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房屋主体结构设计十篇

发布时间:2024-04-29 11:26:11

房屋主体结构设计篇1

关键词:房屋结构设计;建筑结构设计;优化

中图分类号:tB482.2文献标识码:a文章编号:

abstract:withthedevelopmentofeconomy,improvethepeople'slivingstandard,thebuildingstructuredesignofbuildingstructureinthedesignoptimizationisoneoftheeffectivewaysofChina'sconstructionenterprisestoachievesustainabledevelopment.thepaperdiscussedtheoptimizationdesignofbuildingstructuredesignofbuildingstructure.

Keywords:buildingstructuredesign;structuredesign;optimization

1.建筑结构设计优化概述

由于建筑工程所涉及到的内容非常丰富,建筑结构设计优化所包含的内容页比较丰富,从总体上来看,建筑结构设计的优化工作包括对房屋总体结构和分部结构优化两个大的内容,其中,在房屋建筑结构设计中的建主结构优化设计主要包括以下几个方面的具体内容,第一,房屋基本结构优化内容。第二,房屋顶部结构的优化。第三,房屋的维护结构、总体结构、细节结构等内容的优化设计。第四,要以房屋建筑的基本功能要求和舒适性要求为基础,对房屋建筑结构的造价进行控制,也就是要对“房屋的造价进行最优化设计”。

之所以对建筑结构设计进行优化是因为优化设计能够实现对有限的空间和资源进行充分利用,提高各种设备和材料的使用效率,尽量使优化结构下所建筑的房屋能够实现安全、可靠、经济、美观。相关研究统计数据显示,建筑结构的优化设计与传统设计相比能够节省5%~33%的工程造价,因此,在房屋建筑结构设计中要积极应用建筑结构优化设计技术,以推动建筑工程企业的常远发展,实现资源的充分利用。

2.常用的房屋建筑结构设计优化技术

常用的建筑结构设计优化技术有很多种,不同的优化技术产生的实际建筑结构设计效果也是不同的,而由于各种优化技术都具有自身的特征,对建筑工程的要求也不同,因此,在与房屋建筑结构相结合时就需要对房屋建筑工程的实际状况进行分析,而基本优化技术的应用分为以下两种。

2.1概念设计在房屋结构设计中的应用

概念设计技术指的是“设计人员根据设计的一般规律和实践经验,对房屋建筑结构设计的多种方案进行分析并优化选择方案的过程”。概念设计技术在房屋结构中主要应用在房屋结构布置、房屋结构的细节处理、荷载量的确定、参数选择等部分的设计中,在进行概念设计过程中设计人员要对房屋施工方案进行综合分析,从中选择出最佳的施工方案。

2.2概念设计在建筑设计中的应用

概念设计在房屋的建筑设计中进行应用主要目的在于提高房屋的抗震能力,应用在房屋的抗震性设计当中,如果房屋抗震性能差,在发生地震时则会造成重大的损失,因此,房屋建筑设计中的抗震优化设计就显得尤为重要。然而发生地震的随意性是非常大的,不同地区的地震等级、破坏能力等都是不同的,这就给房屋建筑设计中的抗震设计提出了更高的要求,相关数据的计算难度也非常大。概念设计是“综合考虑决定抗震性能的各种因素和造价因素,选择抗震性和经济性最强的方案。”因此,在房屋建筑设计中的概念设计优化技术的应用能够大大提高房屋建筑的抗震能力。概念设计优化技术在房屋结构设计中所应用的主要思想是“小震不坏、中震可修、大震不倒”,其实这种思想也是多途径设防的思想,多途径设防思想是指“在发生大地震时,先破坏房屋次要的结构,消耗地震能量,尽量保证房屋的主体结构不遭到破坏。”

3.房屋结构设计中的建筑结构设计优化策略

房屋结构设计中的建筑结构设计优化策略是需要从不同的角度和方向来进行的,比如可以从节能环保角度进行优化设计、从信息化自动化角度进行优化设计等等,具体而言房屋建筑结构设计优化策略大致有以下几点。

3.1优化选择房屋建筑结构类型

不同的形式的房屋建筑结构类型是会产生不同的造价管理模式的,而在建筑结构设计中常用的结构类型有如下几种,第一,剪力墙结构类型。该类型主要应用于高层房屋建筑中,所依托的基础为混凝土结构施工技术,该种优化结构类型同“短肢剪力墙”结构类型相比就有抗震性能强、钢筋材料使用数量较少等特征。第二,框架结构类型。这种类型主要优点在于开间大、灵活布局、造价较低等优点,但是该结构类型也具有一定的缺点,柱的截面面积比较大,抗震能力相对较薄弱。第三,“框架—剪力墙”结构类型。这种类型的结构是对剪力墙和框架两种结构的优化组合,其能够综合以上两种结构类型的优点,结构布置比较合理,实际应用能力也比较强,该结构的最突出特点就是抗侧力能力比较强。

综上所述的三种房屋结构类型,无论是哪种都会有优点和缺点,在进行结构类型选择过程中一定要从建筑质量和建筑成本两个角度出发优化选择,对于建筑质量一定要符合业主和相关标准的要求,而对于建筑成本控制来说,要对房屋建筑工程的投资水平和施工单位的实际施工能力等进行分析和选择,最好是实现利益均衡。

3.2积极应用信息优化技术

在房屋建筑结构设计中存在的变量比较多,房屋建筑结构的优化造成了一定的障碍,因此考虑到房屋建筑结构中存在的各种复杂因素,在优化设计中就应该积极应用先进的信息技术,比如应用一些参数定义软件,这样就能够有效的减少房屋建筑结构优化设计中设计者的工作量,提高工作质量和工作效率。

3.3节能结构设计的优化

节能结构设计的优化是需要以绿色建筑理念为基础,并积极应用设计学中的方法。首先,优化布局和表面形状。布局就是指建筑的主要朝向,受到我国气候条件的影响,为了保证房屋的阳光照射量的通风良好,房屋的朝向尽量要朝南。表面形状的优化就是要保证所设计的房屋建筑外表面积不要接受冷风的直接朝向,这样就能够减少热能的消耗,起到节能效果。其次,维护结构设计。维护结构主要指的就是门窗和屋顶,对于门窗而言,在房屋朝南的方向所设置的门窗要尽量要大和多,这样能够最大限度吸收阳光辐射,朝向北的就要减少门窗,防止热量的流失,材料也要选择保温效果好的。屋顶的设计可以采用架空的方式或者是铺设循环水管,夏天降温冬天保暖。

4.结语

从以上的分析中我们看到了房屋建筑中结构设计的优化是需要综合进行的,虽然本文简单的提出了三点优化策略,但是在实际应用中,不同的房屋建筑工程特征所要求的优化方式也是不同的,还需要设计人员在优化设计之前对房屋建筑工程实际状况进行深入了解。

参考文献

[1]翁维素.运用系统思想,优化工程结构设计,实现节约目标[J].河北建筑工程学院学报.2008(03).

[2]侯贯泽,刘树堂,简国威.工程结构优化设计理论与方法[J].钢结构.2009(08).

房屋主体结构设计篇2

关键词:砖砌结构房屋装修问题分析

中图分类号:tU365文献标识码:a文章编号:1672-3791(2013)06(b)-0058-01

随着城市居民不断加深认识建筑物,逐步完善房屋的美观性和延长房屋的安全使用性成为人们越来越关注的焦点。因此,人们对日常使用和居住房屋建筑的装修质量也有了更高的要求。尤其是砖砌体结构的房屋,还占据着我省建筑物的大部分市场。但由于砖砌体结构房屋自身的特点,房屋装修面临着更多复杂的情况,如果不谨慎处理其中的问题往往会影响装修的质量,从而造成房屋的美观性和使用性大大降低,甚至带来很大的安全隐患。针对这种情况了解其结构特点,找出装修中存在的问题并加以重视就能提高装修质量,改善居民房屋使用。

1砖砌体结构房屋的特点

砖砌体结构房屋指房屋的主要受力构件结构是以砖块体和砂浆砌筑而成的墙柱。我国自古就有采用砖砌体结构的历史,主要由于砖砌体结构房屋具有原材料价格低廉且容易取得,一般砖块砌体以黏土、天然石及工业废矿渣组成;砌筑流程相对简化,不需特殊设备,能够保证施工的连续性和施工速度;砖砌体耐久性和耐火性较好;其具有明显的保温隔热及节能效果,可以在承重的同时充当围护结构的优势。

2砖砌体结构房屋装修中常出现的问题

我国目前主要的居住类房屋建筑还是采用砖砌体结构。随着人们对居住环境的高要求,房屋装修改造的程度变得更加扩大化。在这期间出现了不少问题值得我们加以重视。一般地,砖砌体结构房屋装修中的主要问题是砖砌体结构房屋墙体开洞裂缝;在进行房屋墙体装修改造的过程中出现房屋主体抗震及抗破坏能力降低的情况;门窗密封不严;房屋防水不当等现象。然而由于我省地处沿海,遭受台风暴雨、雷电冰雹等气候灾害影响严重,在砖砌体结构房屋的装修改造过程中还出现房屋电路短路、浸潮、建筑体牢固性差等特殊问题。

