房屋设计论文范文

2022-05-14

要写好一篇逻辑清晰的论文,离不开文献资料的查阅,小编为大家找来了《房屋设计论文范文(精选3篇)》的文章,希望能够很好的帮助到大家,谢谢大家对小编的支持和鼓励。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。

第一篇:房屋设计论文范文

房屋建筑设计中节能设计研究

【摘要】随着人们生活水平的提高以及环保意识的的增强,人们将越来越关注房屋建筑中的节能设计。节能设计不仅能够节约能源,而且还能避免不必要的经济浪费。本文根据现阶段我国的房屋建筑节能设计的情况对其节能设计做出了相关的探究。

【关键词】房屋建筑设计;现状;节能设计

由于建筑工程的复杂性,因而会出现一些能源过度消耗问题。这些问题的出现无论是对于企业还是社会的发展都会产生一定的影响。若想要减小或避免因能源消耗带来的负面影响,则就要将节能设计纳入房屋建筑设计当中。

1.房屋建筑设计中节能设计应用的现状

我国政府对于房屋建筑设计节能问题已颁布了一系列的法律法规,并且在法律法规的执行方面取得了较大的进展。然而,房屋建筑行业作为蓬勃发展的行业之一,在能源消耗上还存在一系列的问题。并且由于房屋建筑设计中的节能设计工作的复杂性及系统性,无论是在材料的选用还是设备的选择都存在着节能的潜力。

1.1对于太阳能的应用

太阳能作为一种可再生及清洁的能源,在建筑设计当中的应用潜力是无限的。尤其我国大部分地区都有丰富的太阳能资源,甚至一些地区的日照时间较长,大部分地区的日照足以达到相应的要求。因此,建筑行业相关开发商就要抓住利用自然资源的优势,从而达到节能的效果。比如,企业利用太阳能的形式主要是太阳能采暖、太阳能热水、太阳能发电等等。现阶段,随着科学技术的发展以及节能设计水平的提高,大多数企业能够根据建筑房屋的布局和使用特点,能够较好地将太阳能资源应用到相关的节能设计当中如太阳能与室内的采暖设备相结合。这样不仅能够节省较多的资源,还不会给环境造成伤害,获得人们的广泛关注。

1.2房屋外墙保温节能的设计

建筑节能中的重要部分就是外围护墙体保温隔热性能。若能够采用保温隔热性能好的墙体材料就能夠达到建筑节能的效果。因此,相关建筑企业所要做的应该是在房屋建筑节能设计上采用外墙外保温技术的建筑节能改造模式,并且改造时采用的材料要优先考虑节能保温涂料与轻型保温板材等技术的应用。对于某些特殊的工程就可采用外墙外保温技术和外墙内保温技术相结合的节能改造模式,在进行改造时应考虑将原有的墙体作保温加固处理后再进行外包,并且在辅助材料的选择上要多考虑各种类型的保温板材,选用性能比较好的保温板材。

1.3注重房屋门窗工程的节能设计

由于以前的窗户结构都是单层玻璃结构的,因此在保温性能方面就会显得比较差。因此。在门窗结构的选择方面应尽量选择新型的节能建材。这样才能够避免或减少由于门窗的密实性和保温性能较差带来的过多能源消耗的问题。所以,现在一般的门窗都是采用密封的中空玻璃,并同时采用的是多片板的玻璃,还将干燥剂装置装入密封空间内。这样不仅能够保证窗户的洁净度,还能起到较好的保温效果。要根据一定的规范标准等合理设计门窗的高度、宽度等。

