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【摘 要】经济的高速发展必然会对其他的相关行业和领域产生积极的推动作用,建筑行业正是在我国城市化不断推动的形势下,逐渐发展和完善。本文主要对房屋建筑结构设计的原则和方法相关问题进行了简要分析。
【关键词】房屋建筑;结构设计;原则
引言
随着我国国民经济的快速发展,也促进了各种行业的发展,建筑行业在市场经济下也迅速发展起来。房屋建筑结构设计是一项复杂的工程,特别是在人们对于房屋建筑要求越来越高的今天,房屋建筑的设计更是衡量房屋质量的一大因素,它不仅会给房屋的安全性和耐久性带来影响,而且也会直接影响到它的经济性和使用性。
一、房屋建筑结构设计的标准和原则
1、建筑结构设计的标准
建筑结构设计一般在建筑设计之后它既“受制”于建筑设计但又“反制”建筑设计。结构设计不能破坏建筑设计应满足、实现各种建筑要求,建筑设计不能超出结构设计的能力范围,不能超出安全、经济、合理的结构设计原则。其实严格说来,真正决定了建筑设计能否实现的是结构设计,从这个意义上讲结构设计显得更为重要。适用、安全、经济、美观、便于施工这五点正是衡量一个建筑结构设计是否成功的标准。成功实现这五条标准既是结构设计的最佳体现更是结构设计人员最终努力的目标。一个完美的建筑结构设计就是在努力追求实现这五个方面的标准最佳结合的过程中产生的。
2、建筑结构设计的原则——“顾全大局,抓大放小”、“做好多道防线”、“刚柔相济”、“打通关节”这四条正是结构设计的通行原则。其中“顾全大局抓大放小”、“做好多道防线”、“刚柔相济”是设计概念中的战略问题,要想最终让这些战略思想得以实现靠的是“打通关节”这点来做保证。
(1)顾全大局抓大放小。“强柱弱梁”、“强剪弱弯”等是建筑结构设计中非常重要的概念。虽然整个结构体系是由各种构件协同组成一体的,但各个构件在结构中担任的角色不尽相同。
(2)多道防线。例如多肢墙与单片墙、框架剪力墙与纯框架相比前者比后者的抵抗能力要强。安全的结构体系是采取多道防线来设计的当发生灾难时如果把生存的希望全都寄托在某单一构件上是非常危险的。
(3)刚柔相济。结构刚度太大则变形能力差,强大的破坏力瞬间袭来时需要承受的力量很大,容易造成局部严重受损。而太柔的结构虽然可以很好的消减外力但容易造成变形过大而无法使用。因此合理的建筑结构体系应该是刚柔相济的。
(4)打通关节。在结构体系中,所谓关节,是指变化相聚之处,或变化出现的地方。在结构体系中关节无处不在,因为结构的体系是变化的统一。理想的结构体系应该是浑然一体的没有任何关节这样的结构体系可以使任何外力都能迅速传递和消减。打通关节保持平衡的目的其实就是使其永远处于原始的静态。当力量不能畅通时构件与构件之间的静态平衡被破坏结构就会发生变化。
二、房屋结构设计的基本方法
1、结构平面图的设计
结构设计人员在设计和制作结构平面时,应该首先对房屋建筑周围的施工环境以及地质条件进行分析和考察,有针对性的进行平面结构的设计,这样才能有效保证平面设计的合理性。当房屋建筑所处的地区相应的抗震设防烈度在七度以及以上时,相应的房屋建筑结构设计人员应充分利用相应的计算软件进行建模。当相应的抗震设防烈度小于七度时,设计人员则应在充分遵循相应的抗震规范的基础之上,不用进行相应的抗震验算,这时候结构设计人员可以在不进行计算机建模的基础之上,直接进行设计,这样房屋建筑设计的效率也提高了。同时,相关的结构设计人员应认真分析房屋建筑结构的整体受压情况以及局部受力情况,这样才能够有效保证房屋结构平面图的整体设计效果和设计质量。
2、楼梯结构设计
在进行房屋建筑楼梯结构的设计过程中,结构设计人员应该遵循下面几点:
(1)在空间较小,楼梯结构较为拥挤的个别位置,可以采用折板楼梯。相应的折板楼梯内部的钢筋在内折角处应进行断开,在应力较为集中的部位要重点进行加固;
(2)相应的楼梯高度应符合相应的房屋建筑设计规范,同时应使每层楼梯处于相同的标高位置;
(3)在楼梯设计过程中,应使建筑楼梯具有较为适应的挠度;
(4)在结构设计中应采取措施避免首段梯板基础发生沉降现象,在必要的情况下,可以增设相应的梯梁。这样能够有效增加梯板基础的应力作用;
(5)应对梁下的净空要求以及梯板的宽度进行科学的设置。
3、屋顶结构图的设计
当房屋的屋顶结构为坡屋面时候,主要有梁板式和折板式两种。当相应的房屋建筑的屋脊线和坡度较为简单、板跨度较小以及建筑屋面较为平整,同时规整的情况之下,可以采用折板式;否则则采用梁板式。梁板式和折板式两种坡面的设计方法均为受拉构件结构在设计过程中应对配筋处理方式等进行着重处理。同时,结构设计人员应具有良好的设计意识和空间概念,这样才能够对房屋建筑的设计有个整体的把握,此外结构设计人员还应积极与建筑施工人员进行积极对话,增强彼此的沟通交流,这样才能够使施工人员准确理解设计方案的具体涵义。例如,在进行梁板折角处钢筋设置时,应将相应的大样详图与剖面示意图进行有效结合。
4、基础结构设计
在整个房屋建筑设计过程中,基础结构的设计有着极其重要的地位。为此,在进行基础结构设计过程中,结构设计人员应事先做好相应的现场调研工作,选择科学合理的基础形式。具体来说可以概括为下面的几个方面:
(1)选择混凝土标号时候应充分满足房屋建筑相应的使用寿命以及结构耐力;
(2)应在进行建筑基础的配筋的设计过程中,对相应的配筋率进行合理控制;
(3)条形基础交接部位进行钢筋配筋设计时候,相应的结构设计人员应选择合理的建筑标准图集以及详图,这样使施工人员能够更好的理解设计者的意图,便于进行施工;
(4)不能对条基交叉部位的基地面积进行反复利用,应对建筑基础的宽度进行严格控制,当房屋的局部墙体受到较大的荷载作用时候,应对基础的宽度进行合理调整;
(5)在进行建筑基础部位构造柱设计时,应合理进行定位。
5、大样详图的绘制
在准确绘制建筑详图的前提之下,将建筑详图作为依据来进行绘制大样详图。还可以根据前期的详图进行完善。在进行建筑结构设计过程中,相关的结构设计人员应该注意,一方面要保证房屋建筑受力合理,施工方便,有效促进后续工作的有效开展。此外,在绘制外形尺寸和标高时候应使之与建筑图纸协调一致。
6、抗震结构设计
在进行多层砌体结构的设计过程中,可以采用横墙承重或者纵横墙共同承重的结构体系。在布置纵横墙时候应使之均匀对称,在平面内应保持一致,在竖向应上下连续。
对于框架结构,设计人员应从下面两个方面入手:
(1)应在框架柱以及抗震墙等构件进行钢筋双向受力布置,这样使之能够有效承担平面各方向所受的外力作用;
(2)在结构设计时候应将各抗侧力结构组成个共同的空间状态,一方面要对抗震墙之间楼、屋盖具有的长宽进行控制,有效确保墙体本身具有足够的刚度,另一方面还要采取必要措施使楼盖与屋盖之间应与抗震墙进行有效连接,充分保证体系的整体性。
结束语
对房屋建筑结构设计的原则进行设计,是设计原则的根本需要。在人们日益重视结构设计的今天,在不断利用结构理论知识的基础下,房屋建筑结构设计工作是一项复杂的系统工程,涉及到的因素多且广,从而必需找到提高房屋建筑结构设计质量的最有效的方法和途径,只有这样,才能真正的保证房屋建筑工程项目的整体质量。
参考文献:
[1]孙玲玲,门金环.浅谈房屋建筑结构设计要点[[J].科技促进发展(应用版),2011.
[2]宿宗英,赵丽艳.在建筑结构设计中如何提高建筑的安全性[j].科技资讯,2010.
