时间：2023-09-17 14:52:44
序论：在您撰写建筑设计的定义时，参考他人的优秀作品可以开阔视野，小编为您整理的7篇范文，希望这些建议能够激发您的创作热情，引导您走向新的创作高度。
【关键词 】住宅 坡屋顶 设计 风格 坡度
坡屋顶作为一种重要的屋顶形式，是我国古建筑的传统特色建筑元素而应用广泛，从普通民居的硬山屋顶到皇家建筑的重檐无殿，无不体现坡屋顶这一建筑的第五立面的弧线之美。坡屋顶既能美化城市环境、丰富建筑立面，又能抗渗防漏、改善顶层居住环境，提高空间利用率，适应日益增长的住宅建设市场的需求。然而在当下大力倡导绿色建筑的背景下，“四节”即节能、节地、节材、节水的绿色设计要贯穿整个建筑的全寿命周期，体现经济效益、社会效益和环境效益的统一，实现人、建筑与自然和谐统一。另外，在不少的建筑实例中，设计者对于建筑立面、屋顶风格的片面追求而破坏了城市空间的功能，或是弱化屋顶性格塑造而使建筑的形象流于平庸。且我国的新建建筑中80%左右的工程量来自住宅建设，因此，这里想结合一些工程实例来探讨一下坡屋顶在住宅设计中的几点问题。
1 住宅建筑坡屋顶的风格问题
作为建筑的重要组成部分的屋顶，会影响整栋建筑的风格趋向。坡屋顶风格形式大致可以分为双坡屋顶和四坡屋顶。
1.1 在中国古代民居中，多数为双坡屋顶，我们有的住宅项目继承和发扬这种屋顶，把这种传统的建筑元素进一步加工深化，形成现代的中式屋顶形式。如大家所熟悉的广州云山诗意项目，还有我们做的广西南宁盛邦珑湖项目概念方案（如下图示）。这种双坡屋顶的檐口到屋脊的高差比较大，一般顶层设计成跃层，增加建筑空间的延续性和趣味性。另外，这种屋顶在结合当地的日照系数等设计出合理的坡度，可以很好的做到“节地”的目的，但双坡屋顶的缺点就是施工难度会大点，以及建筑造价略高点。
1.2 四坡屋顶作为欧式建筑屋顶形式的经典代表，被大家所熟知。如地中海风格的简约式和高贵典雅气势磅礴的法式等等，这些坡屋顶形式均是房地产高层住宅热捧的对象。如我们近期设计的作品：广西玉林金域华府项目（如右图示）和广西南宁盛邦珑湖项目（如下图示）。金域华府项目为地中海风格四坡屋顶的高档住宅小区。这种风格的四坡屋顶一般设计成闷顶形式，不适合作为跃层空间设计，对于顶层的隔热防水有很好的作用，但此坡屋顶的造价会增加，施工难度也相应增加。盛邦珑湖项目为法式风格四坡屋顶的高档高宅小区。坡度大屋顶高是其特点，这种屋顶可作为跃层空间设计，也可以设计成闷顶。盛邦珑湖项目由于规划容积率等因素的影响，我们将屋顶设计成闷顶形式。此项目进行了绿色建筑设计，为一星绿建项目，采用太阳能热水系统。热水系统的设备正好放置在闷顶中，可以避免其对建筑外立面的影响。但由于该项目均为高层住宅楼，多数楼高近百米，所以屋顶的坡度和高度比例很重要。一般坡屋顶设计的很高，对建筑的整体造价影响比较大，也不利于施工和“节材”，设计时要慎重考虑。
2 住宅建筑坡屋顶的坡度问题
坡屋顶的屋面坡度是影响住宅建筑坡屋顶形态的重要因素，它的设计既要满足住宅的日照间距标准，又要符合当地的地理、气候、文化等多方面的要求。
2.1 住宅建筑坡屋面坡度的三个原则
住宅建筑坡屋面坡度设计有三个原则。第一，要满足造型的需要。在设计屋面坡度的时候，应考虑规划规定的建筑高度、室内净高以及美学比例等因素的影响，一般不宜小于15°且不宜大于85°，在20～45°范围较为理想。第二，要符合《民用建筑设计通则》和《屋面工程技术规范》等规范中的有关规定，如根据屋面材料的类别不同而规定的从2%到50%不同的排水坡度要求。相同条件下，屋面坡度越大，屋脊越高，屋面排水越顺畅，屋顶面积越大，室内空间利用率越高，但施工难度加大，造价相应也增加。第三，关于前面讲到的“节地”问题。在规划设计中减少合理建筑间距已达到节省土地的目的，应结合当地规划局以及相应规范对住宅日照的间距要求，计算设计出最佳的住宅坡屋顶坡度。
2.2 建筑地域性对于屋面坡度的影响
不同的地域文化造就不同的建筑风格。不同地区的建筑坡屋顶的屋面坡度也有差别，这种差别很大程度上是地理状况差别的反应。即使是同样的坡屋顶，不同地区的表现形式也不一样，如多雨多雪地区的坡度较大，出檐比较深，特别是南方多雨湿热，坡屋顶多为坡度大，屋脊高，以利于排水、通风和隔热；少雨雪地区的坡屋顶坡度多为平缓，坡度较小；而严寒和寒冷地区的坡屋顶厚实、封闭，以有利于屋面保温；风沙大的地区屋顶坡度平缓，出檐较小、厚重，以免被大风刮掀；人烟稀少的地区用地宽裕，坡屋顶的坡度整齐、舒展、大方；人口稠密用地紧张的地区，屋顶相应的也紧凑、小巧、活泼。
3 住宅建筑坡屋顶的窗户设计问题
总的来说，可以分二种情况，一种是住宅的坡屋顶加以利用的；一种是不加利用的闷顶形式。这里重点介绍一下坡屋顶层作为跃层加以利用的情况。跃层坡屋顶窗户的形式也有很多种，按照造型的不同可以分为老虎窗、坡面窗、天窗等形式；按照材料的不同可分为木质、钢质、铝合金等形式；按照玻璃的不同又可以分为单层玻璃、双层玻璃、白玻璃、彩色玻璃等。其中老虎窗又有三角形、方形、弧线的不同类型的窗户。这些不同类型的窗户形式，极大地丰富了高层住宅坡屋顶的窗户设计。除了这些形式之外，我们在设计的过程中，还有注意窗户的大小比例、采光量、景观摄入量、通风换气量等等的考虑。
