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建筑结构设计安全性

建筑结构设计安全性
建筑结构设计安全性

建筑结构设计的安全性探讨

摘要：

建筑结构设计是整个建筑施工过程的重要环节，它对于保证施工水平和建筑质量有着非常重要的作用，因此，与它相关的安全性问题也是相关部门必须考虑的一个内容。本文正是从这一问题出发，首先介绍了衡量建筑结构设计的一个基本标准--安全度，接着在此基础上介绍了建筑结构设计中几个常见的安全性问题并提出

了这些问题的解决措施。

关键词：建筑；结构设计；安全性；安全度

建筑结构设计中安全度的概念

安全度，简单说来就是用来衡量一个事物安全性的度量值，所以建筑结构设计安全度就是用来衡量建筑结构设计安全性的一个

度量值。在实际的建筑结构设计中，由于从事建筑结构设计的基本目的，是在一定的经济条件下，赋予结构以适当的安全度，使结构在预定的使用期限内，能满足所预期的各种功能要求，一般来说，建筑结构必须满足的功能要求是：1)能承受在正常施工和使用时可能出现的各种作用，且在偶发事件中，仍能保持必须的整体稳定性，即建筑结构需具有的安全性；2)在正常使用时具有良好工作性能，即建筑结构需具有适用性；3)在正常维护下具有足够的耐久性。上述安全性、适用性和耐久性，是建筑结构可靠(或安全)与否的标志，总称为结构的可靠性，对这些性能的度量，即结构在规定的时间内，在规定的条件下，完成预定功能的概率，称为结构的可靠度(或称

建筑结构设计

65 建筑结构设计分析 张亚超 魏强 西安骊山建筑规划设计院 摘 要：本文主要介绍建筑结构的基本内容,然后针对目前建筑结构设计当中墨守成规的现象,提倡采用概念设 计思想来促进结构工程师的创造性,推动结构设计的发展，对建筑结构设计常见问题做了分析，为以后的设计提供参考。 关键词：建筑；结构设计；方法；概念设计 而建筑结构设计优化方法的应用则既能满足建筑美观、造型优美的要求，又能使房屋结构安全、经济、合理，成为实质意义上的“经济适用”房。 1 结构设计的基本内容 1.1 屋顶（面）结构图 当建筑是坡屋面时,结构的处理方式有两种:梁板式及折板式。梁板式适用于建筑平面不规整,板跨度较大,屋面坡度及屋脊线转折复杂的坡屋面。反之,则适用折板式。两种形式的板均为偏心受拉构件。板配筋时应有部分或全部的板负筋拉通以抵抗拉力。板厚基于构造需要一般不宜小于 120 厚。此外梁板的折角处钢筋的布置应有大样示意图。至于坡屋面板的平面画法, 建议采用剖面示意图加大样详图的表示方法（实践证明此方法便于施工人员正确理解图纸）。1.2 结构平面图 在绘制结构平面布置图前有个问题需要说明一下, 就是要不要输入结构软件进行建模的问题。当建筑地处抗震设防烈度为 6 度区时,根据建筑抗震设计规范,是可以不用进行截面抗震验算的但应符合有关的抗震措施要求。那么对于砌体结构来讲如果时间不是很充足的话应该可以不用在软件中建模的,直接设计即可,但要注意受压和局部受压的问题。必要时进行人工复核。对于局部受压的防御措施是要按规定对梁下设梁垫以及设置构造柱等措施。如果时间不是很紧张的话建议还是输入建模较好, 有一个便利就是可以利用软件来进行荷载导算。另外，当建筑地处抗震设防烈度为 7 度及以上时我的观点是必须要输入软件建模计算的, 绘制结构平面图时如果没有建模的话就可以直接在建筑的条件图上来绘制结构图了, 这一步必不可少的是删除建筑图中对结构来讲没有用的部分,简单快捷的方法是利用软件的图层功能,直接冻结相关的层。然后再建立新的结构图层:圈梁层、构造柱层、梁层、文字层、板钢筋层等等。这样做的目的是提高绘图效率, 方便在不同结构平面图间的拷贝移动和删除。1.3 楼梯 楼梯梯板要注意挠度的控制, 梯梁要注意的是梁下净高要满足建筑的要求, 梯梁的位置尽量使上下楼层的位置统一。局部不合适处可以采用折板楼梯。折板楼梯钢筋在内折角处要断开分别锚固防止局部的应力集中。阁楼层处的楼梯由于有 分户墙的存在要设置抬墙梁。注意梁下的净空要求, 并要注意梯板宽度的问题。首段梯板的基础应注意基础的沉降问题, 必要时应设梯梁。1.4 基础 基础要注意混凝土的标号选择应符合结构耐久性的要求。基础的配筋应满足最小配筋率的要求（施工图审查中心重点审查部位）。条基交接部位的钢筋设置应有详图或选用标准图。条基交叉处的基底面积不可重复利用,应注意调整基础宽度。局部墙体中有局部的较大荷载时也要调整基础的宽度（因软件计算的是墙下的平均轴力）。基础图中的构造柱,当定位不明确时应给予准确定位。 2 概念设计 所谓的概念设计一般指不经数值计算, 尤其在一些难以做出精确理性分析或在规范中难以规定的问题中, 依据整体结构体系与分体系之间的力学关系、结构破坏机理、震害、试验现象和工程经验所获得的基本设计原则和设计思想, 从整体的角度来确定建筑结构的总体布置和抗震细部措施的宏观控制。运用概念性近似估算方法, 可以在建筑设计的方案阶段迅速、有效地对结构体系进行构思、比较与选择,易于手算。所得方案往往概念清晰、定性正确,避免后期设计阶段一些不必要的繁琐运算,具有较好的经济可靠性能，同时,也是判断计算机内力分析输出数据可靠与否的主要依据。 概念设计的重要性：概念设计是展现先进设计思想的关键，一个结构工程师的主要任务就是在特定的建筑空间中用整体的概念来完成结构总体方案的设计，并能有意识地处理构件与结构、结构与结构的关系。一般认为，概念设计做得好的结构工程师，随着他的不懈追求，其结构概念将随他的年龄与实践的增长而越来越丰富，设计成果也越来越创新、完善。遗憾的是，随着社会分工的细化，大部分结构工程师只会依赖规范、设计手册、计算机程序做习惯性传统设计，缺乏创新，更不愿（不敢）创新，有的甚至拒绝对新技术、新工艺的采纳（害怕承担创新的责任）。大部分工程师在一体化计算机结构程序设计全面应用的今天，对计算机结果的明显不合理、甚至错误不能及时发现。 3 建筑结构设计常见问题 （下转第67页）

