建筑钢结构设计技术

建筑钢结构设计技术（共12篇）

建筑钢结构设计技术 篇1

我国经济增长的支柱型产业-建筑行业, 占据了重要的位置在国民经济中, 因此, 我国无论在哪一方面的支持都给予了高度的重视。建筑钢结构做为一种新型的技术, 更是被国家高度重视。钢结构给我国的建筑带来许多便利的同时还存在着许多的安全隐患, 例如在钢结构方面的设计不足, 解决此类问题需要我们在思想与行动上高度统一。本文是对建筑钢结构理论、设计等方面的发展状况, 并进一步提出了对发展的展望。

1 建筑钢结构设计技术发展状况

目前对建筑钢结构的研究在高层、超高层钢结构领域已经有了一定的技术进展, 在高层钢结构方面建立了较完整的分析理论, 高层钢结构技术有了成套的技术, 主要包含以下几点: (1) 厚板柱残余应力目前常被用于高层钢结构中, 对厚板柱残余应力的研究我国现在已经处于比较完善的阶段。在文献中有部分给出厚板柱残余应力影响的稳定极限承载力的计算方法采用改进数值积分法。 (2) 反复荷载的作用下, 恢复力模型的研究在梁柱刚性节点、钢材等的研究已经相对成熟了许多。在原创性上损伤累积的钢材滞回模型、钢构件平面及空间滞回模型等模型对滞回模型理论分析开辟了崭新的途径。 (3) 非线性分析在钢框架系统中运用具有很大的难题, 由于对模型中个单元结构进行计算, 结构位移未知数量多, 造成计算量庞大。将单元间组成扩大梁单元和扩大柱单元, 主要是为了减少对框架分析时的未知数, 钢结构框架体系统一非线性分析理论被提了出来。提出的这一理论可被用于静力荷载也可被用于动力荷载。 (4) 钢结构有非常好的延展性, 根据本特点进而在建筑钢结构的抗震设计方法上提出了新的设计。钢结构为四个级别, 按体系、节点、构件延展性能力进行划分的。设计原理依据“小震-延性”对小震水平进行了合理的确定。 (5) 对钢结构进行高等分析和设计, 其方法主要基础建立在钢结构框架体系统稳定分析理论研究上。需要考虑结构初始缺陷, 节点域变形和节点半刚性影响采用双非线性研究的方法, 采用这种方法能够对框架机构整体稳定性极限承载力进行较精确的计算。 (6) 非线性分析的方法主要针对在火灾情况下的钢结构使用, 几何非线性和应力引起的材料非线性需要被考虑到, 还要考虑到温度引起的材料非线性。结构钢材、连接材料和耐火钢的高温性能参数的计算公式建立是在已经提出的火灾下钢构件内升温的实用计算公式基础上建立的, 另外还建立了各类钢结构基本构建抗火极限承载力的验算公式, 现代钢结构抗火设计理论已经较完整的建立了。

2 建筑结构设计中存在的问题

2.1 结构设计缺乏深度

建筑钢结构的设计工作必须有专门的设计单位进行完成, 这一规定是由我国建设局相关的法律条文规定的。有些建筑钢结构设计的不合格是因为一些设计单位的设计水平不够和能力不足导致的。在实际中负责钢结构设计的都是刚大学毕业的学生进行设计的, 经验不足以及没有与实践相结合。另外对课本内容的掌握不够完全, 理解不够清晰以及指懂得一些死理论, 不能将设计与实际相结合。在对钢结构简单的设计中没有考虑到工程的稳定性以及安全性的问题。甚至在全铸钢和全焊接等问题上, 他们托付给加工厂进行完成, 完全没有考虑过加工厂会不会再进行转手, 他们的设计能不能保证专业性。建筑的质量和安全会在这一做法下被大大降低。对于钢结构设计没有深度这一问题, 设计单位应该聘请专业的设计师进行设计, 来保证设计的专业性以及建筑的安全性。

2.2 缺乏创新设计

有些设计在复杂的建筑工程中太过于传统没有创新性。设计的创新性和自主性的缺乏, 主要是因为设计者经验不足以及缺乏自信心, 导致了设计太过于传统。假设实际情况与设计缺乏对比, 就会导致建筑工程的成本增加, 所以对建筑钢结构的设计不可以随意的增加相关系数, 焊接技术要依情况而定, 做任何的设计步骤都要与实际相结合, 这样才不会对成本造成浪费。这一系列的假设问题都是有可能出现的。所以, 为了避免这一问题的发生, 专业性和创新性就要不断的加强, 设计单位要对设计队伍进行补充, 让设计更具有专业性和创新性, 挑战复杂的建筑设计项目也要具有创新型和专业性, 不然设计单位只能设计一些简单的, 传统的局限性和限制将得不到突破。

2.3 与物理原理相矛盾

钢材料具有导热性能强的物力性质, 为了确保建筑室内温度的恒定以及保温情况, 对建筑钢结构的设计一定要进行综合考虑, 又因为热量的传递不能从建筑外传到内部, 还会通过窗户玻璃进行传递, 所以还要对建筑外围能吸收的最大热量进行测量。室内有较好的保温性就要求建筑有教好的设置, 以好的设置保证良好的保温效果。

3 建筑钢结构设计技术与理论

3.1 焊接柱残余应力稳定性技术

焊柱在焊接过程中会产生超出本身承受极限的相变应力、加工热力以及热应力, 这将导致焊柱在冷却后内部仍保留有残余的应力, 对于这类情况我们称之为焊接柱残余应力。建筑钢结构设计技术中残余应力会经常被用到, 所以针对该情况进行了全面的研究。

3.2 构建恢复力技术

构件恢复力技术, 往往会涉及到恢复力特性曲线, 依据恢复力特性曲线进行恢复力模型的建立, 利用恢复力模型对建筑物进行抗震分析很有效果。刚结构的恢复力模型研究到目前为止已到了成熟的阶段, 它作为原创新和开辟性恢复力模型的先驱为构建恢复力技术提供了基础保障。

3.3 抗震设计

地震带给我们的生活许多的影响以及危害, 有一个安身之所对我们来说显得尤为重要。所以对建筑钢结构进行抗震设计是非常重要的。近些年来地震频发, 这就提示我们, 建筑抗震设计方面的问题就是太弱, 所以设计单位要不断的对其加强, 并对设计要有所创新, 打破传统。在抗震技术设计上更是要做好相应的技术, 如果做不好, 当地震到来时会给我们的生命和财产带来巨大的损失。抗震设计是建筑钢结构设计中的重要设计问题, 它涉及到了建筑的安全性以及建筑的质量性能。

3.4 大跨度工业厂房钢结构设计技术

传统的刚性结构和现代的柔性结构是大跨度工业厂房钢结构的两种体系。传统的刚性结构设计在各方面已趋于成熟, 且使用也较广泛。现代的柔性结构设计也在逐步的区域成熟状态。这种设计的方法不仅满足了建筑钢结构设计中的需要, 还能够在市场上打破国外垄断的体系。

4 结束语

综上所述, 建筑钢结构设计随着建筑工程技术的不断发展也被发展起来了。为了建筑钢结构设计中的问题能够更好的得到解决, 要求设计单位对设计者的专业性和创新性不断的加强, 提高设计的深度, 提升建筑钢结构设计的出那行度, 克服物力与原理之间的矛盾。建筑钢结构的设计, 我们要对其做到与建筑行业在实际中的情况相结合, 在设计上采用的技术一定要科学有效, 建筑行业将随着建筑钢结构的设计水平提升的而不断发展。

参考文献

[1]胡伦基.《建筑钢结构防腐蚀技术规程》设计使用介绍[J].建筑结构, 2012, (3) :144-151.

[2]柴昶, 文双玲, 张圣华.建筑钢结构设计的相关技术标准[J].钢结构, 2006, (2) :73-76.

建筑钢结构设计技术 篇2

关键词：钢结构；

焊接；

分析 Abstract: Based on the importance of welding technology, this paper mainly elaborates the high-strength steel welding, cold welding and thick steel plate welding these main construction processes, for your reference.Key words: steel structure;welding;analysis 中图分类号：TU391文献标识码：A 文章编号：2095-2104（x）随着我国经济的发展，我国在钢结构施工中，无论是技术手段还是施工材料，都取得了很大的突破，我国虽然早期在铁结构方面有卓越的成就，但由于2000多年的封建制度的束缚，科学不发达，因此，长期停留于铁制建筑物的水平。直到19世纪末，我国才开始采用现代化钢结构。新中国成立后，钢结构的应用有了很大的发展，不论在数量上或质量上都远远超过了过去。在设计、制造和安装等技术方面都达到了较高的水平，掌握了各种复杂建筑物的设计和施工技术，在全国各地已经建造了许多规模巨大而且结构复杂的钢结构厂房、大跨度钢结构民用建筑及铁路桥梁等。随着社会的进步和科学技术不断创新，建筑钢结构焊接方面的的工艺以及技术也在不断的更新和完善，近些年新的焊接技术不断的被创造和使用到工程施工中去，不仅为建筑钢结构焊接施工带来了更加简单快捷的方法，而且实现了钢结构技术在建筑领域的快速发展，以及钢结构在建筑方面的质量保证，钢结构的焊接水平提高起到了至关重要的作用。本文主要结合实际操作过程，对钢结构焊接工艺进行详细的论述。高强钢焊接的施工工艺 1.1 焊接材料的选择及匹配 1.1.1 强匹配。强节点弱杆件，即与母材规定的最低标准相比，焊接材料熔敷金属在强度、韧性、塑性等方面要明显高于标准；

