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建筑优化设计的探讨

建筑优化设计的探讨
建筑优化设计的探讨

建筑优化设计的探讨

摘要:本文针对如何搞好建筑优化设计,应抓好哪些问题作了简要分析。

关键词:建筑优化设计探讨

1建筑设计在工程建设中的意义

1.1设计方案直接影响投资

工程建设过程包括项目决策、项目设计和项目实施三大阶段。进行投资控制的关键在于决策和设计阶段,而在项目作出投资决策后,其关键就在于设计。据研究分析,设计费一般只相当于建设工程全寿命费用的1%以下,但正是这少于1%的费用对投资的影响却高达75%以上,单项工程设计中,其建筑和结构方案的选择及建筑材料的选用对投资又有较大影响,如建筑方案中的平面布置为内廊式还是外廊式、进深与开间的确定、立面形式的选择、层高与层数的确定、基础类型选用、结构形式选择等都存在着技术经济分析问题。据统计,在满足同样功能的条件下,技术经济合理的设计,可降低工程造价5%~10%,甚至可达10%~20%。

1.2设计质量间接影响投资

据统计,在工程质量事故的众多原因中,设计责任多数占40.1%,居第一位。不少建筑产品由于缺乏优化设计,而出现功能设置不合理,影响正常使用;有的设计图纸质量差,专业设计之间相互矛盾,造成施工返工、停工的现象,有的造成质量缺陷和安全隐患,给国家和人民带来巨大损失,造成投资的极大浪费。震惊全国的宁波大桥事故就是这方面的典型例证。

1.3设计方案影响经常性费用

优化设计不仅影响项目建设的一次性投资,而且还影响使用阶段的经常性费用,如暖通、照明的能源消耗、清洁、保养、维修费等,一次性投资与经常性费用有一定的反比关系,但通过优化设计可努力寻求这两者的最佳结合,使项目建设的全寿命费用最低。

2建筑设计存在的问题

2.1政府监控不力

长期以来,形成了一种设计对业主负责,设计质量由设计单位自行把关的观念,主管部门对设计成果缺乏必要的考核与评价,有的仅靠图纸会审来发现

建筑结构优化设计

建筑结构优化设计 发表时间:2016-03-28T16:11:12.903Z 来源:《基层建设》2015年23期供稿作者:陈火涛吕金钊罗森陈钰璐陈湧填[导读] 华南农业大学水利与土木工程学院广东广州 510642 当然除此之外还有一些构造上及概念上的优化措施,将在概念设计,高层剪力墙结构与高层混凝土结构的优化设计中重点论述。 陈火涛吕金钊罗森陈钰璐陈湧填 华南农业大学水利与土木工程学院广东广州 510642 摘要:对建筑结构优化设计理论进行了概述,并重点介绍了基于可靠度理论的工程结构优化设计,概念设计在结构优化设计中应用,高层混凝土结构的优化设计以及高层剪力墙结构的优化设计四个方面,为结构的优化设计提供参考依据。关键词:结构设计;优化;应用 结构优化设计的任务,就是以数学规划为基础,将力学的概念、理论和近似方法和数学规划方法结合,转化成数学问题,建立数学模型,选择计算方法,运用计算机在多种可行性设计中,选择出相对而言属于最优的设计方案,达到兼顾经济性,安全性,舒适性的目的。其步骤可分为设计变量,建立目标函数,确定约束条件,经过计算分析得出优化的计算结果。[1]当然除此之外还有一些构造上及概念上的优化措施,将在概念设计,高层剪力墙结构与高层混凝土结构的优化设计中重点论述。 1.基于可靠度理论的结构优化设计 结构的可靠度指结构在设计的基准期内能够承受施工过程中以及正常使用期间的各种外加荷载和变形,有较好的工作性能,耐久性满足正常使用要求,在偶遇灾害如地震,海啸,爆炸等发生时保持必要的整体稳定性。[2] 从工程结构的可靠度理论角度分析,传统的结构优化设计存在以下几点不足:①传统的结构优化并没有完全反映体现结构的可靠性,也没有定量描述可靠度理论,得出的最优结构并不能确保结构具有足够的可靠性。②由于结构构件的尺寸和材料的性能参数具有随机不确定性,而传统结构优化设计并没有考虑这些因素因此并不能反映参数不确定性这一特点。基于以上分析论述,结构的可靠度要求考虑进工程结构优化设计的数学模型中,文献[3]给出了基于可靠度约束的结构优化算例,在结构可靠度分析基础上进行结构优化设计,实现经济合理的设计方案。 2.概念设计在结构优化设计中应用 概念设计,即在建筑物施工前,设计人员考虑建造地周围的地理环境、文化环境与社会环境等,提出相应的建筑结构设计方案,优化建筑结构设计,以期达到进一步融合周围环境与社会环境的目的。概念设计有效弥补理论性设计与计算性设计的不足,使结构设计方案更科学合理;进行抗震设计时概念设计能在降低地震作用效应的同时提高建筑工程的质量和安全性;科学合理的概念设计拓展了建筑物的结构设计思路,增强工程质量、安全性及工程造价。[4] 2.1应用概念设计可在多个建筑结构施工方案中择优而用。 概念设计使得建筑结构施工方案具有合理性、实用性和经济性,这要求设计人员在优化建筑结构时,充分考虑建筑物建成后的目的、抵抗外界环境的能力需要、施工条件、施工材料等因素,从而制定并选取科学合理、全面系统的建筑结构施工方案。 2.2概念设计中应用抵抗自然灾害的能力设计。 概念设计应与时俱进、因地制宜,如考虑抗震能力设计、防火能力设计、抗击风荷载能力设计等,充分考虑现代建筑结构需要适应的社会环境与自然环境,在建筑结构满足工程施工要求的同时,优化结构,使工程中各个构件环环相扣,增强建筑工程的安全性。 3.高层剪力墙结构的优化设计 剪力墙结构体系由于整体性好,侧向刚度大,抗震性能优越,且由于没有梁柱的外露突出,结构层平整,利于房间布置,因而被广泛应用于高层住宅性建筑中。对该结构体系进行优化需考虑钢筋混泥土用量大造价高,剪力墙中墙肢轴压比偏低的承载力发挥不充分,采用构造配筋的墙体延性低等常见问题,[5]如何对剪力墙结构体系进行优化,使其既发挥其抗侧能力强等优点,又降低工程造价,现就以下几方面进行论述。 3.1强周边,弱中部。剪力墙应尽量布置在结构周边,中部减少剪力墙的布置量,以提高结构的抗扭刚度,控制结构的周期比与位移比。另外,剪力墙宜沿主轴方向或其他方向双向布置,避免单向布置,并宜使两个受力方向的抗侧刚度接近。 3.2多均匀长墙,少短墙。选择对结构承受水平及竖直向荷载有利的隔墙位置布置剪力墙,尽量设置为长墙,以充分发挥剪力墙的作用。在较长的剪力墙宜开设门窗洞口,上下对齐、成列布置,形成明确的墙肢和连梁,将其分成长度较均匀的若干墙段,墙段之间宜采用弱连梁连接。 3.3剪力墙应自下到上连续布置,允许沿高度改变墙厚和混凝土强度等级,或减少部分墙肢,使侧向高度沿高度逐渐减小。这样一方面可以避免刚度突变,另一方面可以减轻自重,降低工程造价。 3.4尽量采用普通剪力墙和使墙肢长度较长,并且两端与翼墙相连,减少小墙肢和短肢墙的数量。应尽量减小墙肢长度的差异,使各片剪力墙分配的地震作用力均匀。这样发挥了剪力墙的抗侧移刚度,在满足规范层间位移角限值的情况下,减少剪力墙的数量;同时减少了开洞的数量和其两端边缘约束构件的数量从而减小暗柱的构造配筋面积,使得工程造价降低。 4.高层混凝土结构的优化设计 高层建筑的特点是建筑结构需同时承受水平和竖向的荷载作用。混凝土是高层建筑设计中的重要考虑因素。在进行结构设计时要充分考虑各种因素,确保结构的强度,刚度和延性均处于合理范围,高层混凝土结构的优化设计具体措施有以下几个方面。 4.1合理使用高强砼和高强钢筋 强砼和高强钢筋高优化构件截面尺寸的合理使用,可以减轻地基的承载量和高层建筑自重,从而减小超高层受地震破坏的程度。还减低施工单位的成本,使经效益最大化。 4.2布局优化 高层建筑宜使结构平面形状简单、规则,适合刚度和承载力分布均匀的结构单元。 4.3 抗震结构的优化

