结构设计要点

前言：想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗？我们特意为您整理了5篇结构设计要点范文，相信会为您的写作带来帮助，发现更多的写作思路和灵感。

结构设计要点范文第1篇

主题词：网架结构 结构形式 构造 计算

中图分类号： S611 文献标识码： A 文章编号：

概述

空间网架结构之所以应用广、发展快，除了其受力合理性和经济实用型外，其多变的造型，能赋予建筑师丰富的想象力和广阔的设计空间。同样，置身于大型工业厂房中，屋面网架结构以其规则的网格，富有立体感的正放四角锥组合，能让人感到赏心悦目。这种屋面形式与功能的和谐统一，是普通钢结构屋面无法达到的，因此，空间网架结构形式越来越受到建筑师的亲睐。现油库中汽车发油棚均采用网架结构，网架结构传统中均采用厂家直接设计施工，现针对网架结构目前我公司这方面的空白，现对网架结构的设计要点进行总结，供设计参考。

2.网架结构形式

在对网架结构分类时，采取不同的分类方法，可以划分出不同类型的网架结构型式。可以按如下方式分类：

2.1按支承情况分类

2.1.1周边支承网架

周边支承网架是目前采用较多的一种形式，所有边界节点都搁置在柱或梁上，传力直接，网架受力均匀。 当网架周边支承于柱顶时，网格宽度可与柱距一致；当网架支承于圈梁时，网格的划分比较灵活，可不受柱距影响。

2.1.2点支承网架

一般有四点支承和多点支承两种情形，由于支承点处集中受力较大，宜在周边设置悬挑，以减小网架跨中杆件的内力和挠度。

2.1.3周边与点相结合支承的网架

在点支承网架中，当周边没有围护结构和抗风柱时，可采用点支承与周边支承相结合的形式。这种支承方法适用于工业厂房和展览厅等公共建筑。

2.1.4三边支承一边开口或两边支承两边开口的网架

在矩形平面的建筑中，由于考虑扩建的可能性或由于建筑功能的要求，需要在一边或两对边上开口，因而使网架仅在三边或两对边上支承，另一边或两对边为自由边。自由边的存在对网架的受力是不利的，为此应对自由边作出特殊处理。可在自由边附近增加网架层数或在自由边加设托梁或托架。对中、小型网架，亦可采用增加网架高度或局部加大杆件截面的办法予以加强。

2.2按网格形式分类

这是网架结构分类中最普遍采用的一种分类方式，根据《网架结构设计与施工规程》JGJ7-91的规定，我们目前经常采用的网架结构分为四个体系十三种网架结构型式。

2.2.1 交叉平面桁架体系

这个体系的网架结构是由一些相互交叉的平面桁架组成，一般应使斜腹杆受拉，竖杆受压，斜腹杆与弦杆之间夹角宜在40～60º之间。该体系的网架有以下四种：

2.2.1.1两向正交正放网架

两向正交正放网架是由两组平面桁架互成90º交叉而成，弦杆与边界平行或垂直。上、下弦网格尺寸相同，同一方向的各平面桁架长度一致，制作、安装较为简便。由于上、下弦为方形网格，属于几何可变体系，应适当设置上下弦水平支撑，以保证结构的几何不变性，有效地传递水平荷载。

2.2.1.2 两向正交斜放网架

两向正交斜放网架由两组平面桁架互成90º交叉而成，弦杆与边界成45º角。边界可靠时，为几何不变体系。各榀桁架长度不同，靠角部的短桁架刚度较大对与其垂直的长桁架有弹性支撑作用，可以使长桁架中部的正弯矩减小，因而比正交正放网架经济。不过由于长桁架两端有负弯矩，四角支座将产生较大拉力。角部拉力应由两个支座负担。

2.2.1.3 两向斜交斜放网架

两向斜交斜放网架由两组平面桁架斜向相交而成，弦杆与边界成一斜角。这类网架在网格布置、构造、计算分析和制作安装上都比较复杂，而且受力性能也比较差，除了特殊情况外，一般不宜使用。

3.网架结构的构造设计

网架结构的主要尺寸有网格尺寸（指上弦网格尺寸）和网架高度。确定这些尺寸时应考虑跨度大小、柱网尺寸、屋面材料以及构造要求和建筑功能等因素。

3.1网格尺寸

网格尺寸的大小直接影响网架的经济性。确定网格尺寸时，与以下条件有关：

3.1.1屋面材料

当屋面采用无檩体系（钢筋混凝土屋面板、钢丝网水泥板）时，网格尺寸一般为2～4m。若网格尺寸过大，屋面板重量大，不但增加了网架所受的荷载，还会使屋面板的吊装发生困难。当采用钢檩条屋面体系时，檩条长度不宜超过6m。网格尺寸应与上述屋面材料相适应。当网格尺寸大于6m时，斜腹杆应再分，此时应注意保证杆件的稳定性。