并且焊接接头位置的各种基本的性能指标至少要与母材料规定的最低标准相匹配；

1.1.2 焊缝的塑性。在进行厚板焊接时，应该根据厚度效应后的强度来选择适当的焊材，通常当节点的拘束度比较大的时候，可以在1/4 板厚以后选择强度稍低的焊材；

1.1.3 满足冲击韧性的要求。对焊材韧性的选择是一项非常重要的工作，好韧性的焊材能够使焊缝以及热影响区的韧性满足钢结构的规定标准。比如在焊接无裂纹钢种的时候，可以选取低 H 或者超低 H 的焊接材料，同时在钢板厚度低于50mm 或者温度在0℃以上的时候，可以不对钢结构进行预热。这一方法的明显优势就是它的力学指标突出，尤其是在区强比的冲击性能方面更显优越；

1.2 高强钢焊接性能的评价方法 现阶段，建筑施工主要采取的评价方法有：碳当量计算评定法；

热影响区最高硬度试验评定法；

插销试验临界断裂应力评定法 1.3 确定最低预热温度的常用方法 1.3.1 通过裂纹实验来进行控制，即通过进行斜 Y 坡口试样抗裂方面的试验对最低的预热温度进行确认；

1.3.2 通过硬度控制预热温度，通常采用的方法是根据一定碳含量的钢材，其不同板厚 T形接头角焊缝热影响区硬度达到 350HV 对应的冷却速度（540℃时），查表确定焊接线能量；

1.3.3 根据裂纹敏感指数、板厚范围、拘束度等级、熔敷金属扩散氢含量确定最低预热温度；

1.3.4 根据接头热输入、冷却时间和钢材的特定曲线□确定最低预热温度；

1.4 对焊接质量的控制方法；

1.4.1 对热输入以及冷却速度进行控制。此方法主要是通过对焊接时的电压、电流以及焊接时的焊接速度和熔敷金属在800℃～500℃区间内的冷却时间的控制，进而完成焊接质量的控制；

1.4.2 对焊缝中各种元素的质量百分比进行必要的控制，主要是指碳、硫、磷、氢、氧等。为了达到这一目的，除了要选择质量优越的低氢焊接材料外，还要求操作人员拥有较好的操作手法，从而对熔池金属进行很好的保护；

1.4.3 应力与变形控制。选用高能量密度、低热输入的焊接方法，如气体保护焊；

用小线能量，多层多道焊接；

减小焊接坡口的角度和间隙，减少熔敷金属填充量；

采用对称坡口，对称、轮流施焊；

长焊缝应分段退焊或多人同时施焊；

用跳焊法避免变形和应力集中；

在进行高强钢的焊接作业时，应从钢材料自身的强化机理以及供货时的所处特征出发，全面考察各项性能的指标要求，从而选择适合的焊材以及评价焊接质量的试验方法。最后得到适合于生产的焊接工艺，起到相应的指导生产的要求。在进行这一钢材的焊接时，为了避免其产生冷裂现象，应该注意采取相应的措施。同时为了出现接头弱化的现象，焊接时应该对层间温度以及焊接线能量进行较为严格的筛选和控制。总的原则还是应该在较低的成本下，尽可能完成高质量的焊接任务。低温焊接时的施工工艺 2.1 焊接材料的选取 由于是在低温环境中进行焊接作业，所以为了更好的完成焊接任务，应该尽量选取氢含量较低的焊接材料，并且对焊接材料进行必要的烘焙以及保温措施。

2.2 焊接前的防护措施 为了达到尽量减少热量的损失，可以在进行焊接作业的地方构建相应的保护房，从而形成相对密闭的空间。如果条件不允许构建防护房，也可以采取其他一些措施来起到防护热量损失的作用。在进行一些气体保护焊接操作时，气瓶也要进行必要的保温措施。

2.3 对焊接质量的控制 2.3.1 预热和层间温度。相比较于常温条件下的焊接预热，低温焊接时的预热温度要稍高，并且需要预热的区域范围较大，通常情况下是焊接点周围大于等于两倍钢厚度的范围，并且这一范围不小于 100mm。焊接层的温度通常要高于预热温度，或者是不低于相应规定中的最低温度 20℃，二者之间取较高温度者；

2.3.2 采用合理的焊接方法。尽量使用窄摆幅，多层多道焊，严格控制层间温度；

2.3.3 焊接后热及保温。焊接后及时对焊接接头进行后热保温处理。利于扩散氢气的逸出，防止因冷速过快而引起的冷裂纹，同时适当的后热温度还可以适当降低预热温度；

厚钢板焊接技术 3.1 建筑钢结构中厚钢板得到最大的使用，大量钢结构工程采用厚钢板，促进了厚钢板焊接技术的发展，同时也丰富了建筑用钢的范围。

3.2 厚钢板焊接的关键是防止由于焊接而产生的裂纹和减少变形，应主要考虑以下几点 ：

3.2.1 选用合理的坡口形式。如尽量选用双 u 或 X 坡口，如果只能单面焊接，应在保证焊透的前提下，采用小角度、窄间隙坡口，以减小焊接收缩最、提高工作效率、降低焊接残余应力；

3.2.2 合理的预热和层间温度；

3.2.3 后热和保温处理；

结束语 在建筑工程中，钢结构的主要连接方式就通过焊接来完成，焊接技术在建筑工程中发挥着重要的作用。随着社会的进步和科学技术不断创新，不论是在物理、化学、冶金，还是在电子、计算机等领域，新技术、新设备、新材料不断被发现和使用，作为主要的钢结构连接技术——焊接技术，在我国的建筑钢结构建设过程中发挥着不可替代的作用。根据相关的资料显示，在建筑领域一半以上的钢结构在使用前都需要进行必要的焊接处理加工，由此可见，为了实现钢结构技术在建筑领域的快速发展，以及钢结构在建筑方面的质量保证，不断提高钢结构的焊接水平就显得尤为重要。

参考文献：

[1] 姚晋勇.论钢结构焊接现场施工工艺.科技情报开发与经济，x,17(13).[2] 徐鹏毅.钢结构焊接现场施工工艺探讨.中国高新技术企业，x(10).[3] 景明勇；

建筑钢结构设计技术 篇3

关键词：高层建筑;结构设计;关键技术

随着城市化进程的加快，城市用地日渐紧张，城市建筑物开始转向高空发展，建筑物的增高和公众审美的多样化促使设计师不断的创新和变化建筑形态。高层建筑的内部空间和体形日渐复杂多变，越来越复杂的高层建筑结构给建筑设计师带来了巨大的挑战。建筑设计师在设计过程中不但要结合最新的材料、工艺和最先进的设计技术，而且还要与结构工程师充分沟通交流，探求最为科学合理的建筑结构，促使高层建筑结构在理想的情况下又能切合实际情况。作者结合自身多年的工作经验体会，深入浅出的对复杂高层建筑结构的若干关键设计要点进行分析探讨。

1.复杂高层建筑发展现状

1.1复杂高层建筑结构体系、体型

在20世纪末，随着施工技术的不断创新进步及很多高性能建筑材料的使用，高层建筑结构体现出复杂性和多样化趋势。例如：错层结构、筒体结构、连体结构等的出现和应用。此外，随着业主需求的多样化，复杂高层建筑结构的建筑功能要求也日益增多。总之，在多功能、多用途的要求下，高层建筑立面体型和平面布置日益复杂。圆形、三角形等多样式的结构平面组合日渐出现在人们的视野里。丰富多变的高层建筑立面体型也层出不穷，高层建筑的刚度沿竖向发生突变。

1.2新技术和新材料的应用

20世纪末。高性能的混凝土和高强度的钢材凭借优秀的性能在复杂高层建筑的施工建设中得到了广泛的应用。混凝土的强度等级逐渐向高等级发展，高耐火性、可焊性和韧性的钢材应用越来越广泛。采用全钢结构、钢混组合的高层建筑越来越多，这样不但增强了建筑的安全性，而且还大大减轻了建筑结构的重量。加速了高层建筑结构的多样化和复杂性发展。新技术的产生和应用加之新材料的使用促使复杂高层建筑结构的发展更加迅速，反之，复杂高层建筑的快速发展也加速了新技术和新材料的应用。

2.复杂高层结构基本规定与布置原则

高层建筑选择结构体系时，不但要考虑建筑结构的高度之外，还要充分考虑到建筑物的剖面形状、平面和总体型以及当地设计风格。建筑设计师在设计初步阶段就应进行选择。

2.1 复杂高层建筑总高度与高宽比

在选择高层建筑结构时，要充分考虑到各种因素，房屋高度和高宽比、施工现场条件、施工材料、施工场地类型以及抗震设防烈度等级和抗震类别等均要充分考虑。A、B级是钢筋混凝土高层建筑结构适用的高度，其中A等级比B等级高度低，相比A级，高层建筑结构最大适度可适度放宽。但相应的在构造措施、结构抗震等级和相关计算方面要更加严格，结构高宽比要控制在5-6内。对建筑结构整体稳定、结构刚度以及经济合理性和承载能力的综合控制是高层建筑的高宽比的重要目的。

2.2复杂高层建筑结构平面布置

为便于建筑工业化的发展，要尽量减少高层建筑的构建类型、开间、进深尺度。在布置结构平面时，不但做到明确受力、传力直接、做到均匀对称的情况，而且还要充分考减少扭转的影响，便于抵抗竖向和水平的应力作用。建筑平面在荷载作用下要做到规则简单，可放宽风荷载作用、对于那些不对称的高层建筑结构要充分考虑到受应力扭转带来的不利影响。

2.3复杂高层 结构竖向布置

布置结构竖向时，刚度要连续而均匀，刚度要避免出现突变的情况。改变竖向刚度的原因主要有以下两个方面：1、突然改变剪力墙、抗侧力结构框架和筒体等;2、建筑结构的竖向体型发生改变。建筑结构的结构刚度和承载力在实际工程抗震时自下而上进行递减，通常情况下改变竖向分段混凝土强度以及构建截面尺寸，这样可以让刚度自下而上递减。