试论建筑结构设计中的概念设计与结构措施 陈绍楠

试论建筑结构设计中的概念设计与结构措施陈绍楠 发表时间：2018-05-17T11:20:49.310Z 来源：《基层建设》2018年第3期作者：陈绍楠 [导读] 摘要：社会经济的进步以及科技发展，使得建筑结构设计理念需要不断更新完善，才能满足人们对建筑结构设计质量的要求，因此必须加快对建筑结构设计中的相关计算理论和建筑施工工艺及材料的研究，使建筑结构设计更为安全使用、经济可靠。 济宁大嘉工程造价咨询有限公司山东济宁 272000 摘要：社会经济的进步以及科技发展，使得建筑结构设计理念需要不断更新完善，才能满足人们对建筑结构设计质量的要求，因此必须加快对建筑结构设计中的相关计算理论和建筑施工工艺及材料的研究，使建筑结构设计更为安全使用、经济可靠。基于此，本文概述了建筑结构设计中概念设计，简述了建筑结构设计中的结构措施，对建筑结构设计中的概念设计与结构措施应用进行了论述分析。 关键词：建筑结构设计；概念设计；结构措施；应用 目前我国建筑结构设计统一采用概率极限状态理论，以使建筑结构设计达到技术先进、经济合理以及安全使用的设计标准，但是概念极限状态设计在运算时也会有一些不够精确的近似，不能精准预估建筑物的实际承载力，所以需要结构工程师将概念设计结合结构措施有效应用到建筑结构设计中去，概念设计与结构措施优化了实际结构理论中存在无法精确计算的结构构件的设计。以下就建筑结构设计中的概念设计与结构措施进行探讨。 1.建筑结构设计中概念设计的概述 建筑结构设计中的概念设计通常指不经数值计算，特别是在无法进行精确的理性分析或没有在设计规范中明确规定的情况下，综合整体结构体系和分体系相关的结构破坏机理、力学关系等，以整体、宏观的角度来进行建筑结构设计。概念设计主要从建筑结构设计的总方案着手，严格处理建筑结构设计中经常出现的如结构构件延性、力学分布计算等问题。概念设计在建筑结构设计中起着关键性的作用，对概念设计合理有效的应用，不仅可以丰富结构工程师的实践经验，而且使其设计成果和设计理念也得以不断完善、创新。但在实际建筑结构设计中，多数建筑结构设计师将设计锁定在规范与设计手册等范围内，缺乏创新精神和动力，使得建筑结构设计理念乏善可陈，没有什么突破和创意。而建筑结构设计理论和设计计算理论中总会出现计算与实际无法相符的问题或是存在无法计算的结构构件设计，这就要求概念设计结合结构措施来优化结构设计。而作为建筑结构工程师，需要综合自身所掌握的理论概念来选择经济适用、安全可靠的设计方案，所以结构工程只有通过丰富自己所能掌握的结构概念，充分了解并合理运用各种结构性能，才能交出好的设计方案，成功完成设计任务。 2.建筑结构设计中的结构措施分析 在建筑结构设计过程中，为了保证建筑结构的安全可靠性，提高建筑物的抗震性能，结构概念设计所采用的措施应该从保证安全、全面防震方面入手，主要有：第一、选择有利于抗震的建筑场地条件，提高建筑物稳定性，避开不利地段或采取有效防震措施；第二、选用符合抗震要求的高强度结构材料，同时保证建筑结构的延性和均质性，使建筑结构体系能达到建筑要求的抗震目的；第三、合理优化各结构构件的强弱，尽可能多设置抗震防线，使抗震防线在地震持续往复作用下能增加结构的抗震能力；第四、在提高结构抗侧移刚度的同时，选择性提高重要构件的延性，使建筑结构达到合理刚度与承载力分布，加强建筑物的抗震性能；第五、保证抗震的构造连接与经过计算的节点连接，把握好整个构造连接在规范内的度的问题，确保结构的整体性；第六、让建筑物的平、立面布置与概念设计的要求相符，杜绝不规则方案；第七、抛开常规的以计算机完成设计计算的方式，合理运用设计的实践经验，以概念结合实际问题进行综合的分析计算，并实行合理调整。 3.建筑结构设计中的概念设计与结构措施应用分析 3.1协同设计工作与结构体系。协同工作在设计建筑结构的过程中，具体是在建筑设计中要求每个结构都可以将自身的作用充分的发挥，同时可以配合其他结构的使用。因此这对于建筑工程中每个结构使用周期都有一定要求，同时还要求每个结构自身的负荷能力都能够整体相似，尽可能有效的避免长时间内不均匀受力的情况。协同工作运用在建筑工程中，首先要将上部以及基础之间相互的联系进行处理，确保上部以及基础能够变成整体。例如，在建筑工程的砖混结构里，则要借助构造柱以及钢圈组成的结构要避免由于结构刚度不足而造成沉降不均匀的情况。另外，协同合作还能够有另外一种含义：倘若建筑结构受到一定压力时，建筑结构全部的零件都可以受力均匀，应力水平保持在相对高的状态。高层建筑结构在进行设计时，首先防止出现采取短柱的情况，尽可能的确保应力水平在柱子与柱子之间均基本相同，保证在相同时间内承受最大的压力。随着建筑物往越来越高层建筑结构发展，在具体工作过程中，地基的受力面积会跟着水平方向与竖向出现强度的负荷能力而增大，造成高层建筑结构地基发生短柱的情况，为了能够将该问题彻底解决，应该讲竖槽设置在柱子的截面上，采用田形柱的形式代替矩形柱，促进建筑结构负荷能力得到提高，避免出现短柱的情况，在确保建筑物同层水平柱受力能力的同时还可以提高结构承受重量的能力。相对于现今的发展状况来说，仍然无法全面的研究建筑结构跨梁的限制水平，因此，首先要充分了解相同的水平框架中共同存在着长短柱，对建筑结构来说是没有优势的。对于短跨梁承载的应力水平，竖向地基的符合能力根本没有任何作用。 3.2协同设计工作与材料利用率。建筑结构设计应用的协同工作进行需要全面利用材料。通常利用材料越多则代表有着越高的应力水平，在建筑结构中也有相对高的工作程度。但是从优化设计方面出发，并一定的是利材料越高的结构性能方案才算是好的设计方法，特别是我国正处于发展中国家的情况下，建筑结构设计主要是为了可以花费最少的费用，建设最优的建筑物。因此，则对建筑设计时对于结构材料是否能够得到全面的利用有着一定的要求，可以从梁类结构的设计看出是否满足这一要求。矩形截面梁的受弯构件属于相对普通的，其在利用材料的概率相对比较低，主要有两个方面的原因：首先是在接近中和面的交线位置有着较低的应力水平；其次，在一般情况下弯矩是沿着结构梁改变的，这种情况对于梁的受力截面来讲，很多受力部分，不管边缘时受到压力或者拉力的影响，都有着较低的水平应力。通过运用结构概念梁结构具体的受力特征进行分析，具体是由于梁结构的截面积出现受力变化，只有在受力构件处于轴心受力的情况时，才能给加大利用材料的概率，因此就有了平面桁架的结构，可以讲平面桁架解读为梁结构被“掏空”，去除梁结构中的材料，不仅达到经济的效果，还能减少结构的重力，所以平面桁架的上弦应该对应于梁结构的受力的边缘，下弦应该对应于结构受力的钢筋。腹杆在桁架中的受力要和梁结构中压力、拉力保持相同的受力方向。 结束语 综上所述，概念设计与结构措施在建筑结构设计中具有重要作用，对概念设计与结构措施的应用进行分析，体现着结构工程师在建筑

