建筑概念(精选12篇)
建筑概念 篇1
建筑工业化 (building industrialization) 在中国其实并非是一个新鲜的概念。早在半个多世纪之前的1956年, 国务院就出台了首个与建筑工业化相关的政策, 即:《关于加强和发展建筑工业的决定》, 这是我国最早提出走建筑工业化的文件, 文件提出:要逐步地完成向建筑工业化的过渡。
住宅产业化、建筑工业化以及建筑产业化三者的概念其实是相同的, 其命名的区别之处仅在于侧重角度不同。
建筑工业化这一概念最早来源于18世纪60年代产业革命, 随着大工业的崛起, 以及城市发展和技术进步, 对建筑业的发展产生了深刻影响。20世纪初, 欧洲兴起新建筑运动, 主张建造房屋应该像制造机器一样, 采用标准构件, 实行工厂预制、现场机械装配, 从而为建筑转向大工业生产方式奠定了理论基础, 如在此期间, 美国创制了一套能生产较大的标准钢筋混凝土空心预制楼板的机器, 并用这套机器制造的标准构建组装房屋, 实现了建筑工业化。工业化建筑体系是从建造大量的建筑如学校、住宅、厂房等开始的。建筑工业化明显加快了建设速度, 降低了工人的劳动强度, 并使效益大幅度提高。但建筑物容易单调一致, 缺乏变化。为此, 工业化建筑体系发展将房屋分成结构和装修两部分, 结构部分用工业化建筑手段组成较大的空间, 再按照不同的使用要求, 用装修手段, 灵活组织内部空间, 以使建筑物呈现出不同的面目和功能, 满足各种不同的要求;到20世纪20~30年代, 建筑工业化的理论初步形成, 并在一些主要的工业发达国家相继试行。第二次世界大战后, 西欧一些国家亟需解决房荒。但劳动力严重不足, 因此推行了建筑工业化并取得了成效;其后, 迅速传播到东欧、苏联、美国和日本。60年代, 不少国家出现了建筑工业化高潮, 一些发展中国家也开始起步。50年代中期, 中国在北京等地开始试验。1956年, 国务院发布《关于加强和发展建筑工业的决定》指出:“为了从根本上改善我国的建筑工业, 必须积极地有步骤地实行工厂化、机械化施工, 逐步完成对建筑工业的技术改造, 逐步完成向建筑工业化的过渡。”经过20多年的实践, 发展了建筑标准化, 建立了工厂化和机械化的物质技术基础;在一些大中城市和工矿区, 因地制宜地发展了传统技术和现代技术相结合的建筑体系, 并逐步向一个城市、一个地区全面建筑工业化的方向发展。据1983年统计, 中国已编制建筑通用标准图924册, 不少地区编制了本地区的统一产品目录;各类钢筋混凝土构件生产的工厂化程度和主要工种工程综合机械化程度都已超过50%, 其中桩基工程机械化程度为99%, 起重吊装工程为95%, 预制和现浇混凝土工程为73%, 土石方工程为62%;在城乡建设环境保护部系统1982年新建的住宅建筑中, 采用工业化建筑体系的比重, 北京市高达70%左右, 不少城市在20%以上。
在2013年1月1日, 国务院办公厅以1号文件的形式转发发改委和住建部的《绿色建筑行动方案》, 将“绿色建筑”定调为最高级别的战略共识, 将“建筑工业化”列为十大任务之首;2013年11月8日, 全国政协主席俞正声主持全国政协双周协商座谈会时建言‘建筑产业化’”, 会议表示要按照转变经济增长方式、调整优化产业结构的要求, 制订和完善推进建筑产业化的相关政策法规, 积极抓好落实。政策的大力支持必将促进整个行业的发展。
建筑工业化这一概念, 是指按照大工业生产方式改造建筑业, 使之逐步从手工业生产转向社会化大生产的过程, 简而言之就是和其他工业相同, 用机械化手段生产定型产品, 并充分利用现代化的制造、运输、安装和科学管理的大工业的生产方式。
建筑工业化的其基本途径是建筑标准化, 构配件生产工厂化, 施工机械化和组织管理科学化, 并逐步采用现代科学技术的新成果, 以提高劳动生产率, 加快建设速度, 降低工程成本, 提高工程质量。
一般来说, 建筑工业化的特征包括四化一改, 包括房屋设计标准化、构配件生产工厂化、施工机械化、管理科学化以及墙体改革。除此之外, 建筑工业化还涉及到设计和施工的系统性、施工过程和施工生产的重复性以及建筑构配件生产的批量化等方面。
其最具备“工业化”特征的方面在于建筑方式, 工业化建造方式是指采用标准化的构件, 并用通用的大型工具 (如定型钢板) 进行生产和施工的方式。根据住宅构件生产地点的不同, 工业化建造方式可分为工厂化建造和现场建造两种。
工厂化建造是指采用构配件定型生产的装配施工方式, 即按照统一标准定型设计, 在工厂内成批生产各种构件, 然后运到工地, 在现场以机械化的方法装配成房屋的施工方式。采用这种方式建造的住宅可以被称为预制装配式住宅, 主要有大型砌块住宅、大型壁板住宅、框架轻板住宅、模块化住宅等类型。预制装配式住宅的主要优点是:构件工厂生产效率高, 质量好, 受季节影响小, 现场安装的施工速度快。缺点是:需以各种材料、构件生产基地为基础, 一次投资很大;构件定型后灵活性小, 处理不当易使住宅建筑单调、呆板;结构整体性和稳定性较差, 抗震性不佳。日本为克服预制装配式住宅抗震性差的缺点, 在预制混凝土构件连接时采用节点现浇的方式, 以加强其整体的强度和结构的稳定性, 取得了很好的效果。这类结构被称为预制混凝土结构 (PC) , 目前我国的万科公司正在进行相关的试验和改进。长沙远大住宅工业有限公司已经则已经运用国际最先进的PC构件进行工业化住宅生产。
现场建造是指直接在现场生产构件, 生产的同时就组装起来, 生产与装配过程合二为一, 但是在整个过程中仍然采用工厂内通用的大型工具和生产管理标准。根据所采用工具模板类型的不同, 现场建造的工业化住宅主要有大模板住宅、滑升模板住宅和隧道模板住宅等。采用工具式模板在现场以高度机械化的方法施工, 取代了繁重的手工劳动。与预制装配方式相比它的优点是:一次性投资少, 对环境适应性强, 建筑形式多样, 结构整体性强。缺点是:现场用工量比预制装配式大, 所用模板较多, 施工容易受季节的影响。
在之前, 比较能代表建筑工业化效果的建筑应属四年前以6天时间竣工的“新方舟宾馆”。这座位于湖南长沙, 在2010年6月就已竣工, 整体搭建使用了46个小时, 装修用时90个小时的建筑, 因其将全程施工过程通过延时摄影的方式制作成视频并且放上网络, 在短时间内吸引了数百万的点击量与成千上万的各国网友点评因而名声大噪。远大所使用的“模块化建筑技术”即是建筑工业化的体现。
建筑概念 篇2
罗曼建筑有哪些概念解析?
罗曼建筑(英文:Romanesque architecture)是10-12世纪,欧洲基督教流行地区的一种建筑风格,罗曼建筑原意为罗 筑风格的建筑,又译作罗马风建筑、罗曼建筑、似罗 筑等。罗曼建筑风格多见于修道院和教堂,是10世纪晚期到12世纪初欧洲的建筑风格,因采用古罗马式的券、拱而得名。多见于修道院和教堂,给人以雄浑庄重的印象。对后来的哥特式建筑影响很大。“罗曼”即“罗马式”的意思。在法语中,以“罗曼(roman)”一词概括西方十一十二世纪宗教建筑的风格最早是由诺曼底学者德热维尔(Charles de Gerville)于18在致友人的一封信中提出,在此之前,法国对西方中世纪宗教建筑大都以“哥特”一词归类,最多也是少数学者加以区分墨洛温风格、卡洛林风格和哥特风格三个阶段,或是早期哥特和晚期哥特亦或重哥特和轻哥特两个阶段,
德热维尔以“罗曼”这一十八世纪语言学家用来指代从拉丁语演化而来之语族的称谓概括建筑风格,用意即是以拉丁语和罗曼语族诸语的关系暗道古罗马艺术与罗曼艺术的关系,即后者是前者的一种变体。在英国,“罗曼(romanesque)”一词概括这一建筑风格则于18最先出现;德国学者最初则在teutsch、langobardisch和romanisch三词间犹豫,到十九世纪三十年代偏向romanisch一词。
高层建筑结构的概念设计 篇3
一、高层建筑的特点
在相同的建设场地中,建造高层建筑可以获得更多的建筑面积,这样可以部分解决城市用地紧张和地价高涨的问题。设计精美的高层建筑还可以为城市增加景观,如马来西亚首都的石油大厦和上海的金茂大厦等。但高层建筑太多、太密集也会对城市带来热岛效应,玻璃幕墙过多的高层建筑群还可能造成光污染现象。
在建筑面积与建设场地面积相同比值的情况下,建造高层建筑比多层建筑能够提供更多的空闲地面,将这些空闲地面用作绿化和休息场地,有利于美化环境,并带来更充足的日照、采光和通风效果。例如在新加坡的新建居住区中,由于建造了高层建筑群,留下了更多地面空间,可以更好地建设城市绿化和人们休闲活动空间。
高层建筑中的竖向交通一般由电梯来完成,这样就会增加建筑物的造价,从建筑防火的角度看,高层筑的防火要求要高于中低层建筑,也会增加高层建筑的工程造价和运行成本。
二、高层建筑的风荷载的计算
对一些较柔的高层建筑,风荷载是结构设计的控制因素随着建筑物高度的增高,风荷载的影响越来越大。高层建筑中除了地震作用的水平力以外,主要的侧向荷载是风荷载,在荷载组合时往往起控制作用。因此,高层建筑在风荷载作用下的结构分析与设计引起了研究人员和工程师们的重视。
基本风压值wo系以当地比较空旷平坦地面上离地lOm高统计所得的50年一遇10rain平均最大风速vo为标准,按WO 1/2pv确定的风压值。它应根据《荷载规范》中附表D.4采用,但不得小于0.3kN.对一般的高层建筑,用《荷载规范》中所给的wO乘以1.1后采用;对于特别重要或对风荷载比较敏感的高层建筑,其基本风压值应按年重现期的风压值采用。
