结构设计要点范文

导语：如何才能写好一篇结构设计要点，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

篇1

关键词：框架结构　结构设计　计算简图　抗震构造

钢筋混凝土框架结构以抗震性能好著称，其主要由梁和柱组成，这种结构具有较强的灵活性，有利于平面布置，是目前主流的建筑结构之一，得到了广泛的应用。但是这种建筑结构在设计时如果不加以注意，其后果和影响也比较严重。随着建筑造型和建筑功能要求日趋多样化,无论是工业建筑还是民用建筑,建筑框架结构设计作为现行比较常用的实际模式,已经广泛应用在各类建筑中。

1、框架计算简图的确定

没有地下室的多层框架房屋，一般来说基础埋的较深，对于不同的深浅度，要有不同的设计。在基础埋的比较深的时候，为了增加房屋底部的整体性，减小位移有时在±0.000附近设置基础连系梁。将基础连系梁以下的部分看作底层，层高H取基础顶面至连系梁顶面的高度，而把实际建筑的底层作为第二层考虑，层高H取连系梁顶层至一层楼面高度。基础埋深较浅时现浇的框架结构梁柱刚接，计算简图的确定主要是确定底层柱的计算长度。根据《混凝土结构设计规范》GB50010-2010(以下简称《结构规范》)第6.2.20条规定：一般多层房屋中梁柱为刚接的框架结构，底层柱的计算长度取基础顶面到一层楼盖顶面的高度H，装配式框架取1.25H。对于带地下室的多层框架结构，合理确定上部结构的嵌固位置是一个关键问题。《结构规范》和《建筑抗震设计规范》GB50011-2010(以下简称《抗震规范》)，都没有明确地提出具置，需要具体问题具体分析。对于能够满足《抗震规范》第6.1.14条规定的地下室结构或采用箱型基础时，可将地下室顶作为框架上部结构的嵌固位置，在利用PKPM软件进行设计时，楼层总数仅输入地下室以上的实际层数，底层的层高H取实际层高。这样计算出的地震作用与实际情况较为接近。对于不能满足《抗震规范》第6.1.14条规定的地下室结构或者采用筏板式基础时，嵌固位置最好取在基础顶面。此时，利用电算进行楼层组合时，总层数应为实际的楼层数加上地下室的层数。

2、钢筋混凝土保护层厚度的取值

混凝土保护层在保护钢筋不受锈蚀方面起着重要作用，能够有效保证钢筋的粘结锚固性能，对于构件的耐久性和钢筋的受力性能影响比较大。《结构规范》规定，保护层厚度计算应由最外层钢筋开始计算，梁柱保护层计算需考虑由箍筋及构造筋边开始计算至混凝土表面的距离。实际工作中设计人员的不重视，常会出现以下问题：1)主梁与次梁交叉处、主梁、次梁和板的钢筋关系处理不明确，造成板负筋保护层厚度不足或构件有效截面高度损失，直接影响到构件的安全性;2)地上部分与地下部分的柱因所处的环境条件不同，根据规范要求，应采取不同的保护层厚度。 因此，设计时应注意：1)正确处理构件内各类钢筋的相互关系，按钢筋的正确位置确定构件内钢筋的保护层厚度及构件有效截面高度，并进行构件的截面设计。正确区分同一构件所处的环境条件，区别对待不同环境下的混凝土保护层厚度。地下部分的柱可将其断面加大，满足其保护层厚度的要求，同时保证柱钢筋上下位置的一致性，满足钢筋受力要求。

3、框架结构抗震构造措施

3.1、梁的设计

设计梁要注意梁度差，当梁度差较小时，两高也要与之相同。如果梁底与窗定的尺寸相差的小，大粱的高度就该与窗顶一致．外部的框架梁尽梁尽量保持外皮与住外皮的一 平。有次梁的时候，尽量使主梁和次梁分开，以免引起主次梁的抗扭。 使抗扭的纵箍筋增加。上梁纵筋的间距在满足抗裂的同时．也要注意 将梁端头的箍筋加密。小面积的梁及框架梁，上下部的纵筋避免支座 搭接。由于挑梁在总负荷中所占的比例较小。将挑粱变成截面不能够 有效的减轻自重，变截面梁时，其挠度也大于截面梁。如果挑梁的端部有次梁，要注意对其加固。一般情况下。只有当剪承载力不足时，挑梁根部才可以加斜筋。挑梁配筋必须留有空间．而就大梁而言．在梁的下部必须配置受压钢筋来减少挠度。为了保证梁的变形能力，使框架结构具有较好的抗震性能，梁端纵向受拉钢筋的配筋率应能使梁端截面的受压区相对高度满足以下要求：一级框架≤0.25ho;二、三级框架≤0.35ho，同时，纵向受拉钢筋的配筋率不应大于2.5%。为了保证梁有足够的延性，提高塑性铰区压区混凝土的极限压应变值，并防止在塑性铰区内最终发生斜裂缝破坏，在梁端纵筋屈服范围内加密封闭式箍筋，对提高梁的变形能力十分有效。同时，为了防止压筋过早压曲，应严格遵照《抗震规范》限制箍筋的间距。

3.2、柱的设计

柱的设计主要从三个方面阐述，分别是柱截面尺寸、柱纵向钢筋的配置、柱的箍筋。柱的平均剪应力太大，会使柱产生脆性的剪切破坏。平均压应力或轴压比太大会使柱产生混凝土压碎破坏，为了使柱有足够的延性，柱截面尺寸应符合以下要求：柱截面的长边应小于柱净高的1/4；且矩形截面柱，抗震等级为四级或层数不超过2层时，其最小截面尺寸不宜小于300mm，一、二、三级抗震等级且层数超过2层时不宜小于400mm；圆柱的截面直径，抗震等级为四级或层数不超过2层时不宜小于350mm，一、二、三级抗震等级且层数超过2层时不宜小于450mm；柱截面长边与短边的边长比不宜大于3；当剪压比保持较低时，可获得较好的延性，为此柱端截面的平均剪应力一般宜小于3N/mm。

为了保证柱有足够的延性，柱的最小配筋率必须满足《抗震规范》要求;纵向钢筋的接头，一级框架应采用焊接接头;二级宜采用焊接接头，而底层柱根应焊接;三级可采用搭接，而底层柱根宜焊接;直径大于32mm的钢筋必须采用焊接。在纵向钢筋连接区段内宜加密箍筋，防止纵向钢筋的压曲，增加粘结度。

在地震力的反复作用下，柱端钢筋保护层往往首先碎落，这时，如无足够的箍筋约束，纵筋就会向外膨曲，柱端破坏。箍筋对柱的核心混凝土起着有效的约束作用，提高配箍率可以显著提高受压混凝土的极限压应变，从而有效增加柱的延性。因此设计人员应遵照《抗震规范》对框架柱的箍筋构造要求。

4、结论

总之，以上提出的都是些框架结构设计中出现的易疏忽的问题。一旦处理不好或计算过程中未加考虑便会导致结构不合理，甚至结构不安全。设计人员在精于结构电算分析的同时，更应注意到以上所提到的在设计过程中碰到的类似问题，使施工图的设计更完善，保证结构的安全。

参考文献：

[1]宋益斌．框架结构设计中的力学问题解析[J]．新疆化工．2010．(01)．

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【关键词】钢结构，厂房设计，伸缩缝，支撑系统，抗震设计

导言

近年来，随着我国钢铁产量的大幅度增加，用于建筑市场的各种型钢无论从产量、品种性能上都得到很大的发展，钢结构厂房因其施工速度快、承载力高、整体刚度和抗震性能好，在工业厂房设计中逐渐代替了笨重的钢筋混凝土结构而得到了普遍应用，钢结构厂房可分为重型钢结构厂房：例如炼钢车间、轧钢车间、大型冶炼车间等，这类厂房因其车间内设有大吨位吊车，厂房受较大的动力作用，所以耗钢量大；另一类厂房为轻型钢结构厂房：这类厂房多采用门式刚架结构，屋面及墙面多采用压型钢板复合板材，由于其自重轻，用钢量低，施工速度快，在工业及民用建筑中得到了广泛的应用。尽管钢结构厂房有很多优点，但作为一种材料，它也有很多缺点，例如防火性能差、易锈蚀等，所以在做钢结构厂房设计时应根据其特点注意以下几个方面的问题。

1.温度伸缩缝

温度变化将引起钢结构厂房变形，使结构产生温度应力，其大小与柱子刚度、吊车轨顶标高和温差有关。当厂房平面尺度很大时，为避免产生过大的温度力，应在厂房横向或纵向设置温度缝，将平面尺寸很大的厂房分成若干温度区段。温度区段的长度可根据钢结构设计规范执行。温度伸缩缝一般采用设置双柱方法处理，也可采用设置单柱方法处理，对纵向温度伸缩缝可在屋架支座处设置滚动支座，对横向温度伸缩可在框架梁与檩条连接处采用椭圆孔滑动方式或槽钢夹板滑动方式。

