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摘要:隨著我國現代化城市建設步伐的加快,房屋建筑結構越來越復雜,功能也越來越多樣化。在現代房屋建筑結構設計中,不僅要考慮建筑結構的實用性與安全性,還要求房屋建筑整體的美觀性。這就要求設計師對房屋進行優化設計。本文筆者結合多年工作經驗,主要闡述了房屋建筑結構設計中如何有效的進行結構優化。供同行參考。
關鍵詞:房屋建筑;結構設計;優化設計
引言
結構優化的目標是使得房屋建筑的基本功能得到優化,舒適度更符合人們的要求,同時確保其具有漂亮的外觀、優良的質量,優化建筑所需資金的投入。建筑房屋結構設計改善主要是針對多種資源實施整合,例如空間資源、設備資源、原材料資源、經濟資源等等有效的分配。此種優化設計對于工程的造價有深遠的影響,預計與以往的工程項目相比可節約5~33%。因此,對于工程動工之前,我們就要優化建筑結構設計方案,根據工程實際情形,做到以實際為本,進而更好的提升工程的經濟性能和使用性能。
1房屋建筑結構設計優化的重要意義
社會的發展促使人們的生活水平有了極大的提高,因此人們對房屋建筑的需求、品質及多樣性的追求也越來越高,進行房屋建筑結構設計上的優化勢在必行。一方面這是為了滿足人們對于房屋的美觀要求與使用功能的要求,另一方面也是為了提高房屋建筑的經濟價值與實用性,還可以通過合理的優化設計降低建筑工程的成本,節約材料的使用,同時還可以增加房屋的穩定性、安全性,在有限資源的條件下使建筑的質量、功能最優化,并且大大減少了建筑所需要的資金投入,有效的促進了建筑物周邊的生態環境的和諧發展。所以,合理優化結構設計,可以提升房屋建筑的整體效益與社會效益。因此實施房屋建筑結構設計優化是十分必要的。
2在房屋建筑結構設計優化中的應注意的細節問題實施
房屋建筑結構設計優化的過程中還是有著許多的注意事項的,因此對于這些問題一定要有一個準確的了解。首先,在優化設計的過程中,其宗旨與原則是一定要堅持的,一定要把控制建筑的質量與安全放在第一位,只有房屋建筑的質量與安全得到了保障,才可以使得進一步的工作得以開展,如果沒有這樣的一個前提保障,即使設計的外形與功能再美觀與多樣化但建筑本身仍然是個危險的工程,并不具有實用性,甚至還會影響到人們的生命財產安全。同時在房屋建筑的結構優化中,一定要保障材料的選擇與施工技術的優化。有時在施工的過程中一些建筑單位出于對成本的考慮,使用一些不科學的手段進行成本控制,比如說他們會通過降低工程的質量標準、或者是采取減少建材的使用、減少對新型技術的使用等多種辦法。這樣一來雖然成本的得到了控制,經濟利益也得到了提升,但是從長遠的角度來考慮這無疑是一種百害無一利的辦法。因此,在房屋建筑結構設計的優化中,把握建筑物的安全及實用的同時考慮經濟的適用性,從建筑物的整體和組成構件出發,合理的對材料與施工技術進行優化,用有限的資金做出最優的方案,實現經濟和質量的有效結合。
3建筑結構優化設計方法在房屋結構結構設計中的具體應用
3.1房屋結構設計中的整體優化與局部優化
房屋建筑是一項具有復雜性與層次性的工作,好的建筑應該是從建筑、結構、裝飾、給排水、電氣、暖通等各專業的優化設計組合,而不僅僅是某個專業進行優化設計。想要進行結構上的優化設計也要綜合考慮建筑的整體與局部的優化設計。整體性優化需要最大程度的滿足建筑平面布置、內部空間使用及建筑立面的外形感官要求,也就是滿足提高建筑舒適度需求,因此在建筑方案設計初期就應加入結構優化設計的考慮;局部優化設計比如建筑材料的選擇,局部構件的布置等等。從層次性的層面來分析,房屋建筑的整體的結構設計體系、房屋建筑的安裝體系、還有針對每個體系中的具體劃分的細節體系,都是屬于層次性角度的問題。所以,想要實現房屋建筑結構優化設計,就必須從整體的角度來考慮問題,進行整體與局部的優化,這樣才可以進一步的實現優化設計在房屋建筑中的應用。
