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建筑结构设计案例精选(九篇)

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建筑结构设计案例

第1篇:建筑结构设计案例范文

1.1学生基础薄弱,学习兴趣不够对于高职学生而言,一般基础比较薄弱,特别是高等数学及工程力学是建筑结构课程学生的基础课程,有些学生这两门课的基础很差,又缺乏工程经验,学习建筑结构就有很大的难度,其后果是直接导致部分学生畏难情绪严重,甚至厌学。同时,学生的学习目的不够明确,学习过程中缺乏主动性,只做被动接受知识,缺乏思考,无法应用。

1.2教师教学方法单一,反思调整不及时教师主要是为完成教学任务,在目前各高职院校强化动手能力,采取2+1学习方式,即2年在校内学习理论知识,1年校外实习,这样学生的理论课学习课时数就有所减少,若还按原来传统的教学模式,采用满堂灌的方式,在有限的时间内将全部知识都传授给学生;甚至有些教师试图通过多媒体授课,将大量的知识信息放到课件中,不停给学生展示,学生根本来不及思考就硬性地接受,可想而知,这样得到的知识无法应用到实践中。

1.3重视理论学习,缺乏动手能力建筑结构课程理论性与实践性都很强,传统做法是将全部理论知识讲授给学生,而学生动手参与设计能力的培养较少,很多学生课程学得不错,但不会应用,真正进行结构设计,就无从下手,高分低能现象比较严重。

1.4教学内容更新较慢新时期的高职教学理念是培养高技能人才,因此在教学内容上也应适应技能培养方面的调整,但教材更新还达不到这个要求,很多课本上还没有体现设计理念。

2以设计为导向的建筑结构课程教学方法

2.1引入以设计案例为导向的教学模式根据高职高专以就业为导向的办学理念,改革课程教学体系,突出以实践教学为重点的相关内容,针对不同就业岗位群,将建筑结构各章节内容归纳整理成各具体的、切合实际的工程设计案例。即将课程内容项目化,将项目分解成各任务,针对不同任务对应于实际工程案例,各案例均来自工程设计任务。每当学生完成一个项目课程,就能针对该课程项目完成一项实际工程中的设计任务,将教材中单一算例用工程设计案例来代替,避免学生学习课程时的盲目性,即所学知其所用,真正调动了学生的学习热情,通过真正的工程设计案例,更好地引导学生学习建筑结构课程理论,促进学生主动思维,培养学生以设计为导向的建筑课程教学模式,更好地为学生走向工作岗位提供保障。

2.2以设计案例为向导的教学方法与教学手段改革传统教学方法是以教师课解为中心,学生被动接受知识。课堂上主要是教师唱主角,学生缺乏参与热情,有的学生上课无精打采,甚至上课玩手机,根本听不下去课。以设计为导向的教学方法就是要转变这种状况,授课以学生为中心,学生参与到课堂的教学中,每个学生都是承担设计案例的设计者,完成一堂课的教学需要由学生、主讲教师、设计室及实训中心多个方面配合完成。由于建筑结构课程是以设计为主的,其教学目的也是要让学生掌握工程结构设计理念,达到进行结构设计及能识读工程结构施工图。那么为了达到这上目标,有设计室参与到教学中是最好不过的了,因为可以通过设计室的实际工程项目作为授课的直接案例,这部分列入教师备课教案的一部分,每次课教针对相关内容进行案例布置,当然这需要教师通过事先将学生分组形式,将本次课程内容分组布置成设计任务,学生要完成设计任务需要掌握的理论知识,就是学生要主动探究的内容。教师可以借助于多媒体演示以及建筑结构模型实训室,让学生参与到理论知识学习中来,如设计任务解决需要的理论依据、设计原理、计算公式、公式的适用条件、以及设计规范等,学生都会感兴趣,此时教师讲授这部分知识,恰好与学生探究的知识达到一致,教与学的互动效果也达到了统一。同时充分利用实训室的教学条件,实现讲课、实训一体化。学生所学到的理论知识,通过实训室模型,达到了理论与实践的结合,学生的工程设计成果,交由设计室参与评定,这样能给学生营造出一种真实的工程设计氛围,极大地激发了学生的学习兴趣,学生被动学习变成了主动学习,学习效果也就体现出来了。

2.3以设计案例为导向的学生成绩评定以设计案例为导向的教学方法,需要从根本上改变以往的期末一次考试定成绩的方法。既然强调设计,那么考核方法重在设计过程的考核,通过考核及时了解学生在学习过程中对理论知识的认知程度、对实践知识的掌握程度,每个设计任务完成情况、设计方案的取舍、小组学生的协调配合等都能很好地反映出来,这样通过各小组对比,以及设计任务完成的时间、质量,根据事先确定的学习过程考核细则,可以对学生学习过程进行综合评定。

3结语

第2篇:建筑结构设计案例范文

关键词:建筑结构设计;设计原则;合理设计方案

中图分类号:TU3文献标识码: A

引言

建筑物在投入施工建设之前,首先需要依据建筑物的相关因素,进行建筑结构的设计,其设计的合理性与否直接关系到后期建筑施工的可操作性的高低。一个优质的建筑结构设计方案既能够保证建筑施工的安全,同时还能够最大限度的利用已有资源,降低建筑成本,同时还能够实现节能环保的功效,符合广大业主的使用需求。那么如何才能设计出最优秀的建筑结构设计方案呢?需要广大的设计人员在基本的设计原则基础上,不断的进行探索和钻研。

一、建筑结构设计的基本原则

随着环境污染的加剧,人们越来越渴望生活在绿色的空间中,因此绿色生态型建筑得到越来越多人的喜爱,建筑设计过程中,要充分考虑建筑物建设地段的环境、土地、植被特点,全面设计所属区域的内外部环境空间,确保其绿色环境符合人们的使用要求。

(一)、强柱弱梁和强剪弱弯

作为建筑结构设计的专业人员,在进行建筑结构设计过程中,有两个设计元素必须要考虑,即强柱弱梁和强剪弱弯,通常被专业设计人员形象的描述为“抓大放小和分清主次”。这两项元素考虑合理,设计合理,可以有效避免建筑物受到强大外力时遭到破坏,提高建筑物的稳定性,特别是能保证其核心构件不被破坏,使其建筑物整体稳固,不会倒塌,防止人们的生命财产安全遭到威胁。

(二)、刚性适度、柔性适中

建筑结构在设计过程中即要考虑建筑物的刚性适度,又要使其柔性适中,只有刚柔共济,才可能保证建筑物质量稳定,防止坍塌或内部软体倾覆现象发生。建筑物的刚性如果太强,则其建筑物承受变形的能力就会下降,当外界发生较大波动,破坏力增大时,建筑物自行调节变形的能力弱,自然会导致大面积坍塌,甚至全部破坏,造成人们生命财产的损失。建筑物设计结构如果太柔,建筑物的稳定性就相对较低,当有外力作用时,建筑物自我调节进行变形,由于柔性太强,这个变形会产生过度现象,过大的变形会导致建筑物软体倾覆。所以说,建筑结构设计过程中,一定要刚度、柔度同时考虑,做到适中、适宜,确保建筑物既能适当变形,又能保证其稳定性。

(三)、严格按标准规范要求设计

建筑结构设计过程中,要做到多方面考虑,对每一个建筑设计环节都要重视,严格按标准规范要求设计,从建筑物的整体结构出发,设计多道防线,步步设防,从而保证建筑物的整体结构安全。当有外界环境破坏时,建筑物的每一个部位都起到抗击外力的作用,形成一个抗击的整体,使灾难造成的损失降到最低点。

二、合理设计方案

(一)、构造和结构计算上的合理设计

1、构造合理设计

(1)要注意构件的最小配筋率和最大配筋率的极限值,尤其是在抗震结构设计中。既要确保在发生地震时建筑结构具有一定的延展性,又要保证构件符合最小配筋的要求。最小配筋和最大配筋的值是根据不同建筑物的具体情况分析计算得到的,两者之间有一定的范围,在设计中要保证极限值的合理性。(2)要严格的按照规范要求保证钢筋在每个地方需要满足的延伸、搭接和锚固的长度,在选择材料时也必须要满足一定的强度要求。必须要使用符合各种规范标准的钢筋,保证钢筋的质量。(3)要采取有效的融热通风措施,及时有效的做好各种通风散热工作,防止由于屋面温度的应力引起墙体开裂。(4)有的构造柱是按照抗震构造设计的,要在建筑物高度内达到上下贯通对准。上至墙压顶,下至低于50cm的基础圈梁或者延伸到室外地面50cm以下,圈梁、墙体和楼板跟构造柱的拉结也必须符合一定的要求。

