首页 优秀范文 建筑结构逻辑

建筑结构逻辑赏析八篇

发布时间:2024-04-03 10:56:14

序言:写作是分享个人见解和探索未知领域的桥梁,我们为您精选了8篇的建筑结构逻辑样本,期待这些样本能够为您提供丰富的参考和启发,请尽情阅读。

建筑结构逻辑

第1篇

关键词:立体绿化;温湿效应;节能;植物群落结构;公共建筑物;杭州市

中图分类号:S731;S718.56;TU985.12+4(531HZ) 文献标识码:A 文章编号:0439-8114(2013)06-1359-07

随着区域经济和城乡一体化进程的不断推进,以行政办公、商业卖场、酒店宾馆、金融中心和公共活动中心为主导的城市公共建筑物的面积也在持续增加[1],而人们对公共建筑物环境以及建筑节能的要求却越来越高。杭州市公共建筑物消耗的能源有电能、热力、城市燃气以及燃油等类型;其中电能为主要能源,每年耗电量十分惊人,主要用在了空调系统、照明、电梯、办公用电和其他动力需求上[2]。公共建筑物能耗过大的关键在于这些公共建筑物采用了不适当的集中空调技术,导致能源的无谓消耗。

立体绿化的提出是相对于平面绿化而言的,包括屋顶绿化、垂直绿化以及建筑物地面环境绿化等形式[3],是一种融合建筑技术和园林艺术为一体的综合性现代技术,其可使建筑物的空间潜能与绿色植物的多种效应得到完美的结合和充分的展现[4],被视为是现代建筑节能减排的有效措施和途径之一。可以说,从平面绿化、垂直绿化到立体绿化,是人类在城市生态环境建设上的飞跃,是绿化从室外走入室内、人类亲近自然的一种新选择[5]。在目前关于建筑物立体绿化的研究中,从不同植物群落结构对建筑物产生的降温增湿效应等方面的探讨还鲜有报道。本研究从杭州市公共建筑物立体绿化的不同绿化形式入手,通过对样点温度、空气相对湿度的定位测定与比较,试图筛选出适合杭州市的、并具有良好降温增湿效应的公共建筑物绿化植物群落结构,现将结果报告如下。

1 材料与方法

1.1 研究地点概况

杭州市地处长江三角洲发达地区,浙江省北部、钱塘江下游北岸,地理位置处在东经120°12′、北纬30°23′,海拔41.7 m;气候属亚热带季风气候区,特点为温暖湿润、四季分明、光照充足、雨量丰沛,呈现春多雨、夏湿热、秋气爽、冬干冷的气候特征[6]。其年平均气温为16.6 ℃,最热月平均气温为28.6 ℃,室外最热月平均空气相对湿度为80%。

研究地点选址于杭州市西湖边横贯城区东西的解放路(中河高架以西路段)及其周边地区,该地段是杭州市内主要的交通要道,也是重要的商业街道,是公共建筑物分布较为密集的一个中心地段。其中新侨饭店周边建筑的屋顶绿化、美化工程是杭州市上城区人民政府相关部门组织实施的街道美化试点工程,也是课题调查研究的典型对象。

1.2 调查工具

自制调查记录表,仪器和工具有TES-1361C记忆式温度、湿度测量仪,尼康数码相机及皮卷尺、钢卷尺等。

1.3 调查方法及内容

课题组选取杭州市解放路沿街及其附近已经完成立体绿化的、具有典型代表性的公共建筑物作为主要的调查对象,选择调查对象范围内公共建筑物上的不同立体绿化形式,采用与无绿化的建筑物进行对比、室内与室外相互参照的方法,对其屋顶绿化、垂直绿化以及建筑物地面环境绿化等不同形式的立体绿化进行分类调查,在2011年夏季(6~9月)的晴天,分别在调查日的9∶00、11∶00、13∶00、15∶00、17∶00、19∶00测定各调查类型取样点的温度、空气相对湿度,并对各个群落的植物优势种生长状况进行实地测量。

1.3.1 屋顶绿化 根据每个公共建筑物屋顶绿化植物的群落结构不同,将其分为裸屋顶(无植被覆盖,只有建筑安装的硬质铺装,CK1)、一层式(草坪或木本植物整形绿篱)、两层式(“灌木+草坪”、“乔木+草坪”、“乔木+灌木”)、多层式(“乔木+灌木+草坪”)4种类型,分别在4种类型所在的房顶上距离屋顶1.5 m处和顶层室内(距室内地面1.5 m处)实施温度、空气相对湿度的测定。每次测定在同一时间、同一类型里重复10次,取平均值。

1.3.2 垂直绿化 对于公共建筑物里外结合墙面、阳台、窗台、花架、棚架等处做了绿化处理的部分,根据垂直绿化植物种类的多少分为单一绿化植物、2种及以上绿化植物组成的群落2种类型,在距离其墙面或其他构筑物外20 cm处实施温度、空气相对湿度的测定,同时在公共建筑物垂直方向相应的无绿化处设对照(CK2),并记录垂直绿化植物的枝叶长势状况。每次测定的方法同上。

1.3.3 建筑物地面环境绿化 在公共建筑物的临街、楼旁、架空层、庭园、地上停车场等地点的地面,凡有绿化之处也将其分为裸地(无植被覆盖或硬质铺装,CK3)、一层式(草坪或木本植物整形绿篱)、两层式(“灌木+草坪”、“乔木+草坪”、“乔木+灌木”)、多层式(“乔木+灌木+草坪”)4种类型,分别在4种类型距离地面1.5 m处实施温度、空气相对湿度的测定,每次测定的方法(包括第一层室内地面1.5 m处的测定)同上。

2 结果与分析

2.1 不同植物群落结构的屋顶绿化类型对公共建筑物屋顶温度、空气相对湿度的影响

公共建筑物的屋顶绿化主要通过植物的蒸腾作用以及栽培基质的隔热作用来吸收、阻隔建筑物产生的热量,进而达到降低屋顶空气温度和调节空气相对湿度的目的[7]。根据公共建筑物绿化的相关研究报道[8-12]可以得知,建筑物的屋顶由于地势较高、日照辐射强,屋面材料经过太阳辐射后升温快、反射强,夏季白天温度高出地面3~5 ℃,夜晚却低于地面2~3 ℃[8]。同时公共建筑物屋顶温差较大,有利于植物进行光合作用和有机物质的积累。

2011年夏季6~9月在杭州市解放路百货公司新楼屋顶测定的不同植物群落结构的屋顶绿化类型对公共建筑物屋顶温度的影响结果分别见图1和表1。从图1、表1可见,在一天之中,屋顶的外表面温度在13∶00左右达到最高,所以有屋顶绿化的公共建筑物屋顶的降温效应在13∶00~15∶00达到最大,而17∶00以后随着太阳辐射的减少,不同群落结构的屋顶绿化类型与裸屋顶的温差将逐渐缩小。将测定数据整理后显示,在一天之中,裸屋顶的室外表面温度与室内的温差最高,达到了11.1 ℃,平均温差为6.7 ℃;一层式屋顶绿化类型的屋顶表面温度与室内的温差最高可达到7.4 ℃,平均温差为3.4 ℃;两层式屋顶绿化类型的屋顶表面温度与室内的温差最高可达到6.6 ℃,平均温差为2.6 ℃;多层式屋顶绿化类型的屋顶表面温度与室内的温差最高可达到5.9 ℃,平均温差为1.9 ℃。综合而言,一层式、两层式、多层式屋顶绿化类型的屋顶表面温度分别比裸屋顶表面温度起码下降了3.3、4.1、4.8 ℃;根据已发表的夏季屋顶表面温度下降3~5 ℃、则室内空调能节电20%的相关研究结论[13-15],我们认为,用一层式、两层式、多层式屋顶绿化类型可以使解放路百货公司新楼内节电在20%左右。

2011年夏季6~9月在解放路百货公司新楼屋顶测定的不同植物群落结构的屋顶绿化类型对公共建筑物屋顶空气相对湿度的影响结果见图2。从图2、表1可见,在一天之中,屋顶的空气相对湿度在13∶00~15∶00达到最低,这与该时段所对应的屋顶表面温度最高相符;同时,有绿化与没有绿化的裸屋顶表面空气相对湿度之差在11∶00达到最大。而裸屋顶和一层式、两层式、多层式3种不同屋顶绿化类型的建筑物屋顶表面与顶层室内的平均空气相对湿度差值分别为4.3、13.5、15.9、19.3个百分点。因此屋顶绿化可以显著提高公共建筑物屋顶的空气相对湿度,增加公共建筑物使用者在夏季的舒适度,其中多层式的屋顶绿化类型植物群落的增湿效果比一层式、两层式的更为明显。

经过以上比较可以确认,屋顶绿化的公共建筑物室内的降温和增湿效果都比裸屋顶室内的好得多,其效果高低的排序为多层式屋顶绿化类型、两层式屋顶绿化类型、一层式屋顶绿化类型。

2.2 不同植物群落结构的垂直绿化类型对公共建筑物立面温度、空气相对湿度的影响

公共建筑物的垂直绿化是将植物作为建筑的围护材料、建筑物立面的造型元素或微气候的调节表层进行利用的[16],通过植物的蒸腾作用以及在垂直方向上植物枝叶隔热作用的不同来吸收热量,进而达到建筑物内外降低温度和调节空气相对湿度的目的。根据相关文献,垂直绿化墙面的平均吸收太阳辐射及从外墙表面向内传递热量的程度均比无绿化墙面的低1/3左右,可降低室内温度0.6~6.0 ℃[17,18],还通过植物自身的蒸腾作用来提高空气相对湿度,使其环境温度比其他没有垂直绿化的部位降低1~4 ℃、空气相对湿度增加5~7个百分点,从而改善建筑物立面的微环境,其降温增湿的范围处在覆盖层内以及距离覆盖层40 cm以内的范围[19]。