[3]丁立瑛.浅析建筑结构设计原则及其存在的问题[J].中国西部科技,2009.
【关键词】房屋建筑;结构设计;原则
引言
随着我国国民经济的快速发展,也促进了各种行业的发展,建筑行业在市场经济下也迅速发展起来。房屋建筑结构设计是一项复杂的工程,特别是在人们对于房屋建筑要求越来越高的今天,房屋建筑的设计更是衡量房屋质量的一大因素,它不仅会给房屋的安全性和耐久性带来影响,而且也会直接影响到它的经济性和使用性。
一、房屋建筑结构设计的标准和原则
1、建筑结构设计的标准
建筑结构设计一般在建筑设计之后它既“受制”于建筑设计但又“反制”建筑设计。结构设计不能破坏建筑设计应满足、实现各种建筑要求,建筑设计不能超出结构设计的能力范围,不能超出安全、经济、合理的结构设计原则。其实严格说来,真正决定了建筑设计能否实现的是结构设计,从这个意义上讲结构设计显得更为重要。适用、安全、经济、美观、便于施工这五点正是衡量一个建筑结构设计是否成功的标准。成功实现这五条标准既是结构设计的最佳体现更是结构设计人员最终努力的目标。一个完美的建筑结构设计就是在努力追求实现这五个方面的标准最佳结合的过程中产生的。
2、建筑结构设计的原则——“顾全大局,抓大放小”、“做好多道防线”、“刚柔相济”、“打通关节”这四条正是结构设计的通行原则。其中“顾全大局抓大放小”、“做好多道防线”、“刚柔相济”是设计概念中的战略问题,要想最终让这些战略思想得以实现靠的是“打通关节”这点来做保证。
(1)顾全大局抓大放小。“强柱弱梁”、“强剪弱弯”等是建筑结构设计中非常重要的概念。虽然整个结构体系是由各种构件协同组成一体的,但各个构件在结构中担任的角色不尽相同。
(2)多道防线。例如多肢墙与单片墙、框架剪力墙与纯框架相比前者比后者的抵抗能力要强。安全的结构体系是采取多道防线来设计的当发生灾难时如果把生存的希望全都寄托在某单一构件上是非常危险的。
(3)刚柔相济。结构刚度太大则变形能力差,强大的破坏力瞬间袭来时需要承受的力量很大,容易造成局部严重受损。而太柔的结构虽然可以很好的消减外力但容易造成变形过大而无法使用。因此合理的建筑结构体系应该是刚柔相济的。
(4)打通关节。在结构体系中,所谓关节,是指变化相聚之处,或变化出现的地方。在结构体系中关节无处不在,因为结构的体系是变化的统一。理想的结构体系应该是浑然一体的没有任何关节这样的结构体系可以使任何外力都能迅速传递和消减。打通关节保持平衡的目的其实就是使其永远处于原始的静态。当力量不能畅通时构件与构件之间的静态平衡被破坏结构就会发生变化。
二、房屋结构设计的基本方法
1、结构平面图的设计
结构设计人员在设计和制作结构平面时,应该首先对房屋建筑周围的施工环境以及地质条件进行分析和考察,有针对性的进行平面结构的设计,这样才能有效保证平面设计的合理性。当房屋建筑所处的地区相应的抗震设防烈度在七度以及以上时,相应的房屋建筑结构设计人员应充分利用相应的计算软件进行建模。当相应的抗震设防烈度小于七度时,设计人员则应在充分遵循相应的抗震规范的基础之上,不用进行相应的抗震验算,这时候结构设计人员可以在不进行计算机建模的基础之上,直接进行设计,这样房屋建筑设计的效率也提高了。同时,相关的结构设计人员应认真分析房屋建筑结构的整体受压情况以及局部受力情况,这样才能够有效保证房屋结构平面图的整体设计效果和设计质量。
2、楼梯结构设计
在进行房屋建筑楼梯结构的设计过程中,结构设计人员应该遵循下面几点:
(1)在空间较小,楼梯结构较为拥挤的个别位置,可以采用折板楼梯。相应的折板楼梯内部的钢筋在内折角处应进行断开,在应力较为集中的部位要重点进行加固;