4 住宅建筑坡屋面的瓦面材料问题
作为住宅建筑坡屋面的瓦面材料的选择，要考虑材质、颜色、施工安装方便以及便于维护维修等问题。前面介绍的几个项目，多数为深蓝色西瓦。
综上所述，住宅建筑的坡屋顶的设计直接影响到建筑物的美观性、使用的功能性和舒适性、经济的合理性以及土地的合理利用性等，作为在主要发展方向以及大量性的住宅项目的设计过程中，要根据不同的项目情况，因地制宜的，采取不同的措施，合理的选用不同的坡屋顶形式，以设计出符合大众口味的优秀住宅作品来。以其满足人们对居住生活质量的不断追求，服务好大众，服务好社会，担当起作为一名合格建筑师应有的责任。
参考文献：
1956年底，我国社会主义改造基本完成，标志着社会主义基本制度在中国的确立，中国社会由此进入了社会主义初级阶段。
社会主义制度是相对于资本主义制度而言的政治经济制度。其基本要素是实行公有制、实现人民当家作主。是指社会主义国家机关在其法定的职权范围内依照法定程序，创制、认可、修改和废止法律，以及规范性法律文件的制度。
经典文献对社会主义制度的界定有三个基本要素：公有制；计划经济；民主。
（来源：文章屋网 ）
一、完善就业服务体系，搭建劳务输出平台
一是健全行政推动体系。县上成立由县级领导担任组长，各乡镇乡镇长、有关县级部门主要负责人为成员的劳务输出领导小组，对劳务输出工作全程服务、全程指导、全程督查。坚持把劳务输出工作纳入乡镇年度目标责任制考核范围，与各乡镇签订劳务输出目标责任书，进一步落实领导责任，强化各级组织的支持、服务、组织、协调功能。对劳务输出工作成绩突出的乡镇、劳动保障事务所和个人大张旗鼓地进行表彰，最大限度地调动各级干部抓劳务输出的积极性。二是完善就业培训体系。完善以县职教中心、县就业培训中心、胜利技校为支撑，23所民办职业技能培训学校抓特色，乡镇农业技术培训学校搞普及的劳务输出培训体系，实施好农村劳动力转移培训阳光工程，扩大劳务输出培训的覆盖面。坚持先培训、后输出，订单培训和就业能力培训相结合，实用技术培训和从业素质培训相结合，长期培训和短期培训相结合，开展多行业、多等级、多技术的培训，年内培训农民1.5万人，培训输出率达到80以上，使外出务工人员由“体力型”向“技能型”转变，提高“培训、职介、就业”一体化服务水平。三是强化支持服务体系。充实加强县劳动就业管理处、乡镇劳动保障事务所、社区劳动保障工作站的工作力量，每个劳动保障服务机构至少确定1名专职工作人员，每个村至少配备1名劳动保障信息员，做到机构、人员、经费、场地、责任五落实，进一步提升三级劳务输出网络服务水平。强化公共中介机构的服务职能，充分发挥县劳动力市场、县职介所、县人才交流中心等公办职介服务机构的作用，抓好12个劳务输入基地建设，在广东、上海、苏州等劳务输出目的地设立劳务输出办事机构，有效提高劳务输出的组织化程度。对民办中介机构实施规范化管理，统一指导，统一考核，统一奖惩，使之成为组织劳务输出的重要力量。通过各方努力，形成政府引导、职业培训、中介连接、基地输出的就业服务体系，搭建劳务输出的良好平台。
二、广泛开辟就业渠道，扩大劳务输出规模
一是强化宣传引导就业。采取举行劳务输出启动仪式、外出务工人员送行仪式、开展劳务输出街头咨询活动、举办劳务输出电视专栏，以及召开外出务工人员座谈会、让外出务工者现身说法等形式，广泛宣传中央、省、市有关劳务输出的政策措施，及时提供劳务输出信息，转变农民就业观念，引导农村富余劳动力外出务工。在此基础上，树立典型，鼓励创业，策划创业项目，提供创业资金，帮助有能力、有胆识的外出务工人员创业发展。<r>二是政府服务组织就业。通过在春节等重大节庆时召开返乡人士恳谈会，县级领导带队前往劳务输出目的地组织召开“乡党会”，举办现场招工会，及时劳务信息，为外出务工人员就业提供优质服务，确保农村劳动力输得出、留得住。同时，开展“春风行动”，坚持把各项优惠政策落实到基层，为外出务工人员办理旅途平安保险，对困难务工人员提供援助资金。在农忙季节，各村成立帮扶小组，帮助劳力少、收种困难的家庭及时收种，使外出务工人员在外地能够安心工作。发挥政府主导作用和妇联、共青团等群团组织的群众工作优势，组织妇女赴新疆拾棉花、到本地及周边地区拾辣椒、摘苹果，通过短平快项目增加农民收入。<r>三是加快小城镇建设和项目建设转移就业。坚持把小城镇建设和项目建设作为促进就业的载体，加快以法门寺景区、县城新区和绛帐工业基地为重点的小城镇建设步伐，吸纳富余劳动力转移就业。通过实施法门寺综合开发项目和县城新区建设项目，引进建设一批大项目，抓好法门寺纸业、震华棉纺、汇凯纺织、建忠离子水等重点项目，千方百计促进就业。
