,对具有薄弱层的底层框架混合结构,应考虑塑性变形集中的影响,通常对底层地震剪力乘以1. 2~1. 5的增大系数;底层框架混合结构的剪力分配不能简单地按框架抗震墙的方法。因为底层框架结构中只有底层框架抗震墙,应采用双保险的方法,抗震墙承担全部剪力,框架按刚度比例承担剪力。刚度计算时,框架不折减,抗震墙折减到弹性刚度的20% ~30%;应考虑底层框架柱中地震作用产生倾覆力矩所引起的附加轴力。

(3) 避免楼板计算中方法不正确。连续板计算不能简单地用单向板计算方法代替;双向板查表计算时,不能忽略材料泊松比的影响,否则由于跨中弯矩未进行调整,将使计算值偏小。

(4) 对电算结果的正确性作出有效评价。目前结构计算大多采用结构设计计算程序进行计算,如何对计算结果进行分析、评价,是一个非常重要的方面。因此必须根据工程设计的经验对计算结果进行分析、判断,根据其正确与否,决定能否作为施工图设计的依据。

2.2 构造设计应注意的问题

(1) 注意构件最大配筋率和最小配筋率的限值。尤其是在抗震设计中既要保证建筑结构在地震发生时具有一定的延性,又必须满足最小配筋的要求。

(2) 严格按照规范要求,保证钢筋在各个部位所需满足的锚固、延伸和搭接长度,材料选用也必须满足强度要求。

(3) 为了防止屋面温度应力引起的墙体开裂,必须采取有效的通风融热措施。

(4)按抗震构造要求设置的构造柱,应在整个建筑物高度内上下对准贯通,上至女儿墙压顶,下至浅于500mm基础圈梁,或伸入室外地面以下500mm的构造柱与圈梁、楼板和墙体的拉接必须符合规范要求。

三、住宅结构设计的概念设计与地基设计

3.1 必须及早介入建筑结构的概念设计

住宅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。住宅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。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,对不同形式的住宅建筑掌握各自概念设计中容易疏忽的要点。

(1) 对一般多层砌体住宅结构,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、高层结构住宅,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。

3.2 加强住宅地基结构设计

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。

四、结束语

总之,建设工程是一种特殊商品,工程投资大、建设周期长,其工程设计质量不仅关系到工程的投资效益、使用要求,而且直接关系到人民群众的生命财产安全。特别是设计单位在进行住宅结构设计时必须在满足国家设计规范要求的前提下,加强住宅结构的概念设计和地基设计,才能提高住宅结构设计水平,确保住宅设计质量不断提升,以使住宅的结构设计工作做到更安全、更合理。

参考文献:

第10篇

关键词: 住宅工程结构设计常见问题

住宅工程质量的优劣直接关系到人们的生命安全。住宅质量的好坏主要由设计质量和施工质量两个方面来衡量。相对而言,住宅设计是一项繁重而又责任重大的工作,直接影响到建筑物的安全、适用、经济和合理性,但在实际设计工作中,常常发生住宅结构设计的种种概念和方法上的差错,这些差错的产生,有的是由于设计人员没有对一般住宅尤其是多层住宅设计引起高度重视,盲目参照或套用其他的设计成果;有的则是由于设计人员对设计规范和设计方法缺乏理解;还有的是由于设计者的力学概念模糊,不能建立正确的计算模式,对结构电算结果也缺乏判断正确与否的经验。

为了避免或减少类似的情况发生,确保住宅设计质量能上一个台阶,建筑结构设计人员应注意以下常见问题:

一、结构设计人员应该及早介入建筑的概念设计

建筑的概念设计在整个结构设计过程了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、合理的优秀设计项目。

住宅设计无论是多层砖混或和框架剪力墙结构,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。为在建筑物的方案设计阶段正确把握建筑结构的概念设计,应对不同形式的住宅建筑,掌握各自概念设计中容易疏忽的要点:

1.对一般多层砌住宅结构,应按《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)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;不应采用无锚固的钢筋砼预制挑檐。

2.对钢筋砼多、高层结构住宅,力求做到:结构布置应尽量采用规则结构。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;且防震缝宽度应满足规范要求,否则地震发生时两侧结构构件会发生碰撞而破坏。

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构件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。