2011年夏季6~9月在杭州市解放路对新侨饭店、杭州科技大厦等几个公共建筑物的垂直绿化类型调节公共建筑物立面温度、空气相对湿度的情况做了相关调查和记录,结果见表2。从表2可见,有垂直绿化的建筑物或构筑物的墙面外20 cm处比无垂直绿化的墙面同部位在温度上要低0.3~4.6 ℃、在空气相对湿度上则提高了4.1~9.7个百分点。由此可见,垂直绿化能在不同程度上降低建筑物及相关构筑物内外的空气温度、提高空气相对湿度,并且这种降温增湿的效应往往在一个较大的区间内传导。

通过对垂直绿化植物群落类型的枝叶长势状况进行记录、整理,得到表3。由表3可见,公共建筑物实施垂直绿化后在降温增湿效应的体现上主要与枝叶的茂密程度和分布均匀水平有关,单一植物群落与多种植物群落的垂直绿化类型之间在公共建筑物内外降温增湿效应上的差距较小,这为垂直绿化降低成本提供了调整空间。

综合表2与表3的结果,通过对测定数据的处理,我们发现,在垂直绿化植物群落枝叶生长较为稀疏、分布不均匀时,可降温0.3~0.5 ℃、增湿4.1~7.4个百分点;当垂直绿化植物群落枝叶生长茂密、分布均匀时,可降温3.2~4.6 ℃、增湿7.9~9.7个百分点。

2.3 不同植物群落结构的地面环境绿化类型对公共建筑物地面温度、空气相对湿度的影响

在公共建筑物的地面环境进行绿化覆盖最大化是城市空间集约化、生态化发展的一种体现,其与屋顶绿化和垂直绿化不同的是公共建筑物的地面环境绿化往往可以给植物提供相对较为良好、稳定的生长条件,人工管理、调节更为方便。2011年夏季6~9月在解放路百货公司新楼附近临街、楼旁、架空层、庭园、地上停车场等部位的地面环境绿化处距地表1.5 m处的温度测定结果见图3、空气相对湿度测定结果见图4、不同地面绿化类型植物群落结构调节地面环境温度、空气相对湿度的比较结果见表4。从图3、图4可见,在一天之中,这些部位的地面温度和空气相对湿度的变化趋势呈现出与屋顶绿化相类似的情况;地面环境温度也是在13∶00左右达到最高,有绿化跟没有绿化(裸地)的部位温度之差在13∶00~15∶00达到最高,而其空气相对湿度均值则在13∶00~15∶00达到最低,与温度的变化趋势相反,这与该时段所对应的地面温度最高时段相符。将测定数据整理后显示,在一天之中,无地面环境绿化部位的室内外最高温差为6.9 ℃,平均温差为3.1℃;一层式地面绿化类型的部位室内外最高温差为2.9 ℃,平均温差为1.9 ℃;两层式地面绿化类型的部位室内外最高温差为2.2 ℃,平均温差为1.5 ℃;多层式地面绿化类型的部位室内外最高温差为2.1 ℃,平均温差为1.1 ℃。综合而言,室外一层式、两层式、多层式地面绿化类型部位的近地面环境温度分别比没有地面环境绿化的部位下降了1.2 ℃、1.6 ℃、2.0 ℃。而通过对图2和图4进行比较后可以看出,地面环境绿化后的增湿效应不如屋顶绿化的明显,其裸地、一层式、两层式、多层式4种建筑物地面环境绿化类型部位与第一层室内的平均空气相对湿度差值分别为1.8、4.1、5.5、8.3个百分点。

由于受到公共建筑物的朝向、日照时间长短、风向等多方面因素的影响较大,不同朝向的地面环境绿化类型在温度和空气相对湿度的表现上略有差异。不过从表4来看,总体上解放路百货公司新楼附近的地面环境绿化依然可以在不同程度上达到降温增湿的效果,能够增加公共建筑物使用者的舒适度。

2.4 公共建筑物屋顶绿化的节能测算

为了较直观地说明立体绿化对公共建筑物的节能效果,以杭州市解放路百货公司新楼的屋顶绿化为例,测算了在有无立体绿化条件下公共建筑物的用电量。由于解放路百货公司新楼属一类商业建筑,查文献[20]可知,杭州市夏季室外平均气温为31.5 ℃;室内设计温度为26 ℃,空气相对湿度为60%。取百货公司顶层的一间办公室为研究对象,其房间面积为30 m2,办公室性质为一般办公场所,吸烟程度为微量。这其中,空调为夏天室内降温需要提供冷负荷,其主要由3个因素决定:一是室外的温度传递到室内的负荷,用Q围护结构表示;二是需要将室外的新鲜空气送到室内、并且将室外温度较高的空气降低到室内舒适温度程度,这其中需要负荷,用Q新风表示;三是人体会散发出热量,为了降低人体所散发的热量,所需要的负荷参照吃冰棍产生的负荷,用Q人体表示。

2.4.1 不考虑绿化保温作用下的空调房间总冷负荷Q1

①Q围护结构=KF[(t1-td)×CaCp-tn]。

其中,K为维护结构传热系数,查文献[20]可知K=0.54 W/(m2・℃);

F为维护结构的面积,包括东、西、南、北墙以及屋顶、地面;

t1为夏季室外温度平均值,取31.5℃;

td为夏季室外温度修正值,查文献[20]可知杭州市的夏季修正值为0.2 ℃;

Ca――外表结构放热修正系数,查文献[20]可知杭州市为1.80;

Cp――外表结构日射吸收修正系数。查文献[20]可知是1.15;

tn――室内设计温度,取26 ℃。

②Q新风=0.28×Pw×L×(Iw-In)

其中,Pw――干空气密度,一般为1.13 kg/m3;

L――新风量,单位为m3/h,由设计规范知一般办公室新风量不小于每人25 m3/h;此设计取每人次30 m3/h;

Iw――室外温度下的空气焓,查文献[20]可知,在空气相对湿度为60%时Iw为83;

In――室内设计温度下的空气焓,查文献[20]可知,In为58。

③Q人体=n×Cr×q

其中,n――办公室人数,查文献[20]可知,一般办公室人员在3~4人;

Cr――群集系数,查文献[20]可知为0.89;

q――每个成年人的潜热量,查文献[20]可知为181W。

所以,该房间的总冷负荷为Q1=Q围护结构+Q新风+Q人体

经运算,Q1=2.35 kW

2.4.2 考虑绿化保温作用下的空调房间总冷负荷Q2 根据文献[21]对物质传热基本方式的相关描述,当建筑物有了屋顶绿化以后,主要通过减弱导热的方式来降低室外高温向室内的传导。屋顶绿化会产生类似于电阻的热阻,使传递到室内的热能减弱;通过这种保温隔热作用,到达顶层屋内的室外温度将不足31.5 ℃。查文献[20]可知,普通绿化带的单位热阻R=1.2 m2・K/W,可使温度降1.45 ℃。因此到达屋顶的室外温度为30 ℃。此温度下的室外空气焓值Iw1=70。将其数值带入上述公式,可计算出Q2=2 068 W≈2.07 kW。

综上所述,由于屋顶绿化的保温隔热作用,顶层房间总负荷减少了Q1-Q2=2.35-2.07=0.28 kW,按照每天8 h的工作时间,每天只是一个房间(30 m2)空调开启就可降低2 kW・h以上的用电量,而这仅仅是公共建筑物的屋顶绿化就能达到的节能效果,若再加上适当的植物群落以及更多类型的立体绿化(垂直绿化),我们有理由相信能够达到建筑节能的理想效果。

3 小结

根据课题组对横贯杭州市城区东西的解放路及其周边地区公共建筑物立体绿化的调查研究结果,可以得到以下结论:

1)在一天之中,公共建筑物屋顶外表面温度在13∶00左右达到最高,空气相对湿度在13∶00~15∶00达到最低;有屋顶绿化的公共建筑物的降温效应在13∶00~15∶00达到最大,增湿效应在11∶00达到最大。一层式、两层式、多层式的屋顶绿化类型的屋顶表面温度分别比裸屋顶表面温度平均下降了3.3、4.1、4.8 ℃,用一层式、两层式、多层式屋顶绿化类型可以使室内节电在20%左右。而裸屋顶和一层式、两层式、多层式3种不同屋顶绿化类型的建筑物屋顶表面与顶层室内的平均空气相对湿度差值分别为4.3、13.5、15.9、19.3个百分点,屋顶绿化可以显著提高公共建筑物室内外的空气相对湿度,增加公共建筑物使用者在夏季的舒适度,其中多层式的屋顶绿化类型的增湿效果比一层式、两层式的更为明显。说明屋顶绿化的公共建筑物室内的降温和增湿效果都比裸屋顶室内的好得多,其效果高低的排序为多层式屋顶绿化类型、两层式屋顶绿化类型、一层式屋顶绿化类型。

2)有垂直绿化的建筑物或构筑物的墙面外20 cm处比无垂直绿化的墙面同部位温度要低0.3~4.6 ℃,空气相对湿度则提高了4.1~9.7个百分点;说明垂直绿化能在不同程度上降低建筑物及相关构筑物内外的空气温度、提高空气相对湿度,并且这种降温增湿的效应可在一个较大的区间内传导。值得注意的是公共建筑物的垂直绿化在降温增湿效应的体现上主要与绿化植物枝叶的茂密程度和分布均匀水平有关,而在单一植物群落与多种植物群落的垂直绿化类型之间差距较小,这为垂直绿化降低成本提供了调整空间。

3)在一天之中,公共建筑物的地面环境温度也是在13∶00左右达到最高,有绿化跟没有绿化的部位温度之差在13∶00~15∶00达到最高,而其空气相对湿度均值则在13∶00~15∶00达到最低。一层式、两层式、多层式的地面环境绿化类型可以分别降温1.2、1.6、2.0 ℃,降温效果不如屋顶绿化的明显。无绿化、一层式、两层式、多层式4种不同群落结构的建筑物地面环境绿化类型与室内的平均空气相对湿度差值分别为1.8、4.1、5.5、8.3个百分点,同样也是增湿效果不如屋顶绿化。

4)由于屋顶绿化的保温隔热作用,在绿化保温的前提下,可使公共建筑物顶层普通房间的电能总负荷减少约0.28 kW,按照每天8 h的工作时间计算,则每天只是空调的开启就可降低2 kW・h以上的耗电量。而这仅仅是公共建筑物的屋顶绿化就能达到的节能效果,若再加上适当的植物群落以及更多的立体绿化(垂直绿化)类型,则建筑节能的潜力更大。

总体来说,充分利用公共建筑物空间进行立体绿化,可以通过植物的蒸腾作用来增加空气相对湿度、降低周边环境的空气温度,从而可较明显地改善建筑物的局部小气候条件,增加人们在公共建筑物中工作、生活的舒适度。因此,根据公共建筑物空间的具置来选择合适的绿化材料与立体绿化类型,形成适生多样并具有观赏价值、生态价值的植物群落结构,并提高节能降耗的效果,将是人们在对公共建筑物进行立体绿化时需要加以重视的问题。

参考文献:

[1] 陈前虎,吴一洲,郭敏燕.杭州城市服务业及公共建筑的空间分布[J].城市规划学刊,2010(6):80-86.