3.1.2网格尺寸与网架高度成合适的比例关系

通常应使斜腹杆与弦杆的夹角为45º～60º，这样节点构造不致发生困难。

3.1.3钢材规格

采用合理的钢管做网架时，网格尺寸可以大些；采用角钢杆件或只有较小规格钢材时，网格尺寸应小些。

4.结束语

通过以上对网架的结构形式、构造设计和设计模型的建立、计算与分析的总结，希望对设计起到指导作用。

5.参考文献

结构设计要点范文第2篇

关键词：房屋结构；安全；结构抗震；设计要点

随着时代的发展，人们的生活水平得到了显著的提高。人们对房屋建筑的设计要求提出了新的要求。各种新型房屋设计被人们使用，但也间接的降低了房屋的整体可靠性。为了使房屋达到美观与质量并重，需要设计师们不断对设计进行创新充实。本文着重对房屋结构设计中的设计要点进行探析，提出浅薄的见解。

1地基与基础的设计分析

往往在建设多层房屋时，没有地质详勘报告，常根据相关建设单位口头或参照周边建筑物的基础设计资料，进而进行施工图设计。实际上地基与基础的设计应保证准确合理，安全适用，设计人员应严格结合地质勘察资料，将多方面的因素进行考察制定基础类型与上部结构的设计，仅参照局限的数据是不全面的，也不能保证安全，不能盲目通过降低耐力容许值而满足设计需要。对软弱地基应进行换土垫层的方式进行处理，而目前多数的房屋设计未进行换土垫层设计，仅凭借经验进行处理。一些设计者对于地基是否软弱的危害认识较低，根据以往经验对地基进行垫砂，提高地基的承载力，没有合理的进行垫层的宽度与厚度的计算，使房屋结构设计既不安全也不经济。民用的建筑中柱梁以及基础的负荷没有正确的按照规范乘以折减系数。在进行民用多层建筑的设计时，一些设计人员进行梁、柱及基础负荷的计算，未能严格按照现行的规范荷载乘以折减系数，其计算出了荷载值准确度较低。

2砖混结构房屋采用构造柱进行承重

砖混结构运用在房屋设计中，不仅能够有效的将墙体的抗震能力进行提高，也能使构造桩与圄梁有效联接在一起，形成对砌体的约束，这样有利于限制墙体裂缝，提高竖向承载力，对结构的整体抗震性的提高有重要作用。在当前建筑业中的结构设计中，构造柱被用于承载柱使用，而这种做法带来了以下几点问题：一是将构造柱作为承重柱后，将使其提前受力，

这对构造柱对拉结力和约束力具有较大的影响，若房屋结构受到地震作用，将在构造柱处形成集中应力，首先出现损坏。这样使构造柱不仅失去了本身应有的作用，也成为了房屋建筑中较为薄弱的部位。二是构造柱通常源于地圈梁中，没有设置其他基础，将构造柱兼作承重柱后，使柱底基础的抗冲切、抗弯部的承压强度不能达到规范要求。柱底基础若出现冲切或局部承压出现破损，将使房屋结构整体的可靠性降低。笔者建议承重大梁下的柱子，应结合承重柱进行科学的设计。若梁上荷载及跨度不大时，可将构造柱置于梁下，但此时必须按不考虑构造柱作用来验算下墙体的局部承压和抗弯强度对墙体的局部承压及抗弯强度进行验算。在验算无误后，再将构造柱正式置于梁下[1]。

3承重柱截面高度设计不合理

这种问题往往出现在六度抗震设防区。一些设计师对于六度设防存在误解，认为就是不设防，为了使受力分析方便快捷，他们故意将柱子的截面高度设计偏小，将梁柱的线刚度比增大。将梁简化成铰支梁，将柱根据轴心受压进行计算。这类做法虽然将结构受力分析进行了简化，但大大增加了房屋结构的安全隐患。这类做法将梁柱间的刚结作用忽略了，且柱截面的配筋较小，在结构受力后，柱顶的抗弯强度较低，进而导致柱子从梁底周围出现水平裂缝。这样直接降低了房屋的耐久度，也将引起用户的恐慌。这样的结构在地震作用下将极易倒塌。违背了当前的强柱弱梁的设计规范。

4框架结构设计时忽略纵向框架的设计

在当前的房屋抗震设计规范中，要求水平地震作用应采取两个方向分别计算，不同方面的地震作用应结合该方向的抗侧力构件进行承担。在相关规定中，框架结构设计应将纵向框架与横向框架同等重视。而在实际工作中，一些结构设计者将纵向框架按照普通的连续梁进行设计，导致梁柱的节点及框架中的纵筋、箍筋的配置不能符合框架构造的设计要求。由于没有将地震的纵向作用考虑到设计中。在实际设计时，往往出现梁的支座负筋、跨中纵筋及箍筋等不满足相关要求[2]。

