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多层及小高层住宅结构优化设计实例
编辑:梦醉花间 识别码:22-681114 13号文库 发布时间: 2023-09-07 21:59:15 来源:网络

第一篇:多层及小高层住宅结构优化设计实例

2007年第5期

总第107期

福 建 建 筑

Fujian Architecture& Construction

No5 ·2007

Vol·107

多层及小高层住宅结构优化设计实例

陈之莹

(厦门市建筑设计院有限公司 厦门361012)

摘要:本文结合工程实际,重点从工程经济造价的角度出发,对结构设计中合理的计算假定、基础设计、构造措施等几方面进行,了详细的论述,阐述了在保证结构安全性的前提下,如何优化设计,降低工程造价为此类建筑的优化设计提供

参考。

关键词:工程造价优化设计合理的计算假定基础设计 构造措施

中图分类号:Tu972 .9 文献标识码:A 文章编号:1004—6135{2007}05—0033—02

Efect to the compute results in diferent site dass of H and III

Chen Zhiying

(Xiamen Institute of Architectural Design Co.LTD。Xiamen.36101 2)

Abstract:Combining with actual project,the appropriate calculational assumption,base design and constructiona1 measure of structuml

design are discussed detailedly,and the priority view is focus on construction cost

.On the prerequisite of ensuring structure s tv

it is

.,presented how to optimize design and reduce construction cost

The optimized methods in this paper are practicable for similar Drojects.

Keywords:construction cost optimized design appropriate calculational assumption base design constructiona1 n1easure 1 前言

这几年随着国民经济的蓬勃发展,建筑产业也迅猛发展。

由于土地资源有限,土地价格一再上涨,对于量多面广的住宅

项目,如何在保证结构安全性的前提下,最大限度地降低工程

造价,成为结构工程师必须思考的问题。结构设计中影响经济指标的几大要点

(1)结构选型是关健,合理的结构体系对结构的可靠性

与经济性影响重大。

(2)在多层及小高层住宅项目中,基础的造价在整个工

程造价中占了很大比重,因此在满足设计规范的前提下如何

优化基础设计,降低基础的造价,则是设计人员应进一步思考的重点。

(3)建筑材料的合理选用与合理的构造措施,是保证结

构的安全性与经济性的重要手段。工程实例 .

3.1 工程概况

“家·天下”F组团位于福州市五四北秀山中学西北侧,北侧为满洋路,南侧为规划路,东侧为小区道路,西侧为秀坂 路,总建筑面积:67,739 m,共十四幢七一十一层框架结构住 宅。本工程为丙类建筑,工程的结构安全等级为二级,基础采 用高强预应力混凝土管桩,抗震设防烈度为七度,设计基本地

震加速度值为0.10g,II类场地,建筑基本风压值为0.7KN/m。框架结构的抗震等级为二、三级。典型平面如图一所示。

3.2 优化设计

3.2.1 合理的计算假定

优化设计的重点,首先是合理的结构布置,控制合理的结 构位移,避免不必要的浪费。结构设计采用PKPM 系列的SATWE程序。框架结构在水平力作用下的变形曲线为剪切

形,若底层计算高度过大,由于底层与第二层楼层刚度相差悬 殊,引起底层梁、柱断面加大,吸收的地震力加大,梁、柱配筋 加大,增加造价。1#一7#楼小高层住宅为了降低底层的计算 高度,采用加强刚性地坪,基础梁浅埋并设为地下一层(基础 梁面抬高,梁底与承台面交接100 mm,基础梁面至承台底的 \二 \ 弋!\ 语 碗、-、、图一标准层平面图

高度为地下一层的计算高度),基础梁做为上部结构的嵌固 端带人整体计算的方法(设计对承台底面及侧面的回填土要 求密实度t>0.94,电算时回填土对地下室的约束相对刚度比 取2),降低了上部结构底层的计算高度,避免了因底层高度 过大形成薄弱层,与第二层楼层刚度相差悬殊带来的底层梁、柱配筋过大的后果,又可减少传至基础顶的柱底弯矩及水平力,减少桩数。现以6#楼(1l层建筑)为例,将上部结构底层 计算高度不同对经济性的影响列于表1:

表1 底层计算高度不同时上部结构材料用量的比较

Ⅱ类场地 比较结果

比较项目 原计算 底层计算 相差 相差

高度 高度减小后 百分比 绝对值

折算板厚(m)0.235 O.227 3.4% o.0o8

板(Kg/m)4.235 4.235 O O

含 梁(Kg/m)l7.203 16.934 1.56% O.27

量 柱(Kg/m)l0.393 9.725 6.43% O.67

合计 3l、83l 30.894 2.94% 0.94

(注:本表为造价分析软件理论计算结果)