风荷载体型系数确定风荷载体型系数us是一个比较复杂的问题,它不但与建筑的平面外形、高宽比、风向与受风墙面所成的角度有关,而且还与建筑物的立面处理、周围建筑物密集程度及其高低等有关。当风流经建筑物时,对建筑物不同部位会产生不同的效果,即产生压力和吸力。空气流动产生的涡流,对建筑物局部则会产生较大的压力或吸力。
①整个迎风面上均受压力,其值中部最大,向两侧逐渐减小。沿高度方向风压的变化很小,在整个建筑物高度的言一号处稍大,风压分布近似于矩形。②整个背风面上还受吸力,两侧大、中部略小,其平均值约为迎风面风压平均值的75%左右。沿高度方向,风压的变化也很小,更近似于矩形分布。③整个侧面,在正面风力作用下,全部受吸力,约为迎风面风压的80%左右。
风荷载体型系数一般可按下述规定采用:
①圆形和椭圆平面建筑,风荷载体型系数取0.8.②正多边形及截角三角形平面建筑风荷载体型系数US由下式计算:
三、高层建筑结构体系组成部分
随着层数和高度的增加,水平作用对高层建筑结构安全的控制作用更加显着,包括地震作用和风荷载。高层建筑的承载能力、抗侧刚度、抗震性能、材料用量和造价高低,与其所采用的结构体系密切相关。不同的结构体系,适用于不同的层数、高度和功能。
框架结构体系框架结构体系一般用于钢结构和钢筋混凝土结构中,由梁和柱通过节点构成承载结构,框架形成可灵活布置的建筑空间,使用较方便。钢筋混凝土框架按施工方法的不同。又可分为:①梁、板、柱全部现场浇筑的现浇框架;②楼板预制,梁、柱现场浇筑的现浇框架;③ 梁、板预制,柱现场浇筑的半装配式框架;④梁、板、柱全部预制的全装配式框架等。
随着结构高度增加,水平作用使得框架底部梁柱构件的弯矩和剪力显着增加,从而导致梁柱截面尺寸和配筋量增加,到一定程度,将给建筑平面布置和空间处理带来困难,影响建筑空间的正常使用,在材料用量和造价方面也趋于不合理。因此在使用上层数受到限制。
框架结构抗侧刚度较小,在水平力作用下将产生较大的侧向位移。
其中一部分是结构弯曲变形,即框架结构产生整体弯曲,由柱子的拉伸和压缩所引起的水平位移;另一部分是剪切变形,即框架结构整体受剪,层间梁柱杆件发生弯曲而引起的水平位移。当高宽比H/B≤4时,框架结构以剪切变形为主,弯曲变形较小而可忽略,其整体位移曲线呈剪切型,特点是结构层间位移随楼层增高而减小。
由于框架构件截面较小,抗侧刚度较小,在强震下结构整体位移和层间位移都较大,容易产生震害。此外,非结构性破坏如填充墙、建筑装修和设备管道等破坏较严重。因而其主要适用于非抗震区和层数较少的建筑;抗震设计的框架结构除需加强梁、柱和节点的抗震措施外 不需注意填充墙的材料以及填充墙与框架的连接方式等,以避免框架变形过大时填充墙的损坏。
剪力墙结构体系剪力墙结构体系于钢筋混凝土结构中,由墙体承受全部水平作用和竖向荷载。根据施工方法的不同,可以分为:
全部现浇的剪力墙;全部用预制墙板装配而成的剪力墙;内墙现浇、外墙为预制装配的剪力墙。
绿色建筑的概念设计 篇4
1 绿色建筑的含义
绿色建筑的内涵已有许多的论述。归纳起来就是“资源有效利用”的建筑。有人把绿色建筑归结为具备4R的建筑。即Reduce,减少建筑材料、各种资源和不可再生能源的使用; Renewable,利用可再生能源和材料;Recycle,利用回收材料,设置废弃物回收系统;Reuse,在结构允许的条件下重新使用旧材料。因此,绿色建筑是资源和能源有效利用、保护环境,亲和自然,舒适、健康、安全的建筑。
2 绿色建筑的设计原则
绿色建筑首先要关注的还是以人为本,为居住者提供舒适健康、安全便利的居住场所,在使用功能上满足人们的要求。但有别于传统的建筑体系,绿色建筑关注的不仅仅是建筑自身,加强资源节约与综合利用,保护自然资源,体现“绿色”化,因地制宜,充分利用自然条件,才是实现绿色建筑的关键。
绿色建筑中最核心、最有生命力的不是某种固定的结论或方法,而是这种思想所蕴涵的设计原则。从建筑的选址、规划、设计、功能的设定、材料和技术的选用、设备的安装,到建筑建成后的营运、维护,绿色建筑的思想都以人为中心,与自然融为一体,贯穿建筑的整个使用周期。从根本上来说,它是重视人、自然、建筑三者互动关系的产物,要求建筑师在建筑设计中把握设计与环境的关系。其特点主要体现:
2.1 整体及环境优先原则
建筑应作为一个开放体系与其环境构成一个有机系统,设计要追求最佳环境效益。建筑要体现对自然环境和社会生态环境的关心和尊重,主要表现在保持当地文脉,保护历史人文景观,重视建筑场地对地形、地势的利用,加强建筑对当地技术、材料的利用,加强绿化,减少环境污染,用独特的美学艺术让建筑体现时代精神。
2.2 简单高效发展的原则
绿色建筑应体现对能源的节省,尽可能利用可再生能源,如太阳能、风能等,加大智能化设计,广泛利用电子通讯和信息技术,要有预见性地研究建筑与社会发展的互动关系,做到近期规划与长期规划的结合,为扩建和建造留有余地。
2.3 健康舒适的原则
绿色建筑应保证建筑的适用性,体现对用户的关心,增强用户与自然环境的沟通,让人们在健康、舒适、充满活力的建筑中生活和工作。这主要体现在创造良好的通风对流环境,增加建筑的采光系数,保证室内一定的温、湿度,创造良好的声环境氛围,建立立体绿化系统净化环境。
3 绿色建筑的概念设计
绿色建筑的设计分为整体设计和建筑的单体设计来论述。
绿色建筑的设计不仅仅是针对某一个建筑的设计,而是建立在一定的区域范围内的,以当地的社会经济文化及气候、地理、资源为条件,以综合各种绿色技术作为手段,以构筑绿色自然生态及社会经济良性循环系统为目标的宏观概念。在这样的链式结构中,每一个局部的相对闭合的体系,又都相对开放地与其它环节休戚相关。
城市的开发建设应与当地的自然环境、资源、社会经济背景结合,在发展建设的同时,创造性的保护和利用已有条件。一方面改变不合理的布局模式、区域划分、空间结构和资源配置,另一方面让城市的社会历史文脉,自然地理特征得以沿袭并以此成为城市的个性标志。干旱少雨地区与湿热地区相比,由于气候条件的差异,在城市的空间布局模式上就有区别,前者采取相对紧凑的城市结构,后者则要求城市空间的相对通透开畅以利于安排空气流动通廊;丘陵地区的城市风貌与平原地区城市也有着显著不同。
绿色建筑需要各专业之间综合考虑,整体协调才能得以实现。综合设计涉及到了场地、景观、建筑、结构、机电等各专业的内容。绿色建筑目标的实现需要相关专业的协同努力。除场地、景观外,各专业的概念设计措施如下:
3.1 弹性设计方案
采用弹性设计方案,提高房屋的适用性、可变性,具体表现在建筑结构、建筑设备等灵活性要求上,体现“一二十年不落后,三四十年可改造”的思想,减少后期投入费用。
3.2 建筑体型和平面设计
建筑的体型系数即建筑物表面积与体积比,它与建筑的热工性能密不可分。建筑细高比越大、热损耗/热吸收也就越大。以立方体建筑为例,最经济的比例是1:4(高:宽)。在相同体积时分散的布局模式要比集中布局的建筑热耗大,从节能的角度宜首选高层和中高层建筑。具体设计时减少建筑外墙面积、控制层高。建筑层高固定时,对于确定的建筑面积,都有与之相适宜的最佳节能楼层数。
同时,减少体型凹凸变化,采用规则平面形式。一个好的建筑布局可以最大限度地利用现场的资源来减少建筑得热和改善室内的环境质量,仔细划分建筑内的使用功能区,使不需要窗户的功能区域尽量安排在建筑物的北面,使具有相似使用功能的功能区域尽量位于同一区域,以利于建筑物通风和空调系统的设计及节能。
尽量依靠物理学原理,利用风压和热压,在室内组织自然通风,既减少了对空调设备的依赖又能防潮、除湿、换气、改善空气质量;而且,就对人的舒适度而言,自然空气是远胜过设备产生的空气的。如德国新国会大厦的热平衡系统的处理穹顶下造型奇特的锥体内设置的通风管道吸走室内热空气,并通过热量转换器将其中的热量吸收。这一锥体可以使新鲜空气进入室内后缓慢地扩散到室内各个角落,然后变热、上升、排出。既提高室内人员的舒适感而且减少了通风的噪声。
3.3 建筑围护措施
室内热稳定性与建筑热惰性指标成正比,建筑外围护结构对建筑的热工效益也构成很大影响。建筑热量平衡,就是在建筑中合理利用和有效利用能源,不断提高能源利用率。这其中主要涉及耗能大的方面就是北方地区的采暖和南方地区的隔热。国内的热平衡主要体现在围护方面,国外的有些做法是利用建筑本身的设计。因此如何通过设计来有效地做好建筑采暖和隔热工作,并利用建筑构件调节采光方式,建立可持续发展的建筑环境是值得设计人员探讨的问题。如利用已存在的地形作为建筑的围护结构,可以减小建筑物的能源消耗。
3.4 机电设备
建筑设备的运行和维护是建筑能耗的主要方面,节能和高效是现代建筑设备设计的方向,主要体现在:应使得现有设备的运行时间和和运行峰值与建筑使用者的活动情况相适应,可通过计算机控制和测量各点情况,使能源利用的结构更加合理;采用热回收效率高的设备以及变频.变流量输出系统;使用自动功率调节系统和照明、动力的系统,并尽可能使昼夜能耗得到平衡作用。
3.5 暖通空调制冷节能
暖能空调制冷在建筑物中具有主动性,因此我们应慎重地对待。空调建筑物及空调房间的布置应遵循下列原则:
a)建筑平面与体型应尽量简单方整,减少保温墙长度;
b)空调房间应尽量与一般房间分开而集中布置;
c)室内温湿度参数要求相同、使用性质和消声要求较一致的空调房间尽量相邻或上下层相对布置:
d)为了避免太阳辐射热的影响,应尽量避免东西朝向布置和布置在项层;
e)应尽量避免紧邻高温或高湿房间;