3.2對于鋼筋混凝土框架結構設計優化
現在的工業及多層民用建筑,采用鋼筋混凝土框架結構是一種很重要的建筑形式,所以進行鋼筋混凝土框架結構設計的優化是十分必要的。對于一些鋼筋混凝土框架結構體系的建筑,可以針對不同構件采用不同的安全系數進行優化設計從以往出現的垮塌事故工程進行事故原因調查及分析可知,僅由樓蓋或樓蓋梁問題導致的結構整體破壞的工程實例極少,大多是由于墻、柱等豎向構件破壞而導致結構整體垮塌,或由結構整體失穩造成結構破壞;而且現澆鋼筋混凝土樓板的約束作用可以在很大程度上提高樓蓋梁的承載能力,因此在框架結構設計優化過程中,可以根據不同構件在結構中的重要性及實際承載能力,采用不同的安全系數,保證豎向構件、獨立構件及靜定結構構件的安全系數,適當調整樓板和樓蓋梁的約束和控制參數,這樣調整既可以降低工程造價,又可以滿足結構的安全度,達到合理優化的目的。
3.3房屋建筑的結構優化和建筑優化
在房屋建筑的結構設計優化中,進行優化的過程中想要實現房屋的外形和結構的合理的融合,就要做到建筑的整體平面和整體結構的配合。而想要使得房屋建筑的整體平面和整體結構實現緊密配合,具體的表現首先就是要保證房屋建筑的簡潔原則,簡潔、有規則的建筑體型和平面布置,能夠保證結構傳力簡單,因而造價相對可以較低。同時房屋建筑是一個復雜的設計過程,因為各種原因會有不同的使用功能需求,因此建筑體型和平面布置也會多種多樣,不可能因為結構要求規則而對建筑師的創作提出完全限制要求。這就要求結構設計在滿足不同使用功能及建筑造型的前提下,通過對剪力墻、柱等構件的合理布置進行優化設計,使不規則的建筑造型和平面布置產生規則的結構效應,從而使建筑外形及平面布置與結構設計達到經濟合理的完美統一。
3.4結構設計
優化模型及計算結構設計過程中,最首要的問題是計算模型的建立,根據實際工程的結構特性設定合理的計算模型和計算參數,并且有目的的控制和調整約束參數。針對不同的結構體系,可調整和控制的約束參數有不同。如果結構設計中僅局部加強就能滿足參數設計要求時可在計算過程中弱化此參數,從而到達降低工程造價的目的;如果計算參數為控制參數或約束參數,則應按規范要求取值,從而保證結構設計的安全性和穩定性。在實際工程的設計中,考慮到不同建筑物的復雜性帶來的變量多、約束條件多且非線性等因素,在計算過程中,可以先將有約束的優化問題轉化為物約束條件進行計算,待結構選型、構件斷面和參數設計完成后,然后在初步計算方案上進行優化設計,比較相同工程的不同計算結果后,對工程進行綜合分析,最終確定最合理的結構設計優化方案。在房屋建筑的優化中電梯也是一個重要的環節,一般的情況下電梯部分有著較多的空洞,其下的建筑構件也是很多的,這樣就要求我們要對電梯的部分進行單獨的設計。這也是實現房屋建筑結構設計優化的重要組成部分。
3.5優化房屋建筑的壽命
房屋建筑是一項重大的工程,往往有著工期長,使用期也同樣長的特點。想要保住房屋建筑可以在要求的使用年限中保持使用,就要對其使用的壽命進行優化,這樣的優化的進行主要是根據每一個建筑階段的特點和實際的建筑結果進行優化方式上的確定,以達到對房屋建筑本身的使用壽命的優化。
4結束語
總而言之,建筑結構設計優化在房屋結構設計中有著重要的影響。通過對房屋結構的優化設計,可以使得建筑的功能與外形都得到科學的規劃與提升。而且對于控制建筑的質量與成本、材料的消耗上都有著重要的影響。不僅滿足了人們對于房屋的功能與質量的要求,同時對于提升人們的審美情趣,降低工程造價,提高企業的收益都是十分重要的。
參考文獻
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[3]鄒俊.建筑結構設計優化方法在房屋結構設計中的現實應用[J].科技傳播,2010(19).
