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绿色建筑结构设计

绿色建筑结构设计
绿色建筑结构设计

浅谈绿色建筑结构设计

【摘要】新世纪的开始,绿色消费已经席卷全球,其中绿色建筑体现了建筑、自然和人的高层次的协调,代表了未来建筑发展的方向之一。本文是作者多年从事建筑结构设计工作且结合工程实例对现代绿色建筑结构设计进行了相关的研究与探讨,仅供参考。【关键词】绿色建筑;能源;结构设计;节能环保

前言

随着世界能源资源日益匮乏,人们节能环保意识的逐步提高,可持续发展理念延伸到建筑领域,节能环保建筑、可持续发展建筑正在成为一种跨国全球趋势,绿色建筑既成为一种时尚也成为建筑学科发展的前沿,其不仅体现人类智慧和文明的升华也顺应了人类重回自然怀抱的追求,其要求建筑在全寿命周期内最大限度的节约资源、保护环境并减少污染,并能为人类提供健康、舒适、高效的使用空间,建立人类、自然和人工环境相融合的绿色文明。

本工程为一个单体建筑,地上3 层、地下2 层。地下1 层为车库、人防和设备用房,地上3 层均为商业用房,屋面为绿化。该项目地处繁华地段,要求结构设计安全可靠、经济合理并充分考虑环保因素。

1、结构方案优化设计

1.1 结构方案的确定对于建筑材料的节省有较大影响

一般情况下若经济许可则较大的柱网和空间会更为人性化和适用,将竖向构件,按照远端对称的原则布置会更趋合理,如出现整

关于建筑结构设计优化的研究

关于建筑结构设计优化的研究 随着我国社会经济的高速增长,促进了城市化进程步伐,高层建筑目前在我们的城市建设当中所占的比例是越来越大,而建筑结构设计方面的变化也越来越多,很多新兴的结构设计方案以迅猛的速度呈现在我们的城市建设中。笔者结合设计过程中的经验,就高层住宅建筑结构设计中遇到的一些问题,介绍了高层住宅结构设计中基础形式的选择、限制结构的扭转效应、转角窗构造处理等,以满足结构的安全性、可靠性的要求。 标签高层住宅;结构设计;优化 1 引言 在土地资源日益趋紧的今天,高层建筑有利于节约用地、解决住房紧张、减少市政基础设施和美化城市空间环境。住宅建筑结构设计中采用的现浇剪力墙结构具有整体性好,侧向刚度大,抗侧力性能好的特点,并且没有梁、柱等外露与凸出,便于房间内部布置,隔音效果好,施工周期短等优点,所以现在许多高层住宅大多采用此结构体系。 2 高层住宅建筑结构设计的基本要求 2.1 满足安全性和耐久性要求 住宅实行商品化后,应成为广大住户的耐用消费品,使用寿命长是区别于其他消费品的最大特点。因此,结构安全性和耐久性是住宅结构设计的最基本的要求。在结构体系的选择,材料的选用,都应该有利于抗风抗震,以及在使用寿命期间维修改造的可能性。 2.2 满足舒适性要求 住宅建筑设计应该为住户起居的舒适性要求提供条件,例如,多种户型,灵活分隔室内空间,人居的热、光、声的环境等要求,为此结构设计应较好地配合建筑和机电专业,尽可能在居住空间中避免露柱露梁的压抑感和采用隔音较差的分隔墙材料,使室内简洁明快,隔声较好,给居住者创造一个幽静舒适的环境。结构方案中还应考虑住户日后改变分隔空间的可能性,当采用剪力墙结构时,宜采用大开间布置。 2.3 满足经济性要求 住宅作为商品,开发商为有利可图,要求投入少,经济效益好,购房者则要求房屋设计布局好,外观美,房价适中,质量上乘。因此,结构设计应根据房屋的建造地点、平立面体形、层数多少,在满足安全性、耐久性和舒适性要求的前提下采用经济合理的结构体系,在构件设计中应精打细算,严格执行规范构造要求,注意避