2.支撑系统设置

为了保证钢结构厂房的空间工作，提高其整体刚度，承受和传递纵向水平力，防止杆件产生过大的变形，避免压杆失稳，以及保证结构的整体稳定性，应根据厂房结构的形式，车间吊车的设置，振动设备以及厂房的跨度、高度，温度区段的长度等情况布置可靠的支撑系统。钢结构厂房支撑分柱间支撑和屋盖支撑。1）柱间支撑。厂房每一温度区段应设置稳定的柱间支撑系统，并与屋盖横向水平支撑的布置相协调。下柱支撑的位置是决定厂房纵向结构变形方向的重要因素，并影响温度应力的大小，下柱支撑应尽可能设在温度区段的中部，使吊车梁等纵向构件能随着温度变化比较自由地向区段两端伸缩。当温度区段的长度不大时，一般在温度区段的中部设置一道下段柱支撑，但温度区段的长度大于150 m时，为了保证厂房的纵向刚度，应在温度区段内设置两道下段柱支撑，其位置应尽可能布置在温度区段中间1/3的范围内，为了避免过大的温度应力，两道支撑的中心距离不宜大于72 m。上段柱支撑除在设有下段柱支撑的柱间布置外，为了满足结构的安装要求，提高钢结构厂房上部纵向刚度，传递山墙的风力及纵向地震作用，还应在温度区段的两端柱间布置上段柱支撑。

2）屋盖支撑系统。该系统是由横向支撑、纵向支撑、垂直支撑及系杆所组成的。屋盖支撑的布置应根据厂房跨度、高度、柱网布置、屋盖结构形式、吊车设置及吨位大小、振动设备情况等条件来决定。一般情况下无论有檩或无檩体系的屋盖结构均应设置垂直支撑，在无檩体系中，大型屋面板有三点和屋架焊接，可起到上弦支撑作用，但考虑到施工条件限制和安装需要，无论有檩或无檩体系屋盖均应在屋架上弦和天窗架上弦设置上弦横向支撑。对于屋架间距不小于12 m的厂房或厂房内设有特重级桥式吊车或厂房内有较大振动设备均应设置纵向水平支撑。

3 钢结构厂房的防锈蚀

钢结构表面未加保护而暴露在大气中就会锈蚀，当钢结构厂房空气中有侵蚀性介质或钢构件处在潮湿环境中，钢结构厂房锈蚀就会更加明显和严重。钢结构的锈蚀不仅使构件截面厚度减薄，而且还会在构件表层产生局部锈坑，当结构构件受力时将引起应力集中现象，使结构过早破坏，因此对钢结构厂房防锈蚀问题应予以足够地重视，并应根据厂房侵蚀介质情况和环境条件在总图布置、车间内部工艺布置结构选型和材料选用等方面采取相应对策和措施，以确保厂房结构安全使用。一般钢结构的防锈蚀通常采用防锈漆涂刷其表面，涂层的层数和总厚度应根据构件使用环境和涂层性质来决定。一般室内钢结构在自然大气介质作用下，要求涂层厚度为100μm左右，即底漆两道，面漆两道。露天钢结构或在工业大气介质作用下的钢结构，要求总厚度在150μm～ 200μm或200μm以上。钢柱柱脚在地面以下部分应采用强度等级不低于C20混凝土包裹，其保护层厚度不应小于50 mm。有侵蚀介质厂房的受力构件，其型钢厚度不得小于8 mm，受力焊缝厚度不宜小于8 mm。

4 隔热与防火设计

钢材受热在100℃以上时，随着温度的升高，钢材的抗拉强度降低，塑性增大；温度在250 ℃左右时，钢材抗拉强度略有提高，而塑性却降低，出现蓝脆现象；当温度超过250℃时钢材出现徐变现象；当温度达500℃时，钢材强度降至很低，以致钢结构塌落。因此，当钢结构表面温度处于150 ℃以上时，必须做隔热及防火设计，做法一般有两种：1）在钢构件外包耐火砖，混凝土或硬质防火板材；2）采用厚涂型防火涂料，厚度按《钢结构防火涂料应用技术规程》计算。

5 抗震设计

虽然钢结构具有良好的抗震性能，但是如果设计不合理，当厂房遭受较大地震作用时，也会造成严重破坏，所以必须按抗震设计规范规定采用必要抗震构造措施，确保钢结构厂房在地震发生时安全可靠。在做抗震设计时应注意：1）在总体布置方面要求厂房结构的质量和刚度均匀分布，使厂房受力均匀，变形协调，尽量避免因结构刚度不均匀对抗震造成不利影响；厂房横向结构宜采用刚架或者使屋架与柱有一定固结的框架，以便充分利用钢结构的受力性能并减少横向结构变形。2）钢结构厂房的破坏一般情况不是由于杆件强度不足而常常因为杆件失稳而造成，所以合理布置支撑系统，保证厂房结构整体稳定性，对钢结构厂房尤为重要。3）在地震作用下，存在着低周疲劳作用，设计时应注意其对厂房的影响。对结构连接点的设计，应保证节点的破坏不先于结构构件的全截面屈服，应使结构构件能进入塑性工作，充分吸收地震能量，发挥其抗震能力。4）厂房的围护墙为7度～ 8度时，宜采用钢筋混凝土墙板或轻型墙板，如压型钢板复合板材、石棉瓦、瓦楞铁等；与柱子柔性连接的外贴式砖围护墙仍可采用，而嵌砌于柱间的砖墙不应采用。9度时应采用轻型墙板。总之，在做钢结构厂房设计时，不能盲目地拿来就做，应根据其优缺点，首先选择合理的结构形式；其次应根据以上5个方面做出完整的设计，让设计安全经济。

参考文献：

[1]蔡，蒋凤鸣，董辉. 浅谈钢结构厂房设计[J]. 中国科技信息，2010，19：45.

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关键词：钢结构；设计；概述；特点；要点；难点

中图分类号：TU391文献标识码： A 文章编号：

前言

随着人们物质生活水平的提高，对于绿色建筑的要求也在不断提升，因此以钢材为主体的钢结构建筑是未来建筑行业发展的必然趋势。近年来，我国钢结构工程行业得到了高速的发展，但是也出现了大量的问题，特别是在设计环节由于缺乏足够的监管，出现了大量的问题。因此，笔者对钢结构设计中的要点和难点进行简要分析，希望可以对大家日后的工作起到一定程度的帮助作用。

一、钢结构工程的现状

作为建筑行业中重要组成之一，钢结构工程在建筑工程告诉发展的这一巨大契机之下也得到了不断地进步以及应用。根据权威部门的统计，钢结构工程与传统的混凝土工程相比，不仅减少了约70%的自重，还大幅度增强了抗震能力，并且由于其施工速度远超过传统建筑，所以近年来，我国钢结构工程得到了长足的发展。

二、钢结构工程的特点

1节能环保

钢结构建筑对于我国的能源短缺现状会起到非常大的改善作用，并且由于我国是世界上最大的混凝土建筑大国，钢结构建筑明显的改善了我国对于建筑材料的迫切需求，不仅不需要支模施工，还节省了大量的边角料，具有非常高的再利用价值。现阶段，我国已经引进了新型的住宅产品，钢结构建筑由于其特殊的防潮以及保温隔热系统，大幅度的减少了热损失，保证在任何气候下，都能将温度以及湿度维持在一个适宜人类居住的环境，对于我国的能源短缺的局面起到了一定的改善作用。

2功能丰富

由于钢结构工程的特殊性，我们通过从节点、构件以及形体等方面的设计对建筑外在形象进行改善。唯有在设计时充分考虑到钢结构建筑的功能，才能够在充分发挥建筑功能的同时，完善建筑的外在形象，即可创造出艺术与技术合为一体的钢结构建筑。

三、钢结构设计中的要点及难点

1对钢结构适用性的判定

由于钢结构大多数都是使用在荷载较大、体型复杂、跨度较大以及高层建筑中，要求其便于拆卸、密封严、耐高温以及能够承受较大幅度振动，所以我们在进行钢结构设计之前一定要注意该条件下钢结构是否适用，能否满足正常使用需求。

2加强对其结构的分析

在实际的设计工作中，我们通常对钢结构进行线弹性分析。现在新开发出来的的一些软件则可以考虑钢材的弹塑性以及几何非线性，可以更加精准的对钢结构受力进行分析。但是我们在实际的工作中，并不全依靠先进的软件，也可以通过对力学手册等工具书的充分利用，来获得结构的内力以及变形等数据，并通过相关的计算进行分析。一旦遇到复杂的建筑结构就需要进行建模，对其进行详细的模拟分析。

3加强对其截面的分析

在进行结构布置后，应对钢结构的截面进行预估。首先就要对主要支撑以及梁柱的尺寸以及形状进行假定，其中钢梁可以选择H型钢或者槽钢，根据支座和荷载的情况，我们可以将截面的高度定在跨度的1/50～1/20之间。此外还要按照梁间侧向支撑的l/b限值进行翼缘宽度的确定，由于这种方法避免了对钢梁稳定性的计算，现阶段已经得到了广泛的使用。在确定了截面高度以及翼缘宽度后，我们可以按照相关规范对板件的厚度进行预估。其中λ在50～150的范围内进行选择，但大多数为了便于计算都选在100左右。再根据轴心受到压力的不同，可以选择H型钢或者钢管。根据不同的结构，我们可以选择不同的界面构造。最后，我们就是需要根据构件受力的实际情况，在考虑到安全、美观的前提下，进行构件截面形式的自由选择。