作者:李霞 單位:中國瑞林工程技術有限公司
第二篇:房屋建筑結構設計中優化技術應用
【摘要】隨著我國社會經濟的不斷發展,人們的生活質量普遍提高,對房屋的功能也有了更高的要求,除了對房屋建筑一般的實用價值和安全性能考慮以外,對建筑美觀和經濟適用等選擇標準也有所提高。因此建筑設計師需要結合建筑的結構設計和外型條件,將建筑設計的安全適用、審美作用、經濟價值和簡化施工等因素充分融合到房屋建筑設計中,不斷優化改善設計方案,以滿足人們對房屋建筑的總體要求。文章主要對房屋建筑結構設計中優化技術的應用進行分析探討,研究適用性強的建筑優化設計。
【關鍵詞】房屋建筑;優化技術;建筑設計;設計應用
1建筑結構設計優化方法
房屋建筑結構優化設計
一般包含屋基結構優化、護欄結構優化、房頂結構優化和細致結構優化等設計工作。對房屋結構的優化設計需要結合實際條件,再整體分析考慮,以達到設計的功能需求。然后通過合理設置建筑的平面布局,來縮小建筑中心和剛度之間的差距,將承載的力度均勻分配。另外,房屋建筑結構設計優化技術也有效的提高了土地資源的利用率,給建筑行業帶來巨大的經濟效益,同時也能充分滿足住房用戶的生活需求和安全保障,所以建筑結構設計優化技術對房屋建筑意義重大。
1.1優化房建結構模型建筑結構設計優化的基礎是數學模型,所以在房屋結構設計過程中,需要結合實際條件來構建數學模型,并運用科學合理的優化方法來調整建筑結構設計,以達到最佳效果。結構設計優化模型一般先進行設計變量的合理選擇,保留牽動因素比較小的預定變量,再以控制建筑成本為目標構建由建筑尺寸與相關數據所表示的目標函數,最后結合房屋尺寸、結構強度、變形要求和預應力等因素,全面考慮建筑結構的限制條件,以達到房屋構造最優的設計標準。
1.2優化房建結構設計的數學計算優化建筑結構設計屬于非線性的數學問題,其中包括很多限制因素和相關變量。實際結構優化設計通常采用拉氏乘子法和符合型法等方法,把限制條件換成無限制條件來簡化計算過程,再輸入相應的運算程序就可以得到建筑結構設計的最優方案。
1.3優化概念設計
優化過程不能一味的依靠計算機設計軟件,還應結合計算機設計與人工設計,充分發揮概念設計在優化技術中的關鍵作用。例如,在進行建筑材料優化選擇時,適合采用人工方法分析各類材料的性能;在進行技術參數設定時,適合采用計算機方法對設計標準進行優化。雖然在設計過程中計算機能夠有效解決人工難以完成的龐大計算問題,但是它并不能設計出非常切合實際需求的結構設計方案。因此在建筑工程的實際設計中,應該根據實際情況靈活的運用概念設計優化技術和計算機技術,對建筑結構進行合理的分析和改進,這樣實現建筑工程整體的最優化。
1.4價值工程優化設計
價值工程,即以最少的周期成本有效的實現建筑結構的必要功能。其核心是通過對建筑進行功能分析,及時的排除不切實際的功能需求和過剩功能,以達到降低成本,提高效益的目的。建筑產品的價值是由它的成本和功能共同決定的,對于建筑產品來說,不同的價值方法帶來的價值表現也會有所差異。有些方法是保持建筑成本不變來提高房屋的功能,或是保證功能不變的情況下降低投入成本,還有些方法是小幅度的增加其成本以滿足房屋功能的大幅度提高等。這些方法在做成本分析的時候,不僅只是考慮建筑生產的總投資,還做到了預算建筑產品的使用成本和后期維護成本等全周期的成本分析。價值工程必須依照價值原則性、功能多變性、成本的波動性、成本與功能的相互性和創新性等原理來實施。在工程造價控制的過程中價值工程主要考慮的是如何實現建筑的核心價值。通過合理的建立項目的內部反饋和外部反饋,有效的掌握用戶的實際需求,以實現項目最終的價值目標。
