钢结构房屋范文

2023-09-18

钢结构房屋范文第1篇

摘要:本文将对建筑结构设计的优化方法进行相关的介绍,并对建结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用进行进行简要的阐述。希望通过本文的相关介绍让读者对建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用有所认识。

关键词:建筑;结构设计;房屋结构;优化方法

随着人们生活水平不断提高,不仅对建筑实用性与安全性有所要求,而且对经济性与外观也有所要求。然而,在对建筑结构设计的时候,必须考虑到施工的方便性,以便快速完工。对于建筑结构设计进行必要的优化,不仅能获得房屋结构的经济性、安全性以及合理性,还能使建筑更加美观。本文将对建筑结构设计优化方法在房屋结构中的应用进行相关的阐述,希望对建筑设计工作者具有一定的指导作用。

1结构设计优化技术的现实意义

对建筑结构的设计进行必要的优化,在对于房屋结构相关的设计中的应用意义重大,不仅能够满足了建筑的实用与美观,而且还可以有效地对工程造价进行控制。对于建筑商来说,其当然希望用最少的投资,而获得最大的收益,然而又必须对建筑结构的科学性、可靠性以及安全性做出保证,这必然要求对结构设计进行优化。结构设计优化和传统房屋结构设计进行比较我们可以发现:运用设计优化的技术能够降低建筑的工程造价。

2结构设计优化的的功用

2.1降低总造价

相对于传统的建筑结构设计方法,采用建筑工程结构设计优化技术方法可以有效降低工程成本造价20%-30%。进行结构优化设计中,多层住宅和高层住宅相比较,层数越多,总建筑面积增大,单位建筑面积占用的土地面积就越小,节约了用地成本,但建筑层数的增多,建筑总高度也会加大,楼与楼之间的间距也要加大,这时占用的土地节约量就不与建筑层数增加比例相同了。对于基础部分而言,虽然也是各层共用的,但是层数增加,传给基础的荷载将会增大,我们需要增大基础,这样单位面积的造价有所降低,但是却没有屋盖的效果那样明显。

2.2提高建筑结构经济性

建筑结构优化技术的实现可以对施工材料的性能利用更加合理化,從而提高建筑工程结构设计的经济性。建筑的层高增加,由于墙体面积和柱体积增加,结构的自重会增加,基础和柱的承载力相应增加,水卫和电气的管线会加长;相反降低层高,可节省材料,有利用抗震,同时建筑的总高度减小,两建筑之间的日照距离就会减小,间接的节约了用地。建筑面积相同,建筑使用不同的平面形状时,它的外墙周长也就会不同,这样当选择圆形或是越接近于方形时,外墙周长系数就越小,基础、外墙砌体、内外表面装修都随之减少,同时其受力性能也得到提高,增强了建筑的经济性能。

优化方法的技术性实现,可以最合理的利用材料性能,使建筑结构内部各单元得到最好的协调,不仅可以实现建筑美观、实用,而且在造价方面也有较大的节省,达到了建筑工程设计对适用、安全、经济、美观和便于施工的一般要求。通过使用优化设计手段,达到这个方面的最佳结合,符合现今建筑商对于建筑结构的效益的需求,也符合市场可持续发展的需求。结构设计优化技术能够使得建筑结构内部的每个单元都得到最佳的协调,并可以对材料的性能进行最合理的利用。这样不仅能够保证相关规定的安全系数,还能够实现对建筑结构设计的经济性与实用性。

3结构设计优化技术在建筑结构设计中的步骤

3.1建立结构优化的模型

在我们对房屋结构整体进行必要的优化设计时候,可以分成三步进行建筑结构的设计优化。下面将对每一步骤进行详细的介绍:

3.1.1要对设计变量进行合理的选择

通常在对设计变量进行选择时,我们把对建筑结构影响的主要参数作为设计变量。如目标控制的相关参数(损失的期望C2和结构的造价C1)和约束控制相关参数(结构的可靠度PS)等;然而还有一些影响不是太大,其变化范围也不是很大或者由局部性以及结构的相关要求就能够满足相应的设计要求的一些参数,我们可以用预定参数来表示,这样能够使得我们的设计量、计算量以及编制程序的工作量均大大减小。

3.1.2对目标函数进行确定

在进行结构设计优化的时候,我们还必须寻找一组能够满足相关的预定条件的截面相应的几何尺寸、钢筋的截面积以及相应的失效的概率的函数,使得工程造价最少。

3.1.3对约束条件进行确定

对于房屋的结构的设计优化来说,必须确保结构的可靠度,来对优化设计相关的约束条件进行相应的确定,设计优化的约束条件主要包括裂缝宽度约束、结构强度约束、尺寸约束、构件单元约束、应力约束、结构体系约束、从可靠指标约束到确定性约束条件以及从正常使用极限状态下的弹性约束到最终极限状态的弹塑性约束等约束条件。在进行结构设计的时候,我们必须对目标约束条件与实际的约束条件进行相应的比较与分析,再确保每个约束条件都必须满足相关要求,以实现最佳的设计。

3.2对优化设计的计算方案进行设定

根据可靠度进行的房屋结构的优化设计具有多约束且非线性的优化问题以及复杂的多变量,在进行相应的分析计算中,一般把有约束的优化问题转换成无约束优化问题的求解。常用的优化设计的计算方法有拉氏乘子法、复合形法、Powell法等。

3.3进行程序的相关设计

根据可靠度进行的房屋结构的优化设计的基本模型以及所使用的优化设计的计算方法,可以编写一个具有运算速度快以及功能齐全的综合应用程序。

3.4结果分析

我们必须对相应的计算结果进行必要的分析比较,然后选择出最佳的设计方案。在这个过程中,我们考虑问题必须全面,并且要对问题进行多角度的考虑。这一步骤在建筑结构设计优化中尤其重要,合理的选择设计方案,不仅能够确保结构的美观、安全性、合理性以及实用性,还能够对施工中的资金的投入有着重大的影响。在结构设计优化中只强调经济上的节约,而忽略技术上的相关要求,是不正确的;同样只考虑技术上的要求,而不考虑经济的要求,也是不合理的。我们必须对两者进行合理的配置,才能达到相关要求。