2.4 复杂高层抗震投计的基本原则

抗震能力是建筑物设计的必要考虑因素，特别是对复杂高层建筑。建筑设计抗震目的要做到“大震不倒、中震可修、小震不坏”。因此，复杂高层结构设计时要满足以下几个基本原则：1、场地选择时要避开不利场地，尽可能选择有利场地，确保有稳定的地基;2、选择科学合理的建筑结构体系，不同的结构体系的抗震能力有着明显的差异，抗震能力较差的有纯框架结构，而框架—剪力墙结构和筒体结构不但有着性能，而且抗震能力较强;3、结构平面布置要做到对称、简单、规则，要尽量减少缩颈部位以及凹角;4、竖向体型尽量要做到笔直，不宜过多内收，也尽量不要外挑，要做到均匀改变刚度，以免因为不均匀产生的变形集中;5、复杂高层建筑中那些突出的楼顶为能够很好的承受高振型产生的鞭梢效应影响，其延性和承载力必须性能必须优良，特殊情况下可以使用型钢混凝土结构或钢结构;6、为保证安全性和稳定向，建筑结构构造和设计方面要做到多道设防。例如为保障框架结构的稳定性，设计时采取强柱弱梁的方式，框架—剪力墙结构设计成连梁首先屈服，然后是墙肢，框架作为第二道防线;剪力墙结构通过构造措施保证连梁先屈服，并通过空间整体性形成多次超静定等。

3.复杂高层建筑结构桁架转换层结构设计应用

当前，在当前工程界，因为受力明显、抗侧刚度、结构自重比转换梁小以及清楚的传力途径等优点，转换桁架在复杂高层建筑中有着广泛的应用。此外，桁架转换层结构在大型管道等设备系统布置以及采光和通风方面有着明显的优势，转换层的建筑空间可以充分利用，在保障建筑功能的情况有着优异的建筑艺术效果。

当采用空腹桁架、斜杆桁架或迭层桁架作转换构件时，桁架下弦宜施加预应力，形成预应力混凝土桁架转换构件，以减小因桁架下弦轴向变形过大而引起桁架及带桁架转换层高层建筑结构在竖向荷载下次内力的影响和提高转换桁架的抗裂度和刚度。采用转换桁架将框架一核心筒结构、筒中筒结构的上部密柱转换为下部稀柱时，转换桁架宜满层设置，其斜杆的交点 宜为上部密柱的支點。当桁架高度超过层高时，转换构件宜采用迭层桁架。带桁架转换层高层建筑结构设计必须遵循以下原则：“强化转换层及其下部、弱化转换层上部”;桁架转换上部框架结构按“强柱弱梁、强边柱弱中柱”的原则;桁架转换按“强斜腹杆、强节点”的原则。通常情况下，为了确保塑性铰在梁端出现，使柱比梁有更大的安全储备，转换桁架上部框架结构按“强柱弱梁、强边柱弱中柱” 的原则进行设计。其中上部结构必须满足轴压比要求、抗剪要求及构造要求，柱按普通钢筋混凝土框架结构的设计，确定截面尺寸。特殊情况下，当很难满足轴压比的要求时，转换桁架下层柱的轴压比，转换桁架以下柱可采用高强混凝土柱、钢骨混凝土柱等有效方法来调整截面尺寸、刚度及 其延性。

4.结语

总而言之，高层建筑已经成为了现在建筑发展的趋势，在高层建筑快速发展的今天，设计人员除了要熟练掌握复杂高层建筑的基本设计规范、抗震设计以及布置原则之外，更要注重引进应用新理念、新技术。随着我国建筑设计水平的快速发展，相信不久之后我国复杂高层建筑设计就能够达到西方发达国家水平。

参考文献：

[1]霍小平.高层建筑创作中的结构构思[J].建筑与结构设计，2006，（07），19～23

[2]郑茂川.建筑结构系统[M].科技图书股份有限公司，2006.104-106

建筑钢结构设计技术 篇4

近些年来, 我国钢材产量的上升, 促使了在建筑工程上对于高强度、防火型钢材的应用, 这在很大程度上促进了钢结构在建筑工程施工上的应用以及发展。随着钢结构技术越来越多地被运用在住宅建筑的设计与施工之中, 为了促进钢结构技术在建筑工程中的发展, 文章将对钢结构技术在住宅建筑设计研究之中的应用以及需要注意的事项进行分析和阐述。

1 钢结构住宅建筑的优点

在通常的情况下, 钢结构往往是由钢板、热轧型钢以及冷加工成型的薄壁型钢制作而成的。与传统的钢筋混凝土结构的住宅建筑相比, 钢结构住宅建筑有着以下几个优点。

1.1 制作过程简单、施工周期较短

在进行钢结构材料加工时, 对于材料的制作过程通常都较为简便, 能通过一些机械进行加工处理, 由于大部分合格的钢结构部件都是由专业的金属结构制作单位所制作的, 因而钢结构部件大部分都存在着精度高的特点, 这是钢筋混凝土以及其他材料所无法比拟的。这些经过专业制作单位制作后的钢结构部件在施工现场还非常易于拼装, 甚至还可以在施工现场将各个不同部位的钢结构部件进行焊接和拼装成一个整体的部件后再进行吊装, 这样一来, 便可以大大地缩短施工的周期。在施工完成后, 对于钢结构住宅建筑的保养、维护以及改建方面都比较便捷, 省去了很多繁复的施工步骤。

1.2 钢结构的材质较为均匀、力学性能比较理想

由于钢结构的内部组织相较于其他结构材质来说更为接近于匀质, 在一定幅度的应力作用下钢结构几乎是完全弹性的。因此, 钢结构较其他的结构材料相比, 具有比较理想的力学性能。

1.3 钢结构的强度、塑性、韧性都较好

与其他类型的建筑结构材料相比, 钢结构的强度要明显高出很多, 尤其是在进行一些大跨度或是需要承受的荷载较大的建筑物的结构施工上, 钢结构强度高的优势更容易被体现出来。同时, 钢结构还具有良好的塑性以及韧性, 良好的塑性可以使得建筑结构不会因为过高的荷载而发生突然断裂的现象, 韧性好则可以使得整个建筑结构承受更高的活荷载。

1.4 钢结构的自重较轻

钢结构与混凝土结构相比, 由于钢结构的强度与密度之比要比钢筋混凝土结构大很多, 这就使得在承受相同荷载的情况下, 所需要的钢材要远远小于混凝土结构的材料, 所以说钢结构与混凝土结构相比具有自重较轻的特点。

2 钢结构技术在住宅建筑应用中的问题

尽管钢结构拥有很多优点, 但是其与其他材料一样, 也存在着一些难以避免的问题, 下文将就对钢结构技术在住宅建筑应用中的问题进行探讨。

2.1 钢结构的耐火性问题

尽管钢结构并不是可燃物质, 但是由于金属物质所具备的化学特性就导致了钢结构在通常情况下, 耐火以及抗烧的性能都不是很好, 并且是热的良导体。在我国建筑工程中广泛应用的Q235以及Q345等普通建筑用钢材, 满荷载在500℃左右的温度下就可能失去平衡性以及稳定性, 一般在300~400℃时, 钢材就很可能因为高温导致其强度迅速下降。在没有任何保护以及覆盖物的情况下, 钢材的耐火极限普遍都在15min左右, 因此, 在一些主要以钢材作为结构主体的建筑物之中一旦发生火灾, 就很可能因为高温的炙烤而使得钢材失去稳定性, 承载力的下降, 而造成整体建筑物出现变形甚至坍塌。

在进行钢结构的防火保护时, 应当严格按照我国的相关防火规范, 对建筑钢结构要涂刷防火涂料, 尤其是在住宅建筑之中, 除了要对钢结构喷涂防火涂料之外, 还应当在钢结构外外包一块石膏板或是采用混凝土涂包的方法, 以减缓高温对于钢结构材料性能的破坏。

2.2 钢材的防腐问题

在钢筋混凝土材料中由于有混凝土的保护可以防止或是减缓钢筋氧化的现象。但是钢材以及其他金属材料极容易因为与空气中的湿气以及其他的酸碱性物质发生化学反应而导致氧化。因而在施工的过程中, 应当在钢结构暴露的部分采取一定的保护措施, 降低钢材的氧化程度。

在我国, 在处理钢结构防锈时, 主要采用涂刷油漆进行防锈或是涂刷石油沥青的方法进行防锈。随着工程建筑材料的不断发展, 现今在处理钢结构防锈的问题上通常都是采用涂刷防锈油漆、玻璃钢防锈层、无机物涂层等更为先进的方法, 从而有效地防止钢结构被氧化, 延长建筑物的使用寿命。

3 钢结构住宅建筑的设计制作

在进行钢结构的住宅建筑设计时, 应当保障整个结构体系拥有足够的强度以及稳定性, 使其具备住宅建筑物的使用要求, 与此同时还应尽量地对钢材进行节约, 以减轻结构的自重, 方便构建的制造、安装、搬运、施工以及维护等, 同时在设计过程中还应当注重建筑物的美观程度, 使其能满足一定的建筑美学要求。

4 结语

我国在住宅建筑设计中采用钢结构已有了十余年的时间, 因为钢结构无论是在环保、经济效益等各个方面都有着绝对的优势, 我国的相关设计单位应当针对钢结构在住宅建筑中的优势以及劣势进行研究与分析, 从而组织出一套完善的设计方案, 使钢结构技术能得到更为广泛的推广。

参考文献

[1]胡子华.浅谈我国钢结构住宅的应用与发展[J].中国建设教育, 2009 (5) .

[2]王亚.多层钢结构住宅设计探讨[J].工程建设与设计, 2008 (11) .