三、着力打造劳务品牌，提高劳务输出组织化水平
扶风建筑业比较发达，全县建筑 企业有430多家，从业人员达3万多人，经过培训的建筑技工达到30，其中中高级专业技术人员就有926人。农民从建筑业得到的收入占到了全县农民现金收入的20，建筑业已成为扶风农村劳动力向非农产业转移的主要产业领域。围绕这一优势，我们将着力打造“扶风建筑”品牌，努力提高劳务输出的组织化水平。一是强化服务，把品牌做实。依托各类职业培训机构，加大对建筑技工的培训力度，提高建筑行业从业人员的整体素质。加强乡镇建筑劳务基地建设，建立富余劳动力档案，收集建筑劳务信息，为输出奠定基础。发挥各类职介机构的作用，实现和建筑企业的有效对接，大力发展订单劳务，提高劳务输出的组织化程度，形成规模，打响品牌。二是加大品牌宣传力度，把品牌做响。对“扶风建筑”进行商标注册，扩大品牌效应，带动就业。教育建筑业从业人员遵纪守法，明礼诚信，维护“扶风建筑”品牌的良好形象。三是支持龙头企业发展，把品牌做大。全力支持以县建总公司为龙头的总承包、专业承包企业带动劳务企业向外开拓，巩固老阵地、占领新市场，努力做大“扶风建筑”劳务品牌。在此基础上，以初、高中应届毕业生为重点，发挥胜利技校的国有企业技术优势，打造“胜利技工”品牌，培养劳务输出新亮点。
党的十六届五中全会提出了建设社会主义新农村的重大历史任务。加强劳务输出，既可以转移农村富余劳动力，增加群众收入，使群众生活宽裕起来，又可以使群众学到技术，接受先进文化的熏陶，养成文明卫生习惯，促进乡风文明。因此，在新农村建设中，要把劳务输出作为兴县富民的重要产业，放在更加突出的位置抓紧抓好。
扶风是一个农业大县，全县农业人口42.2万人，占总人口的92.2%，富余劳动力近15万人。近年来，我们采取多种措施强化就业服务、促进劳务输出，努力把人力资源优势转化为经济优势，取得了明显成效。去年全县在外务工人数达到11.3万人，实现劳务经济收入4.6亿元，农民人均劳务收入684元，占农民人均纯收入的35%，劳务经济已成为农民增收的重要渠道。
就业是民生之本，扩大就业是政府的重要职责。200*年，我们决心从以下四个方面加大工作力度，扩大劳务输出规模，提升劳务输出的质量和效果，进一步做大做强劳务经济，为新农村建设奠定坚实的物质基础。
一、完善就业服务体系，搭建劳务输出平台
一是健全行政推动体系。县上成立由县级领导担任组长，各乡镇乡镇长、有关县级部门主要负责人为成员的劳务输出领导小组，对劳务输出工作全程服务、全程指导、全程督查。坚持把劳务输出工作纳入乡镇年度目标责任制考核范围，与各乡镇签订劳务输出目标责任书，进一步落实领导责任，强化各级组织的支持、服务、组织、协调功能。对劳务输出工作成绩突出的乡镇、劳动保障事务所和个人大张旗鼓地进行表彰，最大限度地调动各级干部抓劳务输出的积极性。二是完善就业培训体系。完善以县职教中心、县就业培训中心、胜利技校为支撑，23所民办职业技能培训学校抓特色，乡镇农业技术培训学校搞普及的劳务输出培训体系，实施好农村劳动力转移培训阳光工程，扩大劳务输出培训的覆盖面。坚持先培训、后输出，订单培训和就业能力培训相结合，实用技术培训和从业素质培训相结合，长期培训和短期培训相结合，开展多行业、多等级、多技术的培训，年内培训农民1.5万人，培训输出率达到80%以上，使外出务工人员由“体力型”向“技能型”转变，提高“培训、职介、就业”一体化服务水平。三是强化支持服务体系。充实加强县劳动就业管理处、乡镇劳动保障事务所、社区劳动保障工作站的工作力量，每个劳动保障服务机构至少确定1名专职工作人员，每个村至少配备1名劳动保障信息员，做到机构、人员、经费、场地、责任五落实，进一步提升三级劳务输出网络服务水平。强化公共中介机构的服务职能，充分发挥县劳动力市场、县职介所、县人才交流中心等公办职介服务机构的作用，抓好12个劳务输入基地建设，在广东、上海、苏州等劳务输出目的地设立劳务输出办事机构，有效提高劳务输出的组织化程度。对民办中介机构实施规范化管理，统一指导，统一考核，统一奖惩，使之成为组织劳务输出的重要力量。通过各方努力，形成政府引导、职业培训、中介连接、基地输出的就业服务体系，搭建劳务输出的良好平台。
二、广泛开辟就业渠道，扩大劳务输出规模
