房屋主体结构设计(收集3篇)
房屋主体结构设计范文篇1
【关键词】建筑结构；设计优化；房屋结构；应用
随着近年来社会的迅速发展，土地制度也在不断健全与完善，伴随着土地资源需求量的增多，为缓解土地资源紧张的局势，其土地价格也在迅速上涨。此种资源背景不仅给房产开发工作带来了一定的压力，同样也在一定程度上影响了建筑成本的控制。当前，人们对房屋建筑设计的要求也越来越高，建筑产品的质量成为了大多数社会群体广泛关注的问题。房屋结构设计的主要设计理念是在保障房屋实用性、安全性、经济、美观的前提下，来达到空间的最优配置，实现资源的最佳利用。以下主要介绍建筑结构优化设计的方法及其在房屋结构设计中的应用。
1建筑结构设计优化在房屋结构设计中的具体应用方法
一个集功能与审美一体化的成功建筑必须是将结构设计与外观设计相结合的产物。其中建筑结构设计则是设计工作中的重中之重，建筑结构优化设计主要包括房屋的基础结构的优化设计、房屋顶盖系统的优化系统、房屋周围护栏方面的方案优化设计及其他结构细节部分的优化设计。在对房屋结构进行优化设计时，首先需要从房屋建筑的实际情况出发，从整体效应方面去考虑，在确保设计满足功能性要求后，对平面布置的规模进行设置，将建筑质量中心与其刚度之间的差距缩小，均衡力度的承载方向。以下主要简单地介绍建筑结构设计优化的模型及其具体的优化计算方案。
1.1设计模型
建筑结构优化设计的模型建设主要是将影响结构最优设计的具体参数发掘出来，并将相关变量的参数提炼出来，建立出初步设计的函数模型。并将其通过合理性的计算方案，规划出最佳的设计方案。建筑结构优化设计的模型建立第一步，首先需要选择选择影响整体设计的主要因素作为设计变量，将影响并不大的变量作为预定参数，从整体上减少设计程序的工作冗余。其次，将预定参数中建筑切面的尺寸及涉及到其截面积的相关数据函数表示出来，以控制总费用成本为目的。
1.2优化计算方案
建筑结构优化方法主要是一种根植于可靠度的房屋结构设计方案。其中变量较多，各类数据比较复杂。一般而言，在规划计算方案时常习惯将限制性的问题转化为无限定性的问题。在房屋结构设计中的优化计算方案一般可以采取拉氏乘子法、Powell算法等。
2建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的实际应用
将建筑结构优化设计方法应用于房屋结构设计中，不仅能够降低工程投入成本，同样可以做到使房屋结构设计达到最优配置，体现巨大的经济效益与社会效应。通常来说，建筑结构设计优化方法一般应用于房屋结构设计的前期设计环节、结构内部抗震设计、旧房屋的整体改造等方面。
2.1前期设计环节
房屋结构的前期设计环节是影响房屋经济性设计的重要方面，它会对项目的总投资资金造成影响。当前，在房屋设计方面存在的普遍的问题便是在前期环节并没有将建筑结构优化设计的方法应用其中，在设计前期并没有考虑到结构设计的科学性与合理性，甚至部分情况下，会对房屋结构设计造成负面影响。因此，必须在前期设计环节将建筑结构优化设计方法应用其中，选择较为合理、可行的结构形式，策划合理的设计方案，在设计初始时期保障设计的合理性，为整体设计创造较好的开端。
2.2抗震概念设计
