结构设计范文1
关键词：建筑结构；概念设计；结构措施
1、概念设计的定义分析
概念设计主要是针对客户的需求进行数学计算分析从而促使产品的产生。其就是从概念到产品的过程。概念设计的过程经历了从抽象到具体、从模糊到清晰、从粗略到简单的过程。在概念设计实行的过程中，需要选用建筑结构，并且对结构进行分析，实施计算，之后这些内容贯穿于整个建筑结构的设计当中，在这一过程中，设计人员需要找出概念设计存在的问题，然后结合自身的设计经验以及当前设计的实际环境有针对性的进行概念设计，构建良好的建筑结构设计方案，使得概念设计满足和建筑结构设计的具体要求相吻合。
2、建筑结构设计中概念设计的原则
2.1、结构的简单性
结构简单性要求在建筑结构设计过程中，简化传力途径，提升结构的承载力。因此，在进行结构体系设计过程中，应该对建筑结构受力图进行精确计算，并且对内力和位移进行详细探究，有效限制薄弱部位的出现。
2.2、结构的整体性
建筑结构能够聚集惯性力，而且还能够将惯性力传递至各竖向抗侧力子结构中，这就要求子结构具备相同的承载力，这样才能够有效抵御地震等自然灾害所造成的破坏作用。
2.3、结构的规则性和均匀性
通过提升建筑结构的规则性与均匀性，能够有效避免建筑结构过早的出现破坏或者坍塌的问题，确保建筑物分布质量与结构刚度的协调性，使其能够充分发挥抵御自然灾害的能力。
2.4、优化选型原则
在建筑结构设计中采用概念设计，能够有效优化结构体系以及结构布置形式。
3、建筑结构设计中的概念设计应用
3.1、在计算机分析中应用概念设计
虽然在目前来说我国建筑工程设计阶段计算机分析是设计的主要手段，但是从相关的建设效果来看并不能将其作为唯一的设计标准。因为计算机毕竟在一定程度上无法对工程实况进行全面的了解掌控，所以容易出现设计方面的误差，从而直接影响到整体建筑工程的建设效果。在实际的工程设计中还是要在计算机设计的过程中加入人工的辅助设计，相关工作人员可以依据自身的施工经验对其进行具体的分析以及判断，避免因计算机设计失误而造成的资金损害问题，最大程度保证工程建设的效益。
3.2、在基础设计中应用概念设计
无论是传统的基础设计还是融入概念化的基础设计都需要对施工现场的实际情况特别是地质地形以及施工条件等方面进行全面的考量，从而才能够确保基础设计的有效性。所以在运用概念设计进行基础设计的时候也要确保对施工工程的全面了解最终进行以概念设计为基础的建筑结构基础设计。筏型基础、箱形基础是概念设计中经常用到的基础形式。在箱形基础运用的过程中周围的底层会与地基形成紧密的整体从而将建筑压力进行分散，保证建筑工程的安全性与稳定性。筏型基础的地基可以将地基荷载分散到上部结构中从而减少地基的压力从而避免地基沉降现象的发生，对建筑物的整体安全性能都有较大的加固作用。
3.3、在抗震设计中应用概念设计
建筑物在建设过程中为避免造成安全事故的发生通常都会对抗震设计方面有严格的要求。在建筑物的稳定性方面计算机分析结果虽然能达到一定程度的效果但还是无法完全达到良好的抗震性能。所以为了进一步加强建筑物的稳固性我国设计人员对其融入了概念设计的应用，从而达到较高的抗震效果。3.4、在高层结构设计中的应用众所周知高层建筑结构侧移现象是设计中的重难点，因此很多设计师在设计的过程中都会考虑运用相应的抗侧力体系来减轻水平负荷从而达到建筑物的稳定性能。概念设计的应用更能够在较大程度上加强设计效果，达到预期建设目标。除此之外建筑建设过程中要对周围的布局、结构以及整体的协调性进行综合的考虑，最大程度保证设计效果。同时还需要对建筑物的风压布局所造成的影响进行综合的考量，以此提高整体建筑设计水平，更大程度加强我国建筑行业的发展。
4、结构设计主要措施
4.1、建筑场地选择
建筑物沉降坍塌、滑坡等现象发生的原因除了地震外还跟建筑现场的地质状况有关。因此建筑场地的选择对抗震设计有直接的影响。所以为了能够达到加强的抗震效果保证居民用户的自身以及财产安全，设计人员应该选择稳固的地形进行建筑物的选址设计，确保建筑物的稳固性。
4.2、结构材料选择
混凝土即是现阶段我国建筑工程施工的主要材料也是最佳的抗震的首选材料。因为其自身特有的强度能够确保构件塑性铰区延性能力的发挥。同时高强度的混凝土还可以通过减小自重和材料消耗来达到减小柱截面尺寸的目标，从而达到预期的建筑功能目标。
4.3、协同工作
所谓的协同工作是指将建筑物的基础与上部结构视为一个整体，使其达到整体的协同性。着同样也血药借助概念设计的理念以达到更高的建设目标。同时还应该注意建筑结构的协调性在受力的时候可以保证受力程度的均匀性，从而保证了建筑构件的耐久性，加大建筑物的使用寿命。由此可见，概念设计与结构措施在建筑结构设计中占有中要的作用，其不仅能够全面考量设计效果同时也能够运用结构措施分散基础结构的受力状况从而达到整体建筑物的受力均匀加强其使用寿命。因此，相关建设设计人员应该多加关注该方面的应用，在一定程度上对其进行细致的研究与理论方面的突破创新，从而能够进一步促进我国建筑行业的发展，加强经济建设的完善性。
作者:热合曼江.依明 单位:中国建筑标准设计研究院有限公司新疆分公司
参考文献：
[1]严毓纯，孙建军.探讨建筑结构设计过程中的概念设计及结构措施[J].企业技术开发，2012，16:53-54.