5悬挑梁的梁高选择不合理

设计者在进行房屋结构设计时，往往对梁手挠度的验算颇为轻视，而片面的重视对梁的强充及倾覆进行验算。梁高选择过低，将使梁截面的受压区应力过大，在正常的情况下，梁截面受压区将呈非线性的徐变。梁挠度也将随时间的推移而变大。挑梁一旦出现变形将使梁板产生裂缝，裂缝宽度将随着挑梁变形的回大而加宽，严重影响的房屋的正常使用。根据笔者经验，这种挑梁的变形在后期将使梁支座截面上部的受拉区出现较大的竖向裂缝，受支座周围受拉区也将出现竖向裂缝。受到支座周围剪弯作用的影响，竖向裂缝会逐渐发展成斜裂缝，此时梁几乎被完全损坏。在为托墙挑梁时，梁过强的挠度将使梁上境况体在梁支座周围出现裂缝。裂缝在梁支座处不断斜向发展，越靠上裂缝越宽。挑梁的截面过小将降低整体抗震性能。悬挑结构对竖向地震极为敏感。梁高小时截面相对受压区高度较高，降低了梁的延性，以致在竖向地震的作用下极易发生脆性破坏，使结构失去承载力。

6连续梁按照单梁进行设计

这种设计常用于阳台边梁的设计。由于边梁上荷重较低，设计师往往对其不重视，为了使受力分析方便，往往将应设计为连续梁的梁按照单简支梁进行设计，以致梁在支座处上部负筋设置量较少。这样极易导致梁在支座周围上方受拉区产生竖向裂缝，进而引起梁上部栏板出现竖向裂缝。在环境温度产生变化时，梁端柱或挑梁将约束梁的伸缩，梁内出现收缩应力，该收缩应力又将作用于已生成的梁上裂缝中，导致梁的支座周边沿着梁截面产生更多裂缝，使梁的承载力不能满足安全，使房屋的使用安全性遭到破坏。

7楼板设计中常见问题分析

板在房屋建筑中是主要的承载构件，板将楼面及屋面的荷载转移给周边的墙或梁。科学的楼板设计应考虑到梁、墙、柱等构件的安全问题。若整体设计考虑不周，将导致设计不合理，甚至还将导致严重的质量隐患。楼板设计中常见的问题有以下几点：一是设计师为了计算方便或对于板的受力状态缺少认识，将双向板按照单向板进行计算。使计算结果与实际的受力相差甚大，以致于板一边的配筋过大，另一边的根据构造配筋，使配筋严重不足不合理，最后导致板上出现裂缝。二是板承受线荷载时的弯矩计算问题。在民用房屋中，往往在楼板上设计一些非承载隔墙，需要在楼板设计中将该部分的线荷载转化为等效的均布荷载，进而进行配筋计算。而一些设计师错误的将隔墙的总荷载加在板的总面积之上，导致错误的计算。三是双向板的有效高度取值较大。双向板将在两个方向产生弯矩，因此双向板跨中应纵横叠放弯矩钢筋，并对两个方向的各自有效高度进行分别计算。而一些设计师将两个方向的有效高度进行一致配筋计算，导致有效高度取值不合理，配筋降低，使房屋结构出现质量隐患[3]。

8结束语

综上所述，房屋结构的设计应结合多方面的因素，认真的对每一个房屋结构进行设计，相关设计师应严格按照规范标准严格进行设计，结合上文所述观点，将重视房屋设计中的设计要点，严格约束自身，提高专业水平，不忽视设计细节，进而使房屋结构设计的质量得到保证。

参考文献：

[1]张树林.房屋结构设计中设计要点分析[J].科技创新导报，2011，18：32.

结构设计要点范文第3篇

关键词:地下室，结构设计，荷载取值，抗浮设计

中图分类号： TU2 文献标识码： A

Abstract: At present most of the projects are designed with basements, the basementof some project, because of the unreasonable design, float, part of the floor crack leaking, or the cost of conservative design is too waste. According to a number of underground engineering design experience of the author, combined with information on the existing norms and standards, make ​​some summary on basement construction anti-floating design , together with the peers to explore learning.

