结构设计

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结构设计范文第1篇

关键词：高层住宅 结构设计 探讨

一、住宅结构的设计

1、高层住宅平面结构的设计

高层住宅的平面结构设计必须要考虑受力和传力问题，结构尽量简单、规则，以实现受力均匀，减轻震灾的影响。a.为保证平面有足够的刚度，平面的长度不能过大，而楼板的刚度必须保证，以在平面凹入后，楼板的配筋得以加强。同时为了应对楼板削弱后产生的过大应力，在平面的端部角区和凹角部位不宜设电梯，但从功能上考虑建筑的布置，电梯可以用剪力墙筒体在上述部位进行设置。b.高层住宅的结构设置沉降缝或者伸缩缝等，可以衍生独立的结构单元。所以在高层住宅的平面设计中，应采用精细的内力分析法，解决出现的刚度偏心的问题。c.在进行复杂高层住宅的抗震设计时，对角部重叠部位和细腰形的平面部分，使用加厚的楼板进行加强。

2、高层住宅结构的竖向设计

高层住宅结构的竖向设计，体型宜规则、均匀，避免有过大的外挑和内收，结构宜下大上小，逐渐均匀变化，不应采用竖向布置严重不规则的结构。

3、高层住宅结构设计的控制参数

结构设计中控制参数直接影响建设结构的安全性。因此，应严格按照结构规范选择合理的控制参数，以提高结构整体的控制率。设计中的参数包括轴压比、剪重比、刚重比、层间位移比、刚度比、周期比的处理等。，可以通过增强墙、构件的刚度进行调整；刚度比主要是为了限制竖向结构的不规则性，避免结构突变形成脆弱层，当出现不符合规范的抗扭刚度时，可以改变结构的布置进行调整。层间受剪承载力比主要是控制竖向不规则性，以避免竖向楼层受剪承载力突变，形成薄弱层。刚重比主要为控制结构的稳定性，避免结构在风载或地震力的作用下整体失稳，刚重比不满足要求，说明结构的刚度相对于重力荷载过小；但刚重比过分大，则说明结构的经济技术指标较差，宜适当减少墙、柱等竖向构件的截面面积。

二、高层住宅结构设计的现状和存在的问题

1、高层住宅结构的现状

城市化进程的不断加快，造成城市的住房紧张，房价一路高升，迫使住宅由多层向高层发展，出现了钢筋混凝土框架结构的高层住宅。高层住宅建设经过几十年的快速发展，研制出了高强度的建筑材料，完善了抗震结构体系，创立了新的设计理论，尤其是计算机在结构设计中的应用，为高层建筑的安全设计提供了有力支持。

2、高层住宅结构设计中存在的问题

工程质量的好坏，尤其是住宅建筑的质量优劣直接影响人们的生命安全。结构的设计对于建筑的安全、经济来说至关重要。但在结构设计中还存在着一系列概念、方法上的差错，这些差错有的是没有理解设计方法；有的是设计人员不顾实际情况盲目套用别人的设计结果；有的则是没能建立正确的设计结果的验证体系。所以为保证建筑的质量，必须加强设计人员管理和提升设计结果的验收标准。

三、高层住宅结构设计优化及抗震结构优化的措施

1、高层住宅结构设计优化存在的问题及原因

结构设计的优化通过将有限分析技术和优化技术相结合，实现了对结构尺寸和形状的控制。但在具体的应用中仍存在着结构优化与理论不一致的问题，原因主要有：目前高层住宅建筑没有明确规定要使用优化设计；建筑的设计和管理体制使设计人员缺乏对结构进行优化设计的动力；传统的结构设计优化方法无法实现离散变量优化，因为建筑尺寸的大小、型钢的型号变化都不是有规律的，不合理的分析反而会使工程的计算量急剧增加。

2、高层住宅结构优化设计的理念

随着全球气候变暖、环境污染、生态破坏等问题的出现，“绿色建筑”应运而生。“绿色建筑”是人类实现与自然和谐共处，享受高效、舒适生活空间的有效途径，还可以实现资源节约，环境保护。它是在最大限度地保护生态平衡的基础上，充分利用自然资源进行建造的建筑，所以又称为生态建筑、节能环保建筑。经过结构设计的优化，建筑结构降低了对钢筋、混凝土等资源的使用量。这样既保护了环境又实现了资源的充分利用。