结构设计范文2
关键词：钢结构 设计 设计思路
(一) 判断结构是否适合用钢结构
钢结构通常用于高层、大跨度、体型复杂、荷载或吊车起重量大、有较大振动、高温车间、密封性要求高、要求能活动或经常装拆的结构。直观的说：大厦、体育馆、歌剧院、大桥、电视塔、仓棚、工厂、住宅和临时建筑等。这是和钢结构自身的特点相一致的。
(二) 结构选型与结构布置
此处仅简单介绍. 详请参考相关专业书籍.由于结构选型涉及广泛,做结构选型及布置应该在经验丰富的工程师指导下进行。
在钢结构设计的整个过程中都应该被强调的是"概念设计",它在结构选型与布置阶段尤其重要. 对一些难以作出精确理性分析或规范未规定的问题，可依据从整体结构体系与分体系之间的力学关系、破坏机理、震害、试验现象和工程经验所获得的设计思想，从全局的角度来确定控制结构的布置及细部措施。 运用概念设计可以在早期迅速、有效地进行构思、比较与选择。所得结构方案往往易于手算、概念清晰、定性正确，并可避免结构分析阶段不必要的繁琐运算。同时，它也是判断计算机内力分析输出数据可靠与否的主要依据。
钢结构通常有框架、平面(木行)架、网架（壳）、索膜、轻钢、塔桅等结构型式。
其理论与技术大都成熟。亦有部分难题没有解决,或没有简单实用的设计方法，比如网壳的稳定等。
结构选型时，应考虑它们不同的特点。在轻钢工业厂房中，当有较大悬挂荷载或移动荷载，就可考虑放弃门式刚架而采用网架。基本雪压大的地区，屋面曲线应有利于积雪滑落（切线50度内需考虑雪载 ），建筑允许时，在框架中布置支撑会比简单的节点刚接的框架有更好的经济性。而屋面覆盖跨度较大的建筑中，可选择构件受拉为主的悬索或索膜结构体系。高层钢结构设计中，常采用钢混凝土组合结构，在地震烈度高或很不规则的高层中，不应单纯为了经济去选择不利抗震的核心筒加外框的形式。宜选择周边巨型SRC柱，核心为支撑框架的结构体系。我国半数以上的此类高层为前者。对抗震不利。
结构的布置要根据体系特征,荷载分布情况及性质等综合考虑.一般的说要刚度均匀.力学模型清晰.尽可能限制大荷载或移动荷载的影响范围,使其以最直接的线路传递到基础. 柱间抗侧支撑的分布应均匀.其形心要尽量靠近侧向力(风震)的作用线. 否则应考虑结构的扭转. 结构的抗侧应有多道防线. 比如有支撑框架结构,柱子至少应能单独承受1/4的总水平力.
框架结构的楼层平面次梁的布置,有时可以调整其荷载传递方向以满足不同的要求。通常为了减小截面沿短向布置次梁，但是这会使主梁截面加大，减少了楼层净高,顶层边柱也有时会吃不消，此时把次梁支撑在较短的主梁上可以牺牲次梁保住主梁和柱子.
(三) 预估截面
结构布置结束后，需对构件截面作初步估算。主要是梁柱和支撑等的断面形状与尺寸的假定。
钢梁可选择槽钢、轧制或焊接H型钢截面等。根据荷载与支座情况，其截面高度通常在跨度的1/20~1/50之间选择。翼缘宽度根据梁间侧向支撑的间距按l/b限值确定时，可回避钢梁的整体稳定的复杂计算，这种方法很受欢迎。 确定了截面高度和翼缘宽度后，其板件厚度可按规范中局部稳定的构造规定预估。
柱截面按长细比预估. 通常50
对应不同的结构，规范中对截面的构造要求有很大的不同。 如钢结构所特有的组成构件的板件的局部稳定问题。在普钢规范和轻钢规范中的限值有很大的区别。除此之外，构件截面形式的选择没有固定的要求，结构工程师应该根据构件的受力情况，合理的选择安全经济美观的截面。
(四) 结构分析
目前钢结构实际设计中,结构分析通常为线弹性分析,条件允许时考虑P-Δ,p-δ.
新近的一些有限元软件可以部分考虑几何非线性及钢材的弹塑性能.这为更精确的分析结构提供了条件。并不是所有的结构都需要使用软件:
典型结构可查力学手册之类的工具书直接获得内力和变形.