[2] 段小平,郎 莺.杭州市公共建筑能耗现状及节能分析[J].建筑科学,2010,26(8):36-39.

[3] 张宝鑫.城市立体绿化[M].北京:中国林业出版社,2003.133-134.

[4] 张 阳,武六元.建筑立体绿化的相关问题研究[J].西安建筑科技大学学报(自然科学版),2003,35(2):166-168.

[5] 杨士弘.城市生态环境学[M].北京:科学出版社,2005.

[6] 杭州市地方志编纂委员会.杭州市志・第一卷[M].北京:中华书局,1995.

[7] 杨玉培,靳 敏.发展屋顶绿化增加城市绿量[J].中国园林,2000(6):26-29.

[8] 马月萍,董光勇.屋顶绿化设计与建造[M].第二版. 北京:机械工业出版社,2011.

[9] 赵连有.刍议建筑环境空间绿化与生态建筑[J].河北林业科技,2008(4):61-62.

[10] 任莅棣 雷 芸.建筑环境空间绿化工程[M].北京:中国建筑工业出版社,2006.

[11] 张 圆,孙丽云,王亚歌,等.立体绿化在城市化建设中的应用[J].河南科技,2010(9):83.

[12] 刘 炜.城市垂直绿化的实践应用与探讨[J].安徽农学通报,2009,15(16):166-169

[13] 王洪卫,白雪莲,孙纯武,等.重庆市大型公共建筑集中空调系统能耗状况及分析[J].洁净与空调技术,2005,12(4):47-50.

[14] 薛志峰,江 亿.北京市大型公共建筑用能现状与节能潜力分析[J].暖通空调,2004,34(9):8-10,24.

[15] 李志生,张国强,李冬梅,等.广州地区大型办公类公共建筑能耗调查与分析[J].重庆建筑大学学报,2008,30(5):112-117.

[16] 唐 斌,韩冬青.城市建筑复合绿化方法研究[J].东南大学学报(自然科学版),2005,35(7):196-200.

[17] 王 燕,李安桂,师树海,等.西安市公共建筑夏季空调能耗调查与温湿度实测分析[J].暖通空调,2009,39(7):76-80.

[18] 周孝清,刘 芳,陈伟青,等.广州公共建筑能耗调查及研究[J].建筑科学,2007,23(12):76-80.

[19] 贺永忠,罗松燕.垂直绿化在绿色建筑中应用的经济性分析[J].呼伦贝尔学院学报,2011,19(3):104-108.

第2篇

1.“教”的内容与建筑设计相脱节

“全国高等学校建筑学专业本科(五年制)教育评估标准”中对“建筑结构”方面的知识做出了具体的要求:了解结构体系在保证建筑物的安全性、可靠性、经济性、适用性等方面的重要作用,掌握结构体系与建筑形式间的相互关系,了解在设计过程中与结构专业进行合作的内容;掌握常用结构体系在各种作用力影响下的受力状况及主要结构构造要求;有能力在建筑设计中进行合理的结构选型,有能力对常用结构构件的尺寸进行估算,以满足方案设计的要求。[2]这些要求都是建筑学专业的学生应该掌握的基本结构知识。但实际情况往往是知识的传授与建筑设计和实践严重脱节,其中一个重要的原因,是讲授“建筑结构”课程的教师很少具有建筑学专业背景,无法将结构课程与建筑设计及建筑物实体结合起来,对于建筑学专业学生学习“建筑结构”的需求和兴趣点也把握不够准确,建筑结构课程就显得僵化、呆板,很难引起学生的学习兴趣。由于学生的学习积极性不高,使得教师自身对于“建筑结构”课程的认识也多被定位为辅助的、配套的、边缘的地位,所以对于建筑学专业“建筑结构”的教学和研究也缺乏动力。

2.“学”的过程中,学生“重艺术、轻技术”的观念根深蒂固

成熟于20世纪50年代的中国建筑学教育,带着明显的计划经济的烙印,学生在学校里主要进行方案能力的培养,空间、构图、立面、色彩几乎是建筑学专业教育的全部内容。一个形式丰富的方案,一手漂亮的徒手画,一张完美的表现图,就是建筑学优秀毕业生的标签,顺理成章,形式成了建筑学教育的重头戏,重艺术、轻技术的观念在建筑学教育中可谓根深蒂固。从学生学习的角度来看,“建筑结构”课程对于建筑学专业似乎是可有可无的,甚至有相当一部分同学认为,只要自己设计出有文化、有思想的建筑方案,自然就会有学结构的专业人员主动配合实现了。但实际情况却恰恰相反,但凡能成为优秀建筑师的人,对结构的知识往往都是非常丰富的,美国建筑大师赖特正是因为有着丰富的建筑结构知识,才在约翰逊制腊公司行政楼中创造出无梁楼盖的奇特景观,而同样是他设计的东京帝国饭店在经历大地震之后却依旧岿然不动。学生们在“万般皆下品,惟有艺术高”的指导思想下学习建筑学,其结果导致学生刻意追求超凡脱俗的艺术才思的同时,却丧失了严谨求实的技术头脑。

二、“建筑结构”教学方法的改革从“教”和“学”两个方向同时开展

1.引入建筑学专业背景的建筑结构教师,增加形象思维的内容

具有建筑学专业背景的建筑结构教师对于“建筑结构”的教学可以起到事半功倍的效果,因为他们在掌握建筑结构专业知识的同时,了解、熟悉建筑设计与结构相关的知识点,以及能够用形象思维和逻辑思维相结合的方法进行教学内容设计和课堂实践。在“建筑结构”教学中,尽量引入形象思维和建筑艺术实体,例如在框架结构的讲授当中,引入中国古代木构的原理和形象。中国古代木构的代表构件斗拱,从受力原理上来讲,与框架结构基本相同。从斗拱的构建和逻辑来讲述框架结构的悬挑原理,也收到了很好的效果,如图1所示。由于建筑学的学生对于中国古代建筑的木构以及斗拱本身就具有非常鲜明的印象,在“建筑结构”课程中引入该形象,首先从教学内容上能够起到吸引学生注意力的作用,其次,从木构及斗拱的受力与框架结构的受力逻辑的对比也使得学生对于抽象的框架结构逻辑的学习,增加了形象思维的内容。同样,在讲授拱结构的受力特点时,课堂上用万神庙和路易斯康的印度经管学院进行对比。万神庙(图2)的穹顶结构侧推力是用连续的墙体来抵抗的,同时,为了减轻墙体的自重,将墙体局部挖空,形成壁龛,所以建筑形象也是相对完整和封闭的。而同样是抵抗拱结构的侧推力,路易斯•康的印度经管学院(图3),无论是解决跨度的拱结构,还是砌筑在墙体中的拱结构,都利用起拉结作用的钢筋混凝土梁来抵抗拱结构的侧推力。由于抵抗拱的侧推力时,钢筋混凝土梁主要处于受拉状态,所以梁截面尺寸较小,建筑形象与万神庙也大相径庭。学生在进行建筑结构专业内容的学习过程中,引入学生感兴趣的经典建筑形象,使得建筑结构和建筑艺术之间自然而然地联系起来。

2.增加建筑结构学习的连续性,学生能够“学以致用”

虽然学习是个长期的过程,但是对于只有48学时或者64学时的“建筑结构”课程,一个学期的内容,如果不能与其他课程融会贯通,不能在其他课程的学习中得到很好的应用,“建筑结构”的学习,留给学生的可能只是一次考试或者一个成绩。为了增加建筑结构学习的连续性,将“建筑结构”课程与建筑设计课程紧密结合起来,建筑结构的教师参与到每一个设计题目当中。让学生从结构理性的角度对自己创作的建筑方案进行结构合理性评估。在以往的教学中,结构专业的教师,参与到建筑设计课中并非没有先例,很多学校也都做了这方面的尝试。但是据对学生调研的结果来看,以往结构教师临时性的参与,对于学生建筑结构知识的理解起到的作用微乎其微。而且结构教师不可能有很多时间全程参与建筑设计的教学,所以这个作用就更是大打折扣。在建筑设计教学中引入建筑结构的相关内容,尝试用一种启发性的自我评价的学习方法。实际操作是首先引导学生对自己的设计方案进行结构理性的思考和判断,在学生做出结构思考的尝试并得出一定的结论之后,结构教师再具体介入,根据学生对自己方案结构的自我评价,进行有针对的指导和干预。这种学习方法,使得学生不仅进一步深化了建筑结构的学习,也让学生对于自己方案的结构有了更进一步的认识,甚至还能起到开阔思路,启发创作灵感的作用。自我评价的方法要求结构教师课前科学合理地制订教学方法,具体体现在针对不同的年级和设计内容,提出具体的建筑结构评价指标。如下表所示分别是针对《专家工作室》和《大学生活动中心》两个方案的结构评价指标。上述两个表格中,对于低年级的学生,建筑结构知识相对较少,表1的设定,主要是提醒学生注意,在建筑设计的同时,要考虑建筑方案的结构可能性,并从老师那里学习建立最基本的建筑结构的基本知识框架;随着专业学习的深入,学生的建筑结构知识和对建筑整体把握越来越强,表2中增加了两项内容,目的是使学生在进行建筑方案的设计中既要考虑到结构合理性,同时也应从建筑结构的制约和启示中开拓设计思路。学生通过完成结构评价指标这项任务,会主动去关注和学习相关的结构知识,这种情况下适时引入结构教师的指导,学生的学习兴趣和学习效果都明显提高。