3、高层住宅抗震结构设计的原则

合理的结构形式对于增强高层住宅的抗震性有着重要作用，因为建筑物的结构会随着地震的发生而改变。要做到建筑结构具有很强的抗震性能，需要高层住宅的设计人员根据建筑类型和抗震等级选择不同的结构类型。所以在对高层住宅结构进行抗震设计时，首先应综合考虑建筑的性能，如：稳定性、承载能力、延性、刚性，对于结构比较薄弱的部位应加强抗震措施。同时在进行抗震设计时，应设多重防线，从而使高层住宅形成完整的抗震体系，达到良好的抗震效果。

4、高层住宅的抗震结构中应重视体型的规则性

在高层建筑结构的抗震设计中应重视的规则主要有：建筑主体的抗侧力应沿着竖向结构均匀变化，强震区的高层住宅对于这种结构抗震规则要严格执行，以避免薄弱层的破坏影响整个结构；两个主轴在抗侧力结构中的方向变形特性与刚性应比较相近，这样两个主轴方向的刚度就会比较匀称，从而使住宅结构具有好的抗震性能及抗风能力；在主体抗侧力结构的平面中同一主轴方向的抗侧力的刚度应均匀，这能很好地增强高层住宅的抗震延性，相反如果刚度不均匀会造成应力的集中，从而破坏整体的结构。

5、高层住宅抗震结构设计优化的策略

在建筑的结构设计中高层住宅的结构设计是最重要的内容，建筑结构设计的方案合理与否，关系着结构的经济和安全性能。抗震结构体系作为高层住宅抗震设计的重要内容，在设计中应根据住宅的规模及经济条件等因素进行综合考虑，这样不仅可以增强整个抗震体系的抗震能力，还能保证住宅设计的安全性及经济性。

结语

高层住宅作为社会经济发展的产物，其建设要求既安全环保又效益显著。这样住宅结构的设计不仅要缩短设计周期，充分利用建筑材料的性能，还应把握高层住宅结构设计中存在的问题，对住宅结构的设计进行优化，加强结构的抗震性能，以改善人们的生活环境，减轻城市发展的压力。

参考文献：

[1]石建，武大远.浅谈小高层住宅结构设计的几个问题[J].林业科技情报，2007，03：51+53.

[2]林武，庞维钊.住宅结构设计中应注意的问题[J].建材与装饰（下旬刊），2008，04：35-36.

结构设计范文第2篇

关键词：房屋结构设计；建筑结构设计；优化

中图分类号：TB482.2 文献标识码：A 文章编号：

Abstract: with the development of economy, improve the people's living standard, the building structure design of building structure in the design optimization is one of the effective ways of China's construction enterprises to achieve sustainable development. The paper discussed the optimization design of building structure design of building structure.

Keywords: building structure design; structure design; optimization

1.建筑结构设计优化概述

由于建筑工程所涉及到的内容非常丰富，建筑结构设计优化所包含的内容页比较丰富，从总体上来看，建筑结构设计的优化工作包括对房屋总体结构和分部结构优化两个大的内容，其中，在房屋建筑结构设计中的建主结构优化设计主要包括以下几个方面的具体内容，第一，房屋基本结构优化内容。第二，房屋顶部结构的优化。第三，房屋的维护结构、总体结构、细节结构等内容的优化设计。第四，要以房屋建筑的基本功能要求和舒适性要求为基础，对房屋建筑结构的造价进行控制，也就是要对“房屋的造价进行最优化设计”。

之所以对建筑结构设计进行优化是因为优化设计能够实现对有限的空间和资源进行充分利用，提高各种设备和材料的使用效率，尽量使优化结构下所建筑的房屋能够实现安全、可靠、经济、美观。相关研究统计数据显示，建筑结构的优化设计与传统设计相比能够节省5%～33%的工程造价，因此，在房屋建筑结构设计中要积极应用建筑结构优化设计技术，以推动建筑工程企业的常远发展，实现资源的充分利用。

2.常用的房屋建筑结构设计优化技术

常用的建筑结构设计优化技术有很多种，不同的优化技术产生的实际建筑结构设计效果也是不同的，而由于各种优化技术都具有自身的特征，对建筑工程的要求也不同，因此，在与房屋建筑结构相结合时就需要对房屋建筑工程的实际状况进行分析，而基本优化技术的应用分为以下两种。

2.1概念设计在房屋结构设计中的应用

概念设计技术指的是“设计人员根据设计的一般规律和实践经验，对房屋建筑结构设计的多种方案进行分析并优化选择方案的过程”。概念设计技术在房屋结构中主要应用在房屋结构布置、房屋结构的细节处理、荷载量的确定、参数选择等部分的设计中，在进行概念设计过程中设计人员要对房屋施工方案进行综合分析，从中选择出最佳的施工方案。