2、结构计算合理设计

(1)要注意避免使用不正确的方法计算楼板不能用简单的单向板计算方法来代替连续板的计算。在计算双向板时,一定不要忽略材料泊松比带来的影响,否则会导致计算值的偏小。(2)注意避免计算荷载时的错误如活荷载折减不当、少算荷载、基础底板上多算或少算土重、建筑物的用料不符合实际的计算等。(3)不能仅依据计算结果来做出评价,还要根据工程设计的经验来总结分析、判断计算结果。应根据结果的正确与否,来决定其能否成为施工图纸的设计依据。

(二)、建筑物的整体节能设计及外部环境的节能设计

(1)建筑物的整体及外部环境的节能设计是建筑师从整体综合设计概念出发,坚持与环境专家、能源分析专家、设备师和建筑结构师紧密配合,我们在建筑规划和设计时,要尽可能地利用自然环境,同时,还应该创造良好的人工环境,按照使用要求对人工环境与自然环境进行协调控制。(2)建筑节能设计首先应该考虑规划节能。规划节能是指在规划设计当中充分考虑建筑与外部环境的关系,以节能为指导规划设计的主要目标,充分地利用自然资源,如利用太阳能也可进行绿色发电和供暖等。我们要从总体上为建筑节能创造先决条件的设计方法。其中,规划节能对于居住建筑尤为重要,因为在我国人口众多的情况下居住建筑占所有建筑的85%以上,而且对居住建筑的利用要求和利用时间也是最长的,这就要求我在居住建筑设计中充分考虑相应的节能设计,让使用者能够尽可能的利用自然资源,降低不可再生能源的消耗。(3)通风和光照是影响居住区气候环境和居住舒适性的重要因素。因此,我们在建设过程在必须保证必要的光照,但又要防止太阳的辐射过大产生大量的热量,从而使得在夏季需要增加制冷负荷设施,同时防止光照不足导致冬季需要增加采暖负荷,增强建筑的自然通风效果,这些是规划节能的主要方向。

(三)、按照抗震要求进行合理设计

概念设计在整个建筑设计中具有举足轻重的作用,只有经过了全盘正确合理的概念设计,才会完成合理、经济的优秀设计。根据目前我国最新的抗震规定和要求,在那些抗震等级比较高的地区,建筑设计无论是框架剪力墙结构或多层砖混结构,都必须要从抗震角度出发,通过采用二阶段设计达到实现三个水准的设防要求。设计人员为此必须要进行建筑结构的概念设计,具体的做法如下。1)对于多层砌体结构,要优先采用横墙承重或者是采用纵横墙承重的结构体系。在布置纵横墙时,要保证均匀对称,竖向上要上下连续,房屋的转角处和尽端不宜设置楼梯。以免在发生地震时,造成坍塌伤人事故。2)《建筑抗震设计规范》中对结构梁的纵向配筋率有明确的规定,规定中指出,当结构梁纵向受拉钢筋的配筋率大于一定数值时,梁箍筋的数值因该超出原有数值,可在建筑结构设计的实际应用中,却忽视了这一规定,有些建筑问题的出现就是由这一问题造成的,结构梁的纵向配筋率的设计不到位,会造成梁端的延性不足。3)《混凝土结构设计规范》中明确指出,当结构梁的锚固长度不足时,应该将结构梁的上部纵筋伸至柱外边并向下弯折。应该注意梁上部纵筋的选择,以保障结构梁上部水平锚固的长度。

(四)、依据地基沉降问题进行合理的设计

在设计高层建筑结构时,由于必须要有一定的埋置深度,基础通常会采用桩筏或桩箱结合的形式。这时要保证箱体的整体刚度,布置群桩的形心就要跟上部的结构重心相互吻合。如果土层有比较大的起伏时,可以使同一个建筑结构下的桩端位于同一土层中,还要考虑可能会产生的液化作用。对于软土层厚度比较大的地区的多层建筑,可以通过地基处理法来控制建筑物的沉降。软土地基处理方法有很多,选择时一定要充分研究考虑地基和上部结构的特点和周围的环境情况;还要依据工程设计,确定好地基的处理范围和要达到的技术指标。

结束语

总之,在实际的操作过程中,由于不同的建筑物其建筑位置和建筑环境以及建筑材料和外部构造等都存在差异性,所以,不能够照搬照抄成功经验,需要设计人员在符合客观因素的条件之下,不断的进行实地考察和分析,以确保建筑物的基本质量为前提,进行设计方案的优化。

参考文献

[1] 周自强.建筑结构设计方案详解[J].建材与装饰,2012(19)

第3篇:建筑结构设计案例范文

关键词:建筑结构优化设计;原理;方案优化

中图分类号: S611 文献标识码: A 文章编号:

建筑结构优化设计原则和原理

1.优化设计原则

(1)整体安全原则。建筑的整体安全主要是在抗震设计上,因此需要符合国家规定的标准,保证每个部件的承载能力没有问题,最终达到整体结构安全。

(2)提高建筑的舒适度。建筑优化设计应把居住的舒适度作为首要考虑的因素,影响舒适度的方面有很多,如装饰装修、建筑的形体结构、电气安装等等,所以应对这些方面进行优化设计。

(3)适宜原则。由于每个部件不可能都相同,其承重能力也不一样,应根据其实际的承载力去设计相适宜的安全系数。

(4)降低造价原则。在保证建筑的综合性能符合标准的基础上,还要考虑其经济性。

(5)使不规则的布置产生规则效应的原则。在优化过程中,为保障建筑结构既经济又安全,需要根据不同的功能,对墙柱的布局进行调节。

2.优化设计原理

(1)结构选型

在某些地下室,尤其是覆土较厚的地下一层顶板,荷载往往很大,综合考虑下,无梁楼盖是比较经济的。同时无梁楼盖结构(板柱结构)的地下室层高在满足建筑使用净高的情况下得以大大降低。既节省了用钢量,也减少了土方开挖量;

综合多种荷载情况来看,如果仅从单方配筋量比较,8.4X8.4的双向主次梁结构和大板梁板的用钢量最大,单向密肋楼盖次之,无梁楼盖的配筋量最小;

当荷载较大时,无梁楼盖配筋量最小,单向密肋楼盖次之,再次是单向主次梁结构,双向主次梁结构和双向密肋结构用钢量较大;

究其原因是梁过密,箍筋用量大,而板配筋由于构造要求,虽然跨度小,但配筋量不小!

(2)柱网选择

在结构设计中,柱网的好坏直接影响着建筑造价。一般来说,结构有两种,水平承重结构体系和竖向承重结构体系,前者主要有梁、板,后者主是指墙柱基础,这两个结构体系存在着基本矛盾:竖向结构越省,水平结构越贵,因为此时梁的跨度加大,截面尺寸也相应地增加。反之亦然。所以要使两个结构体系的总价最低,就要找到最合理的柱距。

(3)基础的优化设计

当地基较好时,如果基础的埋深不大,宜选择浅基础,如果地基的持力层很深,宜选择桩基础。如果持力层不深也不浅,则要经过分析比较,选择最经济的。

当地基较差,软土较深时,需用桩基础,桩的造型对造价也有较大影响。人工挖孔桩承载能力大,质量可靠也能节省费用,一般适用于单桩承载力要求较大的建筑物。

方案优化分析

1.建筑结构方案优化问题的提出

在建筑结构设计中,最常用的优化方法是在分析比较方案时,采用不同的布置和结构选型,使获得的方案更为理想,而事实证明,这种方法选出的方案也确实较经济合理。另外,设计人员对相关方案比较熟悉,确定结构方案和布置后也能运用各种成熟的分析软件进行计算,因此这种方法较容易可行。但在确定合理的布置和结构方案后,如何优化所选截面,还没受到太多重视,主要有两方面原因:首先,部分设计人员认为只要布置和结构方案合理,又有成熟的软件进行分析,构件截面只需要通过计算的结果符合规范就行了,认为上部结构对下部结构的意义不大。其次,由于技术条件有限,当前还没有比较实用的优化分析软件,而现有的各种分析软件在短期又达不到预期效果,因此这套方案难以实施。通过设计实践发现,有些项目的布置和结构方案较为合理,构件截面的尺寸也是常用尺寸,但计算结果不太理想,为改进此状况,增大结构截面反而加大了材料耗量,相反的,若从减轻结构自重,调整截面尺寸来分析,反而能改善此状况。