建筑钢结构工程技术员 篇5

先熟悉图纸，检查钢板合格证构件下料尺寸拼接质量焊缝高度、宽度焊缝质量除锈级别防锈级别 等等

质检员（QC）的工作范围与普通公司质检员没有什么两样。一般的工作范围：进货检验、制造过程检验、成品检验等直接与生产挂钩的检验工作，属于比较基层的工作。检查车间钢结构制作呗。一般就是看看焊缝 还有没有拉掉焊缝啥的。还有检查钢结构制作的合格不合格

材料进场检验，生产过程中的检验，尺寸，孔距孔径，焊缝等等，出厂的最终检验等。依据的话，GB50205-2001还有相关的材料标准，生产规范，国标要最新的。

一般的工作范围：进货检验、制造过程检验、成品检验等直接与生产挂钩的检验工作，属于比较基层的工作。

质检依据：用各种钢结构的相应理论和实际组织性能作为质检依据。需要对金属材料学有较深了解。

一、认真贯彻执行国家及省市的质量政策、规程、标准及有关加强质量管理工作的规定和要求。

二、负责工程的质量监督和检查验收工作。

三、隐蔽工程必须会同建设单位现场代表共同检查、验收并做好记录。对各工种的分部、分项工程应跟班进行质量检查和验收。发现问题及时处理，严格控制工程质量。

四、监督检查各班组做好自检、互检、交接检，随时查验施工班组的各项质量检查记录和质量分析会记录。

五、真实填写质检内业，建立工程质量档案，及时提供施工班组当月的分项工程质量检查资料，作为发放工资和奖金的依据。

六、及时收集各班组的工程质量检查资料，作为竣工验收的依据。

七、及时反映施工质量问题，对违章作业有权停工、返工。

八、协助和指导施工班组广泛开展“三位一体”达标活动，定期组织召开现场质量例会，研究分析所出现质量问题的原因，制定预控及整改措施。

1、负责公司所有购进原材料、辅助材料及其他材料的质量检查；

2、按检验规程对成品进行抽检,保证经手检验的出厂产品质量合格率100%。3、按检验规程对工序产品进行首检和监督抽检,保证不合格品不混入下道工序。

4、对各车间工序检验员工作进行检查监督。

5、保证检验数据准确，质量记录真实、完整

6、负责实施外协单位质量保证能力评价。

7、负责检验、测量和试验设备的控制，确保检验、测量和试验设备的精密度和准确度。

建筑钢结构设计技术 篇6

关键词：建筑框架 抗震技术 设计

我国地震多发区域所涉及的范围相对较广，08年汶川地震为国家及国民带来损失数之不尽。地震造成的巨大损失中，部分是因为建筑物建设质量不达标、建筑结构设计未达到抗震标准而造成的，所以加强建筑抗震技术设计对建筑结构设计相当重要。用当前的建筑结构计算软件会受到其本身的限制，构建出的模型很难达到准确进行建筑抗震参数及特性测试的理想效果，抗震设计的难度由此加大。针对这样的情况，在全面加强抗震计算技术研究的同时，还要运用抗震概念设计使得抗震技术的整体设计上升到一个新的高度，有效提升建筑物的抗震能力。

▲▲一、抗震概念设计

进行抗震概念设计要对以下几个方面进行考虑：

（一）力求建筑平面布置结构对称

房屋外形不对称、不规则、质心及形心偏差过大、凹凸变化过大、同一结构内刚度及形状不对称、平面的长度太长等因素都会对建筑抗震造成负面影响。

（二）保持刚度及强度的匀称

对多层建筑物进行抗震设计时，要保证建筑各层之间的刚度及强度保持匀称。薄弱楼层的存在会形成地震集中变形部位，致使建筑物从该部位开始产生破坏，随之造成整个建筑物受损。例如，对常见底商住宅进行设计时，上部是砖混住宅，底层则是框架，底层框架抗震能力低于上部抗震能力，所以底层是建筑抗震的薄弱环节。设计时要注意加强底层抗侧移的能力，按相关要求进行剪力墙纵横设置，所以底层剪力墙结构才是底层框架设计的关键点。

（三）保证多次数的结构超静定

静定结构杆件的传力线路及受力系统相对单一，只要其中一根杆件出现问题，整个建筑结构体系就会随之遭遇破坏。超静定结构的作用原理是：在超过自身承受能力的时候使多余的超静定杆件产生塑性变形，从而消耗部分地震能量，以达到保证结构稳定，减少震坏的目的。超静定结构的次数越多其消耗的地震能量也会越多，抗震能力也会随之加强。

（四）建议选用强柱弱梁结构框架

假如存在单一的框架结构，框架就会成为抗侧力的唯一构件，采用强柱弱梁框架能够使建筑物在受震时，梁先屈服于水平地震力，建筑物则利用梁产生的变形先进行地震能量的消耗，框架柱居于受震第二位，有效增强建筑物抗震能力。

（五）进行多个构件的相互连接

将多个构件连接起来，并保证连接的可靠性能够让各个构件自身强度发挥到极致，从而有效进行地震力的传递，使得每个构件都能够吸收到足够的地震力，构件整体的延续也将得以提高。只有保证构件连接可靠有效，才能保证其整体性，从而保证建筑整体的抗震能力。

▲▲二、相关计算及构造的措施

（一）结构抗震计算

应按以下几个方面进行抗震计算：

一般来说，要按照建筑结构主轴方向分别计算地震的作用力，计算完成之后还要及时进行抗震验算，不同方向所能承受的地震作用力应该由同一方向设计的抗侧力构件负责承担。假如结构中存在斜交抗侧力构件，那么当构件相交产生的角度超过15度时，各个抗侧力构件所能承担的水平地震作用力要分别进行计算。针对刚度及质量的分布存在明显不对称的情况，应将其视作水平地震双向作用情况下产生的扭转影响，其余情况则按照地震作用效应的调整方式算作扭转影响。当构件相交产生的角度达到8度、9度时，长悬臂机构与人跨度结构要计入竖向地震作用当中，角度为9度时的高层建筑也要算作竖向地震作用。

建筑框架结构计算所采用的基本方法是振型分析法及底部剪力法，另外一种补充的计算方法，即时程分析法，仅仅在对不规则程度大、非常重要及比较高的建筑物进行结构抗震计算时才会运用。抗震计算所采用的方法应该与以下要求相对应：高度不能大于40m，刚度及质量的分布相对均匀，且变形主要以剪切为主的结构及与单质点体系相近的结构要采用底部剪切法等简要方法进行结构抗震计算。对于框架结构不规则性较大的建筑，即存在凹凸程度大、扭转程度大、楼板部分位置不连续以及竖向不规则等问题的建筑、场地内进行了高度范围限制的高层建筑及甲类建筑与烈度等的抗震计算，要选用时程分析法对多遇地震的情况进行补充计算，计算后对多条时程曲线进行选取，计算其平均值和用振型分析法计算出来的较大值。

（二）构造措施

一般来说，混凝土框架结构是通过对混凝土构件横截面的宽度比限值、承重柱的轴压比及钢筋率要求的最小值来进行控制的，一般采用的构造措施是：对建筑高度及建筑层数进行限定；将钢筋砼构造柱及圈梁设置到框架结构的纵横墙中；限值控制横墙间距的部分位置的尺寸及建筑物的高度比；进行防渗缝设置。政府相关部门对框架结构抗震设计的相关规定进行了修订，新的规范中添加了部分强制性条款，要求设计时重点突出建筑顶部的楼与电梯间、构造柱要能够伸到建筑物顶部并能够连接顶部的圈梁、内墙及外墙交接的地方要在沿墙每间隔500mm的位置安设2-6根长拉结钢筋。拉结填充墙协助建筑物框架结构整体受力，并能对结构的刚度产生很大程度的影响，所以设计时要予以充分的考虑。

▲▲三、结束语

建筑框架结构设计是进行工程施工的基础，其中抗震技术设计是保证建筑物整体质量的关键之一。由于地震随机性过大，建筑结构设计中的抗震设计面临着很多技术上的问题，但是只要积极进行相关技术研究，本着精益求精的态度进行抗震计算，并结合抗震概念设计，同样能有效提升建筑抗震指数，建造出高质量的生活及办公建筑物，保护国民的生命及财产安全。

参考文献：

[1]王晓莉，陈洪斌，李绍祥等.框架-砖砌体混合结构抗震加固探讨[C].//第十三届高层建筑抗震技术交流会论文集.2011

[2]王刚.框剪结构设计之抗震技术分析[J].商品与质量·建筑与发展，2011，（6）

[3]周钢，张然，沈凯震等.重庆地产大厦结构设计[C].//第十三屆高层建筑抗震技术交流会论文集.2011

[4]米正中.框架结构设计弱梁抗震的探讨[C].//建筑结构高峰论坛—复杂建筑结构弹塑性分析技术研讨会论文集.2012

建筑保温隔热结构技术设计分析 篇7

关键词：建筑保温隔热,结构技术,设计

现代社会经济的快速发展和人们生活需求的不断提升使得高楼大厦广泛分布在各个地区, 高楼大厦虽然给人们的生活带来了许多便利, 但是同时也出现了不少问题, 尤其是当前人们对于绿色环保、低碳节能理念的广泛认知使得建筑施工中也需要考虑这些问题, 在保障建筑功能性美观性的基础上, 确保质量过关, 保温防水需求达标, 建筑保温隔热结构的设计就十分重要。下面我们以某地区建筑为例, 分析其保温隔热结构的设计和施工技术。

1 建筑工程概况

某地区建筑情况:当地位于北方地区, 气候冬冷夏热, 年温差在10℃-25℃左右, 冬季最低气温≤-10℃, 楼层25层。保温隔热的基本目标是在节能的基础上保证室内热环境质量, 所以我们以建筑外墙的保温隔热设计为例进行分析。此建筑外墙 (混凝土外墙、外墙柱等) 的保温可选择使用复合保温板来达到节能、保温、隔热的目的。

此次结构设计中复合保温板选用上海江蓝实业有限公司生产的JNT-FHB-02复合保温板, 保温板采用江蓝无机薄板双层、夹心或箱体胶黏复合保温层形成各类墙砖风格保温层, 由岩 (矿) 棉、酚醛、PU、XPS、EPS及其他类发泡材料等构成, 导热系数在0.03-0.044W (m2·K) 左右, 防火等级为A级不燃和复合A级, 配套辅材选用聚合物砂浆, 专用锚固组件、即时胶、柔性嵌缝胶膏等。本次工程选用此复合保温板实施建筑外墙施工, 采用复合保温板联合钢筋混凝土外墙构成保温系统, 需要在外墙支设模板、安装保温板并进行整体浇筑, 确保拆模后二者合为一体达到保温效果。