在房屋结构设计中，建筑结构设计优化方法主要应用于无具体数据参数指标的抗震设计情况。将抗震设防烈度作为设计案例，正是由于其发生具有较大的不确定性，实际计算情况通常会与预定设计情况产生差异，因此需要采取结构优化设计中的概念设计方案。将以往的数据作为辅助考察依据，在具体设计过程中，将建筑结构优化设计方法灵活运用于设计中，以期达到最佳设计值。另外，在保障宏观设计满足要求的同时还需要注重结构细节的设计。将房屋结构设计细节中现浇板的选用作为具体设计要求，若其异形板在拐角末端较易产生断裂情况，设计时则需要考虑钢筋选择的范围，在投入成本相当的情况下，选用极限拉力较强、能够满足塑性要求的钢筋材料。若现行规划的现浇板所选用的材质是在受力方面有较强功能的，此时为保障塑性要求，则可选择冷轧带肋式的钢筋材料。保障在内部结构设计时，现浇板外部里面的配置钢筋材料能够满足结构优化的具体条件，不仅能够为建筑安全设计提供保障，同样也可以达到经济性控制的目的。
2.3房屋基础地基优化设计
房屋地基作为其结构设计的关键，为达到优化设计的目的，首先需要确保其地基结构设计的最优规划。随着建筑行业的飞速发展，房屋地基设计也正根据其建筑成品的功能、具体形态不同，其对地基的具体标准要求也存在着强弱差异，基于房屋基础地基设计更需要从其实际情况出发，设定好地基实际勘测计划，在结构优化设计时，秉承节省工程造价的原则，若地基设计主要以地桩为基础，则需要根据实际受力情况，对不同材质的地桩进行考察，选择最佳的设计方案。
2.4选择节能指标较高的结构设计类型
将建筑结构设计方案应用于房屋结构设计中主要是为了在降低工程造价的基础上，提升房屋建成后的整体效益。因此，需要选择节能指标较高的结构设计类型。常规设计中主要有三种房屋结构形式，分别为短肢剪力墙结构、框架结构及框架与剪力墙融合的结构模型。第一种结构设计的抗震性能较高，且并不需要较多材料的选用，第二中结构设计由于其柱截面较大会影响房屋内部家具的布置，而第三种结构综合适应能力较强，抗震效果好，且抗测力效果较为明显。三种结构类型均有其自身存在的优缺点，在选择最优设计方案时同时需要从房屋实际需求出发，将造价与后期效益均纳入考虑的范畴，据实际情况选择最佳设计方案。
结束语
总之，将建筑结构优化方法应用于房屋结构设计中，主要是为了达到降低工程总造价、提高建筑结构的经济性的目的。在房屋结构设计中，选择最为合理、科学的建筑材料，在前期设计、概念设计、下部地基基础设计中应用最优设计方法，不仅能够使建筑物实现审美价值与功能性的统一，同时能够从整体上节省房屋工程建造成本，实现良好的经济、社会效益，较好地迎合了当前科学发展观、可持续发展理念的要求。
参考文献
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房屋主体结构设计范文篇2
【关键词】房屋建筑结构抗震设计
据统计，每年世界范围内发生地震的次数已达50万多次，而国内的地震次数便占了当中的1/3。地震灾害严重损害了国内的经济发展与社会发展，并带来了严重灾难。因此在房屋建筑的结构设计中，需对结构的抗震性能充分考虑。针对地震灾害采取有关预防措施，尽可能减少地震灾害对于房屋建筑的损害，确保人们的生命安全与财产安全。本文就对房屋建筑在结构抗震设计上的若干要求展开了研究。
一、合理选择建筑场地
受地震灾害影响，地震范围内的建筑物会被严重破坏。由于地震而引起的地质运动可导致建筑直接面临结构破坏，由此可见，地质条件也属于房屋建筑受损的一个重要因素。因此在房屋建筑设计中，需对建筑场地进行合理选择。一方面，应首选地质坚硬、地势开阔等有利于抗震的地质条件，从而减少地基土在地震期间的沉陷程度，预防房屋建筑发生坍塌不良现象。另一方面，尽可能避免山坡边缘、河岸等地质软不利于抗震的地段，以免在地震期间，在地质条件的共同影响下，导致房屋建筑出现倒塌的情况。若实在无法避免此类地段，则需要采取相应的有效抗震措施。第三，不应选择自然灾害并发区域等危险地段（如地陷、滑坡以及泥石流等地段）作为房屋建筑的建造地段，以避免地震灾害并发其他自然灾害而导致房屋建筑破损程度加重。最后，建筑场地的土质刚度、覆盖层厚度等也属于建筑物受到地震损害的一项重要因素。有关研究指出，建筑地段的土质坚硬、覆盖层薄属于减少地震灾害对于房屋建筑损害程度的一项重要原因。因此在选址时，还需要对土质及其覆盖厚度进行考察。