二、防止由于地基沉降或不均匀沉降引起的构件开裂或破坏

地基与基础设计问题一直是建筑结构设计人员比较重视的问题之一,该阶段设计工作的好坏会直接影响后期结构设计工作的顺利进行,同时,建筑物地基基础也是整个工程造价高低的决定性因素。在地基基础设计这一阶段,极有可能出现一些问题,如果不加以重视,将对建筑工程造成巨大的损失。设计人员在地基基础设计的过程中,一定要重视地方性规范标准。由于我国的幅员辽阔,不同地区的地质条件各不相同,仅凭国家标准的《地基基础设计规范》根本无法达到对全国不同地区的地基基础都进行详细的适用描述和规定,因此,各地方出台的地方性“地基基础设计规范”更适合本地区的地基基础设计工作,其对施工设计的相关规定更为准确和详细,在进行地基基础设计工作时,一定要深入的学习地方性设计规范,避免对后期的设计施工工作造成不良的影响。

预防或减少不均匀沉降的危害,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种基础形式并埋置于同一土层中等一系列措施。

应该引起重视的是: 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。而对多层建筑而言,从经济角度考虑,一般不采用长桩的方案,但对某些地区的软土覆盖层厚度较大,一般都需要采用地基处理来达到控制建筑物沉降量的目的。常用的软土地基处理方法较多,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建筑物周围环境情况,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,以及各种处理方法的适用性,同时综合考虑处理方案的成熟程度及以往工程经验,进行多方案比较,最终选定安全适用、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。

三、从结构计算和构造上满足规范要求

1.从结构计算角度看应注意的问题:

避免荷载计算的错误。诸如漏算或少算荷载、活荷载折减不当、建筑物用料与实际计算不符,基础底板上多算或少算覆土重。底框砌体结构验算时就应注意:底部剪力法仅适用于刚度比较均匀的多层结构,对具有薄弱层的底层框架混合结构,应考虑塑性变形集中的影响,通常对底层地震剪力乘以1.1~1.6 的增大系数;底层框架混合结构的剪力分配不能简单地按框架抗震墙的方法。因为底框架结构中只是底层有框架抗震墙,应采用双保险的方法,抗震墙承担全部剪力,框架按刚度比例承担剪力。刚度计算时,框架的有效侧向刚度不折减,抗震墙有效侧向刚度折减到弹性刚度的20%~30%;应考虑底层框架柱中地震作用产生倾覆力矩所引起的附加轴力。

同时还要避免楼板计算中不正确方法:连续板计算不能简单地用单向板计算方法代替;双向板查表计算时,不能忽略材料泊松比的影响,否则,由于跨中弯矩未进行调整,将使计算值偏小。以电算结果的正确性不能做出准确的评价,结构计算大多采用结构设计计算程序进行计算,如何对计算结果进行分析、评价,是一个非常重要的方面。必须根据工程设计的经验对计算结果进行分析、判断,根据其正确与否,决定能否作为施工图设计的依据。目前结构设计计算大多采用PKPM系列结构设计软件进行计算。设计参数的合理选取是非常重要的。例如计算结构的位移比时应强制采用刚性板假定,而计算结构的内力和配筋时则不能强制采用刚性板假定。对电算结果的合理性也必须进行分析、判断。例如:结构有效质量系数没达到规范规定的90%以上的要求,当增加足够的振型数后仍达不到要求说明结构产生了较多的局部振动,这时设计人员应查看结构空间振型简图,看是不是结构的主要受力构件产生了局部振动,而主要受力构件是不允许产生局部振动的,若是一般建议修改建筑方案。

2.从构造角度看应注意的问题:

注意构件最大配筋率和最小配筋率的限值。尤其是在抗震设计中既要保证建筑结构在地震发生时具有一定的延性,又必须满足最小配筋率的要求。一般工程中梁跨度大,梁截面尺寸相应增大,若框架柱截面尺寸偏小,会使框架柱刚度偏小,导致柱梁刚度比偏小,从而实现不了“强柱弱梁”的屈服机制。增大框架柱截面不但提高了柱的刚度同时也减小了柱的轴压比,防止地震发生时柱被压溃造成建筑物坍塌。砖砌填充墙若布置不合理会造成框架柱形成短柱,设计时应避免否则须对框架柱采取加强措施。严格按照规范要求,保证钢筋在各个部位应满足锚固、延伸和搭接长度要求,材料选用也必须满足强度要求。为了防止屋面温度应力引起墙体开裂,应采取有效的保温隔热措施。按抗震构造要求设置的构造柱,应在整个建筑物高度内上下对齐贯通,上至女儿墙压顶,下伸入基础圈梁,或伸入室外地面以下500 mm,构造柱与圈梁、楼板和墙体的拉接必须符合规范要求。综上所述,通过对结构设计中各类常见问题的分析,可以加强设计人员对结构设计中常见错误的辨别能力,提高对结构设计问题的防治能力,使住宅的结构设计做得更安全、更经济合理。