2.2概念设计在建筑设计中的应用

概念设计在房屋的建筑设计中进行应用主要目的在于提高房屋的抗震能力，应用在房屋的抗震性设计当中，如果房屋抗震性能差，在发生地震时则会造成重大的损失，因此，房屋建筑设计中的抗震优化设计就显得尤为重要。然而发生地震的随意性是非常大的，不同地区的地震等级、破坏能力等都是不同的，这就给房屋建筑设计中的抗震设计提出了更高的要求，相关数据的计算难度也非常大。概念设计是“综合考虑决定抗震性能的各种因素和造价因素，选择抗震性和经济性最强的方案。”因此，在房屋建筑设计中的概念设计优化技术的应用能够大大提高房屋建筑的抗震能力。概念设计优化技术在房屋结构设计中所应用的主要思想是“小震不坏、中震可修、大震不倒”，其实这种思想也是多途径设防的思想，多途径设防思想是指“在发生大地震时，先破坏房屋次要的结构，消耗地震能量，尽量保证房屋的主体结构不遭到破坏。”

3.房屋结构设计中的建筑结构设计优化策略

房屋结构设计中的建筑结构设计优化策略是需要从不同的角度和方向来进行的，比如可以从节能环保角度进行优化设计、从信息化自动化角度进行优化设计等等，具体而言房屋建筑结构设计优化策略大致有以下几点。

3.1优化选择房屋建筑结构类型

不同的形式的房屋建筑结构类型是会产生不同的造价管理模式的，而在建筑结构设计中常用的结构类型有如下几种，第一，剪力墙结构类型。该类型主要应用于高层房屋建筑中，所依托的基础为混凝土结构施工技术，该种优化结构类型同“短肢剪力墙”结构类型相比就有抗震性能强、钢筋材料使用数量较少等特征。第二，框架结构类型。这种类型主要优点在于开间大、灵活布局、造价较低等优点，但是该结构类型也具有一定的缺点，柱的截面面积比较大，抗震能力相对较薄弱。第三，“框架—剪力墙”结构类型。这种类型的结构是对剪力墙和框架两种结构的优化组合，其能够综合以上两种结构类型的优点，结构布置比较合理，实际应用能力也比较强，该结构的最突出特点就是抗侧力能力比较强。

综上所述的三种房屋结构类型，无论是哪种都会有优点和缺点，在进行结构类型选择过程中一定要从建筑质量和建筑成本两个角度出发优化选择，对于建筑质量一定要符合业主和相关标准的要求，而对于建筑成本控制来说，要对房屋建筑工程的投资水平和施工单位的实际施工能力等进行分析和选择，最好是实现利益均衡。

3.2积极应用信息优化技术

在房屋建筑结构设计中存在的变量比较多，房屋建筑结构的优化造成了一定的障碍，因此考虑到房屋建筑结构中存在的各种复杂因素，在优化设计中就应该积极应用先进的信息技术，比如应用一些参数定义软件，这样就能够有效的减少房屋建筑结构优化设计中设计者的工作量，提高工作质量和工作效率。

3.3节能结构设计的优化

节能结构设计的优化是需要以绿色建筑理念为基础，并积极应用设计学中的方法。首先，优化布局和表面形状。布局就是指建筑的主要朝向，受到我国气候条件的影响，为了保证房屋的阳光照射量的通风良好，房屋的朝向尽量要朝南。表面形状的优化就是要保证所设计的房屋建筑外表面积不要接受冷风的直接朝向，这样就能够减少热能的消耗，起到节能效果。其次，维护结构设计。维护结构主要指的就是门窗和屋顶，对于门窗而言，在房屋朝南的方向所设置的门窗要尽量要大和多，这样能够最大限度吸收阳光辐射，朝向北的就要减少门窗，防止热量的流失，材料也要选择保温效果好的。屋顶的设计可以采用架空的方式或者是铺设循环水管，夏天降温冬天保暖。

4.结语

从以上的分析中我们看到了房屋建筑中结构设计的优化是需要综合进行的，虽然本文简单的提出了三点优化策略，但是在实际应用中，不同的房屋建筑工程特征所要求的优化方式也是不同的，还需要设计人员在优化设计之前对房屋建筑工程实际状况进行深入了解。

参考文献

[1]翁维素.运用系统思想，优化工程结构设计，实现节约目标[J].河北建筑工程学院学报.2008（03）.

[2]侯贯泽，刘树堂，简国威.工程结构优化设计理论与方法[J].钢结构.2009（08）.