4加强对节点的设计

钢结构的设计工作中，节点的设计工作是其中最为关键的一部分，因此，我们必须避免由于模型分析的节点与设计的节点不一致的现象，所以我们要按照不同的传力特性，将节点分为半刚接、铰接以及刚接三种，其中具体的选择要按照钢结构的实际受力进行选择。

四、钢结构设计中需要注意的问题

1选择适合的构件

由于钢结构对于构件的要求非常高，所以我们需要在设计的环节加强对构件的选择，保证每个构件的稳定。由于钢结构工程中，采用的材料的韧性、塑性以及强度都比较高，而且由于其截面积较小，属于细长的构件，所以我们在设计的环节就需要根据稳定、变形以及疲劳应力等来计算钢结构的截面尺寸。这项工作在设计环节中非常重要，因为在一些环境较为恶劣的地区钢结构会受到较大外力的作用，所以我们在进行拱架、长悬臂结构、风口地区、地震区以及大跨度索网等的钢结构设计时，一定要加强对构件选择的重视。

2选择合适的钢材

借助我国建筑行业飞速发展的良机，我国钢铁工业也得到了迅猛的发展，现阶段我国的钢产量已经位居世界首位，钢材的类型也是多种多样，这就给我们在设计中的钢材选型带来了很大的难度，甚至由于钢材质量等级难以区分，造成很多设计人员不清楚钢材选用。所以，我们要加强对标准规范的学习，通过在设计说明中对钢材种类、质量等级以及其他附加要求等的说明，来保证选用的钢材能够满足性能要求。

3加强对结构受力体系的完善

在确定了结构方案之后，我们就要立即进行结构受力体系的完善工作，这在钢结构设计中占据着非常重要的地位。由于绝大多数的钢结构都采用杆系结构，钢材强度较高，构件刚度差、截面尺寸小，并且由于其是工厂生产，在现场进行组装，每个构件之间仅有的约束作用非常小，所以我们一定要保证构件节点之间的连接稳固，继而保证整个结构的稳定。

4加强钢结构建筑的细部节点设计

钢结构建筑设计的复杂化与精致度要求越高，对节点细部设计的要求也越高，因为细部节点设计决定一个地方最终是否得到确认及其优良的质量。节点设计时除了要满足结构的受力要求外还有考虑钢构件安装的可行性和便易性。同时，在现代钢结构建筑中，各种金属结构杆件，连接金属杆件的节点细部，常常暴露在外，使建筑带有强烈的科技感，值得提倡。

5加强钢结构的稳定设计

结构的稳定性是钢结构设计中的一个突出问题，在各种类型的钢结构设计中，都会遇到稳定问题例如钢梁受压翼缘的稳定等。钢构件的稳定问题也是钢结构设计中亟待解决的主要问题，一旦出现钢结构的失稳事故，不但对经济造成严重的损失，甚至会造成人员的伤亡。所以我们在钢结构设计中，一定要把好这一关。然而，钢结构中出现的失稳事故大多是由于设计者的经验不足，对结构及构件的稳定性能不够清楚，对如何保证结构稳定缺少明确的认识，导致造成结构设计中出现不应有的薄弱部位。因此，作为结构工程师应在钢结构设计中应该明确钢结构稳定的一些基本概念，理解造成结构失稳的原理才能更好地处理钢结构的稳定问题。

五、结论

综上所述，由于钢结构设计工作的重要性，我们为了保证建筑质量就要从设计环节加强管理，通过对设计环节中要点和难点的重视，来保证钢结构工程的质量，继而充分发挥其节能环保、功能丰富的特点，助其在我国的建筑行业中发挥越来越重要的作用。作为一名设计人员，我们一定要为人民群众的生命和财产安全负责，保证设计的产品符合要求。

参考文献：

[1] 秦效启.钢结构技术规范、规程概论[M].上海:同济大学出版社,2000.

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【关键词】房屋建筑；结构设计；要点分析

1 房屋建筑结构设计的概述

1.1房屋建筑结构设计的概况

做好房屋建筑结构设计的这一准备工作，应考虑到其设计和施工的合理性和可行性，完成安全、舒适、经济的工作。那么，就是要在这几年里规定满足人民群众对房屋建筑结构设计要求的各种功能。在房屋结构设计中，总结了结构设计的三个基本原则：安全性、适用性和耐久性。房屋结构也有六种分类，主要依据不同的房屋承重构件进行划分。房屋承重构件有梁、柱、墙等，使建筑结构可以分为：钢、钢筋混凝土结构、混凝土结构、混合结构、砖等结构。结构设计的基本方法包括以下几个项目：绘制结构平面图、绘制屋顶结构图、绘制楼梯和基础构件。

1.2屋建筑结构设计的基本原则

房屋建筑结构设计作为房屋建筑中非常重要的一部分，在设计过程中，设计师需要遵循一定的设计原则。首先，你需要全面的房屋建设项目进行设计，及时和有效的沟通与业主，使房屋建筑结构设计，以更好地满足主观和客观方面的需求；其次，设计人员使房屋结构设计需要提前。目前在我国的房屋设计中，建筑工程结构设计更偏重于基础、基础和上部结构的组成部分，这就导致了设计过程中出现的一些问题，使房屋的基本设计和建设项目的实际情况不匹配，会给后期的施工带来很大的影响。所以设计人员需要在设计时有一定的提前量，在设计过程中注重与实际情况的良好结合。

1.3房屋结构的受力机理分析

目前，房屋建筑结构设计普遍存在一定的复杂性。房屋的结构设计不仅要保证房屋的结构能承受水平荷载，而且要保证房屋的施工应能承受竖向荷载的作用。在房屋建筑结构设计中，有很多因素会影响房屋的结构设计水平。为了进一步提高房屋建筑结构设计的水平，对房屋的结构设计和完善的规划过程是非常重要的，唯一的办法是保证房屋结构的设计，满足房屋建筑的需要。特别是随着越来越多的城市住房建设和四川的舒适生活环境的要求也越来越多，住房结构，在这一阶段，这是非常重要的。但是，房屋结构的结构不仅可以影响到房屋的舒适性，而且也影响到房屋的质量，核心住宅建筑结构设计是其抗应力设计。因此，在进行房屋建筑结构设计时应将房屋建筑的承载控制在一定的范围内。

2房屋建筑结构设计的基本方法

2.1 结构平面图的设计

在绘制建筑结构平面图时，相关规范对其是否需要进行建模做了一定的说明。标准规范里的原意如下：如果抗震设防烈度只有 6 度，那么就不需要对抗震截面进行相关验算。但是，就砌体结构而言，省略掉建模步骤时，在设计阶段要考虑到整体受压或者局部受压的情况。如果地震烈度为7度以上，就必须进行建模。

2.2 屋顶结构图的设计

目前，许多房屋建筑大多采用斜顶结构形式。主梁的结构形式为板与板的叠合，若在大而不规则的楼板平面上，屋面的坡度和屋面的复杂过渡，因而基于此种坡屋面大都选择梁板式。反之，则采取折板式。它们的共同点就是这两种板都是偏心受拉构件。

对于建筑物倾斜的屋顶，有2种形式的处理结构：梁板和折叠板。板梁和折板是截然相反的两种方法。屋面工程中常用的梁板是相当复杂的，跨度较大的不规则斜屋面，叠板适用条件相反。由于既有钢板的偏移张力，所以当拉力拉力时，通过负筋板部分或全部拉力通过。板厚大于120。该计划的倾斜屋顶，应辅以横截面示意图，以加深理解。

2.3 楼梯的设计

在楼梯的设计中，梁梯的上下楼位置要一致，如有必要，还要使用折板楼梯。此外，同样还要注意梁下的净高要符合建筑设计要求。如果要使用折板楼梯，则应断开其内折角处的钢筋并加以锚固。对于梯板首段的设计，还要考虑其沉降。对于梯梁的设计，一般应用在一些比较特殊的情况下，具体的问题应该具体分析。当绘制楼梯样图应注意楼梯的偏转控制，楼梯梁下净高应满足建筑要求，确保楼梯梁位置上下层互相统一。若局部不符合则应采用折板楼梯，并注意折板楼梯钢筋，尤其是内折角处应断开并分别锚固，从而防止局部应力集中，注意楼梯宽度。

2.4 基础设计

在设计的基础上，应注意钢筋的比例必须满足最小的要求。此外，还有四点要注意：首先，根据标准图纸或详细规范，设置钢筋基础交换位置。其次，在笔记本电脑的情况下不能重复使用，在交叉口的基础上，通过适当的调整宽度的底座来满足设计目标。再次，有一个较大的局部荷载条件下，设计人员还可以通过调整底座宽度来提高承载能力。最后，如果定位结构柱的位置无法确定，则可以通过调整底座宽度来找到它的准确位置。

3建筑结构设计要点分析

3.1地基等基础万向的设计要点

地基等基础方而的设计最主要的原则即是安全原则，在设计时需要综合考虑多个方而的因素，例如：仔细查看地质勘察资料、考察地质和地下实际情况等，尽量将地上和基础结构的设计方案做到最好，不可单纯的只追求建筑的耐力极限，耐力极限的大小并非就代表安全与否。一般来说，设计部门在设计施工图之前，应先阅览有关部门对多层建筑的地质做出的勘察报告，单凭周边建筑物的基础设计资料作为设计依据不可取，这一点要格外注意。