建筑结构概念设计及案例

建筑结构概念设计及案例 书名:建筑结构概念设计及案例 出版社:清华大学出版社 作者:罗福午 出版日期:2003-12-01 简介: 本书提出建筑结构概念设计的概念、原则和思路，并介绍相关案例。“概念”部分说明结构概念设计的地位和作用、基本思路、基本做法以及设计中常用到的结构概念。“案例”部分则介绍了国内外的著名案例。 目录: 前言 第1章建筑结构概念设计概述 1.1 建筑结构的作用 1.2 结构概念设计的概念 1.3 概念设计在建设过程中的地位 1.4 建筑结构的基本构件类型 1.4.1 基本构件的类型 1.4.2 各种构件之间的区别与联系 1.5 建筑结构的几个基本概念 1.5.1 荷载和作用 1.5.2 结构失效和材料，结构受力和荷载

1.5.3 结构的可靠度和设计方法 1.5.4 结构的三个基本分体系 1.5.5 关于地基的基本概念 1.5.6 梁、板设计中的几个基本概念 1.5.7 梁、拱和索 1.5.8 梁柱框架 1.5.9 平面桁架（含空腹桁架）和空间架1.5.10 从对比中认识壳体结构 1.5.11 折板结构和幕结构 1.5.12 帐篷、索和充气结构 1.5.13 结构受力、变形的相对性 1.5.14 结构构件的弯曲变形示意图 1.5.15 预应力和预应力结构 1.5.16 结构抗震设计的基本概念 1.5.17 从总体概念上考虑结构设计 1.5.18 对标准、规范、规程应有的知识1.6 结构概念设计的原则 第2章托罗哈结构概念设计作品案例2.1 关于E.托罗哈的评价 2.2 运动场旁有轨电车站 2.3 圆形手术教室 2.4 阿尔捷希拉集贸市场

框架结构设计论文建筑工程师职称论文：浅谈建筑结构设计

框架结构设计论文建筑工程师职称论文 浅谈建筑结构设计 摘要：建筑结构设计是个系统的，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。作为设计人员，要掌握结构设计的过程，保证设计结构的安全，还要善于总结工作中的经验。本文根据笔者的工作经验，对建筑进行结构设计时要注意的事项进行阐述。 关键词：建筑结构设计过程注意事项 0引言 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表达的东西。用基础，墙，柱，梁，板，楼梯，大样细部等结构元素来构成建筑物的结构体系，包括竖向和水平的承重及抗力体系。把各种情况产生的荷载以最简洁的方式传递至基础。 1结构的设计过程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：首先，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。其次，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。再次，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。最后，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。 2进行结构设计时应注意的事项 2.1关于箱、筏基础底板挑板的阳角问题 2.1.1阳角面积在整个基础底面积中所占比例极小，可砍成直角或斜角。 2.1.2如果底板钢筋双向双排，且在悬挑部分不变，阳角不必加辐射筋。

