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土建设计精选(九篇)

土建设计

第1篇:土建设计范文

【关键词】乡土建筑;现代建筑;传承与创新

1 乡土建筑的内涵

在中国辽阔的土地上乃至全世界都分布着无数绚丽多彩的乡土建筑,它们独到地反映了一个特定民族、特定地域所独具的生活理念,它产生于民众生活,崇尚实用性和功能性,与民间习俗相结合,乡土建筑往往具有建筑清晰性、历史重要性及文化价值,是极富创造性、极富人情味的建筑。

《建筑美学》关于建筑乡土性还有一段精辟的论述:“建筑的乡土性的存在和优势是建筑与其他艺术之间存在差距的必然的结果,这种差距使建筑与其他艺术相分离,也是因为建筑艺术相对地缺乏真正艺术创作自由的结果。”这里所说的差距,我认为十分重要的一点在于建筑比其他艺术更紧密地从属于一种特定的环境文化。

2 乡土性建筑的内涵

现代建筑乡土化,即乡土性建筑,是指建筑利用现代的科学技术手段在尊重不同地理环境下的大自然,尊重不同历史背景下的文化脉络,尊重不同传统影响下的生活体验,进行现代建筑和现代乡土建筑的创构和探索,以形成建筑的独特性。

我们在对传统乡土建筑的深刻研究中,寻求它内在的精神和本质,并寻找一种方法,它既在当地是现实可行的、自然恰当的,又能够真实地接近当代的建筑理念,反映当今现实的价值观、文化、和生活方式,从而产生优秀的当代乡土性建筑。

3 传统乡土建筑的特色环境设计给当代乡土性建筑设计启示

3.1 以人为本,因地制宜

3.1.1 力求利用自然条件,适应当地的地理环境和气候条件来进行布置。

传统乡土建筑平面布局大多因地设宅、因地制宜、因势取形、平面空间组合多变,它根植于自然而融合于自然环境之中,成为真正的自然化建筑,遍布各地的村落,几乎没有“克隆”现象,这正是建筑根植于环境,而环境融合于建筑之所致。

如藏族碉房,由于青藏高原地势起伏较大,因此民居建筑占地过大将会增加施工上的难度,故建筑一般平面占地面积较小,而向高空发展。如湘西吊角楼是一典型的乡土建筑形式,苗族人利用山的坡度和不同高度的地面而统一屋顶高度,形成层层叠叠、高低错落、相互衔接的整体建筑山寨群落建筑。

在中国传统乡土建筑设计中,充分的利用地形、环境、水系给古人创造了理想的居住环境,天、地、人三者的完美结合。

3.1.2 融合地方、民俗特色,创造丰富多彩的建筑形式。

传统的乡土建筑将民族的特色、地域的特色、宗教的信仰、文化的内涵体现在其民居建筑的风格特征上,在不同地域的条件下,结合本民族文化特征,因地制宜的设计出了丰富的建筑形式。

如吉林蒙古族民居。吉林地区的蒙古族居住建筑与汉族房屋的式样相类似,只是这种房屋在山墙开门,形如吉林东部山区汉族农民的马架,故当地人称为马架房。马架房的平面一般做两到三间不等,依人口多少而定。两间的房屋门开设在东端,东屋是出进的地方又兼作厨房使用,西屋为主要的居室,两面设炕。这种马架房平面接近方形,上部可用椭圆顶,极似蒙古包,居民住在中间仍然觉得在包内居住,仍然保持他的民族习惯。

3.2 空间功能多样化,整齐有序,以景生情。

我国乡土建筑形式丰富多彩,不同地区、不同民族其建筑空间形式都各不相同,但他们共同追求“人境交融、与物同化”的豁达而意味深远的建筑美。

如北京的四合院,一年四季的气候变化、植物变化给人们的精神上带来了愉悦的享受。因此古民居中的借景处理,是民居空间设计的精华所在,无论是北方的大庭院,还是南方的小天井都给居住的人们带来了乐趣。这种情景的交融,与自然和谐的相处在我们今天的居住建筑中也是激励倡导的。

3.3 因材致用,注重建筑材料的基本属性

中国传统乡土建筑崇尚自然又因材致用,充分利用地方性的建筑材料和乡土技艺,挖掘材料的最大利用价值,建造出最朴实、最真率、最生态、最经济的建筑。传统乡土建筑材料绝大部分来自大地和植物,从大地中取材的有土壤和石头,来自植物生长的有芦苇、竹和木头。对土壤的加工及建造方法有夯筑、土坯砖、粘土砖;对石头的加工及建造方法有整石砌筑、碎石垒砌等;对植物而言,树木的枝干根茎发展了一种木结构体系,其加工主要为实现桦卯结合;树木的叶子和草生植物常通过编织的加工方法获得面积和一定的承受力。

3.4 深化建筑细部。

“能够把握细部是建筑师成熟的标志。”传统的乡土建筑在细部上是花了不少功夫的,也给人们留下了丰富的细部景观。我国传统建筑屋顶的形式、功能都及其丰富多彩,屋顶形式有悬山、硬山、歇山、攒尖等等。这些屋顶形式还可以组合、变异形成更多的形式。同时由于建筑的使用要求,多种屋顶形式加以组合、空间结构之间各种复杂的搭接。马头墙是传统建筑的硬山墙高出屋面防止火焰蔓延的山墙,它随屋脊与屋面的高低变化而高低错落,又称封火墙。马头墙在传统民族建筑中是最富诗意的建筑符号,把平淡的山墙变得轻盈多彩神奇。

4 乡土性建筑创作的传承与创新

中国传统乡土建筑经历了几千年的考验和发展,扎根于本土文化,具有扎实深厚的建筑文化基础。但是过去存在过或保存至今的乡土建筑,即使被认为是精品的,也只能反映出一个时代的文化、生活和技艺水平,只能是一个时代的产物。乡土性建筑的时代性,决定了它们又应是建立在对世界的先进技术和经验的学习的基础上。只有以现代化为基础,建筑中所体现的乡土性才可能有进步意义,乡土性建筑才可能为可持续发展做出贡献。建筑师可以以乡土建筑作为创作的出发点,去完成向现代化的转换;也可以以现代建筑作为创作的出发点,去寻求乡土建筑的某种神韵;甚至还可以运用传统建筑、乡土建筑所隐含的哲学思想,将其有机地融入现代建筑的创构之中。

4.1 在传统的外表形式下引进新的技术和材料。

在现代乡土建筑中一般仍采用如屋顶形式、深远出檐、格扇、外廊等元素,

这样的方法易于取得和当地传统建筑相协调的效果。如使用混凝土和钢等现代材料以及相应的技术去模仿传统建筑材料(木材))的形式。

4.2 重新组合传统乡土建筑的典型表现要素

将传统建筑的一切要素――柱、天花板、窗户、露天空间等均看作符号,并将这些符号配置于现代乡土性建筑中。采用这种方法,历史上的形式重又获得新的价值,而现代乡土性建筑获得丰富的内涵,彼此之间达到了共生的效果。福建省建筑师黄汉民在进行福建省图书馆新馆的创作时,采用了现代建筑中的联想、借鉴、类型等多种手法,对当地的福建民居进行了抽象化处理。在半圆形的露天空间、曲线形窗套、高低变化的女儿墙等多处演绎春闽民居的特征。使我们在这座全新的现代建筑中,感受到福建民居的韵味。

4.3 融合地方自然环境,体现地方民俗特色

可以利用传统乡土建筑的空间和环境的处理、体形的塑造、细部的处理,地方材料的运用,来赋予建筑地方色彩。

例如瑞士建筑师M•博塔,他的作品大多建在瑞士自然景色十分优美的城镇。他的建筑实践被人们称之为“乡土和现代主义的结合”“当代乡土性建筑”。博塔 “他特别注意传统建筑(尤其是材料)和严格的现代细部之间的融合。”

乡土建筑是人民大众创造的建筑文化,是民众的智慧的结晶,是一份宝贵的建筑财产,也是广大建筑师大量汲取创造灵感的土壤。从乡土建筑中摄取丰富的营养,进行现代建筑和现代乡土建筑的创构和探索,是一条充满激情、充满光明和希望的创作之路。

参考文献:

[1]王受之,《世界现代建筑史》,中国建筑工业出版社,1999年.