Keywords: basement, structural Design，load value, anti-floating design

伴随着城镇化建设的快速发展，大规模的城市建设使得城市用地越来越紧张，人们对地下空间的需求迅速增长，对地下空间的利用也越来越重视，地下工程越来越多，大多数工程都会有地下室。地下室结构的设计比较复杂，所涉及的技术问题繁多，地下工程材料消耗大、建造周期长、施工难度大，结构设计的好坏将会对整个项目的施工工期、建造成本、安全可靠性产生巨大的影响，作为结构设计人员必须深度掌握其设计常识及要点。

地下工程受力情况复杂，本构关系不确定，计算假定多，荷载及相关参数取值众说纷纭，莫衷一是。设计计算不统一，类似的工程设计内容差别很大，很多时候设计人员没有采用合理的力学计算假定，没有取用合适的荷载参数，盲目设计往往造成地下室抗浮破坏、外墙裂缝渗水或者严重浪费成本。

本文将根据多个实际工程的设计经验，就普通非人防地下室结构设计中的荷载取值、地下室结构抗震设计、地下室外墙结构设计及地下室抗浮设计作一些探讨性的总结，希望能为刚开始从事地下室结构设计的各位同仁提供参考指导性的借鉴。

一．荷载作用取值

作用在地下室上的荷载有自重，覆土重，绿化种植荷载，停车荷载及消防车荷载，施工堆载，土压力、水压力等，荷载种类繁多，取值复杂，目前还没有哪一本规范给出了很全面具体的规定，下面就各种规范、规程及技术资料给出的要求做一总结如下，给各设计人员提供参考。

1.恒载：

（1）顶、底板自重及面层装修荷载，钢筋混凝土重度一般取约25kN/m2 。

（2）顶板覆土重度一般取18kN/m2(或者按实际情况)。

2.活荷载：

（1）绿化种植荷载及私家车停车荷载一般取值5 kN/m2 。

（2）地下室顶板施工堆载荷载5 kN/m2 ，有特殊较重荷载时，按实际情况确定。

（3）消防车活荷载：按照荷载规范5.1.1条8款取值，并按照附录B考虑覆土厚度折减。覆土刚度越大则应力扩散角越大，一般情况下覆土的应力扩散角宜取35°左右，且不应大于45°。在进行不同部位结构构件设计时，还应按下列要求进行取值：

①顶板设计时取考虑覆土折减后的荷载值q 。

②顶板梁设计时取考虑覆土折减后的荷载值q ，并考虑5.1.2条1款3）项的折减系数。

③墙、柱设计时一般情况下取考虑覆土折减后的荷载值q ，并考虑5.1.2条2款3）项的折减系数。这是因为消防车活荷载标准值非常大，但出现的概率很小，且作用时间短，设计柱墙时应容许作较大的折减。

④基础设计时可不考虑消防车活荷载。根据荷规5.1.3条条文说明:根据习惯和经验，同时为减小平时使用时产生的不均匀沉降，基础设计时允许不考虑消防车活荷载。

⑤地下室结构进行正常使用极限状态设计计算（即梁、板的裂缝和挠度计算）时，不考虑消防车荷载。详见荷载规范5.1.1条8款中规定消防车荷载准永久值系数ψq为0。

3.水压力：对水位稳定的地下水压力可按永久荷载考虑，荷载分项系数可取 1.2或1.35；对于水位急剧变化的地下水压力应按可变荷载考虑，荷载分项系数可取 1.4。一般建议在进行地下室底梁、板强度、裂缝、挠度计算时对起控制作用的水浮力按永久荷载考虑。

4.土压力：一般情况下土压力按照永久荷载考虑，计算地下室外墙或挡土墙时取静止土压力系数KO=0.5；当地下室施工采用护坡桩或地下连续墙进行基坑支护时，宜将静止土压力乘以折减系数0.66 。土压力应根据土体性质的不同采用不同的计算方法，对于粘性土可采用水、土合算，对于砂性土可采用水、土分算。

5.地下室外墙计算时应考虑地面附加活载不低于5 kN/m2 。

二.地下室结构抗震设计

抗震设计时，附建式地下室应和上部结构一样进行地震作用计算。一般情况下应尽量采取措施使上部结构的嵌固端做在地表附近的地下室顶板，这样既符合抗震计算所选取的地表面处的地震动设计参数，同时又经济合理。地下室顶板作为上部结构的嵌固端时，结构地上一层的侧移刚度不宜大于相关范围地下一层侧移刚度的0.5倍，地下室周边应有与其顶板相连的抗震墙；顶板应避免开设大洞口，顶板应采用现浇梁板结构，顶板厚度不宜小于180mm，混凝土强度等级不宜小于C30，应采用双层双向配筋，且每个方向的配筋率不宜小于0.25%；地下一层相关范围的抗震等级应取与上部结构相同的抗震等级，地下一层以下抗震构造措施的抗震等级可逐级降低，但不得低于四级；地下室中超出上部主楼相关范围且无上部结构的部分，其抗震等级可根据具体情况采用三级或者四级。