简单结构通过手算进行分析.
复杂结构才需要建模运行程序并做详细的结构分析.
(五) 工程判定
要正确使用结构软件，还应对其输出结果的做"工程判定"。比如，评估各向周期、总剪力、变形特征等。根据"工程判定"选择修改模型重新分析,还是修正计算结果.
不同的软件会有不同的适用条件.此外,工程设计中的计算和精确的力学计算本身常有一定距离, 为了获得实用的设计方法,有时会用误差较大的假定, 但对这种误差, 会通过"适用条件、概念及构造"的方式来保证结构的安全. 钢结构设计中,"适用条件、概念及构造"是比定量计算更重要的内容.
(六) 节点设计
连接节点的设计是钢结构设计中重要的内容之一.在结构分析前,就应该对节点的形式有充分思考与确定.常常出现的一种情况是,最终设计的节点与结构分析模型中使用的形式不完全一致,这必须避免. 按传力特性不同,节点分刚接,铰接和半刚接. 初学者宜选择可以简单定量分析的前两者.
连接的不同对结构影响甚大.比如,有的刚接节点虽然承受弯矩没有问题,但会产生较大转动, 不符合结构分析中的假定. 会导致实际工程变形大于计算数据等的不利结果.连接节点有等强设计和实际受力设计两种常用的方法,通常有焊缝及螺栓连接的表格等供设计者查用,比较方便. 也可以使用结构软件的后处理部分来自动完成.
具体设计主要包括以下内容:
1.焊接: 对焊接焊缝的尺寸及形式等,规范有强制规定,应严格遵守. 焊条的选用应和被连接金属材质适应.E43对应Q235,E50对应Q345. Q235与Q345连接时,应该选择低强度的E43,而不是E50.
焊接设计中不得任意加大焊缝. 焊缝的重心应尽量与被连接构件重心接近.其他详细内容可查规范关于焊缝构造方面的规定.
2.栓接:
铆接形式,在建筑工程中，现已很少采用.
普通螺栓抗剪性能差, 可在次要结构部位使用.
高强螺栓,使用日益广泛.常用8.8s和10.9s两个强度等级.根据受力特点分承压型和摩擦型.两者计算方法不同. 高强螺栓最小规格M12. 常用M16~M30. 超大规格的螺栓性能不稳定,设计中应慎重使用。
自攻螺丝用于板材与薄壁型钢间的次要连接. 国外在低层墙板式住宅中,也常用于主结构的连接.
3.连接板: 可简单取其厚度为梁腹板厚度加4mm. 然后验算净截面抗剪等.
4.梁腹板: 应验算栓孔处腹板的净截面抗剪.承压型高强螺栓连接还需验算孔壁局部承压.
5.节点设计必须考虑安装螺栓、现场焊接等的施工空间及构件吊装顺序等。构件运到现场无法安装是初学者长犯的错误。此外，还应尽可能使工人能方便的进行现场定位与临时固定。
6.节点设计还应考虑制造厂的工艺水平. 比如钢管连接节点的相贯线的切口需要数控机床等设备才能完成.
(七) 图纸编制
钢结构设计出图分设计图和施工详图两阶段，设计图为设计单位提供，施工详图通常由钢结构制造公司根据设计图编制，有时也会由设计单位代为编制。由于近年钢结构项目增多和设计院钢结构工程师缺乏的矛盾，有设计能力的钢结构公司参与设计图编制的情况也很普遍。
1.设计图: 是提供制造厂编制施工详图的依据. 深度及内容应完整但不冗余. 在设计图中,对于设计依据、荷载资料（包括地震作用）、技术数据、材料选用及材质要求、设计要求（包括制造和安装、焊缝质量检验的等级、涂装及运输等）、结构布置、构件截面选用以及结构的主要节点构造等均应表示清楚，以利于施工详图的顺利编制，并能正确体现设计的意图。主要材料应列表表示。
结构设计范文3
关键词：建筑工程；结构设计；剪力墙结构；设计
中图分类号： TU761 文献标识码： A 文章编号：
0前言
随着城市化进程的不断加快，城市建筑中的中高层、特高层住宅建筑的数量正不断增多，对于建筑结构的稳定性设计需求也更为严格。为满足建筑的安全结构性能与标准抗震性能，建筑结构设计中都采用了剪力墙作为建筑支撑。在对剪力墙结构进行设计时，需要结合建筑内的空间布局以及功用情况，对分户墙、山墙、电梯墙等进行合理地分割，一方面既要满足建筑内墙体分割的基本要求，同时，在墙体的走向和墙体结构设计中需要考虑其抗震性能，在建筑平衡性的论证下对墙置进行适度调整，既满足现代建筑的美观实用性能，又能够为建筑企业提高经济效益，并且符合国家对高层住宅所规定的抗震要求。
1 剪力墙结构优点分析