[2]吴良镛,《关于中国古建筑理论研究的几个问题》,建筑学报,1999年.

第2篇:土建设计范文

关键词:覆土建筑 生态技术 建筑布局 建筑构造

中图分类号:TU7 文献标识码:A 文章编号:1007-3973(2012)001-014-02

1 引言

覆土建筑是生态建筑的一种形式,在全世界有着深远的历史,比如说中国的窑洞建筑,土耳其卡帕都西亚地区和Goreme山谷都是穴居住宅主要的分布地区。在20世纪初期的时候,覆土建筑渐渐开始衰落,因为没有先进的技术作支撑,再加上潮湿阴暗,不好清洁,缺少室外景观,覆土建筑慢慢不被人们提起。直到20世纪70年代,石油危机的出现和环境的日益恶化,使人们开始重新认识这种传统节能建筑。

覆土建筑也可以称作“掩土建筑”(Earth Sheltered Architecture),主要是指“地下的”建筑,有时候专指“地面上用土或岩石围”的建筑。但覆土建筑和地下建筑不完全相同,一般地下建筑大多属于覆土型建筑,而覆土建筑与地平面的关系更加多样化,外部形态也更加复杂。覆土建筑分为三种情况:(1)地下建筑;(2)一部分露出地面或大部分处于岩石或土壤中的半地下建筑;(3)地面上用土壤或岩石部分或全部掩蔽的建筑。一般情况下,覆土建筑指结构覆土率大于50%的建筑。与地面非覆土建筑相比,覆土建筑具有自身的显著优点,如节能节地,微气候稳定,防风、防震、防尘暴,经济和有利于生态平衡及地方文脉的保等等。以下将以一个覆土别墅设计实例来探讨覆土建筑在设计中的一些问题。

2 项目背景

基地位于西安市长安森海农林科技示范园,总面积达16.4hm2,已绿化面积6.13hm2,道路面积1hm2,别墅用地面积为1800m2。基地有成片的林园和植被,繁茂苍郁,环境宜人。为了保原有较为浓密的小树林,并加强这一感觉,我们采用的建筑形式为覆土建筑,上植树木,与原有环境相得益彰。别墅为地上地下各一层,建筑面积910m2。因为建筑形式属于覆土建筑,选址会受到很多因素的影响,比如土壤、地下水位、日照、风向等,基地地质情况比较理想,地下水位低,土壤坚硬干燥,具备结构性能。

3 建筑的布局

对建筑空间布局来说,设计希望做到这样几个方面:(1)有空间过渡的秩序感;(2)加强室内与室外空间的联系;(3)加强空间的方向感;(4)减轻对地下空间的心理不适;(5)合理设计建筑外观;(6)尽量减少使用空调的时间;(7)在保证热舒适度的前提下,加强自然采光与通风;(8)解决地下空间的潮湿问题。

别墅属于半地下型式,为了满足自然采光和通风的要求,在房屋围合的庭院中设置了一个露天天井,构成下沉式的院落,并在侧向设置开敞。由于别墅主要用于主人及朋友家庭短期度假居住,我们设计了相对独立的三套住宅空间,西北面一户,面积大约250,东北面一户,面积大约350,西南面一户,面积大约280。

建筑的入口设在二层,住户由二层进入室内,北面和南面都有坡道,也可以由坡道进入一层庭院,分别入户。庭院内有一个14mm的喷泉水池,增添了庭院的生气。面向庭院的主要用房都采用通透的大玻璃窗,视线上贯通了室内外,同时又满足了自然通风的要求。建筑一层完全设在地下,二层一半在地下,一半在地上,层高3m。在二层地面以上的部分完全覆土,并有种植绿化,不仅使建筑与周边园林融为一体,而且减少土壤吸热,降低土中温度波动。种植绿化会增加土中湿度,有助于夏季房屋冷却。需要注意的是,浇水必须在晚上进行,白天浇水会使深层土壤升温。植物的根系有助于降低屋顶覆土重量以及固定土层。

西安的主导风向是冬季东北风,夏季西南风,位于东北面的入口采用凹入式可以有效抵御风寒,其余入口处也都做了相应的处理,入口墙面为石材面,入口门采用大玻璃门,以满足入口处有足够的自然光射入。另一重要入口是通汽车房的,它的位置与住房有联系。在靠近住房向里凹入的一个空间设有停车位,在东北面这户还设有室内车库,可以避免气候变化与灰尘对车子的损害。

建筑的外部造型与园林环境相得益彰,北面、西面和东面有各户的入口,南面有显露的窗户,顶部分布有六个通风口。建筑采用剪力墙结构,能够提供大空间,给室内布置增加了灵活性。

4 建筑细部构造设计

设计尽量做到减少建筑运作过程中物质与能量循环的总量,减少人们对采暖与制冷能源的需求,改善建筑实体的热工环境。设计中,通过采取适宜技术手段,对的外墙面、覆土屋面与种植、窗户与遮阳等建筑细部构造进行处理,实现节能设计策略。

朝向庭院的外墙面暴露在外的部分使用的是墙体外保温加空气间层,设置绝热层,外加饰面,此饰面材料采用的是类似砖土感觉的石板,这种石板曾用于陕西大唐西市博物馆和大明宫的外墙面,主要特点是类似传统的砖土的感觉却呈现出现代时尚的效果。除去窗户部分,其余的结构均为土壤覆盖,土壤的厚度与热延迟性提供了良好的保温效果。窗户是双层可开启玻璃窗,外层是上下平开窗,中间留200mm厚空气间层,在其中做遮阳,内层窗户可沿侧轴和底轴两个方向开启。春秋季节室外比较舒适,外窗打开,内窗沿侧轴开启,最大程度地引进自然风;冬夏季外部环境比较恶劣,可将外窗向上开启一个小缝,内窗沿底轴开启一个小缝,这样既可以将恶劣环境挡在窗外,又可以引入一定量的自然风。

屋顶采用的是四周排水的平顶和单坡两种形式。屋顶构造设计为:在屋顶结构层上铺设卵石层,均匀布置排水管,卵石层上设置了一层玻璃丝过滤层,其上布置5cm厚的颗粒材料作为过滤层,在过滤层上再盖土壤。

庭院内围绕喷泉水池四周布置着茶座,茶座顶部是玻璃的天窗,支撑天窗的钢梁像古典园林建筑中常用的冰纹花窗,钢梁上下是双层玻璃,玻璃之间的遮阳系统采用的是蔓藤植物“爬山虎”,这一片由玻璃、“爬山虎”和钢梁组成的天棚同时也是客厅外面的庭院。

根据建筑环境的需求,可以选择一些根部比较浅、不易倒伏、耐旱的长绿植物,而且要考虑植物生长所需的土壤厚度、管理养的厚度、排水层的厚度。别墅覆土层的厚度为600mm,灌木经过一般的管理就能存活。除此之外,覆土的绿化必须要做好土层的渗排水,否则植物不易成活。别墅的屋面构造自上而下是:土壤层、过滤层、排水片材或管材、水泥砂浆保层、抗根性防水层、结构层。

5 采光分析

通过Ecotect软件对设计进行了采光分析,西户一层的室内采光系数数值大约在6.3%-18.3%之间,其分布也不是很均匀,这是由于相对于窗户来说,房间的进深和面宽都比较大。我们根据建筑采光设计标准的要求,对于居住建筑的采光系数标准值,侧面采光采光系数最低值是1%,而各光气候区的光气候系数K值不同,所在地区的采光系数标准值应乘以相应地区的光气候系数K值,西安属于Ⅳ类地区,K值是1.1,所以说,西户一层的采光满足要求。西户二层的室内采光系数数值大约在8.1%-24.1%之间,满足采光要求。北户一层的室内采光系数数值在0.2%-10.2%之间,靠近侧面窗户的区域能满足采光要求,但越往北面和东面采光越弱,局部不能满足采光要求。北户二层的采光系数数值在0.6%-14.6%之间,房间大部分区域可以满足要求,只有角落的很小部分区域系数低于1.1%,可以适当调整房间布局和窗户的大小。顶部采光还是大大的提高了采光系数,是一种理想的手段之一。南户一层的采光系数数值在1%-13%之间,基本上可以满足采光的要求。南户二层的采光系数数值在1%-15%之间,大部分区域采光系数在3%以上,只有靠近南边角落的区域在1%左右,所以说,绝大部分区域能够满足采光要求。