二、房屋建筑的地基设计
首先，在建造房屋建筑期间，同一个房屋建筑不允许建造在性质不同的地基上。并且在地基应用上，尽量全然应用天然地基或是桩基，尽可能避免出现两种地基各一半的状况。从而增强房屋建筑的整体刚性，提高房屋建筑的抗震性能。
其次，在埋置房屋建筑的基础时，需注意其埋置深度的控制。若基础埋置深度过浅，将会减少房屋建筑的嵌固作用，增强房屋建筑在地震期间的振幅，提高震害发生几率。因此在设计房屋建筑的基础埋置深度时，应尽量增加其埋置深度。并认真做好基槽回填工作以及夯实工作，确保回填土可基础侧面的紧密接触，提高房屋建筑地基稳定性。
最后，房屋建筑是由上部建筑、基础两个部分所构成的一个整体。因此在建筑室外地坪下，不应应用内外交圈基础圈梁，以免影响上部建筑和基础的整体性。此外，应将上部结构构造柱钢筋嵌入基础圈梁内，从而加强上部建筑和基础的连接牢固性。若建筑建造地段的土质刚度较弱，则还需设置圈梁在基底底部。
三、房屋建筑屋顶与墙体的抗震设计
在地震期间，房屋建筑的受损程度与建筑质量之间呈正比关系。也就是建筑质量越重，建筑的受震害程度则越严重。反之，若建筑质量越轻，那么其受震害程度将会越小。其次，建筑结构越稳定，其在地震灾害中的安全性也越高。因此，在房屋建筑结构设计中，应尽可能最小化建筑质量，以达到最小化减小房屋建筑受震害程度的目的。
一方面，减轻房屋建筑围护结构的质量，从而达到减轻房屋建筑墙体质量的目的。若建筑的墙体质量过重，将会降低建筑的抗震性能，使得建筑在面临地震灾害时，易受破坏。因此，在建筑结构设计中，需对减轻墙体重量这一点进行考虑。
另一方面，在建筑屋盖设计期间，应尽量选择质量较轻的材质。并且不要在建筑屋顶设计中添加不必要的附属物，以免增加屋盖重量，间接增加建筑高度，对房屋建筑抗震性能产生不良影响。若在屋盖设计期间，个别物品是必须建造的，则需要通过设计尽可能降低其高度，并增强牢固性。选择质量轻的材料，从而提高建筑的抗震性能。
四、房屋建筑结构设计的规则性
1.合理控制房屋建筑高宽度
对于房屋建筑而言，其受震害程度与建筑本身的高宽比具有一定的关系。受地震作用影响，房屋建筑的倾斜程度（侧移程度）会因为其本身高宽比越大而越严重。同时，房屋建筑的层数越多，其在地震灾害中所面临的破坏也会越严重。因此，为了保障房屋建筑对于地震破坏的抵抗能力。在设计期间，需对其建筑的高度与宽度进行合理控制。结合房屋建筑的实际情况，在保障房屋建筑的抗震要求的条件下，对房屋建筑层数进行合理调整。
2.规则性设计房屋建筑结构
在房屋建筑的结构设计上，均匀分布结构刚度与质量、规则设计建筑平面与立体结构等是保障建筑抗震性能的一个重要环节。若房屋建筑具有平面设计复杂，而质量、刚度等分布混乱的情况，在面临地震时，房屋建筑将会产生扭转情况，使房屋建筑受到严重破坏。其次，在建筑整体结构的设计中，房屋若具有规则性，在地震期间发生扭转的可能性较大。并且若建筑采用错落立面，将会因为高度过高而引起鞭梢效应。
3.合理处理房屋建筑的防震缝
若房屋建筑结构不规则，需处理好建筑的防震缝。设置防震缝期间，应将房屋建筑划分为相互独立且规则的结构。防震缝两边需具备足够宽度，彻底分开防震缝两边的上部建构。并顺着建筑高度，在防震缝两侧布置墙体。
4.合理布置房屋建筑的纵横墙
墙体属于房屋建筑的主要承重构件，由于房屋建筑的刚度大小主要取决于墙体数量，若承重墙体上，将会加大墙体间隔，进而降低房屋建筑的刚度以及抗震能力。因此在设计期间，需均匀分布房屋建筑的横墙以及纵墙，从而确保房屋建筑的整体抗震性能。