(2)相应的楼梯高度应符合相应的房屋建筑设计规范,同时应使每层楼梯处于相同的标高位置;
(3)在楼梯设计过程中,应使建筑楼梯具有较为适应的挠度;
(4)在结构设计中应采取措施避免首段梯板基础发生沉降现象,在必要的情况下,可以增设相应的梯梁。这样能够有效增加梯板基础的应力作用;
(5)应对梁下的净空要求以及梯板的宽度进行科学的设置。
3、屋顶结构图的设计
当房屋的屋顶结构为坡屋面时候,主要有梁板式和折板式两种。当相应的房屋建筑的屋脊线和坡度较为简单、板跨度较小以及建筑屋面较为平整,同时规整的情况之下,可以采用折板式;否则则采用梁板式。梁板式和折板式两种坡面的设计方法均为受拉构件结构在设计过程中应对配筋处理方式等进行着重处理。同时,结构设计人员应具有良好的设计意识和空间概念,这样才能够对房屋建筑的设计有个整体的把握,此外结构设计人员还应积极与建筑施工人员进行积极对话,增强彼此的沟通交流,这样才能够使施工人员准确理解设计方案的具体涵义。例如,在进行梁板折角处钢筋设置时,应将相应的大样详图与剖面示意图进行有效结合。
4、基础结构设计
在整个房屋建筑设计过程中,基础结构的设计有着极其重要的地位。为此,在进行基础结构设计过程中,结构设计人员应事先做好相应的现场调研工作,选择科学合理的基础形式。具体来说可以概括为下面的几个方面:
(1)选择混凝土标号时候应充分满足房屋建筑相应的使用寿命以及结构耐力;
(2)应在进行建筑基础的配筋的设计过程中,对相应的配筋率进行合理控制;
(3)条形基础交接部位进行钢筋配筋设计时候,相应的结构设计人员应选择合理的建筑标准图集以及详图,这样使施工人员能够更好的理解设计者的意图,便于进行施工;
(4)不能对条基交叉部位的基地面积进行反复利用,应对建筑基础的宽度进行严格控制,当房屋的局部墙体受到较大的荷载作用时候,应对基础的宽度进行合理调整;
(5)在进行建筑基础部位构造柱设计时,应合理进行定位。
5、大样详图的绘制
在准确绘制建筑详图的前提之下,将建筑详图作为依据来进行绘制大样详图。还可以根据前期的详图进行完善。在进行建筑结构设计过程中,相关的结构设计人员应该注意,一方面要保证房屋建筑受力合理,施工方便,有效促进后续工作的有效开展。此外,在绘制外形尺寸和标高时候应使之与建筑图纸协调一致。
6、抗震结构设计
在进行多层砌体结构的设计过程中,可以采用横墙承重或者纵横墙共同承重的结构体系。在布置纵横墙时候应使之均匀对称,在平面内应保持一致,在竖向应上下连续。
对于框架结构,设计人员应从下面两个方面入手:
(1)应在框架柱以及抗震墙等构件进行钢筋双向受力布置,这样使之能够有效承担平面各方向所受的外力作用;
(2)在结构设计时候应将各抗侧力结构组成个共同的空间状态,一方面要对抗震墙之间楼、屋盖具有的长宽进行控制,有效确保墙体本身具有足够的刚度,另一方面还要采取必要措施使楼盖与屋盖之间应与抗震墙进行有效连接,充分保证体系的整体性。
结束语
对房屋建筑结构设计的原则进行设计,是设计原则的根本需要。在人们日益重视结构设计的今天,在不断利用结构理论知识的基础下,房屋建筑结构设计工作是一项复杂的系统工程,涉及到的因素多且广,从而必需找到提高房屋建筑结构设计质量的最有效的方法和途径,只有这样,才能真正的保证房屋建筑工程项目的整体质量。
参考文献:
[1]孙玲玲,门金环.浅谈房屋建筑结构设计要点[[J].科技促进发展(应用版),2011.
[2]宿宗英,赵丽艳.在建筑结构设计中如何提高建筑的安全性[j].科技资讯,2010.
[3]丁立瑛.浅析建筑结构设计原则及其存在的问题[J].中国西部科技,2009.