产品的结构设计原则
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产品的结构设计原则范文第1篇
关键词：工业工程 产品设计 总体实训
工业工程是目前世界上被大家认可的可以有效地提高生产效率和经济效益的把生产技术与科学管理有效地结合起来的一门相对边缘的学科。它涵盖了管理工程、制造工程和系统工程的相关内容。伴随着世界现代工业的飞速发展，工业工程专业的课程体系也得到了不断的完善，所含内容逐渐丰富。但随着学科的不断扩充，教学内容越来越广泛，工业工程专业高速发展带来的弊端也日益凸显，尤其突出的就是实践环节薄弱，实际经验不足。这些弊端不能仅从高校单方面的角度来解决，而应该联合企业共同探求实际可行的方案。
1 工业工程专业培养目标
工业工程专业以制造业为对象、制造业信息化为背景，培养具备综合应用现代制造工程、现代管理理论、信息技术应用和系统工程方法的知识、素质和能力，培养适应现代企业对生产管理和信息化建设需求，富有责任心、主动性和创造力的，知识面宽、适应能力和沟通能力强，具有解决制造领域复杂问题能力的、既懂技术又会管理的高层次复合型人才。工业工程专业的学生首先应具有较扎实的自然科学基础，以及较好的人文、艺术和社会科学基础，而在素质和技能方面，应具备基本的工程素质，能够看懂工程图纸，并运用机械工程的基本理论和方法解决简单产品的设计、工艺问题。另外，还应掌握包含在工业工程学科里面必需的系统工程、制造工程和管理工程等学科的基础理论和基本技能。在具体实施企业方案时，应能够灵活应用工业工程专业的基本理论和方法，解决企业在生产、物流和仓储管理的实际问题。
2 《产品结构设计》的课程设置规划
本课程作为工业工程专业的一门实践性强的专业核心课程，其主要任务是学习产品功能的设定、常用材料的种类和特性以及加工工艺、产品结构设计的原则以及与产品造型有关的通用结构设计知识，使学生掌握与产品设计相关的基本知识，具有产品结构设计的基本技能，能够完成简单产品设计中从功能定义到材料选择以及最终的结构设计。
2.1 本课程的知识模块包括：①产品材料与表面处理工艺常识；②塑料件结构设计的基本原则；③钣金类产品结构设计基本原则；④模具基础知识；⑤产品结构布局设计；⑥产品典型结构。其目的是使学生掌握结构设计的基础知识，培养学生的三维空间想象能力，在实际应用中培养学生的新产品开发以及应用计算机绘图的能力。
2.2 课程的重点内容包括：①常用塑胶材料基本知识；②常用金属材料基本知识；③常用表面处理知识；④产品结构设计总原则；⑤产品结构关系分析与结构绘图的基本要求。
3 《产品结构设计》课程的教学思路
3.1 选用教材。目前还没有适合工业工程专业使用的《产品结构设计》教材，所以国内普遍做法是选用产品结构设计方面教材，暂定的教材是黎恢来编写的《产品结构设计实例教程》。该教材将作者十几年的产品结构设计经验总结而成，系统、精细、全面地介绍了产品结构设计知识及设计全过程，明确了产品结构设计的概念和岗位职责，并通过讲解一款电子产品的全套产品结构设计的整个过程，帮助学生融会贯通，更加高效地学习和掌握实用技巧。
3.2 教学内容。依据工业工程专业的整体人才培养方案和教学大纲的具体要求，将《产品结构设计》分为六大模块，每个模块里面包括若干的章节，各章节之间既自成体系，又互相有衔接，条理清晰，通俗易懂。①“产品材料与表面处理工艺常识”模块，主要介绍注塑工艺理论、常用塑胶材料和金属材料基本知识，以及注塑件、钣金件表面处理方法。塑胶的定义及分类方面，介绍ABS、PS、PP、PVC等的应用范围、注塑模工艺条件和化学和物理特性，重点是使学生了解注塑件的常见问题分析及解决，比如缩水、飞边、熔接痕、顶白、塑胶变形等。金属材料方面，介绍一些金属的特性和应用范围，比如不锈钢、铝、铜、镍和锌合金。常用表面处理知识方面，主要涉及塑料二次加工的基本知识，学生需要了解丝印、移印、烫印、超声波焊接、喷涂、电镀和模内覆膜等表面处理工艺。②“塑料件结构设计规范”模块，重点介绍塑料件在设计和修改阶段需掌握的通用设计规范，比如塑料件的料厚、脱模斜度、圆角设计，能够分析塑料件的加强筋、孔、支撑面的使用范围。在细节部分，应了解塑料件文字、图案、螺纹和嵌件设计。③“钣金件结构设计规范”模块，介绍钣金类产品设计的工艺要求，包括冲裁、折弯、拉伸、成形工艺，并且让学生了解压铸类产品结构设计的工艺要求。在此模块的教学中，应引入企业实际产品案例进行讲解，以便于学生更好地掌握钣金件的设计规范。④“塑料模和钣金模基础知识”模块，介绍塑料模和钣金模的基本类型及典型结构，包括模具概述，模具的分类、注塑机介绍等，重点讲解的是注塑模结构里面的浇注系统、顶出系统、排气系统和行位与斜顶，以及二板模和三板模之间的区别和应用，以“实用、够用”为度，学生只需了解典型的模具结构，不需要进行后期的模具设计。