建筑结构优化设计建议-侯善民

建筑结构优化设计建议 侯善民 201305 2013.05

第一章 第章基础 1、基础类型: ? 天然地基基础 ?复合地基→天然地基+增加体(柔性桩、刚性桩)? 桩基:常规桩基 后处理加强的后注浆钻孔灌注桩 先处理加强的劲性复合予制静压桩

第一章第章基础 ? 天然地基承载力不宜低于预期复合地基承载力的百分之四 十软土地基上采用复合地基要慎重组成复合地基的增采用复合地基应注意: 十,软土地基上采用复合地基要慎重。组成复合地基的增强体桩基,应具备一定刚度,并且不能是端承桩;随着复合地基承载力需求增大增强体桩基的支承刚度与 ? 随着复合地基承载力需求增大,增强体桩基的支承刚度与桩身强度,要求也需相应提高,对于20层~30层的高层建筑不宜采用单纯摩阻桩桩端进入较好的持力层但持筑,不宜采用单纯摩阻桩,桩端进入较好的持力层。但持力层不宜是强风化以上的岩层,桩身强度承载力要满足计算底板与桩基持力层选择需慎重 算,底板与桩基持力层选择需慎重。

第一章南京某小区复合地基事故第章基础 南京某小区复合地基事故: 该小区位于河西,七层砖混住宅,场地内有深厚的淤泥质软土层,增强体刚性桩未穿过软土层,施工也存在质量问题,建造过程中一直到结构封顶,沉降持续发展,最后采用锚杆静桩较好的才控制住降静压桩,压入深层较好的土层,才控制住沉降。最近几年,我们做了一批20层~30层100米以内的高层剪力墙住宅,采用刚性桩复合地基都取得成功。例如:淮安恒大、淮安中南、合肥融侨等都是20万~30万㎡的高层住宅小区,天然地基承载力约在200k 左右采用予应力管桩作为增加体然地基承载力约在200kpa左右,采用予应力管桩作为增加体, 复合地基承载力可达到500Kpa左右

关于建筑设计创新理念的探讨

关于建筑设计创新理念的探讨 由于社会高速前进,此时人们对于建筑的设计工作更为关注。创新思想对于设计来讲有着非常关键的作用。文章重点的分析了设计中的创新思想。 标签:建筑;设计;创新;理念;形态 引言 设计对于所有的建筑来讲都具有非常关键的意义,它决定着建筑的使用特征。在当前的设计里,除了要展示建筑基础的功效之外,还要具有观赏以及环保的特征,以此来确保其合乎群众生活水平提升方面的规定。 1 当前设计和过去设计之间的差异性 我国有着悠久的历史,建筑是文化中的一重要元素。在我们国家,过去的设计比较看重技术,当前的设计更加关注它的使用性以及生态等的内容,它是把经济以及社会和生态等多项要素放到一起来分析,不但关注其具体的内容还关注其设计的步骤,因此建筑不仅仅要合乎当前人的规定,同时还要确保其合乎后代的发展,确保人和自然和谐共处。所以,设计人员应该有总体的意识,要将其当成是一个总的项目来分析,要在合乎人的使用性的规定之上,打造出一个非常宜居的氛围。 在过去的设计时期,一般是结合以前的活动步骤来开展。当前的设计是具有一定的预见性的。 2 关于设计的创新内容 2.1 关于形态的创新 到目前为止,建筑体的形态方面的设计受到人们的普遍关注。该项创新是设计在不断的发展过程中,从结构约束内容之中切实的解放而得到的,其使用不一样的构思措施和形式。该项创新是建筑体创新的外在氛围的展示,是能够由人的感官获取的。该项创新涵盖实体形体以及态势方面的创新,建筑空间形态创新包含建筑空间形体创新与建筑空间态势创新,此外,数量、方位、动静、光线及时空等条件。均是干扰形态创新的关键要素,当前的此项创新活动更加的关注人的作用,其引入非常多的自然要素。 2.2 关于功效方面的创新 功效是一项非常繁琐的内容。其涵盖了设计要分析的全部的内容,不但是实用的以及经济性的,同时涵盖心理以及精神层次的内容,它是一个快速改变的综合体。它的内在组成和步骤等是会随着时间以及区域的变动而出现一定的变动