4结构设计优化技术的实践应用

对于项目的前期设计、整体设计、旧房改造以及抗震设计方面均能够采用结构设计优化设计的方法。下面对实践应用中的问题进行必要的说明:

4.1结构设计优化应注意前期参与

前期方案确定的质量好坏会直接影响到建筑工程项目的造价,然而很多结构设计中没有把前期方案阶段结构优化设计技术考虑在内。相关实际人员在进行房屋结构设计时往往会忽略或不考虑建筑结构的合理性和可行性,这樣的建筑结构设计结果会对结构设计造成直接影响,给后续的结构设计工作增加了设计的难度且在建筑工程项目总投资上添加成本。所以前期参与能够让我们选择合理的结构形式以及合理的设计方案。

4.2概念设计结合细部结构设计优化

在没有具体数值量化的情况下,我们可以使用概念设计。通过概念设计可以使得房屋建筑工程结构能够在遭遇各种外部荷载作用下不会受到严重破坏或能够将破坏程度降到最低。例如,对地震的烈度进行设防时,由于它存在这不确定的因素,所以我们无法找到与实际相符合的计算式,所以在进行设计优化的时候我们可以使用概念设计的方法,把相应的数值作为参考与辅助相关的依据。同时在设计过程中,相关结构设计人员必须合理并灵活的使用结构设计优化的方法,从而达到最佳的效果。在设计过程中必须对细部的结构进行相应的设计优化,例如,在现浇的混凝土异形的板料,其拐弯处容易开裂,我们可以简化成矩形板,然后再合理的选择钢筋,在满足其结构的基本要求条件下,达到既安全又经济的目的。

4.3下部地基基础结构的设计优化

在地基基础的结构设计优化中,我们必须选取合适的方案,如可以根据工地的地质条件选择相应的桩基类型,并尽量减少相应的工程造价。并根据桩端的持力层的厚度合理的选择灌注桩的桩长度,通过对多种设计方案进行必要的分析比较,然后选取最佳的设计方案。

对于建筑结构设计优化来说,其在建筑结构设计中极为重要,因为合理的选择结构的设计方案不仅能够到达相应的技术要求,还能够减少经济上的消耗,有效地提高建筑工程的经济效益和建筑工程结构的经济性。然而,建筑结构设计优化是一个极为复杂且综合性比较强的系统性问题,所以我们必须加大对建筑结构设计优化方进行深入的研究。本文对建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用做出了相应的研究,并对结构设计优化的相关的方法与步骤进行了详细介绍,希望对读者有所帮助。

参考文献

[1]张炳华.土建结构优化设计[M].上海:同济大学出版社,2008:34-36.

[2]汪树玉.结构优化设计的现状与进展[J].基建优化,2007:12-13.

[3]王光远.工程结构与系统抗震优化设计的实用方法[M].北京:中国建筑工业出版社,2007:35-37.

钢结构房屋范文第2篇

砌体结构是当前建筑工程中常用的结构形式之一。由于其原材料来源广泛, 易于取材、生产和施工, 造价低廉, 具有良好的耐火性、耐热性、隔音性和耐久性, 在城乡建筑中得到比较广泛的应用。因此, 如何提高砌体结构房屋的抗震能力, 将是建筑抗震设计中一个重要课题。在已有的震害调查结果表明, 不仅在7、8度区, 甚至在9度区, 砖混结构房屋经历震害后受到轻微损坏, 或者基本完好的例子也是不少的。通过这些砌体房屋的调查分析, 得到这样一个结论:只要经过合理的抗震设计, 构造得当, 保证施工质量, 则在中、强地震区, 砖混房屋是具有一定抗震能力的。

2 多层砌体结构房屋的震害破坏形式

根据四川地震灾区的震后灾害调查情况, 多层砌体结构房屋的震害形式主要有以下几种。 (1) 房屋局部及整体倒塌; (2) 预制板楼、屋盖破坏; (3) 楼梯间墙体破坏; (4) 外纵墙破坏; (5) 纵墙在室外地坪处产生水平裂缝; (6) 外纵墙洞口间墙体X型裂缝; (7) 其它破坏。

3 砌体抗震措施

基于砌体结构本身特点以及其震害的多样性和严重性, 工程人员在设计中要采取一定的措施, 以加强砌体结构的整体性提高其抗震性能。

3.1 结构的选型与布置

对于多层砌体而言, 如果可以做到正确选择承重体系、科学进行结构布置、合理选择楼 (屋) 盖形式、正确设置防震缝等等的话, 就会大大提高结构的抗震能力。

3.1.1 正确选择承重体系

根据传递荷载的路线不同, 砌体结构的墙体承重体系可分为横墙承重、纵墙承重和纵横墙承重三种形式。横墙承重体系一般横墙间距较小, 数量较多且开洞较少又有纵墙作为侧向支承, 其横向刚度大, 整体性好, 所以横墙承重的多层砌体结构具有较好的传递和抵抗地震作用的能力;纵墙承重体系, 横墙数量少且自承重, 横墙间距大, 形成大空间, 使得房屋的横向刚度差。楼板又直接搁置在纵墙上或搁置在梁上而梁搁置于纵墙上, 造成横墙与楼盖的联结较差, 横向地震作用很少能够直接通过楼 (屋) 盖传至横墙, 而大部分通过纵墙经由纵横墙交接面传至横墙。因此, 地震发生时外纵墙因板与墙体的拉结不力而成片向外倒塌, 楼板也随之坠落;纵横墙共同承重体系, 纵横墙体都可以传递竖向荷载, 沿纵、横向刚度均较大且砌体应力较均匀, 能比较直接地通过楼 (屋) 盖向横墙传递横向地震作用, 也能直接或通过纵横墙的连结传递纵向地震作用。通过以上分析可知, 当多层砌体房屋有抗震设防要求时, 宜优先选用横墙承重及纵横墙承重体系。