三、“建筑结构”教学方法改革的启示

建筑学专业目前很多课程教学过程中存在着脱节、重复等现象,主要的原因在于很多课程看似很成体系,但是实际操作过程却是各自为政,课程之间的衔接存在着很多问题。导致建筑学专业的毕业生,普遍情况是知识结构不完整,尤其缺少严谨求实的技术头脑。[3]业内人士也普遍认为应该加强学生综合能力的培养,对建筑学专业的学生来说,实现手段主要就是以“建筑设计”这门专业课为核心展开各门建筑理论与技术课程的学习。[4]本文探讨将建“建筑结构”与“建筑设计”有效地结合起来,尝试将建筑结构知识至始至终地在建筑设计课中得以应用,而且尽量做到知识结构与学生能力相结合,循序渐进,让学生感觉到相关知识学有所用,激发学生学习建筑结构知识的热情和主动性,从而为学生打造一个相对完整的知识结构。

四、结语

第3篇

关键词:建筑工程;结构设计;控制措施

中图分类号: TU198 文献标识码: A

引言

对于高层建筑结构设计来说,通长采用相关有限元软件进行计算分析,当前主要采用的结构设计软件为PKPM,其计算结果中会显示出相关参数计算结果,如剪重比、刚重比以及位移比等等参数。通过对这些结构参数进行判别分析同时针对不满足设计规范要求的参数进行调整是结构设计人员必须重点把控环节。

一、控制参数分析及其调整

1、轴压比

为了能有效地控制好建筑结构的延性要求,通过控制结构墙肢以及结构柱的轴压比来加以实现,高规以及混规中均明确轴压比相关限值要求。鉴于PKPM中的SATWE程序不能针对轴压比采取合理调整,因此只能依靠结构设计人员采取调整剪力墙和柱构件截面或者混凝土强度来实现。

2、剪重比

结合以往的工程实践经验,对于存在偏小剪重比情况时,若剪重比不小于规范要求限值的80%时,则可以通过SATWE中选取由程序来调整地震剪力。SATWE则会结合规范要求的最小地震剪力来自动调整相应不满足剪力的楼层。同时在SATWE中的调整信息一栏,输入大于1的地震放大系数,从而来调整出满足剪重比要求的楼层地震剪力。另外,可以通过调整SATWE参数中的“周期折减系数”,采取适当调小该参数操作来增大地震作用,从而满足剪重比要求,但周期折减系数的调整应当结合结构类型而综合考虑。对于剪重比较小而且与规范限制相比相差较大情况时,则应当从调整竖向构件截面出发,从而增大竖向构件刚度,不能单纯依靠调整SATWE参数来调整地震剪力。

3、刚重比

刚重比作为设计控制指标,其主要作用是用于确定重力荷载在水平作用位移效应引起的二阶效应是否可以忽略不计。规范已经明确给出不同结构类型,其刚重比应当满足何值才可以不考虑重力二阶效应。通过刚重比指标可以合理地限制重力荷载在水平作用位移效应引起的二阶效应不致过大,从而可以有效地防止结构出现失稳倒塌。如果SATWE计算结果表明刚重比不满足要求,则表明结构刚度相对于重力荷载过小,则应当增大竖向构件截面,相反如果刚重比过大,则应当适当减小竖向构件截面,否则造成结构经济技术指标较差。对于计算结果中显示结构刚重比不满足规范上限要求时,则应当在SATWE的“设计信息”中勾选“考虑P-Δ效应”,这时程序会自动考虑重力二阶效应的影响。对于结构刚重比不满足规范下限要求时,则应当增大竖向构件截面,从而增大结构刚度。高层建筑结构设计控制参数调整探讨西部建筑抗震勘察设计研究院王继秀袁婷摘要关键词结构设计参数是反应结构布置是否合理的关键指标,通过结合计算参数结果来合理地调整结构布置从而设计出完善的结构设计方案是重要环节之一。

4、层间位移角

层间位移角是控制结构水平位移的重要指标,保证结构位移不宜过大而影响结构稳定性以及使用要求。对于层间位移角过小,则表明结构刚度较大,结构经济技术指标较差,应当减小竖向构件截面;对于层间位移角超出规范要求,则表明结构刚度不足。由于高层结构在水平力的作用下将不可避免地发生扭转,所以符合刚性楼板假定的高层结构的最大层间位移往往出现在结构的边角部位,因此应注意加强结构对应位置抗侧力构件的刚度,减小结构的侧移变形。同时在设计中,应在构造措施上对楼板的刚度予以保证。

5、位移比

位移比主要为限制结构平面布置的不规则性,以避免产生过大的偏心而导致结构产生较大的扭转效应。位移比不满足规范要求,说明结构的刚心偏离质心的距离较大,扭转效应过大,结构抗侧力构件布置不合理。对于计算结果表明结构位移比不满足规范要求时的调整方法,只能通过调整改变结构平面布置,减小结构刚心与质心的偏心距。

6、周期比

周期比主要为限制结构的抗扭刚度不能太弱,使结构具有必要的抗扭刚度,减小扭转对结构产生的不利影响。周期比不满足规范要求,说明结构的抗扭刚度相对于侧移刚度较小,扭转效应过大,结构抗侧力构件布置不合理。针对周期比不满足规范要求时,结合实践经验,可采取的调整方法如下:只能通过调整改变结构布置,提高结构的抗扭刚度。由于结构的抗侧力构件对结构的抗扭刚度贡献最大,所以总的调整原则是加强结构墙、柱或梁的刚度,或适当削弱结构中间墙、柱的刚度。利用结构刚度与周期的反比关系,合理布置抗侧力构件,加强需要减小周期方向(包括平动方向和扭转方向)的刚度,削弱需要增大周期方向的刚度。

二、高层建筑的结构表现

哥特式建筑结构的研究始于中世纪,哥特大教堂可以看作是中世纪教堂建筑中的奇观,随着工农革命的开展和经济的不断发展,工业用铁、钢材、钢筋混凝土等新型材料的出现,使得结构艺术传统在高层建筑中得到了充分的运用。根据建筑结构体系形式的不同,可以将高层建筑结构分为钢筋混凝土结构体系、钢结构体系及组合结构体系三大类。步入21世纪后,高度更大、功能全面、体量大、规模大成为高层建筑结构的发展趋势,同时对高层建筑结构的要求也越来越高。高层建筑的结构设计理念在保证结构安全的基础上,最大限度的减少成本投入,提出了以下四种发展方向:

1、核心筒的分散和分离,中庭空间的介入;

2、结构体系更具周边化、支撑化、空间化的特点;

3、联体结构;

4、创新改变建筑体形。

三、高层建筑细部设计的研究层面

1、建筑文化层面

人文因素是确保高层建筑的细部设计和建筑整体步调相统一的前提,建筑细部的定位受不同社会文化背景下人们对建筑的不同功能和风格需求的影响,因此,在进行高层建筑的细部设计时一定要以建筑文化层面为根本。21世纪的高层建筑设计逐渐从国际化走向多元化,建筑细部设计可以表现出不同的设计理念及建筑风格。建筑师在设计过程中一方面要充分利用先进的建筑技术,另一方面还要重视建筑文化层面的细部研究,从而使高层建筑更具文化和艺术价值。如果高层建筑细节没有实现创新,知识通过拼接、抄袭的方式去塑造建筑形象,导致建筑细节过于生硬,就无法体现建筑文化。

2、建筑技术层面

建筑技术作为建筑艺术支撑,在实现建筑艺术的过程中占据着举足轻重的地位。基于高层建筑的特征,现代建筑成为感性设计和理性技术设计的综合体,只有以技术层面为根本,才能使高层建筑细部研究获得新的突破和进展。在对高层建筑进行细部设计时要将感性空间设计和理性技术设计融合起来,二者相辅相成,共同渗透于建筑细部设备和结构等各环节中,只有将建筑细部设计建立在技术层面上,才能体现现代建筑审美的趋势。

3、心理感知层面

高层建筑影响着一座城市环境的平衡,在城市观感中十分显眼,具有很强烈的象征效果,设计过程中如果掺杂了设计者的情感,那这些情感就会随着建筑规模的扩大而被放大,不同人对高层建筑的反应也就非常明显。高层建筑在带给人们振奋的同时也产生一些不良影响,人们生活方式发生较大的改变,很对居民缺少互相的交流,甚至不认识隔壁的邻Architecture建筑工程193居。很多人堆高层建筑产生反面或正面的反映,所以,高层建筑细部设计过程中要充分的考虑不同的空间环境传达给不同人群的心理含义。在细部设计研究过程中一定要基于使用者的心理感受,满足人的心理需求,创造个性化的建筑细部。在这方面,1931年建成的102层帝国大厦表现的非常到位,

四、高层建筑的"结"(knot)