⑤“产品结构布局设计”模块，主要介绍壳体形状结构、密封结构、卡扣结构、螺钉柱结构、螺纹连接结构和嵌件连接结构等知识，以及各个特征的定义、作用和设计原则，特别是特征在使用时的相互配合关系。拓展知识方面，要了解塑料零件自攻螺柱及通过孔设计规则，以及模具设计与产品结构设计之间的联系。⑥“典型产品结构”模块，重点介绍目前国内普遍使用的三大产品（电子产品、家电产品和电动产品）的典型结构设计知识。每类产品选取一款经典的已批量的产品作为蓝本，深入解剖结构知识在产品设计的运用。比如电子产品选手机为代表产品，讲解手机产品各零部件的结构、前壳与底壳的止口设计、LCD屏限位结构设计和电池固定结构设计，以及内藏摄像头结构设计。家电产品则以电吹风为例，学生要掌握电吹风的功能、材料、结构工艺性等，了解CAD软件在电吹风设计中的应用，能对产品塑料件进行结构分析。在此过程中，还要掌握项目管理方面的知识。
3.3 教学方法。在教学中，提倡基于工作过程为导向的项目化教学，理论教学与实践练习相结合，增加实践课时的比例，培养产品设计的实践能力。教师引导学生建立实用合理的知识结构，强化学生的自觉体验和掌握知识的迁移能力，淡化理论和实践的界限。在基础知识够用的前提下，采用任务驱动教学法、项目教学法，通过在具备多媒体教学设施的校内实训基地开展新产品和新工艺的开发工作，使学生体会具体产品的外观造型和结构设计过程，提高学生的综合应用能力和实际应用能力。
4 《产品结构设计》在工业工程专业总体实训的具体应用
在面向制造业的工业工程专业总体实训里，结合各校的实际情况，以典型产品的流水线装配设计为主体，总体实训内容分为五个阶段：前期的准备环节、产品设计与组装环节、生产线装配改善环节、三维系统模拟环节、总结交流环节。在这些实训中，可以实现“教-学-做”一体化的行动教学，让理论和实践紧密结合，从而使学生在知识和技能上达到双重提高；另一方面，可以锻炼学生的综合专业知识运用能力，提高团队协作能力，也有利于提升学生的实际动手能力，更好地让学生参与企业模拟项目，融入企业生产实践。在产品设计与组装环节，教师把学生分成六人左右的项目组，根据企业的某一个典型产品布置项目任务书。学生综合考量校内实训基地的实际条件和设备，运用产品结构设计的知识，共同完成项目。在此过程中，教师可以对新产品提出具体的要求，比如产品的结构尺寸不能过大，必须与生产线相匹配；结合人因工程学，运用动作分析和双手操作分析，在工艺上要符合车间的零部件装配顺序，有利于工序和工位的确定；新产品各零部件的装配要牢固可靠，可以满足多次拆卸而不容易损坏；产品的价格应合理，要用最少的成本做出符合客户要求的产品；考虑试验的可行性和零部件的可修改性。
参考文献：
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产品的结构设计原则范文第2篇
摘要：汽车生产是一个较为复杂的高技术生产工艺，不仅需要良好的内外饰结构设计还需要精妙的成型工艺，所以，具有一个完善的工程设计稿，是使各种汽车材料能够进行人工制造的重要前提，也直接影响着汽车生产的品质与质量，因此，为了实现汽车产品能够更加具有美感、品质与性能高的效益，就需要掌握汽车内外饰结构设计的原则与基本内容，不断优化其成型的技术与水平。本文就关于汽车内外饰结构设计与成型工艺进行浅要分析。
关键词：汽车 内外饰 结构设计 成型工艺
现代化的汽车工艺不仅具有明显的技术密集、综合性能高的优点，还具有高附加值、经济效益好以及资金密集的特点。汽车工艺不仅紧密联系着整个社会生产，还推进、带动了大量零部件与附加产业的发展。所以，为了实现汽车产品更为优良的发展，就需要设计一个人性化、美观的内外饰结构，增加其成型工艺的技术水平。
一、汽车内外饰结构设计的原则分析
由于汽车本身具有的复杂性的结构与形状，所以，在进行汽车内外饰结构设计时，不仅增加了其设计的难度，还影响着汽车综合性能与经济成本，所以，就需要在把握结构设计的原则上对汽车内外饰结构设计进行分析。
1.注重结构简化设计
在进行结构设计时，就需要将一个结构进行简化设计，所以，就需要在形状对称的基础上，巧妙的避免一些不必要的几何图形，使其大小、尺寸都尽可能的一致。另外，还需要有效避免汽车制件侧壁内表面与侧孔的凹凸状设计，一般侧向孔是要利用侧向的分型与抽芯机构来实现，如若利用这种较为复杂的模具结构，势必会增加结构设计的复杂性，还会使得整个汽车结构的成型工艺难度增加。只有在简化设计的基础上，不仅能够更好的实现汽车的线条画，还能够有效较少成型工艺难度，避免二次加工。
2.提升汽车整体美感
提升汽车的整体美感是现代化生活与人们追求优质生活的要求，所以，在进行内外饰结构设计时，就需要能够在保证品质与设计优良的同时，还要能够综合考虑到整个汽车产品的美感，提升整个工艺的审美价值从而设计出具有质感又不失品质的优良汽车产品。
3.实现设计的经济环保
