既有房屋改建为超市建筑的结构设计方法

标准分享网 https://www.wendangku.net/doc/d63252806.html, 提供免费下载

标准分享网 https://www.wendangku.net/doc/d63252806.html, 提供免费下载

标准分享网 https://www.wendangku.net/doc/d63252806.html, 提供免费下载

建筑房屋结构设计问题分析

建筑房屋结构设计问题分析 发表时间：2017-09-01T15:03:09.937Z 来源：《防护工程》2017年第9期作者：李萌 [导读] 本文重点分析房屋建筑结构设计常见问题，以期提高房屋建筑结构设计的质量。 浙江建院建筑规划设计院 310000 摘要：房屋建筑的结构设计属于建筑工程施工建设的前期准备工作，一般来说都需要经过地质勘测，确定该地的地形地貌等环境因素，再根据建设要求设计出合理的结构，包括平面设计图、屋顶结构图以及大样详图。建筑结构是建筑设计中建筑的骨架，关系到建筑的主体运行，建筑设计工作对于建筑结构设计的要求是非常高的，一旦结构设计不合理，就容易引起质量问题，房屋的抗压性以及刚度不够，其使用年限也会比较短。本文重点分析房屋建筑结构设计常见问题，以期提高房屋建筑结构设计的质量。 关键词：房屋建筑、结构设计、常见问题 随着社会的发展，人们的生活水平也在不断提高，对于房屋建筑这一类生活场所或者工作场所的要求也越来越高，不仅要实用性强，而且必须做到外形美观，这就要求在建筑工程施工之前，必须根据建设要求做好结构设计工作。设计是房屋建筑的灵魂，首先你需要通过结构的设计来保证建筑的实用性和安全性，其实设计原理以及用料必须要符合房屋建造的力学结构，综合考虑地形地貌等因素，其工作内容相对复杂。目前，在我们进行建筑结构设计进行贯彻落实的过程中，经常会出现的问题是由于对建筑结构的实施工作不够重视造成不同程度的建筑失误。当然，对建筑结构的不重视造成的种种问题也强化了人们对建筑结构的重视，保障建筑工程的质量成为建筑领域越来越重视。为避免建筑结构设计中存在较多的疏漏，使得建筑投入使用后出现较大的问题，从房屋建筑结构设计的优化角度考虑，本文对“房屋建筑结构设计中常见问题”进行分析意义重大。 1 房屋建筑结构设计中的常见问题分析 1．1 建筑结构的实施工作不够重视 对于建筑结构的实施工作不够重视，是导致不同程度的建筑失误主要原因，首先相关工作流程不规范，所花费的资金资源也比较少，其设计工作仍处于闭门造车的阶段。房屋建筑结构设计涉及到的信息比较多，设计师需要综合考虑各方面的因素，比如建筑所在地的外界环境条件、开发商与居民的需求，而且还应该充分了解目前市面上常用的一些建筑原材料性能，根据这些因素，做到荣抽规划，合理布局，以准确的数据来支持整个设计方案，确保其科学合理性。部分设计人员在进行结构设计时，都很难做到这一点，没有足够的信息，没有扎实的理论知识，没有与时俱进的设计思想，在这一环节缺乏对市场行情的把握，导致了设计方案的不合理，建造出来的房屋建筑很难达到预期的效果。 1．2 房屋地基设计中的问题 房屋地基设计必须要与当地的地形衔接恰当，而目前我国的房屋建筑普遍存在着地基设计不合理的问题，与实际的地形存在着较大的差异，给实际施工带来了较大的难题，而且地基的稳定性也比较差，会影响到整个建筑物的稳固性。多数设计师都是根据地质勘测人员准备好的地形资料来进行结构设计工作的，难免会存在一定的误差，忽略很多细节性的问题。所以最好还是需要设计师亲自到现场进行考察，整体把握当地的地形条件，对一些可能会影响到地基设计的问题进行重点勘察，对工程进行多方面的全面分析，做到合理设计。 1．3 房屋建筑结构搭配不合理 房屋建筑结构设计的重点在于结构的搭配，这关系到整体建筑的外观与强度。一般情况下，房屋建筑需要做到层层设计，但是实际上很多建筑其建筑结构都是一样的，没有考虑到不同区域受力的变化。此外，一般高层建筑需要在底层设置抗震结构，并且与建筑上面的抗震墙对齐，而很多时候建筑的最底层都作为停车场，是一个空旷的空间。在实际设计过程中，经常出现负载计算时取值错误的问题，没有根据建筑的具体情况来选择合理的取值，盲目地遵从了以往的建筑结构设计经验. 2 房屋建筑结构设计需明确的内容及其原则探究 结合上述分析认识到，我国房屋建筑结构设计中存在的问题有比较多，但是整体上来说都是与建筑公司对该模块的重视程度、设计人员的专业性以及施工人员的专业度有关，要想提高建筑质量，就必须重视起结构的设计，加大投资力度，提高对建筑结构的实施工作的重视，加强结构设计图纸的审核，并且确保施工人员严格按照设计图完成建设工作。此外，还有必要明确房屋建筑结构设计的内容以及原则。涉及的具体内容及其原则如下。 2．1 房屋建筑结构设计的基本内容 在房屋建筑的结构设计环节，一般设计师需要提供不同的结构设计图，包括: ( 1) 结构平面图，这是最基本的图纸，近年来地震频发，在不同地区房屋的抗震性要求是不一样的，房屋结构的设计必须符合当地建筑的设计求，对于地震频发地带，设计师需要进行截面抗震验算。设计师在结构设计时，需要充分考虑不同组成构件的受力，设计完后应用专业的软件进行建模，找出设计图中存在的问题，反复修改验证，直到符合建筑的设计要求; ( 2) 屋顶结构图，这种设计图一般是建筑是坡屋面时需要用到，通常包含梁板式和折板式两种结构，二者应用的条件截然相反，梁板式适用于板跨度较大，且屋面坡度及屋脊线转折相对复杂的坡屋面，而折板式适用于一些建筑平面较为规整，且屋面坡地较小，屋脊转折较为简单的坡屋面，具体是用剖面示意图以及大样详图的方式来表现，让施工人员能够明白其空间结构设想; ( 3) 大样详图，一般是在准确的建筑详图上直接绘制出来的，需要确保建筑外形不变，保证标高和外形尺寸的准确，尽可能地提高建筑结构的合理性，并且直观形象，能够让施工人员看懂，且实际可行。 2．2 房屋建筑结构设计需遵循的原则 房屋建筑的结构设计是一项非常严谨的工作，要求比较严格，对于设计师的建筑专业素质考验比较大，必须拥有扎实的理论基础知识以及创新活跃的思维，才能够胜任这一工作。在设计过程中，你首先要收集足够多的资料，包括地形地貌信息、房地产开发商的房屋建筑理念以及市场需求等，然后在保证建筑质量的基础上，让其外形更为美观。总的来说，房屋建筑的结构设计就是力学与美学在建筑工程中的完美结合。我国对于房屋建筑的结构设计有较为严格的要求，目前很多房屋建筑出现质量问题都是因为在结构设计的阶段没有按照设计原则执行。具体来说，房屋建筑设计应遵循以下原则: ( 1) 设计师应该明确每个建筑组成构建的承重要求及用途，在明确建筑结构及原材料对于整体质量的影响，在设计环节就应该根据自己的设计图纸来选择合适的建筑原材料，与相关建筑材料采购人员沟通; ( 2) 明确不同建筑