3砖砌体结构装修问题成因分析及对策

重视我省砖砌体结构房屋装修中出现的问题,加以总结和归纳,找出其成因并对症寻找出解决的方法对策是提高我省房屋装修的有效措施。

3.1砖砌体结构房屋装修问题成因分析

对我省出现的房屋装修问题的成因进行总结和归纳有以下几点。

(1)砖墙体的裂缝及开洞问题。房屋砖墙体的裂缝及开洞主要是由于砖体材料本身的脆性导致其房屋整体的互相荷载发生变化,出现应力受力不均造成。房屋大幅装修时应设构造柱未设或设置位置不当会增加墙体的裂变性。而在进行房屋门窗装修时,特别是客厅落地窗的改造,往往由于洞口设计过宽以及开窗洞处的我墙体墙垛被打掉而造成整体房屋刚度及强度降低,使洞口局部受力过重,加速洞口开裂。此外,房屋内横墙过少而主体过长时,受垂直荷载作用而产生变形弯曲过大也是导致墙体开裂的主因。

(2)抗震及抗破坏能力降低问题。对抗震及抗破坏力进行分析发现主要是由于近年装修中更多地从居住人角度出发,大面积改造构件及连接的不满足设计规范行为造成。如对大厅进行装修改造造成内纵墙的中断,横墙间距过大,纵横墙连接受力复杂,同户多类房造成的表面尺寸变化大导致横墙不对接影响抗震抗破坏力;复式结构的装修没有形成空盒子结构降低空间刚度使整体房屋的抗震能力变低;还有些在装修时虽然开凿的墙体不是承重墙,但在开凿时受外力会令墙体受损影响主题的抗震抗固效果。

(3)门窗密封差、房屋防水不当、电路短路以及浸潮等装修问题。这主要是由于在进行施工装修时,在装修材料的选择、装修作业的过程中没有严格按照设计规定的标准和规范进行造成。门窗在进行密封过程中,对冷热度的收缩计算不准确。房屋厨房、卫浴间的构件没有应有的防腐防水操作导致一段时间后出现渗水漏水现象。没有充分考虑到我省气候对于房屋装修的影响,造成装修后主体不能适应潮湿的气候而出现浸潮受潮的现象影响主体的使用和美观。

3.2砖砌体结构房屋装修问题的对策

针对砖砌体结构房屋装修中出现的问题,结合我省实际情况,本着“以人为本”的宗旨,严格按照1999年以来颁布的《浙江省城市住宅建筑设计标准》进行装修设计。在实际的装修过程中主要从以下三方面加以重视和防范。

(1)结合房屋设计图,做好装修的整体布局。应结合设计图,考察房屋主体的受力情况。对整体和局部的受力进行分析和规划。尽量采用简单规整的平立面结构布局。尽可能地准确结构计算简图的精度。针对砌体构造柱的开裂可采用设置两道防御来加以改善。若在同一房内天花板上非设置梁则应通过设反梁或暗梁来平衡荷载受力。对于装修中打掉落地窗开窗洞口墙垛的,可将过梁改为横墙两侧的筒支梁支座。

(2)大面积进行房屋装修时,应严格执行设计标准。装修时尽量选择横墙或纵横墙来共同承担的体系。内横墙应保持在平面内的连续和对齐,控制错位墙体的数量。应设置封闭连续的圈梁提高砌体结构的抗震性和抗破坏性,进行在操作时令圈梁形成近圆形或矩形的箍来分散震动能量,增加稳定性。砖砌墙体间,构造柱与墙体间、漏屋盖与圈梁墙体以及混凝土构件与墙体间的连接应确保设置的可靠性。

(3)加强装修作业的标准化、精度化和专业化。加大装修企业自身业务水平的提升,做到采用先进化的计算方法和操作来降低人为产生的装修质量问题。如在对门窗体进行设计装修的过程中应采用更加科学化的方法精确冷热度对装修材料的影响的计算。正确选择防水抗腐的材料,重视对构件进行防腐防水操作的重要性。综合考虑装修中可能出现问题的相关联影响因素。多熟悉和掌握装修原材料市场的动态,对于新兴的材料要充分了解其性能和使用方法等相关信息。结合我省极端天气多发的特点,做好砖砌体结构房屋防雷避雷,减少房屋装修后的电路短路现象;做好房屋的防潮湿处理,针对沿海高湿的特点应选择防潮防水性能较好的材料进行装修;做好砖砌体房屋装修的防台风等相关工作。以提高砖砌体结构房屋装修的装修质量,增加美观实用的同时更提高居住的安全性。

4结语

砖砌体结构自身特点带给房屋装修很大的难度,而我省主要房屋建筑均为此种形式,加之我省自身条件的复杂性使得提高该种房屋装修质量成为一项重点工作。从根源上明晰砖砌结构装修问题的所在,重视装修过程中存在问题的重要性,通过不断完善自身的技术就能达到提高装修安全性和可靠性的目的。这不仅能创造我省居民居住环境的可观优美,同时也能更好地保证和增加砖砌体结构房屋的安全使用性。

参考文献

[1]施楚贤.砌体结构[m].3版.北京:中国建筑工业出版社,2012.

房屋主体结构设计篇3

【关键词】抗震设计;框架结构;性能

我国大部分区域处于环太平洋地震带与欧亚地震带之间,促使我国西北、西南、东南沿海、华北及台湾五大区域地震频发。具有不确定性的地震灾害造成人们物质损失的同时,也给人们的精神带来了极大伤害。随着我国现代化城市建设进程的加快及土地资源的减少,城市房屋建筑开始由横向发展转为纵向发展,房屋建筑逐渐向上延伸,房屋建筑楼层愈来愈高。房屋建筑的抗震系数与楼层高度成反比例关系,楼层愈高抗震系数就越低。因此,对于房屋建筑结构来说,开展抗震设计是当务之急。日前建筑从业人员对基于性能的抗震设计方法投以高度重视,该设计方法不仅能稳固房屋建筑结构的抗震性能,还能削减房屋建筑的地震安全隐患,推动我国各地区高层建筑的发展。本文将基于抗震设计的基本准则,来探析基于性能的房屋建筑结构抗震设计。房屋建筑结构抗震设计基本准则

如前所述,近年来,我国地震灾害频发,在地震中由房屋倒塌而引起的二次灾害现象不再少数,因此在房屋建筑结构设计中抗震设计显得尤为重要。抗震设计在房屋建筑结构中占有重要地位,像选对房屋建筑场地、合理控制房屋建筑高宽度比、巩固建筑质量等基本准则应时刻引起建筑从业者的注意。房屋建筑场地与地基要选准打稳

地震运动引起的房屋建筑结构受损现象常见,而地质条件又属于地震震动导致房屋建筑损害的一个重要因素。因此,在房屋建筑设计时,一定要对建筑场地的地质条件进行勘探。勘探结果出来后,房屋建筑设计时遵循以下三个原则:避免山坡边缘、河岸等地质松软的地段;避免自然灾害等并发地段;首选地质坚硬、地域开阔的地段。地质较软,房屋建筑的稳定性就较差,抵御地震作用的能力也较差。因此要从源头上做好房屋建筑的抗震设计。

当然在土地资源愈来愈稀缺的情况下,找到地质坚硬、地域开阔的地段难度系数较大。但从建筑技术看,建筑结构设计人员可从房屋建筑地基设计入手来增强房屋的抗震能力。在建筑地基设计中为增强建筑的抗震能力,也应遵循三大准则:同一建筑建立在同一地基上;把握好房屋建筑基础与上层建筑的整体性;掌握好地基埋没深度的控制。合理控制房屋建筑高度与宽度

从近年来地震频发区的房屋倒塌情况来看,房屋受害程度与建筑本身的高度、宽度存在一定的比例关系。地壳运动引发地震,一方面导致地质发生变化,另一方面受到地震作用的影响房屋建筑的倾斜度(侧移程度)会因其自身高度、宽度而发生相应的倾斜。房屋建筑本身高宽比越大,建筑侧移程度系数愈大。除此,房屋建筑的楼层愈高,受地震作用房屋破坏的情况也愈严重,抗震系数愈小愈不能承受地震作用的影响。因此,在房屋建筑结构设计期间,为增强房屋建筑的抗震能力,则需对房屋建筑的高度、宽度比进行合理设计和控制,也需结合实际情况对房屋建筑的楼层数进行优化调整。把握准房屋建筑质量

建筑质量指房屋建筑结构的牢固性和稳定性,建筑质量愈轻,房屋结构的稳定性越大。在抗震系数中,房屋建筑的抗震能力与建筑质量之间存在正比例的关系。既指建筑质量愈重,房屋抵抗地震的能力愈差;反之,建筑质量愈轻,建筑结构愈稳定,房屋抵抗地震的能力愈强。在房屋建筑结构抗震设计中,应把建筑质量最小化,从而最大化地增强房屋的抗震系数[1]。从建筑质量来看,可分为房屋建筑围护结构质量和建筑屋盖质量。因此,在房屋建筑墙体建造时应尽量地减轻墙体重量,而在屋盖建造时也应尽量地选择质地较轻的材质,从而增加房屋的牢固性和稳定性,以此来提高房屋建筑的抗震性能。基于性能的房屋建筑结构抗震设计