2.建筑结构方案优化方法---满应力法

至于采用何种方法,首先应考虑这一问题的目标函数以及其中的各种变量和变量之间的关系,还要考虑分析之后,是直接优化还是间接优化。建筑结构方案进行优化的目标就是材料耗量,而材料耗量由构件截面的尺寸所决定,截面尺寸还要符合构件的位移变形和强度计算等条件,因此,目标函数难以采用间接优化法,只能选用直接优化法,目标函数中的变量需为已知值,经试算求得目标值,并找出其逐步变小趋向最佳值的方向。

下面是满应力法的计算方法:

1.建筑结构优化的目标函数,

合理的设计设计出来的构件配筋率绝不超过经济含钢率,因此建筑结构的材料耗量主要由构件截面决定。目标函数的表达式如下:

Y=Y(X) (1)式

其中,Y为材料损耗目标值;X为墙、梁、柱的截面尺寸。X与位移、荷载之间的关系宜采用直接刚度法,满足下列要求:

[K]•[r]=[R] (2)式

其中,[R]为结构荷载向量;[K]为结构总刚度矩阵;[r]为结构的位移向量。

由(2)式求出结构位移,各层构件端节点的位移也为已知,则各构件的杆端内力:

S=k•r (3)式

其中,S为构件的杆端内力向量,k为构件的刚度矩阵向量,r为构件的杆端位移向量。

由(3)式求出杆端内力,再根据相关规范求出杆件长度值。

2.目标函数的约束条件

(1)承载力:结构截面符合相关规范验算的抗剪抗弯等承载力。

(2)变形条件:在风荷载或地震荷载的影响下,结构顶点最大位移与结构总高度的比,以及楼层层间位移和层高之比都要满足规定的其他要求。

(3)截面控制条件:除承载力,墙、梁、柱等截面都应该满足其他控制条件。

3.优化步骤

(1)按照常规的经验明确结构截面的最初截面尺寸,对墙、梁、柱等构件各自的截面尺寸数据库。

(2)用力学分析结构,计算各状况下结构的内力及位移。

(3)进行结构构件的承载力

(4)参照计算结果,调整截面尺寸,在符合位移条件下,尽量使构件材料的性能得到最大发挥。

(5)依据修改截面的性质和数量,指定一个限值自动决定是否重新计算,返回到第二步计算,如此反复计算,直到达到要求。

(6)输出最终的截面尺寸和计算结果

遵照以上步骤,可编制一套完整的优化分析软件,但需在如何加快速度、较少内存上花大量时间。结合目前情况。采用不成熟的分析软件,人工调整截面尺寸,反复运算,也可以达到优化效果,但费工费时,且对设计人员要求较高。

三、结束语

结构的优化设计内容很广,建筑结构设计主要分为结构方案阶段、结构计算阶段与施工图设计阶段三个阶段,可知方案设计是基础,为使建筑结构优化设计更好地向智能化、自动化、系统化发展,必须要进行优化结构设计。

参考文献:

[1] 肖燕武浅谈建筑结构设计的安全度[J].科技创新导报,2007,18(35):186-188

[2] 江欢城.优化设计的探索和实践[J].建筑结构,2006,36(6):1-24

[3] 陈秀花.对于建筑结构的优化设计分析[J].城市建设理论研究,2011,32(12):69-71

[4] 张利民.房屋建筑过程中结构设计优化技术分析[J].科技创新导报,2012,29(32):210-212

第4篇:建筑结构设计案例范文

关键词:成本控制,建筑结构设计,探究

Abstract: this article is through the examples to this building structure design, and through the building design some factors to explore, cost control.

Keywords: cost control, the building structure design, explored

中图分类号: TU3文献标识码:A 文章编号:

1.前言

一直以来,建筑工程师都将要表达的结构语言通过结构设计表现出来,这些结构语言包含较大,比如基础、柱、墙、梁、楼梯以及大样图等等,将这些结构语言组合起来就形成了建筑物或者建筑物结构体系。而成本控制是各个行业关注重点,也是建筑企业获利的直接体现。事实上,建筑结构设计和成本控制之间存在必然联系,怎样才能让这两者实现最优化,是建筑设计者一直关注的焦点问题。在这种功能形势下,探究建筑结构设计与成本控制具有实际意义。

2.建筑结构设计案例探究

对于建筑结构的探究上,本为就是以一个高层建筑的结构设计作为案例进行阐述。具体探究如下:

2.1工程案例概述

本文选择案例工程位于某个市中心,建筑面积总共约为20万平方米。由5栋高层住宅楼组合而成,每栋为30到31层,朝地下延伸了2层,底层是无裙、架空房;从地2层开始都是住宅房。

2.2确定结构体系

因为该建筑为高尚的住宅区,底层为架空的酒店式大堂,而且还引入了室外的景观,因此对于底层剪力墙以及柱的位置要求较为严格,从二层都为住宅房要求方正实用。由于上部的墙体大都没有办法落地或者落于框支梁上,所以多实用了高位2300mm箱形的转换结构。这样就能够加强转换层整体刚度,同时还能够增加框支梁抗扭性能。要依据合理的控制结构来增强总体刚度,这样不但能够满足抗震需要还能够抗风要求。而且把核心筒的剪力墙落地,并在建筑物的以及局部较为突出位置设置成约为800mm厚L型的剪力墙,就能够有效避免独立框支角柱出现,还将中部的部分剪力墙落地,用来确保落地剪力墙数量,平衡上下的刚度比。

2.3设计框支层结构

1)设计框支柱

本工程案例中框支柱的抗震能力为一级,轴压的比限制为0.6。而框支柱的主要截面大都取1300*1300*1300*2300,通过相关计算可知每一个框支柱上所受力都比较均匀,轴压之比也在0.42—0.51,这样箱形的转换层下框支柱变形具有一致性。设计框支柱剪力值大都是按照柱实配的纵筋来计算,并且还要乘上放大系数的1.1,并要将剪压比控制到0.15之内。柱内纵向钢筋使用的配筋率要大于1.2%,箍筋沿柱大都使用大于直径12@100井字的复合箍,体积配箍率要大于1.5%,这样柱就有一定延性,能够实现强剪弱弯。

2)设计框支梁

本工程案例的框支梁的抗震设计为一级,框之主梁两端搁置的框支次梁,受力上与简之梁相似,因此设计较大跨中低筋,而支座面筋按照基本要求进行配置。设计两端搁置在框支柱或者墙上框支梁,要看上面是否有剪力墙,如果没有其受力模式按照普通的框架梁即可,如果上面有就要墙体和该梁共同动作。

在本案例工程设计中,主梁梁高为2300mm,在梁底与梁顶各自加设一层200mm厚箱板,梁的截面尺寸要按照剪压之比为0.15来控制。

对于承受力较大的框支梁,要突出靠近支座的应力;从一些梁设计结果体现出来,如果出现梁端的抗剪不足现象,就要先对该梁的各个截面剪力值进行核查,就发现剪力不足大都是因为截面深入到框支柱的截面之中,因此对梁截面尺寸适当做调整,就解决了这种抗剪能力不足问题。

3)设计箱形转换的层楼板

本文选择的案例中箱形转换层中箱体高位2300mm,起上下层板的厚度都为200mm。计算上下层板内力大都使用ANSYA有限元软件来分析。本案例经过相关分析显示,在各种荷载工况的作用之下,箱体的上层板都会受到压力,最大的平均压力达到了1.2Mpa,箱体的下层板要受到拉力,最大的平均拉力达到了2.0Mpa。设计的时候,把楼板的裂缝控制到0.2mm以内,实配双向双层的直径为16@150通长钢筋。这种设计加强了整个转换层上的刚度,形成了一个刚度较大的刚体,上部荷载就能够传递到各个竖向的支撑构件之上,有效的增加了主梁抗扭性能。