3.2构造柱的设计要点

构造柱通常是牢固的置于地梁中，没有设置其他基础，因为若承重柱用构造柱来替代，会使构造柱事先承受压力，也就使得它对墙体的作用力减小，那么构造柱底部的某些部位的承载力达不到整体设计的要求，当压力超出构造柱底部或某些部位的承载力时，就会导致裂缝的出现。

3.3承重柱截而高度设计的设计要点

在对建筑结构进行受力分析时，设计人员一般会让铰支梁作为梁的代表进行分析，即建筑柱和梁之间的作用是可以忽略不计，主要结构的力量，超越了顶部的列的弯曲力，在底部的承重柱将裂缝。所以，即便是在很少发生地震的区域，设计人员也不能工作的应力分析，方便和简单的承重柱切割和高度设计，应严格按照有关规范和设计的承重柱切割高度。

4总结

随着经济增长以及城市人口的不断增加，对房屋建筑的需求量不断增加，有效的带动了我国房地产业的繁荣。房屋建筑作为我国城市建筑中非常重要的部分。总体而言，房屋建筑是一项综合性的设计和系统工作，它对房屋建筑的建设具有非常重大的意义。随着我国房屋建筑的不断发展，房屋建筑结构设计的要求也变得越来越复杂，要求房屋建筑设计师不断完善自己的专业水平，设计切实可行的课程，以解决住宅建筑设计中的关键问题，从而促进我国房屋建筑施工行业的良好发展。

参考文献

[1]蒋玉胜.房屋建筑结构设计中常见问题及对策之初探[J].山东工业技术，2014 （01）：105-109.

[2]朱葛明.房屋建筑结构设计中常见问题及对策分析[J].理论研究，2014 （3）：25-30.

[3]刘妍.浅谈房屋建筑结构设计中的常见问题与解决对策[J].四川水泥 .2014.10（12）：120-128.

[4]周钰涵.房屋建筑结构设计中基础设计探讨[J].科技创新与应用，2015（ 07） ： 156.

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关键词: 房屋建筑结构设计

中图分类号： TU318 文献标识码： A 文章编号：

一、建筑结构设计的标准和原则

1、 建筑结构设计的标准

建筑结构设计一般在建筑设计之后，它既“受制”于建筑设计，但又“反制”建筑设计。结构设计不能破坏建筑设计，应满足、实现各种建筑要求：建筑设计不能超出结构设计的能力范围，不能超出安全、经济、合理的结构设计原则。其实严格说来，真正决定了建筑设计能否实现的是结构设计，从这个意义上讲，结构设计显得更为重要。适用、安全、经济、美观、便于施工，这五点正是衡量一个建筑结构设计是否成功的标准。成功实现这五条标准，既是结构设计的最佳体现，更是结构设计人员最终努力的目标。一个完美的建筑结构设计就是在努力追求实现这五个方面的标准最佳结合的过程中产生的。

2、建筑结构设计的原则

2.1顾全大局，抓大放小。“强柱弱梁”、“强剪弱弯”等是建筑结构设计中非常重要的概念，虽然整个结构体系是由各种构件协同组成一体的，但各个构件在结构中担任的角色不尽相同。

2.2多道防线。例如，多肢墙与单片墙、框架剪力墙与纯框架相比，前者比后者的抵抗能力要强。安全的结构体系是采取多道防线来设计的，当发生灾难时，如果把生存的希望全都寄托在某单一构件上是非常危险的。

2.3刚柔相济。结构刚度太大则变形能力差，强大的破坏力瞬间袭来时需要承受的力量很大，容易造成局部严重受损。而太柔的结构虽然可以很好的消减外力，但容易造成变形过大而无法使用。

2.4打通关节。在结构体系中关节无处不在，因为结构的体系是变化的统一。理想的结构体系应该是浑然一体的，没有任何关节，这样的结构体系可以使任何外力都能迅速传递和消减。打通关节保持平衡的目的其实就是使其永远处于原始的静态，当力量不能畅通时，构件与构件之间的静态平衡被破坏，结构就会发生变化。

二、建筑结构设计要点分析

1、地基及基础方面的设计要点

地基及基础设计必须以安全为最主要的设计原则，在进行设计时必须依据地质勘察资料，综合考察地质、土壤以及地下水等多方面因素，充分完善基础类型和上部结构的设计方案，不能片面地追求耐力容许值，认为耐力容许值小即为安全标准。通常来讲，在进行施工图设计前，设计部门应查看由相关部门提供的多层房屋建筑地质详勘报告，特别注意不能仅以建设单位提供的笼统的附近建筑物基础设计资料为依据。

此外，应避免单纯凭经验处理的方法来对软弱地基进行换土垫层设计，必须采取安全高效的方法处理软弱地基的换土垫层。例如，若凭借经验处理，仅仅采用砂垫层加强承载力，而没有计算垫层宽度和厚度，那必然会给建筑物的安全性带来了极深的隐患。

2、结构体系的选择

随着技术水平的发展，多高层建筑结构体系已经突破原有的框架结构和剪力墙结构，衍生出框架剪力墙、框支剪力墙、框架—核心筒、筒中筒、束筒和混合结构等等;在建筑师层出不穷的创新方案下，结构工程师必须响应挑战，不能墨守成规，同时又必须安全可靠。框架结构由柱、梁、板等构件组成，其特点就是结构柱布置灵活，能获得较大的使用空间，但是抗侧力刚度较小，因此规范规定的其适用高度较低，多用于商场、车站、停车库等; 框架结构设计是应注意避免单跨框架结构体系，避免较多短柱情况的出现，应考虑梁柱偏心的影响，应考虑楼梯对地震的影响，也应该注意建筑填充墙体的布置。剪力墙结构体系是利用建筑物的分隔墙体做一些剪力墙，其特点就是将竖向受力构件隐于填充墙内，在建筑内部追求美观。同时剪力墙结构设计成双向抗侧力体系，其抗侧力刚度很大，整体性能好，在水平荷载作用下侧向变形小，可以建造较高的高层建筑。剪力墙结构是典型的弯曲型变形的结构体系，因此剪力墙结构设计时应控制剪力墙的高宽比不宜太小，避免剪切破坏，同时剪力墙平面内刚度和承载力很大，而平面外刚度及承载力相对很小，设计时应双向布置，两个方向的刚度宜相近，避免剪力墙平面外搭大梁。同时剪力墙设计时应注意剪力墙洞口的布置，应追求规则均匀，成列成排布置，可以形成明确的墙肢和连梁。剪力墙和框架是最基本的两种结构体系，两者的融合衍生出框架剪力墙结构、框架—筒体结构、框架—核心筒结构等，它们都是优化结构侧向变形性能，提高结构刚度，改善结构抵抗地震性能，拥有多道抗侧力结构，多道设防的优秀结构体系。随着建筑方案的日益新颖，建筑布置的不断翻新，以及建筑材料科学的不断发展，必将有更多类似组合构件，组合结构，巨型结构、脊骨结构等优秀结构体系的不断出现。

3、承重柱的截面高度

在不容易发生地震的区域，如果单单凭借以往的经验，想当然的认为其处于安全的条件下，将受力分析简化而使承重柱的截面高度设计得过小，很容易出现安全问题。因此，设计人员必须根据规定设计其高度。如果为了简化而将梁看成是铰支梁，就会忽略承重柱对梁的弯矩作用以及两者之间的刚结作用，降低了柱顶抵抗弯矩的能力，使得靠进承重柱梁底的区域出现水平裂缝，违反了抗震的规范，埋下极大的安全隐患。另外，要按照抗震规范中的要求对框架的横向和纵向进行合理的设计，对两个方向的作用力都予以计算，并使抗侧力构件去承担各方向的地震应力，做到合理的设计。

4、楼板的设计

对于楼板的计算，首先，不能简单地将连续板的作用按单向板的作用来计算，这样会造成假定的计算与实际情况不符，从而导致某一方向配筋不足而使楼板出现裂缝。其次，对双向板的计算，不能忽略泊松比的影响，如果跨中弯矩未进行调整，得到的计算结果将会偏小。所以，双向板的跨中弯矩钢筋应采用纵横叠放的方法，并且应将短跨方向的钢筋放在下面，长跨方向的钢筋放在上面，计算时，两个方向的有效高度都要计算。此外，要避免发生漏算、少算载荷或者载荷折减不当等情况，使计算结果出现错误。

三、建筑结构设计中实际问题的解决及注意事项

1、超长钢筋混凝土结构的使用当前，超长钢筋混凝土结构在建筑中使用越来越普遍，但是钢筋混凝土结构的抗裂性比较差，且又因为功能和外型上的需要，采用钢筋混凝土结构的建筑很少设有伸缩缝，这就使得混凝土建筑物常常出现裂缝，产生裂缝不仅对建筑的防水性、抗冻性、钢筋的抗腐蚀性、结构的承载力有非常严重的影响，而且还会影响到建筑物的美观和使用寿命，目前常用的膨胀加强带和后浇带的方法，对补偿钢筋混凝土结构收缩有很好的效果。