作为一项古老的建造技术,“结”最初的起源是将不同的构件通过绳索进行绑扎,不同结点互相联系,构成结构。细部在建筑物中主要存在于楼梯、柱、灯具、梁等室内细部和阳台、女儿墙、台阶、门、窗、栏杆等室内细部,这些细部均位于建筑物的联结部位。

1、细部联结部位

细部联结部位包括以下几种结构:

(1)结构性联结部位在建筑结构中发挥着联结作用,一方面是操作中形态变化的重点部位,另一方面在设计过程中也作为应理性解决的技术部位;

(2)功能性联结部位,指的是将不同建筑需求及功能联合起来,产生新形态的部位,也是一种必要的收头,能够延伸建筑整体功能,具备双重特性,所以同其他物质的联结形态和方式各不相同;

(3)形态性联结部位,指的是不同建筑形态的联结部位,是不同形态系统的交汇点,也可以作为不同结构形态的过渡部位,具有协调知觉秩序的重要作用。不同建筑需求和建筑功能进行连接,从而出现不同功能部位的连接处,比如,窗是建筑物采光需求及墙体功能的连接;门是居民进入室内及墙体维护功能的连接;窗。门的刻画也可以作为建筑细部设计的一个重要内容,这些部位在建筑结构中都发挥着连接作用。

2、高层建筑细部设计的重要部位

高层建筑的细部设计过程中,形态层面是结构性及功能性联结细部的最终体现,形态性联结部位作为形态处理的主要内容,在细部设计中占有非常重要的地位。按照构件间联结关系的差异,高层建筑细部的形态性联结部位包括构件交接节点、构件衔接节点及构件连接节点。基于联结部位的概念,能够将联结部位定义为秩序发生转化的部位,在边界状况、尺度及方向等形态特征方面同参与作用的双方具有一定的关系。建筑细部主要产生于建筑不同结构部位、不同功能部位和不同形态部位的连接处,细部设计的重要部位为形体的转折处及变化处、体量的结合处、材料的交接处、色彩的过渡区、新旧的衔接和构件穿插处。建筑细部具有的功能主要体现在以下几个方面:

(1)符号功能

不同人的审美观念大不相同,通过建筑细部设计能够将人们的信仰、文化传统和价值关等信息传递出来,可以体现时代的信息;

(2)突出功能

建筑细部设计具有很强的表现性,建筑细节将建筑主题体现出来,使建筑具有很强的感染力;

(3)实用功能

墙、门、窗、屋顶等建筑细部可以避免人收到外界自然的伤害,阳台可以让人更加贴切于自然;

(4)审美功能

建筑细部构造起到美化和装饰的作用,还能够凸显建筑物的气氛和意境,提升美感。

3、细部的设计逻辑

细部设计逻辑分为三种形式:

(1)结构的逻辑

建筑结构包括剪力墙体系、框筒体系、框架体系、空间析架体系、框架一剪力墙体系及框筒束体系等多种形式,但相同点是连接方式都为铰接或刚接,受力状态为受拉、受弯、受压或受扭;

(2)建造的逻辑

工厂制造构件是现代高层建筑最显著的特点,在设计节点时,要注重彼此间的层次关系,不仅要符合现场装配及批量生产的工艺标准,还要体现建造过程;

(3)自然的逻辑

设计高层建筑工作中的一项重要内容就是引入自然的逻辑,保证设计的高效性,满足环保、节能、可持续发展等各项技术指标,将其作为一个有机整体,保证结构系统和功能的统一。在具体设计过程中,要基于建筑整体出发,慎重对结构暴露和隐藏进行处理,以最合理、最经济的方式运用多种形式处理手法,领悟结构的内在联系。此外,要通过构造手段对通风、采光、保温、排水、防潮等建筑细部设计进行处理,在满足构造要求的基础上,设计、创造和完善细部形式,达到技术要求,使细部形象更丰富。最后,要认真的选择合适的材料,掌握不同种类材料纹理、质地和色彩等性能,合理的应用到细部设计中。

结束语

在科技飞速发展的时代,建筑细部主题多种多样,高层建筑的细部设计要基于建筑理念的基础,根据不同使用对象、不同使用功能和不同空间环境等因素,从建筑文化层面、建筑技术层面及心理感知层面对细部设计进行研究,掌握高层建筑“结”的构成,利用多种建筑材料,不断进行创新,研制出新型的建筑细部,创造出风格鲜明、杜绝个性的建筑细部,完善建筑细部形象,从而实现高层建筑同城市、人类生活和环境的可持续发展。

参考文献

[1]刘先军.试论如何加强建筑工程结构设计和施工管理[J].中华民居,2013,(27).

第4篇

关键词:建筑结构;鉴定;加固

1建筑结构鉴定技术的概念

建筑结构的可靠性是结构安全,结构适用性和结构耐久性的总称。安全主要是指建筑结构的结构,在规定有关条件下,满足人们在无变形和裂纹的基础上的需要;建筑结构的耐久性主要是指建筑物的正常使用情况,随着时间的推移,在建筑材料和结构的规定基础期内,满足施工要求。

2对建筑进行加固的重要作用

建筑的结构加固是通过各种技术措施来提高建筑的可靠性,使建筑满足原设计要求的安全性,耐用性和适用性。由于各种原因,在建筑不能满足设计要求,所以加强建筑物的实际负荷是建筑物的意思是加强元件来满足组件的基本强度要求。对于混凝土构件,我们必须确保强度和刚度得到加强。使住房和承载能力的总体水平大大提高。随着社会的进步,中国的建筑呈现出多元化的发展,一些人力和物力资源的原住房拆迁废料,为了节省金钱和物质资源,原有住房改造,改变了房屋的使用也是我们住房增强意义。

3当前主要建筑结构鉴定方法分析

3.1传统经验法

传统的经验是,施工人员根据自己的施工经验,对建筑结构的了解,通常结果不科学,很难说服人们。概率识别方法类似于传统的经验方法,结果不科学,缺乏准确度。概率极限状态识别是建筑结构识别的一种较科学的方法。可分为混凝土芯钻和统一铰孔两种检测方法。识别结果相对准确,科学,可直接使用。

3.2实用鉴定法

实际识别方法是基于传统经验方法的推广,对建筑结构问题专家组织调查组的分析,列出了重点项目测试的需要,许多参数的调查和科学计算方法,识别结果更科学。这种方法充分利用现代检测技术和工具,通过比较测试结果和规格来确定建筑结构水平的安全性和可靠性,通过专家组讨论和识别问题。目前,中国的实际鉴定非常受欢迎,其主要优点是:专家团队提高科学鉴定的引进,采用现代化的测试技术和设备,通过几位专家来讨论组织,建筑的各个方面系统结构,深入研究确保评价报告的覆盖面得到充分覆盖。主要问题是:识别大工作量,适合大型建筑物。它需要高水平的专业知识和高投入成本。

3.3数字信号处理技术

上世纪70年代,模数转换技术日趋成熟和完善,为模拟信息转化为数字信息提供了技术支持。目前,数字信号处理技术的主要技术特点是基于快速傅立叶变换和数字滤波器为核心,以LSI为逻辑电路的一种手段,用硬件和软件来实现各种模拟数字信号的处理。通过实验分析了模态参数和物理参数。在此基础上,建立了建筑结构评价的模态参数估计模型。

4建筑结构加固方法与技术

建筑结构加固的设计首先要体现科学合理的原则,同时要实事求是,不能片面的追求经济效益,重要的是要加强工程质量的保障,造良心工程,随着科学技术的发展,近年来建筑材料市场也异常火爆,发展非常快,在这种形势之下,建筑材料也如雨后春笋一样逐渐越来越多,而在建筑结构加固的材料选择当中,首先要本着实事求是的原则,已适合使用,保障工程质量和易于操作为前提,其次再考虑其经济性,在混凝土的加固当中,有一种子女材料碳纤维对于建筑结构加固具有良好的效果,不仅易于操作,而且相对来说比较便宜,同时施工完成之后对于施工的质量具有良好的效果,近年来广泛应用于建筑结构加固的施工当中,而且发展的趋势比较好,具有一定的社会效益,目前,建筑结构加固的一般过程如下:

4.1增大截面加固法

该技术相对成熟,简单可行,能适应不同的施工环境,积累了丰富的施工经验。对于普通钢筋混凝土结构有着较为明显的作用,如梁、板、柱、墙等。然而,这种方法的缺点是,施工时间较长,建筑和周围的居民将有更大的影响的生活,但也影响地板容积率。

4.2置换混凝土加固法

替代混凝土的方法对建筑体积没有影响,但施工期较长。混凝土替代方法主要应用于混凝土强度低,设计缺陷大的建筑物。

4.3外粘型钢加固法

该方法的主要优点是施工简单可行,功率稳定,施工量小,但需要使用较多的钢材,施工环境要求高,施工期小于60℃。这种方法适用于建筑物的使用,不允许大大增加原构件的尺寸,同时需要加强建筑物的混凝土结构强度。

4.4、粘贴钢板加固法

施工周期短,有少量或只有少量湿式操作石膏湿式操作,施工对用户的正常工作和生活影响不大,为加强建筑体积率,没有多少,而是在加强质量的技术和人员要求更高。该方法更适合于在加强件的弯曲或张紧构件下的静态和正常湿度条件。

5结语

总之,经济的发展需要更多的建设,但由于资金或保护,保护等原因的制约,我们必须充分利用现有的结构、科学的方法来识别和评估一些强化技术的使用,现有的建筑结构可以继续为公众服务。住房加固不仅能满足人们的需要,更重要的是,确保住房质量免受自然灾害。随着科学技术的进步,更成熟的技术在房屋改造技术,这就要求工人在今后的具体工作中学习这方面的知识,使中国建筑业做出应有的贡献。

作者:吴增美 单位:嘉兴市恒特工程质量检测有限公司

参考文献:

第5篇

关键词:结构;梁柱;交接;处理方法

由于人们对于建筑的要求增多,除了要求建筑的质量还讲究建筑的外形,不同的人对于建筑的外形要求不同,因此建筑企业在建筑房屋的时候,对于建筑的风格也在一直调整,希望能够满足使用者的要求。建筑风格的变化,就要在建筑设计结构上改进。近些年来,建筑的结构已经由单板转为多样,而且建筑的安全指数也在提高。设计师在设计上学习外国优秀的建议理念以及设计方法,从而将建筑的整体水平提高。

1梁柱的技术逻辑

对梁进行优化可以运用本构与重构概念和手法。通过分析梁原型的“元”秩序的构成能力以及材料与力流在梁构件内或梁构件体系之间的重新组织。分析使结构效能得到提高。并最终生成逻辑清晰、具有表现力的结构形态的方法与思路。梁可以采用多种材料建造。符合材料意志的梁构具备不同的表现特质。如混凝土的塑性使梁外形坚实。力量的强弱改变与转折的一体化设计使梁呈现完美的造型;钢材的精准使梁形体表现细致、明确、细节丰富。还可以轻盈而纤细;木材的特质使梁的节点具有特殊的表现力等。

2结构设计的基本方法

建筑结构的设计是建造的基础环节,优质的建筑设计,是优质建筑形成的第一步。对工程的质量、成本、使用寿命都有很大的影响。建筑设计费用虽然很少,但是可以影响建筑成本的75%。设计人员在房屋结构设计中,首先是要保证图纸规范、合理。一般结构设计的基本方法大致上有:绘制结构平面图,对于有抗震设防要求的地区,需要输入结构软件进行建模,计算建筑所在地抗震设防烈度的大小值;绘制屋顶结构图,现代建筑形式各异,建筑物形态不同,结构的处理方式也不同,屋顶的设计更是日新月异。结构设计者除具有相当的设计知识外,还应该具备一定的空间概念,正确绘制出屋顶设计图纸的意图;绘制大样详图,这一步可以在建筑详图确定的基础上,也可以直接绘出,这是比较完整的设计图纸,也是一个设计师技术水平的高度体现。

3关于结构中梁柱设计的理解

在设计梁柱的时候一定要做好设计的优化,保证设计的质量,让其具有较高的效率。在设计建筑梁柱可以将原有的设计与新的设计相结合,从原有的设计中分析结构的秩序。不断的调整梁构建,同时也要知道梁祝的材料。为了保证设计的质量,要提前计算出梁柱的承受力,从而保证梁柱符合既定的承受力。对于设计者的要求就是让其在设计的时候,思维清晰,在设计图上能清楚的表达出建筑结构的框架。也可以让其他的设计人员知道结构设计的特点。建筑结构中的梁柱材料可以有很多种,不是简单的一种。无论是哪一种材料都是要最适合梁柱结构的,从而保证建筑的梁柱能呈现出多种形式。如果建筑中的梁柱是混凝土的形式,那么这个梁柱的外形很坚实有力,同时具有很强的塑性。梁的承受力在变化,而且要与其延展性一致,这样呈现出的梁才是最完美的。如果建筑中的梁属于钢材结构,这样呈现出的梁在外形上很美观,对于梁的使用也没有其他的影响。设计师需要考虑的一个问题就是如何合理的设计出梁的构件,使其能够传递出一定的应力。设计方案的精细化,复合化,是保证材料发挥最大效率的手段。使梁的内力向轴力方向调整和重构。通过力的传递过程,使结构内力的传递逻辑更加明晰。设计师就是要在这期间,重新进行构建的新秩序。在对断面设计、组合、复合构件后,再生成最后受力合理、形态优美的结构框架体系。

4常见的梁柱交接设计中应考虑的问题

4.1配筋问题

在提高建筑的安全系数上,一个非常有效的方法就是使用钢筋支撑建筑,而且在建筑的所有关键点中都使用钢筋,作为节点的支撑,这样可以保证建筑具有牢固性。从建筑的安全性以及建筑的强度上看,在梁柱节点上设计钢筋结构是保证安全性的关键。从钢筋的设置到节点的锚固以及节点的施工,对于钢筋设计有关。建筑的强度是一点点的在形成,而形成过程中一个重要的环节就是使用箍筋的方式,将建筑中原本是混凝土结构的部分结束。而逐渐形成的建筑强度对建筑的剪力有缓解作用。通常情况下,设计人员要想将混凝土的约束力增强,或者是增强建筑的抗剪能力,就要在设计中入手,将梁柱中的箍筋间距缩短,从而保证建筑的抗震性。而这种方法也对设计人员提出要求,设计人员要在原有的设计上加密钢筋,特别是结构中的重点部位。可是大多数的设计师只在梁柱末端的位置上加密,但是却忽视了节点位置的加密。由于忽视了节点位置,这给施工的质量造成影响,而且还降低了建筑的安全度。梁柱的节点比较复杂,有三类不同的钢筋结合在一起,柱的钢筋、横梁上的钢筋以及纵梁上的钢筋。当钢筋的密度出现变化的时候,箍筋的位置也有了偏差。建筑中明确规定了梁柱结构中心的箍筋的数量,其数量要超过柱端加密地区的数量。可是很多的施工人员,并没有注意加密钢筋的位置以及数量,更不用说去探讨节点的承受能力有一部分的几点都没有明显的标记,这些问题都会影响建筑的质量。

4.2混凝土处理问题

如果建筑的承载能力已经符合要求,那么就要适当的降低建筑在成本上的消耗,而降低的方法通常是在设计上,一般会对建筑的结构中的上住、下柱以及梁板位置选择不同等级的混凝土,但是梁柱的交接点位置的混凝土忽视。按照要求,梁柱在施工中,梁的底部要预留出20mm~30mm的施工缝,而且梁板和节点的位置可以同时施工。由于混凝土的等级不同,施工的过程比较麻烦,因此为了能将施工的过程简化,施工人员选择用统一等级的混凝土进行施工,可是这样却影响了梁柱的抗挫折性,而且节点的位置很容易被破坏。可见,在施工中要遵循施工的要求,还是要按照要求选择不同等级的混凝土,这样才能保证建筑结构的整体质量。按照原则,交接点的位置必须与柱使用的统一等级的混凝土,很多的施工团队在梁柱的交接位置上设置的垂直施工缝,但是这种施工缝严重影响了施工的规则,还给施工带来很多麻烦,而且也降低了建筑的安全性。在浇筑混凝土的时候,要固定梁板的位置,固定的位置要在梁柱接头的周围。梁柱接头的位置要先浇筑,浇筑完梁柱的接头后,才浇筑梁板。如果为了方便,使用了统一等级混凝土,那么在施工中会造成材料浪费,还影响了建筑的整体质量。

4.3节点的箍筋的处理

如何能保证钢筋施工是建筑施工的难题,在施工中,很多施工人员没有很强的责任心,配置箍筋的时候,常常出错,而且都不按照设计要求箍筋,这对梁柱的坚固性有影响。为了能将让梁柱的坚固性有保证,因此在施工的时候,把梁柱的节点出的箍筋配置成笼形,然后用这个笼形箍筋,固定住纵向的钢筋。最后对钢筋绑扎,在保证钢筋非常坚固后才将梁的钢筋置入柱中。

4.4加密梁柱交接点箍筋

在加密梁柱的箍筋会是哪个,要根据梁柱的高度去加密。而且要全面的考虑一些因素。浇筑梁柱的节点,首先要做到的就是处理好中间的缝隙,同时保证作业面清洁。为了能够保证新旧两种界面能够保证牢固,就要在浇筑的界面先浇筑一层水泥,以此提高牢固性。施工人员要知道浇筑的要求尤其是质量要求,而且也要了解节点的作用。除此之外,还要控制混凝土的等级,多次的振捣混凝土,以免表面出现蜂窝。

5梁柱节点区的抗震设计问题分析研究

在对建筑设计的时候,要整体考虑建筑的结构,同时加入抗震设计,这一内容是整体设计的一部分。在设置建筑的抗震结构时,要注意建筑梁柱节点的位置,因为节点的位置很脆弱,是地震中最容易出现损坏的位置。也是建筑结构防震设计的核心。如果建筑梁柱的位置缺少箍筋或者是在设置箍筋的时候,设置的数量少,在建筑受到剪力作用的时候,结构中的混凝土就会有裂缝。甚至使结构中的纵向钢筋受压成灯笼状。因此在设计建筑的抗震结构时,建筑梁柱节点的位置应该配置足够数量的钢筋。在混凝土施工的时候,也要保证混凝土的等级,在节点上更要加固,进而缓解节点位置的应力。

结语

由上述可知,建筑中的梁柱与建筑的安全有关,尤其是梁柱的连接位置,在设置该位置的时候,应该做好节点工作,从而使建筑的结构有保证。而且建筑梁柱是一个建筑的中枢,如果该位置没有合理的设计,使其缺失稳定性,那么整体的建筑结构都会不稳。因此在设计建筑结构的时候,要注意梁柱位置的设计,做好交接处理工作,这就要求施工人员一定要把握好施工顺序,知道设计的有关内容。

参考文献

[1]王威达.构建教学资源平台促进高校教育信息化研究[J].软件导刊(教育技术),2010.

[2]郭秀玲.信息技术与学校管理的有效融合[J].中国信息技术教育,2011.

[3]林银凤.高校二级院系教学管理工作的思考[J].科教文汇,2010.

[4]张重阳.高层钢管混凝土结构梁柱节点设计方法研究[D].东南大学,2004.