建筑结构设计

65 建筑结构设计分析 张亚超 魏强 西安骊山建筑规划设计院 摘 要：本文主要介绍建筑结构的基本内容,然后针对目前建筑结构设计当中墨守成规的现象,提倡采用概念设 计思想来促进结构工程师的创造性,推动结构设计的发展，对建筑结构设计常见问题做了分析，为以后的设计提供参考。 关键词：建筑；结构设计；方法；概念设计 而建筑结构设计优化方法的应用则既能满足建筑美观、造型优美的要求，又能使房屋结构安全、经济、合理，成为实质意义上的“经济适用”房。 1 结构设计的基本内容 1.1 屋顶（面）结构图 当建筑是坡屋面时,结构的处理方式有两种:梁板式及折板式。梁板式适用于建筑平面不规整,板跨度较大,屋面坡度及屋脊线转折复杂的坡屋面。反之,则适用折板式。两种形式的板均为偏心受拉构件。板配筋时应有部分或全部的板负筋拉通以抵抗拉力。板厚基于构造需要一般不宜小于 120 厚。此外梁板的折角处钢筋的布置应有大样示意图。至于坡屋面板的平面画法, 建议采用剖面示意图加大样详图的表示方法（实践证明此方法便于施工人员正确理解图纸）。1.2 结构平面图 在绘制结构平面布置图前有个问题需要说明一下, 就是要不要输入结构软件进行建模的问题。当建筑地处抗震设防烈度为 6 度区时,根据建筑抗震设计规范,是可以不用进行截面抗震验算的但应符合有关的抗震措施要求。那么对于砌体结构来讲如果时间不是很充足的话应该可以不用在软件中建模的,直接设计即可,但要注意受压和局部受压的问题。必要时进行人工复核。对于局部受压的防御措施是要按规定对梁下设梁垫以及设置构造柱等措施。如果时间不是很紧张的话建议还是输入建模较好, 有一个便利就是可以利用软件来进行荷载导算。另外，当建筑地处抗震设防烈度为 7 度及以上时我的观点是必须要输入软件建模计算的, 绘制结构平面图时如果没有建模的话就可以直接在建筑的条件图上来绘制结构图了, 这一步必不可少的是删除建筑图中对结构来讲没有用的部分,简单快捷的方法是利用软件的图层功能,直接冻结相关的层。然后再建立新的结构图层:圈梁层、构造柱层、梁层、文字层、板钢筋层等等。这样做的目的是提高绘图效率, 方便在不同结构平面图间的拷贝移动和删除。1.3 楼梯 楼梯梯板要注意挠度的控制, 梯梁要注意的是梁下净高要满足建筑的要求, 梯梁的位置尽量使上下楼层的位置统一。局部不合适处可以采用折板楼梯。折板楼梯钢筋在内折角处要断开分别锚固防止局部的应力集中。阁楼层处的楼梯由于有 分户墙的存在要设置抬墙梁。注意梁下的净空要求, 并要注意梯板宽度的问题。首段梯板的基础应注意基础的沉降问题, 必要时应设梯梁。1.4 基础 基础要注意混凝土的标号选择应符合结构耐久性的要求。基础的配筋应满足最小配筋率的要求（施工图审查中心重点审查部位）。条基交接部位的钢筋设置应有详图或选用标准图。条基交叉处的基底面积不可重复利用,应注意调整基础宽度。局部墙体中有局部的较大荷载时也要调整基础的宽度（因软件计算的是墙下的平均轴力）。基础图中的构造柱,当定位不明确时应给予准确定位。 2 概念设计 所谓的概念设计一般指不经数值计算, 尤其在一些难以做出精确理性分析或在规范中难以规定的问题中, 依据整体结构体系与分体系之间的力学关系、结构破坏机理、震害、试验现象和工程经验所获得的基本设计原则和设计思想, 从整体的角度来确定建筑结构的总体布置和抗震细部措施的宏观控制。运用概念性近似估算方法, 可以在建筑设计的方案阶段迅速、有效地对结构体系进行构思、比较与选择,易于手算。所得方案往往概念清晰、定性正确,避免后期设计阶段一些不必要的繁琐运算,具有较好的经济可靠性能，同时,也是判断计算机内力分析输出数据可靠与否的主要依据。 概念设计的重要性：概念设计是展现先进设计思想的关键，一个结构工程师的主要任务就是在特定的建筑空间中用整体的概念来完成结构总体方案的设计，并能有意识地处理构件与结构、结构与结构的关系。一般认为，概念设计做得好的结构工程师，随着他的不懈追求，其结构概念将随他的年龄与实践的增长而越来越丰富，设计成果也越来越创新、完善。遗憾的是，随着社会分工的细化，大部分结构工程师只会依赖规范、设计手册、计算机程序做习惯性传统设计，缺乏创新，更不愿（不敢）创新，有的甚至拒绝对新技术、新工艺的采纳（害怕承担创新的责任）。大部分工程师在一体化计算机结构程序设计全面应用的今天，对计算机结果的明显不合理、甚至错误不能及时发现。 3 建筑结构设计常见问题 （下转第67页）