第11篇

关键词:多层建筑 结构 稳定性 影响因素

我国政府对住宅建设十分关心,特别是改革开放以来给予了高度重视,投入了大量的人力、物力和财力,近期住宅建设成为新的经济增长点和居民消费热点,因此,积极开展住房制度改革,推进住宅商品化,为广人居民提供良好的居住环境,是全社会关注的重要课题。

由于我国是一个人口大国,农村人口占全国人口比例十分大。因此农村居民住房也是一个急需解决的问题。而在住宅建筑中多层房屋结构最为适合农村及中小城市的使用。所以多层宅在我国农村新建或正在建造的住宅中占90%以上。

多层房屋结构的广泛使用的有一个重要的问题:就是多层房屋结构的稳定性。若这个问题得不到重视那么将会给我们带来不少的安全隐患。

一、多层建筑结构的概述

住宅建筑按其层数分为:低层(l~3层)、多层(4~6层)、中高层(7~9层)、高层(l0层以上)四类。

从80年代开始至今,是我国多层房屋建筑在设计使用及施工建筑等各方面得到迅速发展的阶段,各中等城市以及广大农村都普遍兴起建造以框架结构、砖混结构、砖木结构、加筋砌体等多层建筑。

多层住宅为4~6层高的住宅,借助公共楼梯解决垂直交通,其优点在于:①它比低层住宅占地少,比高层住宅建设工期短,一般开工一年内即可竣工;②公摊面积少,无需像高层住宅需要增加公共走道、电梯、高压水泵等方面的投资,物业费也较低,整体的性能价格比高;③结构设计成熟,建材可就地大量工业化、标准化地生产。因此,多层住宅造价较低,售价适中,易于被普通消费者接受。

由于宁波市所辖地区有很多城乡结合地区,因此都存在很大部分的农村自留地。因宁波是石灰岩地质环境、地下溶洞较多的情况,高层建筑对自留地拥有者来说又投资太大,所以宁波的自留地建筑物主要是以3~6层的多层为主。多层建筑在宁波的广泛使用,不但能够改善广大群众的居住水平,而且通过房屋的出租提高群众的收入。所以多层房屋在宁波推广的比较普及。

二、设计对多层建筑结构稳定性的影响

1.多层建筑的基础

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;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,没有进行垫层宽度和厚度计算,既不安全,又不经济。

2.多层建筑的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坑剪能力,而且构造柱与圈梁联结在一起,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,这种做法使得构造柱提前受力,柱底基础的抗冲切、抗弯曲及局部承压强度必然不能满足要求,降低了构造柱的拉结和约束作用,一旦遭遇地震,构造柱位置因应力集中首先破坏。

3.多层建筑在框架结构设计中,只注意横向框架而忽视纵向框架

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,纵向框架与横向框架同等重要。一些结构设计者对于非抗震设计,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。

4.多层建筑的悬挑梁的梁高选用过小

设计者往往只注意了对梁的强度和倾覆进行验算,而忽略了对梁挠度的验算。梁高选用过小,引起梁截面的受压区应力过高,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。

5.多层建筑的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,没有引起设计者的重视,为图受力分析方便,设计者把实际应为连续梁的边梁按简支梁进行设计,致使边梁在支座处上部负筋配置量过少,加载后梁支座上部受拉区出现竖向裂缝,引起梁上的拦板出现竖向裂缝。

6.多层建筑的楼板设计常见题

板是建筑工程中的主要承重构件,是它将楼面、屋面的荷载传递到墙或梁,楼板的设计问题必将影响梁、墙、柱等构件安全。整个设计考虑不周,容易出现质量隐患。楼板设计中常见如下几个问题。

1)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。

2)计算板承受线荷载的弯矩时,常常将该部分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,在板的设计中没考虑板上砌墙的影响,在板支承点上部出现了负弯矩,致使板顶出现裂缝。

3)双向板有效高度取值偏大。双向板计算时应考虑两个方向的弯矩,取各自的有效高度,一般长向的有效高度比短向的有效高度小。有的设计者为图省事或对板受力认识不足,取两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,才能从根本上消除设计质量的隐患。

三、抗震设计对稳定性的影响

1.抗震措施

当前,在抗震设计中,从概念设计、抗震验算及构造措施等三方面入手,在将抗震与消震(结构延性)结合的基础上,建立设计地震力与结构延性要求相互影响的双重设计指标和方法,直至进一步通过一些结构措施(隔震措施,消能减震措施)来减震,即减小结构上的地震作用使得建筑在地震中有良好而经济的抗震性能是当代抗震设计规范发展的方向。而且,强柱弱梁、强剪弱弯和强节点弱构件在提高结构延性方面的作用己得到普遍的认可。

