房屋设计类专业精选(九篇)

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第1篇：房屋设计类专业范文

关键词：房屋结构，设计，问题

Abstract: this paper in the design of building structures and the analysis of existing problems, and to building structural design problems should be paid attention to talk about some experiences.

Keywords: housing structure, design, problem

中图分类号：S611文献标识码：A 文章编号：

房屋工程的结构设计工作不仅直接关系到建设单位的经济效益，同时也密切的关系到广大人民群众的切身利益，完整细致的设计工作不仅能给施工单位提供实际的经济效益，更能给建设单位创造良好的品牌优势，因此在设计过程中，因对建筑物重点区域的结构设计加以详细的注意，已达到设计工作的质量要求。本文就房屋结构设计中存在的问题进行分析，并对房屋结构设计应注意的问题谈一些体会。

一、房屋结构设计中存在的问题

1、结构设计与工艺设计不相协调

房屋结构设计首先要满足工艺设计要求。工艺人员在进行工艺布置时，常与结构设计发生冲突矛盾。例如，需开洞的位置结构本应是框架梁，设备应沿梁布置，却安排在了跨中，这就与工艺设计发生了冲突，既不符合设计要求，也不利工业生产进行，同时也存在安全隐患。另外，荷载分配也不合理。建议在设计方案阶段，结构施工设计结合工艺布置要求来进行，以求结构设计合理、经济，并符合安全指标。

2、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。

3、部分结构设计不合理

如《建筑抗震设计规范》第7.1.8条(强制性条文)规定“底部框架-抗震墙结构，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”。有些设计把底层设计成大空间，抗震墙很少，上部砌体抗震墙大部分与底部的框架梁或抗震墙不对齐，造成结构体系不合理，传力不明确；有些设计中抗震分类、场地类别选用错误，导致整个结构设计错误。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。

4、设计深度达不到规定要求

由于设计人员没有对一般房屋尤其是多层房屋设计引起高度重视，盲目参照或套用其他的设计的结果；或是由于设计过程中对设计规范和设计方法缺乏理解.因此在设计人员制作图纸中存在“偷工减料”，设计粗糙，过于简单。

二、房屋结构设计应注意的问题

1、地基等基础方面的设计

通常来讲，在进行施工图设计前，设计部门应查看由相关部门出具得多层房屋建筑地质详勘报告，避免以建设单位提供的笼统的附近建筑物基础设计资料为依据的情况发生。地基等基础设计必须以安全为最主要的设计原则，在进行设计时必须依据地质勘察资料，综合考察地质、土壤以及地下水等多方面因素，充分完善基础类型和上部结构的设计方案，不能片面地追求耐力容许值，认为耐力容许值小即为安全标准。然后，应对软弱地基进行换土垫层设计，采取安全高效的方法处理软弱地基的换土垫层，避免单纯凭经验处理的方法。如果凭借经验处理，仅仅采用砂垫层加强承载力，而没有计算垫层宽度和厚度，那么不仅损害了建筑单位的经济利益，同时也为建筑物的安全性埋下了极深的安全隐患。在对民用建筑进行设计时，应对梁与柱及基础的负荷乘以折减系数。尤其是在对多层民用建筑进行设计时，一定对梁与柱和基础的负荷按现行设计规范中规定的荷载乘以折减系数来计算，准确各部分的荷载值，之后其他相关部分的设计工作才能顺利进行。

2、抗震结构设计

房屋设计用从抗震要求出发，进行合理的结构设计。（1）对一般多层砌体住宅结构，应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：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；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。

3、楼板的设计

首先，在作用力的计算上，应避免简单地将双向板作用按单向板作用进行计算，这样会造成计算假定与实际受力状态不符，导致一个方向配筋过大，而另一方向配筋不足，而配筋放热严重不足是楼板出现裂缝最主要的原因。另外，如果双向板有效高度取值偏大，那么双向板就会在两个方向均产生弯矩，因此，在结构设计中，双向板跨中的正弯矩钢筋应采取纵横叠放的设计，计算时应考虑到两个方向的各自的有效高度。

4、构造柱的设计

一般来讲，在砖混结构中，构造柱除可以提高墙体的坑剪能力之外，还可以与圈梁联结在一起形成对砌体的约束，这样的设计不仅可以限制墙体裂缝的开展，同时还可以维持竖向承载力，提高结构的抗震性。应避免在结构设计中，将构造柱作为承重柱使用的作法。这是由于如果构造柱一般生根于地梁中，没有另设基础，如果将构造柱作为承重柱使用，会造成构造柱提前受力，降低了构造柱对墙体的约束作用，柱底基础的局部承压强度必然不能满足整体设计要求，柱底基础一旦发生冲切或局部承压破坏，就会出现裂缝。尤其是在结构遭遇地震作用时，应力会集中早构造柱位置，导致构造柱首先遭到破坏，这样一来，构造柱不但起不到应有的作用，反而会成为房屋结构中的薄弱部位。因此，设计人员必须保证承重大梁下的柱子应按承重柱进行设计，若遇特殊情况，如梁上荷载较小，也可将构造柱布置在承重梁下方，但构造柱对下墙体的承压和抗弯强度作用都不应考虑在柱承范围之内。