1.5加固過程的優化設計
為保障建筑物建成后長期的的安全使用,就需要在建筑過程中制定合理的加固方案。加固方案在一定程度上也決定了建筑物的使用性能,一旦加固方案設計失敗,整個建筑的安全使用將會受到嚴重的威脅,基本的的使用標準也根本達不到,因此就會給建筑工程帶來不可估量的經濟虧損。加固工程的重點工作是加固方案的制作,由于其具有多樣化的供給、單一化的需求和難以更改的設計方向等特點,一旦確定將加固方案實施到加固工程中,后期就不容易對加固方案在進行調整,因此會導致大量的人力、物力和財力資源的白白浪費,所以為了保障和增強房屋建筑結構的穩定性,必須依照現行規定的國家標準水平來合理的選擇加固方案,以達到建筑物使用功能的要求水平。
2優化技術的實際應用
2.1建筑前期設計過程優化技術的運用
建筑的前期設計在整個建筑經濟設計中起著主導的作用,會直接影響建筑項目的總投資量。在房屋設計過程中,建筑結構優化設計實施方案的落后一直是當前普遍存在的問題,如果在設計初期不進行科學合理的結構設計,后期房屋結構的設計可能會產生不可逆轉的損失。所以就要求設計人員充分應用建筑結構優化設計方法,在前期設計過程中選擇可行的結構模型,制定合理建筑設計方案,為建筑的整體設計打下良好的基礎。
2.2結構材料的優化應用
房屋建筑結構的優化設計中,結構材料將會直接影響建筑整體的結構性能,表1對各種材料的性能指標做出了對比。在結構設計中需要重視材料的選擇,良好性能的材料是房屋建筑優化設計實施的重要基礎。比如建筑中混凝土具有良好的抗壓性能,而鋼鐵結構具有良好的抗拉扯能力,這些材料都有其獨特的用途,充分利用它們的優勢可以在很大程度上提高建筑工程的整體質量。事實證明,在6.9級的地震區域中,與普通鋼筋混凝土轉換柱相比,型鋼混凝土轉換柱作為框支剪力墻結構可以有效地減少20%左右的截面面積,如果再利用鋼管混凝土柱的抗拉、抗剪和抗壓等優勢還可以進一步減小截面面積。因此建筑的有效使用面積和使用功能都會得到相應的增加。由此看來,合理的選擇材料在高層建筑和龐大建筑的結構設計中十分關鍵。
2.3建筑地基優化技術的運用
房屋的地基是建筑結構設計的首先任務,也是施工過程的關鍵。合理有效的規劃地基的結構可以實現房屋結構的優化設計的目標。在建筑業不斷發展的過程中,由于建筑產品在功能和形態方面千差萬別,對地基的選擇標準也會各有不同,所以要從實際情況入手,制定實際的地質勘測方案。在考慮工程造價經濟效益的前提下進行房屋結構的優化設計,以地樁為基礎的地基設計則需要對房屋進行具體的受力分析,詳細的考察地樁材質特性,最后選出最優的地基設計方案。
2.4節能設計技術的運用
在房屋建設中,建筑結構優化設計的作用就是在降低工程造價的前提下,提升房屋整體的經濟效益。為了提高經濟效益就需要從能源利用的角度選擇節能系數較高的結構設計方案。房屋結構形式一般有3種:第一種是短肢剪力墻結構,其結構設計具有較好的抗震性能,所選擇的材料也不多;第二種是框架結構,其結構設計的柱截面比較大,從而影響了房屋的內部的布局設計;第三種是框架與剪力的融合結構,其結構具有比較強的綜合適應能力,抗震和抗側力的效果也十分良好。因此在選擇優化設計方案時需要權衡以上三種結構類型的優缺點,根據實際情況充分考慮建筑的工程造價和實際效益,然后選出最佳的房屋建筑結構的設計方案。