实现汽车设计的经济环保化，也是人类为了实现更为优质生活要求的。从一些具体事例来看，在进行内外饰机构设计时，由于没有掌握各种材料的性能，当行车人大量处于形成状态时，就产生一些放射性物质，使行车人的健康受损。所以，为了能够保证行车人健康，为了实现人们生活绿色环保化，就需要在结合经济因素的基础上，对各项材料性质进行研究、研发，从而实现汽车产品设计的经济化、环保化。
二、汽车内外饰结构设计的要点探讨
在进行汽车内外饰结构设计时，就需要在设计的指导原则上，通过系统性的设计，实现整个汽车产品的优良化，进而保证整个汽车生产能够良好运行，最终实现优质的、品质高的汽车成品。
1.实现汽车内饰的人性化
汽车的内饰主要是由皮革、纤维、塑料凳材质构成，所以，为了实现汽车整个结构更为优化，就需要综合考虑人的需要，进行优质的内饰设计。一方面，为了实现内饰材料的不易腐化，就需要采取不锈钢、保险杠、玻璃等材料构件，从而实现内饰材料的长足新使用。另一方面，为了实现内饰结构的人性化，就需要利用现代化技术，实现汽车内部结构人性化。例如：在进行座椅设计时，就需要在考虑汽车整体结构的基础上，合理设计其座椅的弯曲度。另外，在立足于人性化与长足性使用的基础上，还应该保证整个汽车的清理方便。
2.保证汽车外壁的厚度均一
保证汽车外部的厚度均匀是立足于汽车形成工艺的基础上要求的，也是为实现汽车成型工艺方便化需求的。所以，为了实现汽车外壁的均匀化，就需要在设计时，实现汽车圆角处理，从而增强汽车的流动性与成型性。为了实现厚薄一致，就需要在增强其强韧性的基础上，利用有效设计将厚薄减薄。最后，在对交界处设计使，就需要设计能够实现平稳的过度，保证厚度比例能够在一个合理的范围，从而实现整个设计的流畅性，减少汽车成型工艺的难度。
3.加强汽车整体结构的刚度
加强汽车的刚度设计是为了保证汽车质量要求的。所以，为了实现汽车的刚性设计，就需要在汽车设计中，综合考虑因素。加强汽车成品的刚性可以从两个办法进行综合考虑，一种方法是增加汽车的厚度，合理规划设计，另一种办法是研发、选用刚度较好的材料。另外，还可以进行边缘处理，实现汽车抗变形的能力增强。
三、汽车内外饰结构的成型工艺研究
汽车的内外饰设计是实现汽车成型的重要前提，所以，在完善汽车设计之后，就需要能够利用优良的成型工艺将汽车生产成品。下面，笔者就关于汽车内外饰结构的成型工艺需要注意的关键点进行研究。
1.合理包容模型的公差尺寸
由于汽车在已有的模型基础上进行成型工艺的，所以，就需要在尊重公差原则的基础上，由设计图纸到性质配合，装配互换以及实现其他功能的过程中，实现实体公差的包容性。其次，还应该在进行成型工艺时，实现各项公差的独立性，也就是，同一要素要求尺寸公差与形位公差彼此独立，在遵循尺寸公差与形状公差独立关系的基础上，实现满足各自要求的公差原则。另外，还应该在结合汽车品质的基础上，实现各项零件之间的相互配合，保证实现间隙面差最小的基础上，实现内外饰的品质高要求。
2.严控整个工艺的稳定性
严控整个成型工艺的稳定性，就需要能够在注射周期的各个阶段，实现材质、注射液的压力、温度以及时间控制。所以，在成型工艺中，就需要保证注塑件的精度，减少成型条件所造成的误差，实现温度、时间的有效掌握，从而实现整个工艺中的注塑件的尺寸与形状稳定，从而使成品的汽车能够在实现刚性的基础上，减少塑件的变形，增强整体稳定性能，实现汽车产品的长期性使用。
做好汽车内外饰结构设计是实现汽车工艺高品质发展的关键提前，也是推进汽车制造人性化的有效途径，更是保证汽车成型工艺高校完成的重要保障。所以，为了实现汽车成品的优质化，为了实现汽车工艺的完善发展，就需要综合考虑汽车设计与成型工艺的各种影响因素，有效控制整个汽车工艺的各个要点，从而实现汽车产品的高质量与高品质。
参考文献：
[1]荣亮.让轿车“亮”起来——访北京埃贝斯乐汽车零部件有限公司[J].上海工业. 2004（09）
产品的结构设计原则范文第3篇
[关键词]建筑工程；结构设计；布置
中图分类号：TU318 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）17-0182-01
一、计算理论
计算理论是建模的重要组成部分，用于建筑结构分析的计算理论主要有线性理论和非线性理论。而其中又以线性理论最为成熟，是我国建筑结构分析所普遍采用的一种计算理论，主要用于常用结构的承载力极限状态和正常使用极限状态的结构分折；非线性又可以分为材料非线性和几何非线性。材料非线性是指材料、截面或构件的本构关系，如应力D应变关系、弯短D曲率关系或荷载D位移关系等是非线性的。几何非线性是指由于结构变形对其内力的二阶效应使荷载效应与荷载之间呈现出非线性关系。
选择结构的非线性分析还是线性分析要看工程的具体情况而定。一般来说线性分析比较简便，在一般的结构设计中，通常使用线性分析。但是，如果建筑结构跨度大、属于超高层，结构变形的二阶效应就会比较大，因此，还必须运用非线性分析。
二、结构的总体布置