3.1.2 科学进行结构布置

多层砌体房屋的平、立面布置力求简单、规则、避免由于布置不规则 (如:平面上墙体较大的局部突出和凹进, 立面上局部的突出和错层) 使结构各部分的质量和刚度分布不均匀、质量中心和刚度中心不重合而导致的震害加重。

承重墙体的布置要规则、对称。横向墙体间距不宜过大, 纵向墙体平面布置尽量不少于三道, 且宜沿各自轴线对齐贯通, 尽量避免断开和转折。这样可以减少地震剪力传递的中间环节, 使可能的震害部位减少, 避免局部破坏, 使震害程度减轻。

从墙体立面布置而言, 房屋的纵横墙沿上下连续贯通。建筑物底层不应设置车库、营业等需要大开间的建筑功能。灾区遭到震害破坏的多层砌体建筑有很多存在以下情况:底部一层甚至两层为大开间, 仅有楼梯间墙体及少量的分隔墙体下落, 而且还在正门大开洞, 造成一面无墙, 三面有墙。这样的结构布置造成的后果就是建筑平面刚度不均匀, 立面形成了严重的“上刚下柔”的情况, 底部仅有的少量墙体远远不能抵抗地震力的作用, 及通常说的“鸡腿结构”, 抗震严重不利。

由于建筑功能要求和设备安装的需要, 往往要在墙体上留设洞口。洞口的存在使其两侧的墙体易形成应力集中, 成为地震破坏的隐患。这就要求设计人员尽可能在满足使用的前提下“少开洞, 开小洞”。横向墙体一般不要设置大洞口, 如果设置的洞口大于1000mm时应该在洞口两侧附加贯通本层的构造柱。纵向墙体应该尽量控制开洞率 (一般可以控制在55%左右) , 避免开大洞造成纵向墙体的中断。

综上所述, 合理的墙体布置, 避免对墙体的无谓削弱, 可以使建筑物整体形成空间受力体系, 增加房屋的空间刚度, 进而提高结构的抗震能力。

3.1.3 合理选择楼 (屋) 盖形式

多层砌体结构楼、屋盖宜优先采用整体性强的现浇混凝土板。

3.1.4 正确设置防震缝

当多层砌体房屋平面或立面形状复杂时, 可用防震缝把房屋分成若干个规则简单的体系的组合。大量的震害表明, 由于地震作用的复杂性, 体形不对称的结构遭受的破坏较体形均匀对称的结构要重一些.对于多层砌体房屋, 当有下列情况之一时宜设置防震缝: (1) 房屋的立面高差在6m以上; (2) 房屋有错层, 且楼板高差较大; (3) 各部分结构刚度、质量截然不同。防震缝应沿房屋全高设置, 两侧均应设置墙体, 基础可不分开, 缝宽应根据地震烈度和房屋高度确定, 一般取60mm~100mm。

3.2 楼梯间的设置

楼梯间作为地震疏散通道, 而且地震时受力比较复杂, 容易造成破坏。楼梯间在楼 (屋) 面处无板, 空间刚度较差, 不宜设在房屋的尽端或平面转角处。而且楼梯间比较空敞, 顶层外墙的无支承高度为建筑层高的1.5倍, 在地震中的破坏比较严重, 尤其是当楼梯间设置在房屋尽端或房屋转角部位时其震害更为剧烈。这就要求设计人员对楼梯间采取下列加强措施: (1) 顶层楼梯间横墙和外墙应沿墙高每隔500mm设2φ6通长钢筋;7~9度时其它各层楼梯间墙体应在休息平台或楼层半高处设置60mm厚的钢筋混凝土带或配筋砖带, 其砂浆强度等级不应低于M7.5, 纵向钢筋不应少于2φ10; (2) 楼梯间及门厅内墙阳角处的大梁支承长度不应小于500mm, 并应与圈梁连接; (3) 突出屋顶的楼、电梯间, 构造柱应伸到顶部, 并与顶部圈梁连接, 内外墙交接处应沿墙高每隔500mm设2φ6通长拉结钢筋。

4 结语

砌体结构被认为是较简单的结构形式, 汶川地震人员伤亡严重, 财产损失巨大, 但是对震害经验的积累和我国工程抗震设防体系的检验是一个非常难得的机会。作为工程设计人员, 我们应该吸取教训, 总结经验, 从自身工作做起, 做好抗震防灾这一功在当代, 利泽千秋的抗震防灾工作。

摘要:砌体结构是当前建筑工程中常用的结构形式之一。由于其原材料来源广泛, 易于取材、生产和施工, 造价低廉, 具有良好的耐火性、耐热性、隔音性和耐久性, 在城乡建筑中得到比较广泛的应用。

钢结构房屋范文第3篇

摘要:后张法施工技术已经广泛地应用在大跨度建筑结构、桥梁和岩土锚固等领域中,并取得了良好的成效。本文作者结合多年来的工作经验,对房屋建筑结构施工中后张法技术的施工工艺进行了研究,具有重要的参考意义。

关键词:房屋建筑;结构;后张法技术;施工工艺

一、后张法预应力施工技术特点和优势

1.后张法预应力施工技术的概念和技术特点

所謂的后张法预应力施工技术,通常指的是结合混凝土自身的特点对结构中的混凝土构件一定程度的施加预应力或者混凝土结构中的钢筋架构进行拉伸预处理。使得混凝土提前获得预压应力,从而通过改善混凝土结构的性能以满足现代化建筑施工的需要。这种预应力混凝土与通常的钢筋混凝土相比较而言,具有构件设计截面积小、质量轻、刚性强度大、康裂缝能力强、持久耐用且十分节省原材料的优点,成为大跨度结构施工的重要施工技术。