第6篇

关键词:建筑立面;立面设计;建筑表皮

建筑的立面是建筑的外部的可视部分。建筑立面装饰是一种合理使用造型,着色等平面,立体,色彩构成手法用特定颜色,质感的材料装饰建筑立面的活动,建筑立面装饰了建筑的文化,建筑的美,体现了建筑的物质性和文化性。

建筑立面装饰始终处在一种动态变化中。不同时期、不同环境,对建筑的要求是不一样的,建筑立面设计自然要顺应这种变化。一种装饰技法的成熟,建筑立面设计一定会跟进,顺应变化。总的来说,建筑立面设计的发展大致分成三个阶段:

建筑立面再现结构的时期。这个时期的建筑立面依附于建筑的结构实体,可以说建筑立面就是建筑结构的外显,就像古希腊的帕提农神殿,我们看到的是建筑的柱子,柱头,山花,墙面等等。设计师更多地关注建筑总体的均衡和结构的稳定,也会在意建筑的结构给人的视觉效果。这个时期的建筑表面或结构表面即建筑立面。

建筑立面部分独立的时期。文艺复兴时期意大利著名建筑师阿尔贝蒂·利昂纳·巴蒂斯塔(Leon Battista Alberti)提出:建筑表皮可认定为建筑框架结构的的覆盖物。虽然是表皮和结构分离,但建筑表皮不能脱离建筑结构而独立存在,表皮是建筑结构的修饰,要重视建筑表皮的装饰属性。在阿尔贝蒂的表皮与结构的理论中,建筑结构的概念是先于建筑表皮概念的。建筑结构的重要性排在首位。19世纪中期,德国建筑师戈特佛雷德萨姆帕尔(Gottfried Semper)将建筑划分为承重结构(支撑)和围护结构(界面),这对建筑界有着深远影响,建筑表皮在建筑及建造中得以解放。就像德国的包豪斯校舍所表现的一样,建筑立面的功能性被强调,建筑立面被认为可以开发出更多视觉效果和功能而逐渐被重视,开始有越来越多的设计师对建筑立面设计进行研究。在现代主义运动中,建筑立面初步摆脱了自然逻辑和现实指涉的束缚获得了形式的抽象性和相对的独立性,而后现代主义理论则更进一步在文化审美层面拓展了这种立面的独立性。依照帕菲罗斯(Demetri Porphyrios)的说法,后现代主义出现了一张表现精神的装饰皮(decorated sheds)。

建筑立面高度独立的时期。建筑立面的地位已经与建筑结构和建筑空间同等,建筑立面设计的重要性甚至高过了结构的安排和空间布置。因为对于人来说,建筑结构就像埋藏在肉体下的骨骼,不能被轻易的感觉到,空间,如果不是长期身处空间内部,不经过一定时间对空间布置仔细地品味,人们也不会有太显著的感觉。但是建筑立面给人的感觉很直观,就像我们看一个人一眼,就可以立即识别出他的长相是否好看。立面是建筑的面貌,是建筑的皮,建筑立面给人们最直观的视觉感受。建筑设计的好坏(此时立面代表建筑),建筑所呈现的意义(建筑符号),承载的文化信息,受体直接通过视觉来感受。建筑立面甚至还可以对建筑的结构和空间起一定的修饰作用。而且随着科技进步,新材料新技法的不断成熟,建筑立面现在在技术上完全可以独立于建筑结构而存在,虽然独立于建筑结构的建筑立面是没有意义的(仅仅是讨论一种可能性)。建筑立面就像一层表皮,虽然也包含了空间,但盒子的外部装饰和盒子内部的空间或者内容没有任何的关系(或者说关系不大)。牺牲了使用性(指人在建筑内部的活动)。这种表皮和空间的关系有点类似雕塑,雕塑具有纪念性,概念性,文化性等等,但是不具有使用性。建筑立面一旦脱离了结构,即使仍旧可以屹立,也失去了意义。建筑立面的内涵体现了建筑的内涵,建筑立面设计附属于建筑设计。但是建筑立面设计确实是高度独立于建筑设计的,现代建筑立面讲求的文化性,艺术性,地域性等等特质都不是建筑结构设计需要考虑的主要问题,但却是建筑立面一个重要性日益增加的问题。在这个生产工作高度细分的时代,建筑立面设计具有了高度的独立性。方法方式风格用材用色用量,都有极大的自由度。这让建筑立面设计自由的发展。

建筑立面设计活动随着建筑动态的进化不断发展,随着新技术新材料的发展和生产力的发展,建筑立面设计独立出来并列于建筑结构设计。建筑立面装饰的趋艺术化,建筑立面的表皮化和建筑立面的独立是相辅相成的。同时和建筑立面的表皮化有着重要联系。表皮是生物学概念,表示一种生物学的膜状结构。我对建筑表皮的认识是:一种具有具体形象和独立构成的建筑外层构件,在建筑实体空间与环境之间形成界面。很明显建筑表皮的是建筑立面的子集。一座去掉表皮的建筑,仍旧是有形的,也就具有广义上的立面。建筑的立面相比建筑表皮,立面只关注它的构成形式以及这种通过改变形状、色彩和材质等物理性状对人们感官、心理产生作用,但是建筑表皮还它还是建筑的护部分,还包括具有一定建筑功能的建筑构件(遮阳板、幕墙)依附物(照明装置、植物)等。建筑表皮不仅有形式,它还拥有独立的功能与结构。这样建筑表皮就可能具有一定的空间性,或者说厚度。建筑表皮可以不表现建筑内部的情况,甚至可以和建筑结构毫无关系。

建筑表皮部分作为建筑的重要物质组成部分,有其特定的功能,比如维护、遮蔽、换气、展示等等。科学技术的快速发展的今天,通信发达,互联网的普及使得各种类型的信息呈现出过剩的状态。“读图时代”使得人们倾向于依靠视觉捕捉直观的视觉信息来适应如此快节奏的城市生活。建筑作为城市的内容,受到人们关注最多的已然不是建筑的空间更不是建筑的结构,而是符号化的建筑立面。建筑的体量,建筑的结构已经不能再承载建筑的内涵。建筑的立面将作为建筑的内涵的主要承载,获取图像化的建筑信息是大势所趋,建筑立面的视觉化设计倾向也就顺应了时代的潮流。社会也提倡这种趋势并提供了一个良好、稳定的平台。在建筑立面表现大部分建筑内涵的时代,立面设计不能仅仅注重形式的表现,在飞速发展的当代社会,要充分考虑了环境与建筑的关系,不断更新构造技术来满足建筑的需求。诸多设计手法和营造方式,只是为的我们能更好的理解建筑,理解城市,理解生活。

参考文献:

[1] 赵巍岩,《当代建筑美学意义》[M]. 南京: 东南大学出版社, 2001.

第7篇

关键词 民用建筑 结构设计 优化措施

一、常见民用建筑结构设计与选型

建筑结构是形成一定空间及造型,并具有承受人为和自然界施加于建筑物的各种荷载作用,使建筑物得以安全使用的骨架。建筑结构是建筑三大构成要素中建筑技术的组成内容,是保证房屋安全的重要手段。建筑结构的形式是为了满足建筑功能要求,为创造建筑的美而服务。建筑结构与建筑设计是两个既相互独立又紧密联系的专业工种。

建筑结构是解决坚固问题,处于服务地位,由注册结构师完成;建筑设计是解决功能、适用和美观的问题,处于先行与主导地位,由注册建筑师完成。建筑设计必须和建筑结构有机结合起来,只有真正符合结构逻辑的建筑才具有真实的表现力和实际的可行性,富有建筑的个性。

(一)砌体结构

砌体结构的墙体具有承重和围护的双重作用,所用材料便于就地取材,施工较简单,施工进度快,技术要求低,施工设备简单。由于砌体抗拉抗剪强度低,因此砌体结构的抗震性能差,一般不超过七层,砌体结构一般不适用于高层建筑及需要大空间的建筑。由于墙体承重,在其上开设门窗受到限制,建筑立面效果显得厚实。

(二)框架结构

框架结构的承重结构和围护、分隔构件完全分开,墙只起围护和分隔作用;平面布置要灵活,能够满足生产工艺和使用功能的要求。采用的材料是型钢和钢筋混凝土,要有很好的抗压和抗弯能力,由于梁、柱刚接,抗侧移和抗振动能力强,因此,其抗震性、整体性和延通性较好,适用于多层和高度不超过60m的高层建筑。框架结构的平面布置时,建筑平面形状和立面体型宜简单、规则,使各部分刚度均匀对称。

(三)剪力墙结构

剪力墙是建筑物的承重墙,同时也是围护墙和分隔墙,因此,剪力墙的布置必须满足建筑平面布置和结构布置的要求。有较强的承载能力,同时也具有很好的整体性和空间作用,因此,剪力墙作为抗侧力构件用于高层建筑。受剪力墙间距的限制,建筑物的平面开间布置不灵活,所以多用于旅馆、公寓住宅等建筑较为适宜。剪力墙结构的楼盖结构一般采用钢筋混凝土平板,可不设梁,这样可节约层高。

(四)简体结构:

筒体结构的空间结构有很大的抗侧力刚度和抗扭能力,同时剪力墙集中布置使建筑平面设计具有很大的灵活性,因此主要用于各种高层和超高层公共建筑。如美国的汉考克大楼、西尔斯大楼、芝加哥标准石油公司大楼和纽约世界贸易中心大楼等结构都是筒体结构体系。简单结构平面布置时,形式选用方形、圆形为好,也可用对称的三角形或人字形平面。当采用矩形平面时,长宽比不宜大于2。外框筒密柱间距一般为1.22~3m。平面四角处的柱子截面做成L形或八字形,截面尺寸加大2~3倍。内筒边长尺寸一般是外筒边长的1/3为好。在框筒顶部设置1~2层高的刚性环梁,以提高整体框筒的空间整体性。

二、民用结构设计中的成本优化分析

(一)结构成本离散性大的成因

区域不一样导致的地震烈度和风荷载的不同、结构体型的不同、基础的形式不同是结构成本离散性大的主要原因。而结构成本也是房地产开发商最容易忽视,也最应该关注的成本。当前深圳、上海等一线城市控制含钢量很严格,结构成本的降低必然会导致结构安全储备的下降,在地震的时候反而成了不利的条件,所以结构成本的控制要综合最低要求即综合美观和实用性的平衡。所以对结构设计进行优化必须对整个设计和策划的全过程进行管理,包括:前期策划阶段、方案阶段、扩初阶段、施工图阶段、施工配合阶段。