从上表可看出,当该工程上部结构底层计算高度减小后,折算板厚比原设计减少0.O08m(占3.4%);用钢量约比原设 维普资讯 http://

2007年第5期总第107期 陈之莹·多层及小高层住宅结构优化设计实例 ·34· 计减少0.94Kg/m(占2.94%)。

3.2.2 基础设计优化

该工程场地的岩土层从上往下可分为8层,依次为:① 一

1杂填土;① 一2耕填土;②粉质粘土;② 一1碎石;② 一2淤泥 质土(仅个别钻孔存在);② 一3粗砂;③ 碎石;③ 一1粉质粘 土;④粉质粘土;⑤ 残积砂质粘性土;⑥ 全风化花岗岩;⑦ 砂 土状强风化花岗岩;⑧ 碎块状强风化花岗岩。根据场地地质 情况及该工程性质,结合福州当地的经验,该工程基础选用桩 基,以⑥ 全风化花岗岩或⑦ 砂土状强风化花岗岩为桩基础 持力层,采用高强预应力混凝土管桩。该桩型在福建省使用 已很普遍,施工经验较丰富,桩身质量可靠、稳定,施工速度 快,可缩短基础的施工工期,该桩型承载力较高,桩数少,造价 低,较经济。对桩基进行竖向承载力计算确定桩数时,根据柱 底轴力,分别采用PHC400—95一A型管桩(单桩竖向承载力 设计值取1700KN)及PHC500—100一A型管桩(单桩竖向承 载力设计值取2300KN)进行分析。当时福州地区市场价格 为PHC_AO0—95一A型管桩每米68元,PHC500—100一A型管 桩每米95元。以2#楼(11层建筑)为例,柱底轴力为1600KN 一5100KN,总的柱底轴力为28777lKN,平均桩长为23.4m。

将采用不同直径的高强预应力混凝土管桩的经济性比较列于 表2:

表2 采用不同直径的高强预应力混凝土管桩的比较

(注:本表价格为当时市场价)

从上表可看出,按每吨柱底内力计算,采用两种直径的桩 型共用(在同一承台下采用同一直径的桩,不同承台下可采 用不同直径的桩),降低了基础的造价(与仅采用单一桩径时 减少9.44% ~17.18%),同时又减少了桩数,加快了施工进 度。

在对桩基进行水平承载力验算时,鉴于该工程地质状况

较好,地表下无淤泥且拟建建筑物室内地面下即为粉质粘土 层,设计对承台底面及侧面的回填土要求密实度>10.94,加强 承台间基础粱的刚度,在对桩基进行水平承载力验算时,考虑 承台侧土的抗力作用,相应减少桩数,降低了基础的造价。.

3.3 构造措施

3.3.1 根据建筑平面布置及层高要求该工程采用小柱网。由于柱距不大,框架梁在支座及跨中所受弯矩及配筋量均不 大,而受弯构件在正截面承载力作用下其配筋主要受梁截面 高度控制,截面宽度对之影响甚小。故在外墙及分户墙处的 框架粱梁宽由250mm改为200mm,梁实配钢筋无大改动,但 混凝土用量可减少且便于室内装修布置,提升该小区楼盘的 品质。

3.3.2 作为住宅建筑,根据建筑墙体布置及柱网结构平面梁 系布置,除了客厅为大板块,板筋按计算配筋控制外,其余大 都为小跨度楼板,板筋以构造配筋为主,框架梁配筋亦不大。根据混凝土结构设计规范(GB50010—2002)第9.5.1条,受 弯构件、偏心受拉构件和轴心受拉构件最小配筋率随混凝土 强度等级的提高而相应增大,随钢筋受拉强度的提高而降低。

C20混凝土的市场价格比C25混凝土每立方米少20 元,因此 在多层框架结构中,除基础梁及屋面外,其余楼层的梁、板采 用(220混凝土,可以更经济,同时板筋的最小配筋率由 0.27%减少为0.24%(楼板钢筋选用I级钢)。根据混凝土 结构设计规范(GB50010—2002)第3.4.1条及3.4.2条,根 据混凝土耐久性设计的基本原则,基础梁及屋面梁、板混凝土 所处的环境类别为二a类,所以混凝土强度等级仍取C25。

在小高层框架结构中,框架梁配筋以地震力作用控制为主,混 凝土强度等级仍按C25设计。

3.3.3 为了满足建筑的使用功能,在保证结构合理性的情况 下尽量采用减小柱断面,减少了上部结构刚度,同时降低了地 震力作用,减少了用钢量。但是为了做到“强柱弱梁”保证框 架结构的延性,为了满足混凝土结构设计规范(GB50010—

2002)第6.3.7条规定的框架柱的轴压比限值的要求,框架柱 的凝土强度等级仍取不低于C25。

3.3.4 梁配筋以计算配筋为主,本工程梁主筋采用Ⅲ级钢,当时Ⅲ级钢的市场价格比Ⅱ级钢的市场价格每吨多200元,梁主筋采用Ⅲ级钢比采用Ⅱ级钢减少5元/m。框架柱配筋 以构造为主,若采用Ⅲ级钢反而会增加造价,所以框架柱配筋 采用Ⅱ级钢。1#~4#楼人防地下室顶板覆土平均厚度为700 厚,且有消防车道,荷载大,在正常使用状态下及考虑人防荷 载组合时计算配筋均很大,故板筋采用Ⅱ级钢。