试论绿色节能建筑工程的优化设计

试论绿色节能建筑工程的优化设计 摘要:在房地产的开发和设计当中,绿色环保节能的建筑越来越受到房地产开发 商和消费者的青睐,所以本文结合作者的多年来的设计工作来简述了绿色节能建 筑的定义和设计理念和具体的优化设计措施,仅供参考。 关键词:绿色节能;优化设计建筑工程 引言:绿色建筑的基本内涵可归纳为:减轻建筑对环境的负荷,即节约能源 及资源;提供安全、健康、舒适性良好的生活空间;与自然环境亲和,做到人及 建筑与环境的和谐共处、永续发展,现如今,伴随着我国现代社会的发展,城市 化建设也逐渐的在提高,住宅设计从生存型逐步向功能型、舒适型转变,开始出 现体现人文关怀、节能环保;科技创新理念的住宅。绿色生态住宅充分利用环境自 然资源,以有益生态、健康、节能为宗旨,确保生态系统良性循环,确保居住着 在身体上、精神上、社会上完全处于良好状态,从而实现人与自然的融合,建成 人与自然双赢的住宅。 1 绿色建筑的定义 绿色建筑是指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,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。 2 绿色建筑设计理念 绿色建筑设计理念包括以下几个方面: 系统协同性:其一,绿色建筑是其与外界环境共同构成的系统,具有系统的 功能和特征,构成系统的各相关要素需要关联耦合、协同作用以实现其高效、可 持续、最优化地实施和运营。其二,绿色建筑是在建筑运行的全生命周期过程中、多学科领域交叉、跨越多层级尺度范畴、涉及众多相关主体、硬科学与软科学共 同支撑的系统工程。 节约能源:充分利用太阳能,采用节能的建筑围护结构以及采暖和空调,减 少采暖和空调的使用。根据自然通风的原理设置风冷系统,使建筑能够有效地利 用夏季的主导风向。建筑采用适应当地气候条件的平面形式及总体布局。 节约资源:在建筑设计、建造和建筑材料的选择中,均考虑资源的合理使用 和处置。要减少资源的使用,力求使资源可再生利用。节约水资源,包括绿化的 节约用水。 回归自然:绿色建筑外部要强调与周边环境相融合,和谐一致、动静互补, 做到保护自然生态环境。舒适和健康的生活环境:建筑内部不使用对人体有害 的建筑材料和装修材料。室内空气清新,温、湿度适当,使居住者感觉良好,身 心健康。绿色建筑还要根据地理条件,设置太阳能采采暖、热水、发电及风力发 电装置,以充分利用环境提供的天然可再生能源。随着全球气候的变暖,世界 各国对建筑节能的关注程度正日益增加。人们越来越认识到,建筑使用能源所产 生的CO2是造成气候变暖的主要来源。节能建筑成为建筑发展的必然趋势,绿色 建筑也应运而生。 因地制宜:绿色生态建筑应该着重强调的是要因地制宜,从实际出发,不能 照搬盲从。我国的绿色生态住宅设计存在一种很普遍的现象。很多设计者喜欢照 搬西方的现成设计,认为西方的就是好的。殊不知,西方发达国家与我国的建筑 模式很不相同。其次,绿色生态建筑设计也应该讲究地域性特点。建筑设计应充 分结合当地的气候特点及其他地域条件,最大限度地利用自然采光、自然通风、

建筑优化设计合同

竭诚为您提供优质文档/双击可除 建筑优化设计合同 篇一:xx项目结构设计优化咨询合同1 合同编号: xx项目 结构设计优化咨询合同 合同名称: 建设单位:杭州万业置业有限公司 设计优化咨询单位: 20XX年12月23日 xx项目 结构设计优化咨询合同 甲方:杭州万业置业有限公司 乙方: xx项目由杭州万业置业有限公司开发,为使工程安全、合理、经济,甲方委托乙方对项目结构进行设计过程优化控制。经双方友好协商,特签订本合同。 第一条设计优化内容

1.xx项目结构设计过程优化(不包括桩基础)。 第二条合同取费标准 1、本合同优化咨询总费用={[Σ((m1i-b1i)×s1i)+Σ((m2i-b2i)×s2i)]×A1+[Σ((n1i-c1i)×s1i)]×A2}×15%,(若其中某部分设计优化费用小于0元,则这部分设计优化费用取值为0元)。 本项目9#、12#、14#楼因采用外墙全现浇混凝土设计,设保底费2元/m2。 总设计优化咨询费用暂定为19万m2(暂定总优化面积)*6元/m2=114万元,最终总设计优化咨询费用以按本条计算、经甲乙双方共同确认的结算总设计优化咨询费用为准。 2、本次设计优化咨询收费设定上限额,详附表三。 A1——表示钢筋部分综合单价(含材料费、人工费、机械费等综合费用) 为4.5元/kg; A2——表示混凝土部分综合单价(含材料费、人工费、机械费等综合费用) 为400元/m3; m1i——项目各栋±0.00以上钢筋含量成本指标,详附表一(单位:kg/m)。 m2i——地下室各部分结构钢筋含量成本指标:详附表 二(单位:kg/m)。22

b1i——表示设计优化控制后各单体建筑地上各部分结构实际结构含钢量,不含钢结构、 游泳池、砌体拉筋以及施工措施、损耗部分的钢筋量(kg/m2)。 b2i——表示设计优化控制后地下室各部分结构实际含钢量,不含地下室外墙以外所有构 件及地下外墙上主体竖向构件的承台等的钢筋量,也不含钢结构、桩基础、游泳 池、景观部分、砌体拉筋以及施工措施、损耗部分的钢筋量(单位:kg/m2)。 n1i——项目各栋标准层混凝土单方含量成本指标。详附表一(单位:m3/m2)。 c1i——表示设计优化控制后各单体建筑地上部分结构实际结构混凝土含量,不含施工措 施、损耗部分的混凝土量(m3/m2)。 s1i——表示各单体建筑地上部分的结构面积,为实际施工图之计算出的面积(m2)。s2i——表示地下室各部分的结构面积(m2)。 以上b1i、b2i、c1i、c2i、s1i、s2i的具体数值由通过施工图审查单位审查通过的施工图纸确定。 1、优化面积计算方法: 1)地上部分总的结构面积=计容积率面积+不计面积部