科学合理的建筑结构设计既需要有合理的结构体系还需要有完美的结构布置。因为结构布置会影响到建筑设计方案的效果，影响到建筑的安全和功能的使用。结构的总体布置要考虑控制结构的侧向变形、平面布置、竖向布置、缝的设置和构造等几个方面。
（一）平面布置
平面布置的选择主要是根据建筑工程的实际情况来确定，如果是独立的结构单元，则采用形状较为简单，而且要根据相对应、相协调的原理，刚度和承d力分布要呈现出比较均匀的形状。此外，根据抗震设计的要求，高层建筑单个的结构单元长度要控制在一定的范围内，不能太长，否则在发生地震时，结构的两端可能会出现反相位的振动，这将会导致建筑被过早地破坏，同时威胁到人们的安全。
（二）竖向布置
为了避免过大的外挑和内收，结构的竖向布置应遵循形体规则、刚度和强度沿高度均匀分布的原则，而在同一层的楼面，要设在统一标高处以防止错层和局部夹层的情况出现。而在面对高层建筑时，还要注意解决结构刚度和强度发生变化的情况，对于这种情况，应逐渐变化。
（三）控制结构的侧向变形
建筑的结构一般都要同时承受竖向荷载、水平荷载。水平荷载会使侧移随结构的高度增加而变大，因此，在水平荷载的作用下，如果建筑高度超出一定的范围后，就会造成结构发生过大侧移和相对的位移，有时甚至会严重地破坏非结构构件，所以，我们要把控制侧向位移作为高层建筑结构设计的重点和难点来解决，一般情况下，要以限制结构的高度和高宽比为控制手段。
（四）缝的设置和构造
建筑结构的总体布置应该要考虑到沉降、温度收缩和形体复杂对结构带来的不利影响。可以利用沉降缝、伸缩缝或防震缝把结构分成若干个独立单元，以消除沉降差、温度应力和形体复杂对结构的不利影响。但如果设缝，就会对建筑的使用要求、立面效果、防水处理带来不便。因此，在设缝上必须要谨慎对待，尽量能从总体布置上或构造上采取其他有效的措施来减少沉降、温度收缩和形体复杂引起的问题。
三、房屋建筑结构优化设计
（一）结构设计优化技术的原则
结构设计优化要求我们从工程的设计和价值角度去思考方案。结构设计优化是追求最合理地利用材料的性能，使各构件或各设计专业得到最好的协调。它不仅具备了传统设计方案所要求的规范以及规范所要求的安全度，而且也具备了现今价值学和审美学的成分。结构设计优化是对结构设计进行深化、调整、改善与提高，也就是对结构进行高质量再加工的过程。结构设计优化不是以牺牲结构安全度与抗震性能为代价，而是经过结构设计优化的过程，使建筑功能更协调，成本更低，结构更安全。
（二）实施结构设计优化技术所遵循的要点
（1）科学地遵循结构设计规范
建筑结构设计工作要求结构设计工程师们不仅要具备丰富的设计经验，也要对结构规范的条文熟知，即在结构设计规范的要求下，将自身的结构设计方案贯穿于项目设计中。规范更多的是针对量大面广的工程，因而某些条文的规定会偏于保守；此外，用于一些特殊、复杂工程的设计时，有些条文则不够安全。所以，结构工程师在设计中应运用良好的专业知识与正确的判断力把握设计，做到设计成果不断优化与创新。
（2）结构工程师前期参与和主动参与的重要性
强调结构工程前期参与和主动参与是实施结构优化技术的重中之重。在实际施工期间，建筑师很难对结构体系的受力做到正确的分析，既建筑师的结构思想不能完全替代结构工程师的设计理念、经验和判断，也无法弥补结构与建筑专业技术共识的空白与隔阂。既具有扎实的结构设计理论功底，又具有丰富工程实践经验的结构工程师，积极主动地参与前期方案设计，帮助建筑师构思与创新，才能创作出优秀的设计作品，更好使整个建筑的功能得到彻底的体现。
（3）加强各专业之间的协调与合作
结构优化是一个系统的工作，需其它专业的协调与配合。从建筑学发展角度分析，现代建筑是建筑、结构、设备三大要素构成的综合产品，所以在实施中要强化分工与合作，强化专业之间的协调与合作，这样才能创作出各构成要素有机结合的完美作品。在整个项目开展中，建筑设计与结构设计是整个设计过程中最重要的两个环节，二者的结合不仅能够达到实用美观大方的效果，而且可以使结构受力更趋于合理进而降低成本和简化施工。在建筑设计中，许多建筑设计人员只强调方案创作的新奇，不遵循建筑的基本力学规律，这样的方案往往会造成结构设计困难。还有一些建筑师在设计过程中往往忽视力学的基本规律，如将抗震设防区的高层建筑电梯或楼梯偏置在建筑一侧，使得刚度中心与质量中心之间的偏心距过大，在水平荷载作用下产生大的扭转效应。从以上的例子可以分析出，加强专业的合作与协调是实现结构合理、成本降低的重要途径。
总结语
综上所述，可以说对房屋结构设计中的建筑结构设计优化方法的研究是一项非常复杂的综合性问题。我前边曾提到“经济、适用、合理”是房屋设计优化的原则，但是这三种效果之间又相互独立、相互矛盾。所以尽管在结构优化技术已经广泛应用的今天，如何使这三种因素更好的融合仍然需要我们在以后的应用实践中多探索、多积累，达到一种用最低造价实现最佳效益，既美观又合理的设计效果。
参考文献
[1] 范小平.高层建筑结构概念设计中相关的几个问题应用分析[J].福建建材.2008.