5.合理布置构造柱以及圈梁
构造柱、圈梁等均属于提高房屋建筑抗震性能的重要组成部分。其中构造体有利于增强建筑墙体的抗剪性能，并优化建筑结构变形能力，从而使建筑结构在外力作用不大的影响下仅发生变形，不对建筑结构整体的稳定性产生影响。因此，在布置构造柱时，需以《抗震规范》作为布置依据，在墙体交叉处均设置构造柱，促使墙体材料由脆性演变为延性。另外，圈梁有利于缓解地震对于建筑的损害，提高墙体之间的连接牢固性，对于增强房屋稳固性、整体性等可起到明显的促进作用。在一定情况下，还可抑制墙体产生裂缝。
五、结语
目前，抗震技术属于房屋建筑设计当中的一项主要技术，抗震设计的好坏将会直接影响到房屋建筑的抗震性能。因此在房屋建筑结构设计中，需根据抗震设计的相关要求，对房屋建筑进行合理设计，满足房屋抗震设计的相关要求。尽可能提高房屋的抗震能力，减少地震灾害对于房屋建筑的损害。
参考文献：
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房屋主体结构设计范文篇3
关键词：多层砌体房屋抗震概念设计抗震措施
目前我国砌体房屋普遍用于住宅、办公楼、医院、教学楼等民用建筑和公用建筑。其所用材料的脆性，抗拉、抗剪和抗弯的能力很低，抗震能力差，特别未经抗震设计的破坏尤为严重。
多层砌体房屋震害规律主要有：1.不同烈度区震害差异较大,特别在高烈度区以严重破坏或倒塌为主。2.结构整体性差、抗连续倒塌能力低。3.未进行抗震设计的老旧房屋破坏严重。4.砌体与钢筋混凝土混合体系中砖砌体破坏严重。5.不同结构体系抗震性能不同,房屋复杂体形比简单体型破坏重；房屋震害横墙承重最轻,纵横墙承重次之,纵墙承重最重；空旷底层破坏重,端头大房间的震害加重；大空间顶层破坏重。特别村镇建筑震害严重，是最薄弱的环节。
一．多层砌体结构房屋抗震设计中存在的主要问题
1．建筑体型复杂，平立面严重不规则使得房屋在水平和垂直方向上刚度分布不均匀，地震时易因扭转效应和鞭梢效应而严重破坏。
2．房屋超高、超层，建筑在地震中震害严重易倒塌。
3．房屋底层空旷或顶层为大空间，砖墙数量减少而结构又未采取有效方法避免刚度的突变，地震时易破坏。
4．构造柱、圈梁问题，数量不够或配筋不足，结构的整体性、延性和抗塌性能很差。
5．墙体问题，采用120MM或180MM厚薄墙、预制板支撑长度不够、墙肢尺寸不足、山墙开洞过多或墙体承载力不足等，均在地震中易破坏。
6．悬臂构件挑出长度过大，易倾覆。
二．建筑结构抗震设防的目标和内容
新建筑抗震设计规范GB50011-2010继续采用“小震不坏，中震可修，大震不倒”的三水准设防目标。地震的不确定性和复杂性使得建筑抗震设计依赖于设计人员的设计理念，抗震计算和抗震措施是不可分割的两个组成部分，其中“概念设计”（conceptualdesign）要远比“计算设计”（numericaldesign）更为重要。所谓“概念设计”是指根据地震灾害和工程经验等形成的基本设计原则和思想，进行建筑和结构总体布置并确定细部构造的过程。良好的概念设计是建筑结构抗震性能的决定因素。
建筑结构抗震概念设计主要考虑以下几点：建筑平立面布置及其外形尺寸；抗震结构体系的选取、抗侧力构件的布置及结构质量的分布，结构构件与主体结构的关系及两者之间的锚拉；材料与施工质量等。
三．多层砌体房屋的抗震概念设计要求
多层砌体房屋抗震概念设计主要包括：
1．房屋的高度和层数。限制层数和高度是提高多层砌体房屋的抗震能力主要的抗震措施。砌体房屋的高度限制是指设置了构造柱的房屋高度。