2.5建筑抗震結構設計的運用
安全是檢驗房屋建筑結構設計質量的重要標準,也是住戶考慮的基本問題之一。當遇到不可抵抗的自然因素時,房屋的安全會受到巨大的威脅,因此在建筑結構設計中需要充分考慮地震荷載作用,采取合理的設計方案和有效措施來增強房屋建筑的抗震能力。通過學習和觀察,可以發現為了提高抗震能力,大多數建筑設計采用了結構對稱式的方法,可用來增大建筑物的延伸性,減小建筑的危險截面,使其荷載被均勻支撐。其中延伸建筑結構可以利用次要的結構來保護建筑的主體以提高建筑結構抗震性能。除此之外,建筑設計還要對細致結構做優化處理。在整體設計完成后,對基礎部分的設計還要加強精細處理。“細節決定成敗”就充分說明了細致工作在整個建筑設計過程中的重要作用,所以做好精細設計是建筑過程必不可少的基礎工作。
3總結
房屋建筑結構設計中的優化技術一方面提高了建筑的安全性、實用性和多功能要求,另一方面也增強了建筑的美觀效果。所以設計人員應該將優化技術充分運用到房屋建筑設計當中,對建筑結構設計方案進行合理選擇,以達到降低建筑工程預算成本的作用。隨著科學發展觀的不斷深化,設計過程更需要緊密的結合直覺優化技術,提高房屋建筑安全結構設計的抗震作用,以達到經濟效益的最大化。
參考文獻
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作者:姚紅梅 單位:西南交通大學希望學院
第三篇:房屋建筑結構設計中存在的問題分析
摘要:科學的房屋建筑的結構設計能夠提升建筑整體質量,目前房屋建筑結構設計還存在一些問題,本文針對這些問題進行了分析,并且敘述了相應的加強措施。
關鍵詞:房屋建筑;結構設計;問題;措施
前言
目前我國房屋建筑結構設計中存在一些不可避免的問題,必須對房屋建筑結構設計的特點及結構體系有充分的了解,把握好建筑結構設計應注意的問題。
1房屋建筑結構設計的概述
房屋建筑結構設計是房建施工中的重要組成部分,一般情況下,指的是對房屋中的梁、柱、墻等承重構件具體劃分情況的設計,是對房屋建筑整體框架的具體把握,進行房屋建筑結構設計的主要目的是為了保證房屋建筑的整體穩定性和質量,一般情況下,在目前的房屋建筑結構設計中,根據房屋建筑的建筑標準和要求,大部分采用了鋼筋混凝土結構或者磚木結構,針對這樣特點,來進行合理的建筑結構設計,以此來保證人們居住環境的安全和舒適,滿足人們對房屋建筑的具體要求。所以說,房屋建筑結構設計在整個建筑設計中占據了關鍵的位置,發揮了重要的作用。
2房屋建筑結構設計存在的問題
2.1房屋地基基礎問題
如果要確保房屋建筑結構的安全性與合理性,就要確保房屋建筑地基基礎設計的科學性與適用性。若建筑是獨棟建筑或單體數量不多的建筑,則需要仔細勘察施工區域的地質條件,為后期工程設計提供必要的理論設計依據。但當前,大部分建筑地質勘察部門為了實現減少勘察支出的目的,未嚴格按照工程勘察的相關標準對勘察儀器進行布置,同時大多只設置有一個勘探點,在這種情況下,地質勘察資料與實際地質條件嚴重不符,從而致使在設計房屋地基基礎時,缺乏詳細具體的關于混凝土獨立基礎、條形基礎、節點設計以及構造設計的參數與信息,嚴重影響了建筑結構設計質量。所以,勘察人員一定要嚴格按照技術標準進行地質勘察,以便為設計人員提供精確且具體的地質資料。