三．地下室外墙结构设计

地下室外墙结构设计时应考虑由回填土、地下水、地面附加荷载等引起的侧向荷载作用，还应考虑上部结构传来的竖向荷载作用。外墙上的水、土侧压力应根据土性的不同而采取不同的计算方法，对于粘性土应该按照水、土合算的原则进行计算，对于砂性土应该按照水、土分算的原则进行计算，水平侧向土压力宜取静止土压力。当室外地面无堆载或仅停放小汽车时地面附加荷载可取5 kN/m2 ，当室外地面有较重堆载时应按实际情况考虑。

地下室外墙配筋计算中目前设计人员采用的有两种计算方法。一种是将带扶壁柱的外墙按双向板计算配筋，扶壁柱按地下室结构整体电算分析结果配筋，未按外墙双向板传递荷载验算扶壁柱配筋，忽视了侧向水平力对扶壁柱的作用，一般情况下这个水平作用力是很大的，往往造成扶壁柱超筋，甚至破坏。按外墙与扶壁柱变形协调的原理，这种计算方法造成实际外墙竖向受力筋配筋不足，扶壁柱配筋偏少，外墙的水平分布筋有较大富余量。另一种计算方法是将外墙按竖向单向板计算配筋，这种方法对于扶壁柱间距较大且在垂直方向无内隔墙与之相连的外墙计算是合理的，但是对于扶壁柱间距很小及在垂直方向有内隔墙与之相连的外墙计算还应考虑墙板荷载的水平方向传递。

结合力学分析和工程经验总结，建议一般情况下外墙宜按竖向单向板计算配筋为妥，但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、间距很小时的外墙板块同时按双向板计算复核墙板及扶壁柱的配筋。按竖向单向板计算的地下室外墙底部为固定支座，中间层及顶部为铰接支座，外墙底部弯矩与相邻的底板弯矩大小一样，底板的抗弯能力不应小于侧壁，其厚度和配筋量应匹配。严格来讲，外墙应按偏心受压构件计算配筋。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，地下室外墙配筋主要由垂直墙面的水平荷载（水、土侧压力）产生的弯矩确定，通常不考虑与竖向荷载组合的压弯作用，仅按墙板受弯计算配筋，一般由受弯裂缝计算控制配筋量。当竖向荷载很大时，也可以分别按受弯和偏心受压计算墙体配筋，然后将二者取包络值。地下室外墙设计在满足受力要求的条件下，外墙水平和竖向分布钢筋应双层双向布置，钢筋间距不宜大于150mm，配筋率不宜小于0.3%。

四．地下室抗浮设计

水对地下建筑物的浮力作用遵循阿基米德原理和连通管原理，水对建筑物的浮力大小等于建筑物排开同体积水的重量。

抗浮设计是地下室结构设计的一个重难点。抗浮设计的关键是确定一个科学合理的抗浮设防水位，认真做好各阶段的抗浮设计验算，采取可靠的抗浮措施。

抗浮水位的确定是一个非常复杂问题，应根据地形、地貌、地下水类型、土质等多种因素综合分析，根据勘察、设计规范中规定的原则确定。一般情况下设计人员应取用地勘报告提供的抗浮设防水位。当地勘报告没有明确提供抗浮设防水位时，可结合当地水文地质资料，建筑场地地形地势，地下水渗流等情况综合确定，通常抗浮设防水位不应高于地下室顶室外地面标高。

地下室在水位稳定的地下水作用下按照静水压力计算水浮力。地下室抗浮设计应进行抗浮稳定性验算和底板构件强度验算。抗浮稳定安全系数一般情况下可取1.05。地下室在施工和使用阶段都必须满足抗浮稳定性要求。抗浮验算除了整体抗浮稳定验算以外，还应对局部自重较小的区域进行局部抗浮稳定验算，特别是对上部结构楼层缺失或楼板开大洞的部位。在水浮力作用下，基础底板应具有足够的强度和刚度，须进行水浮力作用下的抗弯、抗剪和抗冲切承载力验算，以及挠度、裂缝验算。

在自重稳定抗浮验算不满足抗浮稳定性要求的情况下应采取相应的抗浮措施。目前，工程上一般采用配重法、设置抗浮桩或抗浮锚杆来解决地下工程的抗浮问题。当整体抗浮稳定性不满足要求时，可以采用增加顶板覆土厚度或增加底板面层厚度来加大压重以平衡水浮力。在采用增加配重法不合适的情况下，也可以采用抗拔桩或抗浮锚杆来解决地下室的抗浮问题。抗拔桩或抗浮锚杆的抗拔承载力应采用抗拔静载荷试验确定。抗拔桩可采用混凝土预制桩和钻孔灌注桩，应慎用预应力混凝土管桩。抗拔桩还应进行桩身受拉承载力和裂缝宽度验算。应尽量将抗拔桩布置在独立基础下、基础梁下或柱底筏板下。当筏板抗弯刚度较大时也可将抗拔桩均匀布置在地下室底板下，此时应考虑当底板受到的浮力很大时将上拱，使得抗拔桩受力不均匀的不利影响。