2.房屋建筑节能设计的必要性

由于我国人口多、基数大,加之房屋传统观念的影响,对于房屋的需求与日俱增。在建造新建筑的同时,也会产生数以亿计的建筑垃圾,给人们的居住环境造成巨大的威胁。并且,近年来我国的能源、水资源、土地资源等资源出现严重短缺的情况,而且对于资源的利用率也较低。但是随着人们环保意识的不断加强,人们对于建筑的环保功能要求不断提高。因而,“绿色建筑”等这类名词便应运而生了,这也是国家或社会所提倡的建筑发展的方向,即充分利用阳光、雨水等自然资源来发展绿色节能建筑。因此,为了适应建筑行业的发展方向,相关建筑企业应该加强对建筑工程设计中的节能设计的研究,探索出适合自身企业的节能环保之路。

由于建筑行业对于能源的大量需求,以及房屋建筑消耗的能源比例逐年上升的趋势,企业想要降低生产成本取得较好的经济效益和社会效益就必须将节能设计纳入房屋建筑设计当中,并要做到有效执行。同时,由于人们生活水平的提高,人们对于建筑舒适度及美观的要求越来越高。因此,人们对于建筑的节能问题有所关注,这就要求建筑的节能设计必须符合人们的需求。在建筑方面进行节能,有利于促进资源能源的合理利用和节约,促进资源的可持续利用;能够有效保护环境,给人类创造一个舒适的生存环境,提高人们生活的质量;是贯彻落实科学发展观的需要,有利于建设资源节约型、环境友好型社会。

3.房屋建筑设计中节能设计应注意的问题

3.1注重工程设计环节

工程设计的合理性对于发展节能建筑有着重要的影响,若能真正理解并贯彻节能设计的标准或规范要求等,对于节能建筑的发展提供了先天条件。因此,相关企业单位在进行设计图纸的环节当中就应适当考虑对于节能建材及节能设施的应用。

3.2提高设计人员的思想观念

加强设计人员的思想观念的培训,要求设计人员树立正确的节能建筑发展观。节能设计的最好办法就是能够利用有限的空间或最简单的方法达到节约能源的目的。并且一些节能产品的应用对于节能建筑的发展有着较大的影响,许多的节能建筑依靠的是节能产品或者节能材料应用才能达到较好的节能效果。因此,加强设计人员的思想观念建设,树立良好的节能理念,才能从根本上让设计人员注重节能方面的设计工作。

3.3采用低能耗或可循环的材料

在进行施工过程当中,应根据地区环境的差异性合理采用较高性能、低材耗的建筑材料。注重可循环材料的应用,这样才会较大程度上节省能源。还应选择持久耐用的材料,这样就会避免不必要的浪费,节省后天修复的费用等。

3.4房屋隔声及路风控制方面

相关建筑企业应当对本地施工环境进行调研如由交通状况产生的噪音等,以及建筑物距离交通要道的距离,然后利用相应的建筑材料进行有效的隔音。可以对于建筑物的隔音效果及路风状况进行测试,来控制其不会影响到人们的居住环境。

另外,还要考虑建筑物的遮阳措施,运用可循环材料对建筑物的遮阳方面进行节能。还要有效利用自然资源的优势条件,来对房屋建筑进行节能设计。

4.结语

房屋建筑节能设计作为房屋建筑重要的一个环节,在房屋建筑发展的过程当中起着重要的作用。相关企业单位等应当根据施工地的实际情况,有效地利用自然资源,运用先进的科学技术来进行房屋建筑的节能工作,对于社会的发展有着良好的作用。

【参考文献】

[1]汤欣伟.关于房屋建筑设计中节能设计的探讨[J].科技创新与应用,2013,08(35):67-68

[2]伍志元.房屋建筑设计中的节能设计解析[J].建筑·建材·装饰,2013,07(8):90-91

[3]潘东.初探房屋建筑设计中节能技术的有效应用[J].房地产导刊,2014,25(2):102-103

作者:贾俊涛

第二篇:房屋建筑结构设计优化技术及在房屋结构设计中的应用

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,这必然要求对結构设计进行优化。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

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。

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

前期方案直接会影响到工程的造价,然而很多结构设计忽略了这一点,所以我们应该注意。前期参与能够让我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。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。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.

[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.