2、PKPM系列软件应用时应注意的问题

首先，基于结构设计的安全性，在对钢筋混凝土进行结构计算时必需要进行周期折减，相关的规定中有具体的说明，计算时必须参照相关的数据。其次，选择合适的结构振型数，振型数大小的选取关系到结构的层数和结构的形式，当结构的层数比较多或者是结构层的刚度有很大的突变时，例如，楼层的顶部有小塔楼或者其他外型上的突变时，应当取大一些的振型数。另外，考虑到剪力墙的刚度都很大，因此也受到大部分的地震力，而框架相对就只承受了较少部分的地震力，如果框架根据此时的地震力设计，当剪力墙开裂便会有很大的安全隐患。因此，为了增加整个结构的安全性，框架至少要承担基底剪力的20%。

结束语

总之，建筑结构设计是一个系统而全面的工作，不仅是建筑设计成功实现的保证，更是建筑安全应用的基础。应做到基于规范又高于规范，服务于甲方又不被甲方所左右，以保证建筑质量，确保人民生命财产安全，对自我负责，对社会负责。

参考文献

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结构设计是整个建筑设计中很重要的一个环节，需要结构设计人员有丰富的知识储备，灵活运用各种知识、不断创新的能力以及对工作认真负责的态度[1]。建筑结构设计应满足建筑设计的各种要求，做到安全、合理、经济、美观、适用、便于施工。建筑结构设计有很多要遵循的原则：首先，要顾全大局，在整个结构体系中各个构件起到的作用是不一样的，协调好各个构件的作用时以大局为重，不能因为一些细枝末节而影响到整体；其次，从建筑的安全性出发，设计时要采取多道防线的原则，不能把安全寄望于某一的构件上；另外，结构要有合适的刚度，刚度大，抵抗变形的能力就会相对较弱，而刚度太小，外力承受能力则大，但其形变就易超出使用范围，因此，要注意刚柔相济；最后，要注意打通关节，使结构体系能够很好地消减外力，处于静态平衡的状态，如果不能很好地打通关节，就会使得各个构件之间的这种平衡被打破，结构发生变化。

1 结构图的绘制

1.1平面图

绘制平面设计图示可以根据抗震设防烈度来决定是否采用软件建模，按照抗震的设计规范，在抗震防烈度为6°并符合相关抗震措施的前提下，可以不采用软件建模直接设计，但在直接设计的过程当中，要注意整体和局部受压的问题。而当抗震防烈度大于6°的时候，则必须运用结构软件建模。

1.2屋顶面结构图

屋顶的结构分为梁板式和折板式两种，可根据建筑板的跨度和建筑平面的规整度来选取。一般情况下，跨度较大、规整度较小的建筑宜采用梁板式[2]。此外，坡屋版面的设计图一般都采用剖面示意图和大样详图结合表示，这样施工人员才能更好、更方便的理解设计图。

1.3大样详图

绘制大样详图有两种基本的方法，可以在原来的建筑详图上直接绘制，也可以拿以前的详图上在对局部进行改进的基础上进行绘制。不管是采用哪种方法，都要遵守受力合理、施工方便的原则，并在尺寸上做到与建筑保持一致。

2建筑结构设计要点

2.1地基等基础方面

对于地基等基础方面的设计，首先要考虑的便是安全问题，再设计施工图之前，相关人员必须查看详细的地质勘测报告，并根据这些资料，对土壤、地质、地下水等多方面的因素进行综合的考察，并做出上部结构和基础类型完善的设计方案，不能仅依据耐力容许值作为安全标准[3]。对地基软弱的环境，必须进行换土垫层，为了加强低级的承受力，要采用砂垫层的方法，此外，还要计算垫层的宽度以及厚度，若未做好这些方面的设计，不仅会产生更大的经济损失，还会埋下极深的安全隐患。

2.2构造柱

在砖混结构中，构造柱不仅能够提高墙体抵抗剪力的能力，与圈梁的联结还能约束砌体，起到限制墙体裂缝开展、维持竖向承载力、提高整体结构的抗震性的作用，在设计中，要避免构造柱作为承重柱来使用，否则，就会使得构造柱受力提前，不仅会造成对砌体的约束作用降低，而且，一旦遇到地震，构造柱的位置则会形成集中应力而遭到破坏。其次，构造柱生根于地圈梁中，没有设置另外的基础，柱底基础抵抗压力的能力将不能满足需求，如果发生局部受压或者冲切作用，周围墙体将会出现裂缝。因此，承重柱和构造柱都应按照各自的要求来设计，避免混淆。另外，设计者往往会忽略对悬挑梁梁高的设计，如果梁高的选用过小，则会导致梁截面压应力过高，使悬挑梁变形，这样的情况会使梁上板显现裂缝，威胁到房屋的安全，还会使梁的延展性减小，影响梁的抗扭转能力而发生脆性破坏。

2.3承重柱的截面高度

在不容易发生地震的区域，如果单单凭借以往的经验，想当然的认为其处于安全的条件下，将受力分析简化而使承重柱的截面高度设计得过小，很容易出现安全问题[4]。因此，设计人员必须根据规定设计其高度。如果为了简化而将梁看成是铰支梁，就会忽略承重柱对梁的弯矩作用以及两者之间的刚结作用，降低了柱顶抵抗弯矩的能力，使得靠进承重柱梁底的区域出现水平裂缝，违反了抗震的规范，埋下极大的安全隐患。另外，要按照抗震规范中的要求对框架的横向和纵向进行合理的设计，对两个方向的作用力都予以计算，并使抗侧力构件去承担各方向的地震应力，做到合理的设计。

2.4楼板的设计

对于楼板的计算，首先，不能简单地将连续板的作用按单向板的作用来计算，这样会造成假定的计算与实际情况不符，从而导致某一方向配筋不足而使楼板出现裂缝。其次，对双向板的计算，不能忽略泊松比的影响，如果跨中弯矩未进行调整，得到的计算结果将会偏小。所以，双向板的跨中弯矩钢筋应采用纵横叠放的方法，并且应将短跨方向的钢筋放在下面，长跨方向的钢筋放在上面，计算时，两个方向的有效高度都要计算。此外，要避免发生漏算、少算载荷或者载荷折减不当等情况，使计算结果出现错误。

3 房屋建筑结构设计中几个常见的问题

3.1超长钢筋混凝土结构的使用

当前，超长钢筋混凝土结构在建筑中使用越来越普遍，但是钢筋混凝土结构的抗裂性比较差，且又因为功能和外型上的需要，采用钢筋混凝土结构的建筑很少设有伸缩缝，这就使得混凝土建筑物常常出现裂缝，产生裂缝不仅对建筑的防水性、抗冻性、钢筋的抗腐蚀性、结构的承载力有非常严重的影响，而且还会影响到建筑物的美观和使用寿命，目前常用的膨胀加强带和后浇带的方法，对补偿钢筋混凝土结构收缩有很好的效果。

3.2 PKPM系列软件应用时应注意的问题

首先，基于结构设计的安全性，在对钢筋混凝土进行结构计算时必需要进行周期折减，相关的规定中有具体的说明，计算时必须参照相关的数据。其次，选择合适的结构振型数，振型数大小的选取关系到结构的层数和结构的形式，当结构的层数比较多或者是结构层的刚度有很大的突变时，例如，楼层的顶部有小塔楼或者其他外型上的突变时，应当取大一些的振型数。另外，考虑到剪力墙的刚度都很大，因此也受到大部分的地震力，而框架相对就只承受了较少部分的地震力，如果框架根据此时的地震力设计，当剪力墙开裂便会有很大的安全隐患。因此，为了增加整个结构的安全性，框架至少要承担基底剪力的20%。

在结构设计中应当注意的问题很多，如板面设置温度应力筋，钢筋混凝土结构选型，砌体承重结构体系选型等等。总之，对建筑结构设计的相关知识要深刻的了解和掌握，并能很好的跟实际情况相结合。

4 结论

要使整个建筑工程又好又快的发展，建筑结构设计作为其中非常重要的一个环节，其作用也不可忽视，然而建筑结构设计却并非一项简单的工作，作为结构设计人员不仅要有丰富的知识储备，还要能灵活运用各种知识，并不断更新自身的知识储备，还要善于吸取工作当中的经验和教训，严格按照设计的要求和标准来进行并抱有严肃认真的工作态度。建筑结构设计的好坏不仅关系到工作单位的切身利益，还关系到人民生命财产的安全，因此，有关建筑结构设计的相关问题值得我们不断地探讨。

参考文献

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【关键词】建筑结构；多层厂房；生态保护

1、引言

在城市大规模建设当中，我们在进行旧建筑拆除时，深刻的发现国外设计的建筑与国内建筑设计差别较大，国外的建筑设计使用寿命比国内的高的多，而国外的建筑设计不论从可靠性、节能环保还是可扩展性来讲都优于国内。豆腐渣工程，“楼脆脆”都给我们以极大的警示，同时，党的十提出“生态”的理念，因此，我国应当汲取国外建筑设计经验并且将“生态”的理念融入到建筑设计当中。

2、建筑结构设计的要点

建筑结构设计根据建筑的用途，规模和使用寿命等方面考虑，建筑结构设计不同，当前我国处于社会转型时期，建筑的功能、可靠性与安全性成为了广泛关注的问题。本部分将对工业建筑设计的要点进行简要阐述。