建筑结构设计

65 建筑结构设计分析 张亚超 魏强 西安骊山建筑规划设计院 摘 要:本文主要介绍建筑结构的基本内容,然后针对目前建筑结构设计当中墨守成规的现象,提倡采用概念设 计思想来促进结构工程师的创造性,推动结构设计的发展,对建筑结构设计常见问题做了分析,为以后的设计提供参考。 关键词:建筑;结构设计;方法;概念设计 而建筑结构设计优化方法的应用则既能满足建筑美观、造型优美的要求,又能使房屋结构安全、经济、合理,成为实质意义上的“经济适用”房。 1 结构设计的基本内容 1.1 屋顶(面)结构图 当建筑是坡屋面时,结构的处理方式有两种:梁板式及折板式。梁板式适用于建筑平面不规整,板跨度较大,屋面坡度及屋脊线转折复杂的坡屋面。反之,则适用折板式。两种形式的板均为偏心受拉构件。板配筋时应有部分或全部的板负筋拉通以抵抗拉力。板厚基于构造需要一般不宜小于 120 厚。此外梁板的折角处钢筋的布置应有大样示意图。至于坡屋面板的平面画法, 建议采用剖面示意图加大样详图的表示方法(实践证明此方法便于施工人员正确理解图纸)。1.2 结构平面图 在绘制结构平面布置图前有个问题需要说明一下, 就是要不要输入结构软件进行建模的问题。当建筑地处抗震设防烈度为 6 度区时,根据建筑抗震设计规范,是可以不用进行截面抗震验算的但应符合有关的抗震措施要求。那么对于砌体结构来讲如果时间不是很充足的话应该可以不用在软件中建模的,直接设计即可,但要注意受压和局部受压的问题。必要时进行人工复核。对于局部受压的防御措施是要按规定对梁下设梁垫以及设置构造柱等措施。如果时间不是很紧张的话建议还是输入建模较好, 有一个便利就是可以利用软件来进行荷载导算。另外,当建筑地处抗震设防烈度为 7 度及以上时我的观点是必须要输入软件建模计算的, 绘制结构平面图时如果没有建模的话就可以直接在建筑的条件图上来绘制结构图了, 这一步必不可少的是删除建筑图中对结构来讲没有用的部分,简单快捷的方法是利用软件的图层功能,直接冻结相关的层。然后再建立新的结构图层:圈梁层、构造柱层、梁层、文字层、板钢筋层等等。这样做的目的是提高绘图效率, 方便在不同结构平面图间的拷贝移动和删除。1.3 楼梯 楼梯梯板要注意挠度的控制, 梯梁要注意的是梁下净高要满足建筑的要求, 梯梁的位置尽量使上下楼层的位置统一。局部不合适处可以采用折板楼梯。折板楼梯钢筋在内折角处要断开分别锚固防止局部的应力集中。阁楼层处的楼梯由于有 分户墙的存在要设置抬墙梁。注意梁下的净空要求, 并要注意梯板宽度的问题。首段梯板的基础应注意基础的沉降问题, 必要时应设梯梁。1.4 基础 基础要注意混凝土的标号选择应符合结构耐久性的要求。基础的配筋应满足最小配筋率的要求(施工图审查中心重点审查部位)。条基交接部位的钢筋设置应有详图或选用标准图。条基交叉处的基底面积不可重复利用,应注意调整基础宽度。局部墙体中有局部的较大荷载时也要调整基础的宽度(因软件计算的是墙下的平均轴力)。基础图中的构造柱,当定位不明确时应给予准确定位。 2 概念设计 所谓的概念设计一般指不经数值计算, 尤其在一些难以做出精确理性分析或在规范中难以规定的问题中, 依据整体结构体系与分体系之间的力学关系、结构破坏机理、震害、试验现象和工程经验所获得的基本设计原则和设计思想, 从整体的角度来确定建筑结构的总体布置和抗震细部措施的宏观控制。运用概念性近似估算方法, 可以在建筑设计的方案阶段迅速、有效地对结构体系进行构思、比较与选择,易于手算。所得方案往往概念清晰、定性正确,避免后期设计阶段一些不必要的繁琐运算,具有较好的经济可靠性能,同时,也是判断计算机内力分析输出数据可靠与否的主要依据。 概念设计的重要性:概念设计是展现先进设计思想的关键,一个结构工程师的主要任务就是在特定的建筑空间中用整体的概念来完成结构总体方案的设计,并能有意识地处理构件与结构、结构与结构的关系。一般认为,概念设计做得好的结构工程师,随着他的不懈追求,其结构概念将随他的年龄与实践的增长而越来越丰富,设计成果也越来越创新、完善。遗憾的是,随着社会分工的细化,大部分结构工程师只会依赖规范、设计手册、计算机程序做习惯性传统设计,缺乏创新,更不愿(不敢)创新,有的甚至拒绝对新技术、新工艺的采纳(害怕承担创新的责任)。大部分工程师在一体化计算机结构程序设计全面应用的今天,对计算机结果的明显不合理、甚至错误不能及时发现。 3 建筑结构设计常见问题 (下转第67页)

框架结构设计论文建筑工程师职称论文:浅谈建筑结构设计

框架结构设计论文建筑工程师职称论文 浅谈建筑结构设计 摘要:建筑结构设计是个系统的,全面的工作。需要扎实的理论知识功底,灵活创新的思维和严肃认真负责的工作态度。作为设计人员,要掌握结构设计的过程,保证设计结构的安全,还要善于总结工作中的经验。本文根据笔者的工作经验,对建筑进行结构设计时要注意的事项进行阐述。 关键词:建筑结构设计过程注意事项 0引言 结构设计简而言之就是用结构语言来表达建筑师及其它专业工程师所要表达的东西。用基础,墙,柱,梁,板,楼梯,大样细部等结构元素来构成建筑物的结构体系,包括竖向和水平的承重及抗力体系。把各种情况产生的荷载以最简洁的方式传递至基础。 1结构的设计过程结构设计的阶段大体可以分为三个阶段,结构方案阶段,结构计算阶段和施工图设计阶段。方案阶段的内容为:根据建筑的重要性,建筑所在地的抗震设防烈度,工程地质勘查报告,建筑场地的类别及建筑的高度和层数来确定建筑的结构形式(例如,砖混结构,框架结构,框剪结构,剪力墙结构,筒体结构,混合结构等等以及由这些结构来组合而成的结构形式)。确定了结构的形式之后就要根据不同结构形式的特点和要求来布置结构的承重体系

和受力构件。 结构计算阶段的内容为:首先,荷载的计算。荷载包括外部荷载(例如,风荷载,雪荷载,施工荷载,地下水的荷载,地震荷载,人防荷载等等)和内部荷载(例如,结构的自重荷载,使用荷载,装修荷载等等)上述荷载的计算要根据荷载规范的要求和规定采用不同的组合值系数和准永久值系数等来进行不同工况下的组合计算。其次,构件的试算。根据计算出的荷载值,构造措施要求,使用要求及各种计算手册上推荐的试算方法来初步确定构件的截面。再次,内力的计算,根据确定的构件截面和荷载值来进行内力的计算,包括弯矩,剪力,扭矩,轴心压力及拉力等等。最后,构件的计算。根据计算出的结构内力及规范对构件的要求和限制(比如,轴压比,剪跨比,跨高比,裂缝和挠度等等)来复核结构试算的构件是否符合规范规定和要求。如不满足要求则要调整构件的截面或布置直到满足要求为止。 2进行结构设计时应注意的事项 2.1关于箱、筏基础底板挑板的阳角问题 2.1.1阳角面积在整个基础底面积中所占比例极小,可砍成直角或斜角。 2.1.2如果底板钢筋双向双排,且在悬挑部分不变,阳角不必加辐射筋。