五． 结 语

总之，地下室的结构设计是一个综合性很强问题，涉及到的内容繁多且复杂。目前地基与基础的相互作用问题、上部结构刚度对地基基础的影响等都未得到很好的解决。现代高层建筑由于地下工程庞大，建设工程在地下的投资已经接近甚至超过了地上，因此无论是从技术还是从经济的角度讲都需要我们更深入地研究地下室结构设计的技术问题，提高地下室结构设计的水平，真正做到安全适用、经济合理。本文根据目前的新版设计规范及相关资料结合多个工程实践经验就地下室结构设计的荷载取值、荷载分项系数，地下室外墙结构设计和地下室抗浮设计等做了一个技术性的总结，由于本人知识水平有限，恳请各位同仁批评指正。

参考文献：1. 2009全国民用建筑工程设计技术措施――结构（结构体系）

2. 2009全国民用建筑工程设计技术措施――结构（地基与基础）

3. 建筑结构荷载规范GB50009―2012

4. 建筑地基基础设计规范GB50007―2011

5. 建筑地基基础技术规范DB42/242―2003

6. 岩土工程勘察规范(2009年版) GB50021-2001

7. 高层建筑岩土工程勘察规范 JGJ72-2004

结构设计要点范文第4篇

【关键词】羌族博物馆；大跨度；连廊；空间柔性连接；支座；空间桁架

1．引言

随着社会的进步，高层建筑在现代化城市建设中占有越来越重要的地位，它能有效地利用空间资源，减小占地面积，缓解大城市的住房困难、交通拥挤和用地紧张问题。上世纪末至今，高层建筑形式日趋多样化，一种新型的结构形式——多塔连体高层建筑被越来越多地采用，一方面，连体可以方便两塔楼之间的联系，用做观光走廊或休闲咖啡厅等；另一方面由于连体的设置，可以使建筑外观更具特色，营造出一种更加和谐的建筑氛围。

如何高效、准确地对复杂高层多塔楼连体结构体系进行分析和设计，并在此基础上评价多塔楼连体结构的抗震性能，已成为一个急待解决的重要课题。

2．连体结构

连体结构因为通过连接体将不同的结构连在一起，体型比一般结构要复杂，因此连体结构的受力比一般单体结构或多塔楼结构更复杂，结构设计应着重视以下几方面的问题[1]。

（1）扭转效应明显

较之其他体型结构，连体结构扭转振动变形较大，扭转效应较明显，应引起重视。

当风或地震作用时，结构除产生平动变形外，还会产生扭转变形，扭转效应随两塔楼不对称性的增加而加剧，即使对于对称双塔楼连体结构，由于连接体楼板变形，两塔楼除有同向的平动外，还很有可能产生两塔楼的相向运动，该振动形态是与整体结构的扭转振型耦合在一起的。实际工程中，由于地震在不同塔楼之间的振动差异是存在的，两塔楼的相向运动和振动形态极有可能发生响应，此时连体部分结构受力很不利。

对多塔连体结构，因体型更为复杂，振动形态也将更复杂，扭转效应应更加明显。

（2）连接体部分受力复杂

连接体部分是连体结构的关键部位，其受力较复杂。连接体部分一方面要协调两侧结构的变形，在水平荷载作用下承受较大的内力，另一方面当本身跨度较大时，除竖向荷载作用外，竖向地震作用影响也明显。

（3）连接体两端结构的连接方式

连接体结构与两侧塔楼的支座连接是连体结构的另一类关键问题，如处理不当结构安全将难以保证。连接处理方式一般根据建筑方案与布置来确定，可以有刚性连接、铰接、滑动连接等，每种连接方式的处理方式不同，也影响着连体结构分析设计的方式，本文将做主要分析。

2.1 设计要点

连体结构属复杂结构体系，规范对此类结构的设计也有更高的要求。

根据《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)， 结构体系应符合下列各项要求：

1）应具有明确的计算简图和合理的地震作用传递途径。

2）应避免因部分结构或构件破坏而导致整个结构丧失抗震能力或对重力荷载的承载能力。

3）应具备必要的抗震承载力，良好的变形能力和消耗地震能量的能力。

4）对可能出现的薄弱部位，应采取措施提高其抗震能力。

根据《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2010)，在结构整体计算中，转换层结构、加强层结构、连体结构、竖向收进结构(含多塔楼结构)，应选用合适的计算模型进行分析。在整体计算中对转换层、加强层、连接体等做简化处理的，宜对其局部进行更细致的补充计算分析。