建筑结构设计试题及答案

建筑结构设计 一、选择题（每小题1分，共20分） 1、单层厂房下柱柱间支撑设置在伸缩缝区段的（ ）。 A 、两端，与上柱柱间支撑相对应的柱间 B 、中间，与屋盖横向支撑对应的柱间 C 、两端，与屋盖支撑横向水平支撑对应的柱间 D 、中间，与上柱柱间支撑相对应的柱间 2、在一般单阶柱的厂房中，柱的（ ）截面为内力组合的控制截面。 A 、上柱底部、下柱的底部与顶部 B 、上柱顶部、下柱的顶部与底部 C 、上柱顶部与底部、下柱的底部 D 、上柱顶部与底部、下柱顶部与底部 3、单层厂房柱牛腿的弯压破坏多发生在（ ）情况下。 A 、0.751.0 C 无论何时 q γ＝1.4 D 作用在挡土墙上q γ=1.4 12、与b ξξ≤意义相同的表达式为（）

建筑结构设计试卷及答案

（）成人高等教育本科课程考试试卷 （A）卷 一、选择题（每小题1分，共15分） 1、单层厂房下柱柱间支撑设置在伸缩缝区段的（）。 A、两端，与上柱柱间支撑相对应的柱间 B、中间，与屋盖横向支撑对应的柱间 C、两端，与屋盖支撑横向水平支撑对应的柱间 D、中间，与上柱柱间支撑相对应的柱间 2、在一般单阶柱的厂房中，柱的（）截面为力组合的控制截面。 A、上柱底部、下柱的底部与顶部 B、上柱顶部、下柱的顶部与底部 C、上柱顶部与底部、下柱的底部 D、上柱顶部与底部、下柱顶部与底部 3、单层厂房柱牛腿的弯压破坏多发生在（）情况下。 A、0.75

7、砌体局部受压可能有三种破坏形态，（）表现出明显的脆性，工程设计中必须避免发生。 A、竖向裂缝发展导致的破坏——先裂后坏 B、劈裂破坏——一裂就坏 C、局压面积处局部破坏——未裂先坏 D、B和C 8、（）房屋的静力计算，可按楼盖（屋盖）与墙柱为铰接的考虑空间工作的平面排架或框架计算。 A、弹性案 B、刚弹性案 C、刚性案 D、B和C 9、在进行单层厂房结构设计时，若屋面活荷载、雪荷载、积灰活载同时存在，则（）同时考虑。 A、屋面活载与雪荷载，积灰荷载三者 B、积灰荷载与屋面活载中的较大值，与雪荷载 C、屋面活载与雪荷载中的较大值，与积灰荷载 D、只考虑三者中的最大值 10、单层厂房柱进行力组合时，任一组最不利力组合中都必须包括（）引起的力。 A、风荷载 B、吊车荷载 C、恒载 D、屋面 11、单向板（） A是四边支承、荷载主要沿短边传递的板B是四边支承（长边l2,短边l1）l2/l1<2的板C与支承条件无关D按单向板计算就是单向板 12、下面说确的是（） A梁不用作挠度计算B只要满足h l的构造要求一般不需作挠度计算 C当荷载较大时作挠度计算 D 挠度与混凝土强度无关 13、减小裂缝宽度的主要措施是（） A增加钢筋的直径B用Ш级钢代替Ⅱ级钢C增加钢筋面积D降低混凝土强度等级 14、等跨连续梁在均布荷载作用下，按塑性设计应（）A对跨中弯矩调幅使之减小B对支座弯矩调幅使之减小 C对跨中和支座弯矩调幅使之减小D对支座弯矩调幅使之减小，对跨中弯矩调幅使之增加，要满足平衡条件

结构设计常用数据表格

建筑结构安全等级 2 纵向受力钢筋混凝土保护层最小厚度（mm） 不同根数钢筋计算截面面积（mm2）

板宽1000mm内各种钢筋间距时钢筋截面面积表（mm2） 每米箍筋实配面积 钢筋混凝土结构构件中纵向受力钢筋的最小配筋百分率（%） 框架柱全部纵向受力钢筋最小配筋百分率（%）

框架梁纵向受拉钢筋的最小配筋白分率（%） 柱箍筋加密区的箍筋最小配箍特征值λν（ρν=λνf/f）

受弯构件挠度限值 注：1 表中lo为构件的计算跨度； 2 表中括号内的数值适用于使用上对挠度有较高要求的构件； 3 如果构件制作时预先起拱，且使用上也允许，则在验算挠度时，可将计算所得的挠度值减去起拱值；对预应力混凝土构件，尚可减去预加力所产生的反拱值； 4 计算悬臂构件的挠度限值时，其计算跨度lo按实际悬臂长度的2倍取用。

注： 1 表中的规定适用于采用热轧钢筋的钢筋混凝土构件和采用预应力钢丝、钢绞线及热处理钢筋的预应力混凝土构件；当采用其他类别的钢丝或钢筋时，其裂缝控制要求可按专门标准确定； 2 对处于年平均相对湿度小于60%地区一类环境下的受弯构件，其最大裂缝宽度限值可采用括号内的数值； 3 在一类环境下，对钢筋混凝土屋架、托架及需作疲劳验算的吊车梁，其最大裂缝宽度限值应取为0.2mm；对钢筋混凝土屋面梁和托梁，其最大裂缝宽度限值应取为0.3mm； 4 在一类环境下，对预应力混凝土屋面梁、托梁、屋架、托架、屋面板和楼板，应按二级裂缝控制等级进行验算；在一类和二类环境下，对需作疲劳验算的须应力混凝土吊车梁，应按一级裂缝控制等级进行验算； 5 表中规定的预应力混凝土构件的裂缝控制等级和最大裂缝宽度限值仅适用于正截面的验算；预应力混凝土构件的斜截面裂缝控制验算应符合本规范第8章的要求； 6 对于烟囱、筒仓和处于液体压力下的结构构件，其裂缝控制要求应符合专门标准的有关规定； 7 对于处于四、五类环境下的结构构件，其裂缝控制要求应符合专门标准的有关规定； 8 表中的最大裂缝宽度限值用于验算荷载作用引起的最大裂缝宽度。 梁内钢筋排成一排时的钢筋最多根数

