房屋設計方法范文

時間:2023-07-14 18:05:53

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房屋設計方法

篇1

【關鍵詞】房屋建筑;結構設計;優化方法;應用措施

隨著我國經濟的持續發展,房屋建筑業也取得了很大的成就。房屋建筑離不開基本的房屋結構設計,一個好的房屋結構設計不僅可以減少建設單位的建設成本,同時還可以提升使用者的切身利益。在市場競爭異常激烈的今天,優化房屋建筑結構才能有效的控制建設成本,才能給建設單位帶來良好的品牌效應,才能順應經濟發展潮流。因此,在房屋建筑中使用建筑結構優化方法有著重要的意義。

一、建筑結構優化設計方法概述

傳統的房屋建筑已經不能滿足新時期人們對于居住條件的要求,因此,在房屋建筑中運用建筑結構優化設計將房屋的實用性、安全性、美觀性相結合是如今房屋建設企業的必由之路。在新時期的房屋結構設計中是追求適用、經濟、安全、美觀以及便于施工五種效果的綜合。而這五種要求又相互影響甚至會出現相互矛盾的問題,這就需要運用到房屋建筑結構優化設計方法來最大程度的提升有限空間,有限資源。在綜合五種要求的情況下,選取最優方案,實現經濟化,實用性,適用性的良好目標。

二、建筑結構優化設計的意義

1、提高房屋建設企業的經濟效益。經濟的持續發展使得人們的生活水平也越來越高,土地的價格也隨之上漲,這也勢必影響房屋建設企業的成本上漲。市場競爭日益激烈,如何在穩定成本的基礎上建造出有美觀耐用的房屋也是建設企業值得思考的重大問題。因此,這就需要房屋建筑結構的改革,優化建筑結構設計,有效的提高房間的空間利用率和資源的使用率。在建設過程中對房屋結構進行優化改革,精簡建造工序,減少資源浪費,有效的降低施工過程中的難度,這樣不僅可以提高企業的經濟效益,有效的控制成本,同時還能滿足新時期人們對于房屋的需求。

2、提高房屋建筑結構的實用性。近年來,由于我國對于房產需求的劇增,房屋建筑行業也得到了快速的發展,房屋建筑結構也越來越有特色。在保證美觀,安全,經濟的同時,我們不能忽略了一個最基本的要求,就是實用性。新時期人們對住房要求越來越高,好的房屋格局,實用便利的住房條件是人們選擇房屋的基本條件,在有限的空間和有限的資源下,將房屋的實用性得到最大發揮,這就需要房屋結構優化設計的辦法進行改良。因此,房屋結構的優化設計將人們對于房屋安全、美觀、實用等要求結合起來,不斷的房屋結構進行優化與改良,滿足人們的各項需求。

三、建筑結構設計的標準與原則

所謂房屋建筑設計就是對房屋建筑過程規劃、設想的過程通過視覺感官的方式描繪出來。設計的優劣直接導致房屋質量的優劣,因此,在設計過程中就要求房屋建設企業重視房屋質量,優化房屋結構。在設計過程中考量多方面因素,除了對房屋本身的材質結構進行考量之外,還要結合當地的具體環境,地質要求等要素進行考慮。綜合各方面因素,對房屋建設做出科學合理的設計。

在設計過程中我們要遵守安全性、經濟性、合理性的原則。安全是房屋設計的重中之重,也是人們在住房選擇上最注重的要求,因此在住房結構的總體設計下也要注重各細節方面的安全性設計。同時,在住房設計上也要科學合理,房屋結構設計中各環節是相互影響相互制約的,只有保證房屋建筑的科學性和合理性,才能提高房屋建設企業的經濟效益,才能保證房屋的結構優化。

四、房屋建筑結構優化的應用措施

1、選擇科學合理的結構形式和設計方案

房屋建造初期選擇好的設計方案直接關系到企業的總投資成本,房屋的建筑進程以及房屋建成質量等重要問題,所以說,好的開頭是成功的一半,由此可看出,對于前期的方案選擇尤為重要。在設計時,融入房屋結構優化設計,就可以針對不同的房屋類型,建筑類別作出相應的合理的結構設計和調整。相關設計師通過房屋結構優化設計,在設計初期對建筑結構進行優化,減少建造過程中的困難度,有效的降低建筑成本和施工損耗,因此,建房初期選擇合理的設計方案在整個建房過程中有著重要的作用。

2、設計最優的計算進程

建筑房屋的設計過程是一項復雜的計算過程,在整個過程中涉及很多方面的系統程序。因此就要求設計師在進行計算的過程中,必須將附加約束條件轉換成不帶約束的條件,盡量提高計算過程的精準度。這樣一方面利于房屋建設企業在建設過程中的過程精簡,有效的降低了建造過程中的難度,另一方面,精準的計算過程也有利于房屋的建設和房屋的質量。同時,設計師在設計計算過程中也要充分考量現場施工的實際情況,根據當地的實際環境和建筑特點,制定出符合當地情況的建筑方案,因此,要求相關設計人員盡量選擇程序運轉效率高,功能完善的計算程序,一方面提高自身的工作效率,另一方面確保整個設計計算過程的進準度。

3、綜合分析計算結果,積極應用信息優化技術

房屋結構設計師一項漫長且復雜的過程,這就要求相關設計人員能夠與時俱進,通過現代網絡化技術的支持,運用網絡技術,提高數據整理的自動化程度,有效的減少設計過程中的人力和物力。而且通過網絡技術對于數據的準確分析,可以有效的節約建設過程的成本,同時為房屋結構的進一步優化提供了依據。利用信息化技術不僅可以有效的為企業節省人力和物力,還能保障設計過程的進度和質量。

4、在遵循科學的基礎上優化房屋結構設計

房屋結構的優化設計應建立在遵循科學的基礎上。在房屋結構設計中是追求適用、經濟、安全、美觀以及便于施工等要求是建設企業的重要任務。因此,為了將這些要求在房屋建筑是得到最大的發揮,就要求相關工作者不僅要具備非常豐富的技術知識理論,還要具備豐富的施工實踐經驗,在理論結合實踐的經驗中,對房屋設計及施工中的細節進行把握和裁決,確保房屋結構優化設計的實施,同時相關工作者也要掌握國家的質量標準和相關規定,嚴格按照國家標準進行工作。

結語

通過以上論述可知,房屋結構的優化設計方法在房屋建設中有著重要的作用,相關設計人員在確保建筑設施功能完善的同時,通過房屋結構的優化設計方法也可有效的降低建設企業的生產成本和精簡建設過程的難度。由此可看出,房屋結構優化設計不僅可以有效的提高建設企業的經濟效益,還能為居民帶來更多房屋戶型選擇。所以,在房屋建造過程中應該廣泛的應用到房屋結構優化設計的方法,同時大膽創新,探索出更為優異的房屋結構設計方案。

參考文獻:

[3]許宗雨. 探析房屋結構設計中建筑結構設計優化方法的應用[J]. 江西建材,2014,16:36-37.

篇2

關鍵詞:結構設計;優化方法;實際應用

隨著社會的發展進步和土地資源需求量逐漸增加的同時,人們對房屋建筑設計和房屋質量的要求也在越來越高。為了滿足廣大購房者的需求和提高經濟效益,很多的房屋建造設計商開始進行房屋建筑結構設計的優化。目前,從房地產的市場銷售情況來看,應用建筑結構設計優化方法的房屋得到了大多數購房者的好評和青睞。本文主要圍繞建筑結構設計優化方法在房屋設計的應用展開分析和探討。

一、建筑結構設計優化方法在房屋結構設計中的現實意義

建筑結構優化方法在房屋結構設計中進行應用的現實意義主要有兩方面。一方面,對于購房者來說,在進行房屋選購的過程別關注房屋的價格、安全性和外觀設計等。而結構優化技術在房屋結構設計中的運用在很大程度上可以實現房屋的經濟型、適用性、安全性和美觀性等。另一方面,對于房屋的建造商來說,建筑結構設計優化方法的使用,在滿足購房者需求的同時,可以最大限度的降低建造成本來實現房屋建設的最大經濟效益,這不僅實現了雙贏,而且有助于房屋建筑得到更好更長遠的發展[1]。過去的房屋設計技術經常是難以同時滿足房屋消費者和房屋建筑商的雙向需求,而建筑結構設計優化技術就可以實現。因此結構設計優化技術在房屋結構設計中具有重大現實意義。

二、建筑結構設計優化方法在房屋結構設計中的具體應用方法

一個成功的建筑房屋設計是進行了審美功能與實用功能的有效結合。在進行房屋建筑設計的過程中,首先要從房屋建筑的整體效應和實際情況出發,在滿足房屋各項設計要求的前提下,對房屋平面設計的規模進行布置,然后,通過縮小房屋建筑質量中心與其剛度之間的差距來實現力度承載方向的均衡。建筑結構優化主要包括房屋頂蓋的優化系統、房屋基礎結構的優化設計、房屋周圍護欄方面的方案優化設計和其他結構細節部分的優化設計。以下是幾種常用的房屋建筑設計優化的模型和具體的優化計算方案:

(一)模型的設計

總的來說,對于建筑機構優化設計模型的建立主要是通過對影響結構優化設計的具體相關參數和相關變量的參數進行分析來建立初步結構設計的函數模型,再通過一些合理的計算方案等對初步結構設計進行優化設計。具體的建筑結構優化設計模型的建立主要有這幾點:第一步,結構設計人員要將影響整體結構設計的主要因素設置為設計變量,將影響不是特別大的因素變量設置為預定參數,從而達到從整體上減少設計程序的工作冗余。第二步,將預定參數中房屋建筑切面的尺寸和有關房屋建筑截面積的相關數據用函數表示出來,從而到達對成本總費用進行控制的目的[2]。第三步,規劃好有關制約建筑結構設計優化的條件,在進行約束條件的規劃過程中,設計人員要在滿足結構設計優化方案和房屋結構的實際標準的情況下,對房屋建筑結構的各項約束條件進行最佳優化。其中房屋建筑結構設計優化的約束條件主要有預應力的相關參數限制、變形情況的規定、房屋的尺寸規劃、結構的整體強度等方面。

(二)計算方案的優化

建筑結構的優化方法,主要是一種以房屋結構可靠性為基礎的房屋結構優化方案,這項方案中的變量較多,而且不同種類的數據也比較復雜,但結構設計優化人員一般都是在進行房屋結構設計規劃方案的計算時習慣于將一些具有限定條件的問題變為了沒有限定條件的問題。在房屋結構設計優化方案設置時可以采用拉氏乘子法、Powell 等計算方法。

三、建筑結構設計優化方法在房屋結構設計中的實際應用

在進行房屋結構優化的實際施工中,設計人員不僅要對實際施工情況進行全面考察的情況下對房屋結構的實際應用性進行優化,而且要追求房屋綜合價值的優化。這樣才能才能真正實現房屋結構設計的全面優化和實用。