产品的结构设计原则范文第4篇
关键词:房屋建筑;设计原则;方法
Abstract: In recent decades, China's economic and social development by leaps and bounds, city urbanization advancement. Residents are also increasing demand for quality of life, at the same time people in housing construction quality and environment also have a significantly improved. The structural design of housing construction quality will effect on building the strength level and the use of housing performance. In this paper, combined with field work experience the author for many years, the design principle and the design method according to building structural design process are described, and expect to have certain reference function for the architectural design work.
Key words: Housing construction; design principle; method
中图分类号：TU3 文献标识码：A文章编号：
经济的高速发展必然会对其他的相关行业和领域产生积极的推动作用，建筑行业正是在我国城市化不断推动的形势下，逐渐发展和完善。房屋建筑的结构设计较为繁琐，会涉及方方面面，同时会影响到人们的生活质量，一个好的建筑设计能够有效增加建筑的使用时间，同时优化房屋建筑的空间设计，因此房屋建筑的设计有着极其重要的影响作用，相关的建筑结构设计人员应该严格遵循相关的设计规范和设计标准，坚持正确的设计原则和设计方法，重点关注房屋建筑的一些关键部位，这样才能够有效保证房屋建筑结构设计的质量和水平，进而能够有效确保房屋建筑工程的顺利施工，同时充分保证房屋建筑的建设质量。
1房屋建筑结构设计遵循的相关原则
在进行房屋建筑结构设计的过程中应该达到的设计目标为：充分保证房屋建筑的建设的实用性和安全性，进而充分满足业主对于房屋建筑的相关需求。如果不能充分保障房屋建筑结构设计的质量水平，一方面会对房屋建筑的使用寿命产生影响，另外可能会对房屋建筑的日常使用功能的发挥产生影响作用，严重的情况甚至会带来不必要的建筑安全事故，进而会带来相应的生命财产损失。因此相关的房屋建筑结构设计人员在进行结构设计的过程中应该严格遵循相关的原则和规范。具体的设计原则可以总结为下面几个方面：
1.1重视大忽略小的原则
房屋建筑是由许多不同的房屋结构组成的综合体。其中每个不同的结构构件在房屋建筑整体性能中有着不同的功效和作用，有着不同的意义和关键性，因此在建筑结构设计过程中药对一些关键的要素进行重点分析，有效应对不利现象。
充分把握房屋建筑结构设计的相关重点和难点，要做到在房屋建筑结构设计过程中“抓大放小”。相关的房屋建筑结构设计人员应该有针对性的，在一些房屋建筑基础、楼梯以及屋顶等较为关键的部位投入更多的时间和精力，这样才能充分保证房屋建筑结构设计的整体质量。
1.2安全性原则
房屋建筑在进行结构设计过程中应充分考虑到建筑的安全性，。安全性应是在房屋建筑结构设计过程中一个十分重要的要素。要在多个环节制定多条相应的安全防线，这样才能有效保证房屋建筑整体的安全性能，进而能够充分维护业主的生命和财产安全。
1.3打通关节的原则
在进行房屋结构设计的过程中要遵循“打通关节、保持平衡”的相关原则。这样做的原因为房屋建筑长期处于一种静止状态，当建筑物受到力的作用时候，其构件之间的静态平衡状态也会随之被打破，这就会进而影响到房屋建筑内在整体结构的稳定性。因此相关的建筑结构设计人员在进行结构设计过程中应遵循打通关节的原则，及时采取必要的措施和手段，是房屋建筑避免出现静态失衡形象。
1.4刚柔相济原则
在进行房屋建筑结构设计的过程中应该遵循“刚柔相济”的相关原则，使建筑物能够有效发挥相应的综合职能。如果相应的房屋建筑结构有着较强的刚性，那么相应的变形能力也会很差，当房屋受到较大的外力（地震、泥石流等）作用之下，房屋建筑将无法承重这种瞬间的承载力，将会发生局部破坏现象，最终建筑的整体将会坍塌、破坏。而对于一些刚性太低的房屋建筑，往往具有较好的变形能力，这样能够较好的削减外力作用，但是如果受力作用之下，变形过大时候，也将会使整个房屋建筑倾覆。综上，一个良好的房屋建筑体系应该刚柔相济，使刚度和柔性处于合适的比例，这样才能够较好的应对强大的外力作用。在进行房屋建筑体系的设计过程中，应结合建筑物当地的地质，气候和水文条件，认真分析后，进行综合设计。