因我国幅员辽阔,地域面积较大,冬、西部地形特点、地质条件、负荷能力等的不同,从而出现各地房屋建筑结构不同。目前,我国的房屋建筑结构主要有砌体结构、框架结构、框架―剪体墙结构等类型,在这些房屋建筑中都会有抗震设计的参与,只是其原理有所区别。砌体结构房屋的抗震设计

砌体结构是指以黏土或实心砖为主体材料的房屋建筑模式,具有工程造价低、施工简便等优势,因而在中小城镇、边缘山区受到极大欢迎。因砌体结构的房屋一般楼房高度、宽度及楼层都较小,因而抗震系数相对较大。一般在设计时,工作人员都会将房屋内外墙连接处、楼梯角落处设置钢筋混凝土柱,从而约束地震作用到底部墙体开裂的情形。砌体墙内运用实心或多孔砖中沿墙的高度方向配置水平钢筋,房屋建筑可均匀分布抗震性能,以此来改善砌体的脆弱性。框架结构房屋的抗震设计

框架结构是指主要依靠梁柱来支撑房屋建筑的一种建筑模式,在多层房屋建筑中一般采用此建筑结构。该建筑结构模式利用梁柱截面尺寸以及梁柱的弯曲设计来承受地震作用。梁柱的截面尺寸由柱轴比决定,通过对框架结构梁柱的柱头、柱脚予以加强,从而做到梁柱受地震作用时弯曲度加强,柱轴比与弯曲度两者相互配合再依靠框架底部歇杆支撑以此来增强房屋建筑的抗震能力。框架―剪体结构的抗震设计

框架―剪体结构是指在框架结构中设定一定的剪力墙,构建剪力与框架一体的建筑模式,因其具有框架结构空间大、抗震性能好、布置灵活等优势多用于高层建筑中。当地震作用时,框架梁柱与剪力墙的刚度不同,受地震影响后的变形形式也有所区别,地震作用时剪力墙呈弯曲状变形,而框架梁柱则向剪砌型变化,两种结构同时承担地震压力,房屋空间位移与顶层位移状况相对较小,房屋结构的刚度、强度、延性、稳定性得到很好的保护,抗震性能也得到极大提高。

从08年汶川大地震开始,我国西北、西南、东南沿海、华北及台湾地区等五大地震区域地震灾害频发,为保障人们的生命财产安全,加强房屋建筑的抗震性能是建筑从业人员必须思考的问题。也正因为如此,无论是在砌体房屋建筑结构还是框架房屋建筑结构、框架―剪体房屋建筑结构设计中,都应把握好抗震设计的房屋建筑场地与地基要选准打稳、合理控制房屋建筑高度与宽度、把握准房屋建筑质量等原则,在抗震性能设计时都应考虑到超静定、延性好、多道防线问题。以此来增强房屋建筑的抗震性能及抗震系数,为人们的物质精神安全做后盾。当然房屋建筑的抗震性能不是由建筑的抗震设计单一决定的,房屋的施工质量也会对建筑抗震性能造成一定的影响。除此之外,在注意房屋建筑结构抗震设计的同时,还应监督好房屋施工的质量问题,从各方面来维护人们的生命财产安全。

房屋主体结构设计篇4

关键词:砌体房屋;结构设计;抗震设计

近年来,全球进入了地震活跃期,我国也频发地震。尤其是5.12汶川大地震造成大量地面建筑物倒塌与破坏,其中当属砌体结构房屋受破坏程度最严重,比例最高,并造成大量人员伤亡以及财产损失。此后国家连续多次修订了《建筑抗震设计规范》。规范中对砌体房屋明确了规则性的要求:加强房屋底部的质量要求;加强楼盖的整体性;缩小最大横墙间距等要求,以达到“小震不坏,中震可修,大震不倒”的基本原则,也使得我国砌体结构房屋抗震设计水平跨上了新的台阶。

一、砌体房屋抗震设计的原则和方法

建筑平面与立面布置、结构选型、抗震计算、构造措施、施工质量都是影响砌体房屋抗震性能的重要因素。所以抗震设计的主要内容有以下几点。

(一)建筑平面与立面布置

房屋平面布置对称、规则:避免墙体局部突出或凹进;尽量避免开间尺寸较大的房间布置在整体的两端;建筑物的刚度中心和质量中心应该尽量接近。

房屋立面布置规则:由于建筑物墙体破坏主要是剪力破坏且下层破坏比上层破坏严重,因此,建筑物的刚度和质量分布应沿着竖直方向由下至上依次变小,且均匀变化;避免局部突出;楼层不宜错层。

楼梯间布置规则:不宜布置在房屋端部的第一开间和转角处;不宜突出和开设大窗口,以免切断楼层圈梁;特别注意顶层墙体的稳定性。

(二)结构选型

1、承重方案的选择

砌体房屋设计时应优先选择横墙承重或者纵横墙承重。纵横墙的布置应均匀对称、沿平面对齐、沿竖向连续。窗间墙在同一轴线上应均匀。在建筑物的同一独立单元内宜使用相同的结构材料。

2、设置防震缝

规范要求在房屋的里面高差大于6m,房屋有错层且楼板高差较大,各部分刚度和质量不同时应设置防震缝。

防震缝应沿房屋全高设置,基础可不设置,且在防震缝两边应设置抗震墙。按照抗震烈度不同,砌体房屋的防震缝宽度可设为50mm—100mm。

3、地下室与基础

地下室对房屋上部结构影响较大,砌体房屋应选择刚度较大的基础类型。软弱地基上应沿外墙和承重内墙设置一道基础圈梁。

二、砌体房屋抗震计算分析

首先要确定砌体结构房屋的计算简图才能进行准确的抗震计算,而确定计算简图要考虑以下几点:

第一,将地震的水平作用在房屋的两个主轴方向上分别进行抗震验算;第二,地震作用下结构的变形为剪切型;第三,房屋的各层楼盖水平刚度无限大,只做平移运动,所以各抗侧力件在同一楼层标高处侧移相同。

对地震作用进行抗震验算时应该以防震缝所划分的结构单元为计算单元;计算单元中各楼层的集中质点应设在楼、屋盖标高处,各楼层的重力荷载应包括楼、屋盖重力荷载及其上下墙体各半层的重力荷载。

三、对附属构建进行抗震设计及验算时的注意事项

《建筑抗震设计规范》中明确要求房屋的结构选型不应出现刚度和强度的突变。然而突出屋面的结构显然存在突变,其抗震设计应采取可靠措施。比如:计算分析时,采用底部剪力法时,突出屋面的屋顶间、女儿墙、烟囱等结构的地震作用效应应乘以增大系数3,。采用振型分解法时,突出屋面构件可作为质点进行计算,丹药根据计算结果采取加强构造措施。

四、砌体房屋设计中常用的抗震构造措施

在砌体房屋抗震设计中经常用的构造措施一般有设置钢筋混凝土构造柱、钢筋混凝土圈梁、墙体间进行拉结和保证楼(屋)盖与墙柱之间连接几种方式。

(一)钢筋混凝土构造柱

钢筋混凝土构造柱的作用有:提高墙体的抗剪承载力,加强结构的整体性,约束墙体变形,防止墙体倒塌,提高无筋砌体延性。

(二)钢筋混凝土圈梁

钢筋混凝土圈梁的抗震作用有:加强纵横墙之间的连接,加强房屋的整体性和刚度;限制墙体平面外的变形;与构造柱整体现浇,共同发挥约束作用。

(三)墙体间的拉结

开间尺寸大的房间的外墙转角处以及内外墙交接处应沿墙高间隔500mm设置拉结钢筋,并且钢筋伸入墙体不小于1000mm。

后砌筑的自承重墙体应沿墙高间隔500mm设置与承重墙或柱连接的拉结钢筋,并且每边伸入墙体不小于500mm。

当抗震烈度为8、9度时,长度大于5.1m的后砌筑非承重墙体的墙顶尚应与楼板或者梁拉结。

(四)、楼(屋)盖梁板与墙柱之间连接

1、现浇钢筋混凝土楼、屋面板伸入墙体长度应大于120mm;

2、装配式钢筋混凝土楼、屋面板,若圈梁与板标高不同,板端部伸入外墙长度应大于120mm,伸入内墙长度应大于100mm,在梁上应大于800mm。

3、预制钢筋混凝土板跨度大于4.8m且与外墙同向时,靠外墙的预制板应与墙体或圈梁拉结。

4、梁与砖柱连接时不能减小砖柱的横截面;独立的砖柱应在上下都有可靠连接。

结束语:目前砌体结构多应用于多层房屋,且在城乡建设中占有很足的分量,关系到人民群众的各个方面,是人民群众生产生活的主要场所。在设计时,设计人员必须重视看似简单的结构抗震计算。出了严格执行图集规范上的要求外,还应对规范未涉及的一些问题给予重视。提高砌体房屋抗震设计质量,降低地震对砌体房屋的破坏程度,对保护广大人民群众生命财产安全又至关重要的作用。

参考文献:

[1]伍世添.浅谈砌体房屋抗震结构设计[J].广东建材,2011,27(7):56-58.