2.后张法预应力施工技术的适用范围及要求

通常应用在桥梁工程施工、水工工程结构施工、市政基础建设及给排水工程施工、港口码头建设及海洋工程施工、房屋工程施工及地下设施工程施工等领域。但是,后张法预应力施工技术的应用过程中对于混凝土结构的预应力值的确定与建立工作十分关键。预应力值的确定和建立是与结构中的各种原材料的性能、采用预应力的方式、拉伸设备的参数选择与校正工作的精确度、拉伸程度的确定、工程施工质量和后期对混凝土的养护程度等因素密切相关。要充分发挥后张法预应力的优势,还需要严格控制工程的施工质量才是关键。

二、后张法预应力施工工艺

1.材料的选用及验收

预应力混凝土所使用的钢材,强度很高,是施加预应力和承载时受拉的主要对象,其质量好坏直接影响整个预应力混凝士构件的安合与成败,使用前必须对原材料及张拉设备进行检验。

(1)检验钢丝、钢绞线有无出厂质量合格证明,并对其进行外观检查,钢丝和钢绞线的表面不得有裂纹、油渍及锈蚀现象,然后取样送有关规定取样送检测部门检验。

(2)锚、夹具连接器应有产品出厂合格证明文件,并按有关规定取样送检测部门检验。

(3)波纹管要逐根进行外观检查,表面不得有砂眼,咬口必须牢固,不得有松散现象,波纹管表面要保持清洁,不得锈蚀,同时在使用前必须做强度和密封性试验,以保证其在外力作用下有抵抗变形的能力,并满足在混凝土灌注过程中水泥浆不会渗入管内的要求。

2.张拉机具的检验

千斤顶的检验:千斤顶使用前要对接好的油路进行试运转,不得有油外渗现象,并根据在关规定进行检验标定;电动油泵及液压控制阀的检验电动油泵及液压控制阀在调试动转良好方可使用;压力表的检验:压力表在使用前须单独校验,并与千斤顶配套标定使用。

3.套管、锚具安装质量控制

(1)波纹管的铺设,一定要严格按设计给定孔道座标位置固定,固定管道的钢筋支架,间距不得大于50cm,支架要与梁体钢筋焊牢,管道与定位钢筋要绑扎结实,绑扎间距不应大于50cm,并防止管道位置移动。施工人员不得随意踩踏套管,同时要防止套管接口松散、脱落,以避免灌注混凝土对水泥浆的渗入。电焊作业时,不得伤及套管,并派专人负责检查处理。混凝土灌注过程中,要注意保护套管,振捣时振捣棒不得触及套管防止套管发生位移或被砸扁,避免造成孔道堵塞。

(2)在模板上安装锚具时,必须保证锚具安装牢靠,防止混凝土灌注时从模板与锚具之间漏进水泥浆。当布设锚具时,一定要进行详细检查,以保证锚固面与预应力管道垂直,而且在锚具和套管的接缝部分不产生折线,保证锚具的安装质量。

4.施工要点

(1)预留孔道施工要点

①预应力筋预留孔道的尺寸与位置应正确,孔道应平顺,端部的预埋钢垫板应垂直于孔道的中心线。

②管道应采用定位钢筋固定安装,使其能牢固的至于模板内的设计位置,并在混凝土浇筑期间不产生位移。固定各种成孔管道用的定位钢筋的间距,对于钢管不宜大于lm:对于波纹管不宜大于0.8m:对于胶管不宜大于0.5m:对于曲线管道易适当加密。

③金属管道接头处的连接管道宜采应用大一个直径级别的同类管道,其长度宜为被连接管道内径的5-7倍,连接时不应使接头处产生角度变化及在混凝土浇注期间发生移动或移位,并应包裹紧密防止水泥浆的渗入,否则将给下一道工序留下隐患。

④所有管道均应设压将孔,还应注意在最高点设排水孔及需要时在最低点设排水孔。

压浆管、排水管和排水管应是最小的内径为20mm的标准管或适合的塑性管,于管道之间的连接应采用金属塑料结构扣件,长度应是以从管道引出结构之外。管道在模板内安装完毕后,应将其端部盖好,防止水或其他杂物进入。

(2)张拉施工的安全要求

①在任何情况下,都禁止张拉施工人员在预应力筋两端站立,也不能随意跨越。

②对于操作张拉设备以及对伸长值进行测量的人员而言,应在千斤顶的侧面进行施工,严格按照操作规程作业,开动油泵的过程中禁止出现擅自离开岗位的现象,若需要离开,则应全部松开或切断油阀门的电源。

③禁止在张拉作业点的上、下、垂直处附近有其他人员同时施工,避免有坠物伤人的现象发生,必要时还应设置清楚的安全标志,并有专业的监护人员进行管理。

④张拉作业的平台应处于牢固状态,底部对木板进行铺设,并存在围护和安全网,作业人员应对安全带等安全设施进行配备。

(3)灌浆施工质量控制的问题

①灌浆前孔道应湿润、洁净,所有灌浆孔、排气孔、溢流孔、泌水孔均应畅通,否则孔道不密实。

②灌浆顺序宜先灌下层孔道,后灌上层孔道,灌浆孔的间距一般为30cm-60cm。

③灌浆工作应缓慢均匀地进行,不得中断,并应防止空气压入孔道内而影响灌浆质量。灌浆压力以0.5-0.6N/mm时为宣,如压力过大,易张裂孔壁。为了灌浆饱满,孔道的出入口应及时封闭。

④在工程中一次灌浆往往不密实,为了提高孔道灌浆的密实度,可以进行二次灌浆,二次灌浆时间要掌握恰当,一般在水泥浆泌水基本完成,初凝尚未开始时进行(夏季约30cm-45cm,冬季约l一2h)。

⑤预应力筋孔道灌浆后,预应力筋锚固的外露锚具及预应力筋也应及时进行防腐处理,用混凝土封端保护。

三、对后张法施工的质量控制

1.与工程承包合同文件、设计文件以及相关规范要求相结合,对后张法施工中的全过程、全方位的监督、检查与控制进行落实好,使其作为工程施工质量控制的重要内容。

2.在采购预应力筋等钢材及锚具时,应先向监理工程师上报,提交样品,材料向施工现场运入,必须具备出厂合格证和质量保证书,并要求施工单位结合规定要求实施检验,并将检验和试验数据分析报告提交至监理工程师。