3.3.5 地下室层高3.9m,底板厚为400mm。外墙、人防墙及 消防水池侧壁的墙体在水平荷载作用下墙体计算配筋较大,通长全高配置则含钢量较大。根据墙体计算原理,当以地下 室底板做上部结构嵌固端,墙顶按铰结支座计算时,靠近底板 支座处配筋最大,反弯点在近支座1/3处,故采用分离式配 筋,即计算竖向配筋配至墙高的1/3处,其余采用构造配筋,可降低地下室的含钢量。结论

在目前大兴土木、设计进度紧急的情况环境下,结构优化 设计大有可为。结构优化设计不能以降低安全度为代价,应 该是更为合理的结构布置、更为理想的计算假定、更为细致的 构造措施。一个工程项目为了争取最大的经济效益与社会效 益,除了在前期及方案阶段做好总体设计及规划,在施工图结 段应做好优化设计,结构设计既要保证安全性、符合现行的规 范规程,也应多从业主及客户的角度着想,进行合理的优化设 计,降低造价,在施工阶段也应注重项目管理,防止施工失误 带来不必要的损失。

致谢:感谢我司肖伟总工、杨玛莎副总工及福建沃野房地 产有限公司卢榕庄总工的大力支持。

参考文献

1.中国建筑科学研究院PKPM系列,多层与高层建筑结 构空间有限元分析与设计软件SATWE.2005

2.中国建筑科学研究院PKPM系列,概预算软件STAT

3.福建沃野房地产有限公司的《家.天下二期F组团建 筑安装工程预算书》

4.建筑抗震设计规范(GB5001 1—2001)

5.高层建筑混凝土结构技术规程(JGJ3—2002)

6.混凝土结构设计规范(GB50010—2002)

作者简历

陈之莹:女,1972年3月出生,本科,工程师,一级注册结 构工程师,结构专业

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第二篇:多层及高层住宅框架结构每平方米主要材料的含量

多层住宅及高层框架结构 每平方米主要材料的含量

土建造价师必知的一些换算

1、多层砌体住宅: 钢筋:30KG/m2 砼:0.3~0.33m3/m2

2、多层框架: 钢筋:38~42KG/m2 砼:0.33~0.35m3/m2

3、小高层11~12层: 钢筋:50~52KG/m2 砼:0.35m3/m2

4、高层17~18层: 钢筋:54~60KG/m2 砼:0.36m3/m2

5、高层30层H=94米: 钢筋:65~75KG/m2 砼:0.42~0.47m3/m2

6、高层酒店式公寓28层H=90米: 钢筋:65~70KG/m2 砼:0.38~0.42m3/m2

7、别墅:混凝土用量和用钢量介于多层砌体住宅和高层11~12层之间; 以上数据按抗震7度区规则结构设计

二、普通多层住宅楼施工预算经济指标

1、室外门窗(不包括单元门、防盗门)面积占建筑面积0.20~0.24

2、模板面积占建筑面积2.2左右

3、室外抹灰面积占建筑面积0.4左右

4、室内抹灰面积占建筑面积3.8

三、施工功效

1、一个抹灰工一天抹灰在35平米

2、一个砖工一天砌红砖1000~1800块 0.13Y/块

3、一个砖工一天砌空心砖800~1000块

4、瓷砖15平米

5、刮大白第一遍300平米/天,第二遍180平米/天,第三遍压光90平米/天

四、基础数据

1、混凝土重量2500KG/m3

2、钢筋每延米重量0.00617×d×d

3、干砂子重量1500KG/m3,湿砂重量1700KG/m3

4、石子重量2200KG/m3

5、一立方米红砖525块左右(分墙厚)

6、一立方米空心砖175块左右

7、筛一方干净砂需1.3方普通砂

1、水泥:普通水泥比重为3:1,容重通常采用1300公斤/立方米。

2、建筑垃圾:1.5~1.8T/M3

1、天然花岗岩:2500-2800kg/m3

2、C35混凝土:2400-2500kg/ m3;24KN/ m3

3、水泥砂浆:1800-2000kg/ m3;20KN/ m3

4、一般贴面石材:1000kg/ m3以上

5、一般石砂垫层:1400-1700kg/ m3

6、粘土砖、灰砂砖:1600-1800 kg/ m3

7、粘土空心砖:1000-1400 kg/ m3

8、新型轻质砖:150-250 kg/ m3

9、普通粘土:1500-1800 kg/ m3(视含水量)

10、泥炭等腐质土:200-300 kg/ m3(视混合比

例)

11、陶粒或珍珠岩:20-30 kg/ m3 1吨等于多少升?

油的密度:0.81*1000千克/立方米,比水的密度小,所以能浮在水上在。理论上1立方米的水等于1吨,因为m=ρ*v(即质量等于密度乘以体积),所以1吨油的体积=1000立方米/0.81*1000千克/立方米=1.235千克=1235升,所以1吨油=1235升油

1吨沥青混凝土等于多少立方? 荷载规范写的沥青混凝土密度按2.4t/立方米;定额上写的是2.36;

碎石一个立方是多少吨?