2 建筑工程外墙保温施工流程设计

外墙保温施工流程如下:调查现场施工情况选择、设计并加工保温板;定位放线;外墙钢筋绑扎;安放垫块及砂浆程块;安装并加固保温板;安装内侧模板及外侧木栅栏;验收模板;浇筑混凝土;拆除、养护并加固;清理、拆架加外墙装饰等。

根据以上施工流程, 在建筑外墙复合保温板施工中有许多环节需要加以注意。比如复合保温板的选择要根据外墙施工情况和当地气候情况选择合适尺寸及传热系数, 本次选用的复合保温板常规尺寸满足需求进行适当切割后即可使用, 传热系数为0.03-0.044W (m2·K) , 满足当地气候条件及保温需求。施工中, 复合保温板安装后再进行混凝土浇筑, 如此一来不仅能够满足外墙保温需求, 同时还能够将保温板作为外墙的外侧模板使用。保温板与剪力墙、梁柱同时浇筑再进行锚栓、水平拉筋等可强化混凝土外墙基体, 对墙体结构影响较小, 在保障其承重功能的同时兼具防火、保温等性能, 具有防火型号、经济效益高、耐用等显著特点。

3 建筑工程外墙保温隔热施工技术设计

施工操作中有几个重要环节需要注意并做好质量控制措施, 以保障复合保温板的成功安装, 实现建筑外墙保温, 这几个环节分别是:安装并固定保温板、混凝土浇筑、保温板锚固与细节方面的处理。安装与固定环节, 要对外墙基层进行清扫处理, 确保无残浆等残留才能够进行安装, 根据之前预先设好的外边线由下而上进行安装。安装时要检查结构钢筋的绑扎、混凝土垫块与撑条的安装, 确保符合施工要求后才能够进行施工。根据外墙施工情况将尺寸合适的保温板安装到位。安装顺序为从下到上、从阳角到阴角。按照以上顺序安装到位之后, 接下来要将预设在保温板内的水平拉筋挂在结构钢筋上, 将塑料板卡安装在板角处, 做到横平竖直, 缝宽控制在≤2.5mm, 确保板面平整与清洁, 然后安装内侧和侧面模板、穿孔, 对拉螺栓。

浇筑混凝土要在保温板安装之后进行, 要对表面的平整度和垂直度进行检验, 确保符合规格才能进行, 这样有助于保障模板的稳固性。浇筑过程要全程有技术人员监督, 并进行跟踪检查, 以确保浇筑过程无误。期间, 要避免振捣棒接触到保温板, 并随时观察保温板情况, 一旦出现危急情况, 立即采取补救措施。比如剪力墙的浇筑, 要分层浇捣, 每层厚度约在30-50cm, 振捣节奏快插慢拔, 保证振捣密实, 与洞口保持垂直。安装保温板之后, 需要在外墙涂抹防水砂浆, 再进行浇筑。

保温板的锚固需要结构层和板材之间有足够的黏结力这样才能够确保稳固性, 所以通过钻孔植入尼龙膨胀螺栓并固定, 这样能够增加其抗拉承接应力。保温板安装好之后, 许多细节之处都要进行针对性处理, 比如拆模后板材之间留有细缝, 细缝的处理步骤如下, 首先用水泥砂浆加固, 干燥后加镀锌电焊网, 然后使用锚栓固定, 最后再用砂浆层加固, 此次缝宽控制在2.5mm以下, 完全满足施工需求。对于建筑外墙的门窗洞口等部分的保温处理可通过先加诸聚苯颗粒保温层再涂抹防水层的方法进行处理。对于受冷热影响较大的剪力墙、结构梁、热桥等接触部位通过使用内轻质混凝土外聚苯颗粒保温层的方法做保温措施。需要注意的是, 保温砂浆的存放要注意防潮、防水、防晒, 将其置于通风干燥处, 使用搅拌机械进行搅拌, 注意砂浆的配比。

4 结语

建筑外墙复合保温板施工技术要求高, 有许多需要注意的地方, 保温板应用和混凝土浇筑联合施工不仅强化了建筑本身的稳固性, 且保温板保温隔热效果好, 兼具功能性和施工效益, 做到了在积极提升施工效率的同时又降低了施工成本, 值得大力推广应用。

参考文献

[1]张媛.关于现代建筑节能保温设计及施工选材的探讨[J].建材与装饰, 2012 (27) :124.

[2]李傲, 谢春全.论建筑外墙外保温工程施工技术控制的措施[J].环球市场信息导报, 2013 (20) :136.

建筑框架结构设计技术策略分析 篇8

关键词：建筑框架结构,设计,技术

建筑框架结构又称构架式结构, 是由柱和梁以铰接或钢接的形式连接而成的结构, 抵抗使用过程中出现的竖向荷载和水平荷载, 主要起承重作用。框架结构按照不同的跨数可分为多跨和单跨型;按照不同层数可分为多层和单层型;按照立面构成的不同可分为不对称和对称型;按照使用材料的不同可分为钢筋混凝土混合构架、胶合木结构框架、混凝土框架和钢框架等。混凝土框架是常用的建筑框架结构, 分为装配整体式、装配式和现浇整体式, 如果设计需要还能对板或梁施加一定的预应力。

1 建筑框架结构的应用范围和特点

框架结构可以设计成无铰框架、超静定的双铰框架或静定的三铰框架。混凝土框架结构可适用于办公楼、学校和民用住宅等;钢结构框架可以用于特殊用途的建筑物、多层工业厂房和跨度较大的公共建筑, 如轻工业车间、造船厂、火车站、商场、剧场等[1]。

框架结构建筑具有很多优点, 自重较轻、空间可以灵活分割, 节省建筑材料;可以比较灵活的配合建筑的平面布置, 便于安排较大的建筑空间结构;框架结构中使用的柱、梁等构件易于定型化和标准化, 缩短建筑施工工期;现浇混凝土框架结构的刚度较强, 整体性较好, 合理的框架结构设计能起到良好的抗震作用, 能根据设计需要将柱或梁的截面浇注成各种形状。

2 建筑框架结构的设计要求和原则

2.1 建筑框架结构设计时应当满足以下要求

2.1.1 梁和柱的截面尺寸

框架结构中梁的截面宽度应≥200mm, 截面的宽高比应≤4, 截面的高与净跨比应≥4;柱的截面宽度和高度应≥300mm, 圆柱的直径应≥350mm。

2.1.2 梁和柱的钢筋配置

梁端纵向受拉钢筋的配筋率应≤2.5%, 一级梁端截面的顶面和底面纵向钢筋配筋量的比值应≥0.5, 二级或三级应≥0.3。梁端加密区的箍筋肢距一般≤200mm, 二级和三级箍筋肢距应≤250mm, 四级箍筋肢距应≤300mm。柱端纵向受拉钢筋的配筋率应≥0.2%, 二级框架结构中柱的箍筋直径应≥10mm, 箍筋肢距应≤200mm。三级框架结构中柱的箍筋直径应为6mm, 四级框架结构中柱的箍筋直径应≥8mm。如果剪跨比和支柱比不大于2, 箍筋间距应≤100mm。

2.2 建筑框架结构的设计时应当遵循以下原则

为了起到良好的抗震效果, 建筑框架结构可以设计成双向的梁柱体系, 采用刚接连接;大跨度的阳台或雨篷等框架结构设计时, 应充分考虑梁的抗扭性;出屋面的楼梯间或电梯间不能采用砖混框架结构;电梯井壁的框架结构以粘土砖砌筑为宜, 不能使用砖墙承重的框架结构;电梯井处的柱可做成L型, 或将柱外移, 柱构件不能向电梯井处伸出。

3 建筑框架结构的设计技术策略

3.1 基础平面图和详图的设计

地基较软或不均匀的建筑适合选用柱下条基。如果节点基础下有枯井或防空洞时, 可以使用较大的厚板跨过[2]。混凝土的节点基础下应当做垫层, 如果基础下有防水层, 应充分考虑防水层的厚度。如果建筑物的地下室外墙是混凝土, 对应楼层的基础梁可以取消。沉降缝两侧的墙体基础必须分开, 地面以下的伸缩缝和抗震缝等不能设缝, 应加强与地面的连接。如果新建的建筑物周围有建好基础, 建筑物的基础应当浅于周围建好基础。基础之间的净距离应当大于两者高差的1.5倍或2倍。

3.2 梁详图的设计

如果梁上有挑梁端部或次梁处, 应当在梁上附加吊筋和箍筋, 优先考虑附加箍筋。梁上的水箱和小柱下, 不用加附加箍筋, 在结构设计的总说明处画对应的节点。当建筑物的外部梁之间跨度较小是, 各个梁高应相等。当建筑梁底与外窗顶部距离较小时, 应当将梁高加大至外窗顶部。建筑外部框架的梁外皮应与柱外皮平行, 柱与梁之间的偏心应当大于柱宽的1/4, 小于柱宽的1/3。

3.3 柱详图的设计

如果建筑框架地上结构为圆柱, 低下结构应改为方柱, 便于施工。圆柱的纵筋数量应多于8根, 箍筋采用螺旋箍, 并在柱详图中标明柱端部的水平段。方柱的箍筋应选择井字箍, 并按照严格的规范要求加密。幼儿园内不能用方柱, 防止方柱对儿童造成身体伤害。对于异型柱结构, 一排梁纵筋的根数不应过多, 柱端部的纵筋不能过密, 避免节点处混凝土浇筑出现困难。柱构件应尽量选择强度较高的混凝土, 减少断面处的尺寸[3]。

3.4 提高设计人员专业素质

建筑框架结构设计人员应当结合建筑特点和设计要求, 不断提高自身的专业知识和实践能力, 满足人们对建筑的要求。嵌固端楼板、嵌固端上下层刚度比和建筑结构抗震缝与嵌固端位置之间的协调性等问题, 是技术人员和设计人员工作的难点, 设计人员设计时应全面考虑各个环节, 以免对日后的施工工作和结构设计造成影响[4]。

4 结语

随着人们生活水平的不断提高, 人们对建筑建设的要求越来越大, 建筑框架结构设计技术应当不断创新, 才能适应社会经济的快速发展, 才能满足人们的需求, 从而保证社会的和谐、安定。本文主要从建筑框架结构中的基础平面图和详图、梁详图、柱详图的设计和专业设计人员素质4方面, 根据框架结构设计的原则和要求, 完善设计技术, 保证建筑的适用性和安全性。

参考文献

[1]梁丽芳, 都军花.浅谈建筑框架结构设计存在问题及对策[J].科技创新导报, 2012 (11) .