2.多层建筑的抗震设计理念

我国《建筑抗震规范》(GB50011-2001)对建筑的抗震设防提出“三水准、两阶段”的要求。“三水准”即“小震不坏,中震可修,大震不倒”。对建筑抗震的三个水准设防要求,是通过“两阶段”设计来实现的。第一阶段:第一步采用与第一水准烈度相应的地震动参数,先计算出结构在弹性状态下的地震作用效应,与风、重力荷载效应组合,并引入承载力抗震调整系数,进行构件截面设计,从而满足第一水准的强度要求;第二步是采用同一地震动参数计算出结构的层间位移角,使其不超过抗震规范所规定的限值;同时采用相应的抗震构造措施,保证结构具有足够的延性、变形能力和塑性耗能,从而自动满足第二水准的变形要求。第二阶段:采用与第三水准相对应的地震动参数,计算出结构(特别是柔弱楼层和抗震薄弱环节)的弹塑性层间位移角,使之小于抗震规范的限值,并采用必要的抗震构造措施,从而满足第三水准的防倒塌要求。

参考文献:

1.建筑施工手册编写组,建筑施工手册,3版。北京:中国建筑工业出版社

第12篇

关键词:异型柱设计方法 框架计算

Abstract: The layout of the column frame than the ordinary rectangular flexible, able to meet the needs of the building functions, with much room for development. This paper describes the advantages of the framework shaped columns, and some problems in the design of the analysis and discussion to better application of the framework shaped columns.

Key Words: shaped pillar, design method, framework calculation

中图分类号:TB482.2 文献标识码:A 文章编号:

1概述

近年来,随着我国住宅产业的迅速发展以及人们对住宅建筑使用要求的不断提高,普通的矩形框架柱会给室内装饰和家具布置带来极大的不便。普通框架结构露梁露柱的缺点已经不能满足人们对住宅平面和空间的要求,如何合理地利用建筑物的有效面积,这对住宅结构设计提出了一项新的要求。异型柱框架结构体系在一定程度上满足了上述要求,它博采了框架及剪力墙结构体系的优点,它将是今后住宅结构体系的发展方向之一。

2异型框架柱的优点

2.1柱的平面布置灵活多变,异型柱结构的围护墙都是非承重的轻质隔墙,原责上可以随意穿洞。甚至拆除重砌。受建筑功能的限制较少,可满足业主对大开间建筑的需要。

2.2异形框架比举行框架质量小很多,所以其抗震作用也比较好。等面积的异型柱的抗弯刚度大于矩形柱,而且异型结构梁的净跨度比较小,梁的线刚度变大,整体性变强,这就使抗震性能也随着抗侧刚度的提高也变的优秀。

2.3异形框架柱的配筋也可以适当的降低,因为实验表明箍筋的抗剪强度并没有完全的起作用,板箍筋的最大应力在核心区只为箍筋屈服强度的35%。异型柱的结构可以根据需要选择不同性能的材料来填充,建筑物的自重就得到降低,各方面的造价费用就减少。如果业主需要还可以适当的削减墙的厚度而增大建筑物的使用面积,达到最大的使用效益和经济效益。

4.异型柱框架的使用能在建筑结构设计中,有效地解决房屋超高、超层问题。比如结构规范中规定,处于7度区的砌体结构不能达到35m的高度,可当我们使用了异型柱结构以后,在7度抗震设防区房屋最大高度是可以达到这个高度的。

5.隔声、隔热效果优于砌体结构,改善了建筑物的物理特性。

3异型柱框架的结构设计

3.1结构的布置

异型框架结构的布置方面,设置异型柱的隔墙交叉点来达到要求。不仅要考虑结构的合理布置,还要尽可能的使柱子分布均匀,使其具有良好的可以改造的性能。对跨度也要合理的调整,在主卧室和客厅不要设置梁。如果在这些地方真的不能避免的要设置梁,可以在板内设置暗梁。在有阳台的卧室或者客厅时,可以向阳台两侧外伸异型柱的翼柱。如果结构单元墙哦楼梯间不在一个轴线位置,在对局部应力解决的时候,要设置T、L、Z型柱。在一个单元,尽量设置矩形柱,如果可以设置。如果在建筑上要有柱子错位的要求,为了避免在柱变换较多的楼层可能形成薄弱层,并且对下层柱产生较大的偏心弯矩,而对变截面处形成大的应力集中,尽量不采用下收上扩的形式,而在上层收。为了加强刚度可以把电梯和四周连接成筒,对平面刚度的对称也要注意。刚度分布如果不均匀,在结构计算的时候要考虑因扭转耦联造成的影响。