关于办公建筑设计的探讨

关于办公建筑设计的探讨 发表时间:2018-07-23T10:49:15.420Z 来源:《基层建设》2018年第17期作者:刘志勇[导读] 摘要:城市高层办公建筑的增多,解决了城市用地紧张及人口增多的问题,并提升了工作人员的办公生活质量。 广州市设计院 510620 摘要:城市高层办公建筑的增多,解决了城市用地紧张及人口增多的问题,并提升了工作人员的办公生活质量。建立办公楼,将满足企业生产指挥、应急管理及数据灾备的需要,保障生产安全,同时兼顾地区一体化办公需求,有利于降低办公人员沟通成本,便于工作开展,营造良好的工作环境,也是促进企业可持续发展的具体体现。本文主要结合工程实例,深入探讨办公建筑设计。 关键词:规划布局;文化特色;空间序列 1 工程概况 本工程以解决某化工企业生产指挥及应急管理等需求为出发点,依据当地地区化工产业布局和长远规划,兼顾考虑其他分公司使用需求,主要使用功能包括生产指挥、应急管理、数据灾备、档案管理、信息管理、经营销售、会议、办公、食堂及配套设施等。 项目用地面积达54000m2,南北长约280m,东西长约200m,形状较方正、近似直角梯形。现拟一次性开发完毕,不进行分期建设。项目拟建建筑一栋,分为主楼及东、西裙房三部分。项目建成后,基本能满足安全生产需求及办公、配套使用面积需求。鸟瞰图如图1所示。 图1 鸟瞰图 2 设计指导思想和设计特点 本项目位于当地核心区域,是企业在当地地区的标志性建筑。建筑设计采用现代主义的建筑设计风格,与周边建筑相适应。建筑造型体现简洁现代的建筑美学,以挺拔有力、端庄大方的形象取得了气宇非凡的效果,诠释了坚韧不拔、积极向上的企业文化,也表现了建设单位的宏伟形象。 立面设计采用简洁的设计手法强调竖向感,展现企业积极向上的进取面貌,主楼设计为一栋挺拔的高层建筑,最大化的展示企业形象,体现标识性。 设计遵循以下原则:(1)端庄大气——采用轴线对称布局方式,将主体建筑设置在场地的视觉中轴线上,使之在场地中得到最强的昭示效果。 (2)绿色节能建筑——为符合绿色节能减排的建筑发展趋势,本项目优先采用被动节能技术,根据绿色建筑要求对室外风环境、室内自然通风和自然采光等进行优化。建筑设计将两侧裙房与主楼,辅以连廊连接,可有效减少体形系数,可对降低建筑能耗做出较大贡献,并且优化了室外环境。 (3)生态建筑——设计以人为本,关注使用者的身心健康,不仅需要采用生态的方式创造舒适的环境,更应致力于用自然的手法令使用者身心舒畅。塔楼部分设有一个景观中庭,使用者不仅在视觉上开敞明亮,而且丰富建筑空间。把阳光空气引入建筑体内,主要使用场所都能享受到自然的环境。同时,利用大层高的大空间种植气体吸收率低但对大气污染抵抗力强、耐阴性好的植物,有效吸附中、高空的有害气体和尘埃。 (4)文化特色建筑——现代建筑不仅承载使用功能,还须关注其文化内涵的体验。设计不仅体现了中正大气的企业特色,也蕴含了包容开放的企业文化,通过景观中庭、室外园林景观、广场等空间,营造了诸多拥有内聚效应的空间。 秉承以上四项基本原则,本设计致力于形态的统一、空间的营造、环境的优化和氛围的表达。 3 总体规划 3.1 总图布置 总图采用轴线对称方式布局,规划完整,形成明确的主次轴对位关系和空间序列。建筑主楼位于场地中部,裙楼在两侧,形成高层主楼加裙楼的舒展布局。根据使用要求及各功能部分特点,方案将塔楼设为办公主楼,西裙楼为综合楼,东裙楼为生活楼。 3.2 景观设计 主楼置于基地中央,采用简洁大气的板式高层建筑体量,四周布置景观,使之在场地中得到最强的昭示效果;同时也符合企业简洁大气的形象特征。在南侧设置礼仪形象广场,西侧为人行入口。南北两侧的广场及裙楼之间的内院,三个节点串成有序的空间,优化了办公环境。礼仪形象广场景观质朴大气,入口门厅通过景观台阶衔接,增加空间的层次感。 3.3 竖向设计 基地四周由城市道路围合而成,基地内现状标高略低于周围城市道路标高,场地较为平整。本着合理利用地形地貌,减少土方工程,保证良好场地排水的原则,场地竖向布置采用平坡式布置,场地地表排水方式采用有组织排水,地表雨水通过布置的雨水篦子收集到雨水暗管中,然后有组织地排入市政雨水管网中。总平面图中建筑布置位于场地中偏南部,建筑为地下二层,地上二十三层。场地地表雨水通过广场道路有组织排向周边。 3.4 交通流线 主入口选择在基地南侧主干道石化大道,南侧入口形成足够大的入口广场,以便更好的展示建筑形象,在建筑的东侧、西侧及北侧都设置相对较小的广场作为人流疏散广场。车行主要由北侧道路进入场地及地下车库;员工入口设置在在建筑西侧,做到人车分流。 4 单体设计 4.1 建筑功能分区