房屋建筑结构设计中优化技术探讨 王军

房屋建筑结构设计中优化技术探讨王军 发表时间：2019-08-13T14:29:30.197Z 来源：《城镇建设》2019年第11期作者：王军 [导读] 在我国国民经济不断提升的背景下，人们生活水平的不断提高，简单的居住环境已经无法满足人们的要求，不仅要求在基本的使用功能上满足需求，同时对建筑的美观程度、建筑性能提出了更高要求。 安徽星辰规划建筑设计有限公司安徽芜湖 241000 摘要：在我国国民经济不断提升的背景下，人们生活水平的不断提高，简单的居住环境已经无法满足人们的要求，不仅要求在基本的使用功能上满足需求，同时对建筑的美观程度、建筑性能提出了更高要求。所以在房屋结构设计过程中，还应对其不断的优化，保证房屋结构设计的整体性、安全性、实用性、美观性等。这就要设计人员应采取科学的方法，对建筑结构的各个部分进行认真的分析，在确保房屋结构基本性能基础之上，实现房屋结构的不断优化。 关键词：房屋建筑；结构设计；优化技术 1 房屋建筑结构设计中优化 房屋结构设计的意义是使居住者享受房屋环境的优美及提高对生活热情及发现生活中的价值。所以为了给予用户一个合理及不失高雅的使用环境，应遵循房屋设计的安全性、功能性、舒适性及环境优雅的房屋结构。随着现代建筑技术的不断发展与进步，及现代技术的普及，房屋建构设计也可以进行现代化技术的加入，如住宅房屋的电气化设备预留位置，房屋的预留通电线路插口等。而在房屋的质量上也应有新的要求，如房屋的稳定性、抗震能力、防止自然灾害的能力等。另外，房屋的优化设计也要体现出房屋的整体结构的合理性，及子结构的人性化、自然美观等设计要求。房屋的整体设计也一定要遵循房屋的使用安全原则，而子结构设计也应在安全设计的基础上进行不断的优化改造，如，进行房屋子结构的主体结构优化、细节部位优化、屋盖结构的优化等。从而使房屋结构不仅有较高的安全性，也能够使使用用户感受到房屋结构设计的舒适性及方便性。 2房屋建筑结构设计中优化技术 2.1结构优化模型 在房屋结构设计优化过程中，经常使用建立房屋结构优化模型这一种方法，在房屋结构优化模型建立过程中，应按照以下步骤进行实施：一是合理选择设计变量。从整体性出发，对房屋结构进行深入分析，明确影响房屋结构设计因素，选择其中主要的、适合的影响因素，将其建立房屋结构优化模型的设计变量，使得房屋结构优化模型的建立突出重点。二是合理确定函数关系。确定好设计变量，就需要确定函数关系，计算出相关的参数，例如钢筋截面积、几何尺寸等等，应保证符合设计优化条件。三是合理衡量各项条件。在房屋结构优化设计过程中，应根据房屋建筑结构设计的各项规范，对房屋建筑结构的各个因素进行充分的考虑，包括房屋建筑结构的稳定性、耐用性、经济性等，应在规范要求的基础上，对各项条件进行优化，不断提高房屋建筑结构优化设计水平。 2.2 建筑主体优化设计技术 服务构造的优化设计整体最为关键，整体性设计完成也是进行更多设计的基础，所以一般来说整体的优化设计最为重要。所以在优化设计之初可以利用可行的条件，对方位的优化设计进行模拟，通过建立模型的方式不仅直观，而且可以进行分析相关设计中存在的不足，从而进行改进。如，在进行整体优化时，剪力墙的优化设置，可以使剪力墙均匀的进行分布及建立；使楼层较高的中心点与楼层整体结构的重心相重合，通过这样的设计及不仅能够提高楼身的稳定性，也对楼梯的抗震能力有一定提高。另外，在对模型的模拟优化中也可以对房屋建设中节省资源的概念进行实践模拟，如将剪力墙设计成大开间构造，大开间剪力墙的设计可以增加剪力墙的墙肢长进而减少墙肢的数量，同时由于墙肢的数量减少，也使混凝土的应用变少，即达到了节省资源的目的，但剪力墙的减少数量也应符合标准，以免影响整体建筑的质量。如，剪力墙中的钢结构是保障建筑稳定性的必要结构，一但钢结构因剪力墙的减少而减少会使建筑物的稳定性下降，同时使建筑存在安全隐患，所以剪力墙的扩大应遵循相关建筑规范及要求。 2.3用概念设计来处理实际的房屋建筑结构设计的问题 在每一个房屋建筑结构工程施工中，最不能控制的因素就是许许多多的外在因素。尤其是当地震发生时，这样破坏力如此之大的自然灾害必然会给建筑带来无法预估的破坏性。因此我们在进行建筑结构设计时，一定要全面分析，充分考虑到房屋建筑下面的地质，使设计人员运用概念设计对房屋建筑进行合理规划，尤其在地震高发地段，要格外注意建筑结构的抗震性能。在其它危险因素方面，也要采取合理的结构设计，使建筑遭受到的突发性破坏能大大减少，从而减少对人们的生命安全的伤害。 3优化房屋建筑结构中的具体构成部件 房屋建筑结构的又一大重要组成部分——房屋建筑结构内部的构件，为了保证建筑结构构的稳定性，就需要对房屋建筑结构的构件进行进一步地优化。在对建筑楼的承载力进行设计时，需要同时考虑建筑楼的内部承载力和建筑楼的外部承载力，两者共同考虑才能够有效地保证建筑物承载力的稳定性。在对房屋建筑结构中的具体构成部件进行有效计算以后，再判定建筑物的承载力，在此阶段，就需要相关人员对房屋建筑结构的具体构成部件进行测量和二次审核，使其与实际施工工作相配合，保证房屋建筑施工的顺利进行，保障建筑结构的质量。 3.1剪力墙 优化设计剪力墙时，连梁部分最为关键。倘若提高连梁的刚度，会提高房屋建筑结构的抗震性能，很大程度上增加了对连梁和墙肢的分配受力，因此，需要适当增加此处构件的整体配筋，但是，会浪费不必要的建筑材料。因此，在优化设计房屋建筑结构时，尽量避免用大刚度窗下墙替代连梁，并合理确定连梁的刚度和截面尺寸，数据不能过于保守，在满足结构刚度及变形要求的基础上，还要考虑结构的经济性及抗变形能力等性能，并合理布置构件。优化设计剪力墙时，应熟悉对称和均匀分散的概念，基于水平位移限度控制合理的剪力墙量。 3.2增加创新性设计理念 房屋建筑项目的施工阶段中，有些具体内容无法用数据信息进行表达，而为了保证此类内容能够正常的在现实环境中构建出来，需要在设计内容上，通过理念思想的内容表达，对工程施工工作形成指导。方法上，需借助信息化时代的背景优势，将计算机程序作为辅助