(一)結構優化模型的建立

在進行房屋結構整體優化設計的過程中,要建立結構優化模型。優化結構模型主要有三點:第一,選擇并且確定合理的設計變量。設計變量的選擇不僅會影響到對設計要求影響較大的參數的選擇,也會涉及到參數重要性的區分問題,而且在很大程度上可以減少計算和編程的工作量。第二,確定優化設計目標函數。首先,設計人員要找出滿足函數條件的的目標函數,然后在根據目標函數進行結構設計優化的計算[3]。第三,確定模型的約束條件。在房屋的優化設計中,存在很多的約束條件,如結構強度約束、裂縫約束、變形約束和彈性約束等。在房屋結構的設計中使用設計優化方法,不僅可以在確保約束條件符合設計要求的基礎上,通過對結構設計模型的約束條件與建筑的實際約束條件的進行對比進行房屋結構的最佳設計。

(二)優化設計計算方案的選擇和程序的設計

第一,在進行結構的優化過程中,要在充分考慮所有變量因素的前提下,運用各種熟悉計算方法進行將所有的約束條件轉為非約束條件的計算,從而達到設計計算方案的優化。第二,在將優化計算方案和結構優化模型構建好的前提下,設計人員可以將編寫好的程序導入計算機中,然后只需要將相關的數據輸入到相關的系統中,再通過計算機程序的自動運行和計算就可以得到相關的結果。

(三)結果的分析

在得到計算結果之后,就要通過對計算結果進行分析來確定最佳的方案。房屋的建筑是一項資金、人力和施工材料等耗費量大的工程,因此,在進行房屋結構設計優化的主要目的就是能夠在確保房屋美觀和質量的前提下降低各種成本費用。因此,在進行房屋建造的過程中,必須進行總體法規的考慮,不能為了資金的節約而忽視設計的優化作用,要正確處理技術與經濟的對立統一關系。在進行房屋建筑結構設計的過程中,既要反對片面強調節約,忽視節航速上的合理性,導致整個工程項目達不到功能的要求,又要反對只注重技術,而忽略了對經濟的考慮。

(四)在進行房屋結構優化設計的過程中要注意的問題

一方面,前期方案的制定對建筑的總投資會有直接的影響,因此,設計人員在進行房屋結果設計優化時,要注意在前期方案的制定中,就要進行結構優化技術的運用來提高房屋建筑設計的經濟性。另一方面,在進行結構設計時,設計人員在對整個建筑進行整體宏觀把握的同時,要關注到細節方面。做好每一個小細節的結構設計優化,才能從根本上確保整個房屋建筑的整體結構達到優化。

結束語

總之,建筑結構設計優化技術在房屋結構設計中不僅實現了房屋結構設計方法的更新的突破,而且使房屋的結構設計實現了經濟型、美觀性和適用性的完美的結合。但建筑結構設計優化技術在具體的應用中是一個非常復雜的綜合性決策問題,因此房屋建筑商需要在實踐的過程中不斷的進行經驗的總結和問題的發現與解決,從而使結構優化設計方法能夠真正為我國的房屋建筑的發展服務和產生重大現實價值和意義。

參考文獻:

[1]范國興.建筑結構設計優化方法在房屋結構設計中的應用研究[J].雞西大學學報,2014,(8):23-25.

篇3

關鍵詞:房屋;建筑設計;發展;措施Abstract:With the rapid development of the national economy and the improvement of people's living standard, people on the quality of housing and construction design requirements gradually increase, sense of security, housing comfort, function also more and more attention, this also means that the design unit in the design process to continuously improve the quality of buildings the design of the control, in order to meet the needs of society for higher housing design requirements. This paper discusses the problems in the design of housing construction, proposed the development of ideas and measures, to building designers in the design work of some useful reference.

Keywords: housing; architectural design; development; measures

中圖分類號: TU2文獻標識碼:A文章編號:

一.房屋建筑設計存在的問題

現階段我國現代房屋設計的問題主要表現在以下兩方面:

首先,在進行房屋設計的過程中,很多設計師不重視房屋產品與建筑設計之間的配合,我國很多住宅建筑建設還處于分散且自然發展的初級階段,建筑物的建設具有盲目性和自發性的特點,這就已嚴重影響到了建筑自身所具有的特點的體現,建筑設計與住宅產品模式之間缺乏協調性,生產配套不完善,嚴重影響了住宅建筑設計的質量。

其次,目前我國建筑設計觀念較落后,大多數住宅建筑設計者在建筑設計過程中存在急功近利的心理,對居民用戶的各種需求考慮不足,過分于考慮建筑開發商的利益,這就導致很多房屋建筑的設計功能不全或者功能性較差,不能滿足當下人們對房屋建筑的設計質量的要求。另外,房屋戶型設計單調,空間設計缺少靈活性,沒有自身特色,后期室內空間改造更新困難,很難滿足現代人對生活方式和居住模式的多樣性的需求。

二.房屋建筑設計的發展措施

1. 房屋建筑舒適性的提高

房屋建筑設計的首要目的在于滿足居民的生活需要,以人為本,為此,房屋建筑設計人員應該除了要充分了解房屋建筑的面積、戶型特點外,還應根據房屋建筑用戶的自身需要,結合建筑物的自身空間結構特點,進行合理的結構劃分,保證房屋建筑空間的高效合理使用。為了不斷提高房屋建筑的舒適度,房屋結構設計一方面要充分保證室內環境質量,確保房屋可以進行較好的采光和通風,同時也要保證室內各個空間的相對私密性;另一方面,對于房屋建筑的外部空間環境設計,設計師要保證居民交往空間設計的舒適得當,多種設計方式相結合,私密空間與半私密空間相結合,搭配得當,例如房屋建筑的設計者可以充分利用廣場、走廊、綠化帶等元素構成一個統一的景觀結構,為居民構造一個安靜祥和的小區環境,同時也方便居民之間的日常交往。

2. 房屋建筑使用壽命的增長

現階段國內的房屋建筑使用壽命一般都在50年左右,但是受目前中國房屋價格普遍較高的影響,人們一般需要花費十幾年甚至幾十年代時間來購買一套住宅,房屋建筑使用壽命達到之后如果進行拆除,人們的正常生活便得不到有效保證,所以我國迫切需要提高房屋建筑是使用壽命,增加建筑物的耐久性。然而,伴隨建筑行業的不斷發展,超耐久型混凝土的研究正在發展,相信在不久的將來,混凝土的使用壽命會大大延長,這樣就會相應的提高國內房屋建筑的使用壽命,保證人們的正常生活,給國家和人們帶來巨大的經濟效益和社會效益,同時也有利于社會的安定團結和長期穩定發展。

3.堅持可持續發展的設計原則

目前,黨和政府正在全國倡導貫徹實施可持續發展戰略,對房屋建筑設計而言,也應該堅持貫徹可持續發展的設計原則,保證建筑設計的可持續性。這就要求房屋建筑設計人員在進行房屋建筑設計之前要加強對房屋建筑周圍的風土人情的了解,重視當地的地域特色,保證房屋建筑設計與當地的地域特點相融合;在房屋建筑設計過程中,要注意選擇環保型建筑材料,增強自身的環保意識,避免使用各種含有放射性物質或各種有害化學元素的建筑材料,優先選擇具有可再生性的建筑材料;另外,要注重完善房屋建筑設計的靈活性,盡量減少建筑物的體量,保證房屋建筑物的設計空間還可以根據居住者的不同需要進行進一步的改革。在房屋建筑設計實施階段,一定要盡量減少資源浪費,確保資源的高效合理使用,優化資源配置,減少建設過程中對環境的污染和破壞,促進社會的長期可持續發展。

4.提高房屋建筑設計的功能性

受房屋建筑居住者的文化層次、價值取向、審美觀、家庭結構等的不同,居民對房屋建筑設計功能性的要求也各不相同;而對于同一個居住者來說,受不同時期家庭結構的不同對房屋建筑空間結構的要求也會出現不同。所以設計者在進行房屋建筑設計時一定要注重空間結構設計的靈活性,保證房屋建筑的空間結構可以使用各種差異性的改造,不斷提高房屋建筑功能空間的專用程度。一般而言,按分室標準要求,起居與主臥室分開,食寢分開,工作與學習空間應該相對獨立。

對于固定的衛生間、廚房、單元的形狀,按照居住者的不同需要,設計者要進行空間布局的不同劃分,對廚房而言,廚房是居民家務勞動最集中的地方,通常情況下,廚房的適用與否取決于廚房的使用面積,以及廚房的形狀和尺寸,廚房的臺面一般會設計為H型或者L型,保證有足夠充裕的空間來放置各種家電。對于衛生間的設計,設計人員應該隨著套型面積的擴大增加相應的洗刷用具,特別是盥洗室分設之后,上部空間一般可以設置吊柜,同時也可以和廚房入口相結合,合理而高效的利用空間。

三. 房屋建筑設計中的如何運用節能措施

1.我國房屋建設節能設計的現狀

根據相關材料顯示:我國房屋建筑節能設計起步落后于西方發達國家,一定程度上造成了能源浪費。其主要表現為:(1)在建筑設計過程中沒有較強的節能意識,只顧外觀美觀以及奇異性,忽略房屋的合理性,從而增加了能耗。(2)保溫結構技術應用不足。

2.在實際工程設計中如何運用房屋建筑設計的節能措施

(1)房屋建筑設計中的基礎節能措施。房屋建筑設計階段的節能措施一般分為建筑形體、建筑維護結構及屋頂的節能設計措施。需要嚴格按照相關的施工標準進行操作,其中不得偷工減料也不得以次充好,才能保質保量,初步實現房屋建筑的節能。

(2)節能房屋設計中空間空氣對流設計。在房屋的平面布置設計時需注意:門窗的位置、大小、戶型的設計要充分考慮空氣對流和穿堂風的組織,避免氣流的轉折,使氣流通暢均勻。自然通風能夠很好的改善人體熱舒適、降低氣溫,為主動的調節措施,有明顯的節能效益和生態作用。值得一提的是:保持通風開口面積的平衡。在實際設計中發現,除通風效果外,冬天也有利于集熱的效果,北向窗在北方可小些但在南方炎熱地區則不宜過小。窗戶開啟方式(平開窗立軸旋轉窗)及活動式側墻可影響風向提高通風效果。

(3)景觀設計在房屋建筑中的節能應用。在多個房屋建筑體中場地景觀設計和建筑節能密切相關。景觀設計是根據住宅建筑所處的緯度、氣候特點、風向類型進行植物配置,在不同的季節為建筑提供良好的宜居環境;它還可以結合門窗位置設計場地和綠化,借助樹木形成的空氣流動來提高建筑室內通風效果。譬如:在住宅建筑冬季主導風向布置常綠植物(馬尾松、楓楊、榆樹、櫸樹、水杉、臺灣相思樹等)可達到防風效果;在房屋建筑東西向布置落葉喬灌木起遮蔭效果;植物的合理配置可有效減弱高層建筑間的強風效果。