绿色建筑的高层剪力墙结构优化设计

绿色建筑的高层剪力墙结构优化设计 发表时间:2018-01-16T11:32:22.397Z 来源:《建筑学研究前沿》2017年第23期作者:郝红丽 [导读] 加强剪力墙结构设计的优化,不仅是建筑建造质量的提高,也是建筑整体美观性和城镇居民居住环境的改善。 陕西省渭南市建筑规划设计研究院 摘要:针对绿色高层建筑的剪力墙结构,在简单论述优化设计的经济性与含钢量两大重要指标的基础上,对优化设计内容、方法、效果等进行综合论述,并提出优化设计对于混凝土和钢筋两种常用材料实际用量的影响,为剪力墙结构优化设计工作提供理论依据。 关键词:高层建筑;剪力墙结构;优化设计 导言 加强剪力墙结构设计的优化,不仅是建筑建造质量的提高,也是建筑整体美观性和城镇居民居住环境的改善。根据明确的设计思路,通过实践应用确定剪力墙结构设计优化的方案和目标,其中包括合理掌握剪力墙的尺寸及外形、优化剪力墙的墙肢的设计、优化设计剪力墙连梁以及优化剪力墙的墙体构建等。 1绿色建设和剪力墙结构的概念 1.1绿色建筑的概念 绿色建筑,其实就是说在建筑施工使用的期限内,尽量的避免其对于资源和生态环境产生较大的压力,从能源开始,实现对于土地、水电以及材料的节约,这样在保证污染减小的同时,就能够实现促进生态环境可持续发展的根本目的。在此基础上还能够满足人们对于居住需求的不断提升,实现和自然生态环境的和谐相处,因此也这些建筑物就被叫做“绿色建筑”。其中,“绿色”的理念不仅仅是对于绿色植被量需求的增加,还要保证环境无害,并主要将生态友好以及环境节约型的建筑理念的得到充分发挥。为了促进我国资源等的可持续发展,我国也在重视绿色建筑行业的发展和进步。 1.2剪力墙的概念 剪力墙结构其实从本质上来说就是钢筋混凝土墙板结构,由于其具有较高的强度,因此利用这种墙体结构将传统的梁柱的框架结构进行替代,则在有效的承受多种荷载内力的情况下,还能够实现对于结构水平力的有效控制。所以这种结构也较多的应用在了需要减少负荷和自重的高层建筑中。剪力墙截面的主要特点表现为:墙体的肢长与其厚度远高于其承载能力,同时刚度的平面比较小,承载能力与刚度差异则大。而剪力墙结构在其设计过程中,剪力墙的平面上,其还会受到剪力与弯矩的作用。剪力墙在风荷载以及地震的作用下要求,一方面要提升其刚度,另一方面还要是其非弹性变形的重复效应以及耗能、延性等要求得到满足,同时还需要有效控制其结构,保证高层建筑的质量。 2高层剪力墙结构设计的基本原则 2.1较多使用一般的剪力墙 在优化高层剪力墙结构的过程中,应该尽可能的应用普通的剪力墙,从而降低短肢剪力墙与小墙肢的数量,设计中要要将结构竖向与水平向的刚度以及承载力进行合理的分布,这样能够保证剪力墙的墙肢截面要高于规范要求的8倍墙厚。同时,还要依照建筑平面的实际使用功能,将其设置为“L”型、“T”型的剪力墙,这样在提升其结构稳定性的同时,就能使其形成良好的侧向刚度。 2.2合理设置剪力墙的数量与刚度 剪力墙作为抗震设防的首要防线,剪力墙的刚度则是建筑物整体抗震的关键部分,合理的刚度可以保证建筑的稳定性,从而对地震的水平力作用产生抵抗力,避免建筑出现严重的水平位移与振动。这就要求,对于结构的剪重比要有效的进行控制,还要尽量的减少剪力墙的布置,将大开间剪力墙布置作为基本目标,在保证其侧向刚度适宜性的同时,使其最小剪力系数在规范值范围内。就在促使结构自重减轻的同时,减少地震的作用例,还能够降低工程造价,获得良好的经济效益。 2.3有效控制墙肢长度的差异性 在剪力墙的结构中,剪力墙应该按照主轴方向以及其他方向双向布置,但需要避免进行单向的剪力墙的布置,还应该使两个受力方向的抗侧刚度相接近,刚度则能实现均匀分分布,提升其整体的协调受力能力。而在建筑的布置方案时,则要保证墙肢长度的一致性,这样能够避免其出现过长或者过短的剪力墙,在受力均匀分布的情况,则能够保证地震的作用被剪力墙合理的进行分配。 2.4对剪力墙的开洞进行的处理 在高层住宅的剪力墙结构中,除了根据建筑功能设置门窗洞外,还需要根据实际的方案和结构,对结构洞进行调整。剪力墙整片不宜做太长,应进行开洞采用弱连梁进行连接,太长剪力墙刚度太大,吸收地震力大,若此墙体损坏了,对整体抗震性能影响太大,破坏力大。应分散布置墙体,保证各片剪力墙可以均匀分配地震作用,同时控制各墙肢轴压比,使各墙肢轴压比在竖向荷载作用下尽量靠近相应结构抗震等级轴压比限值,通过调整洞口的大小和连梁的高度来调整连梁配筋量,避免出现连梁超筋导致配筋困难。 3优化高层建筑剪力墙结构设计的措施 3.1调整改善层结构的设计 在高层建筑的设计过程中,高转换刚度和过渡层的质量得到了增加,对于转换层本身以及刚度的上下比进行调整,具有重要意义。转换层的刚度与质量不能过大,在水平力的作用下,进行的精确空间分析后,要使其转换层附近的层间位移角一致。其次,则要对较低的刚度与重量的过渡层结构进行选择,并对振动模态的数目进行确定。并分析其可能存在的薄弱环节,通过对其内力分布特性的研究,调整其内力与构件,保证薄弱部位性能的有效提升。 3.2降低独立小墙肢和剪力墙的刚度 在我国的建设设计中,对剪力墙的截面大小进行了明确的规定,要求独立的矩形墙肢截面的高度要超出截面宽度五倍以上。 而想要避免太大的独立墙体刚度的缺陷的出现,通常会使用合并洞口的设计,抵消强度。但也可以通过对剪力墙布局设计的改变实现,也就是要将墙体的边缘处设计为独立的小墙肢,之后使用恰当的钢筋结构,实现剪力墙受力状态的整体优化。