2.2 连接方案及实例

2.2.1 塔楼两边悬挑

此种方法用于连接体跨度较小时，采用连接体中间设抗震缝， 由塔楼两边悬挑的方式来处理。此种连接方式概念最为明确，分析最简单，但受连接体跨度影响较大，应用受到限制。

2.2.2 强连接方式

当连接体包含多层楼盖、且连接体刚度足够，能将主体结构连接为整体协调受力、变形时，可做成强连接结构。强连接结构设计时就要做到真正使其连为整体，完全协调受力。

当连接体与两端塔楼刚接或铰接时，连接体可与塔楼整体协调，共同受力，此时连接体除承受重力荷载外，更主要的是要协调连接体两端的变形及振动所产生的作用效应。一般情况下，连接体同塔楼的连接处受力较大，构造处理较复杂，选择合适的连接体刚度、结构形式及支座处的构造处理非常重要。

上海国际设计中心采用的是强连接方式[2]。该工程两塔楼相距17. 5 m，在11～12层形成连体，连接体在12层采用整层桁架形式，并采用吊杆吊住11层连体楼面钢梁，连体楼面桁架弦杆和钢梁与主楼、副楼均刚性连接。整体结构体型为不等高双塔连体结构。结构主塔楼与副塔楼均采用钢框架－混凝土核心筒体系。程分析计算结果显示该工程有以下特性：

（1）结构的高阶振型占据很大比重，连体的存在使得结构表现出复杂的地震反应。

（2）在结构抵抗侧向变形的能力方面，结构层间位移角除了在连体楼层上部有一定突变外，整体分布基本平缓，表现出了良好的弯剪型曲线，层间位移角在规范限值内，满足规范在多遇地震下弹性变形的要求。

（3）连体以下楼层，结构的扭转状况分布都比较相近；以连体为转折点，其上楼层增长趋势减缓。

（4）考察连体对于整体结构的影响， 由于连体的作用，在X 向，结构连体楼层刚度明显高于连体以上楼层刚度，地震作用下主楼上部楼层的X 向加速度增长较大。

（5）在三向地震作用下，连体底层楼板中心部分竖向加速度反应显著高于两端。

结构设计要点范文第5篇

关键词：民用建筑结构；问题；要点浅析

Abstract: the civil building of quality in addition to the influence factors of site construction and outside, another one of the most important factors is the structure design. This paper in the design of civil building structure some points problems were discussed, and to the point of a simple research and analysis.

Keywords: civil building structure; Problem; Points according to the

中图分类号：S611文献标识码：A 文章编号：

一、民用建筑结构设计的原则及步骤

结构设计，是工程师通过专业的方式，即结构语言来表达设计者的理念。而结构语言就是通过从建筑或者专业图纸中凝炼而出的建筑的基础，诸如墙，柱，梁，板，楼梯，大样、构造等。建筑师通过使用结构语言的元素构架建筑的体系，包括承重及抗力体系，这种体系是由竖向和水平构件共同构筑而成。

1.民用建筑结构设计基本原则

民用建筑结构设计功能原理显示：1）用于正常建设和施工使用，能经受正常使用中的多种有可能性；2）具有良好的工作业绩；3）正常维修养护中的耐久性；4）发生事故的设计规定和发生，可保持必要的整体稳定性。

2.民用建筑结构设计的基本步骤

建筑师在进行民用建筑结构设计的时候，一般按照三个阶段逐步开展工作：方案规划阶段，计算和设计阶段，施工建设阶段。以方案规划阶段举例来看，其内容一般会根据建筑的重要复杂度，重点考虑抗震设防烈度、工程地质勘查报告、建筑类型和建设和层高来确定建筑结构设计的最终形式。比如是砖混结构、筒型构架或者其他结构设计模式。

二、民用建筑结构设计中的常见问题

1.结构平面图相关问题

测绘结构布局进行绘制结构图时，何时需要结构软件建模是需要结构工作者进行分析的。当所需建建筑地处6度区的抗震设烈度地带时，按照国家建筑抗震设计规范，可不必开展检查地震剖面的工作，也就无需输入结构软件建模，结构设计可以直接进行，特别是砌体结构建筑，但是必须要符合国家规定的抗震措施要求，注意局部受压问题的解决。但是，当所建建筑地处7度区以上的地带时，是必须要输入结构软件建模计算的。当然，如果便利，无论哪种，如果从妥善和精确角度来看，输入结构软件建模，都是有利而无害的。