(4)節能房屋建筑中遮陽設計。建筑遮陽構件多種多樣,如何保證其功能性的同時也節能?簡單介紹一下實際中常用的節能遮陽的基本形式有:①水平式遮陽能遮擋高度角較大。從窗戶上方照射下來的陽光,適用于南向窗口。②垂直式遮陽能遮擋高度角較小。從窗口兩側斜射過來的陽光,適用于東北向和西北向窗口。③綜合式遮陽遮擋效果較好,能遮擋高度角中等從窗口上方和兩側斜射過來的陽光,適用于東南向和西南向窗口。

此外,還有多種多樣形式的遮陽系統,例如人們經常使用的折疊、滑動或介于閉與開之間的百葉窗、能調節葉片角度的百葉窗、遮陽窗簾等可調節式遮陽夏天可遮陽,冬天可減少夜間窗戶散熱,改善室內熱環境,其節能效果顯著,是住宅建筑設計中應該考慮的一大因素。

四.結語

房屋建筑設計要想不斷滿足居民的需求,就必須改變傳統的設計理念,在設計時要嚴格遵守設計安全、適用、美觀、經濟四大原則,保證設計的科學性和合理性,提高建筑設計的安全度和節能效果,注重房屋居住者的需求,避免在建筑設計過程中出現以上問題,進而不斷提高我國房屋建筑設計的質量水平。

參考文獻:

[1] 裴玉萍.北方住宅建筑節能設計探析[J].安徽農業科學,2009

篇4

1工程場地及設計條件

商河縣生活垃圾無害化處理場位于商河縣城區東約5km,孫集鄉小郭家村南,在原垃圾臨時堆放場基礎上進行改擴建。現場地自然標高約為12.00m,地勢低洼,地表面以下大部分有蘆葦根,東西向有1道水渠通過,按工藝要求庫底設計標高最低點11.00m,庫區四周筑壩,壩頂平均標高14.30~14.50m,庫區西面為管理區及污水處理區,設計室外地坪標平均標高14.30m,場區的東北部大坑為原垃圾臨時堆放區,區域所處位置為設計壩基和填埋庫區。占地面積2500~3000m2,堆填總厚度約為8m,堆放時間5~6a。現有回填垃圾雜填土頂部標高12.30~15.46m,庫底設計標高以下現有垃圾雜填土還有約6m深,垃圾底部標高約5.00m,地下水位標高8.7m。從開挖現場看,回填垃圾為雜填土,主要成分為塑料布、石子等大顆粒物,細粒部分為爐灰等土壤類物質,黑色、分散、質粒不均勻,基本腐化為不穩定的似土壤類物質。場地地層主要由粉土、黏性土組成,自上而下劃分為6層,分述如下。第①層粉土:0.00~0.50m為素填土。厚度2.80~6.80m,平均厚度4.01m;層底標高7.41~13.24m,平均標高9.00m。第②層黏土:厚度1.75~4.30m,平均厚度2.62m;層底標高4.35~9.24m,平均標高6.38m。第③層粉土:厚度1.15~3.20m,平均厚度2.31m;層底標高2.25~7.04m,平均標高4.07m。第④層粉土夾粉質黏土:厚度2.30~4.55m,平均厚度3.55m;層底標高-0.74~3.24m,平均標高0.53m。第⑤層粉質黏土夾粉土:厚度1.90~4.10m,平均厚度3.07m;層底標高-3.79~0.44m,平均標高-2.55m。第⑥層粉土:厚度2.10~5.85m,平均厚度3.88m;層底標高-8.47~-2.06m,平均標高-6.35m。根據勘察報告所提供的工程地質條件[1],設計庫底地基持力層為第①層粉土,稍密,分布普遍,屬中等壓縮性土,地基承載力特征值fak=100kPa。局部區域原垃圾雜填土底部為第④層粉土夾粉質黏土,中密~密實,分布普遍,屬中等壓縮性土,地基承載力特征值fak=140kPa。勘察期間,地下潛水位埋深0.95~5.54m,設計抗浮水位標高11.00m。按照填埋工藝設計要求庫底設計標高以上垃圾填埋高度為21m,庫底面荷載最大值約為210kPa,設計庫區底部標高以下局部區域存在的垃圾雜填土,已經不能滿足地基承載力及變形的要求,地基需要進行處理。

2地基處理設計方案

2.1概述根據工藝提供的垃圾填埋堆體空間尺寸及填埋工藝,地面荷載為大面積堆載,根據勘察報告[1],天然地基不經處理已經不能滿足地基承載力及穩定性要求。垃圾場主堆放場建議采用水泥土攪拌樁復合地基,以第④層粉土夾粉質黏土為樁端持力層,樁長約8.50m,樁徑500mm,采用普通硅酸鹽水泥作固化劑。這是按建筑物對待提供的地基處理方法,實際上天然地基上垃圾堆體荷載是逐級施加,不同于建筑物,是在慢速堆載的情況下,歷時11a才完成,地基土隨著固結度增長,地基強度會不斷提高,根據以往軟土地基慢速堆載試驗數據及設計經驗,庫區大部分區域天然地基在垃圾堆體快速堆載的情況下,垃圾填埋1次加荷控制高度不大于3m[2],此工程地基強度及穩定性能夠滿足要求,設計庫底局部區域垃圾雜填土需要進行處理。

2.2地基處理方法的選用工程中地基處理方法很多,每種處理方法都有它的適用范圍和優缺點,所以要根據工程的具體情況來選擇。場區內局部區域庫底標高以下垃圾雜填土為高有機質含量、高含水率、高孔隙比、高壓縮性、低強度的軟土,此類垃圾雜填土軟土定量物理力學指標不好確定,缺少相應的設計規范和成熟的經驗,一般勘察單位不提供此類圖的物理力學指標。對條件復雜的軟土地基,由于每個工程的具體情況不同,所以在選擇地基處理方法時要充分綜合考慮各種影響因素,根據工程現狀、場地工程地質條件,在選用處理方法前首先要進行調查研究,如上部結構物的體型、剛度和受力體系、材料和使用要求、上部荷載對地基均勻性的要求、上部結構荷載大小分布和種類、基底壓力、地基土的類別、基礎類型和深度,處理后土的加固深度、穩定安全系數和變形允許值等;施工區地形及地質成因、地基成層狀況,軟弱土層厚度、不均勻性和分布范圍,持力層位置及狀況、地下水情況及地基土的物理和力學性質指標,要深入現場詳細了解回填垃圾的現狀成分、范圍,綜合分析比較具體的地基條件、在地基處理施工中應考慮對場地環境的影響,如采用強夯法和砂樁擠密法要考慮施工時振動和噪音對相鄰建筑物和居民的影響,采用真空預壓法或降水預壓法時要考慮是否對相鄰建筑物地基會產生附加沉降,還應考慮施工的占地條件、材料來源及質量、施工難易程度等。本工程的特點是地面荷載較大,且是大面積堆載,對地基的變形、穩定性及不均勻沉降的要求嚴格,工期緊,設計加載計劃時需要注意此項,使地基在受壓過程中快速排水固結,增加一部分強度以滿足逐漸加荷條件下地基穩定性的要求,并加速地基的固結沉降,縮短固結的時間。應充分考慮是否能夠達到設計的各項指標,確定處理范圍,采取減少不均勻沉降措施。施工工期、施工機械、施工技術條件和工程費用指標等是否符合要求。此外,要提高環保意識,注意節約能源和保護環境,本著“技術上可靠,經濟上合理”的原則,優化選擇地基處理方案。

2.3地基處理方案比選

2.3.1堆載預壓法利用前期荷載加速地基土的固結,使地基在建造建(構)筑物之前提前產生沉降,并由此提高地基土的抗剪強度地基承載力,以適應建(構)筑物荷載的作用并有效地減小施工后沉降和不均勻沉降。適用于處理厚度較大的飽和軟土地基。當厚度較大的淤泥質土層和有機質土層中需采用超載預壓法。該方法需要大量堆載材料和較長的預壓時間,預壓效果取決于地基土的固結特性、土層厚度、預壓荷載大小和預壓時間長短。

2.3.2強夯法該方法利用吊升設備將具有較大質量和一定規格尺寸的夯錘起吊至一定高度后,使其自由下落,強大的沖擊能量使地基產生強烈的振動和很高的動應力,使一定范圍內的土體壓縮強度提高、壓縮性降低,提高土層的均勻程度。強夯法一般適用于處理碎石土、砂土、粉土與黏性土、濕陷性黃土、素填土和雜填土等地基,對于飽和黏性土等地基應用相對較少。近幾年,采用強夯法通過合理控制設計施工參數,也在一些工程中處理飽和粉土、黏性土、淤泥質土、雜填土等軟弱地基取得較好效果。

2.3.3水泥土攪拌樁法該方法是用于加固飽和黏性土、素填土地基的一種方法,是利用水泥(或水泥石灰拌合物)等材料作為固化劑,通過特制的攪拌機械,在地基深處就地將軟土和固化劑(漿液或粉體)強制攪拌,由固化劑和軟土間所產生的一系列物理化學反應,使軟土硬結成具有整體性、水穩定性和一定強度的水泥加固土體,從而提高地基強度和減少不均勻沉降。主要適用于處理正常固結的淤泥與淤泥質土、粉土、飽和黃土、素填土、黏性土以及無流動地下水的飽和松散砂土等地基。當用于處理泥炭土、有機質土、塑性指數Ip大于25的黏土,地下水有腐蝕性時以及缺少經驗地區,必須通過現場試驗確定其適用性。

2.3.4換填法當軟土地基的承載力和變形滿足不了上部荷載的要求,而軟土層的厚度又不是很大時,將基礎底面以下處理范圍內的軟土層的部分或全部挖除,然后分層回填強度較大的砂、碎石、素土、灰土、高爐干渣、粉煤灰或其他性能穩定、無侵蝕性等材料,并壓(夯、振)實至規定要求的密實度為止。該方法適用于淤泥、淤泥質土、素填土、雜填土地基及溝、塘等的淺層處理。通過綜合比較,堆載預壓法、水泥土攪拌樁法、換填法施工工期較長,需要的材料費較高,不滿足建設單位的要求,強夯法施工方法簡單,不發生材料費,結合此場地地質條件,確定此方法處理比較適合。