住宅建筑的优化设计

浅谈住宅建筑的优化设计 摘要:随着我国城市经济的发展和人民生活水平的显著提高,人们对住宅建筑的质量和品质要求也越来越高。住宅建筑不单单是居住的载体,更是人们休闲娱乐和追求品质生活的所在,这就对住宅建筑的舒适性、美观性和实用性提出了更高的要求,也就需要在现有建筑技术基础上对住宅建筑进行优化。本文主要从住宅建筑的总体平面设计、结构设计和节能优化设计三大方面探讨了住宅建筑优化设计的要点,望为建筑设计工作者提供参考。 关键词:住宅建筑;优化设计;平面设计;结构;节能abstract: along with the city’s economic development and people’s living standards improve, people to the housing quality and quality request more and more is also high. housing is not only the carrier of living, but also people entertainment, and the pursuit of quality of life, where the housing comfort, appearance and practical put forward higher request, also need the existing construction technology based on optimized residential buildings. this article mainly from the housing overall plane design, structure design and energy saving optimization design three aspects discusses the housing construction optimization design points, we hope to provide the reference for building design professionals. keywords: housing construction; optimization design; plane

关于住宅建筑设计的探讨

关于住宅建筑设计的探讨 摘要:我国的住宅建筑设计已经进入了一个新的阶段,更新更好的住宅和小区 不断涌现。社会发展的同时,人们的所追求的生活水平也不断提升,人们已经不 满足于以往的单调的、古板的住宅了,对住宅要求更加苛刻所以相关工作人员要 把新技术、新工艺、新设备充分利用到住宅的设计中。 关键词:新型住宅;设计;可持续发展 引言 随着人们经济收入和生活质量的不断提升,越来越多的人对住宅的要求已不 再简单地满足于有房而居,而是对住宅条件提出了更高更新的要求。这种对住宅 的更高更新要求虽然体现在诸多方面,但是最为普遍的是体现在要求住宅方便舒适、节能环保、环境优化和尽量节省投入等方面。 一、与时俱进,建筑设计要将美观大方和经济适用进行有效结合,凸显时代 气息 1、注重住宅外观打造,做到与周边环境相协调 住宅建筑应该从总体大局出发,考虑外观设计与周围建筑环境相协调,彼此 协调且能容入周边的环境,避免只考虑自身的立面效果,忽略周围环境的因素。 群体住宅小区的设计应当注意色彩与小区主题的协调一致,平面、立面布局赋有 变化,在满足通风、采光要求的前提下,错落有致,相得益彰。从单体效果上, 应该注重和谐,在造型上、色彩上、与自然环境相互融合,努力挖掘主题的元素 符号,突出造型、色彩、材质的特点,丰富住宅建筑的主题表现力,体现出人文、文化的特色。对色彩加以提炼,体现色彩的多样性和丰富性,塑造建筑风格。 2、平面方案合理分区,确保设计的功能质量 首先要注分区,客厅、卧室、厨房、卫生间、书房、健身房要合理布局,在 满足居户居住舒适性的同时还要注意通风、采光的因素。此外在住宅建筑中还应 该适当考虑公共空间的分区,注意满足家庭成员进行绿化或者饲养宠物等个性爱 好的需求。其次注意平面方案的质量功能,首先是采光,不同地区应该按所在气 候分区满足日照要求,避免无直接采光住宅的户型,在北方寒冷和严寒地区犹为 重要。其次是通风,尽量采用自然通风的住宅户型,防止局部死角造成的通风不畅。按规范设计通风道,其中卫生间尽量做到自然通风。 3、完善公共设备系统,以便充分发挥建筑各部的功能 现代化的新型住宅必须要有完善的公共设施系统,从而最大限度的满足居民 的生活需求。如变电所、水泵加压房、交换站、消防控制室、燃气调压站等,还 应该考虑数据交换站、保安监控室的合理位置布置,另外物业服务、垃圾处理方 面应给与足够重视。 二、贯彻“以人为本”的设计思想,创造尺度合适的住宅空间 根据人体工学原理,人体在各个空间中的活动尺度是有比例的,我国对住宅 设计也制定有专门的设计规范,其中对住宅各个空间的面积都有明确的量化要求。在住宅平面设计中,贯彻“以人为本”设计思想,注重对空间尺度的推敲与研究, 将人们的生活起居习惯贯通于具体设计思维中,创造尺度合适的空间,使一套住 宅具备起居、会客、学习、储藏等基本功能空间,各个空间尺度合理,人居住其 中既富于亲和力,又不显得空旷。建筑设计应显现人的中心地位,现代性和实用 性住宅内部平面布局要突出“以人为本”思想,不让人屈就于建筑,成为建筑的附属。而是符合人的生活活动规律,具有较好的舒适性、方便性、安全性。一些高

四大住宅绿色建筑优化设计的案例

四大住宅绿色建筑优化设计的案例 来源:设计群发表于:2014-09-12|暂无评论 上次说到了怎样建立你的绿色建筑设计知识框架,为了让大家更清楚地了解绿色建筑设计,我决定列举4个住宅绿色建筑优化设计的案例给大家: 1、利用西山墙加建社区邻里交往绿化空间的案例: 设计者发现的问题是:大部分的板式住宅楼社区都存在着建筑密度大、缺乏绿化、建筑形象单一、空间环境缺少变化以及社区功能缺失等问题。他们提出了“绿化灰色空间的设计概念,希望通过对板式楼西山墙的改造设计,能为社区居民带来充足的绿化、丰富的空间和多样的功能,改善邻里关系,增进住户的和谐和相互关爱。 (图1)

(图2)