碎石颗粒越小重量就越大;一般的堆积密度1.8吨/立方米左右.一方土等于多少吨位土。多少吨位要看是什么土,沙土2吨、粘土2.5吨、混凝土3吨左右。

一、普通住宅建筑混凝土用量和用钢量:

1、多层砌体住宅: 钢筋:30KG/m2 砼:0.3~0.33m3/m2

2、多层框架: 钢筋:38~42KG/m2 砼:0.33~0.35m3/m2

3、小高层11~12层: 钢筋:50~52KG/m2 砼:0.35m3/m2

4、高层17~18层:钢筋:54~60KG/m2 砼:0.36m3/m2

5、高层30层H=94米:钢筋:65~75KG/m2 砼:0.42~0.47m3/m2

6、高层酒店式公寓28层H=90米:

钢筋:65~70KG/m2 砼:0.38~0.42m3/m2

7、别墅:混凝土用量和用钢量介于多层砌体住宅和高层11~12层之间; 以上数据按抗震7度区规则结构设计

二、普通多层住宅楼施工预算经济指标

1、室外门窗(不包括单元门、防盗门)面积占建筑面积0.20~0.24

2、模版面积占建筑面积2.2左右

3、室外抹灰面积占建筑面积0.4左右

4、室内抹灰面积占建筑面积3.8

三、施工功效

1、一个抹灰工一天抹灰在35平米

2、一个砖工一天砌红砖1000~1800块

3、一个砖工一天砌空心砖800~1000块

4、瓷砖15平米

5、刮大白第一遍300平米/天,第二遍180平米/天,第三遍压光90平米/天

四、基础数据

1、混凝土重量2500KG/m3

2、钢筋每延米重量0.00617×d×d

3、干砂子重量1500KG/m3,湿砂重量1700KG/m3

4、石子重量2200KG/m3

5、一立方米红砖525块左右(分墙厚)240:5.34千块/m3;180:5.39千块/m3;120:5.52千块/m3;(包含损耗)。240:128块/m2; 180:98块/m2;120:66块/m2.6、一立方米空心砖175块左右

7、筛一方干净砂需1.3方普通砂

8、一个钢筋工一人每天可绑扎制作钢筋

200Kg

9、双排外脚手架(钢管)重量14Kg/m2 10、3~3.6m层高的普通钢管满堂脚手架重量33Kg/m2;或者7.56—9.31Kg/m3。

11、∮48*3.5钢管3.84Kg/m,∮48*3钢管3.33Kg/m(目前市场上常用此类型),每吨钢管需要配扣件210-220个,十字扣件占90%,万向、接头各占5%。

12、普通支模木方使用量和模板的关系,每平方模板配置木方0.023m3.

第三篇:多层框架结构优化设计论文

1结构薄弱层判定问题

笔者认为结构薄弱层主要是指在地震作用下,某些结构部位达到屈服强度并出现弹塑性位移,而这些结构部位承载力是为了满足在地震条件下承载力要求,通常情况下,7度以上地区才可能存在结构薄弱层,鉴于6度设防的房屋建筑,其地震作用往往不属于结构设计的控制作用。

1.1薄弱层判定要点

笔者认为薄弱层判定方式主要包括判定指定、个人计算以及强制认定等,设计人员结合《建筑抗震设计规范》要求,在PKPM软件中可指定某层为薄弱层,在软件计算过程中如抗侧移刚度小于上一层抗侧移刚度的70%、低于三个楼层侧向平均刚度的80%以及楼层承载力发生突变,便可认定该层为薄弱层,如结构布置转换层,其抗侧力竖向构件不能连续传力,对此设计人员可直接认定转换层为结构薄弱层。

1.2薄弱层结构优化设计

上文笔者己阐述薄弱层对建筑抗震较为不利,设计过程中应尽可能避免结构出现薄弱层。消除薄弱层有效方法为提高楼层抗侧移刚度,主要是扩大柱、梁截面尺寸。在条件允许的情况下,可通过调整结构层高、减少主体结构埋深。如无法消除薄弱层情况,在结构模型计算时务必根据规范要求釆取有效措施。笔者认为除了按照《建筑抗震设计规范》的要求,需要放大薄弱层的地震剪力,还要验算主体结构的塑性变形,一旦不满足规范要求,应当调整结构布置情况。

2楼板开洞计算要点

在框架结构中,设计人员对楼板开洞情况较为常见。如建筑开洞面积过大,超过楼层建筑面积30%,其建筑平面属于不规则,设计人员在计算过程中需要优化处理。对PKPM结构软件来讲,SATWE、TAT模块主要通过以下方式进行处理:SATWE模块主要把所有楼板设置为弹性板,计算楼板平面内刚度接近真实值,但是楼板平面外刚度与真实值存在差距;而TAT模块则是把无楼板节点设置弹性,这就反应该节点刚性楼板假定受到限制,其平动自由度对应节点梁则是柱交点。笔者认为假设某楼层开洞面积超过楼层面积的30%时,可把主体结构所有楼板设置为弹性,这与实际值较为接近。