5、通风结构设计

（1）通风结构设计要考虑当地的环境及风向，尤其是建设小区的规划，每栋房屋的方位，应考虑所在城市风的流向，要避免风洞效应使小区的庭院不适用。近年的小区为了最大限度地利用景观，大多采用围合式设计，中间用于小区绿化或景观，楼宇像围墙一样排列在四周，尽管中间绿树成荫，但由于楼宇之间没有通风口，不能形成有效对流区，这对防止病毒的传播是非常不利。一般来说，开敞的空间比封闭的空间空气流通性能好；点式住宅比条式住宅通风效果好。点式住宅当夏季风吹来时如同梳过一般，将居室和庭院内的热空气吹走。另外把居住区的室外空间组织成一个系统，将居住区主要道路设计成主通风道，沿通风廊道流向各个住宅组团，然后再从组团内庭院空间分流到住宅。

（2）如果建筑平面布局、居室通风只有进气口，没有排气口或进气口排气口的位置与室外气流方向平行时，居室通风不利，最好使进气口位于正压区内，排气口位于负压区内，气流才会畅通。故住宅平面设计应明确各户型的空气对流通道，单朝向户型的设计必须采取通风措施，建筑平面布局应该是明厅、明卧、明厨、明卫、窗的位置及开启同住宅的内部布局和外部环境要密切结合，不要简单处理，可采用高窗、角窗等多种形式，窗的开启要考虑室内通风和立面效果，同时也要便于擦窗，内廊双面房间的建筑，在走道墙顶或墙底开些通风窗。近几年过于强调景观、卖点，新建住宅多为封闭式窗户，房间里偌大的落地玻璃窗，采光面积不算小，却仅有一扇小窗户可以打开，空气明显不流通。另外，广泛使用的推拉式铝合金窗使通风口只有窗户面积的一半，同样达不到空气流通顺畅的要求。

6、采光结构设计

天然采光的基本要求主要包括天然光的组成。通常到达地表的天然光由太阳直射光和天空扩散光两部分组成。在全云天的情况下，室外天然光只有天空扩散光。全云天的亮度分布和水平面照度的关系。全云天亮度分布相对稳定，不受太阳位置的影响。全云天时天顶亮度最大为地平线附近天空亮度的3倍。

（1）采光标准。采光标准从采光数量和采光质量两个方面对天然采光提出要求。采光数量是根据视觉工作的精细程度，划分为五个等级，并依据采光的形式用采光系数的形式给出标准值。采光系数是室内给定水平面上某一点的由全云天天空漫射光所产生的照度和同一时间同一地点在室外无遮挡水平面上由全阴天天空漫射光所产生的照度的比值。采光质量包括采光均匀度、眩光的控制、合适的亮度比等方面。

（2）侧窗的采光特性。低窗时，近窗处照度很高，往里则迅速下降当窗的位置提高后，虽然靠近窗口处照度下降，但离窗口远的地方照度却提高不少，均匀性得到很大的改善。侧窗的有效采光范围为窗高的3-5倍。影响房间横向采光均匀性的主要因素是窗间墙。窗间墙越宽，横向均匀性越差。

（3）常用天窗的采光特性。矩形天窗、横向天窗和锯齿型天窗相当于提高位置（安装在屋顶上）的高侧窗，光特性与高侧窗相似。采光系数最高值一般在5%7%以内。平天窗由于不需安装天窗架，简化结构平天窗采光效率高，而且更易获得均匀的照度。采光结构设计的主要步骤和采光计算原理。采光设计的主要步骤：收集设计要求、条件和环境方面等的基础资料，选择采光口形式，确定采光口位置及可能开设的窗口面积，估算采光口尺寸，布置采光口、采光计算原理：这种计算方法是根据有关数据查出相应的理想条件下的采光系数值。然后按实际情况考虑各种影响因素，加以修正而得到室内最暗处的采光系数值。

三、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。因此抓好设计质量管理工作显得非常重要。针对当前设计质量状况，设计单位应加强内部的质量管理，设计管理部门要加大对设计质量的监督管理，结合施工图设计审查、专项检查、质量抽查等工作，加强对业主、勘察、设计单位的市场监管力度。特别是设计单位在进行房屋结构设计时必须在满足国家设计规范要求的前提下，加强房屋结构的概念设计和地基设计，才能提高房屋结构设计水平，确保房屋设计质量不断提升，以使房屋的结构设计工作做到更安全、更合理。

参考文献：

[1]熊丹安.21世纪土木工程类专业丛书-结构构--造原理与设计(第二版)[M].武汉:武汉理工大学出版社，2003.

