城鎮(zhèn)建設(shè)中木結(jié)構(gòu)房屋設(shè)計(jì)范文

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木結(jié)構(gòu)房屋已經(jīng)成為現(xiàn)代化城鎮(zhèn)建設(shè)的趨勢，該房屋結(jié)構(gòu)部具有非常好的生態(tài)環(huán)保效果，經(jīng)濟(jì)效益較高，耐久性較好，對我國房屋建筑發(fā)展具有至關(guān)重要的作用。本次研究過程中筆者主要對城鎮(zhèn)建設(shè)中的輕型木結(jié)構(gòu)房屋設(shè)計(jì)內(nèi)容進(jìn)行分析，從設(shè)計(jì)要求及設(shè)計(jì)方法兩方面對輕型木結(jié)構(gòu)房屋設(shè)計(jì)進(jìn)行深入挖掘。

1木結(jié)構(gòu)房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求

輕型木結(jié)構(gòu)房屋設(shè)計(jì)的過程中要把握好房屋建筑環(huán)境，要依照城鎮(zhèn)建設(shè)內(nèi)容形成對應(yīng)結(jié)構(gòu)體系，依照城鎮(zhèn)建設(shè)需求構(gòu)建對應(yīng)指標(biāo)，從而提升木結(jié)構(gòu)房屋結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)性、規(guī)范性和科學(xué)性，其具體設(shè)計(jì)要求包括：

1.1木結(jié)構(gòu)房屋結(jié)構(gòu)高度不得高于三層：我國城鎮(zhèn)建設(shè)中的木結(jié)構(gòu)房屋結(jié)構(gòu)發(fā)展非常迅速，尤其是近年來，技術(shù)體系已經(jīng)得到了非常好的完善。但在上述發(fā)展過程中，其整體技術(shù)水平與歐美國家相比仍有一定差距，房屋建筑高度只能夠達(dá)到三層左右。一旦超過上述高度，木結(jié)構(gòu)房屋安全性將無法保障，這對城鎮(zhèn)建設(shè)發(fā)展具有一定的限制。

1.2木結(jié)構(gòu)房屋結(jié)構(gòu)要與環(huán)境相協(xié)調(diào)：木結(jié)構(gòu)房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中要做好對城鎮(zhèn)建設(shè)環(huán)境的分析，要把握好周圍環(huán)境狀況，確保設(shè)計(jì)內(nèi)容與自然環(huán)境一致，真正實(shí)現(xiàn)建筑與生態(tài)的統(tǒng)一，提升城鎮(zhèn)建設(shè)木結(jié)構(gòu)房屋結(jié)構(gòu)美感。

1.3木結(jié)構(gòu)房屋結(jié)構(gòu)要符合可持續(xù)發(fā)展觀：木結(jié)構(gòu)房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中要對其材料、構(gòu)件等進(jìn)行科學(xué)選取，要保證材料、構(gòu)件等內(nèi)容能夠與生態(tài)建設(shè)需求相同，從而提升房屋結(jié)構(gòu)的生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效益。當(dāng)前木結(jié)構(gòu)房屋材料過程中主要從溫度、濕度、養(yǎng)分等方面進(jìn)行防腐控制，通過結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)完成木結(jié)構(gòu)材料的保護(hù)。而在構(gòu)件設(shè)計(jì)過程中主要從截面、尺寸等方面出發(fā)，通過該內(nèi)容改善材料使用效益，提升材料經(jīng)濟(jì)價(jià)值，提升木結(jié)構(gòu)房屋結(jié)構(gòu)可持續(xù)發(fā)展效益。

1.4木結(jié)構(gòu)房屋結(jié)構(gòu)要符合力學(xué)原理：城鎮(zhèn)建設(shè)木結(jié)構(gòu)房屋結(jié)構(gòu)需要具有良好的抗震性及抗風(fēng)性，要能夠承受外力的沖擊。在該結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中要做好力學(xué)原理分析，要對力學(xué)內(nèi)容進(jìn)行對應(yīng)把握，從力學(xué)結(jié)構(gòu)出發(fā)形成對應(yīng)力學(xué)體系，如高次超靜定結(jié)構(gòu)體系、次要結(jié)構(gòu)受力體系等。由該力學(xué)內(nèi)容出發(fā)進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，最終確定木結(jié)構(gòu)房屋結(jié)構(gòu)剛度、整體性等。