3框架梁柱偏心要点

根据建筑专业需求,某些建筑外墙与柱边保持平齐,这就需要在框架梁布置挑耳或框梁面与框架柱偏心。有的设计人员对于上述两种方法产生疑惑,不知选哪种更好。如框架梁布置挑耳,不仅确保框架柱与框架梁保持中心对齐,而且对梁、柱整体受力发挥起有利作用。然而,框架梁布置挑耳会造成构造柱上、下部纵筋不容易锚固。

4选用正确的计算参数

4.1折减梁扭

在框架结构设计过程中,如框架梁没有布置约束性构件,扭矩无须折减。一旦梁两端均布置楼板,则需要折减梁的扭矩,其折减系数通常控制在0.3 ̄0.5。对于普通工程,其梁配筋应当重复计算,需要折减框架梁的扭矩,并计算梁两端配筋。其次,设计人员需要不折减框架梁的扭矩,可计算出一端有楼板或两端无楼板的框梁配筋,其计算结果较为接近真实值,设计人员需要重视折减梁扭矩的内容。

4.2调整梁弯矩系数

在主体结构计算过程中,笔者认为在竖向荷载条件下,框架梁配筋率过大,则会形成超静定结构,不利于现场施工。除此以外,梁端负弯矩因框架梁还没达到承载要求情况下,必然造成对应框架梁塑性内力重分布。所以设计人员在竖向荷载条件下调整框架梁的负弯矩,在平衡条件作用下还应调整梁跨中弯矩。需要注意的是,设计人员应在框架梁的不利活荷载作用下考虑梁支座处负弯矩的控制,调整合理的框梁弯矩放大系数,避免因结构设计保守而造成建筑材料的大量浪费。

5结束语

总而言之,本文结合笔者对多层框架结构的设计认识,阐述了框架结构体系优化的设计要点。然而,在建筑工程设计中存在更多问题,对于多层框架结构体系,设计人员应考虑结构方案的可行性,设计人员需要采取有效措施进行妥善处理,并通过细致计算、分析,方可应用实际建筑工程中。

第四篇:浅谈组织结构优化设计

浅谈组织结构优化设计

伴随外部环境的剧烈变化以及信息技术的不断发展,关于组织结构的理论和概念层出不穷:事业部制,职能型组织结构,客户型组织结构,矩阵式组织结构,网络式组织结构等。组织结构的实践则更加丰富多彩,从战略变革到流程再造,无不涉及组织结构的调整与优化。但现实不容乐观,企业常常陷入组织结构的困惑:面对不同的组织模型,不知如何选择;设计了看似完美的组织结构,却难以实施。本文先从组织结构的定义入手,来对组织机构有一个初步的认识,再通过对几种典型组织机构的定义的介绍、组织结构图的展示、优缺点的列举、适用范围的概括来形成对组织结构进一步的了解,并通过对组织结构发展趋势的介绍来把握组织结构的最新动态,最后结合以上基本理论对组织结构优化调整在石油产业中应用进行案例分析。组织结构的定义

组织结构(Organizational Structure)是指,对于工作任务如何进行分工、分组和协调合作。组织结构是表明组织各部分排列顺序、空间位置、聚散状态、联系方式以及各要素之间相互关系的一种模式,是整个管理系统的“框架”,其本质是为实现组织战略目标而采取的一种分工协作体系,组织结构必须随着组织的重大战略调整而调整。组织结构的几种基本类型及其特征

2.1 直线制组织结构

直线制组织结构是最古老的组织结构形式。所谓的“直线”是指在这种组织结构下,职权直接从高层开始向下“流动”(传递、分解),经过若干个管理层次达到组织最低层。其特点是:

(1)组织中每一位主管人员对其直接下属拥有直接职权。

(2)组织中的每一个人只对他的直接上级负责或报告工作。

(3)主管人员在其管辖范围内,拥有绝对的职权或完全职权。即,主管人员对所管辖的部门的所有业务活动行使决策权、指挥权和监督权。

2.1.1 直线型组织结构特征

直线型组织结构图

在上图中,各车间分别从事不同的生产作业职能,在车间内生产作业职能进一步分解到工段以及班组。车间主任、工段长、班组长对所管辖领域(部门)的生产作业活动拥有完全职权。因此,在直线型组织结构下,作业职能存在水平分工。

车间主任、工段长、班组长均负责生产作业的管理,但其职权范围是不同的。他们的职权范围在纵向维度上经过逐层分解而趋向缩小。

厂长(或总经理)通常将采购、销售、财务、人事等经营活动的决策权、指挥权和监督权集中在自己手中,并行使对生产经营活动的监督权。因此,在直线型组织结构下,经营管理职能只存在垂直分工(职权范围大小)而不存在水平分工(采购、销售、财务、人事、安全等)。这种组织形式在某种意义上类似逐级承包体制,是一种集权式的组织结构形式。