浅谈绿色建筑结构设计

浅谈绿色建筑结构设计 新世纪的开始,绿色消费已经席卷全球,其中绿色建筑体现了建筑、自然和人的高层次的协调,代表了未来建筑发展的方向之一。本文是作者多年从事建筑结构设计工作且结合工程实例对现代绿色建筑结构设计进行了相关的研究与探讨,仅供参考。 标签绿色建筑;能源;结构设计;节能环保 前言 随着世界能源资源日益匮乏,人们节能环保意识的逐步提高,可持续发展理念延伸到建筑领域,节能环保建筑、可持续发展建筑正在成为一种跨国全球趋势,绿色建筑既成为一种时尚也成为建筑学科发展的前沿,其不仅体现人类智慧和文明的升华也顺应了人类重回自然怀抱的追求,其要求建筑在全寿命周期内最大限度的节约资源、保护环境并减少污染,并能为人类提供健康、舒适、高效的使用空间,建立人类、自然和人工环境相融合的绿色文明。 本工程为一个单体建筑,地上3 层、地下2 层。地下1 层为车库、人防和设备用房,地上 3 层均为商业用房,屋面为绿化。该项目地处繁华地段,要求结构设计安全可靠、经济合理并充分考虑环保因素。 1、结构方案优化设计 1.1 结构方案的确定对于建筑材料的节省有较大影响 一般情况下若经济许可则较大的柱网和空间会更为人性化和适用,将竖向构件,按照远端对称的原则布置会更趋合理,如出现整体刚度不足、计算周期偏长、位移偏大等情况时,可以采用竖向构件,也可增大部分梁截面。对于竖向构件,可同时调整核心筒和周边竖向构件的数量,在功能和经济的条件下,应尽量减少材料用量;构件可采用竖向构件的新技术,如钢管柱、劲性混凝土等,以大幅节省混凝土与钢材的用量;水平构件采用预应力技术或空间结构等,可以达到减少建筑层高、混凝土用量和用钢量的目的,同时有利于使用阶段的空调节能。 1.2 高强度、高标号材料的选用 该项目建筑功能为大型综合超市,使用荷载较大,底层框架柱负荷面积较大,柱混凝土采用多种标号进行比较,最终选用高标号C45号混凝土,这样既减小了构件尺寸,增大了建筑使用面积,又减少了柱用混凝土的总量。其次,梁、柱所用受力钢筋采用HRB335 和HRB400 两种型号钢筋进行设计比较,结果表明:采用HRB400 级钢筋,梁、柱可以节省钢材约15 %。 1.3 使用绿色高性能混凝土,利用可再生能源和材料

绿色建筑设计

浅谈绿色建筑设计

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浅谈绿色建筑设计 摘要:我国能源、土地、水、原材料等资源严重短缺,且实际利用效率较低,要走可持续发展道路,使建筑尽可能少的消耗不可再生资源,发展节能与环保的绿色建筑刻不容缓。文章以绿色建筑节能的特点为切入点,重点从节能角度分析了我国发展绿色建筑的必要性。指出进行绿色建筑设计要考虑到居住环境的气候条件,进行绿色建筑设计要考虑到应用环保节能材料和高新施工技术。 关键词:绿色建筑设计;和谐统一;环保节能材料;高新施工技术 我国是一个人均资源短缺的国家,每年的新房建设中有80%为高耗能建筑,因此,目前我国的建筑能耗已成为国民经济的巨大负担。如何实现资源的可持续利用成为急需解决的问题。随着社会的发展,人类面临着人口剧增,资源过渡消耗。气候变暖。环境污染和生态被破坏等问题的威胁。在严峻的形势面前,对城市建设而言,实施绿色建筑设计,显得突出重要。笔者依据学习掌握的建筑设计理论知识和长期从事建筑设计研究的实践经验,撰写本文,以供参考。 一、绿色建筑涵义的界定 随着绿色生活理念的日益普及,人们开始向往在绿色建筑中轻松愉快地生活、工作,但对什么样的建筑才算“绿色”,学术界、产业界始终没有定论。中国《绿色建筑评价标准》中定义绿色建筑是“在建筑的全寿命周期内,最大限度地节约资源(节能、节地、节水,节材)、保护环境和减少污染(简称“四节-环保”),为人们提供健康、适用和高效的使用空间,与自然和谐共生的建筑”。 二、绿色建筑设计 (一)进行绿色建筑设计要考虑到居住环境的气候条件 绿色建筑是一种气候适宜性建筑,即遵循气候特点设计出低耗能建筑。如徽派建筑就是典型的小气候调节型的建筑,非常热的夏天,到了房间里也会觉得很凉快。徽派建筑大多为两层结构,一楼住人,二楼堆放稻草和粮食,粮食和稻草就成为隔热层,建筑上层与下层、内部与外部温差相差5度之多。徽派建筑的地窑是把季节性的热能储藏在地下,然后用温差为建筑取暖或降温,达到节能的效果。 (二)进行绿色建筑设计要考虑到应用环保节能材料和高新施工技术

建筑结构设计试题及答案

建筑结构设计 一、选择题(每小题1分,共20分) 1、单层厂房下柱柱间支撑设置在伸缩缝区段的( )。 A 、两端,与上柱柱间支撑相对应的柱间 B 、中间,与屋盖横向支撑对应的柱间 C 、两端,与屋盖支撑横向水平支撑对应的柱间 D 、中间,与上柱柱间支撑相对应的柱间 2、在一般单阶柱的厂房中,柱的( )截面为内力组合的控制截面。 A 、上柱底部、下柱的底部与顶部 B 、上柱顶部、下柱的顶部与底部 C 、上柱顶部与底部、下柱的底部 D 、上柱顶部与底部、下柱顶部与底部 3、单层厂房柱牛腿的弯压破坏多发生在( )情况下。 A 、0.751.0 C 无论何时 q γ=1.4 D 作用在挡土墙上q γ=1.4 12、与b ξξ≤意义相同的表达式为()