[2]王强.浅谈多层砌体房屋结构体系的合理性[J].中国科技博览,2011,(33):499-499.

[3]涂长明.多层砌体房屋结构体系的构成及应注意的问题[J].中国科技财富,2011,(8):100.

[4]刘继明.浅析多层砌体房屋结构体系抗震设计的合理性[J].大陆桥视野,2012,(10):185-185.

[5]陈金亮.探析提高多层砌体房屋结构体系抗震策略[J].世界华商经济年鉴·城乡建设,2012,(7):296.

房屋主体结构设计篇5

关键词:结构设计优化;房屋建筑;原理;作用

1引言

经济的前进发展,促使精神物质需求逐步提升,对建筑的标准也超过了实用性和安全性,并对建筑外观提出全新的标准。为此,设计师将设计是否有利于施工操作、是否属于提升房屋结构、是否包含美学价值等划入考量范围,促使房屋水平有所提高。

2结构设计优化的基本原理

结构设计优化的基本原理为着手项目结构设计活动时,除应思量建筑安全系数和实用功能,也应强化美学价值。换而言之,即借助可行、合理的设计,打造完美、理想型设计作品。对于房屋工程而言,结构整体与分部结构优化设计为结构设计优化最为重要的两个应用层面,而结构设计优化具体涵盖围护结构方案、细部设计与屋盖系统方案。若要进一步细化,则可划分为造价分析、选型和受力分析等。在具体的实施过程务必要依据实际情况来确定,尽可能达到建筑整体价值最高。在舒适安全的基础上,建筑师应主动顺应时代潮流,主动实施结构改进和创新。待设计结构时,应在总体上满足设计师提出的设计理念,基于这一基础,保证平面布置对称与合理,全面缩减刚度中心和质量中心的差别;尽可能保证不让建筑物基于水平压力出现骤然扭转现象。同时,纵向布置需在迎合功能标准的基础上,尽可能把纵向承重构件展现出上下贯通这一状态;为降低设计和结构剖析难度,最好不要应用转换层。

3结构设计优化的主要作用

3.1降低建筑成本

将结构优化技术和传统结构设计对比发现,前者不仅在成本方面取得显著改善,还在质量层面获得显著效果。对于高楼层和多层楼层,在实际建设过程,其中楼层越高,则层数也越多,且楼层面积越大所对应的占地面积却不太大,显著缩减了工程成本,但所面临的难度下述较高,除应权衡楼层距离,也应思量房屋承重。而多楼层用户无需考量这一问题,占地面积相对偏广。同时,建筑成本的提升表明建筑面积出现了不必要的浪费。从这两者进行考量,建筑商一般价位倾向高楼层方案,既节约成本还提高利益,进而对房屋结构提出了全新的要求。

3.2结构设计优化的呈现

着手房屋结构设计活动时,除应思量房屋的主要作用和基本安全,也应保证房屋外观理想和美观。在房屋设计优化中,最主要的问题便在这里,借助最直观方案美化房屋,且安全可靠。而这对房屋设计师也提出较高的要求,在确保建筑可靠的基础上,从视觉上呈现出一种美感,为此,在具体的设计工作中,设计师需积极创新,依托平面设计图融入一些新颖的想法,让平面尽可能做到整齐与可靠性,全面缩小质量中心和刚度中心之间的差异,以此来让建筑基于高承压作用也不会出现扭曲变形,另外在竖向布置中保证承重构件可上下贯通,最好不要应用转换层,规避结构和设计麻烦。

4结构设计优化的实际应用

4.1前期准备

4.1.1构建安全监管体系

当前,建筑项目监管即便有所改善,但在建筑项目中所投入的监管力度不足,极有可能出现安全事故。其中房建结构设计开展方案施工时需加大在房屋建筑项目中的监管力度,保证施工安全和建筑质量,规避重大事故。为此,应强化安全监管,提升监管力度,合理运用,有针对性勘察,构建监管范围宽广、理想的监管,确保结构设计优化可全面发挥自身的作用,让结构设计能够稳步进行。

4.1.2强化日常监管

专业水平提升与专业化强化,让质量安全监管除应关注施工现场,也应重视工程整体,其中监管程序的完整性影响各每一个环节的监管工作,可将质量安全事故降低到最低程度。强化质量监管,优化施工行为,针对各个环节实施严密的安全监管,参照规范化程序稳步建设,让建筑工程每一个单位均具备安全意识,肩负质量安全责任,认真行事,全面遵守各项法规,确保结构化设计能够顺利实施;

4.1.3编制适宜的结构设计方案

结构设计方案挑选与房屋建筑工程的开展情况密切相关。设计人员面向房屋建筑开展结构设计活动时,应全面思量结构的科学性与有效性。围绕房屋建筑进行综合性调查,参照建筑物的结果科学设计,让结构设计优化能够最大限度地发挥自身的效果,最终达到预期效果。

4.2实践应用

4.2.1与工程成本之间的联系

结构设计优化落实可控制房屋建筑自身的过程成本。由于房屋建筑整体面积扩大,对应高度增加,其土地占用面积并不大。结构设计优化所用技术全面运用材料性能,有机整合内部结构的每一个单元间,除保障适用性与美观性外,还节约了施工成本,增强了结构性能;

4.2.2与土地用地之间的联系

建筑工程的落实,离不开所占土地面积数,总建筑面积即各屋建筑面积相加的总和,但楼层层数增加可能会缩减房屋所占面积,扩大房屋建筑高度和房屋这两者的间距,为此,土地用地一般不依房屋建筑高度的提升而递减,不呈现出反比例关系。但结构设计优化却能够依托房屋实际,改善结构设计,有效拓展房屋空间,增加实用性,提升整体协调性,迎合结构需求;

4.2.3概念设计辅以细部结构设计优化

把概念设计应用到不存在可靠数据的设计活动中,利用数值充当参考,发挥辅作用,同时,在设计过程有效应用优化技术,强调细部优化和地基设计,改善建筑结构。把概念设计和细部结构设计加以整合,让房屋结构设计稳定、安全和舒适,进而获取可观的经济效益。

5结语

对房屋建筑而言,结构设计优化尤为重要,可大幅缩减房屋工程造价,有效运用施工材料,统一协调内部结构,全面迎合人们的基本需求,还可提高经济效益。为此,我们应明确结构设计优化的基本原理,重视实践应用,并灵活利用。

作者:殷利单位:浙江翰城建筑设计有限公司

参考文献:

[1]韩飞.结构设计优化在房屋建筑结构设计中的应用[J].山东工业技术,2016,(5):90~90.

[2]胡天水.房屋结构设计中的建筑结构设计优化[J].中华民居,2015,(12):45~46.

房屋主体结构设计篇6

关键词:房屋建筑砌体结构设计中的问题抗震设计

中图分类号:S611文献标识码:a

一、砌体结构概述

在民用建筑中,砌体是传统的制作墙体的材料,在县级城市或部分城镇中的应用非常广泛。房屋建筑中多层的砌体结构占的比例非常高,这些建筑物的主体就是砌体。砌体结构相较于钢筋混凝土而言强度较低,属于脆性结构且自重较大,抗剪与抗位强度都比较差,一旦发生强烈地震,砌体结构常会造成脆性剪切破坏,使房屋建筑容易发生坍塌或造成较大破坏。

二、砌体结构设计中存在的主要问题

在目前的房屋建筑砌体结构设计中存在诸多问题,导致该结构在抗震性能上较弱。综合看来,砌体结构设计中存在的主要问题有以下几个方面:

1、在房屋建筑的砌体结构设计中,常会有建筑的房屋超层或超高的现象发生,尤其当建筑的底层是住宅与商铺结合形式的房屋建筑,建筑物的高度通常会超出房屋建筑的限定值。

2、在“综合楼”的房屋砌体建筑中,建筑物的顶层或底层设计的结构体系通常较为混杂,如出于建立部分较大空间的需求,在房屋建筑的顶层局部或整个底部利用钢筋砼内框架结构,或者对圈梁与构造柱的局部进行扩大作为框架结构。

3、在房屋砌体结构中,有时为制作宽阔的客厅,设计大开闸或制作大门洞,有时门洞间墙的宽度只有0.24m,或者对阳台进行改造,使之成为悬挑长超过2m的大悬挑以实现客厅面积的进一步延伸。当局部的尺寸与需要不相符时,房屋建筑砌体结构设计中常缺乏相应的加强措施,或者将构造柱的配筋及截面扩大,对砖墙肢加以不合理的取代;另外,还有些建筑中由于场地的原因或者出于建筑造型的考虑,平面的布置较为复杂,或者横墙与纵墙在平面布置中不能严格对齐,在垂直方向上墙体的布置从上至下不连贯等各种情况。