2.1.2 直线型组织结构的优缺点

这种组织结构形式的优点是权力集中,职权和职责分明、命令统一,信息沟通简捷方便,便于统一指挥,集中管理。不过这种组织结构显著缺点是,各级行政首脑必须熟悉与本部门业务相关的各种活动(尤其是最高行政首脑,必须是全能管理者);缺乏横向的协调关系,没有职能机构作为行政首脑的助手,容易使行政首脑产生忙乱现象。所以,一旦企业规模扩大,管理工作复杂化,行政首脑可能由于经验、精力不及而顾此失彼,难以进行有效的管理。

2.1.3 直线型组织结构的适用性

这种组织结构适用于企业规模不大,职工人数不多,生产和管理工作都比较简单的情况或现场作业管理。

2.2 直线智能制组织结构

直线职能型组织结构是现代工业中最常见的一种结构形式,而且在大中型组织中尤为普遍。这种组织结构的特点是:以直线为基础,在各级行政主管之下设置相应的职能部门(如计划、销售、供应、财务等部门)从事专业管理,作为该级行政主管的参谋,实行主管统一指挥与职能部门参谋-指导相结合。在直线职能型结构下,下级机构既受上级部门的管理,又受同级职能管理部门的业务指导和监督。各级行政领导人逐级负责,高度集权。因而,这

是一种按经营管理职能划分部门,并由最高经营者直接指挥各职能部门的体制。直线-职能型组织结构被称为“U-型组织”或“单一职能型结构”“单元结构”(U-form

Organization, Unitary Structure)。这种组织结构,相对于产品单

一、销量大、决策信息少的企业非常有效。

2.2.1 直线职能型组织结构的主要特征

直线智能型组织结构图

在这种结构中,除了直线人员外,还需要职能参谋人员提供服务——他们与直线人员共同工作。直线人员直接参与组织目标的实现;而职能参谋人员则是间接参与,他们为组织目标的实现提供服务。

2.2.2 直线职能型组织结构的优缺点

直线-职能型组织结构比直线型组织结构具有优越性。它既保持了直线型结构集中统一指挥的优点,又吸收了职能型结构分工细密、注重专业化管理的长处,从而有助于提高管理工作的效率。

直线-职能型组织结构的内在缺陷具体如下:

(1)属于典型的“集权式”结构,权力集中于最高管理层,下级缺乏必要的自主权;

(2)各职能部门之间的横向联系较差,容易产生脱节和矛盾;

(3)直线-职能型组织结构建立在高度的“职权分裂”基础上,各职能部门与直线部门之

间如果目标不统一,则容易产生矛盾。特别是对于需要多部门合作的事项,往往难以确定责任的归属;

(4)信息传递路线较长,反馈较慢,难以适应环境的迅速变化。

2.3 矩阵制组织结构

矩阵式组织(matrix organization)即“在一个机构之机能式组织型态下,为某种特别任务,另外成立专案小组负责,此专案小组与原组织配合,在型态上有行列交叉之式,即为矩阵式组织。”

在组织结构上,它是把职能划分的部门和按产品(项目)划分的小组结合起来组成一个矩阵,一名管理人员既同原职能部门保持组织与业务上的联系,又参加项目小组的工作。职能部门是固定的组织,项目小组是临时性组织,完成任务以后就自动解散,其成员回原部门工作。如图所示。

矩阵制组织结构图

2.3.1 矩阵制组织结构的特点

矩阵制组织是为了改进直线职能制横向联系差,缺乏弹性的缺点而形成的一种组织形式。它的特点表现在围绕某项专门任务成立跨职能部门的专门机构上。这种组织结构形式是固定的,人员却是变动的,需要谁,谁就来,任务完成后就可以离开。项目小组和负责人也是临时组织和委任的。任务完成后就解散,有关人员回原单位工作。因此,这种组织结构非常适用于横向协作和攻关项目。

2.3.2 矩阵制组织结构的优缺点

矩阵结构的优点:

(1)将企业的横向与纵向关系相结合,有利于协作生产。

(2)针对特定的任务进行人员配置有利于发挥个体优势,集众家之长,提高项目完成的质量,提高劳动生产率。

(3)各部门人员的不定期的组合有利于信息交流,增加互相学习机会,提高专业管理水平。

矩阵结构的缺点:

项目负责人的责任大于权力,因为参加项目的人员都来自不同部门,隶属关系仍在原单位,只是为“会战”而来,所以项目负责人对他们管理困难,没有足够的激励手段与惩治手段,这种人员上的双重管理是矩阵结构的先天缺陷;由于项目组成人员来自各个职能部门,当任务完成以后,仍要回原单位,因而容易产生临时观念,对工作有一定影响。由于项目一般涉及较多的专业,而项目负责人对项目的成败具有举足轻重的作用,所以要求项目负责人具有较高的协调能力和丰富的经验,但是优秀的项目负责人比较难找到。

2.3.3 矩阵结构的适用范围

矩阵结构适用于一些重大攻关项目。企业可用来完成涉及面广的、临时性的、复杂的重大工程项目或管理改革任务。特别适用于以开发与实验为主的单位,例如科学研究,尤其是应用性研究单位等。