结构设计范文第3篇

关键词:结构设计概念设计 地基设计

1住宅结构设计常见的问题

1.1结构选型

建筑结构设计,不仅要求具有足够的承载力,而且必须使结构具有足够抵抗侧力的刚度,使结构在水平力作用下所产生的侧向位移限制在规定的范围内.基于上述基本原理,工程综合分析了结构的适用,安全,抗震,经济,施工方便等因素,选取了结构方案.结构为框架体系,由钢筋混凝土框架承担竖向力和侧力。钢筋混凝土框架刚度布置相对比较均匀,在满足建筑功能情况下,尽量减少平面扭转对结构的影响。

1.2部分结构设计不合理,安全隐患比较多

如《建筑抗震设计规范》第7.1.8条(强制性条文)规定“底部框架-抗震墙结构,上部的砌体抗震墙与底部的框架梁或抗震墙应对齐或基本对齐”。有些设计把底层设计成大空间,抗震墙很少,上部砌体抗震墙大部分与底部的框架梁或抗震墙不对齐,造成结构体系不合理,传力不明确;有些设计中抗震分类、场地类别选用错误,导致整个结构设计错误。一些混凝土构件,特别是悬挑构件的最小配筋率达不到要求,有的相差一半,有的甚至一半都达不到，有些设计中荷载取值没有按规范要求来确定,常见漏算错算现象，有些结构设计与提供的计算书不一致,结构强度远远低于计算结果,设计常见严重安全隐患。

1.3设计深度达不够

一些设计人员制作图纸“偷工减料”,设计粗糙,过于简单,施工图中应有的系统图、大样图、相关剖视图漏缺;一些重要的、应该用图纸反映的内容只标注“见图集”、“由设备厂家确定”等,施工图设计表述不全,细部大样不详,不能反映工程的全貌;一些重要的设计依据、设计参数、工程类别、安全等级、耐火等级、防火消防处理等在设计总说明中没有标明或交待不全。这些问题的产生,有的是由于设计人员没有对一般住宅尤其是多层住宅设计引起高度重视,盲目参照或套用其他的设计的结果;有的则是由于设计过程中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,对结构电算结果也缺乏判断正确与否的经验。

2住宅结构设计的概念设计与地基设计

2.1必须及早介入建筑结构的概念设计

住宅设计无论是多层砖混或框架剪力墙结构,都不同于以往的静力设计,必须从抗震的角度,采用二阶段设计来实现三个水准的设防要求。为此,结构设计人员必须及早介入建筑结构的概念设计,方案设计阶段应正确把握建筑结构的概念设计,对不同形式的住宅建筑掌握各自概念设计中容易疏忽的要点。

（1）对一般多层砌体住宅结构,应按《建筑抗震设计规范》要求做到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;楼梯间不宜设置在房屋的尽端和转角处;不宜采用无锚固的钢筋砼预制挑檐。

（2）对钢筋混凝土多、高层结构住宅,力求做到结构布置尽量采用规则结构。对复杂结构,可以设置防震缝,把它分割成各自规则的结构单元。结构布置以少设缝为宜,一旦设缝,则应使防震缝的设置与伸缩缝、沉降缝相统一;框架与抗震墙等抗侧力结构应双向布置,以便各自承担来自平行于该抗侧力结构平面方向的地震力;框剪体系的各抗侧力结构要形成空间共同工作状态,除了控制抗震墙之间楼、屋盖的长宽比及保证抗震墙本身的刚度外,还需采取措施,保证楼、屋盖的整体性及其与抗震墙的可靠连接。

2.2加强住宅地基结构设计

为防止或减少由于地基沉降或不均匀沉降引起的构件开裂或破坏,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。地基的结构设计应分别就高层建筑与多层建筑考虑不同的设计。

（1）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。

（2）对多层建筑而言,从经济的角度考虑,一般不愿意采用长桩的方案。但对软土层覆盖层厚度较大的地区,一般都需要经过地基处理的方式来达到控制建筑物沉降的目的。常用的软土地基处理方式类型较多,但在选择地基处理方案前,必须认真研究上部结构和地基两方面的特点及环境情况,并根据工程设计要求,确定地基处理范围和处理后要求达到的技术指标,以及各种处理方面的适用性。同时综合考虑处理方案的成熟程度及施工单位的经验,进行多方案比较,最终选定安全实用、经济合理的处理方案。地基经处理后,还必须满足规范所规定的强度和变形要求。

3住宅结构设计的要求

为避免出现上述结构设计问题,在住宅结构设计时首先必须从结构计算和构造上满足规范的相关要求。

3.1结构计算注意的问题

（1）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。

（2）底框砌体结构验算。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。因为底层框架结构中只有底层框架抗震墙,应采用双保险的方法,抗震墙承担全部剪力,框架按刚度比例承担剪力。刚度计算时,框架不折减,抗震墙折减到弹性刚度的20%～30%;应考虑底层框架柱中地震作用产生倾覆力矩所引起的附加轴力。