一是强化宣传引导就业。采取举行劳务输出启动仪式、外出务工人员送行仪式、开展劳务输出街头咨询活动、举办劳务输出电视专栏，以及召开外出务工人员座谈会、让外出务工者现身说法等形式，广泛宣传中央、省、市有关劳务输出的政策措施，及时提供劳务输出信息，转变农民就业观念，引导农村富余劳动力外出务工。在此基础上，树立典型，鼓励创业，策划创业项目，提供创业资金，帮助有能力、有胆识的外出务工人员创业发展。<br>二是政府服务组织就业。通过在春节等重大节庆时召开返乡人士恳谈会，县级领导带队前往劳务输出目的地组织召开“乡党会”，举办现场招工会，及时劳务信息，为外出务工人员就业提供优质服务，确保农村劳动力输得出、留得住。同时，开展“春风行动”，坚持把各项优惠政策落实到基层，为外出务工人员办理旅途平安保险，对困难务工人员提供援助资金。在农忙季节，各村成立帮扶小组，帮助劳力少、收种困难的家庭及时收种，使外出务工人员在外地能够安心工作。发挥政府主导作用和妇联、共青团等群团组织的群众工作优势，组织妇女赴新疆拾棉花、到本地及周边地区拾辣椒、摘苹果，通过短平快项目增加农民收入。<br>三是加快小城镇建设和项目建设转移就业。坚持把小城镇建设和项目建设作为促进就业的载体，加快以法门寺景区、县城新区和绛帐工业基地为重点的小城镇建设步伐，吸纳富余劳动力转移就业。通过实施法门寺综合开发项目和县城新区建设项目，引进建设一批大项目，抓好法门寺纸业、震华棉纺、汇凯纺织、建忠离子水等重点项目，千方百计促进就业。
三、着力打造劳务品牌，提高劳务输出组织化水平
扶风建筑业比较发达，全县建筑企业有430多家，从业人员达3万多人，经过培训的建筑技工达到30%，其中中高级专业技术人员就有926人。农民从建筑业得到的收入占到了全县农民现金收入的20%，建筑业已成为扶风农村劳动力向非农产业转移的主要产业领域。围绕这一优势，我们将着力打造“扶风建筑”品牌，努力提高劳务输出的组织化水平。一是强化服务，把品牌做实。依托各类职业培训机构，加大对建筑技工的培训力度，提高建筑行业从业人员的整体素质。加强乡镇建筑劳务基地建设，建立富余劳动力档案，收集建筑劳务信息，为输出奠定基础。发挥各类职介机构的作用，实现和建筑企业的有效对接，大力发展订单劳务，提高劳务输出的组织化程度，形成规模，打响品牌。二是加大品牌宣传力度，把品牌做响。对“扶风建筑”进行商标注册，扩大品牌效应，带动就业。教育建筑业从业人员遵纪守法，明礼诚信，维护“扶风建筑”品牌的良好形象。三是支持龙头企业发展，把品牌做大。全力支持以县建总公司为龙头的总承包、专业承包企业带动劳务企业向外开拓，巩固老阵地、占领新市场，努力做大“扶风建筑”劳务品牌。在此基础上，以初、高中应届毕业生为重点，发挥胜利技校的国有企业技术优势，打造“胜利技工”品牌，培养劳务输出新亮点。
关键词：建筑；钢结构；稳定性设计
中图分类号：TU391文献标识码： A
引言
钢结构在建筑工程当中应用的范围十分广泛，究其原因在于其拥有自重轻，高强度和工业化强度高的特点。自从国家将轻型钢结构住宅建筑通用体系的开发和应用列入到国家重点技术创新项目以来，建筑钢结构的发展取得了一定的成效。然而近年来由于地震等自然灾害的频繁发生，钢结构失去稳定而造成的事故也越来越多，对社会主义的经济建设造成了严重的危害，因此关于建筑钢的稳定结构设计越来越受到人们的关注。本文结合个人多年实践工作经验，就建筑钢的稳定结构设计优化展开探讨，希望能够引起广大学者的关注。
一、建筑钢结构的优点
1、钢结构材料的抗震性高
在工程建筑中所使用的钢结构主要是由钢板、冷加工的薄型钢板或是热轧型钢等材料制作而来的，所以与混凝土制成的结构相比具有重量轻、延展性强的优点。钢构件因其良好的延展性能、使得钢结构工程具有相对较高的抗震性。
2、钢结构材料的精确度高
对于大跨度的建筑，常常采用钢结构构件，因为这种材料的结构具有较高的韧性和可塑性。如果在建筑的过程中需要较高的稳定性，那么就更应该采用这种钢结构，因为这种材料在一定范围内的应力幅度具有很强的弹性，所以如果建筑需要非常精确的施工，那么这种钢建筑在受力的情况下与工程建筑的力学计算方法比较符合，与混凝土结构相比更加精确，所以可以被广泛使用。
3、钢结构的建筑施工简便
建筑钢结构的制作过程及方法比较简便。钢材的强度和密度均比混凝土大，但在相同跨度且承受相同荷载的情况下，钢结构构件比混凝土构件的总重量要轻很多，使用钢结构建筑将有利于降低材料的运输及吊装成本。
由于钢结构构件标准化，有利于大批量的工业化生产，在工厂内标准化制作完成后现场拼接安装，将会很大程度上提高建筑的施工速度。同时，相对于混凝土结构施工中的钢筋绑扎、支模板、混凝土浇筑、养护等复杂的施工工艺来讲，钢结构建筑施工过程明显体现出了简便、效率高等优点。
二、钢结构的不足
钢材结构凭借着其自身独特的优越性被广泛的运用到土木建筑当中，近几年来运用钢结构来修建住宅的方式有效地推动了我国房地产建筑事业的发展，尤其是钢结构的使用过程拥有很强的环保型，符合我国可持续发展的需求，形成了良好的收益效果。然而钢材本身仍然存在着一定的局限性，比如说其耐腐蚀性和耐火性能都不高，这是因为钢结构在使用的过程当中需要采取严密的防护措施，所花费的成本要远远高于钢筋混凝土结构。尽管钢结构本身用以一定的耐热性能，但是如果在施工的过程当中温度达到了150℃时，就需要利用隔热层的方式来对其进行保护。再加上钢材结构没有耐火性能，因此对于重要的结构而言还需要配备相应的防火设备。由于钢材结构拥有很高的强度，因此其最终制造出来的构件往往都是薄壁的形式，并且横截面积比较小，受压时无法同时满足强度和稳定的要求。
三、建筑钢结构的稳定性设计分析