6 结束语

第3篇:土建设计范文

关键词:土建施工;现场管理;工程造价

随着当前我国社会的不断发展,人们生活水平的提高,人们的对建筑的要求也在不断提高,对于建筑工程来说,设计的重要性日益明显。土建工程施工是整个建筑工程施工中的一个重要环节,土建工程施工现场管理对整个建筑工程的质量和进度有很大的影响,设计是建筑工程的灵魂,一个成功的建筑工程项目中不仅需要前期完美的工程设计,而且需要在实际的施工中不断优化工程设计,保证建筑工程的质量和建筑功能的发挥。

一、 优化土建工程施工现场设计的意义

1、有效控制工程造价

土建工程是建筑工程建设中一个重要的部分,而施工阶段的成本在整个土建工程造价中占有很大的比重,建筑土建工程施工现场工程设计可以对施工阶段的工程造价进行有效的管理,加强施工现场资源的优化配置,提高对各种资源的利用效率,为建筑企业节约资源,从而降低了建筑工程整体工程造价。

2、强化工程整体质量

在建筑工程建设中工作量大,施工环节比较多,对工程施工质量产生影响的因素也比较多,增加了工程质量出现问题的几率。土建工程是建筑工程中的一个重要建设环节,而设计对整个工程建设具有指导作用,通过对土建工程施工现场工程设计的优化,对施工人员的行为进行及时的调整,可以及时发现土建施工中存在的问题,不仅提高了建筑土建工程的施工效率,而且能有效提高土建筑工程的施工质量。

3、提升施工技术水平

在土建工程施工现场管理中可以依靠工程的设计方案对施工中的各种技术进行严格的要求,优化施工现场工程设计能对不正确的施工技术及时发现并及时纠正,还可以对施工过程中对各岗位的技术施工人员工作进行指导和监督,使他们能按照工程设计方案中的技术标准和规范进行施工,不仅能有效提高技术施工人员本身的技术水平,保证工程的质量,而且能够整体提升整个工程施工团队的技术水平。

二.优化建筑工程土建施工现场设计的策略

1、制定完善的土建施工现场设计计划

土建工程是建筑工程中施工中一个主要的方面,在现场施工中由于各种因素的影响,往往给工程质量埋下隐患。虽然施工现场的各种质量管理制度能对工程质量进行有效的保障,但是如果工程设计这种存在问题的话,那么土建工程中各种质量事故的发生就不可避免了。所以为了土建工程的质量和工程施工的安全,要对土建工程施工现场工程设计不断优化,要制定详细的施工现场设计优化计划。首先要对整个土建工程的设计图纸和施工图纸有深入的了解,明确施工中设计方面应该注意的问题。其次,按照土建工程施工的顺序将工程设计优化分成施工前期设计优化、施工中期设计优化和施工后期设计优化,按照这三个施工阶段制定相关的工程设计优化计划,在内容管理的划分中,应该针对土建工程施工中有关设计的所有要素进行。最后,要进行工程设计责任制,按照工程设计规定和各施工队伍的岗位职责,将设计图纸进行划分,明确每一个施工人员在施工中的主要负责部分,并且进行技术交底,让他们了解在施工中需要使用的各种技术标准,从而规范他们的施工行为。

2、加强施工现场管理总工程造价控制

工程成本控制是建筑企业在工程管理中的一个主要管理方面,在土建工程施工现场的工程设计优化中也应该对工程成本有全面的考虑,促使施工人员严格按照工程设计标准进行施工,在各种材料的使用中要控制好用量,在土建工程的各道工序施工中要以建筑设计为基础,一道工序完成之后才能进入下一道工序,保证工程质量,降低返工的发生,从而降低土建工程成本。

3、加强土建现场施工中各方面的协调性

土建施工现场管理的要素比较多,对于设计方面来讲,由于设计关系到整个工程建设的质量,在设计优化中不可避免的要与施工现场的施工人员以及管理人员发生联系,在施工现场要保证工程施工能按照设计标准进行就需要施工现场各方面的共同努力,所以在施工现场设计人员要注意与各个单位之间处好关系,在与工程设计进行优化过程中尽可能发挥所有部门的作用,这样能及时解决施工现场中发现的设计中的问题,保证土建工程的顺利进行。

4、加强土建工程设计人员的素质

在我国目前的教育中,工程设计专业教学水平已经有了很大的发展,很多工程设计在国际上也获得了很高的评价,但是由于现场施工中各种因素的影响,对于工程设计需要进行相应的修改和优化。所以在土建工程施工中要不断提高设计人员的素质。一方面,设计人员必须有足够的设计专业知识,对土建工程的设计图纸和施工图纸有详细的了解,对于工程设计重点有足够的重视,对施工现场出现的关于设计的各种问题能及时发现。另外一方面,在施工现场的设计人员应该对各种施工知识有相应的了解,在土建工程施工中不仅能对各种不符合工程设计的问题及时发现,并且能采取相关的措施进行解决,从而保证土建工程施工能严格按照设计方案进行。

5、加强工程变更管理

在建筑土建工程施工中由于各种不确定因素的影响,例如,施工现场环境的变动或者是施工设备的限制,在施工中往往会发生工程变更现象,工程变更的出现不仅打乱了现场施工计划,而且有可能提高工程造价,所以在现场施工中要加强对工程变更的管理,尽量避免工程变更的发生,如果工程变更是必要的,那么需要将工程变更计划上报到工程设计总部,经过详细的审核之后,才能对工程施工设计进行更改。

结论:

建筑工程土建施工是整个工程施工中的一个重要组成部分,土建施工中工程设计优化对保证整个工程的质量有很大作用,所以工程设计人员要深入施工现场,了解工程施工情况,严格控制工程变更,加强与施工现场各单位之间的联系,从而保证土建工程施工按照最优的审计方案进行。

参考文献:

[1] 张同波 建筑工程中影响施工的部分设计问题的研究与思考[J] 施工技术, 2011(01)

[2] 张姝 建筑工程项目设计与施工[J] 中华建设, 2011(08)

第4篇:土建设计范文

关键词:土木工程建筑结构基础承载柱构造柱悬挑梁连续梁

中图分类号:S611文献标识码:A 文章编号:

一、引言

建筑结构基础设计是土木工程建设的重要组成部分,当前,我国建筑行业正蓬勃发展,不同类型的土木工程建设正在火热的进行。土木工程建设改变了城市面貌,给人们的生活带来了便利,也带来了较好的经济社会效益。但是,我们必须清楚的认识到,土木工程建设仍然存在着很多的问题与不足,尤其是建筑结构基础设计方面,由于受到多方面因素的制约,在承重柱截面高度、构造柱与承重柱、悬挑梁设计、连续梁设计等方面仍然存在着不同程度的问题,这些问题不仅影响了土木工程建设,还影响了建筑项目工程的整体水平。

二、土木工程建设中建筑结构基础设计存在的问题

在土木工程建设建筑结构基础设计中,由于受到多方面因素的影响,再加上近年来新工艺、新技术在土木工程建设中的运用,建筑结构基础设计仍然存在着一些问题与不足,总的来说,这些问题与不足主要表现在以下几个方面。

1、地基基础方面。地基基础设计方面的问题主要表现在填土地基质量不合格,地基承载力没有达到相应的要求。对于斜坡上面的建筑物或者是构筑物,没有验算其地基的稳定性,对于软弱下卧层,没有对地基承载力和沉降进行验算。

2、承重柱截面高度设计方面。建筑物需要具有相应的抗震性能,尤其是对于震区的建筑物,更需要注意提高建筑物的抗震性能。但是,在我国工程设计中,仍然没有高度重视这一点,在设计的时候忽视对这一点的考虑。我国的很多地区规定建筑物的抗震设防烈度为六度,但是,有些设计人员却没有按照要求进行设计,在防震设计上没有高度重视,突出表现在进行承重柱设计的时候,缩小了其截面的面积,设计得过于细小,他们认为这样设计会使得受力分析变得更加容易。但是,这种想法和做法是错误的,这样做的话,承重柱的面积过小,在外力作用下,梁柱之间的弯矩会产生约束作用,进而有可能发生结构断裂的现象。并产生塑性铰。这样直接导致的结果是,建筑物的耐久性大大降低,今后在使用中存在很大的隐患。如果发生地震灾害,建筑物的抗震能力下降,有可能会发生倒塌的现象,可能会造成巨大的灾难。