三、砌体房屋抗震设计的原则和方法

建筑平面与立面布置、结构选型、抗震计算、构造措施、施工质量都是影响砌体房屋抗震性能的重要因素。所以抗震设计的主要内容有以下几点。

1、建筑平面与立面布置

房屋平面布置对称、规则:避免墙体局部突出或凹进;尽量避免开间尺寸较大的房间布置在整体的两端;建筑物的刚度中心和质量中心应该尽量接近。

房屋立面布置规则:由于建筑物墙体破坏主要是剪力破坏且下层破坏比上层破坏严重,因此,建筑物的刚度和质量分布应沿着竖直方向由下至上依次变小,且均匀变化;避免局部突出;楼层不宜错层。

楼梯间布置规则:不宜布置在房屋端部的第一开间和转角处;不宜突出和开设大窗口,以免切断楼层圈梁;特别注意顶层墙体的稳定性。

2、结构选型

1)承重方案的选择

砌体房屋设计时应优先选择横墙承重或者纵横墙承重。纵横墙的布置应均匀对称、沿平面对齐、沿竖向连续。窗间墙在同一轴线上应均匀。在建筑物的同一独立单元内宜使用相同的结构材料。

2)设置防震缝

规范要求在房屋的里面高差大于6m,房屋有错层且楼板高差较大,各部分刚度和质量不同时应设置防震缝。

防震缝应沿房屋全高设置,基础可不设置,且在防震缝两边应设置抗震墙。按照抗震烈度不同,砌体房屋的防震缝宽度可设为50mm―100mm。

四、砌体房屋抗震计算分析

首先要确定砌体结构房屋的计算简图才能进行准确的抗震计算,而确定计算简图要考虑以下几点:

第一,将地震的水平作用在房屋的两个主轴方向上分别进行抗震验算;第二,地震作用下结构的变形为剪切型;第三,房屋的各层楼盖水平刚度无限大,只做平移运动,所以各抗侧力件在同一楼层标高处侧移相同。

对地震作用进行抗震验算时应该以防震缝所划分的结构单元为计算单元;计算单元中各楼层的集中质点应设在楼、屋盖标高处,各楼层的重力荷载应包括楼、屋盖重力荷载及其上下墙体各半层的重力荷载。

对附属构建进行抗震设计及验算时的注意事项:

《建筑抗震设计规范》中明确要求房屋的结构选型不应出现刚度和强度的突变。然而突出屋面的结构显然存在突变,其抗震设计应采取可靠措施。比如:计算分析时,采用底部剪力法时,突出屋面的屋顶间、女儿墙、烟囱等结构的地震作用效应应乘以增大系数3,采用振型分解法时,突出屋面构件可作为质点进行计算,根据计算结果采取加强构造措施。

五、砌体房屋设计中常用的抗震构造措施

在砌体房屋抗震设计中经常用的构造措施一般有设置钢筋混凝土构造柱、钢筋混凝土圈梁、墙体间进行拉结和保证楼(屋)盖与墙柱之间连接几种方式。

1、钢筋混凝土构造柱

钢筋混凝土构造柱的作用有:提高墙体的抗剪承载力,加强结构的整体性,约束墙体变形,防止墙体倒塌,提高无筋砌体延性。

2、钢筋混凝土圈梁

钢筋混凝土圈梁的抗震作用有:加强纵横墙之间的连接,加强房屋的整体性和刚度;限制墙体平面外的变形;与构造柱整体现浇,共同发挥约束作用。在房屋建筑的多层砌体结构中,圈梁对于地震灾害的抵抗非常有效,而且相对来说较为经济方便,有助于房屋建筑整体抗震性能的提升。在砌体结构中,圈梁的使用对纵横墙和楼盖有较强的约束作用,使二者形成箱形的整体结构,能够制约预制板使之难以发生散落,极大的降低了砌体结构平面发生倒塌的几率,使各片墙体的抗震作用得以完全发挥。构造柱和圈梁可以在垂直方向上对墙体形成有力的约束,使墙体即使出现裂缝也无法向四周扩展,从而加强了墙体的变形能力与整体性能,将其抗剪性能大幅提升。在地震灾害发生时,圈梁的设置可以使地基因为地震作用产生的地表裂缝及不均匀沉陷给建筑带来的影响大为降低,尤其是在基础顶面和屋盖之间的圈梁,可以使建筑物在垂直方向的刚度及对不均匀沉陷的抵抗能力大幅度增强。

4、楼(屋)盖梁板与墙柱之间连接

1)现浇钢筋混凝土楼、屋面板伸入墙体长度应大于120mm;

2)装配式钢筋混凝土楼、屋面板,若圈梁与板标高不同,板端部伸入外墙长度应大于120mm,伸入内墙长度应大于100mm,在梁上应大于800mm。

3)预制钢筋混凝土板跨度大于4.8m且与外墙同向时,靠外墙的预制板应与墙体或圈梁拉结。

4)梁与砖柱连接时不能减小砖柱的横截面;独立的砖柱应在上下都有可靠连接。

5、提高砌体结构房屋的整体性及刚度

房屋建筑这的结构体系主要是由楼盖与纵向及横向的承重构件共同组成,具有一定的空间刚度,建筑物整体的稳定性和空间的整体刚度对房屋建筑的抗震能力有决定性作用。各抗侧力构件在各自的侧移刚度上将地震作用进行合理分配的实现依赖于具有较强刚性的楼盖结构。现浇的钢筋混凝土材质的楼板和屋盖本身的整体性良好,在水平方向上具有较大的刚度,可以对荷载作用进行优良的传递,这些优点决定了它是抗震构件的最佳选择。这一构件不仅可以将预制板的散落及滑移问题加以解决,同时还可以使楼板具有更大的刚度,也使在平面上对于墙体对齐的要求不再那么严格。

6、将墙体面积与砂浆强度合理的增加

多次地震灾害已经表明在多层砌体结构的建筑中,其抗震能力的强弱和砂浆的强度及墙体的面积有直接的关系,而且与二者的高低呈现正比相关。因此,将墙体的面积进行合理的增加,并将砂浆的强度级别加以适当的提高,可以极大的将建筑的抗震性能提升,有效的减轻地震灾害所带来的危害。如对六层的砌体结构房屋进行抗震验算时,通常情况下上部几层结构受到的地震作用相对较小,很容易就可以实现房屋对于抗震承载能力的相关要求,然而底部的一至两层,尤其是最下面一层,承受的地震作用极大,是地震中的薄弱层,很难满足抗震性能的要求。这时,可以将部分墙体荷载的面积加以改变,或将该处所用的砂浆强度级别适当提升,就可以很容易满足相关要求。

结束语:

目前砌体结构多应用于多层房屋,且在城乡建设中占有很足的分量,关系到人民群众的各个方面,是人民群众生产生活的主要场所。在设计时,设计人员必须重视看似简单的结构抗震计算。出了严格执行图集规范上的要求外,还应对规范未涉及的一些问题给予重视。提高砌体房屋抗震设计质量,降低地震对砌体房屋的破坏程度,对保护广大人民群众生命财产安全又至关重要的作用。

参考文献:

[1]伍世添.浅谈砌体房屋抗震结构设计[J].广东建材,2011,27(7):56-58.

[2]王强.浅谈多层砌体房屋结构体系的合理性[J].中国科技博览,2011,(33):499-499.

房屋主体结构设计篇7

关键词:多层砌体房屋;抗震设计;问题

中图分类号:S611文献标识码:a文章编号:

房屋建筑在城乡建设中分量很大,涉及广大人民群众生产生活的方方面面,是人民群众生产生活的主要场所。提高房屋抗震设计质量,重视房屋抗震设计中的环节,使地震对房屋的破坏降低到最低程度。对保护广大人民群众的生命财产安全是至关重要的。为了保证结构具有足够的抗震可靠性,使地震破坏降到最低限度,达到抗震设计中“小震不坏,中震可修,大震不倒”的设防目标。在进行结构的抗震设计时,必须结合实际情况综合考虑多种因素的影响,从结构总体上进行设计。

一、砌体房屋抗震计算分析

确定多层砌体结构房屋的计算简图,应考虑以下几点:①将水平地震作用在建筑物两个主轴方向分别进行抗震验算。②地震作用下结构的变形为剪切型。③房屋各层楼盖水平刚度无限大,仅做平移运动,因此各抗侧力件在同一楼层标高处侧移相同。

在计算多层砌体房屋地震作用时,应以防震缝所划分的结构单元为计算单元,在计算单元中各楼层的集中质点设在楼、屋盖标高处,各楼层质点重力荷载应包括楼、屋盖上的重力荷载代表值,墙体上、下层各半的重力荷载。