f)建筑物转角处的空调房间不宜在两面外墙上都设置窗户,以减少传热和渗透;空气调节房间的外窗面积应尽量减少。
3.6 水处理
中国水资源是有限的。水资源的利用,包括建筑内的供水、排水、卫浴用水、建筑物外的景观用水、绿化用水等,是给排水设计的一个要点。节水设计应重点考虑水资源的循环利用,在建筑组团中设置污水处理设备,经物理方式处理后的中水即可用于花木庭园浇灌及土壤渗透等方面。并采取节水型器具等措施,降低用水量,同时加强屋顶雨水的收集和再利用。地面雨水可结合实际情况进行收集或通过采用可渗透的路面材料使雨水能深入地层,保持水体循环。另外,在建筑采暖中热水的循环利用,能为建筑节省很多能耗。
3.7 结构体系及材料的选择
节材是走研究新型工业化和产业化道路,应选择高效经济的建筑结构和材料,如用钢结构,高强预应力混凝土体系。尽量减少使用不可再生能源和在生产或使用过程中产生污染的材料,积极开发可再生的新能源,如太阳能、风能、水能等无污染能源。尽可能利用可降解、可再生材料,引进新型建材生产技术、开发生产环保、节能型建筑材料。就住宅建设而言,建设部已明令淘汰一些不符合节能、计量、环保等要求的产品及质量低劣的产品,以保证住宅产业向资源节约型方向发展,如实心粘土砖、空腹钢窗、原木门窗、镀锌管、铸铁水龙头。
3.8 智能设计
目前,大量电子通讯和自动化技术在建筑中得以运用,出现了智能化大楼,可以根据温度、湿度、风力的情况自动调节“智能壳体”的开闭和空调量,保证了大楼中智能化生产和脑力劳动的高生产率,智能化的发展可以促进绿色建筑在“高标准、低能耗、高效能、低污染”状态下持续发展。
3.9 地下空间的利用与节能
这一点与单体设计无关,但在节能设计中,也是值得推广的一种形式。地下空间由于有厚实的土层这种天然保温材料的围护,受地面温度的变化影响很小,土层三米以下深处的温度几乎不受外界影响,因此地下空间有冬暖、夏凉的突出优点,是一种节约制冷与采暖耗能最经济有效的建筑形式,地下空间的大量开发无疑对建筑节能起到很大的促进作用。尤其在我省,大量由于历史原因被废弃的防空洞,是一个值得利用的资源。
4 结语
绿色建筑的兴起是社会发展和人类生活水平提高的客观要求,是可持续发展的新探索,它必将开辟建筑史上新篇章。绿色建筑设计观念对提高建筑质量、改善环境、提高空间使用率都有着不可低估的作用。我国幅员辽阔,各地区的气候环境特征都有差异,因此在追求建筑节能的时候应根据我国各地区的具体条件,在建筑设计时就力求节能按照各地区特点,利用地形、地貌、气候情况,制订出合理的建筑节能方式,并把它们运用到建筑设计中。
摘要:未来建筑中绿色概念将越来越深入人心。尤其对我们中国来说,节能生态、绿色环保的建筑是我们追求的目标。本文介绍了绿色建筑的定义和设计原则,并对绿色建筑的系统概念设计进行简要的探讨。
关键词:绿色建筑,设计方法
参考文献
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建筑装饰概念设计及手法 篇5
建筑装饰概念设计及手法
作者:董浩涌
来源:《科技创新导报》2011年第16期
摘 要:随着人们生活水平的不断提高,人民给自己营造一个安全舒适的生活空间和环境也越来越重视,因此,在建筑装饰设计中,设计人员应结合建筑装饰的共同要求及具体功能要求,从而更好的完善建筑装饰设计使住宅的适用性得到有效的提高。
关键词:建筑装饰设计手法功能要求
中图分类号:TU247 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2011)06(a)-0031-01
随着人民经济的快速发展,人民给自己营造一个安全舒适的生活空间和环境也越来越重视。如何才能使人们通过对自然界的改造而创造出适合人居住的建筑环境,是建筑设计人员探讨的话题。因此,本文作者主要就建筑装饰的概念及手法进行了探讨。建筑装饰概念
装饰即是美化,对建筑的美化,即建筑装饰。建筑装饰,是指以美化建筑及建筑空间为目的的行为,它作为建筑中的一个重要而又独立的组成部分,是建筑的物质功能和精神功能得以实现的关键。建筑装饰具有保护建筑结构构件,美化建筑与建筑空间,改善建筑室内外环境,创造建筑与建筑空间风格,满足人们物质需要、空间需要,或者生理需要和心理需要等功能。建筑装饰兼备物质和精神两方面的含义,不是单纯的艺术,也不是单纯的技术,是艺术和技术的结合体,建筑装饰具有与绘画相同的美学原理。建筑装饰受社会制度、生活方式、文化思想、经济条件以及地理、气候、时间和空间等诸多因素的影响和制约,它贯穿于建筑整体环境的设计和建筑的全过程,而不是与建筑分离的、事后的附加点缀。装饰的作用包括以下几方面:(1)强化建筑及建筑空间的性格,使不同类型的建筑各具性格特征;(2)强化建筑和建筑空间的意境和气氛,使建筑及建筑空间更具有情感和艺术感染力;(3)弥补结构空间的缺陷与不足,强化建筑的空间序列效果;(4)美化建筑的视觉效果,给人以直观的视觉美的效果;(5)保护建筑主体结构的牢固性,延长建筑的使用寿命;(6)增强建筑的物质性能和设备的使用效果,提高建筑的综合使用效果。
根据建筑的空间关系不同,建筑装饰可分为建筑室内装饰和建筑室外装饰。建筑室外装饰又可分为建筑外部装饰和建筑外部环境装饰。根据使用功能的不同,建筑室内装饰又可分为居住建筑室内装饰和公共建筑室内装饰。建筑装修是在建筑物主体结构工程以外,为满足使用功能所进行的装设和装饰,如门、窗、栏杆、楼梯和隔墙等配件的装设,墙面、柱、梁、顶棚和楼地面等表面的装饰。建筑装饰主要是为了满足视觉要求对建筑进行的艺术加工,如在建筑内外加设的绘画、雕塑等。随着时代的发展和科学的进步,人们的生活节奏不断加快,建筑装修和装饰相互渗透、相互包容,表现出一种异同整合的倾向[1]。很多的时候,从功能出发,兼顾对建筑的美化作用,或从某种特定的视觉效果要求出发,兼顾其对建筑的功能作用,二者最后所得到的效果、所使用的材料和施工方法都是相同的。建筑装饰设计及手法
室内空间是由空间界面1楼地面、墙面、顶面围合而成的[2]。室内空间环境效果在一定程度上,取决于室内界面。室内界面的材料选择、细部处理和色彩应用,对室内环境气氛的烘托,产生的影响很大。良好的室内环境并不单纯地指墙面、地面、顶面的表面处理,而是如何将室内装饰与室内已有空间有机地结合起来,形成整体。
2.1 楼地面、墙面和顶面装饰等各界面装饰的共同要求
(1)耐久性及使用要求。(2)耐燃及防火性能,室内装饰尽量使用不燃或难燃性材料,避免使用燃烧时释放大量浓烟和有毒气体的材料。(3)无毒。装饰材料散发的有害气体,以及触摸时接触的有害物质低于核定剂量。(4)易于制作安装和施工,便于更新。必要的隔热保温、隔声和吸声性能。(5)装饰及美观要求。
2.2 楼地面、墙面和顶面装饰等各类界面的具体功能要求
(1)楼地面装饰必须满足多方面的要求。首先,必须保证坚固耐久和使用的可靠性;其次,应满足耐磨、耐腐蚀、防滑、防潮、防水、防静电等基本要求,具备隔声、吸声性能、弹性、保温性;还应满足视觉要求,使整个空间融为一体。根据用材的不同,楼地面的装饰可分为木地面、石材地面、瓷砖地面、塑料地面、地毯地面、水泥地面等类型。木地面具有良好的弹性、蓄热性和接触感等性能,而且不起灰、易清洗、不返潮,木材导热系数小,冬天能给人温暖感,能很好的改变室内的物理性能,提高住宅的适用性;石材地面具有良好的抗压性和硬度,耐磨性好,自然、质朴,美观华丽,用在公共场所,可以提高空间的装饰性和档次,给人以华美的感觉;瓷砖地面具有质地细密、耐磨性好、易清洗、不起灰等特点,用于实验室、洗手间和厨房等处。塑料地面具有脚感舒适、质地柔韧、耐磨、绝缘性能好、价格低廉、便于更换等优点,常用于一般民用居住或办公用房;地毯地面,地毯是一种高级地面装饰材料,具有吸音、隔声、蓄热系数大、防滑、质感柔软等优点,给人华丽高贵感;水泥地面构造简单、经济实惠,但反光率低,给人阴冷、压抑的感觉。
(2)墙面装饰应能满足多方面的要求。保护墙体,墙面装饰能使墙体在室内湿度较高时不易破坏,增加耐久性;装饰空间,墙面装饰能使室内空间美观、整洁、舒适、富有情趣,渲染气氛,增添文化气息;满足使用,墙面装饰具有隔热、保温、反光和吸声等作用,保证人们在室内正常的工作、学习、生活和休息。
(3)顶面装饰的性能。轻快感,轻快感是一般室内空间顶棚装饰设计的基本要求,上轻下重是室内空间稳定感的基础;隐蔽设备布置,顶棚上部各种设备布置,运用顶棚装饰把各种管线遮蔽起来,增加房屋美感。家具是人们维持正常的工作、学习、生活和休息必不可少的工具,也是一种室内陈设,具有实用和美观双重功效。家具是人类文明的产物,随着社会的进步而发展,体现一定
历史阶段的技术和艺术水平。传统概念上的家具,主要是指桌、椅、橱、柜、床等生活必需品。但是,随着人们生活水平的提高,现代家具的内涵大大扩展。根据基本功能的不同,家具可以划分为人体家具、贮物家具和装饰家具。人体家具是指与人体发生密切关系的家具。包括直接支承人体的沙发、床等,也包括与人活动直接相关的家具,如桌子、茶几等。人体家具是最基本,使用范围最广,出现频率最高,很难出现没有人体家具的实用空间。贮物家具是指贮存物品的柜、橱、箱等家具。如衣柜、书橱、货架等。贮物家具主要考虑满足不同物品的存放要求,贮物家具在居住空间中占有较大份额。装饰家具是以美化空间、装饰空间为主的家具。如博古架、屏风等。装饰性家具除了具有一定的实用功能外,还能分隔空间,增加空间的层次感。3 结语