（3）避免楼板计算中方法不正确。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,否则由于跨中弯矩未进行调整,将使计算值偏小。

（4）对电算结果的正确性作出有效评价。目前结构计算大多采用结构设计计算程序进行计算,如何对计算结果进行分析、评价,是一个非常重要的方面。因此必须根据工程设计的经验对计算结果进行分析、判断,根据其正确与否,决定能否作为施工图设计的依据。

3.2构造设计注意的问题

（1）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。

（2）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。

（3）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,上至女儿墙压顶,下至浅于500mm基础圈梁,或伸入室外地面以下500mm的构造柱与圈梁、楼板和墙体的拉接必须符合规范要求。

结构设计范文第4篇

关键词：问题；设计；工程质量

中图分类号：TU318文献标识码： A 文章编号：

前言：

由于我国是一个发展中国家。因此，在一个相当长的历史时期内，我国的土建工程中许多的建筑物还将采用砖混结构体系，即砖或其他砌体结构与钢筋混凝土结构或钢木结构的混合体系。以下就砖混结构设计中遇到的常见问题，进行了总结分析，供设计人员和审核校订人员参考。

1 .砖混结构荷载组合

正确使用结构受力体系分析、建立合适的建筑模型，为结构设计奠定基础。设计时必须考虑正确的传力路径，正确进行荷载组合，根据最不利组合原则确定设计荷载。在设计砖混结构楼面梁、柱、墙及基础时，考虑到所有楼面活荷载，同时满载的可能性不大，因此可对活荷载的数值进行适当折减。在有些设计中计算简化，对梁、柱、墙及基础都采用全部均布活荷载，这样就使不少结构构件的截面加大、基础加大，造成投资增加。民用建筑的楼面活荷载，按《建筑结构荷载规范》GB50009- 2012 第5.1.2 条的规定，区分不同的房屋性质和不同部位的构件，采用相应的折减系数。只有使用正确的荷载值，方可保证结构的可靠性及经济性。

2．加强对削弱结构承载力的预留孔洞承重墙体的强度

为方便集中管理，现在多将水、电、煤气等计量用仪表集中放置，同时，随着社会的不断发展，信息化和舒适要求可能对砖混结构的承重结构需要进行孔洞预留，为此，需在墙上(大部分位于楼梯间横墙上)开有较大洞口，此处需注意墙体的强度验算，不足时应用钢筋混凝土框口加强，对有抗震设防的住宅建筑更应重视。根据经验,对承重墙开洞较大,结构承载力削弱较大的墙体,在此空洞部分设置竖向钢筋砼立柱，在孔洞顶部设置钢筋砼过梁可以加强整体稳定性及保证砖混结构的承载力，是较好处理预留空洞的设计方法。同时这些孔洞尽量在设计时考虑周全，在施工时一次性施工到位，避免施工完后再开孔洞的，削弱砖混结构的承载力。

3 屋面设计的设想

建筑容积率及绿地率的指标，是一个居住小区舒适度等的指标之一，在土地供应日期紧张，开发商强调利益最大化的情况下，小区的绿地率成为开发商利用绿化率代替的情况大有存在。其实，在不花费多少资金的情况下，改居住环境，提高绿化的情况是可以实现的，在兼顾开发商与住户利益的情况下，本人认为在屋顶设置顶层绿化是一个可以实践的课题。只要在结构上计算清楚，屋面种植花草是件容易的事。既改善放热层的难题，又达到改善绿化的难题，对净化环境是有好处的。

4 砌体强度设计值调整

砌体的强度设计值是砌体结构构件按承载力极限状态设计时所采用的砌体强度代表值。《砌体结构设计规范》GB50003-2011第3.2.1 条给出了当施工质量控制登记为B级时，各类砌体的强度设计值。在设计时考虑到一些不利因素，砌体强度设计值还应按3.2.3 条的规定进行调整。其中规定当砌体用强度等级小于M5.0的水泥砂浆砌筑时，应乘以调整系数γa=0.9。当验算施工中房屋构建时γa=1.1。由此可见，施工质量对砌体强度有很大影响，因此设计人员应在工程设计图中明确设计所采用的施工质量控制等级。

5 构造柱设置

砖混结构中的构造柱分为两种，其一种是考虑到砌体的脆性性质，在地震中容易开裂并降低墙体承受垂直荷载的能力而倒塌，因此《建筑抗震设计规范》GB50011- 2010 规定，对于多层砖房应按要求设置钢筋混凝土构造柱，其目的主要是为了加强墙体的整体性，增加墙体抗侧延性，在一定程度上利用其抵抗侧向地震力的能力。其设置和构造应满足《建筑抗震设计规范》第7.3 条的要求。设计人员值得注意的两点是：