建筑物剪力墙的种类较多，其主要分类可以依据以下三个条件：首先是根据剪力墙所使用的材料不同进行类，可以分为配筋剪力墙和钢筋混凝土现浇剪力墙。另外可以按照剪力墙洞口进行分类，主要有整体式剪力墙、框架式剪力墙和不规则洞口式剪力墙三种类型。根据剪力墙在建筑物内承受压力状况进行分类，可以有壁式框架结构剪力墙、独立式结构剪力墙和连枝剪力墙等。随着建筑行业的科技含量不断提高，在剪力墙的制作方面也加入了更多新的材料和工艺，这是随着人们对于建筑空间的稳定性以及舒适性的要求越来越高而不断与之相适应的。在建筑梁板架构中，梁体通常是暴露在建筑外端的，如果采用吊顶的方法对梁体进行遮挡，直接会影响到楼层空间的实际高度，使建筑物内部是舒适感下降。剪力墙与楼板之间的配合能够解决空间压迫问题，使楼层之间的高度间距不会改变。剪力墙在高层房屋空间设计中除了不会减少现有的高度空间的功能之外，还具有很好的纵向重力承载能力，另外，剪力墙还具有横向平衡作用力，可以间接增强建筑物的整体框架结构的稳定性，确保建筑物具有良好的抗震性能。
此外，剪力墙在高层建筑的使用中也有部分缺陷，如高层建筑楼层之间的自重过大，需要对楼层的上下结构分别进行受力分析，要求建筑物基础稳定性达到一定的标准。另外，剪力墙作为建筑物的主要分割墙体时，并不能完全按照建筑物内的空间功能区分对建筑物进行完全分割，因此在建筑物内部设计中表现出灵活性较差的特点，尤其在诸如写字楼、商场一类的大空间公共场所建筑中不适宜应用。
2 剪力墙的施工工艺设计流程
剪力墙在高层建筑空间内的施工流程与传统混凝土墙体结构的施工流程比较相似，施工阶段都是通过放线、建模、混凝土浇筑、振捣、养护、拆卸模具和养护等过程组成，但剪力墙的施工需要根据浇筑混凝土墙体所具备的特点进行分析，采用不同于一般混凝土浇筑的做法进行施工：
放线：通过测线仪对施工区域内的模板连接线和控制线进行连接。
焊筋：剪力墙需要对其承重能力进行优先考虑，因此在对剪力墙施工时，需要对顶部进行建模处理，保证顶部的拉力支撑强度达到房屋的标准承重单位，施工过程中需要对剪力墙内部的植筋进行预埋处理，并且将内部植筋与顶部模具进行焊接，在焊接过程中需要注意，植筋是在打板时进行预埋，焊接过程严禁与主筋直接连接。
剔面：剪力墙与建筑物层间的顶板之间的结合区域需要沿着楼板的走向对剪力墙的边缘区域切割出3～5mm深度的边沿线，并且在切割的边缘线内部进行打磨，增加混凝土浇筑后与顶板和剪力墙之间的摩擦力。
施工模板：剪力墙施工需要根据墙体面积确定使用模板，对于大面积的连续墙体，为保证模板与剪力墙之间具有一定的吸附能力，需要对模板内侧均匀涂抹胶模剂。
安装模板：剪力墙的模板安装需要区分内横墙模板、外墙模板、外墙外侧模板等，模板的尺寸与墙面达到统一，做到模板与墙体的一一对应。模板安装就完成之后，应当对模板的平整度和垂直情况进行检查，并且采用垂直穿墙螺栓对模板进行纵向加固。
砂浆涂抹：剪力墙与模板在安装过程中会出现明显的空隙，为了保证剪力墙建筑的紧实度，需要事先对模板与剪力墙之间进行砂浆涂抹。
混凝土浇筑：剪力墙的混凝土浇筑与通常的钢筋混凝土浇筑基本一致，用混凝土泵将流体混凝土均匀流入模板之内，待混凝土浇筑完毕，需要进行灌混凝土处理，在灌混凝土过程中要配合振捣，将墙体内的空气完全挤压出墙面，避免在混凝土凝固后墙面由于空气泡而出现的裂缝。
养护：剪力墙的混凝土表面养护与一般的钢筋混凝土养护很相似，通过保温养护和湿度养护对混凝土墙面进行保养，防止墙面出现开裂。
拆模：当混凝土强度达到1.2MPa，混凝土表面已经基本凝固，可以进行拆模施工，拆模过程中要注意：对于大面积墙面的拆模需要加强保护，严禁使用敲击的方式来拆模，防止敲击对墙体造成的破坏。
3剪力墙的结构设定
3.1剪力墙结构布置
在对建筑物空间内剪力墙进行结构布置时，通常需要遵循以下原则：选择数量始终的短肢墙，由于短肢墙在受力过程中可以表现出较强的抗压能力，对于建筑物楼层间距内的纵向压力具有很好的抗压作用，因此需要从建筑纵向静态压强负载角度出发。剪力墙在建筑空间内进行均匀铺设，要防止墙面在外力作用下出现的凹凸现象。剪力墙在布置过程中要注意其垂直度与水平度达到设计标准，达到受力的均衡分摊。
3.2剪力墙适用高度
从抗震优化的角度考虑，剪力墙对于楼体稳固的辅助程度要能够达到7级抗震的效果，其最大高度与宽度要进行严格限制，除了部分特宽墙面之外，剪力墙的设计使用短肢墙体作为主要支撑设计。