1、钢结构稳定性设计
目前钢结构设计多借助钢结构计算机软件进行结构受力计算，结构和构件的平面内强度及整体稳定计算可依靠程序自动完成，结构和构件的平面外强度及稳定计算，需要设计者另做分析、计算和设计。此时可将整个结构按标高分解成多个不同布置形式的结构体系，在不同的水平荷载作用下，进行结构体系的强度和稳定计算。
受弯钢构件的板件局部稳定有两种方式：一是以屈曲为承载能力的极限状态，并通过对板件宽厚比的限制，使之不在构件整体失效前屈曲；二是允许板件在构件整体失效前屈曲，并利用其屈曲后强度，构件的承载能力由局部屈曲后的有效截面确定。对于不考虑屈曲后强度的粱局部稳定，可对粱设置横向或纵向加劲肋，以解决粱的局部稳定问题，加劲肋按《钢结构设计规范》（GB50017-2003）规定设置；对于组合梁腹板考虑屈曲后强度的计算按《钢结构设计规范》（GB50017-2003）第4.4规定执行。
轴心受压构件和压弯构件局部稳定有两种方式：一是控制翼缘板自由外伸宽度与其厚度之比；二是控制腹板计算高度与其厚度之比。对于圆管截面的受压构件，应控制外径与壁厚之比，加劲肋按《钢结构设计规范》（GB50017-2003）第5.4规定设置。
2、稳定性设计所应坚持的原则与设计要点
在设计钢结构时，应综合考虑建筑具体实际情况以及在使用建筑过程中的要求，使设计完成的钢结构刚度、强度以及稳定性能都能符合标准。设计时，应在满足稳定性与强度要求的前提下，尽量节约钢材。减少使用钢材的目的在于将结构本身所具有重量减小，从而在出现较大负荷时，能够有效承载；在施工中，尽量缩短制造时间以及安装时间，从而便于维护以及运输钢结构，使总成本得以降低。此外，设计完成的钢结构应具备一定程度的审美价值，特别是在设计外露结构时，应注意结合建筑美学标准。
在设计钢结构时，要使其具备充足稳定性，则应注意以下设计要点。第一，在布置建筑钢结构的形式时，需要综合考量钢结构当中不同组成部分所要求的稳定性以及建筑整体性能等多项内容。目前在我国设计钢结构的稳定形式时，通常将平面体系范围作为设计的出发点，例如框架结构；所以在计算钢结构平面稳定的设计值时，应确保其与计算结构构件布置的方法相同，例如在计算前者时，应考虑到是否增加计算支撑构件受力强度等。第二，实际计算时的计算方法所依据的稳定设计简图应与计算结构稳定性水平所依据的简图保持一致。在一般情况下，分析框架所具有的稳定性水平以及分析框架结构的工作都比较粗糙，部分建筑工程甚至不进行该项工作，仅仅是计算框架柱设计时的稳定值[4]。因为计算杆件稳定值时所依据的模型，均为假设模型或简化模型，所以为了确保计算钢结构的稳定值符合要求，则应使计算方法所依据的稳定设计简图应与计算结构稳定性水平所依据的简图保持相同。
3、稳定性设计的过程中不应忽视的问题
在设计住宅的钢结构时，应注意钢结构类型的住宅分为多层住宅与低层住宅两种，别墅为低层住宅，而公寓则为多层住宅。相关标准中提出，钢结构类型的住宅宜控制在12层以下，以满足抗压以及抗震要求。布置钢结构时的规则性会对住宅建成后的抗震性能造成影响，所以，在布置钢结构平面时，应尽量做到对称与规则，避免在出现地震时，遭到较大的破坏。
当前，计算机设计软件技术得到了较快的发展，因此，可以在设计钢结构时，应用计算机作为辅助工具，并在计算机的帮助下完成整体稳定以及平面构件强度的计算；设计人员则只需计算结构稳定水平以及结构强度。
要使钢构件受弯部分的板件维持在稳定状态，则可以采用以下方法。其一，对板件的厚度与宽度的比值进行控制，从而使板件在屈曲时承载的能力达到极限，避免在钢构件出现整体失效之前，板件就已经出现了屈曲现象，其二，如钢构件出现整体失效之前，板件就已经发生了屈曲现象，则应利用屈曲强度来增强构件承载的能力。对翼缘板的厚度与其外伸自由宽度两者的比值加以控制，或对腹板的厚度与其计算高度两者的比值加以控制，都能够有效维护压弯构件以及受压轴心构件的稳定；当钢结构中的受力构件是一种圆管截面时，那么就应对其壁厚与外径之比进行控制。
结束语
本文就建筑钢稳定结构设计优化问题展开探讨，具体的分析了建筑钢结构，介绍了钢结构的材料优势极其不足，并在此基础上提出了建筑钢的稳定结构设计，从钢结构稳定性的概念入手，总结出钢结构稳定性设计的要点和注意事项。然而由于个人所学知识以及阅历的局限性，并未能够做到面面俱到，希望能够凭借本文引起广大学者的关注。
参考文献
【关键词】建筑钢结构；稳定性；设计
因为钢结构具有强度高以及自重轻等优点，所以在我国的建筑工程建设项目当中，钢结构已经被广泛应用，并随着相关体系的建立与重点项目的开发，钢结构已经获得了一定的发展[1]。但是，近年来发现因为建筑钢结构稳定性不强的原因而引发的安全事故变得越来越多，造成了恶劣影响；所以研究建筑钢结构的稳定性设计具有重要意义，本文就此问题进行了简单的探讨。
1.建筑项目当中钢结构存在的缺陷