2.4 事业部制组织结构

事业部制组织结构图

事业部制组织结构亦称M型结构(Multipisional Structure)或多部门结构,有时也称为产品部式结构或战略经营单位,是一种高度(层)集权下的分权管理体制。

事业部制是分级管理、分级核算、自负盈亏的一种形式,即一个公司按地区或按产品类别分成若干个事业部,从产品的设计,原料采购,成本核算,产品制造,一直到产品销售,均由事业部及所属工厂负责,实行单独核算,独立经营,公司总部只保留人事决策,预算控

制和监督大权,并通过利润等指标对事业部进行控制。也有的事业部只负责指挥和组织生产,不负责采购和销售,实行生产和供销分立,但这种事业部正在被产品事业部所取代。还有的事业部则按区域来划分。

2.4.1 事业部制组织结构的特点

(1)按企业的产出将业务活动组合起来,成立专业化的生产经营管理部门,即事业部。

(2)在纵向关系上,按照“集中政策,分散经营”的原则,处理企业高层领导与事业部之间的关系;

(3)在横向关系方面,各事业部均为利润中心,实行独立核算;

(4)企业高层和事业部内部,仍然按照职能制结构进行组织设计。

2.4.2 事业部组织结构的优缺点

事业部制组织结构的优点

企业行政首脑可以摆脱日常事务,集中精力考虑全局问题;事业部实行独立核算,更能发挥经营管理的积极性,更利于组织专业化生产;各事业部之间比较和竞争有利于企业的发展。

事业部制组织结构的缺点

公司与事业部的职能机构重叠,构成管理人员浪费;事业部实行独立核算,各事业部只考虑自身的利益,影响事业部之间的协作,一些业务联系与沟通往往也被经济关系所替代。

第五篇:浅谈抗震对多层砖混结构房屋的设计要求[小编推荐]

浅谈抗震对多层砖混结构房屋的设计要求

摘要:根据现行建筑抗震设计规范,砖混结构设计规范,结合自身设计的实践经验,提出在多层砖混房屋抗震设计上应注意的几点内容,同时指出在抗震设计时应体现以预防为主的设计思想,从而达到“小震不坏,中震可修,大震不倒”的设防目标。

关键词:砖混结构抗震设计设防目标

0 引言

汶川大地震过去已有一年多了,但每当想起那场突如其来的巨大灾难,仍会让每个中国人心有余悸,也对我们设计工作是一个警示,那就是抗震设计在结构设计中的重要性,下面结合自己平时的设计工作,浅谈一下在多层砖混结构房屋抗震设计的几点体会。

砖混结构由于选材方便、施工简单、工期短、造价低等特点,多年来砖混房屋是我国当前建筑中使用最广的一种建筑形式,其中民用住宅建筑中约占90%以上。砖混结构多采用粘土砖和混合砂浆砌筑,通过内外砖墙的咬砌达到具有一定整体连接性的目的。在地震设防地区,多层砖混砌体房屋由于组成的基本材料和连接方式决定了其脆性性质,变形能力小,导致房屋的抗震性能较差;因此改善砌体结构延性,提高房屋的抗震性能具有极其重要意义。根据现行建筑抗震设计规范、砌体结构设计规范,我认为,在多层砖混房屋抗震设计上应注意以下几方面:科学布局建筑平面和立面

建筑平面和立面的规整性是整个结构设计中一个十分基础、重要的内容。抗震设计中,建筑平面、立面宜尽可能简洁、规则,结构质量中心与刚度中心相一致。对于结构平面布置不规则的房屋质心与刚度中心往往不容易重合,在地震作用下会产生扭转效应,大大加剧地震的破坏力度;对体型不规则的房屋应注意偏离结构刚心远端墙段的抗震验算。建筑立面应避免头重脚轻,房屋重心尽可能降低,避免采用错落的立面,突出屋面建筑部分的高度不应过高,以免地震时发生鞭梢效应,同时应控制好结构竖向强度和刚度的均匀性。

建筑设计应符合抗震概念设计的要求,不应采用严重不规则的设计方案,即使不可避免时,也应尽量在适当部位设置防震缝,将体型复杂,平面特别不规则的建筑布局分割成几个相对规则的独立单元。在实际工程设计中,应尽可能兼顾建筑造型,又满足使用功能要求的前提下,将平面布置、立面外观造型设计得较为规整、简洁、美观大方;同时又能有效地提高工程的抗震性能。砌体房屋的总层数及总高度不应该超限值

历次震害证明,砌体房屋的层数越多,高度越高,它的地震破坏程度越大,所以控制砖砌体房屋的总高度及总层数对减少地震时带来的震害有很大的作用。因此现行建筑抗震设计规范(GB50011-2001)对多层砌体房屋的总高度和总层数有了强制性规定:多层砌体房屋的总高度及层数应满足下表中的限值。