浅析建筑结构设计中基础设计 王宇雷

浅析建筑结构设计中基础设计王宇雷 发表时间：2018-08-14T11:14:06.167Z 来源：《建筑学研究前沿》2018年第8期作者：王宇雷1 田冉2 [导读] 不仅为有效提高房屋质量打下了坚实的基础，也为房屋建筑经济适用性的挑战提出了核心的观念和思路。 1山东滨北建筑设计院有限公司；2山东省滨州市建筑设计研究院 摘要：基础设计作为房屋建筑结构设计的主要内容，加强房屋建筑结构设计中基础设计的探讨，不仅为有效提高房屋质量打下了坚实的基础，也为房屋建筑经济适用性的挑战提出了核心的观念和思路。 关键词：建筑结构；基础设计；分析 房屋建筑结构设计的理论朝着先进水平不断发展，将先进的技术不断的应用于实际，在实际中不断加强完善。研究强度高、材质轻、绿色环保的新型建筑材料，应用于房屋建筑的结构设计中去，提高屋建筑的安全性、适用性，使得房屋建筑结构设计朝着可靠、实用、经济的高性价比方向发展。 一、房屋建筑结构设计的重要性 从笼统意义上说，房屋建筑结构主要指两个方面的内容，一方面指的是房屋的建筑结构，一方面指的是房屋的户型结构。而房屋建筑工程进行房屋建筑结构设计的根本出发点主要是为了保证工程建筑物结构的安全性、可靠性，在能够保证工程建筑物的使用功能的发挥的同时保证工程建筑物的使用寿命，提高工程建筑物的性价比。 二、房屋建筑结构设计过程中需要遵循的原则 设计人员在对房屋建筑工程进行结构设计时需要遵循几个原则，首先设计人员在进行结构设计的过程中一定要从整个房屋建筑工程的整体着手，需要与业主进行良好的、有效的、及时的沟通，确保房屋建筑结构设计既符合客观方面的需要，也符合主观方面的需求；其次，设计人员在设计过程中要有提前量，现代的房屋建筑工程在进行基础设计的过程中，将重点都放到了房屋建筑工程的地基、基础、以及一些上部结构的构件（例如梁、板、柱、楼梯、雨篷等）方面，但是还是有一定的弊端，因为很多的房屋建筑结构设计中的基础设计并没有完全的结合实际情况，所以在施工过程中很容易遇到设计与实际情况不符的问题。 三、高层建筑基础的设计分析 1、上部结构的刚度对基础受力状况的影响 假设上部结构为绝对刚性，当地基变形时，各竖向构件只能均匀下沉；如忽略竖向构件端部的抗转动能力，则竖向构件支座可视为基础梁的不动铰支座，亦即基础梁犹如倒置的连续梁，不产生整体弯曲，却以基底分布反力为外荷载，产生局部弯曲。反之，假设上部结构为绝对柔性，对基础的变形毫无约束作用，于是基础梁在产生局部弯曲的同时，还经受很大的整体弯曲。于是，两种情况下基础梁的内力分布形式与大小产生很大的差别。实际结构物常介于上述两种情况，其整体刚度的考虑非常困难，只能依靠计算软件分析。在地基、基础和荷载条件不变的情况下，增加上部结构的刚度会减少基础的相对挠曲和内力，但同时导致上部结构自身内力增加，即上部结构对减少基础内力的贡献是以在自身中产生不容忽视的次应力为代价的。还应注意的是上部结构的刚度贡献也是有限的。 2、基础刚度对基底反力分布的影响 绝对柔性基础当上部结构刚度可以忽略时，对荷载传递无扩散作用，如同荷载直接作用在地基上，反力分布p（x，y）则与荷载q （x，y）大小相等、方向相反。当荷载均匀时，基础呈盆形沉降；如欲使基础沉降均匀，则需使荷载从中部向两端逐渐增大，呈不均匀状。绝对刚性基础对荷载传递起着“架越作用”。由于基础为绝对刚性，迫使地基均匀沉降。由于土中塑性区的开展，反力将发生重分布。塑性区最先在边缘处出现，反力将减小，并向中部转移，形成马鞍形分布。理论分析与试验研究表明，基底反力的分布除与基础刚度密切相关外，还涉及到土的类别与变形特性、荷载大小与分布、土的固结与蠕变特性，以及基础的埋深和形状等多种因素。 3、地基条件对基础受力状况的影响 基础受力状况还取决于地基土的压缩性及其分布的均匀性。当地基土不可压缩时，基础结构不仅不产生整体弯曲，局部弯曲亦很小；上部结构也不会因不均匀沉降产生次应力。实践中最常遇到的情况却是地基土有一定的可压缩性，且分布不均，这样，基础弯矩分布就截然不同。基础与地基界面处往往显示出摩擦特征。由于土的强度有限，形成的摩擦力也有限，不会超过土的抗剪强度。孔隙水压力的变化，可能改变压缩过程中摩擦力的大小与分布。此外，外荷载的分布和性质、基础的相对柔度以及土的蠕变等涉及时间变化的效应等都会影响到界面条件。因此，应从完全光滑一直到完全粘着这两种极端情况之间来慎重估计界面摩擦的影响。 4、上部结构与基础和地基共同作用的概念及分析方法 上部结构与地基和基础三者是彼此不可分离的整体，每一部分的工作性状都是三者共同作用的结果。共同作用分析，就是把上部结构、基础和地基看成是一个彼此协调工作的整体，在连接点和接触点上满足变形协调的条件下求解整个系统的变形与内力。在共同作用分析中，上部结构和基础通常是由梁、板组成，因此可以采用有限单元法、有限条法、有限差分法或解析方法建立上部结构和基础的刚度矩阵，并利用变形协调条件与地基的刚度矩阵耦合起来。地基首先需确定采用何种地基模型：线弹性地基模型，非线弹性地基模型还是弹塑地基模型。然后建立地基的刚度矩阵。在共同作用分析中，可以根据实测结果把基础和上部结构的实际刚度进行共同作用分析，并考虑施工过程的影响，把结构荷载和刚度形成情况分别四、建筑基础设计中应注意的问题 1、保证荷载的可靠传递 基础结构应具有必要的强度和刚度，以保证将高层建筑上部结构作用于基础顶面的巨大竖向、水平向荷载与力矩，可靠地传给地基土或桩顶。 2、参与变形协调，减少不均匀沉降 基础结构介于上部结构与地基土之间，其刚度大小及其在平面上的分布，对调整不均匀沉降、减少整体和局部挠曲至关重要。例如：多、高层建筑中，当采用条形基础不能满足上部结构对地基承载力和变形的要求，或当建筑物要求基础具有足够的刚度以调节不均匀沉降时，可采用筏型基础。筏型基础的平面尺寸，在地基土比较均匀的条件下，基底平面形心宜与上部结构竖向永久荷载的重心重合。当不重