浅谈建筑结构设计

浅谈建筑结构设计 建筑结构设计是个系统的,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。作为设计人员,要掌握结构设计的过程,保证设计结构的安全,还要善于总结工作中的经验。本文根据笔者的工作经验,对建筑进行结构设计时要注意的事项进行阐述。 标签：建筑结构设计过程注意事项 0 引言 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表达的东西。用基础,墙,柱,梁,板,楼梯,大样细部等结构元素来构成建筑物的结构体系,包括竖向和水平的承重及抗力体系。把各种情况产生的荷载以最简洁的方式传递至基础。 1 结构的设计过程 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:首先,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。其次,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。再次,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。最后,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。 2 进行结构设计时应注意的事项 2.1 关于箱、筏基础底板挑板的阳角问题 2.1.1 阳角面积在整个基础底面积中所占比例极小,可砍成直角或斜角。 2.1.2 如果底板钢筋双向双排,且在悬挑部分不变,阳角不必加辐射筋。

试论建筑结构设计安全度

试论建筑结构设计安全度 发表时间：2017-11-20T10:50:54.363Z 来源：《建筑学研究前沿》2017年第17期作者：王明媛史新红刘礼 [导读] 充分考虑建筑结构的耐久性和安全性，确保建筑各环节的安全度，保障建筑及人员安全，减少损失，推动建筑工程健康有序发展。山东省邮电规划设计院有限公司山东济南 250101 摘要：对于建筑结构安全度的设计将直接影响到建筑施工的质量水平，对此相关的建筑结构设计人员必须予以高度重视。依据有关国家规定要求实施建筑结构设计，可实现在大幅度减少施工材料耗损的同时确保建筑钢材用量的适当性，合理应用各种新型化的技术手段来开展建筑结构设计，促进建筑结构设计质量的全面提升。通过提升建筑结构设计的安全性来达到建筑结构的良好耐久性、实用性与安全性，为广大住户的生命财产安全提供可靠保障。 关键词：建筑；结构设计；安全度 引言 建筑结构设计安全度在建筑结构设计中地位十分重要，在开展结构设计过程中，设计人员必须要本着负责任的态度，严格按照安全规范来进行结构设计，充分考虑建筑结构的耐久性和安全性，确保建筑各环节的安全度，保障建筑及人员安全，减少损失，推动建筑工程健康有序发展。 1建筑结构设计安全度的概念分析 建筑结构设计安全度的作用非常重要，建筑结构是建筑物的核心，依据建筑结构破坏性的后果来加以分析，主要有三个方面的表现，分别是社会影响、生命安全以及经济损失。其所对应的安全性也可分为三个等级，一般常见的建筑物安全等级为中间等级，重要的建筑物等级在中间等级上提升一级，若是次要的建筑物在等级要下降一个等级，通常我们所常见的建筑物多属于二级，也就是中间等级。若是相同的结构构件在安全等级应该是相同的，但也有例外，可以根据要求来加以适当调整，调整过程中充分融入社会和经济效益等因素来加以考虑。若结构构件使用所花费的成本较少，并且对于整体结构所造成的破坏性不大，也可将建筑物等级提升一个等级，若某些结构构件的破坏不影响建筑物的整体美观，也不会对质量有较大破坏，可适当降低一级，从安全度上来讲，就是要让安全性作为整个建筑结构设计的基础，在此基础上再进行适用性以及耐久性等其他性能的设计工作。从建筑结构耐久性及安全性设计方面就可看出安全度在整个设计过程中的地位是相当重要的，并且还需将一些可能出现的变因纳入其中，以确保建筑适用性及耐久性。 2建筑结构安全度设计存在的问题 2.1材料质量不合格 在这一方面的问题当中其主要体现在偷工减料现象上。部分建筑单位在实施建筑结构设计之时，为降低建筑费用支出，想法设法减少在施工材料方面的花费，各种偷工减料行为的出现造成了建筑工程质量难以得到有效保障，并且也将会使得建筑结构的安全性遭受重大影响。在建筑工程施工过程当中有着明确性的规范要求，施工过程中所应用到的刚才比例必须要能够满足于相关的施工要求。建筑结构设计人员在开展设计工作时还必须将施工过程中所应用到的钢材料予以精确计算，确保对钢材用量的合理控制。部分建筑企业尽管钢材应用数量达到了有关标准要求，然而其为了降低资金支出所采用的钢材质量却较低，由此也就为建筑结构埋下了重大安全隐患。 2.2 结构设计不合理 因建筑结构设计人员本身的综合素质水平不高，使得建筑结构设计未能够达到良好的科学性，缺乏必要的科学性依据支持。建筑结构本身的不合理对于建筑安全同样会产生重大影响。某些建筑结构设计人员仅关注于建筑本身的美观性，而忽视了建筑体本身质量与安全，并也因此引发了严重的质量问题。此外，建筑企业管理人员对于建筑结构设计并未做到严格审核，使得在建筑结构设计上不合理的情况频繁出现，导致整体施工投资也出现恶劣巨大的资金浪费现象。上述情况均是导致建筑结构设计不合理的主要因素，对此相关的建筑结构设计人员必须予以高度关注。 2.3结构抗震性较弱 一旦出现地震灾害事故便很有可能会造成大面积的房屋坍塌，并出现严重的人员伤亡。从近些年来我国所发生的一些地震灾害的实际情况来看，当前我国建筑物在抗震能力上极为不足。只有建筑体具备良好的抗震性方可确保建筑结构的稳定性，以避免出现各种严重的灾害事故，降低各种人员伤亡与经济财产损失。因此加强对建筑体的抗震性能设计将至关重要。尽管目前我国建筑抗震性能还未能够达到有关标准要求，但《建筑抗震设计规范》的实施则为我国在建筑抗震设计方面提供了重要的理论支持。 3建筑结构设计中安全性能中对于抗震设计的研究 自然灾害的发生有时候是我们所无法预知的，具有一定的突发性且大部分灾害都具有极强的破坏力，这就要求建筑物足够的结实耐用，在危险来临时可以为人类提供一个安全的避难场所。地震是最能摧毁建筑物的一种自然灾害，所以，在建筑物结构设计时应当对抗震性能进行设计。对建筑物抗震设计采取两种模式：一种是在地震发生频率较少地区的建筑结构；一种是在地震发生频率较大地区的建筑结构。这两种模式下对建筑结构抗震等级要求不同，在建造过程中中所用的材料、施工方法都会有差异。结构工程师们除了需要掌握建筑结构设计的基本理论、结构设计规范之外，还需要对地震的基本理论有深刻的了解，这样才能在建筑结构抗震设计上做出有效的设计。对于建设单位，在方案初步设计前，一定要进行现场实地考察，在地震多发区，一定要避开危险地段，尽量选择危险性较低的地带。在地震多发区，建筑结构设计要循序简单的基本原则，对建筑物的抗震性能做出相应的要求。经多年的研究发现，建筑物简单、对称的结构抗震效果最好且在震中建筑物自身受到的破坏最少，对于有些不得不设计成不规则的建筑物时，需要在结构设计时预留防震缝，或者将建筑结构设计为不同的小单元格，相互连接但不相互影响。建筑结构的抗震效果是与每一个构件息息相关，构件的不协调对结构抗震性能影响很大，结构设计中一定要保证构件之间协调工作。 4建筑物低安全度不利于技术改造 建筑物的技术改造是建筑物在使用过程中会面临的问题，因而，在进行技术改造过程中就必须要考虑到一个富余安全度的问题。一般情况下，建筑物技术改造既实现了改造成本的节约，又能提升速度，改造过程基本都是在原建筑物基础上略加修整，其中就必须要确保建筑物具有富余的安全度。当前，有限的富余安全度是很多建筑物都存在的问题，甚至很多建筑物根本没有富余安全度可言。这不仅影响改