作者:潘天湖

第三篇:分析房屋结构抗震设计

摘要 :在2008年,我国发生了8.0级地震汶川地震,为四川人民的家庭家园造成了严重破坏,为当地区经济带来了严重的损失。随后我国的青海玉树又发生了7.1级大地震,都为当地人们带来了严重的灾难与损失。在一大串的伤亡数字背后,通过专家学者对地震的死亡原因进行分析,我们了解到在地震中人员伤亡有95%以上是由于房屋倒塌引发的,所以要想避免地震灾害继续为人类带来危害,就要从增强建筑物防震性做起。

关键词:房屋结构;设计;改进;

1 地震相关知识

地震是由于在地球地壳中蕴含着巨大的能量,当这股巨大的能量作用在地球内部的岩层上时,就会因为其力量导致岩层产生巨大的歪曲、变形,进而造成错动。当这种力量传至地球表面,就会发生地震。在地震中,地壳岩层发生变形的部位叫做震源,而在震源之上,也就是地震效果最强烈的地区,就叫做震中。地震的大小是由震级进行区分的,它由地震现象释放出的能量大小进行评定。在我国的抗震要求中,明确规定了要在建筑物的正常使用年限内,要对不同强度的地震具有各不相同的抗震能力。

2 地震对工程结构的破坏

在地震发生时,对人们的生命安全造成直接危害的就是工程结构的损坏,工程结构的破坏原因同抗震措施和结构类型都有很大程度的关系,其主要情况有下列几种:

2.1 由于承重结构的承载力不足而引起的破坏

在地震发生时,由于地壳中强大的力量直接作用在建筑物上,而由于建筑的承载力不足以抵住这股力量,从而使其发生变形,进而使墙体发生变形、裂缝。

2.2由于结构整体性差而引起的破坏

在地震灾害发生时,如果建筑结构的各个节点支撑不足、延性不够、强度不够,就会使整个建筑结构整体性遭受破坏。

2.3 由于地基问题的破坏

在地震灾害中,也有这样的情况存在,即建筑物本身情况良好,但是由于地基承载力的变低或者地基土特殊情况而造成整个建筑物发生倒塌的现象。

3 抗震设计中存在的问题

3.1柱端弯矩增大系数问题

“强剪弱弯,强柱弱梁”这种设计理念,在汶川地震中显示出了其存在的重要性,其通过避免建筑物的支撑柱在地震发生时过早发生坍塌,对建筑建构的变形能力进行了一定的改善,可以有效的防止在强级别地震中坍塌的危险。那么,在实际建筑施工中,如何真正的实现“强柱弱梁”也是一个需要注意的问题。在我国当前的建筑业中,通常会采用增大弯矩设计值方法来实现这个目的。不同的端弯矩系数代表着各不相同的防震性能。在我国制定的相关抗震规范中,都对端弯矩系数明确的进行了规定。

3.2梁内力计算问题?

在现今建筑相关规范中,要求在计算惯性矩的过程中要充分考虑到楼板的因素。在建筑框架中,梁近支座部分由于在梁跨中位置受到正弯矩作用,而在近支座部分则受到负弯矩的作用,其所造成的影响是不相同的。在建设方对建筑整体框架进行设计的过程中,要充分考虑到竖向荷载下楼板的作用,需要通过使柱端弯矩减小来对梁惯性矩进行增大,而在水平荷载下,则需要重点考虑楼板因素,需要通过减小弯矩来使层间的位移更小。而上述这些过程却与我们一直依据的“强柱弱梁”不尽相同。另外,由于混凝土结构的特殊属性,在对建筑的框架进行设计过程中,还需要对梁弯矩进行一定程度的调幅,从而实现“强柱弱梁”的机制。而在实际地震灾害中,经常是水平地震的组合效应,在地震发生的情况下这种框架能不能起到应有的作用也是有待商榷的。

3.3 梁抗弯刚度问题?