(图3) 解决方案是做加法:在板楼的西山墙采用轻钢结构植入了一个新的结构体,既可以作为各楼层垂直绿化的平台也可以解决建筑山墙西晒等建筑热工问题,平台内部设置社区生活所必需的休闲、娱乐、便利店等功能以满足居民日常生活需要。增加了雨水收集装置将屋顶、楼面收集的雨水作为绿化用水,不用增加对水资源的消耗。 2、采用局部镂空的手法来降低大城市高密度社区带给人的压抑感的案例。 设计者发现的问题是:大城市人其实是生存在一个非常狭窄的空间,人的视野被压缩,活动空间被压缩,绿地和广场被吞噬;城市中的每个空间似乎是被建筑所包围,感受不到周围的气氛和环境,非常的隔绝。

(图1)

(图2)

(图3) 在这里,设计者是做减法:他提出局部镂空的概念,把巨大建筑多处镂空,形成楼内的室外活动场所,在空间上降低了空中的密度;在视觉上,给予人们看透这个建筑的可能,为形成和谐的邻里关系创造了条件。 这种做法给建筑造型、充分利用自然通风采光带来了无限可能,在同类的结构形态下,建筑所处的方向角度不同,可以有多种多样的组合。而外表皮则可以分割成模数,拼合成不同形状的矩形,在同种类型的建筑中使用。节约了造价的同时,创造了外表面反复使用的可能。 3、采用户外交通方式缓解高层垂直交通带来的层间单调联系。

建筑结构优化设计

第一章 第章基础 1、基础类型: ? 天然地基基础 ?复合地基→天然地基+增加体(柔性桩、刚性桩)? 桩基:常规桩基 后处理加强的后注浆钻孔灌注桩 先处理加强的劲性复合予制静压桩

第一章第章基础 ? 天然地基承载力不宜低于预期复合地基承载力的百分之四 十软土地基上采用复合地基要慎重组成复合地基的增采用复合地基应注意: 十,软土地基上采用复合地基要慎重。组成复合地基的增强体桩基,应具备一定刚度,并且不能是端承桩;随着复合地基承载力需求增大增强体桩基的支承刚度与 ? 随着复合地基承载力需求增大,增强体桩基的支承刚度与桩身强度,要求也需相应提高,对于20层~30层的高层建筑不宜采用单纯摩阻桩桩端进入较好的持力层但持筑,不宜采用单纯摩阻桩,桩端进入较好的持力层。但持力层不宜是强风化以上的岩层,桩身强度承载力要满足计算底板与桩基持力层选择需慎重 算,底板与桩基持力层选择需慎重。

第一章南京某小区复合地基事故第章基础 南京某小区复合地基事故: 该小区位于河西,七层砖混住宅,场地内有深厚的淤泥质软土层,增强体刚性桩未穿过软土层,施工也存在质量问题,建造过程中一直到结构封顶,沉降持续发展,最后采用锚杆静桩较好的才控制住降静压桩,压入深层较好的土层,才控制住沉降。最近几年,我们做了一批20层~30层100米以内的高层剪力墙住宅,采用刚性桩复合地基都取得成功。例如:淮安恒大、淮安中南、合肥融侨等都是20万~30万㎡的高层住宅小区,天然地基承载力约在200k 左右采用予应力管桩作为增加体然地基承载力约在200kpa左右,采用予应力管桩作为增加体, 复合地基承载力可达到500Kpa左右

某项目绿色建筑设计-结构优化报告

结构优化报告项目名称: 委托单位: 编制单位: :编制人 :人审核 04年2018月报告日期:一、基础方案优化设计

本工程无地下室,根据有限公司提供的《湖北黄石项目岩土工程勘察报告》,从±0.000m(相对标高)至-5.800~-8.300m范围内均是回填土或承载力低压缩性大的土层,故不适合做浅基础。 图1.1 现场水塘区域新近填土区域5.8~8.3m 本项目采用桩基础,以(5-2)中风化粉砂质泥岩作为桩端持力层。桩基础类型 为泥浆护壁反循环钻孔灌注后压浆桩,根据地勘报告,地层中存在粗砂层、全风化及中风化粉砂质泥岩,采取后压浆工艺可有效提高单桩承载力,减小沉降,节省造价。 从安全性、经济性和施工可行性等方面综合比选后,全民健身馆、游泳馆采用桩直径为700mm,进入持力层大于2.5m深,有效桩长≥22.5m,工程桩竖向承载力特征值Ra=2800kN;平台层体育配套用房部分采用桩直径为600mm,进入持力层大于3.2m深,有效桩长≥23m,工程桩竖向承载力特征值Ra=2000kN。(工程桩承载力特征值应由竖向静载荷试验确定,设计参数计算时已考虑填土负摩阻) 二、结构体系优化设计

图2.1 各单体平面分缝示意图 原建筑方案确定为全民健身馆、游泳馆为建筑整体设计,整体结构体系为特别不规则结构体系,抗震不利,整体结构达不到经济合理的要求。为满足建筑使用要求,及结构规则、简明,结构平面布置规则对称,侧向刚度沿竖向均匀变化的原则,对原方案建筑平面进行了合理划分,沿全民健身馆、游泳馆、平台层体育配套用房、大门立面构架周边设缝。分为五个结构单元:全民健身馆(A区)、游泳馆(B区)、大门构架(C区、D区)、平台层体育配套用房(E区)。具体分缝情况详见图2.1。从而达到合理结构布置。 立面构架建筑效果2.2图

建筑结构优化设计

建筑结构优化设计 摘要:建筑项目投资大,建设周期长,对其进行结构优化设计能够有效的减少投资金额。建筑结构优化设计,是实现建筑本体功能与建筑投资成本的关键手段。因此,结构工程师必须在每一个工程项目的设计中都能做到不断地探求自然法则,不懈地追求相对的最佳最优,要通过反思比较,在经验积累中不断提高自己的判断力和创新力。 一、建筑结构优化设计 1、建筑结构优化设计的基本理论 结构优化设计不应仅仅在结构本身,而应包括建筑的各方面,科学地确定建筑结构优化设计几项基本原则并有效地按照这些基本原则去进行建筑结构设计,是非常重要的。建筑结构的优化设计主要体现在建筑工程的决策阶段、设计阶段、建设阶段。在建筑工程的决策阶段,确定结构优化设计所要达到的总体目标,满足本体功能,最大程度保障安全性,缩减投资成本:在建筑工程的设计阶段,确定每一个子系统及整体结构的优化布局;在建筑工程的建设阶段,以结构优化设计为建设原则,组织建设好每一个子系统从而实现整体结构优化布局。决策阶段结构优化选择是关键,设计阶段结构优化设计是核心,建设阶段结构优化建设是基础,3个阶段互相验证、互为补充、缺一不可。 2、建筑结构优化设计的基本要求 (1)功能性 建筑是人类的基础物质生存环境,建筑结构优化的终极目标就是