常用建筑结构设计软件比较

常用结构软件比较 本人在设计院工作，有机会接触多个结构计算软件，加上自己也喜欢研究软件，故对各种软件的优缺点有一定的了解。现在根据自己的使用体会，从设计人员的角度对各个软件作一个评价，请各位同行指正。本文仅限于混凝土结构计算程序。 目前的结构计算程序主要有：PKPM系列（TAT、SATWE）、TBSA系列（TBSA、TBWE、TBSAP）、BSCW、GSCAD、 SAP系列。其他一些结构计算程序如ETABS等，虽然功能强大，且在国外也相当流行，但国内实际上使用的不多，故不做详细讨论。 一、结构计算程序的分析与比较 1、结构主体计算程序的模型与优缺点 从主体计算程序所采用的模型单元来说 TAT和TBSA属于结构空间分析的第一代程序，其构件均采用空间杆系单元，其中梁、柱均采用简化的空间杆单元，剪力墙则采用空间薄壁杆单元。在形成单刚后再加入刚性楼板的位移协调矩阵，引入了楼板无限刚性假设，大大减少了结构自由度。 SATWE、TBWE和TBSAP在此基础上加入了墙元，SATWE和TBSAP还加入了楼板分块刚性假设与弹性楼板假设，更能适应复杂的结构。SATWE提供了梁元、等截面圆弧形曲梁单元、柱元、杆元、墙元、弹性楼板单元（包括三角形和矩形薄壳单元、四节点等参薄壳单元）和厚板单元（包括三角形厚板单元和四节点等参厚板单元）。另外，通过与JCCAD的联合，还能实现基础-上部结构的整体协同计算。TBSAP提供的单元除了常用的杆单元、梁柱单元外，还提供了用以计算板的四边形或三角形壳元、墙元、用以计算厚板转换层的八节点四十八自由度三维元、广义单元（包括罚单元与集中单元），以及进行基础计算用的弹性地基梁单元、弹性地基柱单元（桩元）、三角形或四边形弹性地基板单元和地基土元。TBSAP可以对结构进行基础-上部结构-楼板的整体联算。 从计算准确性的角度来说 SAP84是最为精确的，其单元类型非常丰富，而且能够对结构进行静力、动力等多种计算。最为关键的是，使用SAP84时能根据结构的实际情况进行单元划分，其计算模型是最为接近实际结构。 BSCW和GSCAD的情况比较特殊，严格说来这两个程序均是前后处理工具，其开发者并没有进行结构计算程序的开发。但BSCW与其计算程序一起出售，因此有必要提一下。BSCW一直是使用广东省建筑设计研究院的一个框剪结构计算软件，这个程序应属于空间协同分析程序，即结构计算的第二代程序（第一代为平面分析，第二代为空间协同，第三代为空间分析）。GSCAD则可以选择生成SS、TBSA、TAT或是SSW的计算数据。SS和SSW均是广东省建筑设计研究院开发的，其中SS采用空间杆系模型，与TBSA、TAT属于同一类软件；而SSW根据其软件说明来看也具有墙元，但不清楚其墙元的类型，而且此程序目前尚未通过鉴定。 薄壁杆件模型的缺点是： 1、没有考虑剪力墙的剪切变形。 2、变形不协调。 当结构模型中出现拐角刚域时，截面的翘曲自由度（对应的杆端力为双力矩）不连续，造成误差。另外由于此模型假定薄壁杆件的断面保持平截面，实际上忽略了各墙肢的次要变形，增大了结构刚度。同一薄壁杆墙肢数越多，刚度增加越大；薄壁杆越多，刚度增加越大。但另一方面，对于剪力墙上的洞口，空间杆系程序只能作为梁进行分析，将实际结构中连梁对墙肢的一段连续约束简化为点约束，削弱了结构刚度。连梁越高，则削弱越大；连梁越多，则削弱越大。所以计算时对实际结构的刚度是增大还是削弱要看墙肢与连梁的比例。 杆单元点接触传力与变形的特点使TBSA、TAT等计算结构转换层时误差较大。因为从实