（1）对于大房间两侧墙，由于大开间砌体墙体相对来说将受到较大的地震水平力作用，因此对于4.2m 或以上的开间两侧墙应设置构造柱加强，此时构造柱的截面和配筋均应加强。

（2）当建筑布置局部墙垛不能满足规范限定的局部尺寸时，可以对局部墙垛增设构造柱，或加大原有构造柱截面，以避免在地震作用下局部墙垛破坏而引起连锁反应，导致房屋倒塌。但不可以将局部墙垛全改为钢筋混凝土柱，否则将带来在平面的同一轴线上形成部分砖墙、部分钢筋混凝土墙垛的局面，这是不允许的。砖混结构中还有一种构造柱。在砖混结构设计中，有时会遇到砖墙竖向承载力不足又不愿意增大墙体厚度，往往在墙体中设钢筋混凝土柱予以加强，柱的厚度与墙厚一样，也可视为构造柱。该构造柱在墙体中的位置，可以设在墙面的两端，也可以在墙体中部，或两者兼而有之，这种墙称为砖组合墙。这时应按《砌体结构设计规范》GB50003-2011第8.2.7 条的规定对组合砖墙进行计算，满足承载力的要求，另外构造柱还应满足8.2.9 条的要求。需要注意的是，当梁直接搁置在构造柱上时，尚应在楼(屋)面梁支撑处设置圈梁，而且圈梁应满足垫梁的构造要求。如不设垫梁，集中荷载引起的裂缝很快会沿马牙槎开展，造成马牙槎处砖剪断或弯坏，使构造柱处于独立受压状态，构造柱墙承载力明显降低。所以，认为设置构造柱后，可以省去垫梁的做法是不妥当的。

6 现浇屋面板、檐口及外纵墙端部构造处理

受温度变化影响，墙、板都将会膨胀和收缩。钢筋混疑土与砖墙的线膨胀系数为二倍关系，温度升高时，钢筋混凝土屋面板单位伸长大于砖墙，屋面板使墙体受拉。当受温度影响区段较长时，屋面板作用于墙体的累积剪力使墙体所受拉力大于墙体的抗拉强度，导致墙体开裂。为防止墙体产生或减少裂缝，可减小砖墙所受的拉力或加强墙体的抗拉能力。

减小砖墙所受的拉力。有人建议采取柔性构造措施。即在板底设置滑动层，消除屋面板对墙体产生的拉力，但整体性不易保证，有抗震设防时不能采用。如在单元分户墙处，采用温度缝将现浇屋面、檐口板适当断开，但圈梁连通，并将37cm 外墙的圈梁作成24cm 宽，外贴12cm 砖，减小外界环境温度对圈梁的影响。既可以减小墙体所受的拉力，又保证结构的整体性。由于屋面保温层的作用，屋面板和檐口板的温度缝采用不同间距。加强屋面的保温措施并配以檐口板设置温度缝等，同样能减少裂缝发生的可能。加强墙体的抗拉能力。在房屋顶层两端及变形缝两侧两个开间的门窗洞口处设置钢筋混凝土小柱，分别深入上下层圈梁内。窗台一皮砖下加3Ф6 水平筋，并加强变形区间两端构造柱的配筋。同时，改变墙体砂浆强度等级的设计习惯，加大顶层墙体的砂浆强度等级，提高墙体的抗拉能力。

7 墙体对梁端的约束

在刚性方案房屋中，通常把屋盖和楼盖视为纵墙的不动铰支座，在梁、板支撑长度不大，梁、板跨度较小时，上述计算简图引起的误差很小；但当梁、板支撑长度较大，梁、板跨度较大时，梁端约束力矩也明显增大，如再按上述计算简图计算，使墙体的计算偏于不安全。因此规范规定，对于梁跨度大于9m 的纵墙承重多层砌体房屋，宜按两端固结单跨梁计算弯矩，但考虑到节点变形，应将固端弯矩乘以修正系数后按线刚度分配到上层墙底部和下层墙的顶部。修正系数γ 按《砌体结构设计规范》GB50003-2011第4.2.5 条计算。

8 基础设计

砖混结构房屋以条形基础居多，按材料来分有砖基础、灰土基础、素混凝土基础等，当上部结构荷载较大且地基较软弱时，也采用钢筋混凝土条形或筏板基础。基础设计中常见问题是：

（1）用条形基础时，为了省事，基础底面宽度不是按照荷载大小而相应改变，而是纵、横墙一样宽，或一个轴线上基础底面一样宽，这样易造成基底压应力不均匀，对于软弱土地基引起沉降不均匀，进而引起墙体开裂。