由于钢结构具有独特优势，因此在土木建筑工程项目当中运用钢结构也能得到较好的收益，但是在长期实践中发现钢结构也存在一定缺陷，主要表现如下。首先，钢材本身存在着不足，如在耐火性能以及耐腐蚀性能方面，钢材的耐受能力均不高；因此，在建筑项目运用钢结构时，需要对其进行严密防护，这样一来就需要花费较高的成本[2]。其次，在耐热性能方面，钢结构虽然具有一定耐受能力，但是如果对其进行施工时，温度已经达到150摄氏度，则已经超过钢结构耐受的能力，进而导致其出现变形等不良状况，因此需要将隔热层作为保护手段；另外，钢结构不具备耐火性能，在重要的建筑结构当中，还需要对钢结构进行防火保护，以免发生意外。再次，钢结构的强度虽然很高，但是由钢结构所制造的构件却不具备太高的强度，这是因为钢结构的构件通常以薄壁形式出现，构件的横截面积也相对较小，在施工中受到较大负荷的情况下，稳定要求以及强度要求都比较难以满足。
2.建筑钢结构的稳定性设计分析
2.1关于稳定性设计
因为钢结构构件强度无法达到标准，且容易出现失稳现象，进而破坏建筑结构。在这里的稳定与强度并不是同一个范畴的概念，强度指的是应力方面的问题[3]。具体而言，就是指处于平衡稳定状态下的单个构件或整个钢结构，承受荷载时其最大应力是否已经比建筑材料最大的强度更大，其极限强度为钢结构的屈服点；稳定则是指变形方面的问题，钢结构当中的构件内部所承受的抵抗力与外部所承受的荷载两者是不平衡的，稳定性设计的关键在于在不平衡的受力当中，寻在一个相对平衡的契合点，以避免钢结构发生急剧变形，造成失稳，进而破坏建筑结构。
2.2稳定性设计所应坚持的原则与设计要点
在设计钢结构时，应综合考虑建筑具体实际情况以及在使用建筑过程中的要求，使设计完成的钢结构刚度、强度以及稳定性能都能符合标准。设计时，应在满足稳定性与强度要求的前提下，尽量节约钢材。减少使用钢材的目的在于将结构本身所具有重量减小，从而在出现较大负荷时，能够有效承载；在施工中，尽量缩短制造时间以及安装时间，从而便于维护以及运输钢结构，使总成本得以降低。此外，设计完成的钢结构应具备一定程度的审美价值，特别是在设计外露结构时，应注意结合建筑美学标准。
在设计钢结构时，要使其具备充足稳定性，则应注意以下设计要点。第一，在布置建筑钢结构的形式时，需要综合考量钢结构当中不同组成部分所要求的稳定性以及建筑整体性能等多项内容。目前在我国设计钢结构的稳定形式时，通常将平面体系范围作为设计的出发点，例如框架结构；所以在计算钢结构平面稳定的设计值时，应确保其与计算结构构件布置的方法相同，例如在计算前者时，应考虑到是否增加计算支撑构件受力强度等。第二，实际计算时的计算方法所依据的稳定设计简图应与计算结构稳定性水平所依据的简图保持一致。在一般情况下，分析框架所具有的稳定性水平以及分析框架结构的工作都比较粗糙，部分建筑工程甚至不进行该项工作，仅仅是计算框架柱设计时的稳定值[4]。因为计算杆件稳定值时所依据的模型，均为假设模型或简化模型，所以为了确保计算钢结构的稳定值符合要求，则应使计算方法所依据的稳定设计简图应与计算结构稳定性水平所依据的简图保持相同。
2.3稳定性设计的过程中不应忽视的问题
在设计住宅的钢结构时，应注意钢结构类型的住宅分为多层住宅与低层住宅两种，别墅为低层住宅，而公寓则为多层住宅。相关标准中提出，钢结构类型的住宅宜控制在12层以下，以满足抗压以及抗震要求。布置钢结构时的规则性会对住宅建成后的抗震性能造成影响，所以，在布置钢结构平面时，应尽量做到对称与规则，避免在出现地震时，遭到较大的破坏。
当前，计算机设计软件技术得到了较快的发展，因此，可以在设计钢结构时，应用计算机作为辅助工具，并在计算机的帮助下完成整体稳定以及平面构件强度的计算；设计人员则只需计算结构稳定水平以及结构强度[5]。因此计算机的介入使得稳定性设计过程变得相对方便，工作效率也得以提高。
要使钢构件受弯部分的板件维持在稳定状态，则可以采用以下方法。其一，对板件的厚度与宽度的比值进行控制，从而使板件在屈曲时承载的能力达到极限，避免在钢构件出现整体失效之前，板件就已经出现了屈曲现象，其二，如钢构件出现整体失效之前，板件就已经发生了屈曲现象，则应利用屈曲强度来增强构件承载的能力。
对翼缘板的厚度与其外伸自由宽度两者的比值加以控制，或对腹板的厚度与其计算高度两者的比值加以控制，都能够有效维护压弯构件以及受压轴心构件的稳定；当钢结构中的受力构件是一种圆管截面时，那么就应对其壁厚与外径之比进行控制。
3.结语
综上所述，建筑钢结构虽然具有着不可比拟的优势，但是在使用的过程中，仍然存在着某些不足。笔者将多年的工作经验作为分析基础，简要讨论了提高钢结构的稳定性方法，及优化设计钢结构。在优化设计钢结构的过程中，笔者也提出了相关的注意事项，希望对相关设计人员能够有所帮助。
参考文献
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[3]周桓，刘冰.浅析建筑钢结构的施工与质量控制措施[J].黑龙江科技信息，2009，25（36）：1054-1055