2．建筑形体的规则性要求。科学合理的建筑形体和平立面布置，对多层砌体房屋抗震尤为重要的。“规则”包含了对建筑的平、立面外形尺寸，抗侧力构件布置、质量分布，直至承载力分布等诸多因素的综合要求。规则的建筑方案体现在体型(平面和立面的形状)简单，抗侧力体系的刚度和承载力上下变化连续、均匀，平面布置基本对称。即在平立面、竖向剖面或抗侧力体系上，没有明显的、实质的不连续(突变)。
3．抗震结构体系的选择。首先，要使所选结构体系的计算简图受力明确、传力合理且传力路线不间断，这是结构选型与布置抗侧力体系时首先要考虑的条件。其次，应使结构体系具有多道抗震防线，避免因部分结构或构件破坏而导致整体破坏。一个多道抗震设防的结构体系，应由若干个延性较好的分体系组成，并由延性较好的结构构件连接起来协同工作。
4．结构整体性要求，各抗震构件之间的连接必须可靠。构件节点的承载力不应低于其连接构件的承载力；预埋件的锚固承载力不应低于连接件的承载力；装配式结构中各抗侧力构件必须有可靠措施以保证结构的空间协同工作。
四．多层砌体房屋的抗震措施
抗震措施不等同于抗震构造措施。抗震措施的内容包括，建筑总体布置、结构选型、地基抗液化措施、考虑概念设计对地震作用效应（内力和变形等）的调整，以及各种抗震构造措施等。根据笔者多年的设计经验，以七度抗震区的多层砌体房屋为例，有以下几点体会：
1．层数及高度控制。按照规范GB50011-2010严格要求多层砌体房屋，7度（0.10g）时高度不超过18m、层数不超过6层，为了满足楼盖对传递水平地震力所需的刚度要求7度（0.15g）时高度不超过15m、层数不超过5层。多层砌体承重房屋的层高，不应超过3.6m。
5．体系要求。应优先采用横墙承重或纵横墙共同承重的结构体系。不应采用砌体和混凝土墙混合承重体系。纵墙开洞率不超过50%保证纵向的一定刚度。纵、横墙的布置宜均匀对称，平面内宜对齐，竖向宜上下连续，同一轴线上的窗间墙宽度宜均匀。规定抗震横墙最大间距满足楼盖传递水平地震力的刚度要求，现浇或装配整体式钢筋混凝土楼、屋盖不超过15m,装配式钢筋混凝土楼、屋盖不超过11m。楼板局部洞口尺寸不宜超过楼板宽度的30％，且不应在墙体两侧同时开洞；房屋错层的楼板高差超过500mm时，应按两层计算；错层部位的墙体应采取加强措施。结构抗震体系采用多道抗震防线，墙体为抗震第一道防线，合理设置构造柱和圈梁成为抗震的第二道防线。尽量采用现浇钢筋混凝土楼、屋盖。
2．规则性要求。建筑平立面宜尽可能简洁、规则，结构质量中心与刚度中心相一致。平面轮廓凹凸尺寸，不应超过典型尺寸的50％；当超过典型尺寸的25％时，房屋转角处应采取加强措。尽可能不防震缝，计算模型要符合实际，抗震分析要精确，易损部位要加强。设缝时，缝两侧均应设墙体，缝宽应根据烈度和房屋高度确定，可采用70mm～100mm，满足中震不碰。
3．高宽比控制。最大房屋高宽比7度时不应超过2.5。
4．局部尺寸控制。承重窗间墙最小宽度、外墙尽端和内阳角至门窗洞口边的最小距离均为1米，无锚固女儿墙（非出入口处）的最大高度不超过0.5米。可防止因局部破坏而导致的整体破坏。
5．适当增加墙体面积与合理提高砂浆强度。提高墙体面积、砂浆强度等级能有效地提高房屋的抗震能力。
6．其他要求。楼梯间不宜设置在房屋的尽端或转角处。楼梯间处构造柱、圈梁和墙内钢筋严格按照2010规范设置，使之成为抗震安全岛。不应在房屋转角处设置转角窗。烟道、风道不应削弱墙体，否则应采取水平筋等加强措施。
7.抗震结构材料的选用及施工质量控制。尽量采用多孔砖、陶粒泥凝土砌块、加气混凝土板等轻质材料并要满足强度要求。钢材满足屈强比要求。施工程序要规范，保证工程质量。施工先砌墙后浇混凝土。砌体结构的纵横墙交接处应同时咬搓砌筑或采取拉接措施。