建筑结构设计策略研究 姜先松

建筑结构设计策略研究姜先松 发表时间:2019-06-16T15:47:23.697Z 来源:《防护工程》2019年第5期作者:姜先松 [导读] 以此使得建筑结构更加优化安全,提高其安全稳定性,同时也能降低建筑设计的成本,为城市设计出更多美观舒适安全的建筑。摘要:在建筑工程的设计中,设计人员不仅要考虑建筑的安全性,还需要考虑建筑的经济适用性。而要做到这两点,就需要正视当前建筑工程结构设计中存在的主要问题,并采取措施来应对。在弘扬建筑行业职业道德,传承爱岗爱业的基础上,积极学习先进的结构设计理念,不断优化与创新,这样才能够确保建筑工程的稳定性,推动我国建筑事业的可持续发展。本文对建筑结构设计策略研究进行了探 讨。 关键词:建筑;结构设计;策略 在时代发展的潮流中,建筑行业在不断发展的同时还会带来许许多多诸如此类的问题,这需要设计工作者不断地完善设计理念,不断地提升自我能力,用积极的态度去迎接这些挑战与难题,而对于建筑的结构设计也需要不断地发展完善和创新,为建筑工程提供更加完善的设计,保障工程质量,同时也要适应整个行业飞速的发展以及人们增长的新需求,将建筑结构设计做到尽善尽美,为当代这个充斥着钢筋混凝土的城市构造一份满意的答卷。 1建筑结构优化设计的原则 1.1保证建筑结构优化设计的功能性原则 功能性的有效发挥对于建筑结构设计而言是极为重要的。功能性主要体现在建筑结构的使用以及建筑完成后对于使用所产生的经济效益。某些建筑结构设计在功能上的有效发挥可以提高建筑结构的使用率,如银行的建筑结构设计就必须考虑到建筑结构的安全性以及确保安全通道的有效发挥,其次还要考虑到承载力的问题,因银行的特殊性要求所使用的建筑材料必须能够承受一定的荷载力,进而功能性才能发挥。 1.2绿色环保的优化原则 随着人们生活质量的逐渐提高,人们对于建筑环保材料的使用也越来越重视,在建筑结构设计中能够将环保材料融入其中对于提高建筑质量有着重要意义。从某种意义上来讲可以减少对于环境的破坏,还能确保人们居住时的自身安全,减少了材料的二次污染。 1.3充分考虑建筑结构设计的安全性原则 安全性是每一项施工作业必须考虑的首要问题,对于建筑结构设计来说,更是如此。结构设计的安全性是就每一个环节而言,每个构件在设计中都必须充分考到在实际施工操作中的可靠性,能够与实际施工作业相结合,如果结构设计不能在实践中付之于应用,那么也就失去了原本的意义。既不会获得较好的经济效益,还会浪费大量的人力、物力、财力。 2完善建筑结构设计的策略 2.1对建筑设计图纸进行完善 建筑设计图纸可以说是建筑结构的重要表现载体之一,同时也是建筑项目在施工过程中的基础所在。换句话来说,建筑设计图纸中所出现的任何问题都会在建筑施工中反应出来,造成不可逆的后果。因此,在开展建筑结构设计工作的过程当中,需要严格按照设计规范展开工作,设计师决不能贪图方便而省略对关键信息的标准与标识。同时,对于较为复杂以及细微的结构区域而言,需要在结构设计中加以重点关注。总而言之,建筑结构设计工作人员需要始终保持严谨的工作态度,在结构设计图纸完成之后,需要重视对图纸的自我审核,及时发现存在于建筑结构设计图纸中的问题,结合实际情况加以修正,以此种方式来保障建筑结构设计图纸的完善性与科学性。 2.2合理建筑选型 要对选材进行科学合理的选材。在建筑结构选型过程当中,需要重点关注的指标建筑外形设计情况与建筑项目所处区域地质情况。因此,在工作人员拿到提资图后,决不能盲目的开展建模计算工作,而应当在建模计算作业之前,对建筑项目的外形设计特征,以及建筑项目所处区域的地质情况有一个全面的认知与分析。同时,在建筑基础选型中,还需要建筑结构设计人员与其他相关专业人员,在充分协调的基础之上,得出最为合理与可行的设计方案。只有保障了设计方案的科学与合理,才能够保障建筑结构设计效果的优质与可靠。 2.3统筹使用建筑材料 对于前期工作人员建筑结构设计工作的过程当中,对于各类建筑材料的选取同样是关键的工作内容之一。对于建筑材料的选择需要充分考虑的指标包括:①建筑材料的受力特征;②建筑材料的工作环境。同时,所选择的建筑材料应当在保障材料使用性能的基础之上,最大限度的降低建筑材料的损失与浪费问题。此过程当中需要特别注意的是:建筑结构设计人员需要结合项目设计的实际情况,设计多种建筑材料的选取方案,通过综合对比的方式,选择经济优势、以及性能优势最为突出的建筑材料设计方案。 2.4科学合理地设计建筑框架结构 尽量避免使用钢筋混凝土楼电梯小井筒,选取合理的框架结构参数,包括楼层地震剪力系数、楼层侧向刚度比及电算的自振周期等,采用验算公式对电算结果进行验证,并要考虑其他指标对电算结果的影响;保证钢筋延伸性、锚固长度符合建筑规范,配筋时构件的最小和最大配筋率不应超出规定值,钢筋材料的强度要达到建筑要求。 2.5加强对结构的计算 首先,建筑结构周期折减系数的确定。由于框架结构包含有填充墙,使得实际的周期小于计算的周期,计算得出地震剪力会偏小。所以在计算的过程中,一定要对计算周期折减。其次,要注意荷载取值的恰当。在设计民用多层(八层以下)建筑时,如果采用的是独立基地时,一般地基的主要受力部分是没有软弱的黏性土层的,而对于一般民用建筑物来说,其高度低于35米,就可以不计算地基的抗震承载力。但对于没有处于地震区,或者属于低层建筑物的民用建筑,都一定要保证风荷载的输入。最后,对于底框砌体结构设计验算过程中,如果采用底部剪力法进行演算时,必须是针对刚度较均匀的多层结构建筑,而当建筑中有薄弱层时,一定要考虑到建筑结构塑性变形所带来的影响。 2.6提高建筑物抗震能力 对于建筑体来说,地震所带来的影响是非常巨大的,尤其是高层建筑。在正确合理的抗震指标不仅可以充分满足建筑物的设计安全系