3、构造柱与承重柱方面。一些设计人员不能很好的区分构造柱和承重柱,常常混淆二者之间的概念,从而大大影响了建筑结构的可靠性。在砖混结构建筑的设计中,设计构造柱的目的是增加墙体的抗剪能力,避免墙体产生裂缝。但是,一些设计人员却把构造柱当做承重柱,从而影响了各结构的功能和整个建筑物的质量。

4、悬挑梁设计方面。在悬挑梁设计的时候,设计人员往往忽视对挠度的验算,但是,由于梁高选用过小,从而使得梁截面受压区的应力太高,随着时间的逐渐推移,梁挠度便会不断的增大。慢慢的,梁上板有可能开裂,并随着变形的增大开裂的程度逐渐增大,进而影响到整个建筑结构的使用。如果变形效应进一步发展,就有可能使梁发生损伤,如果是托墙挑梁的时候,梁挠度会使墙体在梁底部周围产生裂隙。裂隙会继续向上延伸,并且开裂程度会进一步变大。如果挑梁截面很小的话,会减小建筑物的抗震性能。悬挑梁对于竖向地震的力量感受非常敏感。如果梁的高度较小,截面相应的受压区高度就会较小,梁的延伸性就会减少,此时,如果发生地震力量的损坏,其承载能力就会丧失。

5、连续梁设计方面。一些设计人员将连续梁按照单梁来进行设计,从而留下了危险。连续梁一般出现在阳台边梁,它的承重能力很小。但是设计人员往往忽视这一点,容易把连续梁当做支梁来设计,这样就减少了梁在支座处上部的钢筋配量。在使用的过程中,梁的伸缩性会随着环境和温度的变化而发生变化,加剧了底座周围梁面裂隙,从而使得建筑物的性能降低。因此,建筑施工的时候需要高度重视这种现象,做好连续梁的设计工作。

三、做好土木工程建设中建筑结构基础设计的策略

1、做好地基基础设计工作。对于填土地基要进行压实处理,按照相关标准进行压实和填充,保证填土地基的施工质量,保障填土地基的承载力达到设计的相关要求。对于建造在斜坡和边坡的建筑物,需要对地基的稳定性进行验算。如果地下水的埋藏较浅,建筑的地下室或者是构筑物存在上浮现象,就有必要进行抗浮验算。对于软弱下卧层地基也应该进行承载力验算和沉降验算。

2、从建筑结构整体性能出发,做好建筑结构基础设计工作。作为设计者,在对建筑结构基础进行设计的时候,要树立整体观念,从整个土木工程建设的整体出发,采用最佳的设计方案,以达到最佳的性能。在设计的时候,要考虑基础与上层结构之间的关系,并提出合理的假设。一般来说,上部设计在基础设计之后,因此,在基础设计的时候,不要只仅仅考虑基础结构设计,要树立整体思想观念,从工程项目建设的整体出发,考虑全局,采取适当的处理方法,要积极采取措施,尽量消除因地上结构设计滞后而带来的误差,从而保证建筑结构基础设计的质量,提高整个土木工程建设的质量。

3、对于钢混框架结构的高层建筑设计,注意基础的柔度和刚度。从目前建筑结构基础设计的实际情况来看,其设计的主要理论依据是结构力学和弹性力学,这种设计的主要优点是操作简单方便,具有很强的可靠性,在实际运用中基本上能够达到良好的效果。尤其是将这种技术和方法运用到地质较好的地区,所达到的效果更佳,更能令人满意。当前,在现代建筑工程设计中,钢混框架结构的使用越来越多,这对原来所使用的方法和工艺产生较大的冲击。因为,钢混框架结构的质量大,对基础的承载和质量提出了非常高的要求,如果质量不合格,承载力较小,基础结构将有可能发生下沉,这将对土木工程整体结构产生不利影响。如果某些工程项目所处的地质条件较差,在软土地上进行施工的话,如果在基础受力计算的话,再使用结构力学或者是弹性力学,将会与实际情况发生较大的出入。随着社会的发展和进步,建筑业不断的发展,建筑物的高度越来越高,因此,它的垂直方向上的载荷会增加,这样,整个建筑物对基础结构将会产生更大的压力。如果压力过大,超过基础结构的承载力,就必然发生下沉现象。因此,对于钢混框架结构的高层建筑设计,需要特别注意基础的柔度和刚度。

四、结束语

总而言之,在土木工程建设中,我们需要重视建筑结构基础设计工作。当前,大量的土木工程正在建设中,其建设高度不断的在上升,建筑规模也在不断的扩大,建筑结构也更加复杂。由于土木工程建设数量多,市场需求大,一些开发商在建筑结构基础设计中草率从事,没有按照相关的规定进行,将设计、审批、建设混为一体,没有按照相关的程序进行,这就严重影响了建筑结构基础设计的质量,进而会影响整个土木工程项目建设的质量。因此,我们在实际工作中,必须严格按照相关程序进行,对建筑结构基础设计进行审查和监督,加强管理工作,提高建筑结构基础设计的质量,促进整个土木工程建设的发展。

参考文献:

[1]杜金.建筑结构基础设计中应注意的几个方面[J].城市建设理论研究,2012(14)

[2]邬江红,吕梅品,郭士敏.浅谈地基、基础与建筑结构的协调统一[J].2005(5)

第5篇:土建设计范文

关键词:城市建设 钢筋混凝土建筑 抗震设防 抗震设计

地震是人类在社会发展过程中遇到的一种可怕的自然灾害。强烈地震常常以其猝不及防的突发性和巨大的破坏力给社会功能带来严重的危害、社会经济发展、人类生存安全和社会稳定。最近全球发生了很多强震,如海地的7.3级地震、智利的8.8级地震、我国台湾高雄的6.7级地震,据美国国家地震信息中心 (NEIC)监测,从2010年2月15日至2010年3月17日(国际时),30天内共监测到645个事件,中国境内及边境地区的地震共17个。最近30天,全球6级以上地震有30个,平均每天一个。另一方面,我国作为发展中国家,人口稠密,建筑物抗震能力低。因此,我国的地震灾害可谓全球之最。上个世纪,全球因地震而死亡的人数为110万人,其中我国就占55万人之多,为全球的一半。面对这些数据,让我们不得不在城市建设中要注重建筑的抗震设计。只有这样才是防御和减轻地震灾害最有效、最根本的措施。

一、地震中建筑倒塌的原因

地震作用具有较强的复杂性和随机性,要求在强烈地震作用下建筑物结构仍保持在弹性状态,而不发生破坏这是很不实际的,既安全又经济的抗震设计是允许在强烈地震作用下破坏严重,但建筑物并不会倒塌。由此可见,抗震设计的特点是依靠弹塑性变形的方式消耗地震能量,而建筑抗震设计也是根据这一原理展开的,达到的效果就是在遇到震级高于城市设防烈度的强震时而不至于倒塌。

1.钢筋混凝土框架结构层间屈服强度有明显的薄弱楼层

钢筋混凝土框架结构建筑在整体设计上存在较大的不均匀性,使得这些结构存在着层间屈服强度特别薄弱的楼层。在强烈地震作用下,结构的薄弱层率先屈服,弹塑性变形急剧发展,并形成弹塑性变形集中的现象。在1976年唐山大地震中,有个13层的蒸吸塔框架,由于该结构楼层屈服强度分布不均匀,造成第6层和第11层的弹塑性变形集中,导致该结构6层以上全部倒塌。

2.钢筋混凝土框架结构中柱端与节点较容易破坏

钢筋混凝土框架结构的构件一般是柱顶重于柱底, 梁轻柱重,特别是角杜和边柱很容易发生破坏。除剪跨比小的短柱易发生柱中剪切破坏外,一般柱是柱端的弯曲破坏,轻者发生水平或斜向断裂;严重的会发生混凝土压酥,主筋外露、压屈和箍筋崩脱。当节点核芯区无箍筋约束时,节点与柱端破坏合并加重。当柱侧有强度高的砌体填充墙紧密嵌砌时,柱顶剪切破坏严重,破坏部位还可能转移至窗洞上下处,甚至出现短柱的剪切破坏。