2.4強夯法地基處理

2.4.1加固深度強夯法的加固深度(從起夯面算起)可根據現場試驗或當地經驗確定。有效加固深度H過去常用Menard公式估算,但有效加固深度實測值比估算值小,因此應用時通常進行修正,如黏性土、砂土取修正系數0.45~0.60,高填土取0.60~0.80。對同一種土采用一個修正系數也是不合適的,所以規范[2]考慮當地缺少試驗資料或經驗時提供強夯法的有效加固深度表,供設計人員確定有效加固深度參考。考慮單位面積夯擊能和多遍夯加固影響,可得下列經驗公式:H=5.1022+0.00086Mh+0.00094E。(1)式中:H為強夯加固影響深度(m);E為單位面積夯擊能(kN•m/m2),取值2000kN•m/m2;M為錘質量()t,取值10t;h為夯錘落距(m),取值12m。按照公式(1)計算得:H=7.08m,大于6m滿足要求。

2.4.2夯擊能確定夯擊能分為單擊夯擊能和單位夯擊能。單擊夯擊能(即夯錘質量和落距的乘積)一般根據工程要求的加固深度確定,有時也取決于現有起重機的起重能力和臂桿的長度。錘質量和落距越大,單擊夯擊能越大,加固效果越好。一般夯錘采用10~25t。夯錘平面宜選圓形,并帶有上下貫通的氣孔(孔徑為250~300mm)。錘底面積宜按土的性質確定,對細顆粒土要加大錘底面積;一般砂性土錘底面積為2~4m2,黏性土為3~6m2,此工程采用2.5m2。夯錘確定后,根據要求的單擊夯擊能量來確定夯錘的落距。通常采用的落距為8~20m。對相同的夯擊能量,常選用落距大的施工方法,增大落距能將大部分能量有效的影響到地下深處,增加深層夯實效果。強夯加固場地的總夯擊能量(錘質量×落距×總夯擊數)除以加固面積稱為單位夯擊能。強夯的單位夯擊能應根據地基土類別、結構類型、荷載大小和要求加固處理的深度綜合考慮,可通過試驗確定。一般情況下,對粗粒土可取1000~3000kN•m/m2,對細粒土可取1500~4000kN•m/m2。

2.4.3夯擊范圍和夯擊點布置強夯法處理范圍應大于建(構)筑物基礎范圍,每邊超出基礎外緣的寬度一般為處理深度的1/2~2/3,且不小于3m,此工程取3.5m。夯點位置可根據建(構)筑物基底平面形狀進行布置,夯點位置的合理與否與夯實效果和施工費用有直接的關系。一般為等邊、等腰三角形或正方形,此工程為大面積地基,采用正方形插檔布置。夯距位置一般為夯錘直徑的2.5~3.5倍,通常為5~9m,為便于超靜孔隙水壓力的消散使深層土得以加固,第1遍夯擊點的間距要大,下一遍夯點布置在上一遍夯點中間。對處理深度較深或單擊夯擊能較大的工程,第1遍夯擊點間距宜適當增大。此工程第1遍夯距采用5.5m。

2.4.4夯擊擊數和夯擊遍數每遍每夯點夯擊擊數可通過試驗確定。按規范[2]以最后連續2擊的平均沉降量小于某一數值為標準,同時考慮夯坑周圍地面不發生過大的隆起,考慮施工方便不因夯坑過深使得起錘困難。夯擊遍數應視現場地質條件和工程要求確定,也與每遍夯擊點夯擊次數有關。此工程夯擊遍數采用點夯2~3遍,最后以低能量滿夯2遍。滿夯采用輕錘低落距錘多次夯擊,錘印彼此重疊搭接。

2.4.5間歇時間間歇時間是指2遍夯擊之間的時間間隔。取決于土中超靜孔隙水壓力消散時間。對滲透性好的地基,超靜孔隙水壓力消散很快,夯完1遍,第2遍可連續夯擊。若地基土滲透性較差,間歇時間要長,黏性土地基夯完1遍一般需間歇3~4周才能進行下一遍夯擊。此工程要強夯的填土有一定的滲透性采用連續夯擊。

2.4.6墊層強夯前要求需要加固的場地應具有一層稍硬的表層,使其能支承起重設備,并便于夯擊能擴散,對場地地下水位在-2m深度以下的砂礫石層,無需鋪設墊層可直接強夯;對地下水位較高的飽和黏性土需要地表鋪設砂礫或碎石墊層才能進行強夯,否則土體會發生流動。墊層厚度隨場地的土質條件、夯錘質量及其形狀等條件而定。當場地土質條件好,夯錘小或形狀構造合理,起吊時吸力小者,也可減少墊層厚度。墊層厚度一般為0.5~2.0m,此工程需要加固的填土有一定的滲透性,表面整平后,直接進行強夯,強夯完成后經檢測符合設計要求后,回填壓實0.2~0.3m厚基坑開挖出來的第①層粉質黏土至設計標高。填埋庫區基坑開挖時庫底原水渠、水坑應排凈積水,底部清淤,水渠邊坡做好退蹬,采用此場區開挖出第①層粉質黏土,分層填筑、碾壓密實,壓實系數不小于0.93。填埋庫區底部天然地基為減少地基持力層的不均勻變形,確保防滲材料不受到破壞,基坑開挖至設計標高形成一定坡度后,對天然地基、水渠水坑處理后地基、強夯處理后區域的地基,整體按設計標高進行整平,統一用大型壓路機械進行碾壓,縱橫方向分別各碾壓3遍,加強地基整體的均勻性,為其上面的防滲襯層提供良好的基礎。

3載荷試驗按照規范規定強夯處理的地基要進行檢測,本院按照設計要求與濟南亙富工程質量檢測有限公司共同對強夯處理后地基進行了載荷試驗。

3.1試驗依據和測試系統簡介試驗依據為建筑地基基礎設計規范GB50007—2002[3]。試驗方法:淺層平板載荷試驗,試驗采用慢速維持荷載法,加載反力裝置能提供的反力不得小于最大加載量的1.2倍。

3.2測試原理及分析方法加載分級:由于所在場地地質條件相同,各點設計承載力相同,故采用同一加荷方案。分8級加荷,每級加載值為天然地基極限值的1/8,卸荷分4級。觀測方法:每加一級荷載后,按間隔10、10、10、15、15min,以后每隔0.5h測讀1次沉降量,當在連續2h內,每小時的沉降量小于0.1mm時,則認為已趨穩定,可加下一級荷載。

3.3壓板靜載試驗結果測試日期2010-09-03;壓板面積:0.25m2;試驗點號1#、2#、3#,見圖1,試驗結果見表1。由表1可知:1#最大沉降量8.21mm,最大回彈量2.51mm,回彈率30.6%;2#最大沉降量8.05mm,最大回彈量2.45mm,回彈率30.4%;3#最大沉降量7.78mm,最大回彈量2.38mm,回彈率:30.6%3.4試驗結果綜述1#測試點加荷至220kPa,滿足設計天然地基承載力的2倍,沉降穩定,最大沉降量8.21mm,分4級卸荷,最大回彈量為2.51mm,取220kPa為該試點的極限承載力。載荷試驗數量為3個點,設計天然地基承載力特征值為110kPa,完全達到設計要求。

篇5

關鍵詞:國有企業;業務流程;流程再造

一、企業流程再造的內涵

企業流程再造(BusinessProcessReengineering),簡稱BPR,邁克爾·哈默和詹姆斯·錢皮認為,“業務流程再造就是對企業的業務流程進行根本性的再思考和徹底的再設計,從而獲得可以用諸如成本、質量、服務和速度等方面的業績來衡量的戲劇性的成就。其中,“根本性”、“徹底性”、“戲劇性”和“流程”是該定義所關注的四個核心特征[1]。

“根本性的再思考”,就是對企業所關注的業務流程進行重新思考。如“我們為什么要做現在的工作”、“為什么必須是由我們而不是別人來做這份工作”,等。通過對這些問題的重新思考,企業可能發現自己的戰略目標是過時的,甚至是錯誤的。

“徹底性的再設計”,意味著對事務追根溯源,對既定的現存事務不是進行膚淺的改變或調整修補,而是拋棄所有的陳規陋習以及忽視一切規定的結構與過程,創造全新的完成方法;它是對企業進行重新構造,而不是對企業進行改良、增強或調整。

“戲劇性的變化”,意味著業務流程再造尋求的不是一般意義上的業績提升或略有改善、稍有好轉等,進行再造就是要使企業業績有顯著的增長、極大的飛躍。業績的顯著增長是流程再造成功的標志與特點。

“業務流程”是指一組共同為顧客創造價值而又相互關聯的活動,是一個價值鏈。競爭不是發生在企業與企業之間,而是發生在企業各自的價值鏈之間。只有對價值鏈的各個環節(業務流程)實行有效管理的企業,才有可能真正獲得市場上的競爭優勢。

二、流程再造在國有企業中的作用

成功的流程再造可以對國有企業的管理發揮以下幾方面的重要作用:(1)實現職能管理到面向業務流程管理的轉變。業務流程再造強調面向業務流程的管理,將業務的審核與決策點定位于業務流程執行的地方,縮短信息溝通的渠道和時間,從而提高對顧客和市場的反映速度[2]。(2)注重整體流程最優的系統思想。業務流程再造根據整體流程全局最優的目標設計和優化流程中的各項活動,盡可能地減少無效的或不增值的活動。(3)建立扁平化組織。業務流程再造要求先設計流程而后根據流程建立企業組織,盡量消除純粹的中間環節,這不僅降低了管理費用和成本,更重要的是提高了組織的運轉效率及對市場的反映速度。(4)充分發揮每個人在整體業務流程中的作用。業務流程再造要求將決策點定位于業務流程執行的地方,這就強調了業務處理流程上人員的素質,并強調了團體合作精神,將個人的成功與其所處理流程的成功作為一個整體考慮。(5)面向客戶和供應商整合企業業務流程。當前的競爭不再是單一企業的競爭,而是一個供應鏈與另一個供應鏈之間的競爭[3]。只有對供應鏈的各個環節實施有效管理,企業才有可能真正獲得市場上的競爭優勢。這要求不僅對一個企業內部的業務處理流程,還要求對客戶、企業自身與供應商組成的整個供應鏈業務流程進行重新設計。

三、綜合化企業流程再造法的設計思路

在對現有實踐中的企業流程再造進行深入分析的基礎上,本文提出采用綜合化流程再造法,以此來指導國有企業信息化過程中的流程再造。這一方法由四個關鍵階段組成:再造決策、流程診斷、流程優化、制度化新流程,下面對這四個階段進行深入分析。

(一)再造決策

1.獲取管理層的支持。流程再造是一種對國有企業影響深遠的變革,因此,管理層必須形成統一的認識。企業的高層必須對企業的現狀進行客觀評價,在此基礎上對未來的發展愿景進行展望,如我們將提供哪些產品和服務?顧客將會如何看待這些產品和服務?員工應該如何提供給他們?通過宣傳使員工清楚企業現在和未來的顧客是誰、工作對象是什么和工作方式應該如何,以爭取最廣泛的支持。