建筑装饰是以美化建筑及建筑空间为目的的行为,建筑装饰具有保护建筑结构构件,美化建筑及建筑空间,改善建筑室内外环境,创造建筑及建筑空间风格,满足人们物质需要和精神需要或者生理需要和心理需要等诸多功能的。文中对建筑装饰设计及手法进行详细的阐述以提高住宅建筑的适用性等。
参考文献
建筑结构的抗震概念设计探究 篇6
关键词:建筑结构;抗震;概念设计
一、建筑结构的抗震概念设计基本概念
(一)建筑结构抗震概念设计的内涵界定
地震是一种危害性极大的灾害,尤其是震级较高的地震,不仅会直接导致巨额的经济损失,同时也会造成大量的人员伤亡。地震导致的建筑物坍塌规模较大,会直接破坏建筑物的整体结构、承重构件、主体结构和地基等等。当前针对地震所造成的破坏程度等的研究成果还比较少,人们对此认识也不够深入。在这样的背景下,想要进行计算抗震设计是难以实现的。目前只有通过不断的经验总结与理念学习,来进行更好的抗震设计。
概念设计,顾名思义就是通过概念运用的方式来实现工作任务和工作目的。在概念设计当中,设计人员需要根据总体设计要求、材料设备的属性以及抗震设计的原则与标准,在满足一系列基本要求的前提下尽可能符合抗震设计的目的。
(二)建筑结构抗震概念设计的主要因素
根据抗震概念设计的基本原则和要求,在实际的设计过程当中,设计人员应当对以下因素进行重点关注和思考:首先是建筑场地的选择以及地基、基础的确定;其次是建筑的平面、立面、外部形状以及建筑的规模;再次是建筑的主要结构;第四是建筑的非承重构件与主体结构之间的关系的明确;最后是建筑材料的选择与施工质量的把握。
二、场地的选择技巧
在建筑场地的选择过程当中,相关工作人员应当从建筑项目的实际情况出发,根据地震发生的基本规律和施工现场的地质条件,进行有关抗震设计条件的综合评价。评价对象包括抗震的有利条件、不利条件以及地震的主要破坏地段等等。通过评价结果选择最佳的建筑场地,有效避开不利的抗震地段。如果无法避开抗震不利地段,则需要事先采取相应的措施进行应对,切忌在这些地方进行甲、乙、丙类建筑的修建。除此之外,针对地基和基础的抗震概念设计,应当注意同一结构单元的地基基础保持一致,天然地基与桩基一致,地基土质的黏性、刚性等保持一致。通过这样的方式,可以有效降低地震造成的危害,降低因为地震导致的地基沉降程度。
三、建筑物规模的选择
在建筑物规模的选择方面,应当重点考虑建筑物的平面、立面、外部形状等等。这些地方的布置都应当是符合抗震概念设计要求的。因此, 通常情况下所使用的建筑设计方案应当是规则的。一般来说,符合抗震概念设计的建筑物平面应当是比较简单、形状对称规则,长度与宽度之差不大的平面构造。其中相对突出的部分的应当重视对其长度的把握,不宜长度过大。除此之外,相对更加符合抗震概念设计的建筑物立面也应当是形状规则对称的,不管是从上往下还是从左到右,其形状的变化都应当控制在较小的范围之内,尤其是外挑或者内收的立面范围应当尽量缩小。在不规则的建筑物设计过程当中,应当在结构设计环节进行认真的水平地震作用计算和相关调整工作。在部分结构比较薄弱的地方,应当及时采取抗震措施,在平面或者立面形状不规则的地方应当根据实际情况安排一定的防震缝,从而提高整个建筑物的抗震能力。
四、抗震结构体系的选择
在建筑结构的抗震结构体系的选择过程当中,应当对以下几个方面予以重点考虑。首先是对计算基本图纸以及地震作用的传播途径进行明确;其次是设置多个抗震放线,注重建筑物整体抗震能力的提高;再次是确保建筑物的强度、变形能力、质量性能等等符合设计要求和相关规范;第四是明确建筑物的刚度、 强度的分布,从而有效防范由于部分结构的破坏而导致整体结构的破坏;第五,在两个主轴方向上的结构,其动力属性应当保证在较高程度上的一致性。
在建筑抗震结构的构件选择过程当中,应当对以下几个方面予以重点考虑。首先,在砌体结构构件的选择当中,应当严格按照设计要求和相关规定确定钢筋混凝土圈梁、构造柱等等,从而有效提高建筑物的整体抗震能力;其次,在混凝土结构构件的选择过程当中,应当重视钢筋规格、配置等等问题,有效防范由于先剪切后发生弯曲破坏、先是混凝土压溃后是钢筋屈服等等所导致的地震安全隐患的增加;最后是钢结构构件的选择,在这一方面应当注重对整个尺寸的控制,预防由于部分构件的问题而波及到整个构件的稳定性。
五、合理处理构件与主体的关系并把握好施工质量
在抗震概念设计当中,需要合理处理非承重结构构件与主体结构之间的关系,同时把握好施工的质量。由此一来,可以有效降低地震危害程度。在构件与主体之间提供可靠的连接与锚固,可以有效降低坍塌的可能。在围护墙和隔墙的设计中,应当考虑到抗震的有利条件与不利条件,从而在最大程度上降低因为设置不合理而造成的主体结构的破坏的可能性。例如填充墙,如果不到顶就会增加地震的危害程度。
六、结语
通过以上分析,我们发现,抗震概念设计对于当前的建筑行业来说,具有十分重要的应用价值与现实意义。合理的抗震概念设计能够有效提高建筑结构的稳定性与抗震能力。在实际工作过程当中,设计人员应当对整个建筑场地、建筑平面和立面、建筑外部形状、建筑构件、建筑主体结构等等进行科学合理的布置与规划,优化建筑结构抗震设计,为计算设计奠定更好的基础,从而为建筑物的抗震效果提供有力保障,实现合理抗震的目标。
参考文献:
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[2]华颖.抗震概念设计在高层建筑结构设计中的应用[J].中华民居,2013,(18):27-28.
高层建筑结构概念设计 篇7
1 结构概念设计
结构概念设计是运用人的思维和判断能力,从宏观上决定结构设计中的基本问题。具体来说就是有效地选择结构体系,与高层建筑物的使用要求相互协调。首先应对使用空间的性质加以分析:如空间的大小、形状、各部分组成关系,及一些由于使用需要而提出的特殊要求等,然后再从平面形式、剖面形式等方面综合进行协调,使各空间的要求与其所对应的平、剖面形式相吻合。
2 平面设计
结构平面布置原则众所周知,在水平荷载作用下结构侧移已成为高层建筑设计中的关键控制因素,如何在满足相关要求的前提下选择更好的抗侧力体系已成为结构工程师追求的重大目标。建筑平面的形状宜选用风压较小的形式,并应考虑邻近高层建筑对其风压分布的影响,还必须考虑有利于抵抗水平和竖向荷载。在地震作用下,建筑平面要力求简单规则,风荷载作用下则可适当放宽。因为结构整体弯曲变形所引起的侧移与结构体系抵抗倾覆力矩的有效宽度的三次方成反比例关系,所以不宜建造宽度很小的建筑物。一般应将结构的高宽比H/B控制在5~6以下,当设防烈度在8度以上时,H/B限制应更严格一些。另外,建筑平面的长宽比也不宜过大,一般宜小于6,以避免两端相距太远,振动不同步,产生扭转等复杂的振动,而使结构受到损害。在规则平面中,如果结构平面刚度不对称,仍然会产生扭转。所以,对任何平面形式的高层建筑来说,其抗侧力结构的布置原则都是尽量使平面的质量中心接近于抗侧力结构的刚度中心。
3 剖面设计
从高层建筑的受力合理性讲,应注意以下几点:1)应注意控制建筑的高宽比。2)高层建筑的抗侧力结构刚度,应注意由基础向顶层逐渐过渡,要尽量避免出现在竖向上刚度发生突变的现象,以免由于刚度的较大突变而削弱其抵抗水平荷载的能力。3)由于使用上的要求造成刚度变化特别大,或结构布置发生变化时,则必须设置结构转换层。4)高层建筑必须有相应的锚固深度,此锚固深度可结合布置设备用房和地下停车库的需要,作为一层或多层地下空间,这对降低高层建筑的重心有利,可提高建筑抗震能力及抗倾覆能力。另外,还可以设置转换层和加强层。
4 基础设计概念
随着高层建筑上部结构的不断发展,地下空间的利用也被提到重要地位。如各个不同功能要求的建筑过去采用沉降缝分割成若干独立的建筑单体,现在则要求同建在大的底盘上。地下结构一般为两层,其高度与长度相比在1/10左右,它的刚度能否调节不均匀沉降成为大底盘设计中的关键问题。因此,对于基础进行合理的设计已成为高层建筑结构设计的一个重要环节。
4.1 基础梁和基础板的内在潜力
基础连接着上部层数很多的楼层,下面接触着沿深度变化复杂的基础,弹塑性的基土性质很难进行明确分析。北京市建筑设计院用在基础钢筋上焊接细短钢筋做延伸测试的方法,实测了西苑饭店、中医研究院等几栋高层建筑,测出基础内受力钢筋应力仅为20 kPa~30 kPa,约为设计应力的1/10,实测应力这样小的因素很多,地基反力集中在柱底;反梁跨中及基础底板房心部位反力小;反应的弯矩比计算小;高大的基础梁和厚的基础板起着连续反拱的作用;中和轴下还存在着大量混凝土受拉;双向基础板的扭曲抵抗远远大于板的弯曲作用等。特别要指出,地基和基础底面间巨大的摩擦力起着反弯作用。实际上这些力是整栋建筑的边界条件,不容忽视。按理论分析,当其间摩擦系数为0.15时,梁的受力弯矩减少一半。由此可见,基础受力有很大的潜力,在设计计算中应合理确定截面和配筋量,以便节省钢筋,降低成本。
4.2 基础与上部结构协同作用
基础除了与地基相互作用外,与上部结构作用的关系也很复杂。除在建筑的边缘部位荷载很大的情况以外,一般建筑基础的变形总是呈锅底形。中部沉降多,外缘沉降少。在建造下部几层时,基础钢筋应力不断增长。建筑到四五层时钢筋应力达到最高值,以后随层数和荷载的增加应力又逐渐减小。这种现象是基础和上部结构协同作用的结果。当上部结构高低层数差别很大,但地下室有直通要求时,应做成整体基础。高低层不分开是有条件的,首先地基地质要好,或采用桩基。要求地基沉降量不能过大。重要的是控制高低层的沉降差。天然地基的建筑,高层部分一般采用满堂基础,低层部分采用双向条形或单独基础。高层建筑常设有通往地下车库的通道,通道紧贴高层的外壁,并平行于外壁,较好的做法是将地下室基础底板直接延伸出来,作为车道的底板,便于铺防水层,也保证了高层建筑的整体连接。