浅谈绿色建筑与绿色施工

浅谈建筑工程中的绿色施工 【摘要】:表述了绿色建筑和绿色施工的定义以及二者的区别。阐述了传统施工和绿色施工的区别和联系。分析了绿色施工在我国推广过程中遇到的困难,给出了如何推进绿色施工的措施。介绍了绿色施工技术在建筑工程中的应用。 关键词:绿色建筑绿色施工节能环保节水工程技术的创新应用可持续发展 Abstract:Explain the difference between green building and green construction and the definition of the two party. Analysis of the green construction encountered in the promotion of our country in the process of difficulties, how to promote green construction measures are given. Application of green construction technology in construction engineering. Keyword:Green building Green construction Energy saving Environmental protection Water saving Innovation Engineering Application Sustainable development 引言:随着我国经济的高速发展,造成了大量的自然资源以及环境资源消耗, 其中又以建筑业消耗为首。近年来,以环保绿色为原则,在尽量少耗能的情况下使资源利用达到高效化,实现社会经济与环境的和谐发展,绿色建筑以及绿色施工已经成为了未来发展的必然选择。 一、绿色建筑与绿色施工 1.1 绿色施工: 2005年,原建设部、科技部联合出台了建筑全寿命周期内的《绿色建筑技术导则》,旨在引导、促进和规范绿色建筑的发展。绿色施工是指工程建设中,在保证质量、安全等基本要求的前提下,通过科学管理和技术进步,最大限度地节约资源和减少对环境负面影响的施工活动,实现四节一环保(节能、节地、节水、节材和环境保护)。 1.2 绿色建筑: 绿色建筑并不是说建筑物是绿色的,它指的是在建筑物的使用周期内,通过各种先进的技术和新材料,使其能够最大限度地减少对资源和环境造成破坏,为人们的生活和健康提供一个良好的、舒适的空间,并与自然环境和谐的共存。 1.3 绿色建筑与绿色施工二者的区别 绿色建筑与绿色施工是不同的概念,其中绿色建筑不一定通过绿色施工才能实现,绿色施工后得到的建筑也未必是绿色建筑。绿色建筑强调的是全寿命周期,而绿色施工的着重点在施工阶段。在建筑评定上也是对绿色建筑进行评定,而缺乏对绿色施工的评定。绿色建筑的一个特点就是应该达到绿色施工,而并不只是在规划和设计阶段,因为施工阶段是浪费资源、使用能源、产生建筑垃圾等最多的一个环节,这些浪费和对环境的破坏在后期很难进行弥补,也偏离了最初对绿色建筑的定义;而另一个方面,如果绿色施工后得到的建筑不是绿色建筑,那么在以后的使用过程中会增加建筑的维护费用,造成能源和资源的浪费。

结构设计常用数据表格

建筑结构安全等级 2 纵向受力钢筋混凝土保护层最小厚度(mm) 不同根数钢筋计算截面面积(mm2)

板宽1000mm内各种钢筋间距时钢筋截面面积表(mm2) 每米箍筋实配面积 钢筋混凝土结构构件中纵向受力钢筋的最小配筋百分率(%) 框架柱全部纵向受力钢筋最小配筋百分率(%)

框架梁纵向受拉钢筋的最小配筋白分率(%) 柱箍筋加密区的箍筋最小配箍特征值λν(ρν=λνf/f)

受弯构件挠度限值 注:1 表中lo为构件的计算跨度; 2 表中括号内的数值适用于使用上对挠度有较高要求的构件; 3 如果构件制作时预先起拱,且使用上也允许,则在验算挠度时,可将计算所得的挠度值减去起拱值;对预应力混凝土构件,尚可减去预加力所产生的反拱值; 4 计算悬臂构件的挠度限值时,其计算跨度lo按实际悬臂长度的2倍取用。

注: 1 表中的规定适用于采用热轧钢筋的钢筋混凝土构件和采用预应力钢丝、钢绞线及热处理钢筋的预应力混凝土构件;当采用其他类别的钢丝或钢筋时,其裂缝控制要求可按专门标准确定; 2 对处于年平均相对湿度小于60%地区一类环境下的受弯构件,其最大裂缝宽度限值可采用括号内的数值; 3 在一类环境下,对钢筋混凝土屋架、托架及需作疲劳验算的吊车梁,其最大裂缝宽度限值应取为0.2mm;对钢筋混凝土屋面梁和托梁,其最大裂缝宽度限值应取为0.3mm; 4 在一类环境下,对预应力混凝土屋面梁、托梁、屋架、托架、屋面板和楼板,应按二级裂缝控制等级进行验算;在一类和二类环境下,对需作疲劳验算的须应力混凝土吊车梁,应按一级裂缝控制等级进行验算; 5 表中规定的预应力混凝土构件的裂缝控制等级和最大裂缝宽度限值仅适用于正截面的验算;预应力混凝土构件的斜截面裂缝控制验算应符合本规范第8章的要求; 6 对于烟囱、筒仓和处于液体压力下的结构构件,其裂缝控制要求应符合专门标准的有关规定; 7 对于处于四、五类环境下的结构构件,其裂缝控制要求应符合专门标准的有关规定; 8 表中的最大裂缝宽度限值用于验算荷载作用引起的最大裂缝宽度。 梁内钢筋排成一排时的钢筋最多根数