3.监督施工单位的质量控制自检系统,还应运用旁站监督和控制的方法对预应力张拉工序的施工现场进行管理,在施工单位的自检和互检基础上,做到施工工序的交接检查。

4.做好隐蔽工程记录。根据规范要求,按照预应力工程质量评定和施工验收标准进行验收。

结束语:

在房屋建筑工程施工中,通过充分发挥后张法技术的优势,可以提高房屋整体建筑的整体性能,还可以确保施工的质量。同时,后张法技术的应用不仅可以减少建筑结构的高度的以及增大使用面积,并且可以节约能源、土地及材料,可以满足特殊建筑的需求。

参考文献

[1]毕博达.后张法预应力施工技术建筑工程中的应用[J];科技探索,2011(2):27

[2]瑜林忠,李丹彤,后张法预应力施工技术建筑结构应用浅述[J];科技经济市场,2006(5).

钢结构房屋范文第4篇

摘要:建筑工程行业作为促进国家经济发展的一大支柱产业,在我国经济社会发展中发挥着重要的作用。房屋建筑与人们的生活质量和生命安全息息相关,人们对房屋建筑的稳定性和安全性提出较高的要求,因此需要对房屋建筑结构加固进行设计改造,保证建筑物的整体质量。

关键词:房屋建筑结构;加固设计及;施工技术;应用

引言

目前,人们对房屋建筑结构的美观性提出了更严格的标准,建筑结构变得越来越复杂,施工公司必须保证施工工艺符合实际标准,还必须注意建筑结构的加固流程,提高建筑的施工安全性,给人们提供良好的生活条件。

1碳纤维房的结构加固技术

碳纤维房的结构加固技术在实际应用过程当中,需要对碳纤维进行合理利用,以此来对布料、板子等进行制作,并采取具体的粘贴方法,将其在建筑结构表面进行有效固定,使建筑的承载能力得到有效提升。该项技术在实际应用过程当中具有明显优势,不仅材料质量相对较轻,而且还具有较高的强度,可以避免结构受到腐蚀。现如今,该项技术已在建筑结构加固当中得到了有效应用,需要相关施工人员合理利用碳素纤维和结构胶,有效加固建筑结构,并提高建筑自身的耐久性和实用性。在实际应用中,相关施工人员还应针对建筑物自身已有的损害问题和设计要求等进行分析,合理选择材料进行加固,从而修复房屋的基层部位。

2钢丝网砂浆加固技术

这一类型加固方式的运用原理为在混凝土表层铺设钢丝网,之后浇筑或压抹水泥砂浆,与原结构共同工作,从而提升结构承载力。其最大优点在于技术本身具有的复合砂浆与高质量钢材相结合,钢丝网砂浆有着良好的分散性能,可以改善房屋建筑的预应力构造,有利于提升建筑的稳定性。研究表明,与普通水泥砂浆相比,当含钢量达到301kg/m?时,钢丝网砂浆显著获得了更高的特性,不僅抗拉强度高、弹性好、抗裂性能好且抗渗性好,还可以有效提高建筑构造的稳定性。此技术中所运用到的材料与普通钢筋混凝土构件不同之处在于,实际施工中,普通钢筋混凝土构件延展性能比较低,易于开裂,钢筋强度难以充分利用。相比而言,使用钢丝网砂浆加固技术可弥补这些不足,配筋分散性好且骨料粒径小,可制成薄壁结构以减轻预应力构件自重。

3增大截面加固法

增加截面加固方法是房屋建筑工程钢筋混凝土结构加固设计中最常见的方式之一,利用和原建筑结构相同的材料来增大原来结构构件的截面面积,从而可起到提升原来构件承载能力和刚度的作用。该技术主要被应用在轴心受弯、受压、截面受剪、偏心受压的构件截面增大加固中,比如在梁柱板等结构的加固设计中,使用增大截面加固的方法可充分发挥该技术的优势,不但施工方便,而且加固施工的安全可靠性较好,适用性广泛,其在加固以后可以起到有效的提升构件抵抗力和刚度的作用。在具体应用时,应重点考虑建筑整体结构,不能只加大局部的面积而使整个结构出现巨大变化,从而使薄弱层存在安全隐患。该技术方法的使用在一定程度上会因为面积的增大而压缩建筑物的使用空间,而且因为结构的自重力加大了会增加整个结构的负重,使结构承担的载荷作用变大。

4钢结构设计

(1)转变整个结构的分析简图的结构机制,典型的包括加入支撑体系将一榀一榀形式的排架模式转换成空间形式,加入支撑减小组件长细比,提升整个的稳定程度及承载性能,通过刚接的形式取代铰接模式,以减少隐患,降低组件计算长度等。(2)进一步拓展组件界面的加固模式,钢梁及钢柱都可使用焊接及高可靠性的螺栓等方式完成加固处理。需关注的是,在负荷形势下的加固分析,综合现场实际的作业环境、加固组件应力重分布情况下的应力滞后问题和焊接加固所导致的残余应力及形变对整个加固折损参量。此外,钢结构存在裂隙也是十分典型的情况,同样需引起有关人员的高度关注,特别是具有扩展性或脆断倾向性的裂纹损伤。在对建筑架构开展典型加固设计期间,原料的架构特点及供应商等要素和人为作业不合理及负载不科学等均会促使各种缝隙问题发生,严重的可能会进一步拉伸裂缝,并带来巨大损伤,需引起注意。这不单单需进行合理的设计,加强对于分析位置的修复处理,同时也应进一步提高人为作业、原料检测等其他方面问题的处理,以确保改善方案等的可靠性。技术人员需就整个组件开展系统性的加固及修复处理,对于不合格组件,需进行集中拆除处理,避免隐患发生。