[2]孟建军.浅析少量抗震墙的框架结构的设计和运用[J].科技致富向导,2011,(23)

第2篇：房屋设计类专业范文

关键词：建筑设计；几何学；集合；等差数列

Abstract: open the Chinese and foreign history of architecture, we can see, all the place of someone there will be a building, and nearly every building in the buried a science - mathematics. This article mainly introduced the building generally contain some of the mathematical knowledge, including geometry, series and set theory, in order to achieve a deeper understanding of architectural beauty, show a unique architecture and mathematics subject and integral beauty.

Keywords: architectural design; Geometry; The collection; Arithmetic progression

中图分类号：TU2文献标识码：A文章编号：2095-2104(2013)

一、数学与建筑

数学是什么？说得具体一些，数学是以数和形的性质、变化、变换和它们的关系作为研究对象，探索它们的有关规律，给出对象性质的系统分析和描述，并在此基础上分实际，培训得具体解法的科学。如果换一个角度，数学也可看成是对客物质世界的数量关系和空间形式的一种抽象。

建筑是什么？“建筑”——指建筑物和构筑物的通称。建筑物，这是为了满足社会需要，利用所掌握的物质技术手段，在科学规律和美学法则支配下，通过对空间的限定组织而创造的人为的社会生活环境。构筑物，是指人们不直接在内进行生产和生活的建筑。如烟囱、水塔、堤坝等。建筑从形态学来说，构成建筑形式的基本要素为：点、线、面、体。点是所有形式之中的原生要素，从点开始，其它要素都是点派生出来的。例如，一个点展开变成一条线，一条线展开变成一个面，一个面展开变成一个体。建筑的所有形态，都是依据点、线、面、体四个基本要素构成的，体现的就是一个“形”字。建筑从工程学说，侧重的是工程计算，这是建筑构成的基础，也是建筑构成的手段。例如，把点变成线，把线变成面，把面变成体的量度，是建筑构成的重要特征。这在建筑工程中，是计算的基本内容。这里，除建筑构成已表现出来的长度、面积、体积等特征外，“量度”还反映了重量、角度、强度等“量”和其它特征。这些归纳起来，便是“数”。

总之，建筑中的“数”与“形”，是对客观物质世界的数量关系和空间形式的一种表现，是人类为了适应环境的一种创造。

数学与建筑有什么联系？

如前所叙，同样是“数”与“形”，一种对其抽象，一种对其表现。一种是其抽象，一种对其表现。表现依据了抽象，抽象来自表现。在建筑工程的实践中，我们会遇到各种各样“数”与“形”的问题。例如，在房屋设计中，既要进行各种技术经济指标以及荷载、内力、构件截面等数量的分析与计算，又要进行建筑、结构、水暖电工等图形的分析与绘制；在组织施工中，既要进行建筑资源（如材料量、劳动力……）等数量的分析与计算，又要进行建筑资源使用的时间安排和空间布置等的分析与绘制……。在实现建筑工业现代化的过程中，我们将会遇到更多的“数”与“形”的问题。

另外，作为现代数学基础的集合论，基本原理已经纳入中学教学课程。集合论的基本术语，如集合、子集、交、并、非等已常见于建筑理论文献中。

二、建筑设计中的等差数列

按一定次序排列的一列数列为数列（sequence of number）。数列中的每一个数都叫做这个数列的项。排在第一位的数列为这个数列的第1项（通常也叫做首项），排在第二位的数称为这个数列的第2项……排在第n位的数列为这个数列的第n项。

一般地，如果一个数列从第2项起，每一项与它的前一项的差等于同一个常数，这个数列就叫做等差数列（arithmetic sequence），这个常数叫做等差数列的公差（common difference），公差通常用字母d表示，前N项和用Sn表示。

在中国现存的排列最整齐的大型塔群宁夏一百零八塔，着108座塔，排列成12行.从上往下，各行塔数次为1,3,3,5,5,7,9,11,13,15,17,19.这些都是奇数。在这其中就隐藏着数学的规律，在数学里，利用等差数列可知：连续前n奇数的和，等取n=10，得1+3+5+7+9+11+13+15+17+19=100，总共要建108座塔，其中100座可以安排成连续奇数1至19的和。剩下8座可以拆成3+5，也是奇数的和。由此得出分拆表达式108=1+3+3+5+5+7+9+11+13+15+17+19，正好是一百零八塔自上而下各排塔的个数。