浅谈建筑结构设计

浅谈建筑结构设计 建筑结构设计是个系统的,全面的工作。需要扎实的理论知识功底,灵活创新的思维和严肃认真负责的工作态度。作为设计人员,要掌握结构设计的过程,保证设计结构的安全,还要善于总结工作中的经验。本文根据笔者的工作经验,对建筑进行结构设计时要注意的事项进行阐述。 标签:建筑结构设计过程注意事项 0 引言 结构设计简而言之就是用结构语言来表达建筑师及其它专业工程师所要表达的东西。用基础,墙,柱,梁,板,楼梯,大样细部等结构元素来构成建筑物的结构体系,包括竖向和水平的承重及抗力体系。把各种情况产生的荷载以最简洁的方式传递至基础。 1 结构的设计过程 结构设计的阶段大体可以分为三个阶段,结构方案阶段,结构计算阶段和施工图设计阶段。方案阶段的内容为:根据建筑的重要性,建筑所在地的抗震设防烈度,工程地质勘查报告,建筑场地的类别及建筑的高度和层数来确定建筑的结构形式(例如,砖混结构,框架结构,框剪结构,剪力墙结构,筒体结构,混合结构等等以及由这些结构来组合而成的结构形式)。确定了结构的形式之后就要根据不同结构形式的特点和要求来布置结构的承重体系和受力构件。 结构计算阶段的内容为:首先,荷载的计算。荷载包括外部荷载(例如,风荷载,雪荷载,施工荷载,地下水的荷载,地震荷载,人防荷载等等)和内部荷载(例如,结构的自重荷载,使用荷载,装修荷载等等)上述荷载的计算要根据荷载规范的要求和规定采用不同的组合值系数和准永久值系数等来进行不同工况下的组合计算。其次,构件的试算。根据计算出的荷载值,构造措施要求,使用要求及各种计算手册上推荐的试算方法来初步确定构件的截面。再次,内力的计算,根据确定的构件截面和荷载值来进行内力的计算,包括弯矩,剪力,扭矩,轴心压力及拉力等等。最后,构件的计算。根据计算出的结构内力及规范对构件的要求和限制(比如,轴压比,剪跨比,跨高比,裂缝和挠度等等)来复核结构试算的构件是否符合规范规定和要求。如不满足要求则要调整构件的截面或布置直到满足要求为止。 2 进行结构设计时应注意的事项 2.1 关于箱、筏基础底板挑板的阳角问题 2.1.1 阳角面积在整个基础底面积中所占比例极小,可砍成直角或斜角。 2.1.2 如果底板钢筋双向双排,且在悬挑部分不变,阳角不必加辐射筋。

绿色建筑结构优化设计简析

绿色建筑结构优化设计简析 【摘要】从基础结构优化、结构体系优化和结构构件优化三方面对比分析国内外城镇绿色建筑结构优化设计,提出我国在结构优化设计方面存在的问题,包括理念落后于理论、工程实践不普遍和缺少时间检验等问题,总结出绿色建筑寿命优化与阶段性优化、整体性与局部性优化、上部结构科学性优化等未来发展趋势。 【关键词】绿色建筑;结构优化;结构体系 引文 从造价角度分析,建筑施工阶段大致决定了建筑安装造价的20%,建筑设计阶段大致决定了建筑安装造价的80%。而建筑设计阶段的结构设计就决定了整个建筑安装造价的40%~60%以上,对于住宅来说大概是60%以上。与旧式的建筑结构设计方式相比,建筑结构设计优化方案可以使房屋建造的成本降低30%左右。从资源消耗方面来分析,我国现有住宅绝大部分都是采用的混凝土结构体系,而混凝土结构体系对于砂石钢筋和水泥的消耗量是惊人的,特别是在水泥的生产过程中需要消耗大量的煤炭资源,造成了极大的能源浪费和环境污染,砂石正在被用尽,铁矿石的价格成倍上涨,住宅寿命终了时,将有数量庞大的垃圾需要处理。2010年12月10日至12日,在深圳举行的第十二届CIHAF中国住交会上,绿色建筑的关键在于结构优化这一认识得到了确认。绿色建筑设计是绿色建筑的龙头,结构优化设计是绿色建筑设计的关键环节。我国的绿色建筑评价标准,原本就提倡优化结构的设计,随着2015年1月1日GB/T50378—2014《绿色建筑评价标准》的实施,更是将结构优化设计提升为节材部分的最重要内容,对地基基础、结构体系、结构构件进行优化设计,并将节材效果的评价分值设为5分。一般认为,一星、二星建筑每平方米增加100元左右,三星建筑增加200元左右,这些是没有进行结构优化时的结果。假设结构优化以后,每平方米可节省100元,意味着一星、二星、三星建筑基本上可不增加成本,有利于建筑技术的推广,因此,迫切需要对绿色建筑进行结构优化。 1 绿色建筑结构优化设计存在问题 与国外相比,我国对于结构优化设计理念的实际应用远远落后于其理论,工程实践仍旧不甚普遍,缺少时间检验。 1.1 基础结构优化 (1)针对地基基础不均匀沉降的问题,上部结构巨大的刚度虽能减少建筑物的不均匀沉降、改善筏板的受力状态,但目前上部结构设计还无法完善地考虑次应力的存在对上部结构的影响。如在桩基础设计中,若按竖向荷载作用进行布桩,就无法考虑到弯矩作用下承台底部边桩的反力验算。

浅谈绿色建筑设计

浅谈绿色建筑设计 摘要:我国能源、土地、水、原材料等资源严重短缺, 且实际利用效率较低, 要走可持 续发展道路,使建筑尽可能少的消耗不可再生资源, 发展节能与环保的绿 色建筑刻不容缓。文章以绿色建筑节能的特点为切入点, 重点从节能角度分析了我 国发展绿色建筑的必要性。指出进行绿色建筑设计要考虑到居住环境的气候条件, 进行绿色建筑设计要考虑到应用环保节能材料和高新施工技术。 关键词:绿色建筑设计;和谐统一;环保节能材料;高新施工技术 我国是一个人均资源短缺的国家,每年的新房建设中有 80%为高耗能建筑,因 此,目前我国的建筑能耗已成为国民经济的巨大负担。 如何实现资源的可持续利用 成为急需解决的问题。 随着社会的发展,人类面临着人口剧增,资源过渡消耗。 气候变暖。环境污染和生态被破坏等问题的威胁。 在严峻的形势面前,对城市建设 而言,实施绿色建筑设计, 显得突出重要。笔者依据学习掌握的建筑设计理论知识 和长期从事建筑设计研究的实践经验,撰写本文,以供参考。 一、绿色建筑涵义的界定 随着绿色生活理念的日益普及,人们开始向往在绿色建筑中轻松愉快地生活、 工作,但对什么样的建筑才算“绿色”,学术界、产业界始终没有定论。中国《绿 色建筑评价 标准》中定义绿色建筑是“在建筑的全寿命周期内, 最大限度地节约资 源(节能、节地、节水,节材)、保护环境和减少污染(简称“四节—环保”), 为人们提供健康、适用和高效的使用空间,与自然和谐共生的建筑”。 二、绿色建筑设计 (一)进行绿色建筑设计要考虑到居住环境的气候条件 即遵循气候特点设计出低耗能建筑。 如徽派 非常热的夏天,到了房间里也会觉得很凉快。 二楼堆放稻草和粮食, 粮食和稻草就成为隔 热层,建筑上层与 下层、 内部与外部温差相差 5度之多。徽派建筑的 地窑是把季节 性的热能储藏在地下,然后用温差为建筑取暖或降温,达到节能的效果。 (二)进行绿色建筑设计要考虑到应用环保节能材料和高新施工技术 绿色建筑是一个能积极地与环境相互作用的、智能的、可调节系统。因此,它 要求建筑外层的材料和结构, 一方面作为能源转换的界面, 需要收集、转换自然能 绿色建筑是一种气候适宜性建筑, 建筑就是典型的小气候调节型的建筑, 徽派 建筑大多为两层结构, 一楼住人,