4.3 基础选型及特点
根据不同建筑的地理位置、结构形式可选择桩基础、箱形基础和筏形基础。桩基础:在地基土质较软弱,建筑物层数较多,荷载较大的情况下,天然地基不能满足地基承载力的要求可以采用桩基将上部结构荷载直接传到下部坚实的持力层。高层建筑的桩基础可采用预制钢筋混凝土桩、混凝土灌注桩和钢管桩。
5结语
基于以上几方面的认识,我们认为作为建筑工作者在今后高层建筑的研究与设计中,应从宏观的角度出发,采用由大到小、自顶向下的原则选定结构形式,使所选结构形式在适当条件下能使建筑具有形体美和环境美,并且满足地形、地质、材料、施工等条件,综合处理好功能、技术、艺术、经济等方面的矛盾。而结构工程师应研究建筑师提出的构思方案,努力保证构思方案具有必要的安全可行性,并及时反馈信息,使结构方案更趋于合理,从而才能创造出更加适用、安全、经济、美观的高层建筑。
摘要:通过分析高层建筑的受力性能,从建筑设计、结构设计、基础设计三方面来介绍高层建筑的概念设计方法,以及如何处理结构体系与建筑功能的关系,从而创造出更加适用、安全、经济、美观的高层建筑。
关键词:概念设计,结构选型,基础设计
参考文献
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建筑装饰设计的绿色概念探讨 篇8
1绿色建筑室内设计理论概述
谈及到绿色设计理论, 必然需要对生态学进行深入分析。由于生态学是一门联系性相对较强, 而且比较适用的学科。二者的关联性相对较强, 在建筑装饰工作中起到了一定的促进作用。而且, 还可以从某种程度上降低装饰施工的成本。在施工的过程中还会降低粉尘和噪音的排放量, 减少视觉污染的程度。
对于绿色建筑而言, 在节能方面也提出了明确的重视。在建筑装饰的过程中, 需要以提升人们的生活质量为主, 不能以牺牲人们的健康为主要的代价, 要建立在尊重环境的基础上, 尽量创造相对优美的外部空间环境为主。这就是所谓的绿色建筑室内设计理论。
2绿色设计理论下的建筑室内设计思路
绿色室内设计的相关设计思路引入到建筑装饰设计中, 其主要的目的就是要将设计的理念和绿色建筑的价值观相结合, 从始至终都围绕着绿色的设计理念来进行, 同时还应该将绿色设计原则融入到各个施工环节当中。
2.1空间布局方面。从空间布局上看, 要对相应的尺寸和参数进行慎重地选择, 同时还应该将空间的状态和实际的布局形式相结合, 以优化空间的布局为基础。同时还应该将人体的高度和尺寸进行调节和控制, 对相应的高度进行设计。将绿色设计引入到其中, 首先就应该从空间布局的设置方面来进行明确。另外, 设计师们还应该运用人机工程的相关理论和相关的比例尺来对人性化进行设计, 同时无论在哪种环境中都应该将“以人文本”的原则进行引用, 提升平面、三维空间的设计的高效性, 使得整个设计更加方便、舒适, 而且功能性相对较全。
2.2照明, 能源方面。从现如今的建筑室内照明设计中可以看出, 单纯从功能性的角度上看, 对用户的满足程度相对较高, 但是如果对光线进行二次加工, 就需要在满足什么需求的基础上达到人们的心理需求标准。可见, 这是设计的重点之所在, 同时还应该以自然光源为主体, 提升空间主色调, 对设计方式进行定位。状态和气氛的选择都需要根据科学的手段来进行分析。可见, 在照明设备和能源方面需要以节约能源为基础, 同时还需要将现代的科技融入到其中, 比如说, 热反射的剥离以及调光玻璃等等。另外, 在进行望台构造形式和建筑设计相结合的过程中, 还需要最大限度地提升采光的效果和能源的节约程度。
另外, 洁净能源的选择也是实现绿色设计理念的重要支撑, 这种能源类型不会对环境产生严重的危害, 另外, 还应该根据生态型的室内环境的特点来对阳光温室的技术和形式来进行明确, 同时还应该是室内空间达到建筑工程的施工标准。
2.3装修材料方面, 使用绿色环保材料。装修材料正在逐步实现清洁生产和产品生态化, 目前已研制出的无毒涂料、再生壁纸等, 都不同程度地实现了下列环保等目标:生产和使用过程中对人体及周围环境都不产主危害, 从室内更新出的旧材料又比较客易降解及转换, 并且可以作为再生资源加以利用。由于现在人多数产品都还达不到这种要求, 因此装修材料首先要考虑选择无毒气散发、无刺激性、无放射性、低二氧化碳排放的材料。
2.3.1玻璃和窗框。窗玻璃的选用是该建筑是否节能的关键。在北方冬天当采用固定窗为达到换气的效果就必须设换气扇。寒冷地区应采用单框双玻结构, 利用中空双层玻璃间的空人们白天在厨房和客厅的活动时间最多, 故应设计成气层隔热。因为空气的导热系数为0.028w/m·k, 而玻璃的明厨和明厅可充分利用太阳光照明。导热系数高达0.77w/m·k。在南方大多用双层中空玻璃作窗北向和西向的外窗冬冷夏热应尽量采用固定窗并加厚玻, 其中空的空气层即起隔热的作用。如果外层玻璃经热重的窗帘隔热。反射镀膜处理则隔热性能更佳。
窗框在应用的过程中可以使用塑钢型材, 铝合金型材或者是不锈钢型材, 这些材料特点各不相同, 如果站在节能的角度来看, 塑钢型材的节能性最好, 但是所有的材料实际上都存在着热桥的问题, 所以要对窗框的断面进行详细的分析和比较, 这样就可以知道什么样的窗框是最为合适的。
2.3.2管道。目前民用建筑的管道大多采用UPVC排水管道和PPR给水管道, 虽然UPVC、PPR管道在防腐蚀方面较好, 但其耐久性和防噪、抗老化、热变形等均不如铸铁管道。且铸铁管道是真正可实现循环再生使用的材料。如有条件可用铜管作为给水管道, 这样就能克服UPVC和PPR管道的缺点, 且铜管的氧化层能起消毒杀菌的作用, 使饮用水更安全。排水管道采用铸铁管后应采用配套的柔性接头, 这种接头比传统的铸铁管接头可靠, 也能解决铸铁管热变形大于塑料管的问题。
2.3.3防止装修材料的污染。“绿色建材”应是无毒、无污染的, 但目前很多使用广泛的人造板材、木工板、胶合板、复合仿木饰面地板等的制作离不了甲醛。甲醛是一种极易挥发的有机溶剂, 在制作木材胶粘剂时用量较大。工程竣工后残留在板材中的游离甲醛会向外扩散释放。如果游离甲醛浓度高于0.12mg/m'时可引起恶心、呕吐、咳嗽、胸闷, 对呼吸道、眼睛等有强烈刺激性, 对人的神经系统、免疫系统、肝肾等产生毒害, 且能致癌。所以应加强装修工程中对甲醛危害的预防控制。
目前, 预防甲醛危害的治理措施有很多, 如加强通风在室内摆放绿色植物, 活性炭及空气净化器等。这些措施只能吸收和排去部分有害气体。另外, 重要的是应在源头上把好关, 即把好材料采购关, 如有条件可把装修用的人造板材先进行烘烤处理, 使板材内残留的游离甲醛加速挥发释放。
2.3.4灯具。灯具的主要功能是照明, 也是室内装修的主要组成。对灯具的要求一是配光合理, 有间接配光、直接配光。特别要注意有婴儿家庭的配光应严格控制强光和眩光, 尽可能多用低功率的灯, 同时要注意不能让灯光直接射人眼中。还应注意灯具的艺术性, 使其与家具的格调颜色相匹配, 近年流行的羊皮纸灯可适合与各种家具相匹配。二是灯具应高效节能, LED灯符合节能的要求, 且现在作为装修用的LED灯品种很多, 有的还自带反射罩, 但不适于婴幼儿房间的照明。三是灯具应自重轻, 装拆容易, 便于住户自行拆装清洗。
2.4生态植物运用方面。由于植物能够吸收二氧化碳, 清除甲醛等, 并能够在室内形成健康的环境。所以绿色室内设计中适量的扩大绿化, 并把植物绿化引进室内环境是一项重要的设计内容无土栽培技术等都为室内绿化提供了技术上的支持。室内绿化是多层次的。室内绿化可以设在建筑的任何层数, 也可以设在阳台、层顶上。自然采光的处理结合, 成为室内设计的重要环节, 人大改善了室内空间与自然的隔离状况。
2.5声环境方面。室内声环境是由室内外声能量的相互流动、室内人体、设备等输出的声能量以及房间的隔声与吸声能力决定。装修设计处理室内的声环境问题应考虑到房间的使用性质及周围环境的嘈杂状况。对大多数的民用建筑而言, 绿色的声环境应是能满足人民休息睡眠、进行轻松的脑力劳动和便于相互交谈的声环境。就人们的睡眠来说, 一般室内声级在30~50db之间是非常理想的睡眠环境。
2.6自然通风方面。空调制冷技术的诞生是建筑技术史上的一项重大进步, 也是造成当今环境污染和能源过度消耗的重要原因。自然通风是当今生态设计普遍采用的一项比较成熟和廉价的技术措施。采用自然通风的根本目的就是取代传统空调制冷系统, 这有利于减少能源消耗、降低污染。自然通风可以在过渡季节提供新鲜空气和降温, 也可以在空调供冷季节利用夜间通风, 降低围护结构和家具的蓄热量, 减少第二天空调的启动负荷。通过诱导式建筑构造技术设计可以有效地利用自然通风, 自然采光, 提高室内的舒适度, 满足室内的采光通风要求。
2.7色彩质感运用方面。室内色彩的设计, 总的原则是应力求统一和谐, 少用艳丽的、刺激性强的颜色, 以创造温祥的家庭气氛, 减少视觉疲劳, 有助于人的身心健康。绿色室内设计中的色彩, 主要运用材料的自然色彩和绿色植物。质感是材料给人的感觉和印象某些表面特征, 成为室内环境的形式因素, 通常影响到色光的冷暖感和深浅变化。在室内绿色设计中, 质感的运用比较多。