3.3轴压比限值
若剪力墙的轴压较大，则延性较差。主要原因是由于剪力墙处于压弯状态，受压的区较高，呈现小偏心状态，因此要对轴压比进行限制。对延性进行改善，处于重力荷载作用下，短肢剪力墙的轴压比值进行改善。
4 结语
由于剪力墙可调整性、灵活性地布置墙肢，使其成为剪力墙最为理想的经济指标体系。在剪力墙设计时，必须充分考虑结构的整体性、受力变形特征，进行概念设计，制定相应的抗震措施，以确保结构的抗震性能和整体性。
参考文献：
[1]尉丽敏.短肢剪力墙结构设计的相关问题探讨[J].科技创新导报，2012(27)
[2]周翔.论高层建筑中短肢剪力墙结构的延性设计[J].建材与装饰,上旬，2012(8)
[3]王宁，罗兆辉.高层剪力墙结构墙体的优化布置[J].天津城市建设学院学报，2012，18(3)
[4]刘静华.结构优化设计在某剪力墙结构成本控制的应用[J].山西建筑，2012，38(30)
结构设计范文4
论文摘要:结构设计简而言之就是用结构语言来表达建筑师及其它专业工程师所要实现的东西。
1结构设计的概念及内容
结构设计简而言之就是用结构语言来表达建筑师及其它专业工程师所要实现的东西。结构语言就是结构师从建筑及其它专业图纸中所提炼简化出来的结构元素。包括基础,墙,柱,梁,板,楼梯,大样细部等等。然后用这些结构元素来构成建筑物或构筑物的结构体系。把各种情况产生的荷载以最简洁的方式传递至基础。结构设计的内容可分为:基础的设计,上部结构的设计和细部设计。
2结构设计的阶段
结构设计的阶段大体可以分为三个阶段,结构方案阶段,结构计算阶段和施工图设计阶段。方案阶段的内容为:根据建筑的重要性,建筑所在地的抗震设防烈度,工程地质勘查报告,建筑场地的类别及建筑的高度和层数来确定建筑的结构形式(例如,砖混结构,框架结构,框剪结构,剪力墙结构,筒体结构,混合结构等等以及由这些结构来组合而成的结构形式)。确定了结构的形式之后就要根据不同结构形式的特点和要求来布置结构的承重体系和受力构件。
结构计算阶段的内容为:2.1荷载的计算。荷载包括外部荷载(例如,风荷载,雪荷载,施工荷载,地下水的荷载,地震荷载,人防荷载等等)和内部荷载(例如,结构的自重荷载,使用荷载,装修荷载等等)上述荷载的计算要根据荷载规范的要求和规定采用不同的组合值系数和准永久值系数等来进行不同工况下的组合计算。2.2构件的试算。根据计算出的荷载值,构造措施要求,使用要求及各种计算手册上推荐的试算方法来初步确定构件的截面。2.3内力的计算。根据确定的构件截面和荷载值来进行内力的计算,包括弯矩,剪力,扭矩,轴心压力及拉力等等。2.4构件的计算。根据计算出的结构内力及规范对构件的要求和限制(比如,轴压比,剪跨比,跨高比,裂缝和挠度等等)来复核结构试算的构件是否符合规范规定和要求。如不满足要求则要调整构件的截面或布置直到满足要求为止。
施工图设计阶段的内容为:根据上述计算结果,来最终确定构件布置和构件配筋以及根据规范的要求来确定结构构件的构造措施。
3各设计阶段的基本方法
根据方案阶段的主要内容,其基本方法就是根据各种结构形式的适用范围和特点来确定结构应该使用的最佳结构形式,这要看规范中对于各种结构形式的界定和工程的具体情况而定,关键是清楚各种结构形式的极限适用范围。还要考虑合理性和经济性。
在结构计算阶段,就是根据方案阶段确定的结构形式和体系,依据规范上规定的具体的计算方法来进行详细的结构计算,规范上的方法有多种,关键是结合工程的实际情况来选择合适的计算方法,以楼板为例,就有弹性计算法,塑性计算法及弹塑性计算法。所以选择符合工程实际的计算方法是合理的结构设计的前提,是十分重要的。
在施工图设计阶段,就是根据结构计算的结果来用结构语言表达在图纸上。首先表达的东西要符合结构计算的要求,同时还要符合规范中的构造要求,最后还要考虑施工的可操作性。这就要求结构设计人员对规范要很好的理解和把握。另外还要对施工的工艺和流程有一定的了解。这样设计出的结构,才会是合理的结构。
4规范、手册及标准图集和计算机在具体工作中的应用