浅谈建筑结构设计在建筑工程质量中的作用

浅谈建筑结构设计在建筑工程质量中的作用 发表时间：2018-07-13T11:17:48.010Z 来源：《基层建设》2018年第13期作者：黄颖 [导读] 摘要：本文分析了几个建筑设计中结构设计方面存在的普遍问题，并提出了针对这些问题的防治方法，供大家参考借鉴。 身份证号：45042219890325XXXX 摘要：本文分析了几个建筑设计中结构设计方面存在的普遍问题，并提出了针对这些问题的防治方法，供大家参考借鉴。 关键词：建筑，结构设计，建筑结构，存在问题 引言 随着社会经济的发展和人们生活水平的提高，对建筑结构设计也提出了更高的要求。建筑工程质量直接关系到人民生命和财产的安全，建筑质量主要由设计质量和施工质量两个方面来衡量。建筑工程质量的优劣直接关系到人们的生命安全。建筑设计是一项繁重而又责任重大的工作，直接影响到建筑物的安全、适用、经济和合理性。但在实际设计工作中，常常发生建筑结构设计的种种概念和方法上的差错，这些差错的产生，有的是由于设计人员没有对一般建筑尤其是多层建部设计引起高度重视，盲目参照或套用其他的设计的结果；有的则是由于设计对设计规范和设计方法缺乏理解；还有的是由于设计者的力学概念模糊，不能建立正确的计算模式，对结构验算结果也缺乏判断正确与否的经验，为了避免或减少类似的情况发生，确保建筑设计质量能上一个台阶，应从以下几个方面对结构设计中的常见问题加以改进： 一、剪力墙砌体结构挑梁裂缝问题 底层框架剪力墙砌体结构房屋是指底层为钢筋混凝土框架--剪力墙结构，上部为多层砌体结构的房屋。该类房屋多见于沿街的旅馆、住宅、办公楼，底层为商店，餐厅、邮局等空间房屋，上部为小开间的多层砌体结构。这类建筑是解决底层需要一种比较经济的空间房屋的结构形式。部分设计者为追求单一的建筑立面造型来增加使用面积，将二层以上的部分横墙且外层挑墙移至悬挑梁上，各层设计有挑梁，但实际结构的底层挑梁承载普遍出现裂缝，该类挑梁的设计与出现裂缝在临街砌体结构房屋中比较常见。 原因是原设计各层挑梁均按承受本层楼盖及其墙体的荷载进行计算。但实际结构中，悬挑梁上部墙体均为整体砌筑，且下部墙体均兼上层挑梁的底摸，这样挑梁上部的墙体及楼盖的荷载实际上是由上往下传递。上述挑梁的设计计算与实际工程中受力及传力路线不符是导致底层挑梁承载力不足并出现受力裂缝的主要原因，解决的办法要么改变计算简图及受力路线，要么注意施工顺序和施工工序。 二、关于板面设置温度应力筋 《混凝土结构设计规范》GB50010-2002 第10.1.9条规定在温度收缩应力较大的现浇板区域内，钢筋间距宜取为150～200mm，并应在板的末配筋表面布置温度收缩钢筋，板的上下表面沿纵横两个方向的配筋率均不宜小于0.1%，对于这一条设计人员的理解又会产生出入。什么区域属于温度收缩应力较大的区域？笔者认为对于规则较短的建筑物我们可以在各楼面边跨及屋面层设置相应的温度应力钢筋，而对于超长结构，则建议在超长结构的长向均应设置双层钢筋。其余部位则可因人而异，功能重要的区域设置，有条件的建设子项设置，而不必过于强调。另外有一点，当地下室筏板厚度大于1200mm时，笔者建议在筏板中间配置温度收缩应力钢筋以抵抗大体积混凝土所产生的收缩及温度应力，配筋量笔者建议取1/2筏板厚的0.1%，且不小于φ12@200。 三、关于超长结构 混凝土结构设计规范第9.1.1 条中规定钢筋混凝土框架结构伸缩缝最大间距为55m，而7.1.2条则规定当采取后浇带分段施工，专门的预加应力措施或采取能减小混凝土温度变化或收缩的措施且有充分依据的，伸缩缝间距可适当增大。这两条在实际设计过程中较难把握。工程实例中超过55m 就设置伸缩缝，这显然是很难保证的，但采取后浇带分段施工后究竟应控制房屋长度多少而不至于产生裂缝等不良现象呢？这取决于各地区的温差及混凝土不同的收缩应力。按照常规，单层房屋超过55m在70m以内时，采取设置施工后浇带及相应的构造加强措施后，不设置伸缩缝是可行的，多个工程均未产生严重的裂缝。但在结构设计中必须对梁柱配筋进行概念上的调整。首先是长向板钢筋应双层设置，并适当加强中部区域的梁板配筋，中部区域作为一个中点必然受较大应力，而两侧梁柱，特别是边跨的柱配筋必须加强以抵抗温度应力带来的推力，而超长结构在角部容易产生的扭转效应也须我们在设计中对角部结构进行加强。当框架结构超过70m时，必须采取特殊的措施才能不设置伸缩缝，譬如说采用预加应力，掺入抗裂外加剂等等，而且作为超过70m 的结构，必须对温度及收缩裂缝采取定量的分析，并相应施加预应力，这在许多工程实例中应用的效果也是众目共睹的。如果对超长结构，不能有效的分析清楚受力情况，还应按规范要求设置伸缩缝。 四、防止由于地基沉降或不均匀沉降引起的构件开裂或破坏 预防或减少不均匀沉降的危害，可以从建筑措施、结构措施、地基和基础措施方面加以控制。诸如：避免采用建筑平面形状复杂、阴角多的平面布置；避免立面体形变化过大；将体形复杂、荷载和高低差异大的建筑物分成若干个单元；加强上部结构和基础的刚度；同一建筑物尽量采用同一类型基础并埋置于同一土层中等一系列措施。应该引起重视的是：对高层建筑来说，由于需要一定的埋置深度，从经济的角度考虑，基础一般采用桩箱或桩筏结合的形式，此时应保证箱体的整体刚度，群桩布置的形心应与上部结构重心相吻合。当土层有较大起伏时，应使用同一建筑结构下的桩端位于同一土层中，并应考虑可能产生的液化影响。 五、从结构计算和构造上满足规范要求 5.1 从结构计算角度，看结构计算应注意的问题 避免荷载计算的错误。诸如漏算或少算荷载、活荷载折减不当、建筑物用料与实际计算不符，基础底板上多算或少算土重。底框砌体结构验算时就应注意：底部剪力法仅适用于刚度比较均匀的多层结构，对具有薄弱层的底层框架混合结构，应考虑塑性变形集中的影响，通常对底层地震剪力乘以1.2-1.5的增大系数；底层框架混合结构的剪力分配不能简单地按框架抗震墙的方法。连续板计算不能简单地用单向板计算方法代替；双向板查表计算时，不能忽略材料泊松比的影响，否则，由于跨巾弯矩未进行调整，将使计算值偏小对电算结果的正确性进行正确评价。 5.2 从构造角度看应注意的问题 注意构件最大配筋率和最小配筋率的限值。尤其是在抗震设计中既要保证建筑结构在地震发生时具有一定的延性，又必须满足最小配筋的要求。严格按照规范要求，保证钢筋在各个部位所需满足的锚固、延伸和搭接长度，材料选用也必须满足强度要求。为了防止屋面温度应力引起的墙体开裂，必须采取有效的通风散热措施。按抗震构造要求设置的构造柱，应在整个建筑物高度内上下对准贯通，上至女儿