房屋结构设计的基本原则在高层设计中的探讨

房屋结构设计的基本原则在高层设计中的探讨 发表时间：2019-09-19T14:38:23.933Z 来源：《建筑细部》2019年第4期作者：陈凯峰 [导读] 随着我国社会的不断发展，人们生活水平的不断提高，简单的居住环境已经无法满足人们的要求，不仅要求在基本的使用功能上满足需求，同时对建筑的美观程度、建筑性能提出了更高要求。 陈凯峰 华南创图设计有限公司广东省广州市 510000 摘要：随着我国社会的不断发展，人们生活水平的不断提高，简单的居住环境已经无法满足人们的要求，不仅要求在基本的使用功能上满足需求，同时对建筑的美观程度、建筑性能提出了更高要求。所以在房屋结构设计过程中，还应对其不断的优化，保证房屋结构设计的整体性、安全性、实用性、美观性等。基于此，本文对房屋结构设计的基本原则在高层设计进行研究，以供参考。 关键词：房屋结构；建筑结构设计；优化策略 引言 在房屋建筑结构的设计过程中，科学、合理的优化不仅有助于人们安全使用房屋建筑，而且有助于确保居住者的人身及财产安全。因此，相关人员应加强责任意识，以适应我国大力发展市场经济的形势，有效改善房屋建筑目前的结构设计现状，提高人们居住环境的质量。 1房屋结构优化设计理念 在房屋结构优化设计过程中，还应遵循一定设计优化理念，保证房屋结构设计优化的有效性。首先房屋结构优化设计应突出功能性。提升房屋建筑的使用功能是建筑结构优化设计的主要目的质疑。所以在房屋结构优化设计过程中，应突出功能性，保证建筑结构空间的科学化以及合理化，能够使人们方便使用。其次房屋结构优化设计应突出环保性。目前环保已经成为了社会发展的主题，得到了越来越多的人的关注，房屋建筑建设过程中，容易造成环境污染。所以在房屋结构的优化设计还应突出节能环保，采用更多的绿色设计手段，运用绿色环保材料，建设绿色环保的房屋建筑，增加房屋建筑设计的社会效益。再次房屋结构优化设计应突出安全性。 2房屋建筑结构设计过程中优化设计的意义 对房屋建筑结构设计进行优化具有重要的现实意义。目前，随着我国经济的不断发展，人们对居住环境和生活条件也提出了更高的要求。在房屋建筑结构的设计过程中进行优化，可以使建筑的结构功能与美观保持协调，并提高建筑的安全性、经济性以及适用性等性能，从而改善人们的居住环境，具体表现在以下方面：（1）可以提高建筑结构的经济性，有效节约建筑材料，增强建筑的抗震性能和受力性能等；（2）可以减少建设成本；（3）结构设计通过合理的优化，既可以进一步将施工材料的应用合理化，又可以充分协调建筑的不同结构单元，提高房建工程项目的经济性。 3房屋结构设计的基本原则在高层设计中的应用措施 3.1基础工程的优化设计 基础工程是房屋建设的基础，是房屋建筑的根本保障。所以要重视基础工程的优化设计。目前应用的较多的是桩基础，其主要有两种形式，一种是灌注桩，另一种为预制桩，灌注桩的施工顺序为打孔、支模、布设钢筋、灌注混凝土，该方法的特点为工序多、要求高、较难控制。因此一般在沉降符合要求情况下，可以选用预制桩，该方法施工难度小，施工时间较短，但是需要优化设计过程中，保证预制桩的规格尺寸要求，实现打桩的顺利进行。 3.2提高房屋结构材料质量 大部分房屋建筑结构采用的是钢筋混凝土结构，因此要确保建筑结构安全，避免房屋倒塌或者其他外部冲击风险，建筑工程师必须严格把控每种材料，如钢筋材料、混凝土材料等的质量。随着现代房屋建筑建设日益趋往高层化与多功能化，房屋建筑结构也变得愈加复杂，且结构强度与延度明显增强。这也对房屋建筑所用材料的质量提出了更高的要求。故而，为保障房屋建筑安全，使房屋业主或使用者能放心地居住，建筑工程师要高度明确房屋建筑的整体负荷量，再针对性挑选适配的建筑材料，充分保障建成后的房屋建筑具有较强的安全性和居住稳定性。 3.3剪力墙 优化设计剪力墙时，连梁部分最为关键。倘若提高连梁的刚度，会提高建筑结构的抗震性能，很大程度上增加了对连梁和墙肢的分配受力，因此，需要适当增加此处构件的整体配筋，但是，会浪费不必要的建筑材料。因此，在优化设计房屋建筑结构时，尽量避免用大刚度窗下墙替代连梁，并合理确定连梁的刚度和截面尺寸，数据不能过于保守，在满足结构刚度及变形要求的基础上，还要考虑结构的经济性及抗变形能力等性能，并合理布置构件。优化设计剪力墙时，应熟悉对称和均匀分散的概念，基于水平位移限度控制合理的剪力墙量。 3.4直觉性地优化技术和建筑结构设计 每个房屋的建筑结构方案中，肯定是有很多种不同的建筑结构设计；有时即使明确了建筑物的结构布置，但是也会存在不同的分析方案。在相关设计人员对设计参数，材料进行分析时，这建筑结构的荷载的数值也不是唯一的。更别说建筑物的细节方面了，施工人员的处理更是不尽相同的。这类问题大多数时计算机无法完全解决的，大多数往往需要相关设计人员的分析和判断。但是判断往往时需要设计人员根据建筑工程的实际情况，实践经验以及丰富的理论知识，才能有很好的设计方案。 3.5建筑主体优化设计技术 服务构造的优化设计整体最为关键，整体性设计完成也是进行更多设计的基础，所以一般来说整体的优化设计最为重要。所以在优化设计之初可以利用可行的条件，对方位的优化设计进行模拟，通过建立模型的方式不仅直观，而且可以进行分析相关设计中存在的不足，从而进行改进。如，在进行整体优化时，剪力墙的优化设置，可以使剪力墙均匀的进行分布及建立；使楼层较高的中心点与楼层整体结构的重心相重合，通过这样的设计及不仅能够提高楼身的稳定性，也对楼梯的抗震能力有一定提高。另外，在对模型的模拟优化中也可以对房屋建设中节省资源的概念进行实践模拟，如将剪力墙设计成大开间构造，大开间建立强的设计可以增加剪力墙的墙肢长进而减少墙肢的数量，同时由于墙肢的数量减少，也使混凝土的应用变少，即达到了节省资源的目的，但剪力墙的减少数量也应符合标准，以免影响整体