2.8其他方面。以计算机技术、自动控制技术。电子技术、材料技术等为代表的现代高科技在室内设计中的应用, 将对采光、通风、温度、湿度等室内环境产生巨大的影响, 有可能使室内环境设计出现一次新飞跃。把室内生态设计作为一个专门的课题提出来, 其目的是为了引起我国建筑界和室内设计业界的重视, 促使其更好更快的发展。
2.8.1窗户形式的选择。窗户是一个非常重要的采光工具, 同时它也具有非常重要的通风作用, 当前窗户的形式也有很多, 但是最为主要的形式有平开窗、上悬窗、推拉窗和固定窗。
平开窗的窗扇之间以及窗扇和窗框之间都设置了中空橡胶密封压条, 这样就使得橡胶条在密封的时候会压缩, 其紧密程度也会有非常显著的提升, 这样就起到了组织室内外冷热空气交换的作用。平开窗和上悬窗在使用的时候, 如果是处在关闭的状态热量交换主要是通过玻璃和窗扇和窗框之间的热传递功能来实现的。
推拉窗在拆装的时候会产生一定的位移量, 所以在二者之间也会存在着一定的空隙, 因为窗扇的开关在窗框的位置上会产生一定的移动, 所以也会存在一定的空隙。虽然在施工的过程中对其采用毛条进行密封, 但是密封的效果不是非常好, 和平开窗与上悬窗的密封效果相比存在着非常大的差距, 所以如果采用推拉窗的话也会使得其热量损失明显要比上悬窗和平开窗的热量损失大很多。
2.8.2室内隔断。在设计的过程中应该首先对隔断墙的种类进行分析, 看其是承重墙还是剪力墙, 这种结构自身的受力相对比较大的就是钢筋混凝土结构, 另外一种就是主要由材质较轻的材料砌筑而成的墙体, 这种墙体通常是可以按照装饰装修中相关的标准和要求对其进行有效的处理可以做拆除处理, 也可以对其进行挖洞处理, 但是需要注意的一点是在拆除墙体的过程中一定要重视对墙内管线的判断。现在的设计中很多设计人员都非常重视概念设计, 大多数的隔断设计都属于是概念设计的范围。平面设计中的平面设置主要是设计人员主要根据用户的实际需求来对隔断进行设计处理和区域划分的。
结束语
在建筑装饰设计中, 需要考虑的因素有很多, 而当前绿色节能的理念也在不断的普及, 所以一定要对设计的每一个环节都进行严格的把控, 只有这样, 才能在保证设计效果的同时也保证其节能的效果。
参考文献
[1]严斌.色彩的律动, 心情的跳跃——湖北羿天建筑装饰设计公司室内设计[J].室内设计与装修, 2004.
建筑结构抗震概念设计初探 篇9
众所周知,对于建筑而言地震所带来的最大破坏力是反复不规则的水平剪切力,由于建筑上部结构的反作用力垂直于地面,这样两个作用在同一平面交会而为建筑物带来难以估量的损伤与破坏。
无法改变的是所有建筑结构都无疑要遵循整体插入式结构的设计理念,当地震袭来时,建筑上部产生的晃动能量沿建筑传向基础,而地震连续的震能仍在相继向基础输送,上部结构返回的作用力与接踵而来的震能连续不规则的在结构破坏点即主要在基础与上部结构交会面处发生冲撞,巨大的剪切力将建筑结构短时间内构成损毁。
2 建筑抗震设计的深度认知
虽然在抗震结构设计领域出现了很多具有指导性的新趋势,例如:基于性能的结构抗震设计现场理论、材料参数随机性的抗震模糊可靠度分析以及动力时程响应分析的状态空间迭代法等等,但是在经历了无数次地震灾害后,越来越多的建筑设计师们清醒的发现,完全依靠计算设计优化加固建筑结构抗震等手段是不能妥善解决抗震这类技术难题的,更何况建筑结构还要受到地质地形、总体规划、工程造价、可持续性发展等诸多限制条件的综合影响。与此同时,结构抗震设计的“概念设计”被真正重视起来。
概念设计在完善和优化结构设计的同时深度认识地震带来的整体反应,把握结构在地震活动中产生破坏的机制,从更高更广的视角中审视并灵活运用抗震设计规范与准则,既讲求“面面俱到”把握整体布置的基本原则,又“重点突出”解决细节中的关键问题。力求从根本上提高建筑结构的综合抗震能力。概念设计被提升到抗震设计的最前沿也就不足为奇了。
3 建筑结构抗震概念设计的主要原则
3.1 建筑选址与地基稳定条件
成功建筑设计的基石在于优秀的规划选址,前提条件没有充分满足无疑是舍本逐末之作。规避地震不利地段,选择稳定安全的建筑场地是非常必要的。无法避开时采取有效措施来保证地基的稳定性与安全性。现行的基础设计规范中规定,结构单元中某些建筑出于地质因素考虑部分采用桩基或天然地基的做法都是不合理的,而出于任何理由而考虑在抗震危险地段建造建筑物更是绝对不允许的。
地震作用下,地基承载力下降或地基土液化,地基因此而失稳甚至于完全丧失稳定性,最终导致建筑物开裂、倾斜、倒塌都是非常常见的现象。其次由地震所引发的其他次生灾害如泥石流、滑坡、山洪等在相当程度上也都决定于最初的建筑选址,建筑基础的稳定是最大的抗震前提条件。
3.2 总体布置与结构体系的合理性
在实际的建筑结构设计过程中总体布置也是在整体上影响结构稳定性的要素之一。平面布置一般要求尽量规则,对称,尽可能缩小刚度中心与质量中心的偏差,以此降低建筑结构在水平荷载作用下产生的扭转效应。在竖向布置上尽量避免使用转换层,力求上下联通,减少应力集中点。不但减小了结构受力分析等各方面的难度,也缩短了设计周期,降低了工程造价,另外渐变的竖向刚度也能够最大限度的使建筑结构抵抗水平动力荷载。
合理的建筑结构体系,以明确的计算简图和简洁合理的传力途径为先决条件,对于不规则的建筑,应计算地震力的计算模型空间,考虑扭转藕的共同影响,使得整体更接近实际工作条件。不在同一系统的受力结构单元体系,首选现浇混凝土结构,底层框架抗震墙砌体建筑结构选择混凝土抗震墙为解决方案,设计多层砌体构筑物则优先选用横墙承重结构组合体系。结构体系复杂的构筑物以抗震缝将上部结构分离出来,形成独立而又规则的单元。
地震发生时,在水平和竖向振动作用下,建筑物的内力和变形骤增,甚至结构的受力形式发生改变,最终导致建筑物承载力不足甚至于丧失或者变形过大而破坏。地震发生时,节点强度不满足要求、延性不够、锚固损毁,这些作用综合起来都会令结构构件的相互连接牢固程度大大降低,加之水平和竖向的反复作用,建筑结构的变形超出应有限度,内力剧增,最终致使建筑物失去整体稳定性而破坏。
3.3 建筑方案选择
方案阶段部分设计师强调推陈出新,建筑与环境和景观的融和,建筑鲜明的标志性等等,都不能忽视,对于建筑结构抗震要求来看,平立剖面的规则与对称是最最必要的。结构的材料强度和侧向刚度,材料自身质量的均匀与连续性都会影响地震发生时建筑产生不规则扭转与震动的程度。
3.4 抗震构造设置
针对前文所述地震对建筑结构的破坏特点,对于结构构件节点加强采用加强梁、柱端头箍筋加密区的箍筋量,同时保证材料规格符合相关设计要求和规范标准。砌体结构可通过计算分析设置构造柱、圈梁等等,达到约束砌体,提高其整体性和延性的目的。
对于非结构构件可利用附属构件挑檐、雨篷、女儿墙等与主体结构保有有效连接,加强锚固。
整体仍然要遵守“强柱弱梁”,“强剪弱弯”,“强节点弱构件”的基本原则,争取在各个角度使抗震性能发挥到最大值。
3.5 常规抗震分析方法
最常用的基本分析方法包括非线性静力分析和非线性时程分析,其中心原理就是假设遭遇地震作用情况下建筑结构发生的位移,对结构施加竖向荷载时将用以模拟替代地震水平方向作用的一组静力荷载逐步递增的作用在结构之上,位移到一定程度的时候停止增荷并在此时对建筑结构抗震性能进行检测与综合评估,判断方案的可行性。
3.6 计算校核的必要性
计算机辅助设计系统的应用在结构设计领域已相当成熟,应用也及其广泛,进行抗震分析一般情况写也是采用计算软件来设计与校核,软件是死的而人是活的,一个成熟有经验的结构设计技术人员掌握软件的基础是要清晰明了软件的适用范围、技术条件、计算模型,对于相关的设计规范有深度的理解,当然最重要的还是要有一个端正的工作态度,这样经过反复分析验证,全面细致的校核之后才可将计算结果应用与实际的工程项目建设中去。
4概念设计对建筑设计的指导与优化作用
对于已经选定的同一建筑方案在结构方面可以对应很多种结构布置,同样,在相同荷载作用的情况下也有着千差万别的结构分析方法,其中设计参数、建筑材料、荷载在合理范围内取值的选择都不尽相同,不同设计理念和设计习惯的设计人员主观的判断客观的设计环境,而所有相关规范的取值均有其一定的范围,根据设计者的经验来进行最优的概念设计。而专门针对结构抗震而言,地震属于概念设计中对结构不利影响外界不确定因素的最突出因素,具有破坏性大,难以预测的特点,这就要求设计者必须从概念出发,在构造设计与设计计算等各个方面的过程中积极采取提高结构抗震的能力,综合运用前文所提及的增强刚度的对称性与均匀性,而延性设计则有利于避免结构脆性破坏的发生,对于国内大部分设计者的设计习惯来说又倾向于保守设计和理想设计,然而这样又必然增大无谓的工程造价,所以综上所述,建筑结构抗震的概念设计本身就是多方面综合性的自我优化,通过对工程实际的切身判断来多重考虑,在变化中找寻最佳设计方案,力求在地震发生时以次要构件降耗最大的破坏能量,而主要构件最大程度的加固保证其整体稳定性。
5 结 语
建筑结构抗震概念设计是一个系统工程,其将从根本上改变以计算设计为核心的设计、校核与评估手段,它将结构抗震的基本理论、国内国际通用的设计规范与多年来在结构抗震第一线设计、施工与检测的工作者们总结出的经验切实结合。无论是规划选址、总体布置还是建筑方案、细节构造都紧密的配合起来发挥出最优的抗震能力。
参考文献
[1]胡聿贤.地震工程学[M].北京:地震出版社,1988.