5砌体结构加固改造

(1)间接加固法。砌体结构采取间接加固法包括结构构造性修复与加固和采用预应力撑杆加固法,对于前者来说,部分砌体出现局部压碎或者墙体部位出现竖直方向的缝隙都可以通过梁垫的方式进行加固,纵横墙出现的交接缺陷或者不合理的圈梁设置,为了保证建筑的稳定性,可以通过圈梁的方式来加固;后者能够有效改变砌体的承载能力,提高砌体的加固效果,尤其是保证处于高应力和高应变状态的砌体在加固方面具有一定的适用性,但是温度超过60℃的环境不建议采用这种方法。(2)直接加固法。直接加固法也可分为扶壁柱加固法以及钢筋混凝土外加层加固法。第一种加固方法属于增加截面的加固法,具有高适应性、高承载能力以及简便的施工优点,但难以承受高强度的震动,因此,不适用于地震区域的建筑结构加固。第二章方法属于复合截面加固法,常适用于带壁墙、柱等结构的建筑,能够快速提高砌体的承载能力,但施工时间较长,加固完成的砌体会降低建筑物的净空。

结语

简而言之,在对房屋建筑进行长期使用后,就会出现许多问题,这些问题在某种程度上都会对人们的生命和财产构成严重损害。为了能够很好地处理这些问题,相关部门必须通过引进加强建筑结构的技术,提升该项目的施工质量和安全性。

参考文献

[1]袁柳根.房屋建筑结构加固设计及加固施工技术的应用[J].砖瓦,2020(12):103.

[2]浦绍武.房屋建筑结构加固设计及加固施工技术的应用[J].工程建设与设计,2020(14):23.

[3]张晓军.结构加固技术在房屋建筑施工中的有效应用[J].门窗,2019(16):27.

[4]杜新明.房屋建筑结构加固设计及施工技术应用[J].绿色环保建材,2021(02):77.

[5]鲁瑞武.房屋建筑混凝土结构加固施工技术[J].居舍,2021(04):59.

钢结构房屋范文第5篇

【关键词】房屋建筑;抗震;结构;设计

1.前言

据悉,我国每年发生地震次数占世界比例的1/3,这不仅因为我国处于地震频发区,而且人类生命活动对大自然产生了极大压力,致使地震对人类造成的伤害越来越大。地震具有极强的突发性及随机性,再强大的预震系统都无法为每次的地震做出精准预报,相关专家不断深入研究防震系统,力求完善建筑防震体系,在考虑创新元素的同时,更要考虑建筑本身的安全性能,保障人们的生命财产安全,房屋建筑要加强抗震结构设计。

2.提高建筑主体认识 加强房屋防震效果

2.1砌体为房屋主体

适宜人类居住的房屋首先是保障建筑构成的基本,砌体是民用建筑中制作墙体的传统主体材料,多层砌体占高比例。而钢筋混泥土强度较砌体结构高,砌体为脆性属性,自重大,抗剪抗位程度低,不足以抵抗地震所带来的冲击,容易造成脆性剪切倒塌崩裂,伤害性较大。墙体是建筑中最主要的承重物件,所以墙体必须要进行合理配置,均匀分布纵墙和横墙,把握墙体的量,量少墙体之间的间隔会大,则抗震刚度变弱,容易出现事故[1]。对于墙体的建构设计要更加符合科学,符合客观实际才能有效的起到防震效果。

2.2砌体结构问题概述

房屋防震效果不佳,砌体结构有不合理的地方。其一,房屋超层或超高影响房屋稳定性。某些建筑在建造过程中不顾房屋的限定值,砌体结构超层、超高,特别是住宅与商铺相结合的建筑格局,留下许多隐患。其二,随意扩建框架,扩大部分空间,在屋体建造中不顾整体布局,因某个特别要求整改局部空间,造成框架不足。其三,砌体结构尺寸不够科学,室内设计有时为了特殊要求,例如客厅设计开闸或是门洞,墙间洞之间的宽度不符合标准,横墙纵墙的布置未能对齐,上下部连贯,频频出错,留下不安全隐患[2]。其四,缺乏严密的整体性,民房中多用到的条形砌体过于柔韧,缺乏严密,容易在地震中出现裂缝,害处极大。

2.3房屋基础设计注意事项

2.3.1设计房屋平面结构图,根据区位特点,不同的环境建筑物体的选材、外形等也有所区别,不仅要考虑抗震防裂程度,而且还要注意整体和局部受压的状况,以不同的方式方法绘制适合的平面图。

2.3.2屋面结构图,根据平面规整的实际情况,可选取梁板式或者折板式,設计师要对设计对象把握宏观及围观的框架特点,做到心中有数,才能设计出符合实际情况的结构图。

2.3.基础设计,对于建筑的各个方面要有一个宏观的把握,全面考虑各个因素,根据实际情况选择合适的,合理的基础,在基础设计的过程中要考虑各方面因素,例如钢筋需要标准图配置等,基础设计要全面及符合实际情况。

3.建设实用安全型房屋的策略

房屋建筑要围绕安全、实用、经济、舒适美观进行设计,安全因素要放在首要位置,针对地震等天灾随机破坏性特点,在设计房屋建筑的时候必须要提高房屋抗震效果以及减轻地震对房屋的影响。

3.1加强设计理念的安全意识

好的设计是建筑开始的前提,一个完整、安全、环保的设计理念是对房屋建筑、人类生命负责的体现,具有重要意义。设计理念需要建筑结构设计体现出来,结构设计依赖于建筑设计,同时也促进建筑设计的完善与实现,优秀的设计方案是决定建筑是否拥有质量的重要因素之一,建筑设计人员要保持先进的设计理念,不断推陈出新,要谨慎考虑建筑的安全因素以及环境条件,完善安全设计理念。只有对自身设计保持高度严谨的态度要求才能确保设计全面精准,减少失误,对自己、对建筑、对人们负责。在设计房屋建筑过程中要充分考虑天时地利人和,我国处在地震高发区地带,要有防震理念意识,地震发生以波形扩散,分为水平与竖直冲击,直接影响到地面的事物,而建筑物突出顶面以及内部复杂的部分受到冲击力更易于被破坏,出现坍塌或破裂[4]。根据地震产生的原理、扩散规律、破坏程度,在设计建筑时就要充分研究地震的特点,针对其特点设计具有抗震功能的受力结构以及建筑平面。