2房屋建筑结构设计的基本方法
2.1结构平面图的设计
房屋建筑设计人员在设计和制作结构平面时，应该首先对房屋建筑周围的施工环境以及地质条件进行分析和考察，有针对性的进行平面结构的设计，这样才能有效保证平面设计的合理性。当房屋建筑所处的地区相应的抗震设防烈度在七度以及以上时，相应的房屋建筑结构设计人员应充分利用相应的计算软件进行建模。当相应的抗震设防烈度小于七度时，设计人员则应在充分遵循相应的抗震规范的基础之上，不用进行相应的抗震验算，这时候结构设计人员可以在不进行计算机建模的基础之上，直接进行设计，这样房屋建筑设计的效率也提高了。同时，相关的结构设计人员应认真分析房屋建筑结构的整体受压情况以及局部受力情况，这样才能够有效保证房屋结构平面图的整体设计效果和设计质量。
2.2楼梯结构设计
在进行房屋建筑楼梯结构的设计过程中，结构设计人员应该遵循下面几点：
（1）在空间较小，楼梯结构较为拥挤的个别位置，可以替换为折板楼梯。相应的折板楼梯内部的钢筋在内折角处应进行断开，在应力较为集中的部位要重点进行加固;
（2）相应的楼梯高度应符合相应的房屋建筑设计规范，同时应使每层楼梯处于相同的标高位置；（3）在楼梯设计过程中，应使建筑楼梯具有较为适应的扰度。；（4）在结构设计中应采取措施避免首段梯板基础发生沉降现象，在必要的情况下，可以增设相应的梯梁。这样能够有效增加梯板基础的应力作用。（5）应对梁下的净空要求以及梯板的宽度进行科学的设置。
2.3屋顶结构图的设计
当房屋的屋顶结构为坡屋面时候，主要有梁板式和折板式两种。当相应的房屋建筑的屋脊线和坡度较为简单、板跨度较小以及建筑屋面较为平整，同时规整的情况之下，可以采用折板式；否则则采用梁板式。梁板式和折板式两种坡面的设计方法均为受拉构件结构在设计过程中应对配筋处理方式等进行着重处理。同时，结构设计人员应具有良好的设计意识和空间概念，这样才能够对房屋建筑的设计有个整体的把握，此外结构设计人员还应积极与建筑施工人员进行积极对话，增强彼此的沟通交流，这样才能够使施工人员准确理解设计方案的具体涵义。例如，在进行梁板折角处钢筋设置时，应将相应的大样详图与剖面示意图进行有效结合。
2.4基础结构设计
在整个房屋建筑设计过程中，基础结构的设计有着极其重要的地位。为此，在进行基础结构设计过程中，结构设计人员应事先做好相应的现场调研工，选择科学合理的基础结构。具体来说可以概括为下面的几个方面：
（1）选择混凝土标号时候应充分满足房屋建筑相应的使用寿命以及结构耐力;（2）应在进行建筑基础的配筋的设计过程中，对相应的配筋率进行合理控制。（3）条基交接部位进行钢筋配筋设计时候，相应的结构设计人员应选择合理的建筑标准图集以及详图，这样是施工人员能够更好的理解设计者的意图，便于进行施工。（4）不能对条基交叉部位的基地面积进行反复
利用，应对建筑基础的宽度进行严格控制，当房屋的局部墙体受到较大的荷载作用时候，应对基础的宽度进行合理调整;（5）在进行建筑基础部位构造柱设计时，应合理进行定位。
2.5大样详图的绘制
在准确绘制建筑详图的前提之下，将建筑详图作为依据来进行绘制大样详图。还可以根据前期的详图进行完善。在进行建筑结构设计过程中，相关的结构设计人员应该注意，一方面要保证房屋建筑受力合理，施工方便，有效促进后续工作的有效开展。此外，在绘制外形尺寸和标高时候应使之与建筑图纸协调一致。
2.6抗震结构设计
在进行多层砌体住宅结构的设计过程中，可以采用横墙承重或者纵横墙共同承重的结构体系。在布置纵横墙时候应使之均匀一称，在平面内应保持一致，在竖向应上下连续。对于框架结构住宅，设计人员应从下面两个方面入手:（1）应在框架以及抗震墙等结构进行钢筋双向受力布置，这样使之能够有效承担平面方向所受的外力作用;（2）在结构设计时候应将各抗侧力结构组成个共同的空间状态，一方面要对抗震墙之间楼、屋盖具有的长宽进行控制，有效确保墙体本身具有足够的刚度，另一方面还要采取必要措施使楼盖与屋盖之间应与抗震墙进行有效连接，充分保证体系的整体性。
3.房屋结构设计中常见的问题以及处理方式
3.1房屋结构设计地基与基础
在众多的房屋建筑工程中，我们发现许多房屋建筑没有相应的地质详勘报告，在进行房屋建筑结构设计过程中，往往只是依靠靠建设.单位相应的口头阐述，或者对周围建筑物基础设计资料进行简单分析参照，就开展相应的施工图设计，。这种做法很难保证房屋建筑地基与基础的质量。
在进行房屋结构地基与基础设计时，应遵循安全性、合理性以及适用性的相关原则，设计人员应在充分熟识相关地址勘察资料的前提之下，统筹计算，进而得出一项合理的设计方案，而不能想当然的轻率就作出设计决定。
3.2房屋结构设计构造柱兼作承重柱