常用建筑结构设计软件比较

常用结构软件比较 本人在设计院工作,有机会接触多个结构计算软件,加上自己也喜欢研究软件,故对各种软件的优缺点有一定的了解。现在根据自己的使用体会,从设计人员的角度对各个软件作一个评价,请各位同行指正。本文仅限于混凝土结构计算程序。 目前的结构计算程序主要有:PKPM系列(TAT、SATWE)、TBSA系列(TBSA、TBWE、TBSAP)、BSCW、GSCAD、 SAP系列。其他一些结构计算程序如ETABS等,虽然功能强大,且在国外也相当流行,但国内实际上使用的不多,故不做详细讨论。 一、结构计算程序的分析与比较 1、结构主体计算程序的模型与优缺点 从主体计算程序所采用的模型单元来说 TAT和TBSA属于结构空间分析的第一代程序,其构件均采用空间杆系单元,其中梁、柱均采用简化的空间杆单元,剪力墙则采用空间薄壁杆单元。在形成单刚后再加入刚性楼板的位移协调矩阵,引入了楼板无限刚性假设,大大减少了结构自由度。 SATWE、TBWE和TBSAP在此基础上加入了墙元,SATWE和TBSAP还加入了楼板分块刚性假设与弹性楼板假设,更能适应复杂的结构。SATWE提供了梁元、等截面圆弧形曲梁单元、柱元、杆元、墙元、弹性楼板单元(包括三角形和矩形薄壳单元、四节点等参薄壳单元)和厚板单元(包括三角形厚板单元和四节点等参厚板单元)。另外,通过与JCCAD的联合,还能实现基础-上部结构的整体协同计算。TBSAP提供的单元除了常用的杆单元、梁柱单元外,还提供了用以计算板的四边形或三角形壳元、墙元、用以计算厚板转换层的八节点四十八自由度三维元、广义单元(包括罚单元与集中单元),以及进行基础计算用的弹性地基梁单元、弹性地基柱单元(桩元)、三角形或四边形弹性地基板单元和地基土元。TBSAP可以对结构进行基础-上部结构-楼板的整体联算。 从计算准确性的角度来说 SAP84是最为精确的,其单元类型非常丰富,而且能够对结构进行静力、动力等多种计算。最为关键的是,使用SAP84时能根据结构的实际情况进行单元划分,其计算模型是最为接近实际结构。 BSCW和GSCAD的情况比较特殊,严格说来这两个程序均是前后处理工具,其开发者并没有进行结构计算程序的开发。但BSCW与其计算程序一起出售,因此有必要提一下。BSCW一直是使用广东省建筑设计研究院的一个框剪结构计算软件,这个程序应属于空间协同分析程序,即结构计算的第二代程序(第一代为平面分析,第二代为空间协同,第三代为空间分析)。GSCAD则可以选择生成SS、TBSA、TAT或是SSW的计算数据。SS和SSW均是广东省建筑设计研究院开发的,其中SS采用空间杆系模型,与TBSA、TAT属于同一类软件;而SSW根据其软件说明来看也具有墙元,但不清楚其墙元的类型,而且此程序目前尚未通过鉴定。 薄壁杆件模型的缺点是: 1、没有考虑剪力墙的剪切变形。 2、变形不协调。 当结构模型中出现拐角刚域时,截面的翘曲自由度(对应的杆端力为双力矩)不连续,造成误差。另外由于此模型假定薄壁杆件的断面保持平截面,实际上忽略了各墙肢的次要变形,增大了结构刚度。同一薄壁杆墙肢数越多,刚度增加越大;薄壁杆越多,刚度增加越大。但另一方面,对于剪力墙上的洞口,空间杆系程序只能作为梁进行分析,将实际结构中连梁对墙肢的一段连续约束简化为点约束,削弱了结构刚度。连梁越高,则削弱越大;连梁越多,则削弱越大。所以计算时对实际结构的刚度是增大还是削弱要看墙肢与连梁的比例。 杆单元点接触传力与变形的特点使TBSA、TAT等计算结构转换层时误差较大。因为从实