建筑结构设计还包括多个方面,比如设计剪力墙、各个部分的计算分析等,都必须要依据相关设计标准进行实施,要做好科学合理的设计。

3.建筑结构设计要点

在建筑结构设计中存在一些主要要点,设计之时一定要抓住这些要点,才能设计出科学合理的建筑结构。综合而言,主要结构设计要点表现在如下几个方面:

①验算抗震之时,不同楼盖以及布置要采用不同刚柔、刚性以及柔性理论进行计算;同时,还要注意建筑场地的类别,一旦跨度超过了5层的最好加设剪力墙,这样能够有效改善结构抗震的性能。

②雨篷不能够挑出填充墙;如果是大跨度的雨篷,就要在阳台灯处梁之上考虑抗扭,其扭矩是梁中心线处板负弯矩与跨度一半相乘。

③框架的柱子、梁上的混凝土等级最好相差一级。

④设计之时,如果一些原因导致梁伙子过梁等等截面比较大时,就要验算构建最小的配筋。

⑤对于出层面楼的电梯间不能够使用砖混结构,一定要采用框架式。

⑥如果结构设计为框架结构,那么电梯的井壁最好是使用粘土砖砌筑,但是砖墙是不能够承重;承重大都采用每层梁承托来承载墙体的重量。

⑦建筑的长度不能够随心所欲,要满足伸缩缝的要求,不然就要采用相应措施,比如改善保温,通长配筋,铺设架空层以及加后浇带等措施。

⑧柱子的轴压比一定要满足规范的要求。

建筑结构设计重点不仅仅上面这几个方面,还包括电线管的集中穿板、构件的延伸等,设计之时一定要注意各个重点,做到详略得当才能设计出科学的建筑结构。

4.建筑结构设计的成本控制

对于建筑行业来说,成本控制是提升利润的一大措施。实施上成本控制贯穿于建筑中全过程,相比之下结构设计的控制至关重要。具体而言,主要是从如下几个方面入手:

4.1材料方面

经过多年的发展后,我国产钢量大幅度升高已经突破了两亿吨,而且钢材的品种更是出现多样化。各种新型的建材不断涌入到市场并广泛推广,比如彩涂压型钢板、轻质包围墙板以及楼承板等。因此设计建筑钢结构阶段时,对于钢材选择有更大空间与途径。因为材料不同,导致工程直接费用不同,总造价也就不同。因此在设计阶段选择合理建筑材料,控制好材料的单价或者工程量,是有效控制成本最佳途径。

在设计之时一定要清楚认识到,不同建筑结构最终产生工程造价肯定有所区别,事实上最科学、最合理的成本控制并不是花钱最少的建筑,而是要依据建筑施工中的能力、工期规定以及投资水平来科学分析造价,进行全面成本控制,要尽量将获取利益与投资进行平衡,最大优化配置成本控制,进而找出适合该建筑工程结构的最佳设计类型。下面就举几个例子进行阐述:

①彩涂钢板;这种钢材都是使用在轻钢的厂房墙面板与屋面板,有不同基板厚度、板型以及板号、类别、镀锌层的厚度及不同彩涂层类别;而形式上又分为了保温复合板、单板、单板加内保温层等等,保温层分为硬质岩棉、超细玻璃丝绵以及聚苯乙烯等等,各种样式不同都导致材料价格上的差异,进而影响到建筑工程总价格。因此在设计之时,要根据建设所处大气环境、性质等多方因素综合考虑,科学选择合理的板材有效控制成本。

②高层住宅的墙体材料选择;事实上墙体材料花费占据了整个建筑总造价百分之十五到百分之二十五。对于高、多层的住宅来说,选用经济、配套以及节能墙体材料十分重要。如今,设计上外墙材料选用最多为水泥保温的外墙板、NALC板等等;而内墙材料有GRC内墙板、改性石膏板、水泥保温复合板等等,随着设计的标准规范化,钢结构的住宅体现也正超着定型化、标准化以及工业化方向发展,为成本控制埋下了基础条件。

③高层住宅的楼承板;在设计之时,要根据建筑结构体系作用使用楼承板。楼承板主要使用了两种形式,即将楼承板视为永久性的模板,这种大都采用普通的镀锌压型钢板就可以,对镀锌量以及耐火时间要求都不高,价格也不贵;但是另一种组合楼板,这种模板使用阶段是用来替代受拉钢筋的,对镀锌量以及耐火时间要求高,价格也贵。

4.2结构体系上

设计上不同结构体系与立、平面布置也影响着工程造价。设计之时,就要根据建筑物实际使用要求,设计出科学合理的立、平面布置与结构体系,这样才能有效的控制工程成本,才能做到经济适用。

5.结束语

事实上,因为建设结构设计的不合理、不科学以及不适用,增加了建筑的成本是大量存在的,严重阻碍着建筑行业快速发展。因此必须要根据建筑结构设计挖掘潜在问题,并认清建筑结构设计的陈本控制中占据的重要作用,在建筑结构设计中实施科学、合理的成本控制,才能优化产业结构与有效配置资源,让建筑行业在低成本、高效的建设之中确保强劲,也只有这样才能推动建筑行业快速发展。

【参考文献】

[1]陈继荣.建筑结构设计的常见问题分析[J].科技动态与观察,2010(4):29-33.

[2]李淼,张丽霞.浅谈建筑成本控制[J].科技信息,2010(6):132-134.

第5篇:建筑结构设计案例范文

关键词:概念设计;结构设计;结构措施

中图分类号:TU2文献标识码: A

引言

在建筑结构设计中,概念设计与结构措施至关重要。设计是建筑工程的基础,而概念设计则是在工程建设中体现先进思想和规范精神的关键。一个优秀的设计师,在对建筑结构进行设计时,除了依靠经验外,还要能够运用整体概念设计方法将建筑结构自身、建筑结构与外部环境两者之间的结构布局、相互影响等完全融入到总体设计方案之中,并能有意识地处理构件与结构、结构与结构的关系,不断地丰富自己的结构概念,深入、深刻地了解各类结构的性能,并能有意识地、灵活地运用它们,才能更好的促进概念设计及结构措施在建筑结构设计中的完美应用。

一、建筑结构设计阐述

在建筑结构设计中,由于现行的结构设计与理论还存在一定的差异,尤其是在结构设计不可计算性方面,因此,注重概念设计是非常有必要的。所谓结构设计,是指建筑与其他设备等各种结构元素所表达出来的结构语言的过程,在结构设计中,主要包括结构方案、建筑结构计算、施工图纸设计等三个阶段,首先,结构方案,其主要任务是根据各项参考指标来确定出建筑的结构形式,如地质勘查、现场施工类别及建筑高度、层数等,并根据建筑的结构形式来布置结构承载体系和受力构件等,在结构方案设计阶段中,其遵循结构设计的经济性、合理性,采用的方法主要是根据不同结构形式的适用范围来确定的,最终确定最佳的结构方案;其次,结构计算阶段,其主要任务通过选择科学、适用的计算方法来进行各项参数的计算,如荷载、构件受力大小等;最后,施工图纸设计环节,确定构建布置、配筋数量及构件构造措施,在整个设计过程中,应严格按照相关标准要求进行设计,尤其是设计人员,不仅要充分、全面地了解相关规范要求,还需要全面掌握整个施工工程的施工工艺和流程,以保证建筑结构设计适用于建筑施工中。

二、建筑结构设计中的概念设计与结构措施

1、合理选择结构材料

首先,在选择钢筋、混凝土中,根据相关规定的强度等级来选择混凝土与钢筋的强度等级,一般箍筋与混凝土的强度等级不低于C20,对于直径为10mm的纵筋,其强度等级应不低于C25,只有确保建筑材料满足了强度等级设计要求后,材料的强度才能得到充分发挥;其次,确保结构的整体性,根据钢筋的一级抗震等级和二级抗震等级进行抗震构造连接,在节点连接中,应遵循强节点、弱杆件的设计原则,注重构造连接度的把握,以保证整个结构构造的整体性。