浅析房屋建筑结构设计中基础设计

浅析房屋建筑结构设计中基础设计 发表时间：2018-10-29T15:12:01.030Z 来源：《建筑学研究前沿》2018年第18期作者：李俊宇1 丁星峰 2 [导读] 随着经济和社会的飞速发展，房屋建筑的功能越来越丰富，同时其结构也越来越复杂。 摘要：改革开放以来，我国经济快速发展，人们的生活水平不断提高，对住房的要求也越来越高。对于房屋建筑来说，基础设计是否科学合理将直接影响整个房屋建筑的质量和施工成本，做好基础设计历来是房屋建筑结构设计中的重中之重。本文介绍了影响房屋建筑基础设计的因素，分析了基础设计选型的原则，探讨了基础设计方法及技术要点，为房屋建筑基础设计工作提供理论参考。 关键词：房屋建筑结构设计基础质量 前言 随着经济和社会的飞速发展，房屋建筑的功能越来越丰富，同时其结构也越来越复杂，尤其是在城市建筑高层化趋势日益明显的情况下，对房屋建筑结构设计的要求也越来越高。基础作为房屋建筑的地下部分，具有承载上部结构、传递荷载等作用，其设计是否科学和合理对于房屋建筑整体的安全性、适用性和耐久性都有着较为深远的影响，如果基础没做好，就可能导致房屋建筑的不均匀沉降，导致墙体开裂等，同时设计方案也决定着基础选型以及后续施工的合理性和经济性，可见做好基础设计是房屋建筑结构设计中的重中之重。 1 影响房屋建筑基础设计的因素 1．1 上部结构 房屋建筑的上部结构采用何种形式、地上建筑高度、墙体厚度等在很大程度上决定了基础的类型、埋深和截面积等，因此是基础设计过程中需要考虑的重要因素。这主要是因为，上部结构的类型、高度和墙体厚度不同均会导致房屋建筑荷载在基础上分布的特点不同，继而对基础沉降、稳定性和抗变形能力的要求也不同，因此在对基础设计时需要充分考虑。 1．2 地质条件 地质条件在很大程度上决定了基础的设计承载能力，地质条件的范畴很大，因素很复杂，其中有两个条件对基础设计影响最大：其一是地基持力层的特点，地基持力层是与基础相接的土层，该土层是承受房屋建筑负荷的主要部分，因此持力层土质特点（黏土、砂质土、砂粘土等形式）、压缩模量、持力层承载能力等参数应是房屋建筑基础设计中必须考虑的因素；二是桩基穿越土层的情况，包括土层中地下水的分布特点和桩基穿越能力等，基础选型过程中必须将这些因素考虑进去。 1．3 施工环境 施工环境包括自然环境和人工环境。 自然环境因素包括环境温度、抗震等级等，由于构成基础的材料是钢筋混凝土，如果环境温度过低就可能导致基础出现开裂情况，因此基础设计时应考虑低温施工，以便采取应对措施，而抗震等级将影响基础设计时是否需要设置抗震缝以及抗震缝设置的数量和位置等。人工环境对基础设计的影响包括以下几个方面：第一，建筑施工过程中避免不了各种振动，为保证基础的稳定就应当在设计之初充分考虑；第二，如果需要打桩，则桩基在入土后就会将土向周围挤压，造成挤土效应，从而使周围的土层产生一定的应力，改变周边建筑物基础的受力情况以及对周围地下管网造成挤压，因此基础设计时要尽量降低这种影响。 2 房屋建筑基础设计选型的原则 2．1 经济合理性原则 房屋建筑基础设计不但要考虑技术性的指标，而且还要符合经济性的原则，因此基础自身的材料消耗也要为实现整个建筑工程的成本目标奠定基础，另外，基础设计的经济性原则还体现在设计的基础要有助于保证施工进度，降低施工成本。 2．2 综合性设计原则 房屋建筑基础设计单位要将基础设计与其他设计相联系，从房屋建筑基础的功能、结构、与上部结构之间的关系等诸多方面进行分析，通盘考虑，将基础设计方案放在房屋建筑整体中进行分析对比，使基础与建筑整体达到协调统一的要求，不断对基础设计方案进行优化，从而得出最佳的设计方案。 2．3 多样式原则 房屋建筑基础的类型样式较多，设计单位应在设计过程中全面掌握各种基础类型，并与实际情况相结合，选出兼具经济效益和社会效益的基础类型。 2．4 动态设计原则 动态设计原则就是在房屋基础设计时不但要使基础在结构和功能上能够满足当前的需要，而且还要用发展的眼光看待基础设计工作，使设计方案也能够顺应时代的发展趋势，满足未来一段时间内房屋建筑可能出现的改造、扩建等的要求。 3 房屋建筑基础设计的方法 3．1 传统设计方法 在基础设计中，通过对过去一段时间国内外典型建筑基础设计方案进行系统分析，从其中总结出一定的约定俗成的规律，并作为新设计方案的立足点，同时考虑各类型基础各自的特点和适用范围，并与房屋建筑自身特点、勘查资料相结合，从而选出合适的基础类型，并经计算确定各项技术指标。 3．2 共同作用分析法 在高层建筑基础设计中，常常将上部结构与基础和地基看作一个统一的整体，使三者之间保持力的平衡和协调.与传统设计方法相比，由于其考虑了上部结构的刚度，因此更具科学性和合理性，但同时这种方法由于涉及到的方面较多，因此设计难度也较大，对于计算机软件和硬件的要求也更高，设计成本较传统方法高出不少，因此只有在结构复杂的大型建筑基础设计中才会采用。 4 基础选型和设计要点 4．1 独立基础及设计要点 独立基础的造价较低，且对地基土具有较好的适应性，且抗震性能较好，因此在框架结构的民用建筑中普遍采用。对独立基础来说，