2.1　优化土地使用方案

我国虽然幅员辽阔，但是人口众多，加上资源集中和人口密集，人均土地面积在国际上排行靠后。尤其是“北上广”等地区，寸土寸金，优化土地使用方案是进行建筑结构设计需要重点考虑的。为了提高土地的使用效率，在工业建筑设计中要对两个方面进行考虑。第一，对新建工业建筑。通过向上和向下两个维度进行空间拓展，将各种功能模块，按照安全生产的防火距离要求，进行集成化设计，同时再结合同类厂房的使用率进行功能的集成，对将较少使用的功能尽量进行技术改造，将这类功能镶嵌到其他常用功能上，或者将辅助设施进行集成，合理设计走廊通道等。第二，对原有工业建筑。要采取局部改造，整体保留的原则，现在科技的革新，如果一味的进行推倒重建会浪费大量的建筑材料，不符合可持续发展的要求。

2.2　降低建筑能耗

在当前能源紧俏的情况下，如何利用好资源能源十分重要，例如，光能，自然通风，从而减少供暖和照明系统是建筑结构设计需要注意的问题。首先，为光能利用提供空间，一般为建筑的顶层，采用大型的太阳能热水储罐，通过自然吸收光能，为建筑内部提供持续稳定的热水等，或者直接参与到工业工艺的生产环节，并且生产工艺的热能也能够当做供暖设备；其次，在工业厂房的朝向设计上，要尽可能的考虑到建筑整体的朝向，通过自然风来保证厂房的通风，最大限度的利用自然照明而减少电力照明。最后，对于南北地域的不同，对于空调和供暖系统也不同，但是掌握一个原则就是，将供暖和供冷系统尽可的集成化一起，防止热量的散失。遗憾的是我国的现有规范对于工业建筑节能没有具体的要求。

2.3　增加人性与人文设计

工业建筑是为了方便工业生产活动而设计的，而人要具体参与到实际生产当中去，那么工业建筑要增加人性化的设计，将人的安全和舒适作为设计原则，对生产过程中可能出现危险有害因素的环节，进行隔离或者集成，并且设计方便且且快速的逃生通道，防止火灾发生或者其他工业事故，尽可能的减少人员和财产的损失。一个城市的工业发达程度决定了这城市的经济发展状况，随着城市化进程的加快，工业厂房渐渐成为了一个城市的地标建筑，因此，工业建筑在考虑其结构与功能的前提下，对于工业建筑的外观设计上，应当加入一些人文的元素，体现出工业中的力量和粗犷的美丽。

3、案例分析——多层工业厂房的建筑结构设计

3.1　多层工业厂房的特点

多层厂房平面结构布置和柱网布置，在设计中需要注意每根柱子之间的间距，尽量按照等间距来设计，从而防止集中应力的出现。工业厂房中通常布置的有室内吊装机，举升等机械都要能够顺利通行和使用，因此，工业厂房的层高一般为4-8m，而竖向布置当中容易出现错层和渐层等现象，从而楼层在平面上不能提供足够的刚度，那么，对于可能用到的震动或者转动机械，要分析机械的震动频率，同时在用材上防止共振的产生，并且充分考虑地震，洪水等灾害，做好提前设计。以上建筑结构设计的目的，就是要对楼层和基础的形式进行深入考究，一般多层厂房的基础形式采用柱下独立基础，柱下条形基础，直接作用土层。

3.2　多层厂房的结构体系

常用的结构体系有三种。第一，“框—排架”结构体系，这种多层厂房，整体以横向布置为主，在横向采用钢筋混凝土框架结构，在纵向上采用排架结构，这种结构体系的优点是，承受纵向载荷能力强，但是，横向中多柱支撑体系，给工艺设置造成的一定的困难。第二，纯框架体系。厂房的横纵方向都采用框架结构，这种结构在工艺设置上提供了较大的空间，但是在建造成本上增加了很多。第三，钢架支撑混合结构。该种结构体系是在第一种的基础上，在横向上采用钢架支撑混合结构，通过混合结构，来支撑纵向载荷，并且提供了相对较大的工艺设置空间。

3.3　多层厂房结构设计需要重点注意的问题

多层厂房的结构实际上需要注意到问题有很多，例如，平面、竖向布置规则，避免突变，多层工业厂房因为工艺布置的要求，空间的跨度较大，一般都采用框架式的结构体系；在地震烈度较高，设备荷载较大时，为了减少水平荷载对结构的影响，控制结构位移，优化柱截面，可以协调工艺对结构进行支撑系统的布置；地震等地质灾害会对结构造成不同程度的破坏，损失程度的轻重要视破坏程度而定，所以，优化破坏次序，防止结构因破坏程度加深而造成更严重的损失。对于非结构部件，首先，或者让非结构部件成为抗震结构整体的一部分或者让非结构部件与抗震结构整体不发生任何关系；其次，装饰物与结构整体的连接要可靠；再次，隔墙、围护墙要避免对结构抗震带来的不利影响，其竖向连接要均匀，在平面上的分布要均匀对称。

4、结束语

现代建造技术和工艺的发达，让混合式多类型的建筑结构设计得以实现，注重建筑结构设计的方法，并对重点问题进行考究，相信在广大建筑设计工作者的共同努力下，我国的建筑行业必将有一个全新的发展时期。

参考文献

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关键词：地下室；结构设计；要点；探讨

中图分类号：TB482.2文献标识码：A 文章编号：

现代的高层建筑越来越多，地下工程极其庞大。因此，无论是在地下室的结构设计上，还是在施工上都应该引起我们的高度重视，要对此问题进行深入的探讨和研究，以提高地下室的结构设计水准，保证建筑物的安全和适用。

1 地下室结构设计难点

地下室工程涉及的专业极为复杂，在建筑的地下室结构设计时，需综合考虑防火、使用功能、人防要求、设备用房及管道、坑道、排水、通风、采光等各专业的配合。对于具有大底盘地下室的高层建筑群体而言，塔楼部分一般在使用阶段不会存在抗浮问题，但裙房及纯地下室部分经常会有抗浮不满足要求的问题。而且由于实际地下室抗浮设计中往往只考虑正常使用极限状态，对施工过程和洪水期重视不足，因而也会造成施工过程中由于抗浮不够而出现局部破坏，加上地下室防水工程是一项系统性工程，涉及设计、施工、材料选择等诸多方面因素，因此造成了地下室结构设计难点繁多，一般来讲概括起来为：①结构平面设计；②抗震设计；③地下室抗浮、抗渗设计；④外墙结构设计。

2 建筑工程地下室结构优化设计

2.1结构平面设计

在高层建筑的地下室结构设计时，需综合考虑防火、使用功能、人防要求、设备用房及管道、坑道、排水、通风、采光等各专业的配合。例如地下室的长度超过设计规定长度时，需要与结构专业配合，确定是否设置变形缝，通常应尽可能少设或不设变形缝，因为设置变形缝会使得变形缝处的防水处理变得复杂。设计人员可以通过设置后浇带和合理使用混凝外加剂或地上设缝、地下不设缝等方式，达到不设缝的目的。若地下室过长依靠设置后浇带的方法难以解决，设计人员应合理地调整平面将地下室分割成几个小地下室，中间用较窄的通道相连，以满足使用及管道相连的要求，而将变形缝设置在通道处，这样可以使接缝较少且处于受力较小处，便于补救。在结构设计时应合理地设置采光通风井，若高层建筑采光通风井位置设计不当，例如在侧壁外作附加通长采光井，而采光井外壁又不能与地下室顶板整体连接，会造成地下室保证结构稳定功能的丧失，不能有效地将上部的地震及风力作用传至侧壁及地面，不能满足高层建筑的埋深要求。

2.2抗震设计

一般来讲地下室抗震设计中较为常见的问题为：多层建筑中半地下室埋深不够，房屋层数包括半地下室层已达8层，层数和总高度超过要求，违反GB50011-2001第7.1.2条。地下室顶板为上部结构嵌固端，地下室一层抗震等级定为三级，而上部结构为二级，按GB50011-2001第6.1.3条地下室也应为二级。

若地下室设计不当，对其整体的抗震性能会产生较大的影响。根据施工图审查要点，一般来讲，对于半地下室的埋深要求应大于地下室外地面以上的高度，才能不计算其层数，总高度才能从室外地面算起。地下室的墙柱与上部结构的墙柱应协调统一。对地下室顶板室内外板面标高变化处，当标高变化超过梁高范围时则形成错层，应采取一定的措施进行处理，否则不应作为上部结构的部位。相关规范明确规定，作为上部结构部位的地下室楼层的顶楼，盖应采用梁板结构，地下室顶板为无梁楼盖时不应作为上部结构的部位。结构计算应向下计算至满足要求的地下室楼层或底板，但剪力墙底部加强区层数应从地面往上计算，并应包括地下层。

2.3 地下室抗浮、抗渗设计

一般来讲，此类设计常见问题为：地下水位未按勘察报告确定，或勘察报告未提供计算浮力的地下水位及其变幅，违反了GB50007-2002第3.0.2条；斜坡道未进行抗浮验算，斜坡道与主体分缝处未作处理；抗浮验算不满足要求，不符合GB50009-2001第3.2.5条等。