砸砖混结构房屋的结构设计中，常常会运用构造柱来增强墙体的整体抗剪能力，同时有效约束砌体，使之形成一个受力整体。因此我们可以得出这样的结论，构造柱能够在维持墙体于竖向承载力，避免出现墙体裂缝以及有效提升建筑物抗震性能等方面能够发挥重要的作用。都有着十分重要的作用。然而在现实工程结构设计中，经常会发现有些结构设计方案将构造柱设置为房屋的承重柱进行使用，这种方法会明显降低构造柱对砌体产生的拉结和约束作用。同时当遭受地震等强烈地质灾害时候，构造柱部位进而会受到强烈的应力作用，首先会遭到破坏作用，在这种情况下，构造柱很难发挥自身的作用，而且成为了一个相对脆弱的承重构件。这无疑影响着房屋建筑的安全性。
3.3房屋结构设计承重柱截面高度设计太小
在抗震设防为在六度的地区，较多出现的结构设计问题为，承重柱设计标高的较小，难以满足房屋建筑的安全性需要。一些结构设计人员在进行房屋结构设计过程中会将六度设防错误地理解为不设防。这样就会将承重柱的界面高度值设计过小，这样会显著增加梁柱的刚度。这种设计相对建安的结构分析会为以后房屋结构的安全埋下隐患。这样做就是忽略了梁柱之间的刚结作用，进而忽略了梁柱的约束弯矩，同时相应的柱截面配筋较少，当房屋结构受到强外力作用时，柱顶的抗弯强度会显现出不足，这样的结果变为，在柱子或者梁体的底部会出现数量众多的水平裂缝。这样就影响到房屋的耐久性。一旦房屋结构遭受到地震作用，就很容易出现坍塌现象。
3.4房屋结构设计悬挑梁梁高过小
在进行房屋建筑结构设计过程中，设计人员往往对对梁的倾覆和强度数值进行验算，当梁高太小时候，造成的影响租用为在梁截面会受到过大的应力作用，在进行正常使用过程中，梁的截面将会出现非线性徐变，于此同时随着时间的推移，梁的挠度也会逐渐增大。这样就会在挑梁支座上部受力区域形成相应的裂缝。根据大量的数据显示，当长时间之后，挑梁的变形会形成纵向较宽的裂缝，裂缝受到外力的作用将会在梁体弯剪作用下向下延伸，形成相应的斜裂缝，此时裂缝已经对房屋结构的梁体阐述了破坏作用，影响到房屋建筑的稳定性和安全性。
3.5房屋结构设计楼板设计
楼板时在房屋建筑结构设计中一项十分重要的承重构件，楼板连接了周围的梁体以及墙体，能够将屋面以及楼面产生的荷载传递到相应的梁体和墙体。在进行房屋建筑楼板设计时候应连同楼板周围的柱、墙、梁等构件，周全考虑之下进行楼板的结构设计，否则会出现一系列的质量隐患。例如在进行楼板结构设计过程中，许多结构设计人员为了便于计算，往往没有充分认识到楼板的受力状态，就将双向楼板与单向楼板的作用进行计算，这样设计的受力状态不符合实际的情况，这样做的结果为，在某个方向楼板配筋过多，或者配筋过少，引起楼板裂缝现象。
4总结
伴随着我国社会和经济的快速发展，以及我国城镇化道路的不断推进。房屋建筑的建设规模，设计要求都在逐步提高。为了能够有效提高建筑企业的生产效益，稳步提升企业的工程质量，相关的结构设计人员应该严格遵循相关的原则和标准，结合实际情况，按照正确的设计方法进行操作，认真研究工程建设中的难点和问题，及时采取措施进行解决，同时有针对性的采取必要的应对措施和整改手段，即可以很好的保障房屋建筑工程项目的正常运转，同时能够有效实现建筑工程的经济效益与社会效益。
参考文献
[1]孙玲玲，门金环.浅谈房屋建筑结构设计要点[[J].科技促进发展（应用版），2011,（04）
[2]邢贵龙.建筑结构概念设计的优化措施分析[[J].中国新技术新产品，2011,（01）
[3]宿宗英，赵丽艳.在建筑结构设计中如何提高建筑的安全性[j].科技资讯，2010,（20）
产品的结构设计原则范文第5篇
【关键词】建筑框架；结构设计；原则和措施
引言：人们对建筑物的要求日渐增高，有些建筑框架结构设计难以使人们满意，其主要原因是建筑结构设计者忽略了建筑结构设计原则，没有重视建筑框架设计的有效性。在建筑结构设计中，应该认识到建筑结构设计原则的重要性，对结构进行合理调整，提高建筑框架结构的有效性。
1、框架结构设计的基本原则
1.1分清主次
这一原则是建筑框架结构设计工作中必须具备的理念，特别是在钢结构建筑中，一旦柱出现问题无法承受外界压力，结构中的梁也会出现问题，而建筑结构中的梁出现问题时，柱不会受到影响，因此，在建筑结构中，柱承担压力的作用远远大于梁，在建筑结构中柱的作用无可替代，但是这种情况是有条件的，如果是面对特大地震，那么刚性再大的柱端也会被强大的地震所摧毁，由于柱的刚性强，那么柱的变形力就越差，最终导致整个建筑结构遭到毁灭[1]。柱若是在保证刚性要求的基础上，增强其抗弯性，则可以在强大破坏力来袭时，降低柱发生侧移或直接被压垮的情况发生几率。强柱弱梁的设计是为了在罕见大地震中尽量增加建筑物存活能力，建筑结构中的梁在地震中可以具有更好的塑性，建筑结构中的柱在平时的工作状态中呈非弹性，当强震到来时，柱端和梁端的抗弯能力相比要更差，所以对于刚性较强的柱来说，设计人员要增强建筑结构中柱的抗弯力，增加柱在巨大外力侵袭时的安全率。