在這一階段,要打破員工的職能分工的觀念,樹立起正確的流程觀念,使員工能夠從流程的角度來看問題,把流程納入到企業的戰略規劃中。“流程”將成為企業戰略的一個關鍵詞,只有樹立了以流程為核心的戰略觀念,才能緊跟市場趨勢,真正做到以顧客為中心。

企業可以通過開展一些有關流程再造的基本概念和相關技術、流程再造在其他公司的成功和失敗經驗、流程再造如何提高企業的競爭力等相關的討論會來加深對企業流程再造的認識。通過這樣的討論會,可以使管理層了解到流程再造對公司戰略的重要性,這樣他們才能全力以赴支持企業的再造活動,確保流程再造的順利進行。

2.選擇核心流程。通常意義上的核心流程是指在眾多的流程中,集成組織的各種核心競爭力,對組織的最終輸出貢獻大的流程,也就是對企業而言價值貢獻度大的流程。在企業流程再造的過程中所選定的核心流程要符合兩個特征:(1)流程的價值貢獻度高,符合一般核心流程的特點;(2)流程的優化潛力大,有很大的提升和改進空間。一方面根據20/80原則,企業有限的資源必須集中在關鍵的業務中,必須選擇對組織價值貢獻度高的流程進行再造;另一方面只有對優化潛力大的流程進行再造,改造才容易取得顯著效果。

在國有企業流程再造的過程中,要不重復地列出所有業務過程,找出企業所有的流程,然后從貢獻度和提升潛力兩個維度對流程進行評估和分析,選出需要再造的核心流程。(二)流程診斷

選出需要再造的核心流程后,就要對其進行診斷,首先應對現有的流程進行描述,然后還要對其進行分析和研究,找出存在的問題,探討病源,以改進流程效率。

1.記錄現有流程,畫出流程圖。流程圖通過圖示的方法使得流程易于閱讀和理解。在繪制流程圖的過程中,與員工相互合作,從頭到尾繪出他們工作于其中的流程全圖,有助于增加對別人的任務和問題以及自己如何支持同伴完成任務的認識。繪圖活動往往會激起團隊和個人的進取欲望——明顯的浪費、笨拙的步驟、錯誤的環節等都會促使人們對流程的改進。在繪制流程圖的過程中,通過與流程參與者的面談,了解信息流及相互關系、信息處理的方式和信息處理過程中所涉及的資源等。通過訪談得到的信息、資料要作出詳細記錄,尤其是信息的收集、處理、傳輸以及各種等待時間等都應記錄下來,均將作為流程改進的度量標志。

2.分析現有流程的弊端。結合流程圖,與流程的參與者面談,和他們一起對流程涉及的文件、制度、報告等必要性逐個進行審查,找出不增值的活動。在此基礎上,列出流程在執行過程中存在的問題,然后進一步分析挖掘破壞企業流程整體效率的授權體制、企業原則、工作流程等等,找出問題的根源。這一階段的主要任務是挖掘弊病,分析原因,作為流程改進的依據。

(三)流程優化

傳統的流程再造的方法有兩種:系統化改造法和全新設計法。對于流程的某些要素,徹底重新考慮可能最為合適,而對另一些要素,則應該采用清除、簡化、整合、自動化的系統化改造方法。這兩種方法不應當被看做是水火不相容的對立物,在再造的實踐中,要根據具體情況,采用其中的一種方法或兩種方法并用。

(四)建立配套措施

流程再造主要針對國有企業的業務流程展開,但也會涉及到與之相關的組織、崗位、制度和考核等方面的問題,涉及到信息技術的應用。流程優化再造要達到預期的目標和取得實際的成效,就必須針對業務流程優化方案和企業實際情況給出流程優化再造的配套措施。

1.組織結構的調整。根據優化方案對流程進行再造后,企業的管理層次、規章制度、部門職責、員工的角色和職責等都可能發生改變。新的組織結構以及詳細的職務分配必須傳達給受到影響的員工,規定他們新職責,規范他們的行為。員工知識和技能的發揮必須符合新流程的要求。激勵和報酬結構也必須以小組表現為基礎重新設計,個人的績效考核標準要重新設定。

2.信息技術的運用。在完成流程優化后,在對企業的組織結構進行再造以保證新的流程方案的平滑過渡的同時,要選擇信息技術平臺來執行新的流程。

總體上說,國有企業流程再造需要經過上述四個階段,但這四個階段不是一個簡單的線性過程,而是一個循環改進的過程。國有企業必須不斷地重新思考將來該如何經營,并且要堅持不斷地進行日常的改進。只要組織存在,這四個步驟的循環就不應該停止。

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關鍵詞:建筑結構設計;優化方法;協調性;經濟性能

現如今,人們對建筑的要求不再簡單的是居住使用要求,隨著時代的不斷發展,人們對建筑的美觀性和安全性也愈加重視,對建筑的實用性能有了更嚴格的要求。基于以上要求的變化,這就要求我們不斷改變并優化結構設計,采取耳穴的方案,同時滿足美觀性和實用性,并且還能夠降低成本投入,提高經濟效益,促進建筑業的良好健康發展。

1結構設計優化方法內容及其原則

1.1概述。在房屋建筑結構設計時,如果要對設計方法進行優化,這就勢必給工作人員帶來更多的問題,例如成本問題和建筑材料問題。這種情況下,就要求工作人員用最低的資金投入,進行房屋建筑設計的優化。對優化房屋建筑設計時,其優化的內容主要包括兩個內容:①優化整體的房屋建筑結構;②優化局部的房屋建筑結構。而局部房屋建筑結構主要就是對主體結構、房頂結構和下部基礎結構等分別進行優化設計。1.2原則。(1)使建筑具有安全性能。房屋結構優化不是簡單的進行材料的節約,而是首先要確保房屋建筑結構安全,然后利用專業知識,結合實際的房屋建筑情況,對房屋建筑結構進行科學合理的優化,從而使得房屋建筑的設計趨于完善。(2)使建筑具有實用性能。對于房屋建筑優化設計的另一個原則就是要確保建筑物的實用性,使得房屋建筑通過優化設計具備更多的功能,滿足人們的實用與使用需求。(3)保證建筑結構優化的同時保護環境。房屋建筑結構優化設計的另一個原則就是要尊重環境,也就是說要注意環保,例如,可以采用綠色環保材料。(4)確保建筑具有可用價值。這個原則也是非常重要的一點,要求在進行房屋建筑優化設計時,不能一味追求利益,忽視質量,而是要在保證建筑質量的基礎上降低資金投入。根據以上原則,不難看出,在進行房屋建筑結構優化設計時必須保證其科學、安全、質量要求。首先,充分重視結構優化模型,科學合理的結構設計變量得到解決。主要針對相關的參數值和約束來控制參數值的選擇應注意,而較小的將實現一個預定義的類型參數,可以有效地減少編程,提高效率,提高整體水平;然后是目標函數的確定,這將對建筑作為一個整體的成本情況來理解。可以科學地確定約束條件,為結構的優化設計奠定基礎。

2建筑結構設計優化方法的具體應用

2.1整體和局部優化。房屋建筑結構設計具有復雜層次性。首先要求在進行設計時要考慮設計、結構、安裝等不同子系統及其下屬體系。在進行優化設計時,綜合考慮各個子系統和下屬體系并且進行優化;其次,由于在房屋建筑結構設計時設計到施工材料、構建、配件等內容,這就要求進行房屋建筑設計時,進行整體優化。建筑結構的優化計算模型和優化計算方案屬于建筑結構優化設計的重要組成部分。建筑結構的優化設計的本質就是在變量中提取重要的參數,根據上述所說參數建立函數模型,從而得到比較好的方案。一般來說,建立模型主要從以下方面入手:①合理選擇設計變量,這屬于重要內容,而且在選擇變量設計會影響參數的選擇,因此合理計算變量就能將降低計算編程的工作量;②確定目標函數,首先要在符合函數的基礎上找到最優解,才能確定目標函數;其次,將約束條件確定下來,主要包含彈塑性、強度、應力及尺寸等方面,在優化建筑結構的同時,必須確保約束條件的范圍在規定的要求之內,滿足設計的需求。2.2建筑主體上部結構的科學性優化。建筑主體上部結構的科學性優化,是在建立模型,優化系統設計,保證科學合理性的基礎上,對建筑剪力墻進行優化設計。首先,建立合理的剪力墻數量;其次,保。證剪力墻的整體質量的統一性,保證其整體結構的重心,減少地震等災害對房屋建筑的破壞;最后,如果要保證剪力墻的高抗剪能力,在滿足質量的要求上減少墻的數量。2.3概念設計結合細部結構設計優化概念設計的應用表明沒有具體的量化數據,例如,抗震防裂度,這種情況下沒有具體的量化的標準進行優化設計,因此需要用到概念設計。但是在設計過程中,要求工作人員必須會合理且靈活運用建筑結構設計的優化方法。例如,在進行抗震設計時,可以根據房屋建筑的實際情況,選擇合理的抗震方法進行設計,方法不同,但是達到了相同的優化目的。2.4結構設計中注重協調性設計。應用結構設計的優化方法,可以充分體現在協調方面。將建筑與整個平面之間的關系應得到有效的加強,可以在結構設計中加以保護,以及結構設計的外觀也應體現。在設計過程中,墻、柱的結構布置,建筑平面功能需要得到有效保證,建筑空間和深度,充分保證房子的整體結構來反映系統的簡單性,在各部門的高度可以充分的保護。2.5對計算結果進行分析,確定最優設計方案。作為優化結構設計中比較重要的部分,結果分析的意義不言而喻。在此過程中,要將計算數據結果進行詳細的分析,然后以數據中得到的信息為依據,制定優化設計方案。另外,在優化設計的過程中需要多方面考慮,尤其是各種阻礙因素,要對其進行控制,使得建筑結構優化設計能夠順利完成。此外,由于在施工建設過程中,涉及的人力、物理、財力較多,因此結構優化的主要目的就是合理降低上述指標,從而保證建筑指標不會受到影響。因此,在建筑結構設計中必須注意:①找到建筑技術和經濟之間的平衡點,降低二者矛盾,使用高新技術,降低費用成本;②充分理解技術所帶來的經濟價值,充分意識到技術的進步和發展有利于降低經濟損耗,因此這就要求必須加強技術發展。

3建筑結構設計優化的現實意義

3.1有利于降低工程總成本。現階段,高層建筑不斷增加,與普通多層建筑比較,主要的區別就是占據的土地面積比較小,占據的空間面積比較大,減少用地費用。但是建筑物的高度的增加,層數的增多,就容易造成樓與樓之間的不協調問題,占地節約量和建筑的層數不成比例。因此,不可以單純的追求建筑的高度而忽視土地節約量,要將占地面積、造價進行統一協調。另外,高層建筑并不會因為層數的增多增加樓頂,這就明顯的降低了成本,只是會增加樓層的基礎造價。3.2有利于加強建筑物的整體經濟性能。隨著層數的不斷增加,建筑物必會影響整體框架梁與柱的承載能力,使之承載力增加,這就造成墻體的面積和梁柱的體積的增加,增加結構自重,電線、水管等管道等房屋配置會有所延長。相對來說,普通的多層建筑物能夠節省建材但不會影響抗震性能。此外,建筑物高度的不同勢必會影響墻面的范圍,這時候一般會選擇圓形建筑或者是接近方形的建筑,這樣外墻的周長系數就會相對減少,而且內外裝修面積也會隨之減少,而且以上形狀有利于其受力的提高,在保證安全穩定的基礎上增加了建筑的整體經濟效益。

4結束語

綜上所述,參考實際情況,從多個方面,研究對房屋結構設計中的建筑結構設計優化方法的應用,利用結構理念和方法的不斷優化,有效的提高建筑整體的結構設計質量。希望本次的相關研究,可以對房屋建筑結構設計優化起到一定指導作用。

作者:胡必偉 單位:伊犁鼎軒建筑設計院有限公司

參考文獻:

[1]丁可.建筑結構設計中概念設計與結構措施的應用探析[J].工程技術研究,2016,(6):129.