3.钢筋混凝土框架结构中砌体填充墙的破坏较为普遍

钢筋混凝土框架结构中砌体填充墙具有钢度大、变形能力差的特点,在地震时最先承受地震作用而遭受破坏,在八度及八度以上地震作用下,填充墙的裂缝明显加重,甚至会发生倒塌,震害规律一般是砌块墙重于砖墙,空心砌体墙重于实心砌体墙,上轻下重。

二、钢筋混凝土建筑的抗震结构设计

在城市建筑中较合理的框架地震破坏机制,应该是节点基本不破坏,梁比柱屈服可能早发生或多发生,同一层中各柱两端的屈服历程越长越好,底层柱底的塑性铰宜最晚形成。简单地说应该是:框架的抗震设计应使梁、柱端的塑性铰出现尽可能分散,充分发挥整个结构的抗震能力。

1.影响不同受力特征节点延性性质的主要因素

楼层破坏的全过程可以通过楼层水平地震剪力与层间位移关系来描述,在抗震设防过程中,框架结构构件进入弹塑性阶段时,构件在保持一定承载力条件下主要以弹塑性变形的方式来消耗和分解地震的能量,所以框架结构需有足够的变形能力,这样才能才起到抗震的效果。试验研究表明,强节点、强底层柱底、强柱弱梁和强剪弱弯的框架结构有较大的能量消耗能力,极限层间位移大,抗震性能也比较好。规范通过构件承载力调整办法在一定程度上可以体现上述的强弱要求,且考虑了设计者的使用方便,采用地震组合内力的抗震承载力验算表达式,只是要对地震组合内力的设计值按有关公式进行相应的调整。大量实验研究表明,影响不同受力特征节点延性性质的主要因素有相对配筋率、相对作用剪力以及贯穿节点的梁柱纵筋的粘结情况。

2. 延性框架结构的设计原则

“5.12”汶川大地震实践证明,建筑结构在大地震中要求保持足够的承载力来吸收进入塑性阶段而因地震产生的巨大能量,因为此时的结构在震中已经进入到了一个塑性阶段,很容易发生变形。所以,根据这种特点和抗震的要求,城市建设的钢筋混凝土结构建筑抗震设计均要求按延性框架结构进行设计,所以建筑结构的设计必须保证结构局部薄弱区的承载力与钢度,保证了建筑构造的整体性,延性的增加也就提高了建筑的变形能力,这样可以减少地震的破坏性从而提高了建筑的抗震能力。

在结构布置上,要保证强柱弱梁的设计原则,按扩大了的柱端抗弯承载力进行设计,理论上可将柱屈服的可能性减少。但受到各种因素,如梁的实际抗弯承载力可能增大,高振型使柱中反弯点的转移等综合因素影响,要使柱中完全避免塑性铰是比较困难的,同时为了实现强剪弱弯的要求,保证塑性铰区域的局部延性,也必须通过一定的构造措施来保证结构的延性,具体做法如下:

2.1把握好材料质量拒绝豆腐渣工程,材料延性对确保结构延性极为重要,为此规范对材料也提出了相应的限制,如保证钢筋强屈比、延伸率及混凝土强度等级等,同时对施工过程中可能出现的钢筋代换也提出了相应的限制。

2.2限制轴压比与纵筋最大配筋率合理的受力过程可明显提高构件延性,为实现受拉钢筋的屈服先与受压区混凝土压碎的破坏形态,以提高塑性铰区域的转动能力,规范限制轴压比与纵筋最大配筋率,同时对混凝土受压区高度也提出相应要求。

2.3 加密塑性铰区内的箍筋间距是很重要的一点,为保证强节点、强柱弱梁、强底层柱底和强剪弱弯的设计原则及塑性铰区域的局部延性,有必要加密塑性铰区内的箍筋间距,这不但可提高柱端抗剪能力,还可约束核心区内混凝土,对纵向钢筋提供侧向支承,防止大变形下纵筋压曲,从而改善塑性铰区域的局部延性。规范对约束区纵筋的最小直径、最大间距、塑性铰区域的最小长度等做出了详细的规定,并对箍筋肢距及箍筋形式提出了相应要求。

随着工程应用中箍筋强度和混凝土强度不断提高,对塑性铰区域内箍筋布置的要求是抗震构造措施的一个重要方面,这一情况将导致高强度混凝土中约束箍筋配筋率的减少而降低结构的设计可靠度,建议以配筋特征值代替原体积配筋率,同时鉴于约束配筋对柱端塑性铰区的良好约束作用,建议适当增大配筋量。

总结:钢筋混凝土框架结构是我国城市建设中大量存在的建筑结构形式之一,通过对往年的地震灾害损失数据研究表明:钢筋混凝土框架结构的节点与柱端的破坏较为严重,所以在这些结构的抗震设计中必须满足强剪弱弯、强柱弱梁、强节点、强底层柱底等延性设计原则。在钢筋混凝土建筑抗震设计的实践中,由于地区的不同和设计人员对规范的理解和掌握尺度的不同,造成建筑的结构布置以及计算方法上相互差异较多,在设计上也会产生较多的争议,因此抗震设计方法还需要深入研究。

参考文献:

[1]李鸿晶,宗德玲.关于工程结构抗震设防标准的几个问题的讨论[J].防灾减灾工程学报,2003.

[2]宋天齐.关于8度区多层砖房最多层数的商榷[J].工程抗震,1998.

第6篇:土建设计范文

1钢筋混凝土建筑结构设计概述

钢筋混凝土建筑结构主要是指由钢筋材料和混凝同组成的建筑结构。钢筋混凝土建筑结构承担着房屋建筑的大部分重力,因此其建筑结构设计对于整个房屋建筑工程的稳定性有着非常重要的影响。混凝土的结构抗压能力较好,钢筋的延展性较好,钢筋混凝土将两者有效地结合起来,极大地提高了房屋建筑工程的结构强度。另外,钢筋混凝土建筑结构还具有良好的防火性能,工程施工成本较低,被广泛的应用于现代化建筑工程中。

2钢筋混凝土建筑结构设计的现状

2.1地基稳定性不足房屋建筑钢筋混凝土结构设计,受到地基稳定性不足的影响,表现出结构缺陷,始终无法达到结构设计的标准。地基对钢筋混凝土结构的影响,主要体现在两方面:第一,地基承载不足,房屋建筑的地基无法承受钢筋混凝土的重量,容易出现沉降、偏移;第二,地基受力分配不平衡,导致钢筋混凝土结构处于风险状态中,直接影响房屋建筑的内部受力,毁坏钢筋混凝土的结构。

2.2框架结构不全面钢筋混凝土的框架结构无法在房屋建筑中起到支撑作用,部分框架结构点存在质量缺陷。例如:某房屋建筑在框架结构方面,缺乏角度、横梁控制,导致框架结构与钢筋混凝土结构设计无法达到配合状态,满足不了该建筑的结构需求,最终该框架结构需要重新设计,既消耗人力、物力,又影响到房屋建筑的成本控制。

2.3预应力分配不均匀预应力问题在钢筋混凝土结构中比较常见,基本是由结构设计的数据、受力等因素引起,干扰钢筋混凝土的受力分析,无法标准分配预应力。钢筋混凝土结构设计中的预应力问题,需借助科学的计算和专业的分配,才可达到平衡分配的状态。

3钢筋混凝土建筑结构设计要点

3.1建筑钢筋混凝土结构选型设计的要点高层建筑钢筋混凝土结构选型设计具有技巧性和科学性的双重特点,必须在高层建筑钢筋混凝土结构选型设计做好如下几方面工作:1)提升高层建筑钢筋混凝土结构的规则性,特别要注意高层建筑钢筋混凝土结构平面和立面的规则性,同时要提升整个高层建筑钢筋混凝土结构的艺术性。2)在高层建筑钢筋混凝土结构嵌固端设计中应该考虑到上下层刚度,降低整个高层建筑钢筋混凝土结构的风险和隐患。3)在高层建筑钢筋混凝土结构选型设计过程中应该减少短肢剪力墙设计的频率,提升高层建筑钢筋混凝土结构的整体性,进而优化高层建筑钢筋混凝土结构建设的整个过程。4)合理设计高层建筑钢筋混凝土结构的高度,控制高层结构的组成和高程,做到对工期和造价目标在设计阶段的严密控制。