2.2房屋樓板設計問題
(1)設計人員由于缺乏對樓板受力狀態的了解或是為了方便計算,簡單的將雙向板作用單向板加以計算,在這種情況下,計算結果不符合實際樓板受力狀態,造成一個方向配筋過大,相對方向則只按照構造配筋,導致配筋不夠,最終使樓板產生裂縫。因此,設計人員一定要嚴格依照施工規范與施工流程對樓板進行計算和設計,不能單憑經驗與個人意愿。
(2)通常情況下,民用建筑中,會將非承重隔墻布置在建筑樓板上,所以在樓板設計中會先將該部分的線荷載換算成等效的均布荷載,之后在開展樓板配筋計算。但在實際設計中,一些設計人員單純的將隔墻總體荷載除以建筑樓板的總體面積,這種計算方式是不正確的。
(3)在設計建筑結構的過程中,建筑樓板結構設計存在的問題就是雙向板有效高度取值過大。在實際設計的時候,雙向板有2個方向的受力,因此其均會發生彎矩。
2.3框架結構設計問題
設計人員因素是導致框架結構設計存在問題的主要原因。具體表現為:設計人員在設計房屋建筑結構的過程中,通常會過多關注橫向框架的設計,忽視了設計縱向框架,導致房屋建筑結構缺乏一定的整體性,在一定程度上,削弱了縱向抗側拉力,一旦發生縱向地震,房屋建筑極易坍塌。目前,我國編制的房屋建筑結構設計規范中對框架結構設計有明確的規定,即按照橫縱主軸方向對水平地震作用進行計算,通過橫向抗側拉力負擔橫向地震力,縱向地震作用由縱向抗側拉力承擔。
2.4承重柱截面高度問題
承重柱截面高度設計值過低一般在六度抗震設防區發生。部分建筑結構設計人員錯誤的將六度設防理解為不設防,因此,結構設計人員會將柱子截面高度設計的過低,加大建筑梁柱的線剛度,以方便分析其受力情況。但這種做法增加了房屋的安全隱患。
2.5房屋建筑高寬比問題
對于建筑物來說,其高寬比會對其承載力、剛度和穩定性產生嚴重影響。所以,在建筑結構設計中要著重考慮建筑高寬比設計。其設計一般是在實際施工中設計完成的,這就要求設計者具有豐富的設計經驗,只有對建筑高寬比和高度等進行明確規定,才能限制建筑高寬比,提升建筑結構設計質量。不過,在具體設計過程中,部分建筑結構設計人員沒有嚴格控制建筑高寬比,致使建筑物使用中存在諸多問題。
3房屋建筑結構設計的優化措施
3.1提高建筑結構設計質量
在建筑工程施工之前,工程結構設計人員要仔細勘察施工區域的地質條件,綜合分析勘查部門、施工部門等的相關信息數據,由此設計出合理的建筑結構。具體優化設計措施如下:(1)計算簡圖的合理使用。通過使用合適的計算簡圖可以有效地保證建筑結構的安全性。因此,房屋建筑結構設計人員要以建筑施工區域的具體狀況,選擇恰當的計算簡圖,同時還要選擇合理的構造方法保障計算簡圖的精確性。(2)優化高層建筑結構設計。在高層房屋建筑施工過程中,要對房屋建筑地基加以夯實,同時還要挑選合適的建筑結構設計材料,確保建筑結構的安全性與穩定性。(3)準確分析計算結果。房屋建筑設計人員要在計算機中輸入獲取的設計數據,并將設計參數設計好,對計算結果進行準確分析,保障結構設計的合理性。
3.2合理設計建筑受力性能