3.2合理选择建筑场地

应该选择有利于抗震的地质条件,如坚硬的地质、开阔的地势等,缓减地质来袭中建筑地基由于受到强烈震感而沉陷,预防房屋倒塌崩裂。此外,建筑房屋避免在地质松软的不利抗震地带,例如河岸边、山坡边缘等,地震中地质强烈的运动会使得地质松软的地段更加容易倒塌,甚至引发泥石流等其他灾害,软泥容易深陷,安全隐患极大。再则,远离自然灾害高发地段,并发区域会引起连锁反应,引发各种灾害同时爆发,危害性是不可估量的,例如地陷、滑坡等地段,避免在此类灾害并发区建筑。最后,建筑过程也要注意土质的刚度、覆盖的厚度等因素,土质坚硬、覆盖厚度低可以减少地震突击时候对房屋损坏程度,应该仔细研究和考察土质等条件,有效抵御地震灾害。

3.3加强房屋结构设计抗震力

建筑结构设计必须充分融入抗震理念,强化抗震功能,必须注意防震设计,第一,选择稳定性地基,利于抗震的选址非常重要,有效的地基可以增加稳定性,切忌地基变形影响抗震效果。第二,建筑结构设计中同一房屋切忌分开地基,即是说要设计在性质同样的地基上,充分把地基潜力融入建筑中,有利于防震效果,地基的构建是建筑的基础,要引起重视,符合标准。第三,结构设计应该选择规则理念,尽量规则对称,不能够一味要求独特新颖而忽略建筑的规则稳定性,建筑形状在地震中极易造成变形,如果是求新的形状设计更加容易扭曲,损害更大。第四,增加建筑结构的抵抗防线,缓解地震时对房屋的直接袭击,全面考量客观条件,精准设计建筑结构,切忌偏废一方造成局部薄弱,影响整体抗震效果。第五,统一建筑的结构空间,注重横向以及竖向的结构设计,全面支撑整个建筑的重力,尽量减少结构自身重量,减小对地基的压力,缓解地震的冲击,达到防震的效果。

3.4合理防震

合理使用建筑防震方法,分析不同条件选用适合的方法能够提高房屋防震效果,使用“隔震层”搭配“反摆”在抗震上起到一定效果,即在建筑基础和主体之间设立隔震层,顶端加设反摆,稳定建筑结构,降低地震的冲击速度,缓解地震伤害力度。此外,国家对建筑类有严格规定,根据建筑的不同类别,防震措施也有所不同,必须严格遵守国家规定做好防震工作,切实保障建筑的安全性。

4.结语

随着人类社会活动的增加,经济的迅猛发展,城市化建设要求越来越高,然而地震等灾害却严重影响了城市化建设,旧的设计理念已经不能够满足当下建筑发展的社会要求,关系人类生命安全的房屋建筑更是建设之中的重大课题。设计出安全性能良好的舒适建筑是时代发展的要求,在设计建筑结构过程中必须充分考虑防震因素,坚持以人为本,严格执行国家建筑规范,提高设计建筑结构的严谨态度,在创新的同时最大限度考虑安全因素,加强防震理念设计,提高建筑防震效果,切实保障人民安全。

【参考文献】

[1]肖丽娜.浅谈建筑结构的抗震设计方法[J].民营科技,2011,11(05):55-57

[2]雷春蕾,张书强.房屋建筑结构设计的常见问题[J].技术与市场,2011,15(08):62-63

[3]陈天华.高层混凝土建筑抗震结构设计探析[J].中国科技信息,2011,13(16):22-25

[4]张殿林,黄宝鑫.高层建筑结构体系选型及分析[J].黑龙江科技信息,2011,17(23):88-89

钢结构房屋范文第6篇

【摘要】房屋建筑结构的抗震设计需要全面地考虑建筑结构的使用功能、设防烈度、场地类别、地基基础类型、建筑高度、结构材料和施工工艺等,同时还要考虑结构的设计、技术以及经济保障等,选择最优化的结构体系。本文简述了地震对房屋建筑结构破坏的特点,研究分析了房屋建筑结构设计中的抗震设计,以供参考。

【关键词】房屋建筑结构设计;地震;结构破坏特点;抗震设计

1.地震对房屋建筑结构破坏的特点

抗震设计作为房屋建筑结构设计的重要内容,直接影响居民生命及财产安全。因此,在房屋建筑结构设计中,必须根据实际情况,将抗震设计放在重要位置,依据“抗”和“放”相结合的原则,严格遵守规范要求,采取科学有效的抗震措施,将地震对建筑物的破坏降至最小化。

1.1结构体系方面。采用“填墙框架的房屋结构,钢筋混凝土框架结构平面内柱上端易发生剪切破坏,外墙框架柱在窗洞处因受窗下墙的约束而发生短柱型剪切型破坏;采用框架一抗震墙体系的房屋结构,破坏程度较轻;采用“底框结构体系的房屋,刚度柔弱的底层破坏程度十分严重;采用“填墙框架体系的房屋,当底层为敞开式框架间未砌砖墙,底层同样遭到严重破坏;

1.2地基方面。在具有较厚软弱冲积土层场地,高层建筑的破坏率显著增高;地基土液化导致地基不均匀沉降,从而引起上部结构损坏或整体倾斜;建造在不利或危险地段的房屋建筑,因地基破坏导致房屋损坏。当建筑结构的基本周期与场地自振周期相近时,因共振效应破坏程度将加重。

1.3刚度分布方面。矩形平面布置的建筑结构,电梯井等抗侧力构件的布置当存在偏心时,因发生扭转振动而使震害加重;采用三角形、L形等不对称平面的建筑结构,同样在地震作用因发生扭转振动而使震害加重。

