关于多层房屋结构设计方案优化的探讨.pdf

2016 年第 1 期建筑建材装饰 前言 虽然当今社会城市里高层建筑比比皆是袁但是实际上大多 数建筑完成的效果也只能是差强人意遥一栋真正意义上的高质 量建筑从建筑结构方案设计尧到施工过程再到收工勘查需要太 多的精力尧物力与时间遥建筑设计师们不仅要从建筑用途的角度 去考虑设计内容袁更要与周围建筑环境相融合袁考虑城市尧区域 的完整面貌袁通过反复的斟酌袁选取最适合建筑条件的材料与技 术袁在设计方案中充分地考虑到所有的施工细节袁才能够拿给施 工方遥在这个过程中袁房屋的结构设计方案就显得尤为重要遥房 屋的结构就好比人的骨架袁没有坚实尧完美的骨架支撑袁人类是 无法正常直立或行走的袁房屋也就无法发挥其真正的用途遥因 此袁如何进一步优化高层房屋结构设计成为了困扰设计师与建 筑学者的热门话题遥 1 关于高层房屋结构设计的优化 1.1 高层房屋建筑结构设计优化的概念阐述遥 高层房屋建筑结构的设计就是以设计师为行为主体的对建 筑进行外形与内部结构的设计活动袁从最基础的地基设计到上 层的结构设计袁包含了所有的细节设计遥高层房屋结构设计优化 就是指建筑设计师以提供建筑材料与技术为条件袁力求做出能 够将效益发挥到最大程度的设计袁对设计方案进行整改调节遥 1.2 高层房屋建筑结构设计优化的目的遥 建筑工程可以简单了事袁当然也能够复杂到一定程度袁这取 决于建筑方的态度与要求遥而随着人民生活追求的不断变化袁对 高层房屋建筑的关心开始集结袁这就要求高层建筑在最经济尧最 合适的条件下达到最高的质量效果遥主要目的有以下几点院渊1冤 延长高层房屋建筑的寿命遥高层房屋建筑施工本就不易袁如果使 用寿命不够长袁几年之内就要拆掉重建袁那么不论是拆楼还是新 建袁都要耗费巨大财力袁所以说房屋的耐久性很重要遥 渊2冤提高房 屋的安全性能遥高层房屋由于高度高袁不仅本身的直立就需要稳 定的地基支持袁且容易受到自然因素多方面的影响袁一旦发生倒 塌袁对周围的影响半径也比一般楼房要大袁所以提高高层建筑的 安全性迫在眉睫遥 渊3冤保证高层房屋的经济实用性遥在满足了高 层房屋安全性与耐用性两个要求之后袁房屋设计优化要求高层 建筑最好能在花费最少尧对周围影响最小的前提下达到所预期 的效果遥 2 高层房屋建筑结构优化设计的几大原则 2.1 把非规则平面改造成规则的空间分布原则 在高层房屋建筑结构优化设计的时候袁应该根据实际的房 屋空间用途调整房屋内墙体的长度尧位置袁将其设计成安全的建 筑结构袁起到维持安全性能的作用遥 2.2 力求打造舒适空间的原则 房屋的设计最终目的是给人居住和使用袁因此袁空间的舒适度 是评判设计的最终因素遥在优化结构设计的过程中袁应以舒适度为 重要参照袁注意装饰材料尧电气设备等位置摆放与业主的关系遥 2.3 时刻将房屋的安全性放在首位的原则 抗震性能是房屋安全性的主要体现袁房屋是否抗震对人民 生命财产安全影响十分紧密袁因此加强房屋的安全性能是房屋 建筑设计的首要重点遥优化高层房屋建筑结构袁必须要将抗震设 计融合进去袁用高质量抗震材料保证房屋的安全性遥 2.4 减少建筑造价尧结构经济实用原则 高层房屋的建筑结构设计要在保证安全尧实用的基础上力 求采取最经济的设计方案遥社会在发展过程中袁经济实用的原则 适用于各个领域部门袁房屋的售卖也是以此为卖点开展的袁因 此袁注重房屋的经济实用性十分重要遥 3 现今高层房屋建筑结构设计存在的问题 3.1 重局部而轻整体的问题 现阶段袁多数高层房屋建筑方都更加注重房屋结构尺寸的 设计与优化袁而忽视了结构整体的优化遥在这种指导思想的带领 下袁只是计算出最优结构界面遥这仅仅是满足了结构尺寸的优化 