[2]于桥.建筑框架结构设计原则及存在问题和解决措施[J].山西建筑, 2013 (04) .

[3]黎纯向.建筑工程框架结构设计存在的问题及处理对策[J].门窗, 2012 (14) .

建筑钢结构设计技术 篇9

1.1 使用。

结构设计优化方法和技术的应用具体体现在房屋工程结构总体的优化设计和房屋工程分部结构的优化设计两方面。其中房屋工程分部结构的优化设计包括:基础结构方案的优化设计、屋盖系统方案的优化设计、围护结构方案的优化设计和结构细部设计的优化设计。对以上几个方面的优化设计还包含选型、布置、受力分析、造价分析等内容, 并应在满足设计规范和使用要求的前提下, 结合具体工程的实际情况, 围绕其综合经济效益的目标进行结构优化设计。

1.2 具体意义。

在本人看来, 在合乎建筑结构的总体的规定的背景之中, 要降低近期费用, 而且要显著的提升它的可靠性等内容。和过去的设计比对来看, 使用该项技术能够将总的成本减少大约百分之五到三十。通过优化技术, 能够保证物质的性能得以有效的体现, 而且还能够为规划的落实提供详细的参考信息。

2 关于民居的结构设计和经济要素间的关联

2.1 与用地间的关联。

对于多层或是高层的建筑来讲, 其建筑规模是所有层的总数, 当层数多的时候, 其分摊的占地规模就相应的要小很多。不过由于总的层次不断的变多, 建筑的总体高度也增高了, 此时的间距就变宽。所以, 用地的节约量并不随建筑层数的增加而按同一比例递增。

2.2 与成本间的关联。

层数对于建筑规模成本有很大的关联。不过这种关联性对于所有的分部项目来讲并不是一样的。对于屋盖来讲, 不论是几层, 它们只用这一屋盖。其并不是随着层数变多而导致资金变多。所以, 该区域的成本会随着层数的变多而减少。对于基础来讲, 所有的层都使用一个基础。由于层数变多, 其受力就会变大, 所以要切实的提升其受力性, 虽说基础区域的成本会伴随层数的增加而变少, 不过其并不是像屋盖一样的明显。对于墙和柱等, 它们会由于层数变多, 受力性就要随之提升, 此时期成本也要增加。

2.3 和经济性间的关联。

层的高度和建筑体的成本有着非常紧密的关联, 由于高度变高了, 其总的规模和柱的规模就要变多, 而且会提升结构的重量, 会增加基础等的受力, 而且管线也会变长。要是降低高度的话, 就能够节省物质, 而且对于抗震来讲也很有益处, 能节省成本。而且, 除降低层高可以减少住宅建筑总高度, 缩小建筑之间的日照距离, 所以降低层高能也取得节约用地的效果。在相同建筑面积时, 住宅建筑平面形状不同, 住宅的外墙周长系数也不相同。显然平面形状越接近方形或圆形, 外墙周长系数越小, 外墙砌体、基础、内外表面装修等也随之减少, 并且受力性能好, 造价会降低。考虑到住宅的使用功能和方便性, 通常单体住宅建筑的平面形状多为矩形。

3 结构设计优化技术在建筑结构设计中的应用

3.1 直觉优化技术与建筑结构设计对于同一建筑方案, 可以有许多不同的结构布置设计;确定了结构布置的建筑物, 即使在同种荷载情况下也存在不同的分析方法;分析过程中设计参数、材料、荷载的取值也不是惟一的:细微之处的处理更是不一样的, 此类内容经由电脑是无法有效的分辨的, 要靠着工作者自己辨别。此项判断必须在设计的常见规律的指引之下开展, 其就是之前讲到的概念设计内容。因此, 概念设计存在于设计师对多种备选方案进行选择的过程中。

3.2 概念设计处理的实际建筑设计问题该项设计要分析的内容非常多。人们都是希望能够借助于该项设计, 确保结构在各项力的干扰之下不受到影响, 或是把这种影响降到最小。因此, 分析如何应付建筑物可能遭遇的各种不确定因素成为概念设计的重要内容。其中, 地震作用最为难以琢磨, 破坏性也最大。故而, 建筑设计过程中就应该未雨绸缪, 从计算及构造等各个方面都要采取一些有助于提高抗震能力的措施, 不利于抗震的作法则应尽量避免。刚度均匀、对称是减小地震在结构中产生不利影响的重要手段;延性设计则能有效地防止结构在地震作用下发生脆性破坏;多道设防思想能使建筑在特大地震作用下次要的构件先破坏, 消耗一部分地震能量。这些抗震设防思想在整个设计过程中都应该作为概念设计的重要指导思想。

4 结束语

对于任何的建筑来讲, 它都是一种艺术。设计师一致希望能够经由建筑体来体现出自身的设计理念, 其关注的是艺术和实用的连接。结构人员在确保安全性优秀的背景之下, 要不断的面对全新的结构内容, 确保设计人员的理念能够表达出来。在开展设计的时候, 要在合乎其思想的前提下, 保证平面的布局规整, 降低质量和刚度中心间的不同。确保建筑体在横向的受力性的干扰下不会存在很严重的扭转反应。对于竖向的布局, 要在合乎功能规定的背景之中, 保证竖直方向的承重件是连通的。在可以不使用转换层的时候就不用, 以此来降低结构分析以及设计层次中的面对的一些不利现象。而且它还会使得应力聚集。要保证竖向的刚度是逐渐发展的, 以此来防止应力聚集。其对于提升横向的受力性来讲益处非常多。

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, 2008:34-36.

[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, 2007:35-37.

建筑钢结构设计技术 篇10

随着经济建设的不断变化与发展, 人们对于建筑行业的逐渐重视, 新的技术以及理念也在不断地被应用于其中, 计算机技术的普及引起了建筑行业新的变革与发展。建筑结构设计就是采取先进的设计手段及理念, 在有限的空间范围内进行完整的、合理的优化设计, 将使用空间最大化, 同时还要特别注意结构设计与构件之间, 结构与结构之间的空间布局。这也是检验建筑结构工程师是否合格的重要标准之一。工程师建筑结构设计的重点不仅仅体现在设计理念上, 而且对于其结构设计的经验总结也是极其重要的, 随着计算机的发展, 对于工程师的设计手段又提出了新的标准与要求, 建筑工程设计师不仅仅要掌握专业的设计理念, 同时还要掌握基本的计算机技能, 将设计理念与计算机技术相结合使其更上升一个合理的高度, 此时设计理念就尤其的重要, 在整个建筑结构中必须完全的充分体现出来。

2 建筑结构设计优化方法的应用及实践价值

2.1 结构设计优化方法的应用

结构设计优化主要体现在房屋工程总体设计以及局部设计当中, 在房屋建设分布设计中, 结构设计优化技术起到了至关重要的作用, 对于结构基础方案的优化、房屋建设的优化、围护方案的优化、结构设计的优化等一些列优化设计都离不开结构设计优化的整体布局与设计, 在整个优化过程中, 还要结合具体的实际工程情况, 进行合理的分析与总结, 将其设计优化的整理理念可以充分体现在建筑结构优化设计中, 在满足相关规定的前提下, 进行经济效益的结构设计优化, 进而达到节约经济的目的。

2.2 结构设计优化方法的实践价值

在进行结构设计优化的过程中, 必须从其长远的利益出发, 将其结构设计的合理性完全的在整体建筑结构中有所体现。不能只顾眼前的建筑结构设计所产生的经济效益, 这样很容易导致在使用中, 随着时间的累积而将导致严重的经济失衡。在传统的设计理念里, 采用其结构设计优化可以使建筑工程造价的成本降低至5%~30%左右。然在结构优化设计中, 利用材料的性能可以有效的将其建筑结构优化的各个部门得到很好的协调, 在满足建筑规范的前提下, 达到“适用、安全、经济”的目的。

3 民用建筑结构设计与经济性的关系

3.1 结构设计与用地的关系

随着经济的不断变化与发展, 建筑行业的发展也得到了突飞猛进的发展, 尤其是近年来高层的广泛出现, 更是缓解了城市用地的紧张情况。结构设计的优化更是完善了高层建筑的设计要求及标准, 房屋总体高度的不断增加, 进而使房屋间的距离也在不断的加大。因此, 用地的使用面积并不是随着层数的逐渐增加而相应的减少。

3.2 结构设计与造价的关系

建筑层数对单位建筑面积造价有直接影响, 但影响程度对各分部结构却是不同的。屋盖部分, 不管层数多少, 都共用一个屋盖, 并不因层数增加而使屋盖的投资增加。因此, 屋盖部分的单位面积造价随层数增加而明显下降。基础部分, 各层共用基础, 随着层数增加, 基础结构的荷载加大, 必须加大基础的承载力, 虽然基础部分的单位面积造价随层数增加而有所降低, 但不如屋盖那样显著。承重结构, 如墙、柱、梁等, 随层数增加而要增强承载能力和抗震能力, 这些分部结构的单位建筑造价将有所提高。