二、砌体结构的布置

多层砌体结构在地震中与水平地震作用平行的墙体是承受地震作用的主要抗侧力构件,从以往的地震调查资料显示,承重横墙的破坏主要剪切破坏,且一般是底层比上层严重。纵墙的破坏往往是因为横墙间距过大或者楼(屋)盖刚度较差而使平面外受弯受剪,在窗口上下截面处出现水平裂缝。建筑物墙角的破坏也是很常见的,主要是因为应力集中和地震的扭转作用造成的。楼梯间的破坏一般比较严重,原因是楼梯间没有一般房间的楼盖形成空间的盒子结构,致使空间刚度较差。因此,多层砌体房屋的结构体系应符合以下几点:①应优先采用横墙承重或纵横墙共同承重的结构体系。②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,同一轴线上的窗间墙宽度宜均匀。③依据《规范》合理的设置防震缝。④楼梯间不宜设置在房屋的尽端和转角处。⑤不宜采用无锚固的钢筋混凝土预制挑檐。

三、房屋的高度

砌体房屋的总高度和层数限值不应超过表1规定。

表1多层砌体房屋的总高度和层数限值

《规范》规定,多层砌体房屋的总高度是指室外地面到主要屋面板顶或檐口的高度,半地下室从地下室地面算起,全地下室和嵌固条件较好的半地下室允许从室外地面算起。嵌固条件较好一般指下面两种情况:①半地下室顶板的板顶标高不高于室外地面约1.5m,地面以下开窗洞处均设有窗井墙,且窗井墙又为内墙的延伸,如此形成加大的半地下室底盘有利于结构的总体稳定性,半地下室在土体中具有较有利的嵌固作用。②半地下室地面至室外地面的高度大于地下室高的1/2,无窗井,且地下室部分的纵横墙较密。在这两种嵌固条件较好的情况下,带地下室的多层砌体房屋的总高度允许从室外地面算起。若半地下室的层高较高,或有较大的窗井而无窗井墙或窗井墙不与纵横墙连接,不能起到扩大基础底盘的作用,周围的土体不能对多层砖房半地下室起约束作用,则此时半地下室应按一层考虑,并计入房屋总高度。

现今城市住宅设计很多顶层为坡屋顶,顶层为坡屋顶时层高的计算问题新规范未做具体规定,结构设计时应根据实际情况而定,取质点的计算高度仍不超过4m,当檐口标高处不设水平楼板时,按《规范》7.1.2条的规定,总高度可以算至檐口(此处檐口指结构外墙体和屋面结构板)。

四、对附属构件进行抗震设计及验算时应注意的事项

《规范》在第三章关于概念设计的规定中,明确要求结构体系的选型应防止刚度和强度的突变。突出屋面结构明显存在刚度突变的问题,其抗震设计应注意采取可靠措施。例如,在计算分析时候,第5.2.4条规定采用底部剪力法时,突出屋面的屋顶间、女儿墙、烟囱等的地震作用效应,宜乘以增大系数3,已考虑鞭梢效应。采用振型分解法时,突出屋面部分可作为一个质点进行计算。同时还要根据计算结果采取加强构造措施。

五、合理设置圈梁和构造柱

设置圈梁和构造柱,砌体结构的抗震性能可以大大改善。据研究,若配筋墙体两端设置构造交界处的屋面结构板顶。檐口标高附近有水平楼板,且坡屋顶不是轻型装饰屋顶时,上面三角形部分为阁楼,此阁楼在结构计算上应作为一层考虑,高度可取至山尖墙的一半处,即对带阁楼的坡屋面应算至山尖墙的1/2高度处。柱,由于水平钢筋锚固于柱中,使钢筋的效应发挥得更为充分,则可比无构造柱同样配筋率的墙体的承载能力提高13%左右。设置了构造柱和圈梁的砌体结构形成两道防御:第一道是砌体墙只出现宽度不大的裂缝,层间变形不大,构造柱尚未开裂;第二道是砌体裂缝大幅度地发展,靠构造柱及圈梁对砌体约束使墙体大变形消耗输入的地震能量。试验研究发现,砖墙增设构造柱后,位移延性系数增大很多,可达4~6。构造柱除了能够约束墙体的变形,提高砌体的抗剪强度之外,还能增强墙体之间的连接。这些对砌体的抗震都是十分有利的。

要确保构造柱和圈梁有效地发挥作用,合理确定它们的位置是至关重要的。多层砖房构造柱设置要求见表2,现浇混凝土圈梁设置要求见表3。

表3混凝土圈梁的设置

另外,圈梁应封闭连续,使其形成近似矩形或圆形的箍。《规范》7.3.2条例第4款规定:构造柱可不单独设置基础,但应伸入室外地面下500mm,或锚入浅于500mm的基础圈梁内,满足其中的一条即可。但需注意此处的基础圈梁是指位于基础内的,不是一般位于相对标高+0.00m的墙体圈梁。构造柱的钢筋伸入基础圈梁内应满足锚固长度的要求。表2中较大洞口两侧要设置构造柱,一般说,内墙的较大洞口指2.0m以上的洞口;外墙的较大洞口由设计人员根据开间和门窗洞口尺寸的具体情况确定。但要注意的是当较大洞口两侧轴线处均已设置构造柱,且轴线距洞口边墙长不大于1.0m时,较大洞口两侧可不再设构造柱,但轴线处构造柱截面尺寸和纵向钢筋宜适当加强。

结语

房屋主体结构设计篇8

关键词:隔震技术;建筑工程;抗震性能;既有;框架结构;加固;应用;分析

在我国的现有建筑房屋工程中,尤其是早期建成的建筑房屋工程,其对于房屋结构的抗震性能都有相对比较高的要求。随着近年来,我国地震灾害的频发,在进行建筑房屋工程设计中,对于房屋结构的抗震性能设计尤为严格,而作为我国早期建成的一部分建筑房屋工程中,由于房屋结构本身的抗震性能指数并不是很高,而重新进行房屋的设计建设又需要花费比较高的成本代价,对于这部分既有框架结构的建筑房屋工程,为了在节省施工成本的基础上,提高建筑房屋的抗震性能作用,应用隔震加固技术进行既有框架结构房屋工程的抗震加固施工,是比较有效并且广泛普遍的方法措施。在进行建筑房屋结构加固中,进行加固施工应用的方法比较多,但是,使用隔震技术进行建筑房屋结构的加固实现,不仅进行加固的房屋结构具有比较好的抗震性能,并且在加固施工过程中对于房屋原有结构功能的使用影响也非常小,具有比较突出的加固施工应用优势。

1、隔震技术的加固工作原理分析

在进行建筑房屋工程的结构加固施工中,隔震技术主要是通过在建筑房屋结构的上部以及下部之间,进行隔震支座的设置,来实现对于既有框架结构的加固实现。如下图1所示,即为隔震技术进行建筑房屋结构加固施工中,在建筑房屋结构的上下部分之间所设置的隔震支座示意图。

图1既有框架结构加固施工中的隔震支座示意图

根据上图所示的使用隔震技术对于既有建筑房屋框架结构的加固施工方法,在地震作用发生时,隔震支座的上下建筑房屋结构部分,会在地震作用力情况下,发生相对水平的位移变化,同时隔震支座本身也会在地震的作用力下,产生相对应的缓慢弹性变形变化,从而隔震支座通过本身的缓慢弹性变形变化,对于建筑房屋的上下部结构的水平位移变化进行支撑,并且建筑房屋上下部结构部分的水平位移变化作用,在隔震支座缓慢弹性变形作用支撑下,会消耗掉比较多的地震作用,对于建筑房屋结构本身的破坏能力以及作用就会比较小,从而能够保证建筑房屋结构的完整性,避免地震作用对于建筑房屋结构的破坏,保证建筑房屋结构的抗震安全性能。

2、既有框架结构的隔震加固设计分析

应用隔震技术进行既有框架结构工程项目的加固施工,首先需要对于相关的施工细节以及方案措施等进行设计实现,从而在相关的结构隔震加固设计要求与指导下,进行建筑房屋工程结构的隔震加固实施。下文主要从隔震加固的适用范围以及隔震加固设计内容、注意事项等方面,对于建筑房屋结构加固中的隔震加固设计进行分析。

2.1隔震加固设计适用范围分析

通常情况下,在进行建筑房屋结构的加固施工中,隔震加固技术并不是对于所用建筑房屋结构加固都能适用,因此,隔震加固设计也并不是能够进行所有建筑房屋结构的加固设计与实现。进行建筑房屋结构的隔震加固设计实现,通常需要结合建筑房屋结构的的加固造价以及加固施工周期、房屋结构加固的合理性等,各方面因素的综合考虑下进行建筑房屋结构的加固设计与施工实现。比如,对于那些原有装修时间比较短、并且装修档次比较高、建筑房屋外观要求比较高的建筑房屋结构,以及位于地震高烈度带、并且建筑房屋结构的原有抗震能力要比加固设计抗震防烈度高出一定范围标准的建筑房屋结构中,都可以使用隔震加固技术进行隔震加固设计与应用。