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關鍵詞:房屋建筑;方案設計;發展趨勢

中圖分類號:S611文獻標識碼: A

在一次經濟論壇上,有經濟學家稱全球經濟已經迎來了自上世紀經濟蕭條后的又一次衰退,黑暗的時刻又要再次來臨。這一社會語狀為全球建筑設計帶來的影響是顯而易見的。但是同時,中國在避免經濟硬著陸的過程中,房地產市場的被動衰落卻給了建筑設計新的創作空間。同時,伴隨著生產力水平和人們經濟水平的快速提高,社會大眾對居住條件的需求也在不斷上升。因此,我國建筑行業得到了快速發展,但目前我國建筑的空間利用率并不樂觀。所以,建筑方案設計在建筑過程中起到最為基礎關鍵的作用。科學合理的建筑設計方案,不僅改善用戶的居住條件,滿足用戶的合理生活需求,還能為建筑公司節約開支,降低工程造價。

一、我國建筑設計現狀

1、我國建筑師有更多機會進行建筑設計。

建筑業的主體似乎是房地產,建筑設計行業的發展不僅體現在產值、營業額和設計的規模上,還體現在有眾多設計項目的涌現。大型公共項目的變化使建筑師的實踐視野越來越廣闊。設計行業重心的變化以及政府投資項目和公益性項目增多,使建筑師獲得了更大創作空間。政府宏觀調控的大型項目,如醫院、航空港,博物館、美術館和高校建筑等使得房地產商業演進得到抑制,同時,給予了我國建筑師更多的建筑設計機會。

2、中國建筑師在與國外同行同臺競爭的過程中,已經越來越擁有主動權。

我國的建筑設計大致經歷了被動接受國外建筑師創意、僅出方案;國內外建筑師共同進行方案探討和概念表達和以國內設計機構為主,作為設計總包將某些部分包給國外擅長的專向建筑師等三個階段。使得我國建筑的原創性、文化性、區域性得到明顯提高。

3、我國的設計模式正在從單一模式向多元模式轉變即從過去的單一的承接設計轉變為設計總承包、管理總承包、設計管理和項目管理等多元模式。

目前,部分設計公司的上市和很多設計研究院申請高新科技企業的認證使得我國設計行業逐步向高新科技企業發展。

二、房屋建筑方案設計的影響因素

房屋設計較為突出的的影響因素有市場需求多樣性、居住功能適用性、室內空間可改性、家居科技智能性、環境景觀均好性以及建筑風格地方性等方面。

1、市場需求多樣性對房屋設計的影響

當前建筑尤其是住宅供需體制已從福利分配逐步轉向為商品行為,房屋設計應滿足市場需求,提供相配套的住宅套型適應不同經濟收入、生活模式、文化職業的家庭對住宅的需求。同時降低生活習俗和氣候條件的差異帶來的不適感。

2、居住功能適用性對房屋設計的影響

建筑尤其是住宅的根本性能便是其適用性。因此,建筑師在實際設計中應從實用功能出發,并根據居住生活性質對住宅的內部功能進行分區,使住宅內部公私,動靜分區明確,使用順當。同時,為避免套型住宅僅僅是平面布置簡單的由小改大的不當現象,房屋的面積和尺度要適當,但也應滿足市場對大面積套型的需求。而且,恰當合理的房間布置和相互聯系能使家居更為舒適。

3、室內空間可改性對房屋設計的影響

只有合理的結構體系才能保證室內空間的可改性。室內空間的可改性是住宅的客觀需要,以適應家庭規模和結構的變化,同時也符合可持續發展的原則。

4、家居科技智能性對房屋設計的影響

建筑的新技術、新材料、新設備和新工藝的推廣應用反映了住宅技術的科學性。不僅促進了住宅建設水平,同時也提高了住宅的功能質量,滿足用戶舒適度的需求。不斷配套完善的科學技術使建筑更加實用,先進,經濟和綜合。

5、環境景觀均好性對房屋設計的影響

住宅區環境資源的均好與共享使得每套住房住戶獲得更加舒適的居住環境。因此,住宅商品化的重要特征之一便是環境均好性。

6、建筑風格地方性對房屋設計的影響

受不同文化,歷史條件及氣候的影響,不同區域的住宅有不同的風格特征。建筑師在進行建筑設計時應充分考慮當地建筑的建筑風格,雖需要標新立異,但不可與周圍建筑格格不入。

三、房屋建筑方案設計需要考慮的問題

1、節能問題

建筑行業是社會三大能源消耗行業之一。在建筑設計中,如何更好地利用自然環境資源,提高建筑的能源利用率實現生態城市發展,已經成為近年來建筑界一直在探索的課題。通過對建筑的合理設計,滿足用戶潛在的生活要求,為居住者提供舒適、環保的居住空間,降低建筑物使用過程中的能量損耗是建筑師一直追逐的目的。但卻沒有絕對的節能建筑,從前所謂的節能建筑到了現在可能就稱不上節能了。因此,要求建筑師在建筑設計中綜合考慮各種影響因素來滿足建筑環境的設計要求。

2、用戶需求問題

建筑的根本目的是滿足人類的使用。建筑第一性是人的存在性,任何營造活動都是人與自然共生的結果。建筑的發展是主客體互動的審美關系。因此,建筑設計的作用就是真實地反映人在建筑中的感受,滿足人對建筑的需求。但目前許多設計人員進入手法主義的盲區,采用虛偽的手法,把業主引入平面的幻覺,雖然有時能夠得到客觀的經濟效益,但卻阻礙了建筑的發展進程。人對空間的需求是人類的最基本需求之一。建筑創作應該真實反映建筑平面時間和空間的統一,而非單純得平面組合游戲。因此,我們在進行建筑設計時,不僅要重視功能,還要考慮形式。

3、環境和諧問題

在建筑方案設計時不僅要關注建筑物本身,而且還應關注其是否與周圍環境相協調。在建筑平面的設計中適當地引入“手法主義”可以在某些方面表達設計人員的意圖,同時又可以解決環境與人的心理需求的統一,實現建筑特色與城市風格相得益彰。建筑平面是由許許多多的墻面來界定的,這些長長短短的線可以做為平面結構的參照系,很好地陳述建筑的空間組織結構。

四、我國建筑設計未來的趨勢

汪光燾擔任建設部部長時曾指出,我國的建筑設計企業有向大規模的托拉斯集團或逐漸分化出小型設計公司和事務所兩個發展方向。因此,我國建筑設計未來的發展方向大致可概括為:

1、專業化發展趨勢。

目前建筑設計業仍存在一些問題。其中,雖然注冊建筑師制度不斷得到完善,但注冊建筑師仍嚴重不足。建筑師是一個高風險行業,職業建筑師必須遵守各項建筑設計要求和規則。

2、專有技術發展趨勢。

例如綠色生態和可持續發展、光伏發電應用建筑表皮等,擁有這些技術的專向設計機構將體現更多優勢;

3、設計總承包發展趨勢。

設計項目由一家機構總包,再分包給其他多個公司;

4、跨行業、跨領域和跨國界的合作趨勢。

企業將實現資訊、項目管理和設計施工一體化的服務模式。

結語:總而言之,房屋建筑的平面設計對建筑設計有決定性影響。對于建筑設計師而言,不僅要關注建筑本身的特點與個性,還要使之與城市規劃相適應,滿足住戶的潛在需求。同時通過住宅產品的和設計理念創新使城市建筑與環境擁有地域性特色。住宅建筑準確的戶型定位和科學合理的戶型設計對住宅用戶的生活質量產生直接影響。同時,城市規劃是城市建設的總綱,而構成城市的主要物質基礎之一又是建筑,在城市規劃的指導下進行的建筑設計才能促進城市經濟、社會的和諧、健康發展。

參考文獻

[1]王海松,莫弘之,沈斌生態建筑集成設計體系研究,建筑學報,2007(9).

[2]張錦秋《城市設計理論與實踐》,《建筑》,2003.