结构设计的准则和依据就是各种规范和标准图集。在进行不同结构形式的设计时必须要紧扣不同的规范,但这些规范又都是相互联系密不可分的。在不同的工程中往往会使用多种规范,在一个工程确定了结构形式后,首先要根据《建筑结构可靠度设计统一标准》来确定建筑的可靠度和重要性;然后再根据《中国地震动参数区划图》,《建筑抗震设防分类标准》《建筑抗震设计规范》确定建筑在抗震设防方面的规定和要求,在荷载的取值时要按照《建筑结构荷载规范》来确定,这是建筑总体需要运用的规范。在工程的具体设计方面,涉及到砌体部分的要遵循《砌体结构设计规范》的规定;涉及到混凝土部分的要遵循《混凝土结构设计规范》的规定;涉及到钢筋部分的要遵循《钢筋焊接及验收规程》和《钢筋机械连接通用技术规程》的规定;在基础部分的设计时需要遵循的是《建筑地基基础设计规范》的规定。最后在结构绘图时则要符合《建筑结构制图标准》的要求。
在各种结构设计手册中,给出了该结构形式设计的原理,方法,一般规定和计算的算例以及用来直接选用的各种表格。这对于深刻理解和具体设计各种结构形式具有良好的指导作用。推荐最好能参照设计手册来手算典型的结构形式。
标准图集是依据规范来制定的国家和省市地方统一的设计标准和施工做法构造。不同的结构形式有不同的标准图集。设计中常用的有,结构绘图时采用:平法制图(03g101-1),砌体中的钢筋混凝土过梁采用:过梁(l03g303),砖混结构抗震构造详图采用:l03g313,钢筋混凝土结构抗震构造详图采用:l03g323,地沟及盖板采用:02j331。需要说明的是,在选用标准图集时一定要根据具体工程的实际情况来酌情选用,必要时应说明选用的页号和图集号,不可盲目采用。
结构设计范文5
【关键词】建筑框架结构；原则与措施；问题
目前，我国建筑业适应新时代的要求，不断优化建筑设计和施工。在施工工程中，常采用框架结构，节省了不少的空间，在平面设计时更加方面灵活。框架结构体系在建筑结构设计中的使用越来越广泛。在框架结构的设计中，要结合实际情况，认真分析框架结构设计中会出现的问题，为施工人员在施工过程中提供资料。
1 框架结构的概念及特点
框架结构住宅是指以钢筋混凝土浇捣成承重梁柱，再用预制的加气混凝土、膨胀珍珠岩、浮石、蛭石、陶烂等轻质板材隔墙分户装配成的住宅。框架结构由梁柱构成，构件截面较小，因此框架结构的承载力和刚度都较低，它的受力特点类似于竖向悬臂剪切梁，楼层越高，水平位移越慢，高层框架在纵横两个方向都承受很大的水平力，这时，现浇楼面也作为梁共同工作，框架结构的墙体是填充墙，起围护和分隔作用。
房屋框架结构分类。房屋的框架按跨数分有单跨、多跨；按层数分有单层、多层；按立面构成分有对称、不对称；按所用材料分有钢框架、钢筋混凝土框架、预应力混凝土框架、胶合木结构框架或钢与钢筋混凝土混合框架等。
房屋框架结构特点。水平方向仍然是楼板，楼板搭在梁上，梁支撑在两边的柱子上，把重量递给柱子，沿着高度方向传到基础的部分，即梁、板、柱构成的承重体系。框架结构的突出特点是所有的墙都不承重，板搭在梁上，梁直接传给了柱子，墙都是后坐上去的，起着一个划分空间的作用，仅起着一个保温，隔热，隔声的部分，应用的时候很灵活。
2 建筑框架结构设计的技术原则与措施
2.1 建筑框架结构设计技术原则
2.1.1 框架结构抗震验算时不同的楼盖及布置(整体性)决定了采用刚性、刚柔、柔性理论计算。设计成双向梁柱刚按体系，但也允许部分的框架粱搭在另一框架梁上。
2.1.2 雨蓬不得从填充墙内出挑。
2.1.3 出屋面的楼电梯间不得采用砖混结构。构件不得向电梯井内伸出，否则应验算是否能装下。电梯井处柱可外移或做成L型柱
2.1.4 框架结构中的电梯井壁宜采用粘土砖砌筑，但不能采用砖墙承重。应采用每层的梁承托每层的墙体重量。梯井四角加构造柱，层高较高时宜在门洞上方位置加圈梁。
2.2 建筑框架结构设计技术措施
在用PKPM软件计算梁柱时，应尽量采用TAT或SATWE三维软件。第一，计算结果更接近实际受力状态，如地震力或风力是按抗侧移刚度分配，而不是按框架的楼面从属面积，还如从框架柱出挑的梁和从次梁出挑的梁，因次梁的支座(框架梁)发生下沉变形，内力重分布，从框架柱出挑的挑梁配筋将较大。第二，快速方便，三维软件整体计算，不必生成单榀框架，再人工归并，可整楼归并。第三，TAT或SATWE还可以进行井式梁的计算，由于PKPM软件计算梁时仅按矩形计算，而井式梁的断面较小，有可能超筋，此时可取出弯距再按T型粱补充计算，不必直接加大梁高。在绘制施工图时，较大直径的钢筋连接宜用机械连接取代焊接，造价相差不大，但机械连接可靠并易干检查。机械连接接头位置可任意，但一次截断的钢筋不大于50％，接头位置应错开70d。