2、选择建筑场地

应选择抗震性比较好的地方,在地震场地条件下,应充分考虑结构破坏的因素,根据结构体系方案和设计经济合理性来确定结构体系,确保建筑结构的延性、匀质性得到提升。另外,当地震发生时,由于地震将会持续一段时间,这就要求需要设计多道抗震防线,使结构设计体系满足抗震结构设计要求,进而提高整个建筑的抗震能力。

3、合理选择建筑主体的结构体系

建筑主体是一个空间的结构体系,目前我们在空间结构体系整体研究中还有一定的局限性,在设计工程中用了许多假定和简化理论,作为结构工程师我们更应该通过强化概念设计,灵活运用规范,运用概念设计理论对整个结构体型与各基本分体系之间的力学关系有透彻的认识,做到结构体型布局合理,受力明确,抗震性能好。结合建筑平面工程对结构体系进行合理的布置,通过调整结构刚心、建筑物质心及平面形心三者之间的距离使三者尽可能地靠近,以利于减小结构体系的扭转力,增强整个结构的稳定性,提高结构的抗震能力,同时也能节约工程造价。

4、协同工作概念与结构体系

协同工作的概念在工业产品的设计与制造中已经有较为广泛的使用,目的是将内部结构体系能够高效的进行优化配合,实现其设计寿命。现阶段,轻型钢结构的应用就是协同工作概念与结构体系完美结合的案例。轻型钢结构以其质轻、价低、施工进度快、受施工环境影响较小、抗变形,抗震能力好等优点在工业厂房中不断得到应用。由于轻型钢结构的抗拉强度比普通混凝土的强度要高出25倍左右,而且不产生裂缝,在建筑结构中具有较好的结构性。另外,钢结构具有较好的塑性变形特性,当某种原因导致其它结构断裂时,同时发生在钢结构上则只是表现为塑性变形,而且变形具有缓冲期,能够为安全撤离提供充足的时间保障。因此,在协同工作概念下轻型钢结构作用发挥出色。如某钢结构厂房,设计为门式轻型钢结构,总跨度为36m,长度为100m,柱距18m,屋面坡度为1:15,设计使用年限50年,抗震设防烈度为八度。在应用概念设计时,首先要明确门式轻型钢结构厂房各构件的最大负荷,为了增加稳定性需要设置支撑体系,保证厂房的使用寿命达到设计使用年限。单层厂房轻型钢结构一般由横向钢框架、屋盖钢结构、支撑体系、吊车梁和制动梁以及墙架等构成。在某些单层厂房钢结构中,由于工艺操作上的要求,还可能设有工作平台。然后,再对结构受力进行有效的分析,以保证同层各柱在相同的水平位移时,能同时达到最大承载能力。

5、钢混结构

钢管混凝土在当下建筑施工中是时常应用的,是一种将钢材和混凝土进行混合,达成充分发挥二者性能的新型模式,能够让刚度和建筑稳定性有一定程度的提升。应用钢管和混凝土相结合主要应用的原理有两个方面可以体现。首先,外部钢管能够较好的对内部混凝土有所约束,让混凝土强度可以有所加大,对变形的几率能够有效减少。钢筋混凝土中的结构促使建筑物中的抗震能力不断加强,合理的解决了高层底层柱轴压比超限的问题。其次,内部混凝土能够对外部钢管有力支撑,钢管和内部混凝土能够有效结合,从而构成具备一定优势的互补型效果,让自身的优势都可以显现出较好的补充,所存在的缺陷也能够互相弥补,让承载力有所加大,相互结合之后的承载力是两者承载之和的18倍左右。

6、悬索结构

悬索结构所用的全都是拉杆,这就使材料的利用率以及结构的应力水平都变得相当高,可以充分的利用高强度的材料,还可以施加预应力,同时也包括与悬索结构相结合的一些结构模式等,所以悬索结构就比较适合应用于跨度非常大的建筑结构中。例如浙江省人民体育馆的屋盖设计就是概念设计中悬索结构在建筑结构设计中应用的较好案例。其悬索结构由索网、边缘构件组成。为了得到较好的稳定性,在概念设计时,将预应力分别加在承重主索和稳定性副索上,使其形成稳固的双曲鞍形索网。在边缘构件设计上应用了概念设计的钢筋混凝土结构环形梁,应用预应力锚将悬索固定在环形梁上,并在副索底座上设计承受水平拉力以减小环梁弯矩,极大的提高了悬索结构的刚度支撑和稳定性,保证了屋盖的设计安全。

7、确保地下室外墙设计的科学性

在现代建筑,特别是高层建筑项目施工的过程中,建筑物的整体质量在很大程度上由地下室外墙所支撑。因此,若在建筑结构设计的过程中,对于地下室外墙的设计不够科学与合理,则势必会导致整个建筑物的稳定性受到严重的影响。结合实际工作经验来看,在地下室外墙设计的过程当中,结构设计工作人员首先需要对整个建筑物的质量加以衡量,结合建筑项目所处区域的地质特征,完成对地下室外墙基本尺寸的设计工作。常规意义上来说,对于高层建筑项目而言,地下室外墙结构设计过程中的墙面厚度需要保持在250mm以上。同时,为了防止由水泥用量增大而导致地下室外墙墙面混凝土产生裂缝问题,应当避免将混凝土强度设计过高,但也应当在C30等级以上。

结束语

在建筑结构设计中,为了确保设计方案的科学性和实用性,设计人员应根据建筑的概念来进行结构设计,不仅要根据相关概念和设计技术进行设计,还需要结合个人设计实践经验,设计出一套适用于施工的建筑结构设计方案,才能确保建筑施工顺利进行。

参考文献

[1]张英迪.建筑结构设计中的概念设计及结构措施略论[J].科技与企业,2012,(21).

第6篇:建筑结构设计案例范文

关键词:建筑结构,设计,基础,抗震

1 当前建筑结构设计中常见的问题

1)建筑结构设计图纸绘制粗糙。一切建筑施工活动的进行都必须依据施工图纸来进行,因此,一份结构设计图纸是否合理、标注详尽对于建筑施工过程建筑质量的控制具有非常大的影响,结构设计包括建筑的结构类型、抗震设计等级以及房屋主体结构的防裂度(抗震设防烈度)、所用的建筑材料等,如果在建筑结构设计过程中标注不明确甚至是设计不科学、不合理,那么在具体的施工过程中极易引起施工现场的混乱,严重时甚至会导致建筑事故的发生。

2)建筑基础选择不合理。建筑的基础包括独立基础、条形基础、筏形基础以及箱形基础等,不同基础所承受荷载的形式不同,使用的环境就不同,独立基础所承受荷载的形式为点荷载,适用于一般承载能力较好的土壤,箱形基础承受荷载能力的形式为面荷载,适用于湿陷性土壤等比较恶劣的地表环境下,不同类别的基础形式之间所存在的差别绝不只是一个名称的不同那么简单。

但是在目前的部分高层建筑基础选型过程中,往往不是特别科学,导致了建筑体下层的地基土壤根本无法有效地承受基础所传来的上部建筑的荷载,基础容易发生不均匀沉降,如果在这样的地基上进行建筑物的建造,但不采取有效的处理措施,基础选型不合理,那么所成型的建筑质量就会严重偏离安全标准,建筑的寿命会大大减小,同时对所居住的居民的生命安全也是一个威胁。

3)混凝土楼板质量不过关。在高层建筑物的施工过程中,楼板作为承载人们日常生活的主要活动区域,人们走动、跳跃等都在楼板上进行,楼板承担着上部传来的不间断的活荷载作用以及墙体、梁、柱等所传下来的固定荷载作用,如果楼板的结构设计不合理、配筋不符合规范要求,楼板就会发生过早开裂的现象,而这一情况的发生将会直接导致建筑使用寿命的减少,并且造成安全隐患,尤其是一些气候温差较大的北方地区,对楼板现浇混凝土的要求更为严格。

4)地下室的外墙设计不合理。绝大多数的高层建筑都拥有地下室,用作设备用房或者商业用房,其中地下室外墙作为地平线下的建筑主体,容易受到地下水等因素的影响,必须区别于地上建筑墙体进行设计。墙体的厚度以及所使用混凝土的强度等级、防水性能等都必须按照规范要求以及实际情况综合确定,然而一些结构设计人员并没有意识到地下水位对于墙体的影响,仍旧按照地上墙体的做法进行地下室墙体的设计,带来了很大的安全隐患。