3.2科学处理钢筋混凝土结构的刚度近年来,我国国民经济快速发展,城市人口越来越多,与此同时城市的土地资源日益紧张,各个地区的高层房屋建筑工程开始蓬勃发展,和占地面积同样的低层或者多层建筑相比,高层房屋建筑工程的利用率更高,能够有效地节约城市资源,受到广大建筑企业的青睐。高层房屋建筑工程的竖向高度较高,因此对于建筑结构的要求也较高,因此要科学处理钢筋混凝土结构的刚度,提高高层房屋建筑工程的承载能力,结合高层房屋建筑工程施工现场的实际情况,如果当地的土质性能较好,可以在满足建筑结构强度要求的基础上,减少使用剪力墙,最大程度地节约施工成本。

3.3提高高层建筑耐久功能加强高层建筑耐久性设计也很重要,在钢筋混凝土结构设计方案中,要重点考虑混凝土结构的耐久性,确保其在规定使用年限内能够正常使用。但在现实中,很多设计方案不能达到这一要求,主要原因是设计时忽略了环境等因素对建筑的影响,造成建筑可靠指数下降。所以,在设计高层建筑钢筋混凝土结构时,需要全面考虑材料、造价等方面因素,确保所设计的结构用料少、造价低。

3.4框架构造设计建筑钢筋混凝土结构设计中,必须解决好框架构造设计,建筑的大跨度结构内较为常见,连接钢筋混凝土结构,能够提高房屋建筑结构的稳定水平。框架构造是混凝土结构设计的关键点,建筑单位在此项结构设计中,需着重考虑框架构造的长度设计,严禁超过规定范围,如果超过范围,可采取补缝措施,后期在框架连接处适当密实缝隙,平衡长度设计,以避免出现失衡偏重,强化框架构造设计的连接力度。

3.5预应力分配设计预应力是房屋钢筋混凝土建筑结构设计的力度数值,平衡分担结构设计中的内力分布,预应力分配设计与结构固定存在直接关系。预应力分配设计时,需要解决力度滞后的问题,消除预应力的后期影响。例如:高层、重型等建筑结构,对预应力分配的需求度比较大,实际设计中还需考虑应力、内部变力等因素,综合完成预应力分配,促使钢筋混凝土建筑结构具备受力平衡的优势,以防偏度受力加重影响,干扰房屋建筑的结构受力。

3.6抗震构造设计因为我国建筑物抗震标准不高,对抗震结构而言,很难处理好其结构设计和抗震烈度间的关系,所以在高层建筑抗震结构设计中,抗震结构设计要有一定弹性,这样的高层建筑结构设计更加稳定和安全。我国建筑构造规定的安全度和抗震计算方法很低,同时在轴压比、配筋率和梁柱承载力匹配程度等抗震延性上,缺少严格的规定。因此需要重视建筑整体投资中结构设计造价,并且在高强度区域要有严格的构造措施和抗震方法,以提高建筑结构的安全性和稳定性。

3.7做好钢筋混凝土结构裂缝控制对于钢筋混凝土结构的结构裂缝要加强薄弱部位的强化,避免墙角、转弯、端板处因应力而产生的裂缝,从形式、结构和功能上确保钢筋混凝土结构的安全。对于钢筋混凝土结构的温度裂缝要加强对温度、干湿度的控制,避免出现温度积累、温差过大等问题的产生,提升混凝土施工的技术含量,做到对温度裂缝的技术预防和施工控制。对于钢筋混凝土结构的收缩裂缝要在设计的环节中明确养护方式和技术,预防外力因素对钢筋混凝土结构自然收缩的加剧作用,做到设计过程中对钢筋混凝土结构的有效防范。

4结语

第7篇:土建设计范文

关键词:土建;结构工程;安全;分析与措施

0 引言

中国加入世界贸易组织以来,经济的增长进一步提速,土建工程也步入了发展的快车道。土建工程至关重要的一点在于如何提高工程的安全性与耐久性,以提高工程质量以及经济效益。随着工程量的逐年扩大,土建结构的安全性问题面临着挑战,也出现了很多问题。因此,开展土建结构工程安全性的研究工作具有十分重要的现实意义。

1 关于土建结构的安全性分析

在进行土建结构的设计中,防止土建结构出现破坏性坍塌是设计的重点之一。同样在进行施工的过程中,土建结构的稳定性则牵涉的范围更广,其中包括对土建的施工程序是否规范、建材质量是否合格、管理是否到位以及后期检测是否全面。

随着时代的进步,原有的土建安全设置水准已经不符合时代的发展需要,因此,设计单位在进行设计时,应该具体问题具体分析。土建结构的设计工作对于建筑的安全至关重要[1]。因此,在进行设计时,一方面要从建筑的长远考虑,将土建设计的安全标准尽量调高;另一方面,要结合施工中可能遇到的问题,针对问题进行具体的安排。

在土建结构设计中,有一个关于“安全系数”的问题,通过专业的设计,将建筑结构的安全储备进行满足,从而体现了建筑的可靠指标,确定建筑的安全系数。一般来讲,建筑的安全系数越高,土建结构的也就越安全。

2 土建结构安全在耐久性与牢固性上的问题分析

2.1 土建结构安全耐久性分析

在进行土建工程建设时,土建结构的耐久性往往会受到很多因素的干扰,其中主要包括人为因素与环境因素。由于很多土建工程在进行设计时,主要考虑了土建工程结构的荷载,而针对于环境方面的考虑相对较少,因此,施工过程中,降水、化学侵蚀等环境因素对土建结构的耐久性造成了侵害。另外,针对于混凝土结构耐久性方面,钢材的锈蚀也占到了很大一部分,综合各种因素,土建结构设计中,关于耐久性的设计需要进行改进[2]。我国相关的规范设计中,也对混凝土钢材进行了保护层厚度的规定,但是依照实际使用效果以及国外资料来看,保护层厚度还需要进一步加强。

2.2 土建结构安全牢固性分析

土建牢固性要求建筑在遭遇连续性破坏后,能够保持主体结构的完整性。这就要求建筑结构具有足够的承载力,另外,也对土建结构的牢固性提出了要求。土建结构的牢固性主要体现在整体结构的抗破坏能力上。同时,土建结构加入弹性设计,使土建本身具备一定的弹性结构,在遭遇破坏时能够将一部分作用力释放出去,成为土建结构安全设计中重要部分。2008年的汶川大地震,建筑的大规模倒塌,其原因除了地震强度过大之外,建筑的缺乏较高整体牢固性也是重要原因。因此,切实在土建工程施工中,提高土建的牢固性成为十分重要的课题,其对于保护居民的生命财产安全与挽回经济损失具有重要的意义。

3 土建结构工程安全性措施分析

3.1 加强设计评估与监测设施的更新

土建结构在完成相关设计之后,有关部门应该对其进行全方位的评估工作。评估方必须具备一定的资质,同时,在评估过程中也要符合相关的评估程序,严格执行相关标准[3]。另外,加强监测设施的资金投入,提高监测设施的监测能力。在很多小型土建项目中,在最后的竣工验收阶段,往往是靠相关工程人员的经验对土建结构进行检测,从而出现很大的安全隐患,因此,监测设备的投入对于土建工程结构的安全性十分重要。随着近些年来科技水平的不断提高,监测技术相对以往也有了很大进步,采用人工观测与设备监测对土建结构进行评估能够对建筑安全提供更高水平的保障。

3.2 根据实际情况严格执行相关制度规范

关于土建结构安全标准方面,我国法律法规存在一定的漏洞,因此,在进行实际设计与施工作业时,在依照原有的标准进行执行时,也要实事求是,结合建筑实际情况,认真分析总结,以提高土建结构的安全性。另外,相关部门要加强对土建结构安全标准性上制度建设,切实搞好实地调研,加强与施工单位的合作,制定科学合理的安全标准。同时,由于全国各地的地理水文环境的巨大差异,不同地域应该根据实际情况制定符合当地的安全标准。比如由于最近一些年来无节制地对地下水开采,在某些地区形成了比较严重的地面沉降,这就要求当地有关部门对安全标准进行提高,确保土建结构的安全性标准的可行性。