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【關鍵字】房屋建筑;結構設計;原則;方法

房屋的設計質量跟施工質量決定了一個房屋質量的好與壞。房屋的住宅結構設計是一項比較繁重復雜、責任重大的工作,它不僅關系到建筑的適用性以及經濟性,而且它的結構設計工作也是很重要的。

1、建筑結構的設計過程

建筑結構的設計大致可以分成結構方案階段、結構計算階段以及施工圖設計階段三個階段。方案階段的主要內容是根據建筑的重要性以及建筑所在地的抗震防烈度、工程地質的勘查情況報告、建筑場地的類別以及建筑的高度跟層數來確定建筑的結構形式。建筑結構形式確定后就可以根據不同的結構形式特點要求來布置結構的承重體系以及受力構件;結構計算階段的內容主要有荷載的核算,主要包括永久荷載、可變荷載和偶然荷載,荷載的相關計算要根據荷載規范的要求跟規定采取不同的組合值系數來進行不同工況下的組合計算,根據計算出來的荷載值,按照構造措施的要求,使用要求以及手冊上推薦的試算方法初步確定構件的截面,最后根據確定的構件截面跟荷載值計算內力,根據計算出來的結構內力進行配筋設計直到滿足相關規范的要求。

2、建筑結構設計的內容

(1)宏觀設計:主要包括結構體系的選擇,柱網的布置以及剪力墻的分布、基礎的選型等內容,宏觀設計主要分為主體跟基礎兩部分進行,設計人員根據建筑的材料、高度以及重要程度、建筑所處地的抗震設防烈度、風力等條件選擇合適的結構體系。

(2)具體設計:進行宏觀設計后,就需要進行實際具體設計了。主要指柱、梁、板、墻四部分內容,進行結構分析時,梁和柱一般作為桿單元計算,板和墻作為面單元計算。

3、建筑結構設計的原則

(1)抓大放小:“強柱弱梁” 、“強剪弱彎” 、“強節點弱構件”等這些都是建筑結構設計中重要的一些概念。雖然說整個結構體系主要是由各種構件之間協同工作的,但是各個構件所擔任的角色是不同的,有其輕重之分,抓住主要因素有利于提高房屋的整體抗震性能。

(2)層層設防:安全的結構體系是應設置多道防線的,即整個抗震結構體系由若干個延性較好的分體系組成,并由延性較好的結構構件連接起來協同工作。同時抗震結構體系應具有最大可能數量的內部、外部贅余度,建立起一系列分布的塑性屈服區,以使結構能吸收和耗散大量的地震能量,一旦破壞也易于修復。這些都體現出了層層防線的設計思路。

(3)剛柔相濟:一個好的建筑結構體系需要合理的剛度,如果結構剛度過大,那么它的變形能力就比較的差,同時在地震來臨時將會吸收很大的地震力,于結構的抗震不利。如果結構的剛度過小,則會導致結構產生過大的變形,影響建筑物的正常使用。

(4)打通關節:打通關鍵是為了能夠保持房屋的平衡,讓房屋永遠處在原始的靜態中。當房屋結構的力量不能通暢的時候,構件跟構件之間的靜態平衡就會被打破,構件之間的傳力應盡可能直接通暢,使力流總能沿最短的途徑向下傳遞。

4、建筑結構設計方法

(1)結構建模:用計算機軟件進行結構設計,首先需要將結構輸入至計算機內,此時得到的模型稱為結構模型。當結構模型輸入完畢,進行力學計算時,為了適應計算理論和相應程序的要求,需要對模型進行一定得修正和簡化,由此得到可直接用于力學計算的模型稱為計算模型。結構模型反映的是結構的實體特征,注重結構構件的實際位置,構件間的構造關系及構件材質等內容。計算模型要求真實的反映結構的受力特性。因此在結構建模過程中,對實際結構進行合理的簡化和歸納是必要的。

(2)合理的結構布置:在進行結構構件布置時,除考慮建筑功能要求外,結構單元抗側力結構的布置宜規則、對稱,受力明確、力求簡單,傳力合理、途徑不間斷,并應具有良好的整體性。在一個獨立的結構單元內,應避免應力集中的凹角和狹長的縮頸部位;避免在凹角和端部設置樓電梯間;減少地震作用下的扭轉效應。豎向體型盡量避免外挑,內收也不宜過多、過急,結構剛度、承載力沿房屋高度宜均勻、連續分布、避免造成結構的軟弱或薄弱部位。

(3)把房屋抗震要求作為起點,進行合理的結構設計:對于一般多層砌體住宅結構來講,要優先采用橫墻承重或是縱橫墻共同承重的結構體系,關于縱橫墻的布置要均勻對稱,沿著平面內對齊,沿著豎向從上往下連續,樓梯間不要建造在房屋的盡頭或是拐角的地方,挑檐不適合使用無錨固的鋼筋砼進行預制;對于鋼筋砼多、高層結構的住宅,在進行設計的時候要注意框架跟抗震墻等抗側力結構要進行雙向布置,這樣方便它們各自承擔來自平行于該抗側力結構平面方向的地震力;框剪體系的各抗側力結構要形成空間共同的工作狀態,除了控制抗震墻之間的樓、屋蓋的長寬比以及保證抗震墻本身的剛度外,還需要采取相應的措施,保證樓、屋蓋的整體性能以及它跟抗震墻之間的可靠性連接;結構布置要盡可能的采用規則結構,對于那些復雜結構,可以設置防震縫。

(4)結構施工圖繪制:在施工圖繪制過程中,應把握一些基本原則:如圖面整潔,內容編排緊湊,字體正規,數字清楚,盡量用簡潔的圖紙張數表達豐富的內容;整套圖紙規格力求一致;圖紙編號應考慮施工順序,由基礎向上編排;構造復雜部位必須交待清楚;相互有關部位盡可能繪在一張圖紙上,少引見其他圖頁;大樣詳圖是建立在建筑詳圖沒有差錯的基礎上,它的繪制可以建立在建筑詳圖基礎上直接進行繪制,也可以在以前做過的一些詳圖的基礎上進行局部的改進繪制,這個階段需要注意的是保持在建筑外形的前提下盡量的讓結構合理受力,方便施工,在標高跟外形的尺寸上一定要跟建筑專業協調相一致。

5、總結:

建筑結構是一個系統全面的工作,設計人員需要有扎實的理論知識基礎,還要有靈活的頭腦,不斷創新的思維以及嚴肅認真負責的工作態度,設計人員首先需要按照規范相應的構造要求嚴格執行,在明白規范來龍去脈的基礎上靈活應用,這樣才能夠從根本上消除設計質量所帶來的隱患。

參考文獻:

[1]雷春蕾,張書強. 房屋建筑結構設計的常見問題[J]. 技術與市場. 2011(08)

[2]鐘佰威. 建筑結構設計過程應注意的問題探析[J]. 中國高新技術企業. 2008(06)

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【關鍵詞】房屋建筑;設計目的;設計原則

一、房屋住宅結構設計的目的

1. 安全性:指結構應能承受正常使用時可能出現的各種荷載和變形等作用,在偶然事件(如地震、強風)發生時及發生后結構仍能保持必需的整體穩定性,即結構僅產生局部損壞而不致發生倒塌。

2. 適用性:指結構在正常使用過程中,應具有良好的工作性能。

3. 耐久性:指結構在正常使用和正常維護條件下應具有足夠的耐久性能,能夠正常使用到預定的設計使用期限結構的功能要求概括起來為結構的可靠性,即在規定的時間內(設計使用年限),在規定的條件下(正常設計、正常施工、正常使用和維護),結構完成預定功能(安全性、適用性、耐久性)的能力。

二、房屋住宅建筑設計的基本原則

(1)抓大放小的原則。房屋建筑結構雖然是由各種構件而組成一個整體,但各個構件的作用都是不一樣的,根據它起到作用的重要性有主次之分,這樣可以有效地應對外界的侵襲。

(2)設置多道防線的原則。房屋結構只有層層設置,當收到外力破壞時,它都會合力合作。

(3)剛柔并濟的原則。如果單憑結構的剛性它的變形能力就比較差,而如果結構太柔卻會造成變形太大而無法使用,造成整體傾斜,因此要遵循剛柔并濟的原則。

(4)打通關節的原則。打通關節維持平衡可以永遠保持靜止狀態,如果遇到力量不能通暢,各個構件之間的靜態平衡遭到破壞,那么它的結構就會發生變化。

三、房屋住宅建筑結構設計的主要方法

1.在結構平面圖上的設計方法

如果建筑的地域的防震烈度為六度區的時候,按照我國的防震設計要求,可以不必采用截面抗震驗算,但結構的設計也一定要達到抗震的標準。所以對于砌體結構的建筑,軟件建模可以省略,在進行設計的時候只要注意受壓和局部受壓的問題,就可以直接設計。如果條件和時間允許,要做建模也無可厚非,因為它可以利用建模來荷載導算。但是,如果建筑的地域防震烈度為七級時,就必須采用建模來進行計算。

2.屋面結構圖的設計方法

如果建筑的屋面是坡面式的,可以采用梁板式和折板式兩種的結構處理方式。其中,梁板式可以用在建筑平面不整齊,板的跨度比較大,而且,一般屋面坡度和屋脊線轉折比較復雜的坡屋面也都采用這種結構。而折板式則和梁板式的適用條件則相反。這兩種結構處理方式的板都是偏心受拉的構件。在板配筋的時候必須有板負筋拉通,這樣可以抵抗拉力。板厚基的厚度不能小于一百二十厚。另外,梁板的折角處對鋼筋的配置必須有大樣的示意圖。在設計坡屋面板的平面設計圖時,可以采用剖面示意圖的方法進行表示,因為這樣施工人員可以簡單地從圖紙上了解施工方案。設計人員在設計結構時一定要有空間概念,設計出來的圖紙要簡單明了,讓施工人員能夠看明白。因為坡面的房屋會導致有些樓層的墻體比較高,所以設計人員要和門窗頂設置圈梁互相結合這樣可以降低墻體的高度。

3.大樣詳圖的設計方法

建筑詳圖如果沒有發生錯誤,在這基礎上可以進行繪制大樣詳圖,還可以在曾經做過的詳圖基礎上進行部分的改進。只要讓建筑的整體外形不改變,考慮到結構的受力能力和施工起來比較方便即可。但在外形尺度和標高上必須和建筑專業統一協調。

4.樓梯的設計方法

在設計樓梯時,對樓梯的梯板要控制好它的撓度,梯梁的梁下凈高度要符合建筑標準,梯梁的位置要使上下樓層的位置一致。如果遇到有些不合適的地方可以運用折板樓梯,折板樓梯的鋼筋在里面的折角處要把它斷開分別進行錨固,這樣可以預防局部應力集中在一處。對于梁下的凈空要求和梯板寬度的問題都要注意。第一段梯板的基礎要注意它的基礎沉降問題,如有必要應該設置梯梁。

5.根據抗震要求,對房屋建筑進行合理的結構設計

對于普通的多層砌體結構的建筑,可以采用橫墻承重或者縱橫墻一起承重的結構體系。對于縱橫墻的布置要力求對稱均衡,在平面內要對整齊,豎向要上下連接好;不能采用沒有錨固的鋼筋的砼預制挑檐;樓梯間不能設置在房屋的轉角處和近端。而對于有比較多鋼筋砼住宅又比較高的建筑結構,盡量要做到:對于抗測力結構如框架和抗震墻要進行雙向布置,這樣可以各自承擔地震力;框架體系的各個抗震力的結構要統一形成空間工作狀態,不僅要對抗震墻之間的樓和屋蓋的長寬度比以及對抗震墻的剛度進行控制以外,還要保證樓、屋蓋的統一性和抗震墻的連接也要可靠;對于建筑結構的布置力求采用規則結構,如果碰到比較復雜的結構,可采用防震縫。