5)对配筋的错误认识。建筑物楼板、柱、梁等内部的配筋都是经过严密的力学性能计算而确定的,并不是简单地配筋越多越好。如果这些结构主体中过多的配筋,则会造成其表面保护层厚度过小,钢筋外露,不仅影响了建筑的美观,而且钢筋外露发生锈蚀、弯曲,建筑混凝土结构进一步脱落,对建筑主体的结构承载力造成很大的影响。因此,决不能错误的认为配筋越多越好。

2 关于建筑结构设计中存在问题的解决策略

1)实现相关专业间的互通有无,进行充分沟通。建筑设计人员在进行一个建筑的设计时,拿到建筑方案之后,不可急于下手,盲目的进行建模以及计算,而应该首先对该项目进行一个全面总体的认识,在与相关设计人员进行充分沟通之后,对工程的地理环境、自然社会条件以及选型有一个整体的把握,对投资方的意图进行透彻的分析与理解,再进行工程的设计。确保每一个步骤满足结构设计标准,采取统一的规范做法与标准,确定总体的方案,极力避免后续不合适重新调整的无用功而耽误工期。

2)建筑结构在设计之前必须充分收集资料。建筑结构的设计并不是一个孤立的单独工程,而应该被放入建筑所在地的大环境中进行考虑,外观要与周围的社会环境相适应,内部结构要满足当地的自然条件需求,因此,在进行建筑结构设计之前必须充分的收集相关的资料,只有对建筑所在的大环境以及各方面相关情况有一个整体的了解,才能完成一项优秀的建筑结构设计作品。

3)提高建筑物抗震能力。对于建筑体来说,地震所带来的影响是非常巨大的,尤其是高层建筑。在汶川地震等多个地震发生以来,国家建筑行业更是将建筑物的抗震指标作为一项重要的参数来对待。正确合理的抗震指标不仅可以充分满足建筑物的设计安全系数,又不至于指标过大而造成浪费。在抗震设计过程中,要时刻遵守这样的一个原则“小震不坏,中震可修,大震不倒”,对于地下室的抗震等级确定与上部建筑主体结构的抗震等级要区分开来,分别予以考虑,一般来说,地下层的抗震等级要略低于地上结构,而裙楼的抗震等级应该不低于主楼的抗震等级。

4)沉降计算。在基础埋置时,基坑开挖过程中,基坑周边的基底土不会产生反弹作用,这是由于其处于摩擦角的范围内而受到一定的约束作用,因此,主要进行反弹的土层便是坑中心位置的地基土,为了避免这种反弹现象的发生,就需要人工对这部分回弹土层进行清理。当建筑物所选基础为较大的箱形基础类型时,其约束力相对来说比较小,在沉降计算时主要考虑基地的压力,而忽略坑边土的约束作用。但是当所选基础为较小的独立基础或者条形基础时,所受到的约束力相对来说就比较大了,这时的沉降计算主要考虑基地的附加应力而忽略回弹部分的应力作用。

5)做好建模前的准备。建筑结构的设计一般采用PKPM 等软件,进行建模前,首先要确定楼面、墙体、梁、柱等各处的荷载值,这个值不应该是个大概值,而应该是经过实际计算确定的值,对各种建筑部位要从建筑做法以及实际的使用情况来综合确定固定荷载以及活荷载的取值,保证结构的安全性。对于一些复杂部位的荷载计算,应该使用力学模型尽量进行简化,使工作量减少。

6)明确各种参数的含义。在建筑结构设计过程中,无论是荷载的计算取值还是建筑构件尺寸的计算,都要涉及一系列的公式,这些公式都是专家在经过无数次的试验以及实际经验总结之后所归纳出来的,中间含有大量的参数,如折算系数等,这些系数通过专门的表格进行查询确定。在设计时,要充分理解各个参数所代表的含义,找到所对应的表格严格选取数值,绝对不能照搬照抄以往设计案例,系数的取值也是照猫画虎,这样是对自己工作的不负责任,也是对人生命安全的亵渎,建筑体与人类的活动是密切相关的,因此每一个小小的步骤都应该引起足够的重视,尤其是计算过程中随处可见的参数的选取。

3 结语

如果把一个建筑体的存在看作一个活生生的生命,建筑结构设计在建筑的“生命历程”中可谓占据着重要的地位,关系着建筑外部面貌与内部骨架的形成,同时建筑结构设计作为建筑工程投资的一部分,能够有效控制设计过程中的成本造价,也是一项成功建筑设计的一部分。总之,建筑结构设计师在建筑结构设计过程中要综合考虑到建筑所在地的气候、地形、水文、风俗文化以及建筑造价的多方面因素,最大限度的满足实际的需要。

参考文献:

[1] 宋志瑜. 建筑结构设计中常见问题与解决措施分析[J]. 城市建筑,2014(4):80-81.

第7篇:建筑结构设计案例范文

【关键词】建筑;结构设计;问题;措施;施工

一、建筑结构设计中存在的问题

1、抗震设计不符合标准的问题。近年来我国在建筑领域颁布了很多政策,其中《建筑抗震设计规范》对我国建筑抗震度进行了明确的规定,即在小型地震中建筑物不损坏、中型地震中可以对建筑物进行修复,大型地震中保证建筑物不会倒坍。但是现阶段我国建筑工程的抗震性还无法满足抗震标准,这在很大程度上影响了我国建筑工程的快速发展。一些建筑工程项目中的结构设计人员,在设计过程中没有重视建筑物的抗震性,导致建筑工程项目建设的抗震度不符合相关规定中的标准,对人民群众的生命财产安全构成严重的威胁。

2、环境因素的问题。建筑工程结构设计在考虑结构稳定性和安全性基础上,还需要全面考虑外部环境因素,包括空气湿度、温度和土质结构等,但就现状来讲,环境因素往往会被忽略,而这些因素对结构构件会产生重大的负面影响。不仅无法强化工程结构的稳定性和安全性,而且也会对工程结构带来巨大隐患。

3、建筑结构设计中偷工减料的问题。(1)建筑企业为了获取高额的利润,节约建筑成本,在建筑结构设计中偷工减料、过度节约,忽略了建筑工程的整体质量与安全性能;建筑企业选择一些廉价、质量不合格的建筑材料,增加了建筑工程建设中的安全风险,尤其是建筑工程施工中所需要使用到的钢材;我国建筑工程建设相关规定中明确对钢筋的配筋率进行了确定,在建筑工程不同施工环节中,要选择相应的钢筋配筋率。建筑结构设计人员应当充分重视建筑工程项目建设中的配筋率,并且对建筑结构施工进行合理的监管。(2)一些规模较小的建筑企业,为了节约建筑工程项目建设中的资金成本,在建筑结构设计中选择冷轧变形钢筋,这种钢筋的韧性小、强度高、脆性大,不适合在现代建筑结构中使用,而且对于建筑物的抗震性有着严重的影响,使建筑物无法达到抗震标准,增加了建筑结构设计中的安全风险,不利于建筑工程整体质量的提升,在很大程度上降低了建筑物的安全性。

二、加强建筑结构设计的措施

1、确定结构设计方案。工程结构设计方案主要包括框架选择、基础设置和结构措施等内容。框架结构由结构性构件组成,彼此之间通过节点加以连接,以产生垂直和水平荷载能力。若是多层建筑,还要对水平风荷载加以特殊考虑。此外,框架结构最好要选择杆件刚接体系,以确保工程结构的抗震性和稳定性。

2、建筑的基础设置。基础设置要充分考虑施工现场的水文地质和施工环境等。若是低层建筑,那么其上部结构荷载不会太大,由此便可以选择独立基础的结构模式。若是高层建筑,就要选择综合基础的结构模式。结构措施要结合具体的抗震设计规范要求,在结构设计方面加强抗震设计,采取有效抗震措施。比如以整体浇筑的方式进行梁柱灌注,选择最佳的结构构件。

3、设计内力组合。内力组合是工程结构设计中抗震设计的关键点,要在调整结构抗震系数的基础上加以科学设计。在进行抗震设计时,构件材料的强度要大于未考虑抗震要求时的材料强度。若是以普通抗震设计材料强度对抗震系数加以计算,那么在实际工程结构抗震设计过程中要对系数加以调整。经过全面的抗震系数调整,提高建筑结构的抗震能力。