（2）采用条形基础且纵墙上设置大梁时，没注意大梁下集中荷载的扩散范围，而基础按等宽设计，造成墙体开裂。如某厂房，单层砖混结构，钢筋混凝土屋面大梁，砖壁柱，毛石条形基础，由于窗开得太大，而忽略了梁传给壁柱的集中力作用，基础按等宽设置，结果使得基础底面压应力分布不均匀，导致纵墙严重开裂，影响使用。基础设计看似简单，但如果设计不合理，再加上砌体结构本身的脆性性质，极易引起墙体开裂，甚至引起工程事故。所以基础设计要做到正确统计荷载，合理选择基础形式和宽度。

9 砖混护结构保温设计

从热阻的定义及计算公式中可以看到砖混结构的热阻与维护结构的厚度成正比，想要提高砖混结构的热阻，可以增加结构层厚度。但从结构和节约的角度来看，结构厚度的增加，会带来维护结构自重的增加，带来结构和基础承受的荷载增大，消耗的材料也增多了，是一种不经济的办法。提倡采用多孔砖砌体，利用砌体自身提高热阻，满足保温要求，同时结构自重减少，有利于降低能耗。

结语:

对于大多数设计人员来说，认为砖混结构设计较为简单。然而在工程质量问题和工程事故中，砖混结构出现的问题占有相当大的比重，这是因为砖混结构是一种脆性结构，对各种荷载和位移变化较为敏感，受材料和施工因素影响较大，平面布置和建筑功能日趋复杂，常产生各种形态的裂缝，应该引起设计人员的高度重视。

参考文献：

结构设计范文第5篇

【关键词】建筑结构设计优化方法；房屋结构设计；运用

随着我国经济的快速发展和人们生活水平的提高，人们已经不仅仅关注建筑的实际使用性能，也开始关注建筑的美观性和科学性，改良建筑的结构，对提高建筑的科学性与美观性至关重要。目前，我国很多建筑结构设计团队都将建筑结构的优化设计作为工作的重点。

一、建筑结构优化设计方法的特点

在确保建筑使用方便的前提下，将建筑的美观性与艺术性完美整合，并且达到房屋最初建设目的的房屋设计方法被称作房屋结构设计优化方法【1】。房屋结构优化设计方法，是一种能够对结构设计方案进行选择的设计方法，设计人员可以科学的对房屋结构进行多重设计，并最终选择出理想的设计方案，确保房屋的安全性与美观性。建筑结构设计方法是目前应用较为广泛的设计方法，与很多学科具有密切的联系，很多设计方法与设计技术都能够在房屋建筑结构优化设计当中得到运用【2】。利用优化设计方法设计出的房屋建筑比其它建筑更加美观、更加实用，并且能够切实保障房屋使用者的安全。经过机构优化设计的房屋建筑更加耐用，可以为房屋使用者提供更多的方便。另外，经过结构优化设计的建筑可以节省大量经济成本，使房屋不再需要为不重要的设施消耗大量经济成本，切实减低房屋建设者的成本支出，结构优化设计的房屋更加节能环保，使建筑使用者不再需要支出大量的能耗成本，也对国家的技能环保事业具有很强的促进意义。因此，建筑结构优化设计是目前应用广泛且较为理想的建筑优化方案。

二、建筑结构中优化设计方法运用的重要性

我国建筑行行业的飞速发簪，高层建筑和超高层建筑越来越多，施工单位更加关注如何用较少的资金，进行结构的优化设计，满足人们的基本需求。在优化设计中，设计人员应使用先进的技术和优秀的设计理念，对建筑工程进行关系，并对造价问题进行合理的控制。没有进行结构优化设计的建筑，由于必须保证建筑的安全性能，无法很好地进行成本控制工作。调查数据表明，没有进行结构优化设计的建筑要比进行过结构优化设计的建筑在设计方面的使用资金多出5%―8%；另外，没有进行结构优化设计的建筑内部结构存在很多不合理之处，美观性也远远不及经过结构优化设计的建筑。因此，越来越多的建筑使用者愿意购买或租赁经过结构优化设计的建筑。建筑结构优化设计可以为施工节省大量的原材料，并且科学的运用新型原材料，在保证建筑质量的同时，延长建筑使用年限，切实保证建筑购买者和租赁者的根本利益。