条件袁而对整体的结构优化来说没有意义遥这种思想的主要设计 错误之处体现在袁计算人员在处理上部分结构时不够仔细袁认为 只有下部的软土地基才是重中之重袁对于上部结构只采用简单 的计算机数据处理袁造成高层房屋上部的截面优化没有达到指 定的经济效益遥 3.2 房屋优化方案无法通过工程标准的衡量 在实际的高层房屋施工建筑过程中袁会出现这样那样预想 不到的问题袁造成施工环节难度大大增长袁给设计师与建筑工人 双方都带来困难遥由于各种因素的影响袁很有可能使目标函数在 最终确定时与预定效果相差巨大袁从而最后的数据模型也只能 达到相对条件下小范围的优化遥再加上目前高层房屋结构设计 分析软件的研发工作没有跟上时代的步伐袁现有条件下的软件 远不能达到截面计算的精确要求袁因此目前的高层房屋结构设 计优化方法并不是很完善遥在许多案例中袁房屋的设计方案与施 工都是按标准进行的袁但是最终到了分析计算的时候袁还是会出 现各种薄弱的点遥 4 高层房屋建筑结构优化设计技巧 4.1 注意根据实际情况适当减少房屋结构的计算周期 在实际的房屋顶盖与框架设计过程中袁填充墙体作为计算 中不被列为对象的因素袁对刚度的表现有影响袁使得房屋结构实 际的表现刚度远远超过了计算出来的房屋结构刚度袁因此计算 周期也就会比实际增大袁这样一来会计算出偏小的结构剪力袁从 而给房屋结构带来安全隐患遥因此在计算过程中袁要提前根据实 际状况相对减小房屋结构的计算周期袁这样才能与实际的结果 相符合袁达成预想中的优化结果遥 渊下转第111页冤 关于多层房屋结构设计方案优化的探讨 孙伟斌 渊联安国际建筑设计有限公司袁北京100120冤 摘要院 随着城市生活的不断普及袁高楼大厦在广袤的土地上平地而起是每天都在进行着的事情遥 多层房屋是现阶段城市建筑 中的最常见建筑袁凭借其强大的空间利用性袁成为了城市建筑不可缺少的一部分遥 飞速进步的工业与科学为高层房屋建筑带来了 与以往不同的材料与工艺,在建筑技术和建筑材料琳琅满目的今天袁如何将材料搭配发挥出最大的效益袁优化建筑结构袁根据实际 建筑条件创造出最大的效益袁是所有建筑师与相关技术人员需要加以思考的问题遥 关键词院 多层房屋曰 结构曰 优化曰 建筑曰 施工 中图分类号院 TU318 文献标识码院 A 文章编号院 1674要3024渊2016冤01要108要02 规划设计 108 2016 年第 1 期建筑建材装饰 候尧地质条件等环境特点及其污染物的扩散规律进行透彻的研 究,进行最终厂址的确定遥 2.2 工厂的总平面布置对生态环境的保护 工厂的总平面布置是从保护生态环境,防止环境污染的角度 出发,综合考虑工厂周围的环境特点而进行合理的布置遥 总平面布置充分考虑大气污染物输送具有方向性的特点遥 工厂生产过程中排放的污染物由于受到风频的影响而导致其浓 度分布不均匀,因而形成了按照风象进行总体平面布置的设计原 则遥在进行工厂的总体平面布置时,应按照工厂各生产区域产生 的污染程度不同和对环境的要求不同,对其进行科学合理地规划 与布置,避免日后由于工厂的总体平面布置不合理而导致治理环 境的难度增加遥 总平面布置应充分考虑地区气象条件和山地小气候遥风象 决定了污染物的稀释与扩散在大气环境中的稳定程度袁但由于 地形尧地貌等因素造成的局部地方风如山谷风及水陆风也会影 响工厂的总体平面布置遥因此,在进行总体平面布置时,应充分考 虑地区气象条件和局部小气候的影响遥 总平面布置充分考虑工厂的绿化系统和防护林带遥工厂的 绿化系统和防护林带具有减少污染尧净化空气尧降低噪音尧稳固 土壤和改善小气候等功能,在进行总体平面布置时,要将工厂性 质和工厂功能建筑的特点有效的结合起来,选择合适的树木种类 