建筑结构设计常见问题及措施

试论建筑结构设计常见的问题分析及措施【摘要】社会经济的发展带来的是生活质量的提高，及人们对高层次生活的追求向往，由于我国人口众多的特性，需要我国的建筑物不仅保证最基本的安全性和功能性，且在满足人民对新环境的要求基础上，充分利用土地，充分节省建筑成本，目前存在的问题需要优化革新，让新型建筑物符合新时代发展。 目前建筑结构技术水平还没有完全实现建筑安全性的提升，建筑安全的标准也还没有达到我国建筑技术设计规范和质量安全的要求，因此，要对建筑结构设计作出调整，全面地考虑建筑安全性的影响因素，确保在建筑结构设计中建筑安全性的提升。 一、建筑结构设计中存在的主要问题 1.1 建筑物没有达到抗震标准 为了更好地促进我国建筑业的发展，国家颁布了一些法律法规来为建筑的设计设定了一个标准，对建筑物的质量的要求进行统一。在《建筑抗震设计规范》中，就明确地标定了建筑物质量的范围，在什么等级的地震下建筑物应该留有什么样的形态。近年我国发生地震后，建筑物都造成了很大的损失，从这里我们可以分析得出我国建筑物的抗震能力还有待提高，不能满足现在人们居住和使用的要求。抗震意识还没有深入到每一个建筑结构设计人员的心中，他们对建筑的抗震度没有起到应有的重视导致在结构设计中不注意抗震能力的设计，致使建筑物的抗震能力达不到标准，对人们生命和财产的安全造成威胁。

1.2 建筑材料质量不过关 建筑行业的飞速发展为一些建筑企业带来了巨大的利益，也带来更加激烈的竞争。一些建筑企业为了获得更大的利益，会使用一些劣质的建筑材料，将人民的安危置之不理，建筑中常出现的材料问题就是在建筑施工上偷工减料或者以次充好，一些建筑商为了更大的利益，减少成本的输出而忽视建筑的质量安全[1]。造成我国建筑质量不好的很大一个因素就是建筑企业在建筑中为了节约成本，设计不合理的建筑结构，使用的建筑材料也不合格。例如，钢筋的选取上则选择冷轧变形的钢筋，这类钢筋虽然在硬度上能满足要求，但是它的韧性很差，在承受过大的负荷时容易弯折，不利于提高建筑的抗震能力，存在安全隐患。 1.3 建筑结构设计方案不合理 随着城市现代化进程的加快，这也是建筑行业的一个新的机遇，在顺应时代的发展中，建筑行业上还有许多问题需要完善并不断改进。相比于国外我国的建筑业发展还是有一定的差距，而建筑结构的设计人员专业知识和水平上都稍显不足，这些都需要提高。楼梯和电梯的数量在我国现在的建筑结构设计中还是不足的，在设计上不仅要满足其实用性，还要能够满足消防的需求，要减少因为安全事故引起的建筑质量问题，也避免造成更多的人员伤亡和经济损失。在建筑的设计中很多因素都会影响到建筑的安全性，这就需要设计人员在结构设计上进行多方面的考虑，提出合理的设计方案，让建筑安全得到保障。

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