在对梁抗进行设计时,要充分考虑到其承载能力和对抗弯能力。在实际设计过程中,要按照不同的设计系数对梁抗弯刚度进行增强。在目前的设计中,往往只考虑到地震时梁端对楼板的影响,而忽视了跨中截面的设计,而在实际地震灾害中,这两部分都会受到影响,如果仅仅重视了梁端的影响而忽视了截面内的影响,则会导致建筑的梁抗弯度大于截面的弯度,不能很好的实现“强柱弱梁”的原则。这种情况直接反应在汶川地震中,为人们带来了惨痛的教训。

4 对抗震中问题的改进措施

在地震发生之后,众多相关科技人员都会对地震的资料、数据与框架结构进行细致的分析,在通过对其进行系统的研究之后,针对在目前我国建筑抗震设计中存在的一些问题,主要有以下几种改进措施。

4.1 选择合适的梁、柱配筋率

在框架结构的设计中,梁、柱配筋率是非常重要的因素之一,其直接影响到了整个建筑抗震能力的强弱。而在实际的设计中,配筋率的选择对外力的受力情况也有非常重要的联系,在实际设计过程中,应当严格把握适中的原则。配筋率除了直接关系到抗震等级之外,还同钢筋的抗拉强度有着直接关系,在实际的设计工作中也要注意。而通常柱子的配筋率相对较低,但是在地震灾害发生时,柱子要承受到巨大的扭转力和拉力,还要受到双向偏心的压制,另外还有基础沉降、温度等因素的影响。在上述多种内力与因素的共同影响下,则需要对配筋的计算方式进行重新调整,从而根据实际情况选取合适的配筋率。

4.2 适当的调整内力计算模式

在现今的建筑工作中,对内力计算时应当严格按照相关规范的规定,此时可以通过计算机等科学技术进行工作的辅助计算与分析,但是这种单一的计算方法有时不够灵活,达不到对实际工作状况的动态分析,从而在实际的施工过程中可能形成安全隐患。同时由于计算模型力分布和传递过程的缺陷,对板配筋的承载能力缺少相应的计算,则容易造成“强梁弱柱”的现象发生。所以在框架的结构设计过程中,还需要对内力模型进行调整,从而充分对建筑各部位的力分布与传播路径进行把握,通过各个方面的精确计算与调整,形成在地震灾害中可以产生巨大作用的“强柱弱梁”机制。

4.3 加强框架抗震的结构检验计算

框架抗震的结构检验计算的过程中,主要包括对罕遇地震的验算与多遇地震的验算。多遇地震的验算主要是针对于顶层与层间的计算,而罕见的地震验算则关注建筑的薄弱层方面。在实际的设计过程中,设计者需要充分的对层与层之间的限值进行综合的考虑,从而提高对于建筑物抗震反应的计算分析水平,提高建筑抗震设计成果,保证房屋建筑具备良好的结构延性、韧性和抗性。

5 结束语

地震灾害是对人类危害非常严重的灾害之一,每次重大地震灾害都会由于房屋的倒塌对人们产生重大的伤亡,为了保证人们在重大地震灾害中的存活率,保障人类生活的安全稳定,则一定要从建筑的抗震性能着手,在对建筑的设计过程中充分对建筑结构的受力性进行考虑,并对其内力计算模型进行适当的优化與调整,从而为建筑的抗震框架设计提供更有效、更实用的数据基础与理论技术,从而实现合格、合理、安全性强的抗震机制。

参考文献

[1]杨杰,张敏,李红培.概念设计在建筑抗震设计中的重要性和实现方法[J].四川建筑.2010(04)

[2]程博昕.工民建结构抗震探索与研究[J] .中华民居.2011(6)

[3胡晓雷.浅谈民建中抗震设计的几种方法[J] .山西建筑.2010(4)

[4]罗远明.工民建结构抗震探索与研究[J].黑龙江科技信息.2010(17)

作者:王娅 张翠伟

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