3.3 高层住宅结构设计与经济性的关系

住宅的层高直接影响住宅的造价, 因为层高增加, 墙体面积和柱体积增加, 并增加结构的自重, 会增加基础和柱的承载力, 并使水卫和电气的管线加长。降低层高, 可节省材料、节约能源, 有利于抗震, 节省造价。同时, 除降低层高可以减少住宅建筑总高度, 缩小建筑之间的日照距离, 所以降低层高能也取得节约用地的效果。

在相同建筑面积时, 住宅建筑平面形状不同, 住宅的外墙周长系数也不相同。显然平面形状越接近方形或圆形, 外墙周长系数越小, 外墙砌体、基础、内外表面装修等也随之减少, 并且受力性能好, 造价会降低。考虑到住宅的使用功能和方便性, 通常单体住宅建筑的平面形状多为矩形。

4 结构设计优化技术在建筑结构设计中的应用

4.1 直觉优化 (概念设计优化) 技术与建筑结构设计

对于同一建筑方案, 可以有许多不同的结构布置设计;确定了结构布置的建筑物, 即使在同种荷载情况下也存在不同的分析方法;分析过程中设计参数、材料、荷载的取值也不是惟一的:建筑物细部的处理更是不尽相同, 这些问题是计算机无法完全解决的, 都需要设计人员自己作出判断。而判断只能在结构设计的一般规律指导下, 根据工程实践经验进行, 这便是前面所说的概念设计。因此, 概念设计存在于设计师对多种备选方案进行选择的过程中。

4.2 概念设计处理的实际建筑设计问题

在建筑结构设计中, 很多外在因素是难以控制的, 尤其是地震这种破坏力极强的自然灾害, 对于建筑结构来说, 破坏性是不可估计的。故此, 在进行实际建筑设计时, 必须充分考虑其建筑结构的地质特征, 采用概念处理的原则进行合理的规划设计, 将其存在的危险因素降至最低。在进行建筑结构设计时, 要充分考虑抗震性能的重要性, 分析其建筑阶段所受到的各种危险因素, 采取合理的技术手段, 在建筑施工中注意刚度均匀、对称的重要性, 同时还可以采取延性的设计原则, 它可以有效的防止建筑结构在地震发生时所产生的突发性破坏力, 同时还能有效的减少地震的部分压力, 消耗一定的能力, 减少破坏。

5 结束语

建筑是凝固的艺术, 建筑师总是希望通过建筑物表达自己的设计意图, 力求艺术性和实用性的完美结合。结构师在保证安全性的前提下, 当然应该敢于挑战新的结构形式, 使建筑师的意图得以实现。在建筑结构设计的过程中, 在基本满足建筑师设计意图的基础上, 平面布置应尽量规则, 对称, 尽量缩小质量中心和刚度中心的差异;使建筑物在水平荷载作用下不致产生太大的扭转效应。竖向布置上, 在满足功能要求的前提下, 尽量使竖向承重构件上下贯通;能不使用转换层的就应避免使用, 以减小结构分析和设计上的困难, 另外也不经济, 还容易造成应力集中;竖向刚度最好不要突变, 而要渐变, 否则突变处在水平荷载作用下会出现严重的应力集中现象, 这对结构抵抗水平动力荷载是十分不利的。

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, 2008:34-36.

[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, 2007:35-37.

建筑钢结构设计技术 篇11

【关键词】房屋建筑；结构设计；优化技术；防震；概念设计

一、房屋建筑结构设计中优化技术应用的作用

（一）房屋建筑结构优化目的

降低工程造价、提高建筑结构的经济性是房屋建筑结构优化的主要目的。通过优化技术的应用，可节约大约达 25%成本，从而深入挖掘建筑资源的利用率，提高建筑企业的经济效益，保证其可持续性发展。传统的建筑结构设计理念已很难满足严峻的市场形势，在房屋结构设计中应用优化方法，能充分挖掘材料性能，提高材料利用率，将安全、功能、经济、美观相统一，从而实现房屋建筑的综合效益。因此，建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的运用是十分必要而现实的。

（二）结构设计优化技术的作用

1、提升建筑的安全性

在房屋建筑结构设计优化过程中，需要确保结构的整体性与安全性，这是最为重要的一项原则。基于此，为了有效提升建筑结构设计质量，必须优化工程原有设计方案，并且还要及时修整、修改方案中存在的缺陷与不足，以有效规避结构受力不合理等问题的发生。

2、减低工程造价

在进行房屋建筑结构设计工作时，不仅需要确保建筑整体质量，还要重视建筑结构施工成本，以实现建筑质量与成本的最优化目标，确保施工企业经济效益。基于我国某些数据可以发现，结构设计优化之后的建筑设计方案能够降低大约 10～30%的成本。此外，对建筑结构进行优化设计之后，不仅能够有效提升其结构的经济性，还可充分发挥建筑原材料性能，降低建筑施工成本。

二、房屋建筑结构设计中优化技术的应用

（一）建筑结构设计优化

1、选择参数变量

在房屋建筑结构设计中，为了确保自身设计思想的科学性，设计人员为通常会大量获取与工程相关的参数，并将其作为变量。例如，常见的建筑工程目标参数包括房屋价格参数、预期出现的损失参数等，在优化设计环节中，设计人员需要充分分析可能出现的参数变化对整个工程的影响，再加上程度的复杂性，影响了正常的工程进度。此情况下，在优化分析环节中，如果设计人员能选择变幅较小的参数或影响因素较少的参数作为设计指标，则建筑结构设计、编程等工作的难度会明显降低，设计人员也能快速找到目标点展开设计。

2、确定函数

在进行房屋建筑结构设计优化工作时，设计人员往往会在诸多相似的函数中获取目标函数，例如在钢结构施工中，设计人员通常会选择事先所设定好的房屋横截面尺寸与钢筋尺寸面积最符合的函数，并在对该组函数的性质进行细致分析的基础上，严格控制钢结构项目的施工成本。

3、条件衡量

通常情况下，在进行房屋建筑结构设计时，为了确保房屋建筑结构的耐久性与稳定性，在设计过程中，通常需要对房屋尺寸、结构刚性、架构稳定性等诸多因素对房屋的影响进行充分的考虑，并且还需要依据诸多设计要求，对施工条件进行准确的衡量，之后还要比较分析施工中的约束性条件与目标，确保设计环节指标能够满足质量控制规范要求，实现优化设计目的。

（二）加强房屋建筑防震安全结构设计

通常情况下，在房屋建筑结构设计过程中，安全是一项最为基础的要求，并且还是衡量建筑物整体质量的重要指标之一。在房屋日常使用过程中，往往会遇到诸多不可抗拒的外力因素，特别是没有规律可循的地震，针对此，在进行房屋建筑结构设计时，需要对其涉及的多方面因素进行充分的考虑，特别是地震荷载作用，要进行重点分析与研究，并且还要采取合理的措施，提升建筑设计或是构造等层面的抗震性能。

当前，我国建筑物结构抗震设计具有一些较为有效的设计方案，例如确保建筑物结构的对称性，此情况下，建筑物荷载承受维持均匀状态，延性较大，结构危险截面相对较少，或者是采用延性建筑房屋结构，又或者是应用多道设防理念，即为通过次要构件对主要构件进行保护，以满足建筑结构抗震性能要求等。

（三）房屋基础地基优化设计

在房屋建筑结构设计过程中，房屋地基具有十分重要的作用，为了确保结构优化设计，首先需要确保房屋建筑地基结构设计的最优规划。近年来，随着建筑行业的迅速发展，房屋地基设计由于建筑成品性能、具体形态间的差异，对地基具体标准要求也存在强弱差异。这就要求在进行房屋建筑基础地基设计时，依据建筑物实际情况，对地基实际勘测计划进行合理的制定。此外，在房屋建筑结构优化设计过程中，还要严格遵循节省工程造价的原则，如果地基设计基础主要为地桩，此时应当依据建筑物实际受力情况，充分的、仔细的考察不同材质的地桩，并通过对比，选用最佳的设计方案。

（四）概念设计优化技术的应用

对于优化技术在房屋建筑结构设计中的应用，应对计算机设计与人工设计进行有效的融合，而不是一味的依赖计算机设计软件，从而充分发挥概念设计优化技术在建筑物中的效果与作用。同时，在进行建筑物各类建材的优化选择时，还应当对各类材料的缺陷与优势进行充分的考虑，并且以人工方式进行选择。在结构设计参数方面，设计人员应当依据项目设计标准进行优化利用，而非一味的依赖计算机分析，这主要是因为计算机虽然能够对各类数据进行相应的计算设计，但却无法依据建筑物实际需求设计出完全满足项目具体要求的结构设计方案，这就要求对计算机进行合理的应用，并且还要将计算机技术与项目实际情况进行合理的、有效的结合。此外，对于由计算机技术设计的建筑物最终设计方案，建筑结构设计人员还需要对其进行仔细的分析与适当的改进，以实现合理运用概念设计优化技术与计算机技术的目的。

三、实际工程案例分析

（一）工程概况

该工程项目为普通的商业楼，地上建筑6层，地下1层，整体结构形式为钢结构框架剪力墙。在建筑项目建设初期阶段，通过综合考虑从施工现场的实际条件与业主要求，决定对整个工程项目进行结构优化设计，并且在优化工程中积极采取计算机技术，以确保各项优化措施的顺利开展。

（二）前期参与

在该项目建设过程中，设计人员在整个工程前期阶段就积极实施了工程优化内容，并且在依据项目具体要求与施工条件的基础上，对整体建筑结构形式进行了科学的选用，最大限度的实现了施工经济化目的。此外，在该项目建设过程中，设计人员重视自身与一线生产人员之间的交流，充分考虑一线人员对建筑结构优化的建议，确保各项结构优化措施能顺利进行落实。

（三）概念分析

通过对该房屋建筑项目结构布局形式进行综合的考虑之后，在进行优化设计工作时，对结构优化设计与内部结构、概念设计进行了有机的结合，也就是在设计环节中，根据建筑既有的内部结构，提出了多种概念，并将其贯穿于整个项目的始终。例如在建筑抗震性能分析中，如果单方面依据数据公式进行计算，则计算结构不一定能够真实反映建筑整体性能，而在概念设计思想的指导下，设计人员会将公式计算结果作为一种概念，然后根据这种概念逐步把握建筑抗震设计细节，从而实现提高建筑设计质量的目的。

（四）效益分析

在该项目结构设计中，通过优化技术的应用，其整体性能得到了有效的改善，且其工程造价比预期降低了 23.9%，由此可以看出，在该项目工程中，优化技术获得了良好的应用效果。

四、结语

综上，结构设计优化技术在房屋建筑结构设计中的应用，有效降低房屋建筑的工程造价，合理利用建筑施工材料，合理协调建筑内部结构，满足人们对于房屋建筑的需求，大大提升房屋建筑的经济效益。

参考文献

[1]李锐. 建筑结构设计优化对工程造价影响研究[J].长江大学学报（自科版）. 2013（22）.