3.3 引进先进设计、施工技术

设计单位在进行土建结构上的设计时,设计人员应该积极了解最新的科技发展动态,及时将最新的科技成果运用到设计中,从设计的源头上提高土建结构的安全性。另外,建筑单位在进行土建工程施工时,应该积极引进先进的施工技术,或者是对原有的施工技术进行革新,使其适应新时期内土建工程发展的新要求。无论是从设计还是施工方面讲,相关人员一定要把土建结构的安全性放在第一位,并通过多种手段切实提高土建结构的安全性。

3.4 提高施工管理水平

高水平施工管理对于土建结构的安全性具有重要的保障作用。提高施工管理水平的目的在于对施工过程进行科学、专业控制,从而能够对设计进行执行。同时,对管理上的严格要求,正是对土建施工质量上的保证。而土建施工质量关系到土建结构安全,施工管理者应该切实提高自身的管理素质,同时,熟练掌握施工技术规范,落实责任人制度,有效保障土建结构的安全。

4 结语

随着土建工程项目的进一步增多,土建结构的安全不仅仅关乎建筑单位经济效益以及社会声誉的提高,更重要的一点在于关乎居民的生命财产安全。因此,相关设计人员与施工人员应该在诸多方面不断加强土建安全性措施的研究工作。

参考文献:

[1]唐跃锋,周禹鑫,张波波.针对土建结构工程安全性相关探究[J].建筑工程技术与设计,2014(16):1342-1342.

第8篇:土建设计范文

关键词:土建建筑;结构设计;问题;对策

中图分类号:S611文献标识码: A

一、 土建结构设计中存在的问题

1. 设计人员在对项目进行设计规划过程中,往往会忽略规范中明确的要求,造成材料的使用出现浪费和不合理的现象。例如在对混凝土进行设计工作时,如果截面在没有达到某一标准时,其强度计算时应当与相应系数求积,而在这种情况下进行设计时,混凝土会损失较大部分的强度,造成设计不合理。

2. 土建结构构造设计中的问题

现在在土建结构设计中,主要存在的问题有抗震等级确定问题,周期的折减系数问题以及刚强度的放大系数问题。

2.1 抗震系数的确定

抗震等级的确定是拟建建筑物的重要指标,是每个建筑工程都必须要经过的评估环节。在实际操作中不同建筑工程要求的抗震等级也是存在较大差异的。其具体测量工作难度较大。

2.2 周期折减系数的确定

混凝土框架结构的实际刚度通常情况下将大于计算强度,因此导致的问题是其实际使用周期小于计算周期,其主要原因是由于结构内部设置的填充墙,这样会给建筑带来一定的安全风险。显而易见,依照计算周期得出的抗震能力比实际周期小,这就降低了钢筋混凝土的安全系数。

2.3 梁刚度放大系数的确定

在此阶段设计过程中,设计者通常将各个数据输入电脑,混凝土结构多为矩形截面,但实际构造中通常为T型截面,这个环节导致得出的刚度系数与实际刚度相比要小,进而导致各项指标计算出现误差,威胁建筑物安全。

二、 针对以上问题的设计措施

1. 砌体结构设计规范

规范要求设计过程中需注意对地面以下或防潮层以下部分的砌体,应依照所用材料的最低强度要求对其进行设计规划,其目的就是为了保证材料的耐久性。例如对于地基湿度较大的砌体部分,砖至少要在MU15以上规格,砂浆设计规格必须为不低于M7.5的水泥砂浆。在实际设计工作中设计人员应予以注意,保证按规范处理。

2. 混凝土结构设计规范

在混凝土的设计规范中有以下两个问题需要说明:

2.1规范4.1.2中规定:被置于钢筋混凝土结构中的素混凝土其强度值不应低于C15。但是4.1.3和4.1.4中并没有列入C10的标准强度值和设计值。4.1.1条混凝土强度等级应按立方体抗压强度标准值确定。立方体抗压强度标准值 系指按照标准方法制作养护的边长为150mm的立方体试件,在28d龄期用标准试验方法测得的具有95%保证率的抗压强度。

2.2第4.1.2条素混凝土结构的混凝土强度等级不应低于C15;钢筋混凝土结构的混凝土强度等级不应低于C20;采用强度等级400MPa及以上的钢筋时,混凝土强度等级不应低于C25。预应力混凝土结构的混凝土强度等级不宜低于C40,且不应低于C30。承受重复荷载的钢筋混凝土构件,混凝土强度等级不应低于C30规范中是指钢筋混凝土结构中的混凝土强度大于C15,但作为垫层中的混凝土其材料为素混凝土,不属于钢筋混凝土,其作用只是为了保护地基在施工过程中不受到扰动而已,因此使用C15混凝土是完全没有问题的,可以达到建筑强度要求。

2.3结构的规则性问题

《高层建筑混凝土结构技术规程》(2010)中规定:高层建筑不应采用严重不规则的结构体系,并应符合下列要求:①应具有必要的承载能力、刚度和变形能力;②应避免因部分结构或构件的破坏而导致整个结构丧失承受重力荷载、风荷载和地震作用的能力;③对可能出现的薄弱部位,应采取有效的加强措施。新旧规范在这方面的内容出现了较大的变动,因此设计人员在设计过程中要特别注意新规的规定,以确保后期施工图设计阶段工作的顺利进行。

2.4结构的超高问题

在抗震规范与高规中,对结构的总高度都有严格的限制。尤其是新规范中针对以前的超高问题,除了将原来的限制高度设定为A级高度的建筑外,增加了B级高度的建筑,因此,必须对结构的该项控制因素严格注意,一旦结构为B级高度建筑其或超过了B级高度,其设计方法和处理措施将有较大的变化。在实际工程设计中曾出现过由于结构类型的变更而导致的结构超高问题,致使施工图未能审查通过,进行修改或从新设计,对工程进度等整体工程规划造成不良的影响。

2.5控制柱的轴压比问题

在钢筋混凝土高层建筑结构中,轴压比越大,柱的延性就越差,限制柱的轴压比是为了使柱子处于大偏压状态,防止受拉钢筋未达屈服而混凝土被压碎。柱的塑性变形能力小,则结构延性就差,当遭遇地震时,耗散和吸收地震能量少,结构容易被破坏。但是在结构中若能保证强柱弱梁设计,且梁具有良好延性,则柱子进入屈服的可能性就大大减少,此时可放松轴压比限值。

2.6嵌固端的设置问题

由于高层建筑一般都带有二层或二层以上的地下室和人防,嵌固端有可能设置在地下室顶板,也有可能设置在人防顶板等位置,因此.在这个问题上设计人员往往忽视了由嵌固端的设置带来的一系列需要注意的问题,如:嵌固端楼板的设计、嵌固端上下层刚度比的限制、结构抗震缝设置与嵌固端位置的协调等问题,而忽略其中任何一个方面都有可能导致安全隐患或后期设计工作的大量修改。

2.7 短肢剪力墙的设置问题

短肢剪力墙是指截面厚度不大于 300mm、各肢截面高度与厚度之比均大于 4 但不大于 8 的剪力墙。在新规范规定抗震设计时,高层建筑结构不应全部采用短肢剪力墙,且根据实验数据和实际经验对高层建筑中短肢剪力墙的应用增加了相当多的限制,因此,在高层建筑设计中设计人员应尽可能少采用或不用短肢剪力墙,以避免给后期设计工作增加不必要的麻烦。

结束语:

高层钢筋混凝土结构设计是一个长期、复杂的过程,建筑结构的设计质量跟人民财产和生命的安全息息相关,任何过程中出现的错漏都有可能使设计过程变得更加繁复或使设计结果存在不安全因素。我们必须在工作中严格遵守规范要求,不断的学习和实践,在每一次设计过程中总结经验,遇到问题解决问题,不断优化我们的设计,使设计更加经济合理。

参考文献:

第9篇:土建设计范文

关键词:高层建筑;结构设计;钢筋混凝土;问题;措施

中图分类号:TU37文献标识码: A

在现代高层建筑工程施工中,钢筋混凝土结构的应用日益广泛,在提高建筑结构的安全性、稳定性与耐久性等方面发挥着非常重要的作用。做好钢筋混凝土结构设计是高层建筑工程质量的重要保证。在具体的高层建筑钢筋混凝土结构设计中,应该突出设计的内涵,体现高层建筑钢筋混凝土结构的重要功能,对高层建筑设计中钢筋混凝土结构方面的关键问题进行全面思考,从短支剪力墙、结构体系、高度控制等关键环节展开对高层建筑钢筋混凝土结构的设计控制和管理,进而为高层建筑钢筋混凝土结构设计目标的达成起到重点方面和体系方面的支撑作用。

1做好高层建筑钢筋混凝土结构设计的重要意义

做好高层建筑钢筋混凝土结构设计工作必须要体现设计的重要功能,我们可以将高层建筑钢筋混凝土结构的基本要求总结为如下几点:

1.1高层建筑钢筋混凝土结构的安全性

高层建筑设计钢筋混凝土结构的强度和功能时要以突出安全性为第一要务,要确保在设计年限内高层建筑钢筋混凝土结构在各种负荷和影响下的稳定性和安全性,同时要确保突发事件和偶然事件中高层建筑钢筋混凝土必须的稳定性和结构延性。

1.2高层建筑钢筋混凝土结构的耐久性

高层建筑钢筋混凝土结构设计过程中要有年限上的考虑,要在规定的年限上实现高层建筑的稳定以及钢筋混凝土结构的功能连续,形成有益于实现设计目标的耐久性基础。

1.3高层建筑钢筋混凝土结构的适用性

通过高层建筑设计工作的突出,要实现钢筋混凝土结构具有在一定时间内功能的实现,这样就可以保证高层建筑整体的使用要求,也可以保障钢筋混凝土结构对于裂缝、撞击、地震、形变等各种影响因素的抵御能力。

2高层建筑钢筋混凝土结构设计中关键问题

2.1短肢剪力墙的设计

高层建筑设计短肢剪力墙具有强烈的功能性,但是,短肢剪力墙的设置需要遵照一定的规范,切不可在设计中频繁采用,也不能布设过多,应该在确保高层建筑抗震目标达到的范围内,尽量降低短肢剪力墙的设计数量,这样的设计可以降低后续高层建筑钢筋混凝土结构施工和处理过程中的难度。

2.2结构体系的选择

高层建筑钢筋混凝土的结构体系是整个设计工作的选择重点,通常的设计方式是:要在尽量减少高层建筑钢筋混凝土结构刚度的前提下,优化高层建筑的外观和内部结构,保障结构对形变和强度的范围上的满足。

2.3结构高度的控制

在高层建筑钢筋混凝土结构设计中常会出现超高的问题,这不利于高层建筑物抗震性能的实现,由于不同高度会出现不同级别的设计规范形式,因此,当结构高度出现变化时,特别是出现超高问题时,要重新进行高层建筑钢筋混凝土结构的设计工作。

2.4建筑结构平面的设计

若对高层建筑钢筋混凝土结构设计无特殊要求,则要尽量选用形状规则而简单的平面布置结构,以此合理分布承载力和刚度,并弱化风力影响。如对于A级高层建筑而言,不适宜将其设计为细腰形或角部重叠式的平面图形,而且出于对扭转的考虑,必须将竖向构件水平和层间最大位移控制在该楼层平均位移值的1.2倍和1.5倍之内;对于必须设计的框架结构防震缝,其缝宽、高度通常分别大于100mm和小于15m;若防震缝两侧具有不同的房屋高度,则要根据低高度房屋确定缝宽;虽然不提倡采用短肢剪力墙,但若不得不采用,则必须使其截面厚度低于30cm,且每个肢截面的高厚最大比值必须处于4-8之间。

3高层建筑钢筋混凝土结构设计的要点

3.1加强抗震功能

高层建筑抗震功能主要由钢筋混凝土结构来实现,因此,需要重视抗震这一环节,要在设计工作中将抗震设计作为高层建筑钢筋混凝土结构设计的重要因素和关键影响。高层房屋结构的层数多或者房屋结构的刚度突变系数较大的话,其振型数则应该多取,例如房屋结构中含有多塔结构、顶部有小塔楼、转换层等,其振型数应尽量取≥12的数,但是它的大小依然不可以大于房屋总共层数的3倍,除了含有弹性的楼板,而且在进行总刚性的分析时,它的振型数才可以取得更大些。在对建筑物的框架柱进行设计的过程中,要对其面积进行全面的控制,保证其在一定的范围之内,这样才能够有效的提高建筑的质量。在对配筋进行设计的过程中,不但要对建筑的配筋进行不断的加强,而对于支座的部分要按照相应的规定进行相应的调整,这样才能够有效的增强建筑结构的承载能力。

3.2高强混凝土合理运用

在高层建筑混凝土结构设计中关键的步骤之一是合理地使用高强混凝土,为了有效地降低建筑的用钢量,可以在建筑设计的时候使用高强混凝土,这样可以大幅度地节约建筑的成本。这样的做法可以明显地降低基本设施的实施难度和工程的造价,用来取得较好的经济效果。

3.3增强地基承载能力

对于建筑结构的设计而言,地基的设计是整个设计的重要部分,建筑地基的设计好坏能够直接影响到整个建筑结构的质量和使用性能。因此,对于建筑地基的设计就显得的至关重要。在对建筑地基进行设计的过程中,进行宏观的把握,要严格的把握地基的承载能力,并且还要对建筑地基的变形和沉降等问题进行充分的考虑。对于层数较高的建筑物而言,其进行地基的设计时通常都会将其设置在地下室,这样就能够有效的对地基的沉降程度降到最小,从而有效的保证了上层结构的牢固性,提高了整个高层建筑的承载能力。除此之外,在进行建筑地基设计的过程中,还要按照相关的规定对其进行相应的规范。对于层数较多的建筑而言,通常都会对地基进行相应的处理来对高层建筑的沉降进行有效的控制。

3.4提高耐久性

必须加强高层建筑钢筋混凝土结构的耐久性设计,在原来的混凝土结构设计方案中,没有完全考虑建筑物在实际运作中由于环境、条件的影响,从而导致建筑的可靠指数明显降低。因此在对一般的高层建筑混凝土进行设计时,主要都集中在造价、材料上,所以只有造价小、材料少的结构设计才是满意的设计。如今人们的生活水平不断地提高,对工程的质量要求也相应地得到提高,所以当建筑物的特殊使用要求或者技术要求与经济成为主要矛盾时,就要果断地放弃经济这个指标。

3.5扭转问题分析和几何中心的确定

为了避免由于水平荷载和扭转作用的建筑物破坏,结构和布局应在结构设计合理的前提下,尽可能使建筑达到三心合一的目的。在水平荷载作用下,高层建筑扭转功能取决于质量分布。为了减少结构的扭转振动,应使建筑平面尽可能采用正方形、矩形、圆形、多边形等简单形式。在某些情况下,街道景观的要求和限制,城市规划的高层建筑,不使用简单的平面结构,不规则的平面形成L形、T形、十字形等复杂形状,在突出部分的宽度和厚度比的控制范围规范允许的布局结构。同时,我们应尽可能使结构在一个对称的状态。建筑结构振动周期包括两个方面:结构的固有周期的合理控制和振动控制周期可以使周期误差的开放性降低。

4、结束语

简而言之,钢筋混凝土结构是高层建筑出现的基础,如何科学地进行高层建筑钢筋混凝土结构的设计已经成为行业的重点,应该突出钢筋混凝土结构的特性,结合高层建筑的特点,把握高层建筑钢筋混凝土结构设计的关键环节和难点,充分发挥钢筋混凝土结构在整体性和机械性能上的优势,设计出高层建筑钢筋混凝土结构的精品,在实现高层建筑稳定和安全的同时,实现高层建筑舒适度和功能性的保证。

参考文献

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[2]崔立成.钢筋混凝土高层结构设计中的几个问题[J].中国新技术新产品,2010(01)

[3]张岚.对高层建筑钢筋混凝土结构设计实践的分析[J].广东科技,2012(22).