关键词: 通信铁塔；已有建筑物；加建
中图分类号：S611 文献标识码：A 文章编号：
随着移动通信事业的迅猛发展, 越来越多的基站都需建设在繁华的市区内, 对于移动通信, 信号传输都是直线传播的, 中间如果有阻挡, 会令信号严重衰减, 而城市中的建筑物高度越来越大, 这就要求天线的支撑物越来越高, 必须超越其周围建筑物的高度, 但是在城区已很难找到一块空旷的地面用来建造作为天线支撑物的铁塔。于是在已有建筑物的屋顶上加建通信铁塔, 利用建筑物的高度, 成为了解决上述问题的一个较好方法。
在屋顶上架设通信铁塔, 在技术上和经济上均有明显的优势, 主要有以下方面:
⑴降低基础造价。由于屋顶上铁塔高度低于地面塔, 因此在风荷载、 地震荷载的作用下, 产生的塔脚内力明显小于地面塔, 相应地可大幅降低基础造价, 且屋顶上的铁塔可充分利用塔下建筑物的自身重量, 从而满足铁塔的抗拔要求。
⑵ 节约钢材用量。铁塔随着高度增大, 其钢材用量将大幅增加, 以一座 40m高的地面塔为例, 其重量约为 14～ 15t, 而相同条件下一座 20m高的加建在建筑物上的 20m铁塔的重量仅为 5～ 6t。⑷ 减小结构位移变形。 地面塔属柔性高耸钢结构, 塔顶位移变形相对较大, 而屋顶铁塔的下部建筑物通常采用刚度较大的框架或框剪结构, 且屋顶铁塔本身的高度也不大, 因此在风荷载作用下的塔顶位移变形将明显减小, 可确保通信质量。
⑶节约建筑用地。常规的地面铁塔塔脚根开尺寸(即基础间距离)约为铁塔高度的 1 6~1 /8, 再考虑基础尺寸、 与原有建筑物的距离限制等因素, 征地面积往往在 100m2以上, 而在已有建筑物上加建铁塔就不需要进行征地。
2 屋顶加建铁塔的可行性判断
屋顶加建铁塔结构近年已在全国各地得到广泛应用, 根据 GB 50010- 2002《 混凝土结构设计规范》的规定, 未经技术鉴定或设计许可, 不得改变结构的用途, 同时考虑到移动通信铁塔使用功能的重要性,在进行这类结构设计时, 必须谨慎对待、 综合考虑和科学分析, 对于此类加建工程, 在设计前期必须先进行最关键的可行性判断。
目前这类结构的初步可行性判断大多采用传统经验法即工程技术专家的经验判断, 主要以目视观察及定值法验算的形式进行评价。此法的优点是程序少、 成本低, 对于较易鉴定的建筑物(如结构刚度大、 实际使用荷载较小)的工程是可行的。但对于重要的建筑物则应采用集体鉴定法, 即利用现代检测手段和测试技术, 运用数学和数理统计理论, 经鉴定组集体鉴定。
传统经验法的流程主要有以下步骤:
⑴ 初步调查。
①包括: 收集并审阅拟建铁塔建筑物的原设计图纸和竣工图, 历次维修、 加固以及改造图纸, 以及工程地质报告, 事故处理报告, 竣工验收文件和检查、 观察记录等;②了解当时的施工条件和质量检测结果, 尤其需注意设计修改情况、 钢筋或水泥的代换情况以及是否出现施工问题等; ③通过图纸了解建筑物使用功能, 各楼层的设计恒、 活载标准值, 基础形式, 梁、 板、 柱的配筋情况等。
⑵ 现场查勘。可行性的判断绝对不能仅靠已有图纸上的信息, 还应进行现场观测, 将图纸与建筑物实物进行核对、 检查和分析, 获取必要的原始数据。许多建筑物在施工过程中可能有部分改动但并未反映在图纸上, 使用过程中其功能也可能发生较大变化。
通过现场观察, 还可以了解到建筑物的使用环境、 楼面活荷载情况是否与设计要求相一致。现场查勘应特别注意观察梁、 板、 柱、 墙体等是否出现裂缝, 判断是否属于结构性裂缝, 并分析其成因, 从而对建筑物的现状作出客观判断, 尤其应注意观察建筑物有无出现不均匀沉降现象。
⑶ 依据经验分析加以必要的定值验算, 对建筑物加建铁塔的可行性进行初步判断。仅凭设计人员的经验判断可行, 而实际操作不可行, 就会给后续工作带来不必要的损失, 如果不经过必要的科学论证而轻易否定, 也会给建设单位选址带来较大的困难。
定值验算的具体步骤如下:
①通过初步调查和现场查勘获取的资料, 重新建立原建筑物的三维空间结构模型, 将原设计确定的各种荷载施加在计算模型上, 同时将通信铁塔各种最不利组合的塔脚力以附加荷载的形式作用在建筑物相应的结构构件上。
② 通过专业软件建立通信铁塔的三维空间结构模型, 计算铁塔在风荷载、 地震荷载及活荷载等作用下对建筑物所施加的拉力、 压力、 剪力和弯矩, 建模时应充分考虑建筑物与铁塔间的动力作用。
③ 在初步判断可行后, 根据现场实际情况, 考虑铁塔与已有建筑物的连接、 锚固的可能性和可靠性, 确保能将铁塔荷载安全地传递给结构主要构件。
④通过计算分析考虑了铁塔附加荷载的模型,验算建筑物的主要结构构件(如基础、 梁、 柱、 墙等)的尺寸、 配筋等是否仍可满足要求, 同时也须验算结构各种主要构件的变形是否超过了规范要求。
3 屋顶铁塔的布置原则
通过加建铁塔在屋顶平面的合理布置, 可使铁塔对塔下建筑物的影响减至最小, 具体原则如下