建筑结构设计中节能技术的研究 篇12

关键词：建筑,外围护结构,节能技术

概述

我国现在的发展建筑节能技术措施主要采用的有:外围护结构系统、太阳辐射的控制与改善、自然通风与采光的利用、可再生能源的利用、高舒适度、低能耗的室内环境控制系统、降低噪声的技术与构造系统、水资源循环利用系统、提供高舒适度的其他技术系统等方面, 本文简单介绍节能技术在建筑外围护结构设计中的应用, 以供同行借鉴。

1 外墙保温与节能技术

外墙保温技术按保温层所在的位置分为外墙内保温、夹心保温和外墙外保温三大类。

1.1 外墙内保温

外墙内保温是在外墙结构的内部加做保温层, 目前常用的内保温做法主要有三种:

(1) 内贴预制保温板, 包括增强水泥类、增强石膏类、聚合物砂浆类板材。

(2) 内贴增强粉刷石膏聚苯板, 即在墙上粘贴聚苯板, 用粉刷石膏做面层。

(3) 内抹胶粉聚苯颗粒保温浆料, 即在基层墙体上经界面处理后直接抹聚苯颗粒保温浆料, 再做抗裂砂浆面层, 用玻纤网格布增强。

外墙内保温施工简便, 造价相对较低, 且施工技术及检验标准比较完善, 但存在以下问题:

(1) 难以避免热 (冷) 桥, 使保温性能有所降低, 在热桥部位的外墙内表面容易产生结露、潮湿甚至霉变现象。

(2) 保温层做在室内, 不仅占用室内空间, 使使用面积减少, 而且用户二次装修或增设吊挂设施都会对保温层造成破坏, 不易修复。

(3) 不利于建筑外围护结构的保护。

(4) 保温层及墙体出现裂缝成为普遍现象, 而内保温隔热裂缝时时刻刻处于住户的视野中, 对住户的审美和心理会产生长期的影响, 成为投诉焦点。

1.2 外墙夹心保温

外墙夹心保温技术是将保温材料置于同一外墙的内、外侧墙片之间, 内、外侧墙片均可采用传统的粘土砖、混凝土空心砌块等。这种保温形式的优点为:

(1) 防水、耐候等性能均良好, 对内侧墙片和保温材料形成有效的保护。

(2) 对保温材料的选材要求不高, 聚苯乙烯、玻璃棉、岩棉等各种材料均可使用。

(3) 对施工季节和施工条件的要求不高, 不影响冬季施工。缺点是:施工工艺较复杂, 特殊位置的构造较难处理, 容易形成冷桥, 保温节能效率较低。

1.3 外墙外保温

外保温是目前大力推广的一种建筑保温节能技术, 将成为墙体保温的主要形式。目前常用的外墙保温系统有:

(1) EPS板薄抹灰外保温系统, EPS板薄抹灰系统由EPS板保温层、薄抹面层和饰面涂层构成, EPS板用胶粘剂固定在基层上, 薄抹面层中铺满玻纤网。

(2) 胶粉EPS颗粒保温浆料外保温系统, 胶粉EPS颗粒保温浆料外保温系统由界面层、胶粉EPS颗粒保温浆料保温层、抗裂砂浆薄抹面层和饰面层组成。胶粉EPS颗粒保温浆料经现场拌和后喷涂或抹在基层上形成保温层, 薄抹面层中铺满玻纤网。

(3) EPS板现浇混凝土外保温系统, EPS板现浇混凝土外保温系统以现浇混凝土为基层, EPS板为保温层。

(4) 机械固定, 机械固定EPS钢丝网架板外保温系统由机械固定装置、腹丝非穿透型EPS钢丝网架板、砂浆厚抹面层和饰面层构成。

2 玻璃幕墙的节能技术

现阶段提高框材隔热保温性能的主要措施有:框型材断面设计和材用高热阻材料阻断热桥。提高玻璃幕墙隔热保温性能的主要措施有:1) 采用镀膜玻璃、LOW-E玻璃、热反射玻璃、中空玻璃等玻璃处理技术以减少太阳透过玻璃的直接辐射。2) 采用铝塑复合材料、断热桥型材等高热阻材料应用技术。3) 采用百叶遮阳, 合理利用自然光。

玻璃幕墙的前两种隔热保温措施原理比较简单, 使玻璃幕墙结构的传热系数大大降低。这些节能措施在建筑现阶段已应用较广。

3 屋面节能技术

在一般建筑围护结构中, 屋顶所占面积较小, 但能耗约占总能耗的8%～10%。加强屋顶保温节能对建筑造价影响不大, 节能效益却很明显。

3.1 倒置式屋面

倒置式屋面与传统屋面相对而言, 就是将传统屋面构造中的保温层与防水层颠倒, 把保温层放在防水层的上面。采用憎水性保温材料, 其优点是工艺简单, 施工方便, 保温性好, 不需排气孔, 抗老化性能好, 屋面负荷小等多重优点。

常用的保温材料有:挤塑式聚苯乙烯隔热保温板、聚苯乙烯板等。

3.2屋面绿化

建筑屋顶绿化可明显降低建筑物周围环境温度, 而且城市中心地区热气流上升时, 能得到绿化地带比较凉爽空气流的自然补充, 可以调节城市气候。种植屋面保温效果很明显, 且土壤在吸水饱和后会自然形成一层憎水膜, 可起到滞阻水的作用, 并且覆土种植后, 可以起到保护作用, 使屋面免受夏季阳光的曝晒、烘烤而显著降低温度, 这对刚性防水层起到避免干缩开裂、缓解屋面震动的影响, 防止屋面防水层老化都大有益处。

3.3蓄水屋面

蓄水屋面就是在刚性防水屋面上蓄一层水, 其目的是利用水蒸发时, 带走大量水层中的热量, 大量消耗掉屋面的太阳辐射热, 从而有效地减弱了屋面的传热量和降低屋面温度, 是一种较好的隔热措施, 也是改善屋面热工性能的有效途径。蓄水屋面要重点做好防水, 控制好水深, 减少屋面荷载。

3.4架空屋面

架空通风隔热间层设于屋面防水层上, 架空层内的空气可以自由流通.其隔热原理是:一方面利用架空的面层遮挡直射阳光, 另一方面架空层内被加热的空气与室外冷空气产生对流, 将层内的热量源源不断地排走, 从而达到降低室内温度的目的。

4门窗的保温节能技术

门窗的保温性和气密性对采暖能耗有重大影响, 原来我国广泛采用的单层和双层钢制门窗保温性和气密性都较差, 已经不能适应舒适和节能的要求, 应尽快以各种保温节能门窗来代替。

4.1门窗周边的密闭构造

建筑门窗全周边采用高性能密封技术以降低空气渗透热损失, 提高气密、水密、隔声、保温、隔热等主要物理性能。要重点考虑密封材料、密封结构及室内换气构造。

4.2框型材材性断面设计

框型材材性和断面形式是影响门窗保温性能的重要因素之一。框是门窗的支撑体系, 由金属型材、非金属型材和复合型材加工而成。金属与非金属的热工特性差别很大, 应优先选用热阻大的型材。从保温角度, 型材断面最好设计为多腔型材, 腔壁垂直于热流方向分布。因为型材内的多道腔壁对通过的热流起到多重阻隔作用, 特别是辐射传热强度随腔数量增加而成倍减少。但对于金属型材 (如铝型材) , 虽然也是多腔, 保温性能的提高并不理想。为了减少金属框的传热, 可用非金属材料作断热桥对金属型材作断热处理, 或者将带腔的金属和非金属型材复合构成混合型材。

4.3设计合理的窗框比

窗框比是窗框表面与窗面积之比。它与窗立面设计、窗框表面面积和窗面积有关。一般为25%～35%。窗框的感热面和放热面是随窗框比变化而改变。对于框断面尺寸较大的金属型材, 感面和放热面的增加对窗保温性能会带来不利影响。在满足其他使用功能前提下, 窗立面不宜分割太碎, 不宜采用大断面的金属型材作小面积窗户。

5楼地面的保温节能技术

(1) 层间楼板可采取保温层直接设置在楼板上表面或者楼板底面, 保温层易采用硬质挤塑聚苯板, 泡沫玻璃等板材, 或强度符合要求的保温沙浆。也可采取铺设木龙骨 (空铺) 或无木龙骨的实铺木地板来达到保温效果。

(2) 底面接触室外空气的架空或外挑楼板宜采用外保温系统。保温层易采用挤塑聚苯板, 泡沫玻璃等板材, 采用聚合物沙浆网格布拉接防止开裂。

(3) 采暖建筑的底层地面, 在持力层以上土壤层的热阻已符合地面热阻规定值的条件下, 宜在地面面层下铺设适当厚度的板状保温材料, 进一步提高保温性能。

6结语