1.2抓大放小
在建筑结构中，如果梁倒了，柱仍然可以存在，如果柱倒了，梁就不会存在。由于柱的作用更大，因此在建筑结构设计的过程中设计师要保证结构中的柱不会被摧毁，或增加柱的存在时间。所以，为了保证柱的安全，在设计中就要把梁放在相对薄弱的环节上，当有外力突然侵袭时，梁会先承受破坏力，尽量减少外力对柱的损害，保护柱的安全将建筑所受到的损失降至最低。
1.3刚柔并济
建筑结构刚力太大，则结构的变形能力就会下降，当强大的破坏力袭来时，会使结构中部分部件或结构整体被损坏。这一问题也给设计人员敲响了警钟，建筑结构中并不是刚度越大越好，建筑结构抗弯力好一些能够有效的消减外力。但是柔性过大又会使建筑结构缺乏支撑力，导致建筑整体坍塌。因此在对建筑框架结构进行设计的过程中，设计人员一定要在建筑结构设计中寻找到刚度和柔度的平衡点。
1.4层层设防
安全可靠的建筑结构设计是每个设计师所追求的结果，对于一个合理的建筑结构设计来说，框架结构应该能够抵抗一般的损害强度，建筑结构要能够为建筑提供良好的保护。在实际中，如果设计师将建筑物的安危寄希望于建筑结构中的一个部分甚至是一个构件，那么建筑物必将会受到更大的危险[2]。当建筑物受到危害时，建筑结构中的层层防线要共同抵御外力，这也就是为什么混合结构墙体要比纯剪力墙更加牢固的原因，这表现了层层设防的建筑结构设计原则。
1.5受力均匀
在牢靠稳定的建筑结构体系中各个部件应该是合为一体，结构中的各个部分和构件能够将任何外力迅速进行传递和消解。以这一理念为原则，建筑结构设计师应该尽可能的在设计中让建筑所受的外力可以在建筑结构中顺畅传输，将外力均匀分散的化解，这一原则也是实现抓大放小、刚柔并济、层层设防原则的重要保障。在结构设计中，以上的设计原则都是建立在构件和构件设计的平衡上，建筑结构设计者是建筑结构的协调者，遵循建筑结构设计原则对建筑结构进行设计，是建立科学、安全、可靠建筑框架结构的关键。
2、设计措施
2.1遵循设计原则
合理的建筑框架结构应遵循强剪弱弯的原则，这样的设计结构能够保证建筑物在经历重大地震灾害中建筑尽量保持完整，减少灾害引起的损失，因此设计的过程中应该增加承重构件的抗剪力和抗弯力。
在前文中已经提到强柱弱梁措施的必要性，因此，在设计中要将柱截面的面积尺寸设计的更大，这样能够增加柱的轴压比，并且要控制柱轴压比符合相关规定要求，不能将梁的纵向受拉配筋设计的过大，与柱相比梁在外力面前更易屈服，因此降低梁的纵向受拉配筋可以防止建筑在重大地震中梁端呈弹性状态[3]。
2.2计算简图
基础梁的设计是建筑框架当中的一个基础环节，基础梁要建立在基础高度范围之内，在这一前提下应该对基础顶面到一层楼板顶面之间的高度进行计算，对于这种条件下的基础梁来说，集中计算基础梁所承担的上部墙体载重量就可以了，基础梁的构造条件满足一般梁的条件就能够满足建筑结构的需求[4]。但是，如果处于基础拉梁的设置中，拉梁的配筋和断面的设计要满足构造条件，拉梁截面的高度约为柱中心距的5%至8%之间，纵向受力钢筋的拉力约为相连柱体最大轴力设计标准的10%。在建筑施工的过程中，要尽量避免使用钢筋混凝土作为电梯井壁，但一些建筑单位因条件所限，不得不使用钢筋混凝土原料，这需要设计人员到施工现场进行实地测算，使用工程实际数据，防止电梯井的框架柱发生危险。
2.3技术人员能力素质问题
我国建筑结构设计专业在高校中得到普及，专业人才也在不断增加，但是在实际工作中，这些高校的毕业生所掌握的知识多为理论层面，与实际建筑结构设计工作需求产生脱节。这要求当下的建筑框架结构设计人员应该增强个人的专业知识。另外一些经验丰富的设计人员依靠其较强的能力不主动学习新知识，对待工作态度不积极，工作存在不细致、拖延的情况。如嵌固端设置问题，一些设计人员因工作不细致或技术不扎实，在嵌固端楼板设计、结构抗震缝设计和嵌固端位置相互协调等问题上出现差错，对后期的结构设计和工程施工带来了巨大的安全隐患[5]。另外，随着科技的发展和时代的进步，建筑结构设计相关知识更新换代的速度将会加快，建筑框架结构设计工作人员必须掌握用于建筑的各种新材料、新技术等专业知识。这要求工作人员能够根据社会需要不断的完善自身的专业知识和提升个人实际设计能力。
总结：随着我国经济水平的提升，人们对建筑物使用价值和安全质量提出了更高的要求。而一些设计师忽视建筑框架结构中的基本设计原则无法提升框架结构的有效性。应该在了解建筑框架结构的基础之上对建筑物框架结构设计进行改良。另外还要对建筑结构框架的基础面积和宽度进行科学控制，保证我国建筑框架结构的有效性，进而使建筑的安全性和稳定性得到提高。
参考文献
[1]曲浩.浅谈对建筑框架结构设计的认识[J].科技致富向导，2013，06：331.
[2]吴良平.浅谈建筑框架结构设计[J].江西建材，2014，08：36.
[3]魏景山.对建筑框架结构设计的原则分析[J].民营科技，2011，07：289.