在设计中房屋总高度及总层数应同时满足上表的限值,因为楼盖重量占房屋总重的一半左右,房屋总高度相同,多一层楼盖就意味着增加半层楼的側向地震作用,同时加大对底部的倾覆力矩。在中、强地震作用下,因倾覆力矩过大,使得底部墙体产生过大的压力或剪刀而被破坏,故此减轻自重、减少层数、降低层高是削弱地震影响的有效途径之一。采用现浇混凝土楼板及屋盖

房屋是纵、横向承重构件和楼盖组成的一个具有空间刚度的结构体系,其抗震能力的强弱取决于结构的空间整体刚度和整体稳定性。刚性楼盖是各抗侧力构件按各自侧移刚度分配地震作用的保证。现浇钢筋混凝土楼板及屋盖具有整体性好、水平刚度大的优点,是较理想的抗震构件,不但可消除滑移、散落问题,增加房屋的整体性,增大楼板的刚度,而且对平面上墙体对齐的要求也可予以适当放宽,因作为以剪切变形为主的砌体结构,层间变形是可控制的。较强的楼板及屋盖水平刚度使荷载传递具有良好的条件,平面上,当上下墙体不对齐时,现浇楼板及屋盖能起到一定的传递水平力的作用,同时楼、屋盖现浇增加了楼板对墙体的约束。因此,采用现浇楼、屋盖是一种较好的增强楼房结构空间刚度和整体稳定性的方法。4 合理布置纵墙和横墙

多层砖混房屋的主要承重构件是纵、横墙体,在地震中主要由于承重纵、横墙在地震力作用下产生裂缝,严重者会出现倾斜、错动、倒塌等现象,进而使房屋造到破坏;所以合理布置纵、横墙对提高房屋抗震性能起到很大的作用。多层砖混房屋应优先采用横墙承重或纵横墙共同承重的结构体系,纵、横墙的布置宜均匀对称,沿平面内宜对齐,沿竖向应上下连续,同时同轴线上的窗间墙宽度宜均匀。房屋的空间整体刚度和整体稳定性决定着房屋抗震能力的高低,多层砖混房屋一般采用纵墙或横墙承重,由于非承重方向的约束墙体少,间距大,因而房屋该方向刚度较弱,空间刚度和整体性均较差,抗震能力低;在高烈度地区,墙体由于平面外的失稳而先行破坏,进而引起整个房屋倒塌。而在两个方向适当布置纵横、墙混合承重的房屋,由于其限制了纵、横墙的侧向变形,增强了空间刚度和整体性,对承受纵、横两个方向的水平地震作用及抗弯、抗剪都非常有利。有效设置房屋圈梁和构造柱

多次震害调查表明,圈梁是多层砖房的一种经济有效的措施,可提高房屋的抗震能力,减轻震害。在多层砖混房屋中设置沿楼板标高的水平圈梁,可加强内外墙的连接,增强房屋的整体性。由于圈梁的约束作用使楼盖与纵、横墙构成整体的箱形结构,能有效地约束预制板的散落,使砖墙出平面倒塌的可能性大大降低,以充分发挥各片墙体的抗震能力。圈梁作为边缘构件,对装配式楼、屋盖在水平面内进行约束,可提高楼盖,屋盖的水平刚度,同时能保证楼盖起一整体横隔板的作用。圈梁与构造柱一起对墙体在竖向平面内进行约束,限制墙体裂缝的开展,且不沿伸超出两道圈梁之间的墙体,并减小裂缝与水平面的夹角,保证墙体的整体性和变形能力,提高墙体的抗剪能力。设置圈梁还可以减轻地震时地基不均匀沉陷与地表裂缝对房屋的影响,特别是屋盖和基础顶面处的圈梁具有提高房屋的竖向刚度和抗御不均匀沉陷的能力。现浇钢筋混凝土圈梁的设置应符合现行建筑抗震设计规范的要求。现浇钢筋混凝土圈梁应闭合,遇有洞口应上下搭接,圈梁宜与预制板设在同一标高处或紧靠板底。圈梁的截面高度不应小于120mm,配筋应符合下表的要求。在合理位置的墙段内设置水平钢筋

在抗震验算中,多层砖混房屋底层往往不容易满足抗震要求,即使有时在适当部位加设构造柱也不能完全满足,为了提高墙体的抗震能力,可以在抗震力不足的承重墙段内配置水平钢筋,使地震力由砌体及水平钢筋共同承担,一些试验表明,配筋多孔砖墙体可以减少脆性,增加延性,有效提高墙段的抗震能力。结束语

根据现行建筑抗震设计规范,砖混结构设计规范,结合自身设计的实践经验,提出在多层砖混房屋抗震设计上应注意的几点内容,同时指出在抗震设计时应体现以预防为主的设计思想,从而达到“小震不坏,中震可修,大震不倒”的设防效果。

参考文献:

[1]《砌体结构设计规范》.GB50003-2001.[2]《建筑抗震设计规范》.GB50011-2001.[3]《砌体结构设计手册》.ISBN7-112-05473-7.[4]刘大海.建筑抗震构造手册[S].北京:中国建筑工业出版社.1998.

多层及小高层住宅结构优化设计实例
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