在调查方法设计、实验设计、数据和结果处理分析中，都需要运用概率论和统计学的知识和方法。常用的有频率和分布的统计和图示，算术平均数、中位数和众数的计算枷权平均数的计算，全距、标准差和平均差的计算，方差分析，相关分析，回归分析和经验公式确定，参数估计和假设检验等。

三、建筑设计中的几何学

几何学（Geometry）这个词就来自古埃及的“测地术”，它是为在尼罗河水泛滥后丈量地界而产生的。自然界中常见的简单几何形状是圆、球、圆柱，如太阳、 月亮、植物茎干、果实等等，而几乎找不到矩形和立方体。矩形和立方体是人类的创造，而这正是和建筑活动有关的，因为方形可以不留间隙地四方连续地延展或划分，立方体可以平稳地堆垒和架设。金字塔在如此巨大的尺度下做到精确的正四棱锥，充分显示了古埃及人的几何能力。希腊人在发展欧几里德几何的同时，写下了建筑史上最辉煌的一页。希腊建筑的美在很大程度上取决于尺度和比例，“帕提农给我们带来确实的真理和高度数学规律的感受”（勒·柯布西埃）。几何学的产生则是和建筑活动密切有关的。

到了文艺复兴时期，人们普遍确信建筑学是一门科学，建筑的每一部分，无论是内部还是外部，都能够被整合到数学比例中。“比例”成为建筑几何学在文艺复兴时期的代名词，而象心形、圆形、穹顶则是文艺复兴时期建筑的基本形式，只要人们用几何化的形式来诠释宇宙和谐概念的话，就无法避免这些形式。在这一时期，建筑师追求绝对的、永恒的、秩序化的逻辑，形式的完美取代了功能的意义。

17世纪科学革命所揭示的宇宙是一部数学化的机器。这一时期法国最重要的建筑理论家都是科学家，在笛卡尔理性主义精神的引导下，一切问题讨论的基础都以理性为原则，数学被认为是保证“准确性”和“客观性”的唯一方法。笛卡尔通过解析几何沟通了代数与几何，蒙日则将平面上的投影联系起来，在《画法几何》中第一次系统地阐述了平面图式空间形体方法，将画法几何提高到科学的水平。与传统的模拟视觉感受方式不同，画法几何切断了视觉与知识之间的直接联系，赋予建筑以不受个人主观认识影响的客观真实性，时至今日仍然是建筑学交流最重要的媒介。

建筑的几何学价值首先表现在简洁美。几何学的理论基础在于格式塔心理学的视觉简化规律，简洁产生了重复性，重复演绎出高层建筑的节奏和韵律美，最终形成建筑和谐统一的审美感受；同时，简洁的形体易于谐调，使不同的形体组合具有统一美感。

新古典主义的乃是对巴洛克、洛可可风格的夸张豪华、过度装饰的风格产生反感，受到意大利庞贝城出土的影响，开始企图恢复希腊与罗马的建筑特质，特别重视几何学的构成关系将几何形式带入建筑设计中，文艺复兴时期，人们普遍确信建筑学是一门科学，建筑的每一部分，无论是内部还是外部，都能够被整合到数学比例中。“比例”成为建筑几何学在文艺复兴时期的代名词，而象心形、圆形、穹顶则是文艺复兴时期建筑的基本形式，只要人们用几何化的形式来诠释宇宙和谐概念的话，就无法避免这些形式。在这一时期，建筑师追求绝对的、永恒的、秩序化的逻辑，形式的完美取代了功能的意义。例如上海的东方明珠电视塔，就是几何学中的圆柱与球的结合。三根竖直的圆柱形通天巨柱，是一个球体完美的结合。东方明珠电视塔利用球和圆柱的巧妙结合，将数学的严谨与艺术的浪漫融为一体，创造了纯洁的、充满诗情画意的建筑形象。

总之，对于我们建筑类中专学校来说，在各类专业课程的讲授与学习当中，数学知识的应用说是比比皆是的。例如，劳动力的安排、施工进度、配料、支座反力，需要一次代数方程的计算；生产增长率，简支梁受压区高度，需要二次代数方程的计算；劳动生产率、钢筋锚固锚长度、配料允许范围的计算，建筑材料的代换，需要代数不等式的应用；土方施工中“零点”位置的确定，变截面梁钢箍高度的计算，建筑构件形体及自重的计算，需要大量的几何及三角计算；均匀荷载作用位置的函数及幂函数的应用。

参考文献：

[1]蒋声，蒋文蓓，刘浩；数学与建筑；上海教育出版社；2004年。

[2]《建筑中的数学论文》/潘峰