3.2设计方法

现在异型柱结构设计方面国家还没有统一的规范,只有天津和广东两个省对其有一定的施工标准可以供设计人员进行参考。在设计过程中不能简单的把异型柱当作矩形柱的计算方法来计算,因为矩形柱和异型柱的截面形式差异性很大。现阶段国内异型柱截面计算和设计软件有天津大学的钢筋硷异型柱结构配筋计算程序 CRSC、,广东省建院的 SS、SSW 程序和建研院的 TAT、SATWE 程序。在设计的时候考虑到上述仅仅是地方的标准,则还需考虑一下部分:对柱的净高与柱截面长边尺寸之比小于4的异形柱,应沿柱高全高加密箍筋,以减小地震作用下柱剪切脆性破坏的危险性和改善柱的变形性能;位于l形柱角处的纵向受力钢筋为双向共用;因荷载方向角的任意性,在异形柱内折角处也应设置相同直径的受力筋;按肢长与肢宽之比定义异形柱或短肢墙很大程度是为了学术上的便利。但用TAT程序进行结构整体计算时,按异形柱模式可能导致结构刚度下降,应适当增加抗地震力;施工过程中对异形柱及其节点区应加以重视,采用骨料粒径较小的混凝土进行浇筑,以确保施工质量;在一般的矩形柱的多层框架结构中侧移多不起控制作用,而对于异形柱框架结构,由于侧向刚度较小,有时侧移会超过规范允许值;为安全起见,对抗震等级三级及二三级以上的结构,应对节点进行计算,以保证节点区的可靠性。

3.3框架的计算

异型框架比较特殊,在截面对称轴收到作用力时,其挠曲应力在弹性分析时比较小,这时候就相当于承受水平力的偏压构件,还可以按混凝土设计规范和平面假定分析计算。如果框架柱水平作用力较小的时候,仍可以按偏压柱分析计算,此时误差很小。异型柱可以通过面积和刚度相等的原则换算成矩形柱进行整体的分析和计算。水平力作用不是在主轴方向,水平作用力如果很大,那么挠曲应力就不能忽略,就需要对其进行有限元分析,来计算出配筋、内力的位置和大小。对内力和配筋计算时,选择的软件要能计算异型柱。如果软件没有计算异型柱的部分,则可以把其按照等刚度和面积换算为矩形柱来对其分析,计算出双向内力的时候再设计异型柱截面,但是用这种方法截面的可靠性不高而且工作量也非常大。所以,为了取得准确率高,计算量也不是很大,在对其分析计算的时尽量选择带有异型柱计算功能的软件。

3.4异型柱框架的构造措施

在对异型柱的构造的时候,要满足各方面的规范。根据异型柱的特点,构造措施有:

从结构体系方面,对设计理念要严格把我,努力做到刚度均匀,结构平面规整,构件传递作用力明确直接,结构也尽量不要有错层;柱的轴压比应满足规范中的要求,并应当适当修改;其截面尺寸的肢厚要小于180mm,而肢长要大于其四倍;而且对混凝土强度等级也有要求,其不低于C2;对异型柱的配筋时,箍筋宜沿全高加密,箍筋间距不大予100mm,直径不小于8 mm,纵向受力钢筋宜采用Ⅱ级钢筋,直径不小于16mml,箍筋宜沿全高加密;基础埋深比较大,底层做为停车库或者商店或者基础梁设置的比较浅的时候,可以把底层柱设计成矩形结构,可避免异型柱过短的问题,还能抵抗由于水平力作用下导致的应力集中现象;在对梁截面选择过程中,首先要对异型柱轴压比进行确定,在对其截面的选择也要考虑综合的考虑多方面因素,异型柱的最主要的功能就是满足建筑功能的需要,异型柱翼一般设计的和墙后相等。不易过大,这样才能避免出现室内柱突出问题。

结束语

随着人们生活水平的提高,对住宅的要求也越来越高,普通的住宅结构已经满足不了人们的需求。异型框架柱做为新型的结构得到了广泛的使用。结构设计人员充分的掌握异型柱的各方面特点,正确的把握住设计要点,保证工程结构的安全可靠、经济合理,不断的完善和发展异型柱框架结构的相关设计。

参考文献:

[1]李鑫 异型柱康佳结构设计探讨[J] 科技致富向导 2010(19)

[2]9―16―98大开间住宅钢筋混凝土异型柱框架结构技术规程

[3]赵岩松异型柱框架在多层住宅设计中的应用[J]中国高新技术企业 2009(10)