6.對于建筑的結構計算和構造設計都要求合理

首先,對建筑底框砌體結構進行驗算的時候應該注意以下幾點:底部剪力方法僅對于剛度較均衡的多層結構,而比較薄弱的底層混合結構,還要把塑性變形集中的影響考慮進去;底層框架的混合結構不可以采用簡易的防震墻方法,應該采用雙保險的措施,抗震墻承擔了所有的剪力,而框架可以根據剛度的比例對剪力進行承擔。在對剛度進行計算時,框架不能折減,抗震墻的折減則可以減到剛度的百分之二十到三十之間。另外,在對樓板進行計算時,方法要準確,應該注意以下幾點:在對雙向板進行查表計算時,對材料泊松比的影響在計算時不可以忽視,不然會導致它的計算值偏小;在計算連續板時不可以用單向板進行簡單地計算。最后,荷載計算不能發生錯誤。

四、現代房屋建筑結構設計的發展趨勢

隨著社會的需求,計算理論的發展,計算機的應用,新型建材的研究與應用,今后建筑結構設計的會有如下的發展趨勢:

1. 概念設計將發揮越來越大的作用

概念設計是根據抗震設計的復雜性,難以精確計算而提出來的一種從宏觀上實現合理抗震,避免無必要的繁瑣計算,同時為抗震計算創造有利條件,使計算分析結果更能反映地震時結構反應的實際情況的設計方法。

2. 采用先進的計算理論

空間受力分析、非彈性變形分析、塑性內力分析、時程分析、最優化設計、方案優化等先進科學的設計方法、設計理論將得到越來越多的應用。

3. 使用具有高強、輕質、環保等特點的新型建材

建筑物的自重在結構計算中占很大的比重,使用輕質、高強的建材,將使建筑結構設計發生革命性的變化。

綜上所述,房屋建筑結構設計是個系統、全面的工作。作為結構設計人員,需要扎實的理論知識功底,靈活創新的思維和嚴肅認真負責的工作態度,加深對房屋建筑結構設計中常見問題的認識與研究,以不斷提高自身的結構設計水平,使設計的作品比現階段的其它建筑具有更高的水準、更合理和更經濟的結構形式。

參考文獻:

[1]徐國華.建筑結構設計的基本方法及注意事項[J].科技咨詢導報.2007(11).

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關鍵詞:建筑;淺基礎設計;類型;埋深;問題處理

中圖分類號:S611文獻標識碼: A

一、概述

近年來,我國基本建設規模不斷擴大,速度前所未有。在建筑、水利、國防、交通和鐵道等土木工程建設中,愈來愈多地遇到大量而復雜的不良地基及地基處理問題,地基處理日益得到人們重視。 軟弱地基抗剪強度低、承載力差、壓縮性高,特別是建在天然的淤泥與淤泥質土上的建筑物其地基基礎設計,應充分考慮變形特征:過大的均勻沉降會嚴重影響建筑物的使用和外觀;而不均勻沉降必將使建筑物發生裂縫、扭曲或傾斜,影響其使用和安全,嚴重時甚至倒塌破壞。軟弱土地基設計與處理方案是否恰當,關系到整個工程質量、進度和投資。合理地選擇軟土地基設計與處理方法,具有十分重要的意義。

二、淺基礎設計應注意的問題

1、基礎材料和類型的選擇。

淺基礎多用于單層和多層砌體結構房屋,淺基礎按材料不同分為磚基礎、灰土基礎、毛石基礎、混凝土基礎、鋼筋混凝土基礎等。按構造類型分為:單獨基礎、條形基礎、筏板基礎、箱型基礎等。進行地基基礎設計,首先應對場地情況進行現場勘察,獲取工程地質和水文地質資料,因地制宜,再結合建筑上部結構形式及荷載傳遞情況,合理選擇地基基礎形式。一般情況下遵循:墻下剛性條形基礎-墻下鋼筋混凝土條形基礎-墻下鋼筋混凝土筏板基礎-箱形基礎的順序來選擇基礎形式。當地基淺層土質均勻且承載力高,建筑物荷載不大,宜選用磚基礎、毛石基礎、混凝土基礎等剛性無筋擴展基礎;當地基淺層土質均勻性較差、承載力較低,基礎需淺埋有軟弱下臥層時,宜采用墻下鋼筋混凝土條形基礎;當地基淺層土質均勻性差且承載力低,建筑物荷載大,采用條基面積超過建筑物基底面積的一半時,宜采用筏板或箱形基礎。

2、基礎埋置深度的選擇。

基礎埋深一般是指室外設計地面至基礎底面的距離。基礎埋深對工程造價、施工技術、施工工期及保證建筑物的安全都有密切關系。確定建筑物的基礎埋深,應考慮以下因素:(1)建筑場地地質條件及地下水的影響。在滿足地基穩定和變形、構造要求的前提下,基礎應盡量淺埋,但不宜小于0.5m,北方地區且應在當地冰凍線以下;基礎頂面應低于設計地面100mm以上,以避免基礎外露。當上層地基的承載力大于下層土時,宜取上層土作為地基的持力層,這樣基礎的埋深及底面積都可減小。當上層軟弱土較薄而下層為較好土層時,可將基礎埋置在下面較好土層上,當上層軟弱土較厚時,可考慮進行地基處理、采用深基礎、樁基等。基礎宜埋置在地下水位以上,當必須埋置在地下水位以下時,應考慮到地下水有否侵蝕性的影響,采取哪種方式降、排水,基坑支護方式以及施工時保障地基土不受擾動的措施等。(2)建筑物的自身條件。對于相同土質的土層,如果建筑物本身荷載較小,基礎埋深可能較淺,建筑物荷載較大,基礎埋深可能要加大;對于承受較大水平荷載的基礎,為保證結構的穩定,也常將埋深加大;對于受拔力的基礎,更需要足夠的埋深,以保證必要的抗拔阻力。(3)相鄰建筑物基礎埋深的影響。當新建建筑緊鄰既有建筑建造時,新建建筑的基礎埋深不宜大于既有建筑基礎,否則,兩基礎間應保持一定凈距,其數值應根據原有建筑荷載大小、基礎形式和土質情況確定并應考慮新加荷載對原有建筑的影響,根據以上情況,兩基礎之間凈距一般為兩相鄰基礎基底高差的1-2倍。(4)地基土凍脹和融陷的影響。按照土的凍脹性來確定基礎埋深時,一般根據土的種類、含水量和地下水位的高低,進行全面的分析。季節性凍土在我國分布很廣,有的厚度達3m,如果凍脹產生的上抬力大于作用在基底的豎向力,會引起建筑物的破壞。當土解凍軟化時,含水量增加,產生附加沉降,即為融陷。對于我國南方部分地區,不存在土質凍脹,可不考慮凍脹影響,對北方凍土地區,建筑基礎底面之下允許有一定厚度的凍土層,基礎最小埋深可按下式確定:dmin=zd-hmax,式中zd為設計凍深,hmax為基礎底面允許殘留凍土層最大厚度。

3、基礎寬度與基礎類型的選擇。

由于剛性條形基礎穩定性好,施工簡便、經濟,所以砌體結構應優先采用剛性條形基礎,不過剛性基礎抗壓性能好而抗拉、抗剪性能較差,為了保證基礎不因受到過大的拉應力或剪應力而破壞,要求基礎要符合一定的剛性角要求,即基礎寬度越大時基礎深度也相應越大。當墻體荷載較大、地基土承載力較低時,通過計算要求有較大的基礎寬度,為滿足基礎剛性角要求,增加了基礎材料的用量,更增加了土方的開挖量和施工難度,既不合理也不經濟。根據工程經驗,當基礎寬度大于2.5m時,仍采用剛性條基是不合理的,這時應采用鋼筋混凝土擴展基礎即柔性基礎。

三、特殊情況下地基或基礎的處理方法

1、同一建筑物建造在不同場地土上時的處理措施。

在實際工程中,經常遇到場地土軟硬相差懸殊的情況,尤其抗震設防地區,建造在不同場地土上的同一建筑物不能簡單地采用不同的基礎形式來處理。一般應作如下處理:(1)若一棟建筑物占據不同類型的場地土范圍均較大,可根據場地土性質不同用防震縫把房屋分成不同的結構單元,使一種性質的場地土對應一種基礎形式,同一結構單元的基礎形式相同。(2)土質均勻場地上的局部軟土坑,若范圍較小,可挖除軟土至天然土層,然后回填與場地土性質相近的材料,如采用砂土分層振搗密實或灰土分層夯實等。若局部軟土范圍偏大或偏厚,可根據具體情況處理,如回填一定厚度的砂石或灰土、基礎底部放寬、基礎局部加深、提高上部結構剛度、設置基礎跨越梁等做法。(3)土質均勻場地上的局部較硬區域,若范圍較小,可采用“褥墊”的方法,即除去300-500mm厚的局部較硬區,采用爐渣、砂或黏性土分層夯實,使得整個場地土性質相近。

2、建筑物基礎下穿越管道的處理。

如果遇到地下管線穿越基礎,應盡量把管線遷移改線(如某些油氣、化工管線必須遷走),否則應采取措施,避免管線受擠壓而造成破損或滲漏,一般應在基礎被管道穿過處留設孔洞,上部留有足夠的空隙,使管道不因基礎沉降而被擠壓變形或損壞。有時也可視情況在管道周圍包裹混凝土,或用材質強度高的管道替換低強度管道等方法來處理。

3、基坑內降水管井的處理。

曾遇到整棟建筑坐落在一處低洼泥塘中,在清除淤泥后進行了管井降水處理,均布了8口內徑Φ330mm,深13m的管井,降水完成進行基槽開挖后首先對管井進行了處理:井內沉中砂,用振動棒振搗密實,在距井口500mm深處澆灌C20細石混凝土至井口,必要時井口及四周100mm范圍內進行滲透結晶防水處理,然后做防水保護層與基礎墊層打在一起。

4、新建建筑與既有建筑貼臨時的基礎處理。

在舊建筑旁新建建筑時,要弄清舊建筑的地基、基礎結構形式及施工情況,避免新建建筑基礎與舊基礎相距太近,新建建筑墻體更不能直接壓在舊房基礎上。通常可采用挑梁法進行處理,即新建建筑縱墻基礎伸出挑梁,挑梁端部設托梁,托梁承受上部荷載,再把力傳到挑梁上,這樣可最大限度減少既有建筑的地基沉降。挑梁下應設梁墊,且宜每層出挑,以減少傳至基礎托梁的荷載,基礎挑梁下應預留150mm以上的沉降空間,填筑松散煤渣等,防止舊房基礎受擠壓。新建基礎基底應高于舊基礎基底,當不滿足該要求時,施工過程中應采取有效措施,如分段施工、設置臨時支撐、采用地下連續墻等,避免原有基礎下臨空一側地基土失穩,以保證原有建筑物的安全。

四、結語

地基基礎的優化設計與基礎地基的局部處理是現實工程中工程技術人員不可回避的問題,只有多接觸、多觀察、多搜集、多思考、多總結,才能有的放矢、對癥下藥,才能游刃有余的處理好各種出現的問題。

【參考文獻】