⑴ 尽量不将铁塔布置在建筑物的角柱、 边柱上,而宜设置在中柱上。
⑵ 拟加建通信铁塔的建筑物, 其结构平面应尽量均匀对称,铁塔在建筑物的平面位置也应尽量对称布置, 铁塔质量中心应尽量接近建筑物抗侧力结构的刚度中心,以避免建筑物在地震时发生扭转效应。
⑶ 如现场条件允许, 则应尽量扩大铁塔的根开。铁塔在塔高相同的情况下, 塔脚根开距离越大则塔脚的作用力越小。根据经验, 加大铁塔的根开, 虽然腹杆用料稍多, 但整个塔的材料则增加不多, 对减少塔脚的力有很多好处, 也便于将力传给更多的柱子。
⑷ 铁塔的形状应与建筑物的结构布置相互协调, 且使铁塔的塔脚力尽量传递给更多的柱子, 以免过于集中的塔脚力使建筑物的部分柱子产生过大的轴向压力与变形。
⑸ 如建筑物的结构刚度较差, 在加建铁塔的水平力作用下顶点位移可能过大, 可在铁塔下的结构平面内, 局部增加剪力墙或钢支撑, 以增大此部位的结构刚度。
4 地震荷载计算分析
在地震灾区, 通信是抢险救灾的必要手段, 因此通信铁塔要求比一般建(构)筑物具有更强的抗震能力。建筑物上加建铁塔的地震力计算与独立铁塔的计算有所不同, 它不仅与铁塔的自身性能有关, 而且与建筑物的抗震性能有关, 历次地震震害标明, 地震作用下屋顶上的铁塔地震反应强烈, 即使在主体结构无震害或震害很轻的情况下, 铁塔也会发生较严重的破坏, 产生显著的“ 鞭梢效应” , 因此应对铁塔在地震作用下的反应作出必要的验算。
由于铁塔属于柔性的高耸结构, 在进行建筑物顶的铁塔抗震设计时, 不可采用类似于屋顶楼梯间、天面水箱的计算方法, 简单地将铁塔视为突出屋面的一个质点, 再乘以一个地震效应增大系数。根据 GB 50011- 2001《 建筑抗震设计规范》 的相关规定, 对于屋面上加建的铁塔, 抗震设计时应采用楼面反应谱计算方法。采用第二代楼面谱计算, 可综合考虑铁塔与建筑物的质量比、 谐振、 阻尼比不同性等因素, 反映出铁塔与建筑物的相互动力作用, 从而较为准确地计算出屋顶铁塔的地震效应。采用此法时, 铁塔受到的水平地震作用力可按下式计算:F=g h b sG ⑵式中: F 为沿最不利方向作用于铁塔的水平地震力标准值; g为铁塔结构功能系数, 反映铁塔的重要性;h 为铁塔结构类别系数, 反映铁塔的动力特性对地震反应的影响; b s 为铁塔的楼面反应谱值, 取决于设防烈度、 场地条件、 铁塔与建筑物之间的周期比、 质量比和阻尼, 以及铁塔在建筑物的支撑位置、 数量和连接性质等; G为铁塔的重力。
5 风荷载计算分析
铁塔属于高耸结构, 受风荷载作用的影响很大,因而产生的塔脚作用力对建筑物的影响也大。 而建筑物由于风力作用, 反作用于铁塔的影响则较小, 因此铁塔本身风荷载计算可以按照规范独立计算, 然后将塔脚力按风荷载的形式作用于建筑物的顶部, 再对建筑物进行复核。
铁塔本身应采用专门的三维结构计算软件, 通过建立空间半刚接半铰接结构体系模型进行计算。根据 GB 50009- 2001《 建筑结构荷载规范》 的规定,作用于铁塔构件表面的风荷载标准值按下式计算:w k =b zmmsw 0式中: w k为风荷载标准值( kN m2) ; b z为高度 z处的风振系数, 对于屋顶铁塔可取建筑物总高度; ms为铁塔构件的风荷载体形系数; w 0 为当地的基本风压值( kN m2)。根据规范的相关规定, 当铁塔的基本自振周期T1>0.25s 时, 风振系数 b z 将在 1.0 以上, 因此在进行建筑物上加建铁塔设计时, 应采取各种措施尽量控制铁塔的基本自振周期 T1≤0.25s, 以避免在风荷载的作用下产生风振现象。 若将铁塔结构简化为一悬臂结构, 则其基本自振周期可简化为 T1=2p , m k若想减小铁塔的自振周期, 可采用 2 种方法, 一是减少铁塔上天线平台的数量, 即相当于减小了上式中的 m值; 二是增大铁塔塔脚的根开, 即相当于增大了上式中的 k。
通过地震荷载计算, 并与风荷载、 活荷载等计算结果进行组合, 对塔身的各构件进行应力及变形的复核, 确保塔顶的位移变形不超过相关规范的限值要求, 并获取塔脚处的集中力, 可用于进行铁塔基础的设计。
6 结语
在设计阶段应采取合理布置通信铁塔在建筑物平面的位置、 优化铁塔塔身结构等措施, 尽量减小铁塔在风荷载、 地震荷载作用下产生的塔脚力, 也可在塔脚设计时采取一些耗能减震措施, 从而减小对已有建筑物的影响。在已有建筑物顶上加建通信铁塔, 由于通信铁塔在使用功能上的重要性, 在方案可行性判断阶段必须谨慎分析和科学验算, 充分考虑建筑物的安全。对于铁塔—建筑物结合体这种相对特殊的结构体系, 在铁塔抗震设计时应充分考虑已有建筑物对通信铁塔造成的地震效应放大作用, 从而准确计算铁塔的地震反应。
参 考 文 献
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