浅谈建筑结构设计在建筑工程质量中的作用

浅谈建筑结构设计在建筑工程质量中的作用 发表时间:2018-07-13T11:17:48.010Z 来源:《基层建设》2018年第13期作者:黄颖 [导读] 摘要:本文分析了几个建筑设计中结构设计方面存在的普遍问题,并提出了针对这些问题的防治方法,供大家参考借鉴。 身份证号:45042219890325XXXX 摘要:本文分析了几个建筑设计中结构设计方面存在的普遍问题,并提出了针对这些问题的防治方法,供大家参考借鉴。 关键词:建筑,结构设计,建筑结构,存在问题 引言 随着社会经济的发展和人们生活水平的提高,对建筑结构设计也提出了更高的要求。建筑工程质量直接关系到人民生命和财产的安全,建筑质量主要由设计质量和施工质量两个方面来衡量。建筑工程质量的优劣直接关系到人们的生命安全。建筑设计是一项繁重而又责任重大的工作,直接影响到建筑物的安全、适用、经济和合理性。但在实际设计工作中,常常发生建筑结构设计的种种概念和方法上的差错,这些差错的产生,有的是由于设计人员没有对一般建筑尤其是多层建部设计引起高度重视,盲目参照或套用其他的设计的结果;有的则是由于设计对设计规范和设计方法缺乏理解;还有的是由于设计者的力学概念模糊,不能建立正确的计算模式,对结构验算结果也缺乏判断正确与否的经验,为了避免或减少类似的情况发生,确保建筑设计质量能上一个台阶,应从以下几个方面对结构设计中的常见问题加以改进: 一、剪力墙砌体结构挑梁裂缝问题 底层框架剪力墙砌体结构房屋是指底层为钢筋混凝土框架--剪力墙结构,上部为多层砌体结构的房屋。该类房屋多见于沿街的旅馆、住宅、办公楼,底层为商店,餐厅、邮局等空间房屋,上部为小开间的多层砌体结构。这类建筑是解决底层需要一种比较经济的空间房屋的结构形式。部分设计者为追求单一的建筑立面造型来增加使用面积,将二层以上的部分横墙且外层挑墙移至悬挑梁上,各层设计有挑梁,但实际结构的底层挑梁承载普遍出现裂缝,该类挑梁的设计与出现裂缝在临街砌体结构房屋中比较常见。 原因是原设计各层挑梁均按承受本层楼盖及其墙体的荷载进行计算。但实际结构中,悬挑梁上部墙体均为整体砌筑,且下部墙体均兼上层挑梁的底摸,这样挑梁上部的墙体及楼盖的荷载实际上是由上往下传递。上述挑梁的设计计算与实际工程中受力及传力路线不符是导致底层挑梁承载力不足并出现受力裂缝的主要原因,解决的办法要么改变计算简图及受力路线,要么注意施工顺序和施工工序。 二、关于板面设置温度应力筋 《混凝土结构设计规范》GB50010-2002 第10.1.9条规定在温度收缩应力较大的现浇板区域内,钢筋间距宜取为150~200mm,并应在板的末配筋表面布置温度收缩钢筋,板的上下表面沿纵横两个方向的配筋率均不宜小于0.1%,对于这一条设计人员的理解又会产生出入。什么区域属于温度收缩应力较大的区域?笔者认为对于规则较短的建筑物我们可以在各楼面边跨及屋面层设置相应的温度应力钢筋,而对于超长结构,则建议在超长结构的长向均应设置双层钢筋。其余部位则可因人而异,功能重要的区域设置,有条件的建设子项设置,而不必过于强调。另外有一点,当地下室筏板厚度大于1200mm时,笔者建议在筏板中间配置温度收缩应力钢筋以抵抗大体积混凝土所产生的收缩及温度应力,配筋量笔者建议取1/2筏板厚的0.1%,且不小于φ12@200。 三、关于超长结构 混凝土结构设计规范第9.1.1 条中规定钢筋混凝土框架结构伸缩缝最大间距为55m,而7.1.2条则规定当采取后浇带分段施工,专门的预加应力措施或采取能减小混凝土温度变化或收缩的措施且有充分依据的,伸缩缝间距可适当增大。这两条在实际设计过程中较难把握。工程实例中超过55m 就设置伸缩缝,这显然是很难保证的,但采取后浇带分段施工后究竟应控制房屋长度多少而不至于产生裂缝等不良现象呢?这取决于各地区的温差及混凝土不同的收缩应力。按照常规,单层房屋超过55m在70m以内时,采取设置施工后浇带及相应的构造加强措施后,不设置伸缩缝是可行的,多个工程均未产生严重的裂缝。但在结构设计中必须对梁柱配筋进行概念上的调整。首先是长向板钢筋应双层设置,并适当加强中部区域的梁板配筋,中部区域作为一个中点必然受较大应力,而两侧梁柱,特别是边跨的柱配筋必须加强以抵抗温度应力带来的推力,而超长结构在角部容易产生的扭转效应也须我们在设计中对角部结构进行加强。当框架结构超过70m时,必须采取特殊的措施才能不设置伸缩缝,譬如说采用预加应力,掺入抗裂外加剂等等,而且作为超过70m 的结构,必须对温度及收缩裂缝采取定量的分析,并相应施加预应力,这在许多工程实例中应用的效果也是众目共睹的。如果对超长结构,不能有效的分析清楚受力情况,还应按规范要求设置伸缩缝。 四、防止由于地基沉降或不均匀沉降引起的构件开裂或破坏 预防或减少不均匀沉降的危害,可以从建筑措施、结构措施、地基和基础措施方面加以控制。诸如:避免采用建筑平面形状复杂、阴角多的平面布置;避免立面体形变化过大;将体形复杂、荷载和高低差异大的建筑物分成若干个单元;加强上部结构和基础的刚度;同一建筑物尽量采用同一类型基础并埋置于同一土层中等一系列措施。应该引起重视的是:对高层建筑来说,由于需要一定的埋置深度,从经济的角度考虑,基础一般采用桩箱或桩筏结合的形式,此时应保证箱体的整体刚度,群桩布置的形心应与上部结构重心相吻合。当土层有较大起伏时,应使用同一建筑结构下的桩端位于同一土层中,并应考虑可能产生的液化影响。 五、从结构计算和构造上满足规范要求 5.1 从结构计算角度,看结构计算应注意的问题 避免荷载计算的错误。诸如漏算或少算荷载、活荷载折减不当、建筑物用料与实际计算不符,基础底板上多算或少算土重。底框砌体结构验算时就应注意:底部剪力法仅适用于刚度比较均匀的多层结构,对具有薄弱层的底层框架混合结构,应考虑塑性变形集中的影响,通常对底层地震剪力乘以1.2-1.5的增大系数;底层框架混合结构的剪力分配不能简单地按框架抗震墙的方法。连续板计算不能简单地用单向板计算方法代替;双向板查表计算时,不能忽略材料泊松比的影响,否则,由于跨巾弯矩未进行调整,将使计算值偏小对电算结果的正确性进行正确评价。 5.2 从构造角度看应注意的问题 注意构件最大配筋率和最小配筋率的限值。尤其是在抗震设计中既要保证建筑结构在地震发生时具有一定的延性,又必须满足最小配筋的要求。严格按照规范要求,保证钢筋在各个部位所需满足的锚固、延伸和搭接长度,材料选用也必须满足强度要求。为了防止屋面温度应力引起的墙体开裂,必须采取有效的通风散热措施。按抗震构造要求设置的构造柱,应在整个建筑物高度内上下对准贯通,上至女儿

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