[2]龚思礼.建筑抗震设计手册[M].第2版.北京:中国建筑工业出版社,2002.
[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.
浅议建筑结构概念设计 篇10
结构设计就是用结构语言来表达建筑及其他设备专业所要表达的东西。结构语言就是结构工程师从其他专业图纸中所提炼出来的结构元素, 然后用这些结构元素来构成建筑物或构筑物的结构体系, 包括竖向和水平的承重及抗力体系。结构设计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。
1) 方案阶段的内容为:根据建筑物的重要性、建筑所在地区的抗震设防烈度、工程地质勘查报告、建筑场地类别及建筑物的高度和层数来确定建筑的结构形式。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、支撑和受力构件。
2) 结构计算阶段的内容为:荷载的计算, 构件的试算, 内力的计算, 构件的计算。
3) 施工图设计阶段的内容为:根据上述计算结果, 最终确定构件布置和构件配筋, 以及根据规范要求来确定结构构件的构造措施。方案阶段的基本方法就是根据各种结构形式的适用范围和特点, 同时考虑合理性和经济性来确定结构应该使用的最佳结构形式。结构计算阶段是依据规范上规定的具体的计算方法来进行详细的结构计算, 所以选择符合工程实际的计算方法是合理的结构设计的前提。施工图设计阶段, 要求结构设计人员不但对规范要很好地理解和把握, 还要对施工的工艺和流程有一定的了解。这样设计出的结构, 才会是合理的结构。
2 概念设计的重要性
概念设计是依据个人经验进行的定性设计过程, 是用符合工程客观规律和本质的方法, 对所设计的对象作宏观的控制。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。强调概念设计的重要, 主要还因为现行的结构设计理论与计算理论存在许多缺陷或不可计算性, 比如对混凝土结构设计, 内力计算是基于弹性理论的计算方法, 而截面设计却是基于塑性理论的极限状态设计方法, 这一矛盾使计算结果与结构的实际受力状态差之甚远。为了弥补这类计算理论的缺陷, 或者实现对实际存在的大量无法计算的结构构件的设计, 都需要优秀的概念设计与结构措施来满足结构设计的目的。概念设计之所以重要, 还在于在方案设计阶段, 初步设计过程是不能借助计算机来实现的。这就需要结构工程师综合运用其掌握的结构概念, 选择效果最好、造价最低的结构方案。从这一点来说, 谁能在规范允许的范围内, 在不断积累设计经验的基础上, 能够合理地运用概念设计和采取各种结构措施, 作出安全、经济、适用的作品, 谁就能在激烈的市场竞争中占有一席之地。
3 结构设计与概念设计
概念设计是依据个人经验, 对建筑结构进行宏观把握的定性设计过程, 结构设计则是概念设计的逆向过程, 其设计是依据概念设计的总体要求、力学和数学的原理由定量 (内力、配筋、稳定和变形) 过渡到定性 (规范规定的构造要求) 的一个过程。因而概念设计的成功与否, 直接会影响到房屋的造价高低, 施工的进展速度, 如果选择不当, 甚至会对房屋整体埋下安全隐患。而结构设计是在优选结构体系后, 对优化理论的应用, 进行定量设计。这种计算过程的不当, 很容易造成结构局部性的不安全。特别是现在过于依赖计算机程序设计, 一切按计算结果设计, 不对计算结果进行科学、理性的分析, 这是一种不正常的现象。实际上, 结构的概念设计和设计过程的计算是相辅相成的, 没有单根构件的安全就没有整体结构的安全。所以只有二者兼备, 才能算是成功的设计作品。
4 结构设计措施
概念设计应贯穿整个结构设计的始终, 从方案制定, 初步设计, 到结构计算和施工图绘制, 甚至包括现场的工地服务。所以, 平时的设计工作中应注意:
1) 选择对建筑抗震有利的场地, 对于不利地段, 结构工程师应提出避开要求;当无法避开时, 应采取有效措施, 这就考虑了地震因场地条件间接引起结构破坏的因素。
2) 建筑的平立面布置应符合概念设计的要求, 不应采用严重不规则的方案。
3) 结构体系的确定应符合抗震结构的要求。采用什么样的结构体系, 经技术经济比较综合确定。同时力求结构的延性好、匀质性好, 尽量降低房屋重心。
4) 尽可能设置多道抗震防线。地震有一定的持续时间, 而且可能多次往复作用。适当处理构件的强弱关系, 使其形成多道防线, 是增加结构抗震能力的重要措施。
5) 具有合理的刚度和承载力分布以及与之匹配的延性。提高结构的抗侧移刚度, 往往是以提高工程造价及降低结构延性指标为代价的。有选择地提高结构中的重要构件以及关键杆件的延性是比较经济有效的办法。
6) 用概念来判断计算的合理性。这其实是对概念设计的一种延伸。现在的计算绝大多数都是靠计算机完成的, 如何科学、理性地运用设计经验, 结合施工中有可能遇到的问题去综合分析计算结果, 并在画图中进行合理调整, 是非常重要的。
7) 结构材料的选用应减少材料的脆性, 优先采用延性、韧性和可焊性较好的钢筋和规定强度等级范围内的混凝土。材料的选用应能满足抗震设计的要求, 并最大限度地发挥材料的强度。
8) 确保结构的整体性。其中既包括满足抗震的构造连接, 又包括经过计算的节点连接。节点连接应满足“强节点, 弱杆件”的基本设计理念, 但构造连接应在规范允许的情况下, 注意度的把握, 那种认为构造连接越刚越好的观点是不正确的。
9) 施工中实际问题的现场处理。由于施工现场有诸多不确定因素, 因而实际施工中经常有无法操作或者出现施工误差等各种情况, 这些问题往往不是计算就能得出答案的, 所以要求设计人员不但要有丰富的设计经验, 更应该利用自己掌握的设计技术, 同施工、监理、甲方协商, 对这些问题作出准确、合理的解决。
5 结语
从事建筑结构设计的专业人员, 必须有扎实的基本理论基础, 并不断地丰富自己的结构概念, 深入、深刻了解各类结构的性能, 有意识地、灵活地运用它们, 综合运用其掌握的结构概念, 选择效果最好、造价最低的结构方案。对自己的设计常做深刻的反思, 只有这样, 才能使自己的作品更趋完美、合理及经济。
摘要:结构设计就是用结构语言来表达建筑及其他设备专业所要表达的东西。建筑结构设计中概念设计, 在行业中被广泛应用。本文论述了在建筑结构设计应从整体的角度论述结构设计和概念设计, 并对二者进行简述, 并结合自已工作经验, 提出一些问题的解决办法。
建筑概念 篇11
文献标识码:B文章编号:1008-925X(2012)07-0119-01
摘要:
对多层砌体建筑地震破坏情况及其产生的原因进行了分析和讨论,特别强调了进行建筑抗震概念设计的重要性,提出了建筑抗震概念结构设计步骤和设计要点。
关键词:砌体建筑;结构抗震;震害破坏;概念设计
由于多层砖混砌体建筑砌体材料的脆性性质,抗剪、抗拉、抗弯强度都很低,因此,砖混结构抵御地震的能力较差。造成砖混结构在地震中破坏的原因是多方面的,但最主要的是砌体材料的脆性性质。所以,从根本上说,提高砖混结构抗震性能必须从改进材料着手。同时,无论从发生地点、时间和强度来说,地震都具有很大的不确定性。要做到准确预测建筑将遇到的地震特性和参数,以目前的科学发展水平來看,是非常困难的。大量的抗震调查资料和破坏试验显示,静力作用下合理的结构,在地震作用下未必合理。从结构动力计算、材料的时效性及阻尼变化等因素考虑,单靠“计算设计”是很难设计出具有良好抗震性能的结构。因此,结构抗震设计的首要问题是要提高结构总体抗震性能,也就是本文笔者所强调的“抗震概念设计”。下面,通过对多层砌体建筑结构震害的破坏情况加以分析,论述有关多层砌体建筑抗震概念设计的设计要点和设计步骤。
1 震害破坏情况及原因分析
从许多有关震害破坏实例、破坏试验和有关资料分析研究中,可以发现,多层砖砌体建筑震害破坏的主要情况有以下几方面。
1.1 承重横墙。承重横墙破坏情况主要表现在由剪切变形引起的剪切破坏,一般呈斜向交叉的X型,也即通常所说的交叉裂缝。其产生的主要原因是由于砌体抗拉应力不足,在地震力的反复作用下而形成的,其变形特点表现为剪切变形,也是震害破坏的主要形式。当墙体高宽比不同时,裂缝的变形形式也有所不同。多层砌体建筑的承重横墙破坏具有以下特点:一般表现为底层比上层严重且大部分发生在底层,特别是当上层结构无大开间时尤为严重;与圈梁设置有重要联系。实践表明,地震破坏时,在上下圈梁间墙体往往会发现锯齿形塌落破坏,说明圈梁设置对墙体有显著的约束作用;增强了纵横墙连接,增加了建筑整体性及整体刚度,增加了墙体稳定性,提高了墙体抗剪能力,约束了墙面裂缝开展,抵抗了建筑不均匀沉降对建筑造成破坏等等;横墙门洞大小及布置的影响。横墙墙肢是以其抗侧移刚度的比例来分别承担水平地震作用的。因此,砖墙开洞比例要适当控制且洞口位置尽量上下对齐,保持一致。开洞位置不能影响纵横墙体整体连接,不要在砖墙上任意预留施工洞。
1.2 纵墙。纵墙破坏形式有以下几种情况:外纵墙整片倒塌。主要起因是施工中内外墙没有同时咬槎砌筑,交接处留有直缝或马牙槎;外纵墙窗间墙剪切破坏。其破坏情况与承重横墙破坏情况相似且多发生在底部1~2层墙体,主要起因是窗间墙抗剪能力较差;外纵墙受内横墙项推破坏。主要起因是由于内横墙在地震力作用下开裂而产生较大的层间位移,顶推两侧外纵墙而使得外纵墙发生破坏;内纵墙墙肢出现斜裂缝或交叉裂缝。这种破坏往往在内纵墙开有规则门洞且洞口间距较小时发生,其变形属于剪切变形。