三.使用建筑结构优化设计方法应注意的问题

（一）确保建筑安全性

首先，建筑工程的安全性是最重要的问题，无论建筑结构优化设计方法有多少优势，保证安全这一基本原则不可动摇。建筑是设计者务必将保证建筑施工者和使用者的安全作为工作的第一要素，在设计建筑结构的过程中，不能随意改动建筑的承重设施，避免建筑承重性能不良造成建筑坍塌。建筑的墙体，必须符合科学的设计标准，设计人员不能为了使用方便随意设计门窗，在建筑内部楼梯和台阶的设计方面，不能仅仅为了美观随意更改楼梯和台阶的护栏，切实保证护栏起到维护建筑使用者安全的目的。

（二）材料质量必须到达相关标准的要求

建筑结构优化设计方法使建筑的设计者可以通过科学的设计节省一些施工原材料。但是，优化设计的建筑使用的材料必须符合安全环保的标准，不能为了节省原材料成本，而使用劣质施工材料。建筑的施工团队，需要组建专门的原材料质量检测机构，对每一个购买的原材料进行质量检测，保证施工材料的质量达到环保安全的标准，避免因结构优化设计而导致原材料质量问题，影响建筑使用者的舒适性。

四、建筑结构优化设计的具体运用

（一）房屋建筑防震安全结构优化

房屋建筑防震安全设计是房屋建筑机构设计的重要环节，安全是房屋使用者对房屋建筑的最基本要求，房屋建筑方针安全设计的水平也是决定房屋建筑质量的重要因素。因此，房屋建筑防震安全结构的优化，是房屋建筑机构设计优化工作的重点。房屋建筑的设计者要进行机构设计过程中，必须充分考虑房屋在使用过程中可能受到的外部环境影响，尤其是自然灾害的影响，地震灾害无疑是对房屋建筑威胁最大的自然灾害，因此，房屋建筑结构设计的工作者在进行房屋建筑结构设计时必须充分考虑房屋建筑的防震安全性能，要通过对房屋建筑机构的科学设计使房屋建筑具备更强的抗震能力。例如对于高烈度设防地区，建筑结构采用隔震与消能减震设计是一种有效地减轻地震灾害的技术。隔震设计指在房屋基础、底部或下部结构与上部结构之间设置由橡胶隔震支座和阻尼装置等部件组成具有整体复位功能的隔震层，以延长整个结构体系的自振周期，减少输入上部结构的水平地震作用，达到预期防震要求。消能减震设计指在房屋结构中设置消能器，通过效能器的相对变形和相对速度提供附加阻尼，以消耗输入结构的地震能量，达到预期防震减震要求。

（二）建筑结构设计周期优化

在结构抗震计算中，计算各振型地震影响系数所采用的结构自振周期应考虑非承重墙体的刚度影响予以折减。当非承重墙体为砌体墙时，高层建筑结构的计算自振周期折减系数可按下列规定取值：框架结构可取0.6～0.7；框架―剪力墙结构可取0.7～0.8；框架―核心筒结构可取0.8～0.9；剪力墙结构可取0.8～1.0。对于其他结构体系或采用其他非承重墙体时，可根据工程情况确定周期折减系数。建筑的墙体多为轻质墙体，要按照使用的年限进行结构设计的优化，以达到提高建筑质量的目的，要准确的将折减系数进行判断，建筑的结构计算周期要乘以折减系数，保证建筑结构优化符合建筑使用周期。

（三）房屋建筑机构设计中的数字技术运用

房屋建筑的结构设计是一项比较复杂的工程，采用高科技数字化技术能够使房屋建筑机构设计工作更加高效准确。房屋建筑的结构多种多样，房屋的使用者拥有许多选择，数字技术可以将房屋建筑结构的示意图清晰的展现在房屋建筑使用者面前供其选择，使房屋建筑的使用者更加明确自己选择的房屋建筑结构，避免因为不了解房屋建筑结构而出现选择错误。例如，北京奥运会的主场馆鸟巢，就引用了数字技术对建筑的结构进行了优化设计，突破了传统建筑的固有机构，使崭新的椭圆形建筑呈现在世人面前，为北京奥运会的成功举办提供了重要帮助。因此，加强数字技术在房屋建筑结构设计中的使用，使更加具有科技含量的技术在房屋建筑结构设计工作中发挥更大作用，是当前我国房屋建筑机构设计工作领域必须重视的问题。

【结束语】随着我国城市化进程的不断推进，我国建筑行业获得了巨大的发展。但是，传统建筑的使用性能已经越来越难以满足人们日益增长的对建筑性能的要求，建筑结构优化设计方法的使用，很大程度上丰富了建筑的使用性能，在保证安全的前提下，使建筑内部机构更加合理，更加美观，切实提高了建筑使用者的生活质量。

参考文献：

[1] 王也.建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用[J].中华民居（下旬刊），2013（3）：81-82.