结构设计原理知识点

第一章 钢筋混凝土结构基本概念及材料的物理力学性能 1.混凝土立方体抗压强度cu f ：（基本强度指标）以边长150mm 立方体试件，按标准方法制作养护28d ，标准试验方法（不涂润滑剂，全截面受压，加载速度0.15~0.25MPa/s ）测得的抗压强度作为混凝土立方体抗压强度 cu f 。 影响立方体强度主要因素为试件尺寸和试验方法。尺寸效应关系： cu f （150）=0.95cu f （100） cu f （150）=1.05cu f （200） 2.混凝土弹性模量和变形模量。 ①原点弹性模量：在混凝土受压应力—应变曲线图的原点作切线，该切线曲率即为原点弹性模量。表示为：E '=σ/ε=tan α0 ②变形模量：连接混凝土应力应变—曲线的原点及曲线上某一点K 作割线，K 点混凝土应力为σc （=0.5c f ），该割线（OK ）的斜率即为变形模量，也称割线模量或弹塑性模量。 E c '''=tan α1=σc /εc 混凝土受拉弹性模量与受压弹性模量相等。 ③切线模量：混凝土应力应变—上某应力σc 处作一切线，该切线斜率即为相应于应力σc 时的切线模量''c E =d σ/d ε 3 . 徐变变形：在应力长期不变的作用下，混凝土的应变随时间增长的现象称为徐变。 影响徐变的因素：a. 内在因素，包括混凝土组成、龄期，龄期越早，徐变越大；b. 环境条件，指养护和使用时的温度、湿度，温度越高，湿度越低，徐变越大；c. 应力条件，压应力σ﹤0.5 c f ，徐变与应力呈线性关系；当压应力σ介于（0.5～0.8）c f 之间，徐变增长比应力快；当压应力σ﹥0.8 c f 时，混凝土的非线性徐变不收敛。 徐变对结构的影响：a.使结构变形增加；b.静定结构会使截面中产生应力重分布；c.超静定结构引起赘余力；d.在预应力混凝土结构中产生预 应力损失。 4.收缩变形：在混凝土中凝结和硬化的物理化学过程中体积随时间推移而减少的现象称为收缩。 混凝土收缩原因：a.硬化初期，化学性收缩，本身的体积收缩；b.后期，物理收缩，失水干燥。 影响混凝土收缩的主要因素：a.混凝土组成和配比；b.构件的养护条件、使用环境的温度和湿度，以及凡是影响混凝土中水分保持的因素；c.构件的体表比，比值越小收缩越大。 混凝土收缩对结构的影响：a.构件未受荷前可能产生裂缝；b.预应力构件中引起预应力损失；c.超静定结构产生次内力。 5.钢筋的基本概念 1.钢筋按化学成分分类，可分为碳素钢和普通低合金钢。 2钢筋按加工方法分类，可分为a.热轧钢筋；b.热处理钢筋；c.冷加工钢筋（冷拉钢筋、冷轧钢筋、冷轧带肋钢筋和冷轧扭钢筋。） 6.钢筋的力学性能 物理力学指标：（1）两个强度指标：屈服强度，结构设计计算中强度取值主要依据；极限抗拉强度，材料实际破坏强度，衡量钢筋屈服后的抗拉能力，不能作为计算依据。（2）两个塑性指标：伸长率和冷弯性能：钢材在冷加工过程和使用时不开裂、弯断或脆断的性能。 7.钢筋和混凝土共同工作的的原因：（1）混凝土和钢筋之间有着良好的黏结力；（2）二者具有相近的温度线膨胀系数；（3）在保护层足够的前提下，呈碱性的混凝土可以保护钢筋不易锈蚀，保证了钢筋与混凝土的共同作用。 第二章 结构按极限状态法设计计算的原则 1.结构概率设计的方法按发展进程划分为三个水准：a.水准Ⅰ，半概率设计法，只对影响结构可靠度的某些参数，用数理统计分析，并与经验结合，对结构的可靠度不能做出定量的估计；b.水准Ⅱ，近似概率设计法，用概率论和数理统计理论，对结构、构件、或截面设计的可靠概率做出近似估计，忽略了变量随时间的关系，非线性极限状态方程线性化；c.水准Ⅲ，全概略设计法，我国《公桥规》采用水准Ⅱ。 2.结构的可靠性：指结构在规定时间（设计基准期）、规定的条件下，完成预定功能的能力。 可靠性组成：安全性、适用性、耐久性。 可靠度：对结构的可靠性进行概率描述称为结构可靠度。 3.结构的极限状态：当整个结构或构件的一部分超过某一特定状态而不能满足设计规定的某一功能要求时，则此特定状态称为该功能的极限状态。 极限状态分为承载能力极限状态、正常使用极限状态和破坏—安全状态。 承载能力极限状态对应于结构或构件达到最大承载力或不适于继续承载的变形，具体表现：a.整个构件或结构的一部分作为刚体失去平衡；b.结构构件或连接处因超过材料强度而破坏；c.结构转变成机动体系；d.结构或构件丧失稳定；e.变形过大，不能继续承载和使用。 正常使用极限状态对应于结构或构件达到正常使用或耐久性能的某项规定限值，具体表现：a.由于外观变形影响正常使用；b.由于耐久性能的局部损坏影响正常使用；c.由于震动影响正常使用；d.由于其他特定状态影响正常使用。 破坏—安全状态是指偶然事件造成局部损坏后，其余部分不至于发生连续倒塌的状态。（破坏—安全极限状态归到承载能力极限状态中） 4.作用：使结构产生内力、变形、应力、应变的所有原因。 作用分为：永久作用、可变作用和偶然作用。 永久作用：在结构使用期内，其量值不随时间变化，或其变化与平均值相比可忽略不计的作用 可变作用：在结构试用期内，其量值随时间变化，且其变化值与平均值相比较不可忽略的作用。

小区住宅楼结构设计

武汉市某开发区住宅楼结构设计（一） 摘要 本设计是某小区住宅楼结构设计（一），其主体结构为钢框架结构。本设计的成果主要由设计计算书和结构施工图两部分组成。 结构计算包括水平风荷载下框架的内力和侧移计算、竖向荷载作用下的框架内力计算，内力组合，梁柱截面验算及节点设计，楼梯计算，基础设计，楼板配筋设计。其中内力计算一榀框架的手算。 电算时，先用钢结构框架软件中进行结构平面布置，检查平面数据，输入楼板，输入荷载数据，再用PKPM，画结构平面图；最后用SATWE软件进行框架的空间结构计算，输出钢框架结构验算及内力计算结果。 本设计风荷载作用计算和水平抗震计算都采用D值法求得；竖向荷载作用下的框架计算取一榀框架，用弯矩分配法求得。求出上述内力后，即可进行内力组合，然后根据内力组合的结果进行梁柱截面验算及节点设计。最后进行楼梯的设计、进行柱下独立基础设计、及楼板配筋设计。 施工图绘图，包括结构施工总说明、基础平面布置图、基础详图、钢柱锚栓布置图、结构平面布置图、纵向框架布置图、节点详图1、节点详图2、节点详图3、楼面板布置图、屋面板布置图、楼梯布置图。