2木結(jié)構(gòu)房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法

木結(jié)構(gòu)房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)內(nèi)容較為復(fù)雜，需要依照環(huán)境狀況對設(shè)計(jì)方法進(jìn)行對應(yīng)選取，只有實(shí)現(xiàn)上述方法的合理運(yùn)用，木結(jié)構(gòu)房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)才能夠真正符合城鎮(zhèn)建設(shè)需求。我國城鎮(zhèn)建設(shè)中的輕質(zhì)木結(jié)構(gòu)房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法主要為有限元分析法。有限元分析法主要通過數(shù)學(xué)微分完成木結(jié)構(gòu)房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的分析及運(yùn)算。該方法計(jì)算準(zhǔn)確性和科學(xué)性較高，邏輯關(guān)系緊密，分析效益明顯高于其他數(shù)學(xué)分析方法，是輕質(zhì)木結(jié)構(gòu)房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的核心計(jì)算內(nèi)容。有限元分析法在進(jìn)行木結(jié)構(gòu)房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時依照數(shù)值分析內(nèi)容及差分分析內(nèi)容對設(shè)計(jì)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，由該處理內(nèi)容確定結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系，建立數(shù)學(xué)模型，形成對應(yīng)模擬體系，從而明確木結(jié)構(gòu)房屋結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)性質(zhì)及設(shè)計(jì)效益。在設(shè)計(jì)數(shù)學(xué)分析過程中人員要做好以下四方面內(nèi)容：第一，對設(shè)計(jì)內(nèi)容進(jìn)行劃分。人員要依照具體木結(jié)構(gòu)房屋結(jié)構(gòu)狀況進(jìn)行分析劃分，將結(jié)構(gòu)劃分為形狀規(guī)則、內(nèi)容單一的標(biāo)準(zhǔn)受力單元；第二，對單元內(nèi)容特征進(jìn)行分析。人員要依照有限元分析法對單元結(jié)構(gòu)進(jìn)行處理，由有限元分析處理確定單元之間受力狀況及特征；第三，對單元進(jìn)行組裝，確定結(jié)構(gòu)狀態(tài)。人員要依照上述單元性質(zhì)對其整體結(jié)構(gòu)剛度進(jìn)行明確，將初始狀態(tài)及受力狀況數(shù)據(jù)帶入到微分方程中進(jìn)行處理，確定最終設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)效果；第四，實(shí)施CAD構(gòu)圖。由關(guān)系內(nèi)容及數(shù)據(jù)內(nèi)容確定CAD構(gòu)圖，以CAD系統(tǒng)確定最終設(shè)計(jì)方案。除此之外，在木結(jié)構(gòu)房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中人員還常使用邊界元分析法及有限差分析法進(jìn)行設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)分析。上述兩種方法也是主要通過數(shù)學(xué)建模及CAD系統(tǒng)進(jìn)行分析，主體分析方法與有限元分析一致。

3木結(jié)構(gòu)房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的其他注意事項(xiàng)

在木結(jié)構(gòu)房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中人員要做好木結(jié)構(gòu)材料設(shè)計(jì)單元的選取，要依照有限元分析結(jié)果及數(shù)學(xué)模型分析結(jié)果對單元類型進(jìn)行對應(yīng)優(yōu)化，保證木結(jié)構(gòu)房屋結(jié)構(gòu)與建設(shè)性能需求一致。人員要對單元進(jìn)行對應(yīng)連接，依照木結(jié)構(gòu)房屋狀況形成系統(tǒng)化、規(guī)范化單元體系，從而改善系統(tǒng)受力分析狀況，提升系統(tǒng)設(shè)計(jì)的有效性和規(guī)范性。在木結(jié)構(gòu)房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中，人員要對木結(jié)構(gòu)材料屬性進(jìn)行明確，要在SAP2000系統(tǒng)中對其材料類型進(jìn)行合理選取，形成最優(yōu)設(shè)計(jì)方案。我國木結(jié)構(gòu)房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中，部分人員常忽視結(jié)構(gòu)材料屬性，對其標(biāo)注不夠完善，部分系統(tǒng)中材料性質(zhì)標(biāo)注不全面，這均在一定程度上影響了木結(jié)構(gòu)房屋施工質(zhì)量。因此，在今后設(shè)計(jì)過程中要加大該問題的重視程度，要不斷豐富SAP2000系統(tǒng)，提升設(shè)計(jì)材料標(biāo)注效益，改善城鎮(zhèn)建設(shè)木結(jié)構(gòu)房屋結(jié)構(gòu)經(jīng)濟(jì)效益。

4結(jié)語

隨著時間的推移，木結(jié)構(gòu)房屋結(jié)構(gòu)已經(jīng)越來越被人們所重視，這類房屋結(jié)構(gòu)綠色、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)，具有非常廣闊的市場空間。作為木結(jié)構(gòu)房屋結(jié)構(gòu)的核心因素，木結(jié)構(gòu)房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)狀況直接影響著房屋的安全質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益。因此，在今后的研究過程中，相關(guān)人員要加大對木結(jié)構(gòu)房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的分析，充分挖掘其設(shè)計(jì)內(nèi)容，從根本上加速木結(jié)構(gòu)房屋結(jié)構(gòu)在城鎮(zhèn)建設(shè)中的發(fā)展進(jìn)程。

作者：丁愛民單位：湖南藍(lán)都工程設(shè)計(jì)咨詢有限公司