4、提升建筑结构设计人员的专业技能。随着我国建筑事业的快速发展,现阶段建筑结构设计与以往的建筑结构设计,在内容与形式上具有很大的差异性,在技术方面的要求进一步提高;针对这一实际状况,建筑结构人员应当开拓自己的视野,拓展自身知识的广度,加强建筑结构设计的深度。信息时代的来临,要求建筑结构设计人员掌握计算机信息技术,熟悉计算机设计软件的应用;所以,建筑企业应当加强建筑结构设计人员在新知识、新技术方面的培训,研究与开发更加先进的建筑结构设计软件,不断的创新,在建筑企业内部中建立一支综合素质高、实践经验丰富以及专业性强的建筑结构设计队伍。

三、建筑工程施工的分析

1、钢筋工程的施工与控制。在建筑钢筋转换层工程中,转换板的含钢量很大,往往需要很长的主筋密密麻麻的布置在其中。在梁与柱的节点区域钢筋分布更为集中,正确合理的连接和下料成为关键一步。必须考虑好节点之间钢筋穿插和避让的关系,正常情况下节点主筋接头都采用闪光对焊,两节弯头对接,冷挤压套筒等方法连接。钢筋的稳固性能也非常重要,施工时尽量保证钢筋骨架稳固操作简便,制作的尺寸和绑扎的顺序合理,也可以使用永久骨架。当今社会出现的高强钢索使得斜拉结构和悬挂结构拥有更大的可用空间,被广泛应用于转换层中。

2、混凝土施工。对于大多数建筑的转换层的转换板,具有体积、厚度都很大的特点,这就导致施工条件复杂而且技术要求相对较高。不仅要求普通混凝土的刚度、耐久性、强度等,还要严格控制温度应力、温差的影响。所以要保证多方面因素相对稳定结合,确保混凝土质量。在建筑工程中普通混凝土的抗拉强度较低,是脆性材料并且抗裂性能也不符合标准,这就影响了建筑物的使用年限、存在安全隐患。因此,人们从逆向思维进行思考在钢筋的初步安装时不受应力改为受应力状态,这样解决了结构延展性、耐久性和混凝土的矛盾,使之成为弹性材料。在浇筑时还必须让每层整体连续性做到最好,从转换板的中心部位向两侧同时进行,对称浇筑可以使得下部转换板受力均匀,防止应力扭偏。在浇筑结束后需要静待一到两小时,等混凝土表面泌水渗出后要及时排水。

3、裂缝控制与施工。导致混凝土的裂缝的原因很多,特别是大体积的混凝土浇筑。这个问题不容忽视,如果不能采取有效措施,其后果不容设想。现在的大体积混凝土浇筑都采用标号很高的混凝土,这种混凝土添加多种化学试剂,成分多种多样,也导致施工程序复杂,如果任何一个环节出现问题都会导致裂层的出现。要想避免或者减少断裂、裂缝的出现,就必须对高标号的混凝土做好温度保护。普遍的做法有两种。一种是在春秋时期,为了保证混凝土的内外温差,减缓收缩还有散热时长,让混凝土在后期缓慢降温过程中得到充分的强度来抵抗变形和温度作用力。还要在混凝土表面增加保湿材料;另一种是在寒冷的冬天,气温较低,为了保证混凝土硬化正常不被寒潮天气气温突降而冻裂,在混凝土表面要采取相应的措施。保温湿控法被广泛的认可,它主要是在混凝土表面铺一到两层草垫,有时也可以铺塑料薄膜以保障表面与外界温差达到最小,保持湿度,与此同时也可以减少散热以保持强度的潜力和抗拉效果。预应力工程技术的应用可以抵消部分或者全部负荷的应力,使得混凝土由脆性建材变成具有弹性的塑性材料,避免或延缓了混凝土的开裂现象。

结束语

随着城市化建设的快速推进,促进了建筑业的快速发展,使得建筑日益增多。为了更好适应日趋复杂和多元化的建筑,深入地研究探讨结构设计与施工技术具有十分重要的意义。

参考文献:

[1]陈久鑫.基于本体的建筑结构设计案例表示与检索研究[D].大连理工大学,2013.

第8篇:建筑结构设计案例范文

【关键词】建筑结构;多层厂房;生态保护

1、引言

在城市大规模建设当中,我们在进行旧建筑拆除时,深刻的发现国外设计的建筑与国内建筑设计差别较大,国外的建筑设计使用寿命比国内的高的多,而国外的建筑设计不论从可靠性、节能环保还是可扩展性来讲都优于国内。豆腐渣工程,“楼脆脆”都给我们以极大的警示,同时,党的十提出“生态”的理念,因此,我国应当汲取国外建筑设计经验并且将“生态”的理念融入到建筑设计当中。

2、建筑结构设计的要点

建筑结构设计根据建筑的用途,规模和使用寿命等方面考虑,建筑结构设计不同,当前我国处于社会转型时期,建筑的功能、可靠性与安全性成为了广泛关注的问题。本部分将对工业建筑设计的要点进行简要阐述。

2.1 优化土地使用方案

我国虽然幅员辽阔,但是人口众多,加上资源集中和人口密集,人均土地面积在国际上排行靠后。尤其是“北上广”等地区,寸土寸金,优化土地使用方案是进行建筑结构设计需要重点考虑的。为了提高土地的使用效率,在工业建筑设计中要对两个方面进行考虑。第一,对新建工业建筑。通过向上和向下两个维度进行空间拓展,将各种功能模块,按照安全生产的防火距离要求,进行集成化设计,同时再结合同类厂房的使用率进行功能的集成,对将较少使用的功能尽量进行技术改造,将这类功能镶嵌到其他常用功能上,或者将辅助设施进行集成,合理设计走廊通道等。第二,对原有工业建筑。要采取局部改造,整体保留的原则,现在科技的革新,如果一味的进行推倒重建会浪费大量的建筑材料,不符合可持续发展的要求。

2.2 降低建筑能耗

在当前能源紧俏的情况下,如何利用好资源能源十分重要,例如,光能,自然通风,从而减少供暖和照明系统是建筑结构设计需要注意的问题。首先,为光能利用提供空间,一般为建筑的顶层,采用大型的太阳能热水储罐,通过自然吸收光能,为建筑内部提供持续稳定的热水等,或者直接参与到工业工艺的生产环节,并且生产工艺的热能也能够当做供暖设备;其次,在工业厂房的朝向设计上,要尽可能的考虑到建筑整体的朝向,通过自然风来保证厂房的通风,最大限度的利用自然照明而减少电力照明。最后,对于南北地域的不同,对于空调和供暖系统也不同,但是掌握一个原则就是,将供暖和供冷系统尽可的集成化一起,防止热量的散失。遗憾的是我国的现有规范对于工业建筑节能没有具体的要求。

2.3 增加人性与人文设计

工业建筑是为了方便工业生产活动而设计的,而人要具体参与到实际生产当中去,那么工业建筑要增加人性化的设计,将人的安全和舒适作为设计原则,对生产过程中可能出现危险有害因素的环节,进行隔离或者集成,并且设计方便且且快速的逃生通道,防止火灾发生或者其他工业事故,尽可能的减少人员和财产的损失。一个城市的工业发达程度决定了这城市的经济发展状况,随着城市化进程的加快,工业厂房渐渐成为了一个城市的地标建筑,因此,工业建筑在考虑其结构与功能的前提下,对于工业建筑的外观设计上,应当加入一些人文的元素,体现出工业中的力量和粗犷的美丽。

3、案例分析——多层工业厂房的建筑结构设计

3.1 多层工业厂房的特点

多层厂房平面结构布置和柱网布置,在设计中需要注意每根柱子之间的间距,尽量按照等间距来设计,从而防止集中应力的出现。工业厂房中通常布置的有室内吊装机,举升等机械都要能够顺利通行和使用,因此,工业厂房的层高一般为4-8m,而竖向布置当中容易出现错层和渐层等现象,从而楼层在平面上不能提供足够的刚度,那么,对于可能用到的震动或者转动机械,要分析机械的震动频率,同时在用材上防止共振的产生,并且充分考虑地震,洪水等灾害,做好提前设计。以上建筑结构设计的目的,就是要对楼层和基础的形式进行深入考究,一般多层厂房的基础形式采用柱下独立基础,柱下条形基础,直接作用土层。