地下水位及其变幅是地下室抗浮设计的重要依据。实际在地下室抗浮设计时仅考虑正常使用的极限状态，而对施工过程和洪水期重视不足，因而会造成地下室施工过程中因抗浮不够而出现局部破坏。另外，在同一整体大面积地下室的上部常建有多栋高层和低层建筑，由于地下室的面积较大、形状又不规则，且地下室上方的局部没有建筑，此类抗浮问题相对难以处理，须作细致分析后再进行处理。地下室结构设计除应满足受力要求外，抗渗也是其中一个重点。由于钢筋混凝土结构通常带裂缝工作，要达到抗渗目的，一般可采取以下措施：①补偿收缩混凝土。在混凝土中掺微膨胀剂，以混凝土的膨胀值抵消混凝土的最终收缩值。当其差值大于或等于混凝土的极限拉伸时，即可控制裂缝；②膨胀带。混凝土中膨胀剂的膨胀变形不会完全补偿混凝土的早期收缩变形，而设置补偿收缩混凝土带可以实现混凝士连续浇注无缝施工；③后浇带。后浇带作为混凝土早期短时期释放约束力的一种技术措施，较长久性变形缝已有很大的改进并广泛应用；④提高钢筋混凝土的抗拉能力。混凝土应考虑增加抗变形钢筋，如侧壁增加水平温度筋，在混凝土面层起强化作用；侧壁受底板和顶板的约束，混凝土胀缩不一致，可在墙体中部设置一道水平暗梁抵抗拉力。当然，在采取以上措施时，同时要注意混凝土的养护。

2.4 外墙结构设计

地下室的外墙是结构设计的重点，应按水、土压力验算，在设计时应注意以下要求：①荷载。地下室外墙所承受的荷载分为水平荷载和竖向荷载。竖向荷载包括上部及地下室结构的楼盖传重和自重，水平荷载包括地面荷载、侧向土压力和人防等效静荷载。在实际工程设计中，竖向荷载及风荷载或地震作用产生的内力一般不起控制作用，墙体配筋主要由垂直墙面的水平荷载产生的弯矩确定，而且通常不考虑与竖向荷载组合的压弯作用，仅按墙板弯曲计算弯曲的配筋；②静止土压力系数。静止土压力宜由试验确定，当不具备试验条件时，砂土可取0.34～0.45，粘性土可取0.5～0.7；③地下室外墙的配筋计算。实际设计时，在外墙的配筋计算中，对于带扶壁柱的外墙，不是根据扶壁柱的尺寸大小进行计算，而是均按双向板计算配筋；扶壁柱则按地下室结构的整体电算分析结果进行配筋，不按外墙双向板传递荷载验算扶壁柱配筋。根据外墙与扶壁柱变形协调的原理，这种设计将使得外墙竖向受力筋配筋不足、扶壁柱配筋偏少、外墙的水平分布筋则有富余量。因此，在计算地下室外墙的配筋时，对于垂直于外墙方向有钢筋混凝土内隔墙相连的外墙板块或外墙扶壁柱截面尺寸较大的外墙板块，如高层建筑外框架柱之间，按双向板计算配筋为宜，其余的宜按竖向单向板计算。对竖向荷载较小的外墙扶壁柱，其内外侧主筋也应予以适当加强。外墙的水平分布筋应根据扶壁柱截面尺寸的大小，适当地配以外侧附加短水平负筋加强，外墙转角处也应适当加强。地下室外墙计算时底部为固定支座（即底板作为外墙的嵌固端），侧壁底部弯矩与相邻的底板弯矩相等，底板的抗弯能力应不小于侧壁的抗弯能力，其厚度应与配筋量相匹配。这种情况在地下车道中最为典型，车道侧壁为悬臂构件，底板的抗弯能力应不小于侧壁底部的抗弯能力。

3 结束语

高层建筑地下室结构设计显然是一个复杂的过程，但是，只要把握设计要点，抓住设计重点，以合理的设计为前提，进行全面考虑，使建筑地下室结构设计工作发挥其最大的经济作用和社会效益、战略效益。

参考文献：

[1] 叶金舟. 地下室结构设计常见的问题及解决措施［J］.建筑与工程，2008，(06).

[2] 张显恩，黄自彰. 地下室结构设计常见问题及处理措施［J］.科技创新导报,2009，(20).

篇9

关键词：民用；建筑设计；结构设计；要点分析

一、民用建筑的结构设计

1 结构设计

结构设计是民用建筑设计的主要内容。依照时间的顺序，结构设计可分为三个部分：（1）结构方案部分：在这一部分，要明确出建筑的结构形式。因此，我们要明确建筑的重要性、楼高、类型，以及建筑该有的抗震烈度。（2）结构计算部分：这部分我们要计算墙、柱、梁、板的计算配筋等需要计算的内容。且在计算的过程中，要充分考虑房屋的结构、地震防火安全参数。（3）施工图的设计部分：要明确房屋的结构和它的设计特点，以画出房屋的结构平面图、屋顶结构设计图。

2 关于结构设计的方法

在结构设计中，有五个主要领域。绘制的结构计划，大样本的细节，楼梯和基本的建材，屋顶结构图。结构计划提请注意一个问题：软件建模的结构。由结构建模的负荷计算软件可以对设计进行试算，确保它的安全性。在建筑抗震设防烈度为Ⅶ度及以上，务必在建模时，使用相关技术软件。屋顶结构图应注意不同类型的建筑，使用梁板跨度大的建筑板或跨度大的折板。科学的图纸和设计要求设计师必须有一定的空间概念，使得建筑图、设计意图便于理解。在绘图的时候，必须确保施工细节是准确的。在保持建筑特色的情况下，确保结构受力合理，施工方便，为满足建设要求中梁设计科学程度，设计的时候，应该合理地控制好梁的高度。并且保证上下楼层的梁位置能够一致。

3 关于结构设计的原则

（1）以人为本原则：民用建筑或公共建筑设施有一个共同点：为他人服务。所以，在建筑设计中，人们希望它的设计师的最低层次原则是：为我服务。由于经济的迅速发展，人们生活水平质量的不断上升，许多居民的梦想是使城市生活具有大自然的特色。所以，设计师的设计不仅应该符合地段内土地和环境的标准，还应该使得建筑更富于生态型的特点。

（2）可持续发展的设计原则：由于资源的紧缺，气候的恶化使得“绿色、环保”是当今时代经济发展的基本要求，也是各行各业发展的大前提。所以，民用建筑的设计必须符合绿色环保的要求，在经济发展的同时不损害大自然，进一步实现人类和大自然的可持续发展。为此，建筑设计师在对房屋进行设计的过程中，不可以忽略该地区的自然环境状况。不能使建筑破坏现有的植被、河流或是其他自然景观。更不能用利益最大化的借口，开山毁林。

（3）刚度适中的原则：房屋的结构必须有着高标准，从而确保房屋的安全性能。但是关于刚度的把握，设计师们往往存在这样一个问题：倘若房屋的刚度太大，那么房屋的适应性能就会降低。例如：如果有较大的地震发生，而恰巧房屋的刚度太大，高于其实际需要标准，造成房屋的结构吸收巨大的能量，结构构件内产生巨大的内力，从而使得房屋局部被毁掉；建筑的局部被毁灭后会给整个建筑带来毁灭性的伤害。但是，如果房屋的刚度值太低，则会使得房屋具有很大的变形，这样的性能可能给房屋带来巨大的负面影响。因此，坚持刚度适中的原则，是每个房屋设计师必须坚持的原则。

（4）多道抗震防线的原则：在房屋被付诸实践后，建筑结构受到强烈地震的影响，第一道防线的抗侧移构件在强震作用下发生破坏，后备的第二道乃至第三道防线抗侧移构件立即接替，抵挡住后续的地震力，保证建筑的最低安全限度，免于倒塌。

4 建筑结构存在的问题

（1）建筑结构在抗震领域的弊端：今年，世界各地发生的大型地震的，使得建筑师们不得不重视房屋结构的抗震性能。所以在房屋结构设计的过程中，确保建筑能够在四级以下的地震发生时，基本没有损害。当发生大地震时，不求房屋没有损坏，只希望设计师能把损坏力降到最低。建筑的承载力、变形能力是辨别一个房屋是否具有良好的抗震性能的主要指标。房屋结构设计师，能够通过钢筋混凝土的变形性能提升房屋结构的柔韧性。提升房屋结构的柔韧性，不但吸收地震带来的巨大能量，还可以在一定程度上起着抗震减压的作用。所以，在房屋结构的设计过程中，务必达到以下的条件：强剪弱弯，强柱弱梁，强节点弱构造。

（2）房屋结构在防火领域不科学：我们身边总会发生各种程度的火灾。然而，火灾不仅给人们的财产带来损失，还严重的威胁着人们的生命安全，所以房屋结构在设计时，必须考虑防火的性能。由于房屋结构的设计和防火规范两者之间差距较大，大多数的设计人员对防火规范的概念较为模糊，使得房屋结构在防火领域有着巨大的缺陷。

（3）高层建筑的选型：因为土地资源的有限和人口数量的急剧膨胀，在类似北京、上海、深圳这样的大型城市，高层建筑的数量也随着人口数量膨胀而急剧增加。但是，结构类型的不同使得高层房屋和中低层房屋的设计有着本质的差异。就高层建筑而言，建筑必须能够满足以下要求：房屋的总体性能好；房屋的承载力大；在结构上，房屋允许一定的变形性；房屋的不均匀沉降较小。