为了满足人类对物质生存环境的最大化需求。对功能性的满足也不再局限于传统的实用性功能,而是增添了舒适性、美观性、协调性等多种新元素,满足人类对基础物质生存环境的更高要求。 (2)安全性 建筑作为人类生存的基础生存环境,与人类的生产、生活紧密相关,安全性成为建筑结构优化设计的必然考虑因素。一味追求建筑结构的优化设计,忽略决策阶段、设计阶段、建设阶段的安全性,其作为建筑不但没有任何实际意义,反而会给人类正常生产和生活带来致命的危害。因此,安全性是结构优化设计中的必然考虑因素。 (3)经济性 建筑结构优化设计的经济性是市场经济条件下对资源配置提出的新要求。经济性是指通过建筑结构的优化设计,最大化的节约各种材料资源,达到减少建设成本的目标。另外,各种材料资源都存在一定的稀缺特性,建筑结构的优化设计能科学合理的减少材料的使用量,节省建设材料使用成本。 二、建筑结构优化设计基本原则 1、提高建筑舒适度原则 所谓好的建筑,应是从建筑、结构、装饰装修到给排水、暖通、空调、燃气、电气安装等各专业的优化设计组合,是整体优化设计,如果仅仅是某个专业设计得好,是不可能被称作是一个好建筑的,结构设计也不能例外的;建筑结构设计要能最大程度地满足建筑平面布置、内部空间高度和建筑立面等使用功能和外形观感的要求,投入使

绿色建筑的结构优化设计探析

绿色建筑的结构优化设计探析 随着科技的发展和社会的进步,各行业也在带动下稳定向前发展。人们的观念也在不断更新,并逐渐认识到了可持续发展的重要性,并将这种观念融入到生活和工作中。建筑行业作为领头领域,近年来发展迅速,更多的新型建筑工程理念与建筑形式不断涌现出来,绿色建筑就是其中一种,更好的将可持续发展的观念融入其中。绿色建筑具有降低建筑对环境的负荷,节约资源和能源,为人们提供舒适性良好、健康、安全的生活环境,与自然环境和谐相处并可持续发展等优点,符合当前社会发展需求,也正因这些优势,使绿色建筑已经成为社会各界关注的焦点。本文对绿色建筑的作用做了简单阐述,在综合性能考虑下,对绿色建筑设计提出了优化对策。 标签:绿色建筑;结构优化设计;综合性能;策略 近年来,随着能源匮乏情况的逐渐加深,人们越来越意识到绿色环保的重要性,可持续发展理论也逐渐在各行业中应用。建筑行业是领头行业,在经济带动下发展显著,基于环保、可持续发展理论,绿色建筑应运而生。绿色建筑具有自然和谐、保护环境、节约资源等优点,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,因此,绿色建筑行业得到快速的发展。绿色建筑在设计的过程中,不仅仅应该考虑自身的经济、美观以及适用等特性,更应该从资源、环境等综合性能方面进行考虑,以此实现对绿色建筑的优化设计。 一、结构优化设计在绿色建筑中的作用 1.从绿色建筑造价方面分析 众所周知,绿色建筑与一般建筑相比建设成本略高。根据研究统计一星、二星级绿色建筑每平方米要增加50至100元左右,三星级绿色建筑要增加200元左右。从工程造价方面分析,建筑设计阶段的结构设计就决定了整个建安造价的40%到60%以上[1]。同时,和发达国家相比,我国的建筑平均用钢量大大高于他们。与社会平均水平相比,经过结构优化的住宅和公建的钢筋混凝土工程项目,一般每平方米工程造價可以节省60到170元,钢结构或城市综合体潜力更大。由此可见,在节省建设资金方面,绿色建筑的关键环节是绿色建筑设计,绿色建筑设计的关键环节是结构优化设计。所以,结构优化设计是实现绿色建筑的重要途径。 2.从节约资源,保护环境、减少污染方面分析 目前,钢筋混凝土结构依然是我国建筑工程中的主导结构[2]。我国的绝大部分建筑采用的是现浇的钢筋混凝土结构,大量的使用水泥、砂石、钢筋。其中水泥不仅消耗了大量的能源还造成了大量的污染,因此迫切的需要减少材料的用量,降低资源消耗,减少钢材、水泥的消耗,减少生产过程中的碳和其他污染物的排放,减小对环境的影响。而结构优化设计在降低建筑中钢筋、混凝土消耗具

关于建筑设计与建筑节能的探讨

浅谈关于建筑设计与建筑节能的探讨 摘要:随着我国经济的快速发展和城市化建设的不断加剧,环境问题也越来越严重,建筑节能工作在我国经济发展中越来越具有重要的地位和作用。本文通过论述我国的能源现状,提出了建筑节能设计的必要性,建筑节能是发展建筑业的需要,进而从建筑物的外墙、屋面和门窗三个方面阐述了建筑节能设计的方法。 关键词:建筑设计;节能设计;能耗;保温 abstract: with the rapid development of our economy and urbanization construction, increasing environmental problems are more and more serious, the building energy efficiency in china’s economic development more and more have an important position and role. this paper discusses the present situation of the energy of our country, this paper puts forward the necessity of building energy saving design, the energy conservation of the building is the need of the development of construction industry, and from the outer walls of the building doors and windows, roof and three aspects of building energy saving design method. keywords: architectural design; energy saving design; energy consumption; insulation 中图分类号:tu2文献标识码:a 文章编号:2095-2104(2013)建筑节能涉及的范围比较广泛,需要设计者采取不同的设计手法

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