3 框架结构设计中应注意一些问题
3.1 抗震设计时，框架结构设有少量混凝土墙体，设计未考虑这部分墙体的影响，仅按纯框架结构进行结构分析，配筋计算。但由于剪力墙的存在，使得结构的地震作用增大，且由于剪力墙抗侧力刚度比框架大，故剪力墙按构造配筋不一定能满足承载力要求。同时剪力墙与框架协同工作，使框架上部受力加大，故按框架结构设计的框架柱也不一定满足承载力要求。采取的措施是结构既要按全框架结构(不计人剪力墙)计算，又要按实际情况框架一剪力墙结构计算，两者的承载能力及结构位移均应满足规范要求。
3.2 在设计框架结构和裙房时，高低跨之间不要采用主楼设牛腿、低层屋面或楼梯梁搁在牛腿上的做法，也不要用牛腿托梁的方式作为防震缝。因为在地震时各单元之间，尤其是高低层之间的震动情况不同，连接处很容易压碎、拉断。因此，凡要设缝，就要分得彻底，凡不设缝，就要连接牢固，绝不能似分非分，似连非连，否则很容易在地震中破坏。
3.3 由于建筑的需要，有时需要框架梁外挑，且梁下设置钢筋混凝土柱。在柱的内力和配筋计算中，有些设计人员对其受力概念不清，误认为此柱为构造柱，并且其配筋为构造配筋，悬臂梁也未按计算配筋，这样有可能导致水平荷载作用下承载力不足，为事故的发生埋下隐患。实际上，在结构的整体计算中，此柱为偏心受压构件，柱与梁端交接处类似于框架梁、柱节点，应考虑悬臂梁梁端的协调变形。所以对于此柱应作为竖向构件参与结构的整体分析，并且柱与梁端交接处应按框架梁、柱的节点处理。
3.4 填充墙拉筋和预埋件等不应与框架梁、柱的纵向钢筋焊接，宜采用在柱内预留预埋件，待砌筑填充墙时再将拉结筋与之焊接的施工方法。
4 结语
只有熟练掌握规范，并在工程实践中不断总结、积累，才能使框架结构设计更加合、配筋适宜，满足“技术先进、经济合理、安全适用、确保质量”的要求。从而才能设计出既安全又经济适用的优秀作品。
参考文献：
[1]杨济维，对钢筋混凝土多层框架结构设计的浅析．建材与装饰，2009（9）．
[2]胡爱坤，胡庆军．混凝土框架结构设计中需注意的问题．浙江建筑，2009（10）
结构设计范文6
摘要：目前，伴随着高层建筑在我国的飞速发展需求，建筑高度的日益增加，建筑类型以及功能也日新月异，难度相对而言逐渐变大。结构体系各式各样，高层建筑结构设计现在主要成为结构相关工程设计人员在设计工作重点和难点。下文主要针对高层建筑结构设计中经常会出现的一些问题进行分析，总结了设计经验，以达到保证建筑的安全、延长其使用寿命的目的以及以后相关人员参考学习。 关键词：基础埋深；底部嵌固层；高宽比；不规则性；偏心距；开洞；梁高度 一、基础埋深问题 基础应该要有一定的埋深，埋置深度可以从室外地坪一直算到基础底面，对于独立的高层建筑而言，基础埋深比较容易确定，但当今多数高层建筑与地下车库都是相互连接的，当地下车库基础采用筏板基础或设有防水底板的独立基础(防水底板不宜太薄)时，高层建筑的基础埋深可从室外地坪算起，此时高层建筑地下室顶板及地下车库顶板应按嵌固层要求设计，地下车库应有足够的侧向刚度作为高层建筑的侧限。假如不满足以上条件的时候，高层建筑的基础埋深应该要从地下车库地面算起。高层建筑通常设地下室来满足埋深要求，主要有以下几点优势： 1．提高地基承载力。当高层建筑采用天然地基时，地基承载力可进行修正.随着基础埋深的增加，修正后的地基承载力随之增大，从而可满足高层建筑对地基承载力的要求。 2．有利于高层建筑上部结构的整体稳定。高层建筑地下室外墙一般采用钢筋硷墙，地下室顶板厚不宜小于160mm，地下室具有较大的层间刚度，同时地下室外墙周边土也提供了很大的侧向刚度和约束。因此设地下室有利于上部结构的整体稳定，有利于协调结构整体变形，调整地基不均与沉降。 二、地下室顶板作为结构底部嵌固层的条件 当地下室顶板作为结构底部嵌固层的时候，应该要能约束结构底部的平动和转动，故必须要满足下列条件： 1．地下室顶板与室外高差不宜过大，宜小于1/3层高。 2．地下室的楼层剪切刚度不小于相邻上部结构楼层剪切刚度的2倍。