1.3 墙角。这种破坏形式也经常出现。主要起因是地震对建筑扭转作用在墙角容易产生应力集中,加之墙角们于建筑尽端,建筑对它的约束作用相对偏弱,其破坏形式按墙肢高宽比不同而不同。特别当建筑端部存在楼梯或大开间建筑,由于其整体刚度相对较弱,墙角破坏更为严重,甚至会出现天面墙角被局部抛出,也即通常所说的“鞭端效应”的现象,危害特别严重。
1.4 楼梯间墙体。大量震害调查表明,楼梯间部位的墙体破坏往往比其它部位墙体破坏严重的多,而楼梯构件本身则很少破坏。其主要原因是由于该部位墙体横向支撑较少,其整体刚度相对较弱,从而导致该部位容易产生较大变形而破坏。特别是当楼梯设置在建筑端部时,这种破坏更为明显。
1.5 其它部位。除了上面介绍的几种破坏情况外,还有建筑附属结构破坏、山墙破坏、楼盖与屋盖破坏、施工质量影响以及伸缩缝太窄而引起的撞坏等其它破坏情况,这里就不再一一叙述了。
2 多层砌体建筑进行抗震概念设计的意义
我国建筑设计的总原则为“小震不坏,中震可修,大震不倒”,也即“多遇地震下不坏,设防裂度下可修,罕遇地震下不倒”的原则。对于多层砌体建筑的抗震设计,为了保证实现我国建筑设计总原则,必须首先进行抗震概念设计。
2.1 前面已经讲过,提高砖混结构抗震性能,从根本上讲,必须从改进砌体材料着手。在我国目前的情况下,全面改进砌体材料还不太可能,只有通过抗震概念设计,才可以尽量避免由砌体材料脆性性质而引起的地震破坏;
2.2 第二:对于多层建筑砌体结构静力设计,设计人员比较容易控制。但大量震害表明,单靠静力计算设计是不可能设计出具有良好抗震概念设计思想,许多规定来自于震害经验的宝贵总结,并吸取了试验研究的成果。
3 多层砌体建筑进行抗震概念设计的步骤
多层砌体建筑抗震概念设计是在抗震设计基础上再进行静力计算设计,其具体设计步骤可按如下进行:
收集基本资料和数据→选择结构体系(对于6度区建筑,直接采用静力设计及抗震构造措施)→确定结构布置和构件尺寸→计算基本参数→多遇地震作用下的内力分析(底部剪力法)→构件抗震承载力验算(及必要时的变形验算)→是否满足规范要求(若不满足要求,需相应调整结构布置或构件尺寸重新计算基本参数或者调整材料强度等级或采用配筋砌体等)→抗震构造措施→施工图设计。
4 多层砌体建筑进行抗震概念设计的要点
4.1 结构选型和布置的一般要求。建筑物形状力求简单规则、布置均匀、对称和上下对齐;词语平面突出部分长度和宽度必须符合规范要求;长宽比不宜过大;建筑物立面刚度和质量分布力求对称均匀。布置时尽量减小刚度偏心,尽量避免楼梯单独布置在建筑的端部;在选择结构体系时,应优先采用横墙承重体系或纵横墙壁承重体系;对体型复杂的建筑物,宜采用防震缝,缝宽建议取80~120mm;
4.2严格按照抗震技术规范要求进行工程设计。控制建筑高度、层高和层数,限制建筑局部尺寸,这里特别要强调的是,对建筑总高度要用高度和层数两项指标来进行双控。有些设计人员经常疏忽这个问题;限制总度和总宽度比值。其目的是为了保证建筑整体稳定性;限制抗震墙最大间距。一方面可以起到加强纵墙横向支撑作用,另一方面起到控制横向地震力作用。
4.3 改善结构和构件变形能力和耗能能力。主要措施有:设置钢筋砼构造柱;合理布置钢筋砼现浇圈梁;采用配筋砌体等。主要目的是为了防止墙体发生剪切破坏。此外,对于软弱地基采用砖墙条基础时,还应在基础相应部位设置闭合圈梁一道且该处圈梁高度宜适当加大。
4.4 加强墙体纵横墙交接处的拉接。主要包括:纵横墙交接处要同时咬槎筑或留坡槎,不应预留直缝槎和马牙槎;严格按规范要求设置纵横墙交接处及构造柱与后砌墙体间的拉结钢筋。
4.5 其它构造措施。如在阳台转角处和女儿墙每隔半开间设置一后浇钢筋砼小柱;突出墙外的小烟囱配置双向构造钢筋;门窗洞口最好采用钢筋砼过梁等等。
综上所述,对于多层砌体建筑的抗震设计,熟悉静力设计的技术人员,必须把握并较深入地理解抗震概念设计要点,并结合实际工程不断进行实践、分析、总结。这样,设计抗震结构的能力必定会有一个切实的提高。
参考文献
浅谈建筑结构概念设计 篇12
真正的结构设计不仅是一门技术更是一门艺术。尤其是在结构总体方案的构思阶段是根本无法用计算机程序来替代的, 而且结构设计没有唯一解, 只有通过不断的探索, 比较去寻求相对的最优, 而没有所谓的绝对最佳的标准模式。创造力和创新是结构师对设计与社会的贡献, 而创造和创新正是概念设计的最佳体现。概念设计要求结构师具有不懈追求尽善尽美的设计思想, 同时也要求具备丰富踏实的整体结构和基本分体系的相对比较概念。实践证明, 凡是概念设计做的好的结构师, 其结构经验判断力和创造力是随年龄的增长而越来越充实, 设计成果也会不断创新.由此可见概念设计对于一个成功的工程师是不可缺少的。
我国结构计算理论经历了经验估算, 容许应力法, 破损阶段计算, 极限状态计算, 到目前普遍采用的概率极限状态理论等阶段。现行的《建筑结构设计统一标准》则采用以概率理论为基础的结构极限状态设计准则, 以使建筑结构的设计得以符合技术先进、经济合理、安全适用。概率极限状态设计法更科学、更合理。但该法在运算过程中还带有一定程度的近似, 只能视作近似概率法。并且光凭极限状态设计也很难估计建筑物的真正承载力的。事实上, 建筑物是一个空间结构, 各种构件在各种荷载的作用下以相当复杂的方式共同工作, 且都并非是脱离总的结构体系的单独构件。目前, 人们在具体的空间结构体系整体研究上还有一定的局限性, 在设计过程中采用了许多假定与简化。作为结构工程师不应盲目的照搬照抄规范, 应该把它作为一种指南、参考, 并在实际设计项目中作出正确的选择。这就要求结构工程师对整体结构体系与各基本分体系之间的力学关系有透彻的认识, 把概念设计应用到实际工作中去。
所谓的概念设计一般指不经数值计算, 尤其在一些难以作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。
比如, 有的设计人员用多、高层结构三维空间分析程序来计算底层框架, 还人为的布置一些抗震墙, 即不能满足楼层间的合理刚度比, 也不能正确地反映底层框架在地震时受力状态。问题在于结构概念不明确, 没考虑这两种结构体系的差异。软件的选择和使用不当, 造成危害是不容忽视的。美国一些著名学者和专家曾警告工业界:“误用计算机造成结构破坏而引起灾难只是一个时间的问题。”然而避免这种情况, 概念设计的思想不妨是个好方法。
运用概念设计的思想, 也使得结构设计的思路得到了拓宽。传统的结构计算理论的研究和结构设计似乎只关注如何提高结构抗力R, 以至混凝土的等级越用越高, 配筋量越来越大, 造价越来越高。结构工程师往往只注意到不超过最大配筋率, 结果肥梁、胖柱、深基础处处可见。以抗震设计为例, 一般是根据初定的尺寸、砼等级算出结构的刚度, 再由结构刚度算出地震力, 然后算配筋。但是大家知道, 结构刚度越大, 地震作用效应越大, 配筋越多, 刚度越大, 地震力就越强。这样为抵御地震而配的钢筋, 增加了结构的刚度, 反而使地震作用效应增强。其实, 为什么不考虑降低作用效应S呢?目前在抗震设计中, 消能减震的研究就是一个很好的例子。消能减震的一般作法是在基础与主体之间设柔性隔震层;加设消能支撑 (类似于阻尼器的装置) ;有的在建筑物顶部装一个“反摆”, 地震时它的位移方向与建筑物顶部的位移相反, 从对建筑物的振动加大阻尼作用, 降低加速度, 减少建筑物的位移, 来降低地震作用效应。合理设计可降低地震作用效应达60%, 并提高屋内物品的安全性。这一研究在国内外正广泛地深入展开。在日本, 研究成果已经广泛应用于实际工程中, 取得良好的经济、适用效果。而我国由于经济、技术和人们认识的限制, 在工程界还未被广泛地应用。
随着建筑业的飞速发展, 各种结构体系的创新组合, 新材料, 新体系, 新工艺的发展, 概念设计已经被越来越多的结构工程师所接受, 并将在结构设计中发挥越来越大的作用。然而现在的高校教学中, 往往只重视单独构件和孤立的分体系的力学概念讲解。尤其在专业课教学中, 单项计算练习居多, 综合练习偏少, 并着重体现在考题中, 使得相当部分学生养成只知套用公式解题的习惯。而且近年来强调计算机应用教育, 比如, 毕业设计用结构设计软件计算、出图。但由于计算机设计过程的屏蔽, 手算过程训练程度的削弱, 造成学生产生一定依赖性, 结果综合运用能力下降, 整体结构体系概念模糊。这些对于培养具有创造力、未来的工程师是相当不利的。
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。发展先进计算理论, 加强计算机的应用, 加快新型高强、轻质、环保建材的研究与应用, 使建筑结构设计更加安全、适用、可靠、经济是当务之急。其中, 打破建筑结构设计中的墨守成规, 充分发挥结构工程师的创新能力, 是相当必要的。因为他们是结构设计革命的推动者和执行者。这则需要工程界和教育界进行共同的努力。推广概念设计思想是一种有效的办法。
总之, 概念设计必然会成为今后结构设计的主流思想, 这就让我们来共同学习、发展它吧, 为结构设计的发展作出应有的贡献。
参考文献
[1]高立人, 王跃.结构设计的新思路——概念设计[J].工业建筑, 1999.
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