1.4构件形式方面。在框架结构中,通常柱的破坏程度重于梁、板;钢筋混凝土多肢剪力墙的窗下墙通常会出现斜向或交叉裂缝;配置螺旋箍筋的混凝土柱,当层间位移角达到较大数值时,核心混凝土仍保持完好,柱仍具有较大的抵抗能力;

2.房屋建筑结构设计中的抗震设计

2.1选择高质量的建筑结构材料。实践表明建筑结构抗震性能,除了会受到建筑结构体系、抗震防线及建筑施工方案等因素的影响之外在多数情况下还对房屋建筑的施工材料产生极大地影响。通常,建筑材料强度、建筑材料刚度对房屋建筑结构的抗震性能会产生很大的影响,而且还会受到来自建筑材料连续性及建筑材料均衡性的影响。所以在选取建筑结构材料过程中,一定要对房屋建筑施工材料的延伸性和刚度进行仔细、认真考查,并且同时最大限度与建筑结构体系相符合建筑施工材料能得到确保。此外对于建筑施工材料的经济性能池要予以足够的重视,以便能最充分的发挥建筑施工材料的经济性能从而达到房屋建筑物的整体性能与单个性能的最佳配合。

2.2选择合适的建筑结构体系。要确保建筑物各部分能维持整体性协调,最为重要的就是要选择适合的建筑结构体系,因此在进行建筑结构抗震概念设计过程中,一定要让所设计的建筑物的结构体系同时满足这两大条件:第一稳定;第二合适。对于一个科学合理的建筑結构体系而言启不仅可以有效满足变形的要求,同时还可以有效抵抗冲击力的要求。建筑物要具备一定的刚度这样才能对自身的荷载起到一定的承受作用从而有效避免变形的出现此外在发生地震时才有可能对巨大的地震力起到有效缓冲作用而达到有效避免局部受损的良好效果。因此在选择房屋建筑物结构体系时,既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尽可能在建筑结构体系中不使用转换层这样在发生地震时可以有效避免房屋建筑物倾斜或局部受损等现象的出现。

2.3提高抗震设计等级。近几年一些地震灾害频频出现,给我国造成了巨大的经济损失。研究表明,以地震灾害分析50年为一个分析周期,而小震的重现世间为50年,小震灾害已经超过抗震设计安全烈度的概率为62%;中型地震的重现世间为475年,中震灾害已经超过抗震设计安全烈度的概率为10%;大型地震的重现世间为2000年,大震灾害已经超过抗震设计安全烈度的概率为2%。因此,一些建筑结构设计专家指出,我国地震多发地带应该及时提高建筑结构的抗震等级,严格控制建筑结构的抗震设计,确保建筑结构的抗震稳定性。

2.4轴压比和短柱设计。在建筑结构抗震设计中,为了提高结构的抗震性,需要减小柱的轴压比,增大柱的截面尺寸。减小柱轴压比的主要目的是为了使柱子处于大偏心受压状态,避免纵向受力钢筋未达到受拉屈服而混凝土却被压碎的情况发生。由于柱的刚性强度比较高,使得整体结构的延性就差,当发生地震灾害时,结构吸收地震能量和耗散能量就少,使得结构很容易发生破坏。所以在高层结构设计时,通常采用强柱弱梁设计方法,且梁具有很好的延性,可以发生适量的变形,就会减少柱子进入屈服强度的可能性,且在设计时可以适当增大轴压比。此外,许多高层建筑底层的柱子长细比小于4,但不能依据长细比小于4则判断是短柱。因为短柱的确定因素是柱的剪跨比,只有柱的剪跨比小于等于2才是短柱。

2.5建筑形体及构件布置的规则性。平而不规则的主要类型有:扭转不规则、凹凸不规则、楼板局部不连续,具体可以体现到对结构分析软件的计算结果的分析判断,如扭转不规则,体现在:位移比不宜大于1.2且不应大于1.5,周期比对于A级高度建筑不应大于0.90竖向刚度不规则的主要类型有:侧向刚度不规则、抗侧力构件不连续、楼层承载力突变等,如侧向刚度不规则就要求本层的侧向刚度不小于相邻上一层的70。及其上相邻三个楼层侧向刚度平均值的80。等。如设计结果不满足,设计人员应对模型重新进行分析,调整梁柱布置及截而,尽量做到使结构规则。如确实满足不了,则应对薄弱部位进行重点加强。如平而规则而竖向不规则的建筑,刚度小的楼层的地震剪力,规范要求乘以不小于1.15的增大系数。

2.6混凝土建筑构造上必须保证延性。经历过一些地震灾害的影响之后,钢筋混凝土建筑想要有效保证其建筑抗震能力,在进行抗震设计的时候就必须保证建筑物在地震环境中有足够承载能力!由于地震的影响,建筑物结构就会进入塑形阶段,非常容易产生变形!针对上述钢筋混凝土的结构特点,为了能够更好地进行抗震,处于地震多发带的钢筋混凝土建筑结构,一定要按照延性框架结构进行设计!在建筑物设计过程中,必须要首先保证建筑物薄弱区域的承受能力以及强度方面的质量,只有这样才能够有效保证整个建筑物的强度!另外,增加建筑结构的延展性也能够有效提高建筑物的抗变形能力,将地震的破坏性降到最低,有效提高建筑物的抗震能力。

2.7重点部位的设防。对于房屋建筑中容易出问题的环节,重要的环节可以人为的对其加强,此外破坏后容易引起大面积倒塌的构件,也应作加强处理等等。

3.结束语

由于地震灾害的爆发具有不确定性、随机性,因此在抗震设计中,需要在工程结构设计的开始阶段正确掌握地震灾害的能量输入、建筑结构的类型、结构体系、刚度分布等主要方面,这样可以从根本上消除房屋建筑结构中抗震较薄弱的环节。

参考文献:

[1]陈军.关于房屋建筑结构抗震设计探讨[J].江西建材,2014,18

[2]王成立,谭宁希.房屋建筑结构抗震设计要求分析[J].城市建筑,2014,02

[3]张志文.房屋建筑结构抗震设计常见问题分析与解决措施[J].科技资讯,2013,14

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