这里需指出的是，高规4.8.5条规定，抗震设计的高层建筑当地下室顶板作为上部结构的嵌固层时，地下室柱截面每侧的纵向钢筋面积除应符合计算要求外，不应少于地上一层对应柱每侧纵向钢筋面积的1.1倍。规范规定此条的目的是保证柱端塑性铰出现在地下室顶部柱端。由于地下结构的地震、作用效应较小，即使在地下室柱与地上一层柱配筋相同时，柱端塑性铰通常也出现在地下室顶部。按规范规定增大地下室柱配筋时，往往使得柱钢筋较密，不便施工。 三、房屋高宽比 房屋高度指室外地面至主楼主要屋面的高度。房屋宽度按所考虑方向的最小投影宽度作为建筑物的计算宽度。 对带裙房的高层建筑，当裙房面积与其上塔楼面积比大于2.5或裙房抗侧刚度与其上塔楼抗侧刚度比大于2.0时，可取裙房以上部分的房屋高度和宽度计算高宽比。 四、建筑结构不规则性界定 建筑结构不规则性除应按高规4.3与4.4节的相关规定界定外，还需注意以下问题： 1．计算结构构件的最大位移比时应按刚性楼板假定。 2．当结构的位移比和周期比超规范规定时，说明结构的抗扭刚度相对结构的抗侧刚度偏小，结构的扭转效应较大。在结构抗侧刚度较大，结构的层间位移满足要求的情况下，可减小结构的抗侧刚度，对楼层中部结构做减法，可取消、减短、减薄剪力墙，减小连梁高度等。当结构的抗侧刚度较小，侧移较大时，可对楼层周边结构做加法，可增大周边构件的刚度。对带裙房高层建筑，带裙房部分楼层的位移比和周期比往往超规范规定。由于裙房高度不高，裙房楼层的绝对侧移值很小，因此可不按高层建筑的侧移控制条件来要求裙房，即位移比可适当放宽。3．对某些建筑，因功能需要，下部几层为大空间，上部为办公或客房，隔墙较多，上下层刚度差别较大，此时刚度变化处的下一层宜指定为薄弱层，进行内力放大调整。 五、框架结构梁柱偏心距较大应采取的措施 框架结构梁柱偏心较大时，将导致节点核心区受剪面积减小，且梁端弯矩作用在节点上时出现扭矩。因此当梁柱偏心距大于柱截面在该方向宽度的1/4时，应采取措施。通常可加大梁宽或设置梁水平腋。当设置梁水平腋时，在梁柱节点处形成了较强的刚域，梁塑性铰将外移。因此梁端箍筋加密区长度应与普通框架梁有所区别，水平加腋梁的梁端箍筋加密区长度应取普通框架梁箍筋加密区长度与加腋水平长度之和。 六、较长剪力墙的开洞问题 高规7.1.5条规定：“较长的剪力墙宜开设洞口，将其分成长度较为均匀的若干墙段，墙段之间宜采用弱连梁连接，每个独立墙段的总高度与其截面高度之比不应小于2，墙肢截面高度不宜大于8m。”此条规定主要基于以下考虑： 1．提高剪力墙的延性，避免脆性破坏。墙段高宽比大于2时一般为弯曲破坏，墙段高宽比小于2时一般为剪切破坏。 2．避免单片剪力墙承担过大的水平剪力而首先破坏，使得整个结构抗侧力构件依次破坏。在某些工程设计中，设计人员往往将较长的剪力墙开结构洞，洞口较小，形不成弱连梁，此时的剪力墙为小开口剪力墙，仍具有很大的侧向刚度，承担的水平力很大，造成剪切脆性破坏。因此开结构洞时一定要开大洞，形成弱连梁，连梁跨高比宜大于6使得较长剪力墙开洞后形成两个较独立的墙肢。 七、悬挑梁的梁高度选用问题 现在，基本上建筑结构设计师会经常忽略对梁挠度的计算。梁高选用比较小，造成梁截面的受压区的应力过高，在正常的使用状态之下，梁截面的受压区产生非线性徐变。伴随着时间的推移，梁挠度渐渐加大。挑梁的变形导致了梁板裂缝，由于挑梁变形的不断扩大，裂缝的宽度也随之加宽，这样就直接影响了建筑物的正常使用情况。即挑梁变形进一步发展，梁支座截面上部受拉区经常会出现跨比较大的竖向裂缝。受支座附近的剪弯作用影响，竖向的裂缝不断向下延伸成为斜裂缝，这个时候梁已经接近毁坏。裂缝在梁支的座位置斜向延伸，缝越靠上宽度越大。挑梁截面过于窄小对建筑结构的抗震效果影响很大。悬挑结构对非水平地震的作用极为敏感。当梁高相对而言较小时，梁截面对应的受压区高度也是比较大的，但梁的延性是比较小的，在竖向地震作用力之下容易产生断裂，从而失去了原有的承载力。 结语 在今后的工作中,建筑结构设计人员需要重新认识自己工作的重要性,明确自己的责任,提高对结构设计质量安全问题的辨别能力,积累结构设计的工作经验,使建筑结构设计工作行业逐步步入正轨,使建筑物的设计更安全、更合理。
参考文献 1李听鑫，高层建筑结构的设计[J]，科技促进发展，2009 (3)