二、其他因素对设计的影响

1 自然环境

自然环境对建筑的设计有着多方面的影响，并且人们避免不了这些影响。如：民用建筑容易受潮，这主要是因为空气中有着较多的水分；太阳的光照程度以及方向影响了建筑的采光性能和建筑的坐落方向，并且这也对房屋的楼层高度、两栋楼之间的距离有着一定的影响。显而易见的是，自然环境对房屋设计中很多项事项都有着决定性的影响。由于我国地域辽阔，所以我国南北地区的房屋设计也应该加以区别对待。如：南方地区多“人字顶”的房屋，北方区域的房屋却多为平顶房屋。这是由南北方的光照、降水量的差异决定的。设计师在对房屋进行设计时，若考虑到了该地区的自然环境的影响，那么不仅能够科学地利用了现有的自然资源，还为我国的节能环保做出了巨大的贡献，为节能环保开辟了新渠道。除此之外，这样的做法也符合科学发展观中的可持续发展的要求。

2 客户对房屋的规划和装修要求

民用建筑的性质决定了它应考虑用户日后对房屋规划和装修的要求。房屋规划和装修要求包括了：客户对房屋怎样的划分；用户日常活动所需要的面积大小；客户以后的家具摆放等。设计师在设计过程中，应严谨地为用户家具摆放设计出合理的空间，应合理地划分每个房屋的具体面积，使其满足人们的日常居住需求。合理地设计不仅能够得到用户的认可，还可以节约我国宝贵的土地资源。

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【关键词】建筑 结构设计 要点

1、建筑结构设计特点

1.1科学性

建筑结构设计是以数学、力学为理论基础，借助现代计算机技术进行的一种应用性技术。一个结构工程师应该善于抽象建筑结构的理论模型，善于用数学和力学只是分析建筑结构的工作机理，只有这样才能具有较强的认识能力和适应能力。

1.2应用性

建筑结构设计必须讲究经济效益， 一个成功的建筑结构设计，技术上先进合理，经济上效益显著。

1.3实践性

建筑结构设计是一种工程实践活动，没有一个工程师是直接从大学毕业生马上变成一个成熟的工程师，而是必须经过一个较长时间的工程设计锻炼。

1.4复杂性

建筑结构设计的复杂性首先表现在设计中各种因素的不确定性， 建筑结构设计是一个具有多解而没有标准答案的问题，作为一名结构工程师，我们需要找到一个相对最优的方案。

2、建筑结构设计要点

2.1刚柔并重的结构体系

正确合理的建筑结构体系应当是刚柔并重，工程实践表明，结构太刚则变形能力差，强大的破坏力瞬间袭来时，需要承受的力很大，容易造成局部受损最后全部毁坏；而太柔的结构虽然可以很好的消减外力，但容易造成变形过大而无法使用甚至全体倾覆。显然对于结构设计人员来说，结构怎样选取以达到刚柔并重这是设计核心之一。较柔的结构体系易于找到共同受力的构件以协同消化和抵抗外力，但结构过柔将产生变形以适应外力，太柔的结果必然是太大的变形，甚至会导致立足不稳而失去根本。必然结构体系最适宜就是做到刚柔并重。必要刚度可有效地控制建筑变形在允许范围内，而必要的柔将有效地提高建筑消化转换外力的能力。

2.2多道防线设计

安全的建筑结构体系必须做到层层设防的，当遇到突如其来的荷载时，建筑中所有抵抗外力的结构都在通力合作，而不应当把荷载全部寄托在某个单一的构件上。如工程实践表明，多肢墙比单片墙好，框架剪力墙比纯框架好等等，就是体现了多道防线的设计思路。即使在设计中结构的计算是正确的，但要绝对安全的防备构件是不存在的，所以多道防线设计是应当考虑的。

2.3 强柱弱梁的设计思想

就是地震力作用下，让梁先屈服，而且是梁的支座位置屈服并且形成塑性铰，从使之变成类似阻尼器的耗能构件，消耗掉地震力，用弃卒保帅的方法保护整体结构的安全。而不理想的受力，就是塑性铰出现在柱子上，那么整个结构就变成了几何可变体。结构将在瞬间就会倒塌。所以很明显，就是把柱子做的尽量强，配筋考虑加大（不要过于加大截面，因为截面越大刚度越大，刚度越大则分到的地震力也就越大）。梁的配筋则相对考虑减小一些，尤其是支座位置的配筋不要过于超过计算值。具体的量是靠经验的，如果经验不足，有个比较简单的方法：在设计柱子的时候，把"中梁刚度放大系数"减小一些，而设计其他构件和计算书的时候则填写正常数值。这样做的原理，就是设计柱子的时候考虑柱子分担的地震力多一些，并且以这个标准布置配筋。

2.4 相对静定结构体系

在建筑结构体系中，不同类型的构件相接处或者同一构件截面改变之处即为节点。考虑结构的受力特点，应主要从结构的轴力和弯矩进行分析，在无弯矩的情况下，轴力在截面上时均匀分布，能够充分利用材料的强度；而弯矩产生的应力在截面上为三角形分布，没有充分利用材料的强度，因此，在结构的受力特点分析中主要考虑结构中的弯矩的分布及最大值。在相同跨度和相同荷载下，简支粱的弯矩最大，伸臂粱、静定多跨粱、三铰刚架、组合结构的弯矩次之，而桁架结构的弯矩为零。在工程中简支粱多用于小跨度结构；伸臂粱、静定多跨粱、三铰刚架、组合结构可用于较大跨度的结构；而大跨度结构通常采用桁架结构或者拱结构。在实际工程中，除考虑受力特点之外，还应考虑结构的施工、几何特点、构造本身。

3、结构方案选取

（1）横向框架承重方案。横向框架承重方案是在横向布置框架梁，楼面竖向荷载由横向梁传至柱而在纵向布置连系梁。横向框架往往跨数少，主梁沿横向布置有利于提高建筑物的横向抗侧刚度。而纵向框架则往往仅按构造要求布置较小的联系梁。这也有利于房屋内的采光与通风。

（2）纵向框架承重方案。纵向框架承重方案是在纵向布置框架承重梁，在横向布置联系梁。因为楼面荷载由纵向梁传至柱子，所以横向梁的跨度较小，有利于设备管道的穿行；当在房屋开间方向需要较大空间时，可获得较高的室内净高；另外，当地基土的物理力学性能在房屋纵向有明显差异时，可利用纵向框架的刚度来调整房屋的不均匀沉降。纵向框架承重方案的缺点是房屋的横向抗侧刚度较差，进深尺寸受预制板长度的限制。

4、结构布置

4.1 楼梯方案

楼梯结构在建筑结构设计中通常都会遇到，整体式楼梯按照结构形式和受力特点不同，可分为板式楼梯、梁式楼梯、剪刀式楼梯和圆形楼梯、螺旋楼梯等。其中，应用较为经济的、广泛的是板式楼梯和梁式楼梯，剪刀式楼梯、圆形楼梯和螺旋式楼梯属于空间受力体系，外观美观，但结构受力复杂，设计与施工较困难，用钢量大，造价高，在实际中应用较少。板式楼梯由梯段板、平台板和平台梁组成。梯段板为带有踏步的斜板，其下表面平整，外观轻巧，施工支模方便，但斜板较厚，结构材料用量较多，不经济。故当梯段水平方向跨度小于或等于3.5m时，才宜用板式楼梯。梁式楼梯由踏步板、斜梁、平台板和平台梁组成。踏步板支承在两端的斜梁上，斜梁可设在踏步下面，也可设在踏步上面。根据梯段宽度大小，梁式楼梯的梯段可采用双梁式，也可采用单梁式。一般当楼梯水平投影跨度大于3.5m时，用梁式楼梯。结构中的楼梯采用板式楼梯。若采用梁式楼梯，支模困难，施工难度较大。采用梁式楼梯所带来的经济优势主要是钢筋用量较省，采用的楼梯板较薄，混凝土用量也较少，会被人工费抵消。

4.2 桩基础设计

桩基础设计也是建筑结构设计中经常会遇到的一个环节，合理的桩基础设计是确保结构基础受力以及节省桩工程造价的一个重要方面。所有桩基均应进行承载能力极限状态计算包含的以下几个方面：1）根据桩基的使用功能和受力特点进行桩基的竖向（抗压或抗拔）承载力和水平承载力计算，某些条件下尚应考虑桩、土、承台相互作用产生的承载力群桩效应。2）对桩身及承台承载力进行计算，对于桩身露出地面或桩侧为液化土、软土中细长桩尚应进行桩身压曲验算，混凝土预制桩尚应按施工阶段吊运、运输和锤击作用进行强度验算。3）桩端平面以下存在软弱下卧层时，应验算软弱下卧层的承载力。4）位于坡地、岸地的桩基应验算整体稳定性。5）对桩基抗震承载力验算。另外有些情况还需要验算的建筑桩基的变形。如桩端持力层为软弱土的一、二级建筑物以及桩端持力层为粘性土、粉土或存在软弱下卧层得一级建筑桩基应验算沉降，并宜考虑上部结构与桩基的相互作用。承受较大水平荷载或对水平变位要求严格的一级建筑桩基应验算水平变位。

结语：

总之，结构设计是个系统、全面的工作，需要扎实的理论知识功底，灵活创新的思维和严肃认真负责的工作态度。千里之行，始于足下。设计人员要从一个个基本的构件算起，做到知其所以然，深刻理解规范和规程的含义，并密切配合其它专业来进行设计，在工作中应事无巨细，善于反思和总结工作中的经验和教训。

参考文献：