A Graduate of the Structure of the Residential Building Design Abstract The design is a graduate of the structure of the residential building design , the main structure is steel frame structure. The design content is divided into the design calculation and the structure drawings. Structure calculation includes horizontal wind load to internal force and drift calculation, the earthquake under the framework of internal force and drift ca lculation, the vertical load under the framework of internal force calculation, t he internal force combinations, beam and column checking and node design, stair design, basic design, the slab reinforcement. And among this, internal fo rce calculation consists of two parts, such as computerized and the hand coun ting of single framework. When using the computer to calculate, first, it should use the software of th e steel structure framework to lay out the structural plan, check the plane dat a, input the floor slab and the loading data. Second, use the PKPM to draw th e structure of the plane graph. Last use the software SATWE to the spatial str ucture of the framework and output of the steel frame structure to checking a nd internal force calculations. The frame calculation under vertical loads use D value method in wind load and horizontal antiseismic calculation . In this part the frame is irregular. To s olve the problems the separatelayers method and distribution of moment met hod are used. After calculating the internal force, it can group the internal for ce, and then according to the results of the internal force to beam and colum n checking and node design. Finally foundation design is made . The staircase s in the column nag slab reinforcement are designed. There are twelve pieces of structure drawings in all, such as the structure c onstruction, the basic of floor plan and detail, the anchor bolt steel column lay out, the structure floor plan, the longitudinal frame layout, the details and pro files of node ( figure 1), the detail and profile of node ( figure 2), the detail an d profile of node ( figure 3), the panel layout and the roof layout, the stair lay out floor. Key words:steel structure;framework;cast-in-site concrete board