(二)结构超限对项目的影响

常见结构超限会建筑设计方案、设计周期以及对成本造成的增大等等;对建筑方案的不利影响主要表现在:剪力墙布置会加厚等;结构超限对设计周期的影响主要表现为:设计前要做地震安全性评估报告,扩初设计时间比常规设计多出更久的时间;结构超限对项目成本的影响:由于超限采取比规范更严格的措施,如加强连板、加强配筋等,会直接增加费用。也包括地震安全性评估报告的费用,而如果因为转换超限,一个转换层的钢筋含量相当于三个标准层得钢筋含量。

(三)较常见的结构的优化措施

1.钢筋规格的选取,例如:箍筋选用三级钢(强度较二级钢提高1.2倍,较一级钢提高1.7倍),能一定程度上节省钢材的用量,如采购不到小直径的三级钢,楼板钢筋建议用冷轧带肋钢筋,强度等级同三级钢,也能节省钢材用量。

2.楼层归并系数,常用楼层归并系数为三层(住宅),归并系数太大会引起钢筋的浪费,因为随着楼层的变化,每层配筋会出现变化。

3.结构参数的选取,例如:场地粗糙程度,规范上B类指田野、乡村、丛林、丘陵以及房屋比较稀疏的乡镇和城市郊区;C类指有密集建筑群的城市市区。如果场地类别选择B类会比选择C类钢筋含量增加25%,对结果影响很直接,所以在选取参数的时候可以与设计院和审图公司提前沟通。

参考文献:

[1]胡文芳,施磊.高层剪力墙住宅结构优化设计[J].中国科技博览,2011,(33):465-465.

第8篇

关键词:木结构;优势特点;发展前景;

中图分类号:TU3文献标识码: A

一、木结构建筑的优势

(一)环境相容性

森林是陆地生态系统中最大的碳库,在降低大气中温室气体浓度、减缓全球气候变暖中,具有十分重要的作用。CO:是全球气候变暖的关键原因,而树木在生长过程中,不断从大气中吸收COZ,然后利用太阳能将它转化为建筑产品的原材料。木材作为地球生态系统产生的自然资源,属于负碳性建筑材料,因为木材产品固化的碳比它在生产和使用过程中释放的碳更多,因此,在建筑材料中多选用木材,将有助于抑制大气中CO:含量的增长,减缓全球气候变暖的趋势,对人类的生存与发展具有重要意义。

首先,木材是绿色环保生物质材料,木材的制造、运输和供应需要的能耗要低于钢材或混凝土,并且其对环境所带来的负荷是最小的。木结构建筑与环境亲和,木结构件和连接件既可标准化生产,又可以在工地上组装形成了构件标准化和建造装配化等特点,缩短了建筑周期。因此,施工安装速度远远快于混凝土结构和砖石结构。其次,木结构建筑具有优秀的保温隔热性能。因为木材本身是天然的绝热材料,木材的蜂窝状结构使保温性能大大优于密度大的钢材和混凝土等材料。木材的热阻值约是混凝土的9倍,钢材无显著热阻。除此以外,轻型木结构的保温隔热性能还源于它的木龙骨空腔内(墙体、屋盖和楼盖的空腔内)可填充玻纤、矿棉等保温材料。同时木材的可循环利用性,对困扰城市生态环境的问题也提供了有利的帮助。

(二)结构安全性

木结构的安全性在于它的韧性大,且因木结构的箱式结构能将力均分,自身结构轻,又有很强的弹性恢复性,对于瞬间冲击荷载和周期性疲劳破坏有很强的抵抗能力,所以,在地震中吸收的地震力小,结构在基础发生位移时可由自身的弹性复位而不至于发生倒塌。因此,木结构建筑在地震中往往具有墙倒架不塌的特征。目前的合成材料应用技术比较成熟,可以添加一些合成材料以提高木材本身的强度,如复合木型材就克服了天然木材顺纹剪切强度低的缺陷。另外,木材经防火处理可达到建筑的防火要求,一旦发生火灾能为人员逃逸争取更长的时间。

由于现代轻型木结构建筑具有良好的抗震性能,因此,它对保护居住者的生命安全能起到重要的作用,尤其在地震多发区,更显露出木结构建筑的优越性。

(三)空间利用性

轻型木结构建筑的墙和天花板组件都很紧凑。紧凑的组件能满足建筑物外壳的一切需求。例如,木墙骨柱为38mmx140~的墙体,远远薄于框架填充墙及砖石结构的墙体厚度。在建筑占地面积相同的情况下,墙壁较薄就能增加内部的居住空间。

二、木结构建筑结构设计要求及方法

木结构建筑已经成为现代化城镇建设的趋势,该建筑结构部具有非常好的生态环保效果,经济效益较高,耐久性较好,对我国建筑建筑发展具有至关重要的作用。

(一)木结构建筑结构设计要求

1、木结构建筑结构高度不得高于三层:木结构建筑结构发展非常迅速,尤其是近年来,技术体系已经得到了非常好的完善。但在上述发展过程中,其整体技术水平与欧美国家相比仍有一定差距,建筑高度只能够达到三层左右。一旦超过上述高度,木结构建筑安全性将无法保障。

2、木结构建筑结构要与环境相协调:木结构建筑结构设计的过程中要做好对建设环境的分析,要把握好周围环境状况,确保设计内容与自然环境一致,真正实现建筑与生态的统一。

3、木结构建筑结构要符合可持续发展观:木结构建筑结构设计过程中要对其材料、构件等进行科学选取,要保证材料、构件等内容能够与生态建设需求相同,从而提升建筑结构的生态效益和经济效益。当前木结构建筑材料过程中主要从温度、湿度、养分等方面进行防腐控制,通过结构设计完成木结构材料的保护。而在构件设计过程中主要从截面、尺寸等方面出发,通过该内容改善材料使用效益,提升材料经济价值,提升木结构建筑结构可持续发展效益。

4、木结构建筑结构要符合力学原理:木结构建筑结构需要具有良好的抗震性及抗风性,要能够承受外力的冲击。在该结构设计过程中要做好力学原理分析,要对力学内容进行对应把握,从力学结构出发形成对应力学体系,如高次超静定结构体系、次要结构受力体系等。由该力学内容出发进行合理设计,最终确定木结构建筑结构刚度、整体性等。

(二)木结构建筑结构设计方法

木结构建筑结构设计内容较为复杂,需要依照环境状况对设计方法进行对应选取,只有实现上述方法的合理运用,木结构建筑结构设计才能够真正符合城镇建设需求。轻质木结构建筑结构设计方法主要为有限元分析法。

有限元分析法主要通过数学微分完成木结构建筑结构设计的分析及运算。该方法计算准确性和科学性较高,逻辑关系紧密,分析效益明显高于其他数学分析方法,是轻质木结构建筑结构设计的核心计算内容。有限元分析法在进行木结构建筑结构设计时依照数值分析内容及差分分析内容对设计中的数据进行处理,由该处理内容确定结构之间的关系,建立数学模型,形成对应模拟体系,从而明确木结构建筑结构的设计性质及设计效益。在设计数学分析过程中人员要做好以下四方面内容:第一,对设计内容进行划分。人员要依照具体木结构建筑结构状况进行分析划分,将结构划分为形状规则、内容单一的标准受力单元;第二,对单元内容特征进行分析。人员要依照有限元分析法对单元结构进行处理,由有限元分析处理确定单元之间受力状况及特征;第三,对单元进行组装,确定结构状态。人员要依照上述单元性质对其整体结构刚度进行明确,将初始状态及受力状况数据带入到微分方程中进行处理,确定最终设计结构效果;第四,实施CAD构图。由关系内容及数据内容确定CAD构图,以CAD系统确定最终设计方案。除此之外,在木结构建筑结构设计的过程中人员还常使用边界元分析法及有限差分析法进行设计结构分析。上述两种方法也是主要通过数学建模及CAD系统进行分析,主体分析方法与有限元分析一致。

三、木结构建筑在国内的发展情况

国内木结构修建始于20世纪80时代,尤其是这些年,国家倡议可持续发展,建造生态城市,大力支持开发健康环保、节能生态住宅,使其在大中城市悄然兴起木结构建筑热。跟着木结构建筑的应用,国家有关的技能标准和各种木结构规划材料也相继呈现。2003年,一项旨在规范和辅导建筑领域木结构用材和木结构规划要求的国家标准GB50005-2003《木结构设计标准》通过,并于2004年1月1日起正式生效。2005年11月,中国建设部又出版发行了《木结构设计手册》。该手册由来自美国、加拿大、新西兰、欧洲和中国本土的技能专家一起编写完成。在内容上除了紧密结合木结构本身特色进行辅导外,还增加了有些国外木结构的先进技能和规划应用经验,以供有关设计人员参阅。这两部对于木结构建筑的标准填补了相关的空白,为工程技能人员在规划木结构修建方面提供了的技能保证和理论依据,为中国木结构建筑的发展起着推进效果。

环境问题已经变为全人类共同关注的经济社会问题,我们面临的重大挑战是如何使经济发展与环境保护有机地结合起来,从而促进建立一个可持续发展的社会。因此,可持续发展已成为新世纪全球性的发展战略。可持续发展包括技术、经济和生态三方面的指标。技术是解决环境问题的根本方法和途径;经济效益和市场需求是技术进步的动力和目标;生态环境则是这一目标的必然结果。

四、结语

木结构建筑作为我国城镇建设的重要内容,对人们生活质量的提升具有非常积极的意义。该结构体系可以有效改善建筑抗震效果,提升环保效益,是建筑可持续发展建设的核心。

参考文献:

[1]王澄燕,汪霄.我国木结构建筑的发展思考[J].林产工业,2013,05:14-16+25.