2.2隔震加固设计的内容与注意事项

在进行建筑房屋的隔震加固设计中,通常需要对于加固建筑房屋进行隔震层设计以及上下部结构改造设计、建筑房屋结构的顶撑设计等结构内容的设计实现。

首先,在进行建筑房屋加固结构的隔震层设计中,主要是进行建筑房屋加固结构中的隔震层位置以及隔震支座选型设置、隔震支座承载力、隔震支座变形能力、隔震支座节点、隔震缝构造等隔震层内容的设计实现。在进行建筑房屋结构的隔震层位置设计确定中,需要注意根据建筑房屋工程的实际情况,进行隔震层位置的设计确定,比如,在进行有地下室的建筑房屋结构隔震加固设计中,对于隔震层的位置就应设置在建筑房屋地下室的筏板或者是建筑房屋的独立柱基础顶面上的一定距离处。其次,在进行建筑房屋结构的隔震加固设计过程中,对于建筑房屋的上下部结构改造设计中,进行建筑房屋的上部结构改造设计,主要就是进行建筑房屋加固隔震支座中的新增楼板的设计实现,同行情况下,进行该部分的设计最应注意新增楼板的刚度应满足相关的刚度需求。进行建筑房屋隔震层以下结构部分的设计,主要就是进行该部分结构的抗震性能以及地震作用的验算设计。

此外,在对于加固建筑房屋结构的隔震加固设计中,首先需要注意与隔震加固建筑物进行连接的所有建筑结构都应进行断开处理,避免对于隔震加固作用性能产生影响;其次,进行隔震加固的建筑房屋内部的楼梯应注意与房屋原结构进行断开;最后,对于有伸缩缝以及无地下室的建筑房屋加固,应注意结婚具体要求进行加固设计实施,避免对于建筑房屋结构的隔震加固性能效果产生影响。

3、既有框架结构的隔震加固施工应用

在应用隔震加固技术对于既有框架结构的建筑房屋结构进行加固施工过程中,首先,应注意在进行建筑房屋的加固施工中,要按照相关的加固施工要求,对于加固建筑结构一定距离范围的填土、结构等进行清理,避免对于加固施工开展造成不利影响。其次,进行建筑房屋结构的加固施工中,要注意按照相关的建筑房屋结构隔震加固设计要求,进行加固施工实施,保证建筑房屋结构的加固施工质量与效果。再次,在进行建筑房屋结构的隔震加固施工中,还要注意对于建筑房屋原有结构以及功能的破坏避免和控制,保证建筑房屋的安全以及正常使用。最后,在进行建筑房屋结构的混凝土工程加固施工中,对于建筑房屋中增加柱身混凝土施工量小以及混凝土浇筑施工困难问题,应注意使用自密实混凝土以及混凝土钻孔灌注施工技术和方法,进行加固建筑结构的混凝土施工实现,保证加固建筑房屋结构混凝土施工质量。

4、结束语

总之,隔震技术在建筑房屋的加固施工中应用比较广泛,并且对于加固建筑房屋结构的抗震性能提升效果比较理想。需要注意的是,在进建筑房屋结构加固中,应注意结合建筑房屋结构的加固造价以及加固施工周期等因素,进行加固技术的选择应用,以达到节省加固施工成本,提升建筑结构抗震性能与加固效果的作用目的。

参考文献

[1]杨仕升,王永幸,谢开仲.我国农村房屋抗震与加固的研究及进展[J].华南地震.2011(3).

房屋主体结构设计篇9

关键词:建筑结构;抗震设计;要求

中图分类号:tU3文献标识码:a

引言:根据有关部门的统计分析,全世界每年会发生四十万次左右的不同程度的地震,而我国境内发生的地震次数更是达到了十万次以上。地震造成的危害,轻者会对交通设施和房屋建筑带来一定的损害,严重的会使城市变为废墟,人员伤亡惨重,对社会经济和人们的生活造成重大的毁灭性破坏。目前,全世界的很多国家都加大了对房屋建筑结构抗震设计的研究,希望借此可以提高建筑物的抗震水平,减少地震带来的危害。在这一领域中,一些地震频发的国家走在了技术的前列。而我国作为一个地震灾害多发的国家,更是要积极吸取国际上的先进经验技术,重视对建筑结构抗震设计的投入,重视建筑结构抗震设计的意义,从而提高我国建筑物抗震能力的整体水平。

1、建筑结构抗震的意义

建筑结构的抗震加固设计和安全施工措施在建设工程中具有十分重要的意义,。地震灾害的防御是地震发生前要做好的防御性工作。震害防御分为工程性防御措施和非工程性防御措施两种。工程性防御措施是减轻地震灾害的主要途径。工程性防御措施是指用工程的抗震设防与抗震加固来达到防御建筑物遭到地震破坏的措施。地震造成的人员伤亡最直接的原因就是地表的破坏与建筑物的破坏和倒塌。根据对全世界130多次伤亡较大的地震进行的统计表明,地震中绝大多数的伤亡是因建筑物的破坏和倒塌而造成的。所以,对建筑物进行相应的抗震设计,让建筑物在破坏性地震中不倒塌、减少损害,是减少人员伤亡的关键。我国明确规定:新建、扩建和改建建设的工程,必须进行抗震设防,达到抗震设防的要求。一般的工业和民用建筑建设工程,必须按国家颁布的《中国地震动参数区划图》规定的抗震设防要求进行建筑结构的抗震设计。对于一些重大建设工程、可能发生严重次生灾害的建设工程以及核电站和核设施建设工程必须进行地震安全性评价,并经过国家和省级地震行政主管部门审定的地震安全性评价结果来确定抗震设防要求。建设工程必须按照抗震设防要求和抗震设计规范进行抗震设计,并按抗震设计进行施工。

2、建筑场地的选择

地震的实质是不规则的具有破坏性的地质运动,在强烈的地质运动下房屋建筑的地基在地震作用力的影响下也会随着发生不规则运动,进而造成房屋建筑上部结构破坏。所以,在房屋建筑抗震设计中应从建筑场地的选择入手。

2.1尽可能地选择一些地势开阔、土质坚硬的场地进行房屋建设。这是因为土质坚硬地基土不容易发生沉降,不会在地震力作用下地基土层发生位移。可有效地防止地震来临时因地基土层的位移、沉降而使房屋建筑上部结构受到破坏。

2.2尽量在房屋建筑选择场地时避开软弱地基以及地震频发的地段,如果应房屋建筑规划设计要求,无法避开这些地段,应采取必要的地基加固处理技术以及抗震措施。从房屋结构抗震性能入手,提高房屋建筑结构的整体性及牢固性。

2.3尽可能地避开易发泥石流、山体滑坡地段,如果在这些危险地段建设房屋,一旦地震来临时往往会引发泥石流及山体滑坡等灾害,加剧了房屋建筑结构的破坏程度;此外,房屋建筑场地的土层的强度和刚度也对房屋建筑结构的抗震能力有着一定的影响。通常是土层越厚越坚硬,房屋建筑受震害的程度越小。

3、地基和基础设计

3.1为了提高房屋建筑的整体性及刚性,进而增强房屋建筑结构的抗震能力,在房屋建设设计过程中,应按照同一建筑单元建设在同一性质的地基上,结构相同的房屋建筑在地基处理方式选择方面应采用统一的地基处理方式。

3.2房屋建筑基础应按照有关规定深度进行埋设,尽可能地增加基础的埋设深度,如果基础埋设深度不够或者过浅会降低建筑物的嵌固作用,使房屋建筑在地震灾害下振幅增大,房屋建筑受害严重。所以,在满足房屋建筑基础埋设深度的基础上尽可能地加大基础埋设深度,并做好基坑的回填夯实工作,提高房屋建筑基础的稳定性。

3.3房屋建筑是由基础和上部结构两部分构成。为了提高房屋建筑的整体性,一般在基础室外的地坪下不宜设置内外交圈的基础圈梁;应在房屋建筑上部结构和基础部分之间设置构造柱,构造柱连接房屋上部结构及基础的圈梁;如果房屋建筑基础土质的刚度不够,应考虑在基底设置圈梁,进而提升房屋基础的强度和刚度。

4、建筑设计和建筑结构的规则性

4.1房屋的高度和宽度房屋高度和宽度比是影响房屋建筑结构抗震性能的主要因素。通常是房屋建筑的高度和宽度的比值越大,房屋建筑受到地震灾害越严重,房屋建筑结构在地震作用力下侧移及倾斜现象越明显;并且随着房屋建筑建设高度的增加破坏程度也越发的严重。因此,为了使房屋建筑达到抗震要求,减少震害对房屋建筑的破坏,除了要严格按照有关的房屋建筑限高、限宽设计要求外,还应根据房屋建筑的使用功能合理地控制高度及宽度比。

4.2房屋建筑结构体系在房屋建筑结构抗震设计时,应注重房屋建筑结构的刚度及质量的均匀分布问题,尽可能地将房屋建筑的平面结构和立体结构设计为规则状。比如,房屋建筑的平面结构过于复杂,并且房屋建筑结构的刚度和质量分布不均,地震发生时会因这些因素使整个建筑结构产生扭转现象,加重地震度房屋建筑的破坏程度。

4.3防震缝的合理处理在房屋建筑结构抗震设计中,对于那些结构不规则的房屋建筑,应根据实际情况合理地在房屋建筑结构中设置防震缝。在设置防震缝时应注意将房屋建筑划分为规则的独立的单元结构。防震缝宽度应满足房屋抗震要求,完全将上部结构分开,并且防震缝应根据房屋建筑的高度而设置,即房屋建筑高度有多高防震缝就设置多长。