和绿化方式,对绿化系统和防护林带进行合理的布置,有效地改 善工厂的生态环境遥 总平面布置充分利用地形尧地貌等自然环境要素遥通过对工 厂厂址地形尧地貌等自然环境要素的研究,并与生产工艺特点相 结合,在建筑物的竖向布置过程中,对地形尧地貌等自然环境要素 进行充分的利用,合理地进行工厂总体平面布置,最大限度地减 少因工厂建设改造而导致的生态环境破坏,对保护生态环境具有 非常重要的意义遥例如冶金业根据自身的工艺特点袁可将矿厂布 置在山坡地段,避免修建改在对地理位置的改造,很大程度上减 少了对生态系统的破坏遥 以完善和加强工厂环境的生态功能为目的进行工厂绿化尧 美化布置遥工厂的绿化尧美化布置不但有完善和加强工厂生态系 统的功能,还能促进生态系统的修复,同时赋给工厂环境带来生 机袁进而调节人们的情绪袁激发人们的工作热情遥总平面布置使 绿化的生态功能得以充分体现袁从经济上获得更高的生态环境 效益,使企业的整体效益得以提高遥工厂绿化尧美化布置要充分结 合工厂的性质尧生产工艺流程尧选址的外围环境和地形特点袁做 到绿化与工厂建设相结合袁充分发挥绿化尧美化布置的功能效 果遥 3 结束语 当今社会发展中袁工厂生产运行所导致的环境污染成为环 境问题的主要研究对象袁环境保护是我国社会可持续发展的一 项基本国策袁在工业生产中应认真执行遥在工厂建造前袁通过总 图设计进行合理的厂址选择和总平面布置袁防止环境问题的发 生袁把工厂对环境的污染程度降到最低袁最可能地保护生态环 境袁从而推动社会经济的可持续发展遥 参考文献院 1杨锦平.总图设计对水泥工厂生态环境保护的意义J.中 国水泥袁2015渊02冤 2周理.有色金属建设工程总图设计中的生态环境保护J. 有色金属工程袁2012渊04冤 渊上接第108页冤 4.2 优化高层房屋的耐久性设计 目前由于大部分房屋都是有混凝土建成袁许多混凝土房屋 结构设计方案中欠缺对耐久性的考虑袁房屋的使用寿命只保证 到业主要求的期限袁而许多房屋的结果设计细节都存在着耐久 性不过关的问题遥这主要是由于建筑时没有考虑到房屋受到的 外部因素损害袁对相应稳定做出提前准备遥随着人们对建筑质量 要求的提高袁建筑师们开始注意到经济问题的次要性袁因此袁在 设计时必须分清主次袁将主目标体现出来遥 4.3 优化高层房屋的抗震性设计 按照国家叶抗震规范曳文件的要求袁房屋的等级是根据抗震 设防分开的袁地震振型相关数据与房屋结构设计息息相关遥例 如袁若振型大于3袁要以3的倍数且小于等于房屋层数的数据进 行计算曰若层数小于等于2袁振型可以取层数遥 4.4 关于地下室层数的选择设计 板筏基础是高层房屋内地下室采用的惯用基础类型袁在设 计的计算过程中要注意将地下室层数列为同上部结构一起计算 的位置袁根据实际计算遥若房屋纵向不规则袁应从最薄弱的一层 开始检验遥 4.5 高层房屋建筑材料的选择设计 用钢量对房屋造价影响颇大袁高强钢筋与高强混凝土穿插 使用袁可以有效降低费用袁根据不同的房屋地基袁使用高强钢筋 与高强混凝土还会减少施工难度系数袁最终取得好的效益遥 5 结束语 综上所述袁高层房屋的结构设计是复杂的一项工程袁高层房 屋作为现阶段城市中的主要建筑类型袁其建筑设计与施工技术 在不断更新袁为了迎合都市居民生活与工作的要求袁设计师必须 加强对高层房屋结构设计的优化袁力求在最经济的条件下袁设计 出安全尧可靠尧耐用尧实用的空间结构袁为广大城市业主带来舒适 与悠闲遥 参考文献院 1隋翔宇.浅谈多层砌体房屋抗震设计J.山西建筑袁2011 (01) 2曹建新.论多层住宅结构的体系问题J.中小企业管理与 科技(下旬刊)袁2010(08) 3王凤.浅谈多层砌体房屋中抗震构造柱的设置J.黑龙江 科技信息袁2