3.2 多层厂房的结构体系

常用的结构体系有三种。第一,“框—排架”结构体系,这种多层厂房,整体以横向布置为主,在横向采用钢筋混凝土框架结构,在纵向上采用排架结构,这种结构体系的优点是,承受纵向载荷能力强,但是,横向中多柱支撑体系,给工艺设置造成的一定的困难。第二,纯框架体系。厂房的横纵方向都采用框架结构,这种结构在工艺设置上提供了较大的空间,但是在建造成本上增加了很多。第三,钢架支撑混合结构。该种结构体系是在第一种的基础上,在横向上采用钢架支撑混合结构,通过混合结构,来支撑纵向载荷,并且提供了相对较大的工艺设置空间。

3.3 多层厂房结构设计需要重点注意的问题

多层厂房的结构实际上需要注意到问题有很多,例如,平面、竖向布置规则,避免突变,多层工业厂房因为工艺布置的要求,空间的跨度较大,一般都采用框架式的结构体系;在地震烈度较高,设备荷载较大时,为了减少水平荷载对结构的影响,控制结构位移,优化柱截面,可以协调工艺对结构进行支撑系统的布置;地震等地质灾害会对结构造成不同程度的破坏,损失程度的轻重要视破坏程度而定,所以,优化破坏次序,防止结构因破坏程度加深而造成更严重的损失。对于非结构部件,首先,或者让非结构部件成为抗震结构整体的一部分或者让非结构部件与抗震结构整体不发生任何关系;其次,装饰物与结构整体的连接要可靠;再次,隔墙、围护墙要避免对结构抗震带来的不利影响,其竖向连接要均匀,在平面上的分布要均匀对称。

4、结束语

现代建造技术和工艺的发达,让混合式多类型的建筑结构设计得以实现,注重建筑结构设计的方法,并对重点问题进行考究,相信在广大建筑设计工作者的共同努力下,我国的建筑行业必将有一个全新的发展时期。

参考文献

第9篇:建筑结构设计案例范文

【关键词】高层住宅结构设计;存在的问题;处理对策

现代土地资源日渐匮乏,在工程建设中为了节省土地面积,各施工企业大都采用高层住宅结构设计,这样既能减少土地资源的浪费,实现人口数量的有效集合,还能避免建筑施工材料的浪费,达到节约资源的目的。然而,在实际的高层住宅结构设计中,部分设计人员的设计方案和建筑施工实际情况存在较大差距,这种情况的出现严重影响了高层住宅的安全性能和实用性能。正因如此,如何保证高层建筑结构设计水准对于高层住宅的建设施工来说显得尤为重要[1]。

一.高层住宅结构设计案例分析

(一)高程住宅结构设计的工程概况

某一高层住宅区位于某市的中心地段,该地区的建筑总面积大约为20万立方米,是一项非常浩大的建筑工程。该高层住宅区域的楼位设计是一个五幢高层住宅楼层结合而成的建筑工程,分布为地下两层、地上三层的设计模式。该建筑工程中采用的建筑结构是平面体型比较不规则结构。

(二)高层住宅结构设计中所遇到的问题和解决措施

1.高层住宅结构设计中所遇到的问题

该高层住宅工程从规模上来讲属于大型的工程建筑,尤其是五幢楼层采用的是一体化的连接方式,针对这种情况,设计人员应该对高层住宅的建筑设计有一个全方位的认知。在对该建筑工程进行各种因素分析后,再进行高层建筑的设计工作,使设计比较贴合实际工程的标准要求。然而,在实际的高层住宅施工中,其可能会受到各种因素的影响,使得工程质量及工期难以得到保证。这些因素主要包括:首先,高层建筑结构的承重力和地下室连为一体的结构设计以及采用框架剪力墙建筑结构设计需要考虑实际施工问题。其次,高层建筑结构设计中,居民对建筑结构功能的要求以及抗震能力的要求也是设计人员需要考虑的重点问题。再次,建筑结构的计算分析也是高层建筑结构设计工作的一大重点。最后,建筑物周围的环境因素也会对施工造成影响干扰[2]。

2.高层住宅结构设计中的处理措施

该高层住宅属于住宅类型中较为复杂的一种设计,一般情况下,对于这种连体形的住宅结构设计,为了保证其结构的稳定性,除了采用框架剪力墙结构之外,还应该增加建筑结构的水平方向和垂直方向的钢筋结构,同时在建筑底部增加底层柱。针对高层住宅结构设计中的稳定性要求,应该采用"L"型剪力墙设计,这样一来能增强建筑结构的稳定性,另一个方面还能增强整个建筑物的承载力。其次,在高层住宅的施工设计中,各类数据的计算问题也是干扰结构设计的一大影响因素。因此,一般在高层住宅结构设计计算分析上多应该采用PKPM系列的SATWE程序。

二.高层住宅结构设计中出现的问题影响因素

(一)高层住宅结构的部分设计不合理

对如今的高层住宅建筑来讲,其住宅结构的不合理多半是设计人员对建筑结构关联性忽视,以致于造成住宅结构的承重性差、建筑物的抗地震倒塌能力不强以及建筑物本身的安全性能差等问题。例如,高层住宅结构的抗地震倒塌能力的延性问题,以及屋面温度应力设置问题等。这一系列的问题因素的集合极有可能导致高层住宅结构稳定性和质量安全性问题[3]。

(二)抗震结构设计不合理

抗震结构设计是高层住宅结构设计中一个非常重要的环节,同时也是比较复杂的一个环节,抗震结构的设计除了设计整体的框架以外,对于承重墙设计以及底层柱等局部结构设计,甚至是建筑材料的选择使用,都关系到整个建筑结构的抗震性能。由于我国并不属于地震频发的国家,所以一些高层住宅建筑结构设计人员并没有高度重视建筑的抗震设计,所以高层住宅结构的抗震设计中存在很多的漏洞和不足。

三.高层住宅结构设计中存在的问题的处理对策

(一)针对部分结构设计不合理的解决措施

针对以上出现的各种问题,归根结底是设计人员在对高层住宅结构设计的认知上还存在很大的不足之处,以致于设计的住宅结构不符合居民对建筑物本身功能的需要或者不符合有关建筑物建设施工的标准要求。针对以上情况要先确立好整体性设计,并根据整体性的设计要素进行局部结构设计。这样既能保证建筑结构整体性不受破坏,还能为局部结构设计提供一个可靠的依据。在此基础上,再进行建筑构件和屋面温度应力的设计,就可以最大限度的避免因构件标准不合格而导致的建筑结构稳定性下降问题以及因温度应力设计值过大或是过小而造成的墙体开裂现象[4]。

(二)高层住宅结构的抗震设计

高层住宅结构抗震设计的要点:首先要求设计人员对建筑结构抗震性能的重要性有一个正确的认知。其次,需要专业抗震结构设计人员对高层住宅的结构特点以及可能发生地震的情况进行全方位的分析,同时满足抗震设计规范。再次,对建筑物的抗震结构进行科学的规划设计,并严格控制建筑物的高宽比例。最后,为了提高建筑物本身的抗震性能还应该在高层住宅上加入抗震墙设计从而增强建筑物的稳定性以及抗震能力。这样即便发生地震也能保护好居民的人身安全,并且将地震对建筑物体的伤害减小到最低。

结语:

综上所述,高层住宅的结构设计是建筑施工人员在满足国家对建筑工程施工结构的标准前提之下,对高层住宅结构进行的加强设计,能有效提高高层建筑的抗震性能以及使用安全性,从而维护居民的生命财产安全。然而,在高层住宅结构设计工作中,我们仍需要重视影响结构设计及建筑施工的问题因素。对此,文章结合某高层建筑设计实例,简要探讨了影响高层住宅结构设计几点因素,并阐述几点解决这些问题的举措,以期为高层建筑住宅结构设计提供借鉴。

参考文献:

[1]郑全楼.关于高层住宅结构设计的研究[J].城市建设理论研究(电子版),2014,(36):7277-7278.

[2]贺伟莲.某超限高层住宅结构设计[J].工程建设与设计,2015,(2):46-50.