4.4纵横墙的分布墙体是房屋建筑结构的重要承重部分。同时墙体也是地震灾害中破坏程度最为严重的部分。在房屋建筑抗震设计过程中,应重视房屋建筑的纵横墙的设计,纵横墙应按照分布均匀的原则,使各个纵墙和横墙均与承担房屋建筑上部结构重量;墙体设置数量的多少对房屋建筑结构的整体刚度影响较大,如果纵横墙数量设置的过少,相应地各个墙体间的间隔就越大,各个墙体所承担的结构重要也就越大,房屋刚度就会较弱。房屋建筑结构抗震能力下降。所以应根据房屋建筑结构设计规范要求合理设置纵横墙,这是提高房屋建筑结构抗震能力的关键。

5、墙体和屋盖的抗震设计要求

经大量的房屋建筑结构抗震设计及实践表明,房屋建筑的质量越轻,房屋建筑结构的稳定性越强,受地震破坏程度越小。所以在房屋建筑墙体设计时尽可能地从减少墙体重量入手,比如采用新型的防震砌块;屋盖方面也应选择质量比较轻的新型建筑材料,尽量不要在屋顶设置过多的装饰性建筑,以防增加房屋建筑的整体高宽比影响房屋建筑的抗震性能。

结束语:综上所述,建筑结构的抗震设计是关系到人民的生命财产安全和社会和谐稳定的重大事项。地震给人类造成的灾难是巨大的,也是难以预测的,因此,在建筑物的结构设计上防患于未然,是减少和避免地震灾害带来损失的最主要途径。我国作为一个地震灾害频发的国家,幅员辽阔,人口密度大,在一些落后地区的房屋建筑抗震能力还远远不能够达到应有的要求,因此,为了避免地震灾害给社会和人民带来的生命财产损失,在日后的建筑工程中,我国施工企业必须要严格按照国家规定的相关标准,科学的进行建筑结构的抗震设计,提升我国建筑工程的抗震设计水平和建筑物的抗震能力,保障人民的生命财产安全。

参考文献:

[1]方小丹,魏琏.关于建筑结构抗震设计若干问题的讨论[J].建筑结构学报,2011(12).

房屋主体结构设计篇10

【关键词】房屋建筑;结构分析;抗震设计

1、房屋建筑结构抗震设计规定

在我国,房屋建筑结构抗震设计的标准一般分为特殊设防类、重点设防类、标准设防类、适度设防类等四个类别,简称甲、乙、丙、丁。在甲乙类建筑体系设计中应按高于本地区抗震设防烈度提高一度的要求加强其抗震措施,9度时应按比9度更高要求采取抗震措施。而丙类建筑应按本地区抗震设防确定其抗震措施。在丁类建筑中地震作用应按本地抗震设防烈度确定,但抗震措施(6度除外)允许比本地抗震设防烈度的要求适当降低。

在多层和高层现浇钢筋混凝土房屋的结构类型中,当平面和竖向均不规则的结构或建造于Ⅳ类场地的结构出现时,适用最大高度应适当减少。在钢筋混凝土房屋抗震等级的要求中,它的抗震设计一般要满足,如果是框架部分承受的地震倾覆力矩大于结构总地震倾覆力矩的50%的话,那么它的框架抗震等级应按框架结构来定。另外当地下室顶板作为上部结构的嵌固部位时,地下一层的抗震等级应与上部结构相同,地下一层一下抗震构造措施的抗震等级可逐层降低一级,但不应低于四级。地下室中无上部结构的部分,抗震构造措施的抗震等级可根据具体情况采用三级或者四级。

2、抗震技术在房屋结构设计中的应用

1)房屋结构水平和垂直布局设计。构件的水平和垂直两个方向上的合理布置,是房屋结构设计中的一项基础性内容,因为抗震性能很大程度上受墙、柱的水平和垂直位移的影响。所以,在房屋结构的设计中,要想提高其抗震性能,则应当遵循以下原则:水平和垂直方向上的构件都要简洁整齐,且其质量与刚度的中心应当重合。在垂直方向的设计中,应当尽可能的使构件的中心靠下,杜绝上重下轻的情况出现,同时严格控制其刚度和均匀性。

2)提高房屋结构整体抗震性的设计。a.科学合理的选择地基。地基的好坏是影响房屋结构抗震性的基础性因素,在设计初一定要经过充分的调查研究,科学合理的选择地基,特别注意避免地基的变形情况。b.连续性设计。房屋结构设计要想提高抗震性能,应当保证房屋结构在整体上的连续性,确保房屋的各个构件的连接可靠,使房屋结构是一个完整的整体,当发生地震时,房屋依靠其结构上的整体性,能有效的化解和分散地震产生的能量。c.规则性设计。房屋结构的设计中规则性对于抗震性的影响也很大,在实际设计时应当最大可能的采用规则设计,凭借对称性的结构来抵御地震,避免一些损害。d.减轻结构重量。房屋结构设计时,我们应当最大程度的降低其重量,减小房屋整体结构对地基的压力,缓解地震发生时所释放的能量对房屋的冲击作用。

3)减小地震对房屋结构破坏作用的设计。a.隔震层。隔震层是减小地震对房屋破坏作用的有效手段。一般来说,隔震层都会安装在地基与结构主体的连接部分,使用诸如摩擦隔震元件和橡胶隔震支座等构件,地震发生时能够起到有效的缓冲作用,同时还能有效减小房屋内部物体移动、倒塌带来的二次破坏。b.反摆。反摆设计是一种比较新型的减少地震破坏作用的设计,目前还不是十分的成熟,一般设置在房屋结构的顶部,当发生地震时,反摆会产生阻尼运动,能够减小地震所引发的房屋的加速度,使房屋结构的震动变小,从而降低地震对房屋结构的破坏作用。

3、房屋建筑结构抗震设计措施

3.1房屋建筑位置的选择

房屋建筑位置的选择在一定意义上来说决定着房屋质量的好坏,一般地地震可以导致房屋建筑周围地表变化,这样就会造成地基的开裂,导致房屋出现问题。因此在地理位置的选择上,设计人员要对房屋建筑进行合理化选择:如选择开阔的坚硬场地,考虑场地土的刚度大小和场地覆盖层的厚度等。表1给出的是各类建筑物场地的覆盖层厚度参照系数。

3.2房屋建筑材料的选择

一般来说,抗震性房屋建筑材料要选择那些质量优等的材料。要综合考虑保暖、防火等多种因素的存在,比如良好的钢、铝合金结构、木质结构及轻型复合材料等建筑材料作为主体材料。

3.3选择合适的建筑结构体系

首先结构体系要满足稳定性,其次要与建筑结构相配套。此外还要注意建筑物传力途径的明确性,同时又要注意受力计算的明确性,还要保障在建筑体系中不使用转换层,这样就会保障有地震发生时候避免建筑倾斜或局部受损等现象的发生。

3.4做好底层框架抗震墙设计

鉴于我国的地震灾害多数发生在底层,一般突出表现为“上轻下重”的这样一个现象,所以在设计时候要突出底层的墙体比框架柱重,框架柱又要比梁重。这样的设计就会在发生地震时底层破坏的程度比房屋的底层轻得多。除此之外我们还要做到房屋的平、立面布置应规则、对称,同时还需要注意第二层与底层的侧移刚度比要控制适中,要符合:底层框架抗震墙砖房第二层与底层的侧移刚度比值在6度时不应大于3.0,当在7度时不应大于2.5,在8度时不应大于2.0,在9度时不应大于1.5;且均不应小于1.0。

表1

注:表中系岩石的剪切波速。

3.5钢筋混凝土框架抗震内力设计

我们尽可能做到在地震作用下的框架呈现梁铰型延性机构,为减少梁端塑性铰区发生脆性剪切破坏的可能性,对梁端的剪力适当调整,使斜截面受剪承载力高于正截面受弯承载力,做到“强剪弱弯”。在实际运用中如不采取这个措施,柱端很可能比梁端先出现塑性铰。因此适当调整柱计算内力并增大配筋,使塑性铰首先出现在梁端,抗震性能较好。

结语

地震是人类生活面临的重要的自然灾害,危及着人民的生命与财产安全。因此,在建筑结构设计的时候,必须充分考虑抗震设计,并有采取适当的抗震措施,尽最大可能确保房屋质量,才能减少地震的危害。

但是我们仍需要注意的是,当地震烈度大于5度时,地震对房屋等建筑结构的稳定性产生影响,也只有在当地震烈度在设防范围内时,建筑结构物相对完好。也就是说我国现行的建筑结构设计规范有能力对地震烈度为7~8度以内的地震进行有效设防。所以说地震设防能力相对很低的普通居民房坍塌毁损与人员伤亡所占的比例是极大的,对大型建筑结构抗震深入研究的同时,应提高对普通民房抗震能力的关注。

参考文献

[1]周定前.抗震概念设计在高层建筑结构设计中的应用[J].中华民居(下旬刊),2013:64-65.