在建筑物設計與施工的初期階段,建筑結構設計人員要全面考察與研究建筑環境。其中最為關鍵的是要對建筑承載重量的數據信息進行考核。只有對建筑受力性能進行全面的分析與研究,才能規定建筑的承載重量,進而推動建筑工程的施工。除此之外,建筑結構設計人員還要對建筑物實際承載力進行考慮,確保建筑工程后期的正常使用。
3.3進行建筑基礎設計加強
一般情況下,目前的房屋建筑結構為鋼筋混凝土結構,對于這樣結構的房屋基礎設計,大多數采用的是獨立基礎方式,根據房屋建筑的具有設計要求和標準,其高度和層數也有著較大的不同,在這樣的情況下,在設計建筑基礎的時候,需要考慮建筑的具體高度、層數和建筑的地基情況,一般情況下,在房屋建筑高度沒有超度25m、層數不超過8層、且建筑地基受力范圍不存在軟性土層的情況下,房屋的整體穩定性不會受到建筑基礎的影響,不需要對其進行相應的地基承載力計算。
3.4加強房屋嚴密性結構設計
房屋建筑施工的基礎就是建筑結構設計。因此,建筑企業要提高對房屋建筑結構設計的重視程度,同時還要組織建立具有專業技能的設計團隊對建筑進行嚴密性設計。具體內容為:充分而全面的調研及了解施工區域的氣候條件和自然環境;勘察施工區域的地形條件、地質條件,充分了解可能存在的地質災害,采取相關措施進行預防,同時體現在建筑設計圖紙中,建筑企業必須要確保建筑設計的合理性、精確性及嚴密性。在設計房屋建筑的抗震性能的時候,一定要確保房屋結構具有良好的延展性能,其應用的最小配筋要滿足相關標準。在建筑結構材料的選擇上,還要確保材料的強度。并通過相關的隔熱通風措施避免房屋建筑墻體產生裂縫。除此之外,還要確保抗震構造柱的上下貫通。
3.5房屋建筑短柱設計優化
在框架結構中,如果柱凈高與柱截面高度之比小于等于4或剪跨比小于等于2,即認定該柱為短柱。短柱在地震作用下易被破壞,因為短柱的受剪承載力和變形能力不足,會對建筑物造成嚴重損壞,在框架結構設計中盡量避免。形成短柱主要有兩方面原因:(1)樓梯間半休息平臺或結構局部錯層造成兩個框架梁之間的框架柱凈高較小引起的;(2)填充墻設置不合理造成某層的框架柱兩側出現一部分有填充墻,一部分沒有填充墻;因此無填充墻的柱凈高與柱截面之比往往小于等于4,即短柱就此形成了。處理短柱的有效方法是增加柱的抗剪承載力和提高其變形能力。
3.6房屋結構薄弱層的處理
在房屋的建筑結構設計當中,為了保證房屋的抗震性和整體質量,一般情況下需要避免薄弱層的存在。規避薄弱層出現的基本方法是加大該層的側向剛度,即增加該樓層柱、梁的橫截面;如果條件許可可以改變該樓層的層高。當沒有辦法避免薄弱層的出現時,在結構計算和出圖時必須按照符合規范要求采取相應的結構措施。除對薄弱層的地震剪力乘以1.15倍系數放大處理外,還應對結構的樓層屈服強度系數進行驗算。樓層屈服強度系數為按構件實際配筋和材料強度標準值計算的樓層受剪承載力和按罕遇地震作用標準值計算的樓層彈性地震剪力的比值。如果在地震烈度7度至9度地區的結構樓層屈服強度系數小于0.5應對結構進行彈塑性變形驗算,符合有關彈塑性層間位移角限值的規定。如果不符合要求的應盡量調整結構布局。
4結語
房屋建筑結構設計是一個系統而全面的工作,設計人員應該具備靈活創新的思維,不斷提高自身的結構設計水平,系統的進行房屋建筑的結構設計。
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作者:劉勤 單位:安徽建工集團有限公司