2.屋顶(面)结构图问题

对于设计人员而言，民用建筑结构设计和施工的关键， 必须正确掌握建筑图纸的要素，理解图纸的意图。而做到对图纸的把控，就必须有深入的空间概念。

梁板式及折板式的结构处理方式，一般适用于坡屋面的建筑。二者略有区别。当建筑屋面坡度及屋脊线转折复杂，且具有较大的版跨度和不平整的平面时，建筑结构设计者们往往就会采用梁板式的结构处理方式。反之，会采用折板式。这两种结构处理方式，均为偏心受拉构件。板配筋应该配备负筋板的部分或全部抵抗拉力。基于构造需要的厚度一般不应小于120厚。此外，光束角钢装饰板倍应该有大样图坡屋顶板法平面，经常使用的文件增加样品示意图，这是更方便的安装人员，要正确理解图纸。

3.地基与基础方面

1）无地质勘察报告的多层房屋建筑，施工图的设计是根据建设单位口头或参考附近的建筑设计形式而做出的。参考设计必须合理、安全设计地基与基础，不能完全依靠地耐力进行考量，要统一考虑多种因素综合所参考的建筑设计资料进行结构设计。

2)在进行建筑结构设计时，软弱地基的危害是非常严重的。不能仅仅凭借经验采用砂垫层加强一下承载力的处理方式，必须考虑垫层宽度和厚度，严格进行换土垫层设计计算，安全经济的解决软弱地基的处理设计问题。

3）多层民用建筑结构进行设计的时候，为了避免采用荷载值偏大的后果，必须在设计之初，对梁、柱和基础负荷严格按照设计规范处理，通过将荷载乘以折减系数的计算方式，科学的计算荷载值，达到结构设计的合理性。

4.民用建筑结构设计与其他专业设计的协调

民用建筑结构设计中必须考虑电气室内敷线的问题。在设计的时候，应该遵循相关设计原则，应沿着墙壁及楼板等暗处敷设金属管，导线敷设其中。然而这种暗设的结构设计方式，往往与装配整体框架和剪力墙结构相冲突。预制梁预留管道尽可能和波束宽度和壁厚一致，如果没有协议，要求一侧的墙壁和梁的一侧，侧面平齐，使得穿梁管穿束垂直线不外露于墙上。

高层建筑平面电梯井道的位置确定，电梯电脑室肯定是向下的位置，电梯电脑室嵌入孔部分越多，电梯的电脑室负载也就越大，所以应该详细了解选定机型电梯建设条件和注意只有站的布局和更多台布置的差异。由于电梯井一般为钢筋混凝土剪力墙的方式，除了外面的垂直载荷下，仍然受横向力的作用，因此应验证开孔强度。

5.底层框架——剪力墙砌体结构挑梁裂缝问题

上部是多层砖混砌体结构，底层为剪力墙结构或框架剪力墙结构等，这类房屋的体系结构，往往会出现结构设计上的问题，为了追求底层空间和使用面积，设计师们单一追求建筑立面造型，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。

6.其它建筑结构设计问题

a、多层和高层建筑，层数和高度的增加，竖向和水平的荷载也随之增加，荷载量的增大使得底层柱截面不断增大，使得建筑底部数层会出现大量短柱。

b、一般设计者往往会根据多孔砖墙体结构的构造，使用承重砖。承重砖却是采用多孔砖砌筑而成，这种砖质不适宜地面以下和室内防潮层。

c、结构设计没有考虑房屋建筑的高度、高宽比，使得其限值超出现行规范。

e关于箱、筏基础底板的挑板问题等等。

三、民用建筑结构设计规范和要点原则分析

1．设计规范的要求

针对上文阐述的在民用建筑结构设计时易出现的问题，设计人员在框架结构构思时，必须综合的分析和符合建筑结构荷载规范、抗震规范、混凝土结构设计规范等。结合当地建筑的特殊性，以及材料、地质、货源、习俗等，合理建设结构设计体系。

2．设计的主要原则及要点

a.结构设计时注意抗震验算。场地类别的差异往往决定抗震验算的等级。当建筑超过5层的跨度时，结构设计要尽量加剪力墙，尽可能改善结构的抗震性。

b. 大跨度雨篷，阳台等不允许从填充墙内出挑，必须考虑抗扭，其扭矩为梁中心线处板的负弯矩乘以跨度的一半。

c.框架梁、柱的混凝土等级宜相差一级。

d.由于某些原因造成梁或过梁等截面较大时，应验算构件的最小配筋率等。

e.出层面的楼电梯均不得采用砖混结构。

f.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。应采用梁承托墙体荷载。

g.建筑长度宜满足伸缩缝要求，否则应采取适当措施，如增大配筋率，通长配筋，改善保温，铺设架空层，加设后浇带等。

h.框架柱轴压比宜满足相关规范要求，并根据规范要求进行抗震设计。

i.当采用井字梁时，梁的自重大于板自重时，梁自重不可忽略不计，周边一般加大边梁的截面。

j.过街楼处的梁上筋应通长，按偏心受拉构件进行计算设计。

k.电线管集中穿板处，板应验算抗剪强度或开洞形成管井。电线管竖向穿梁处应验算梁的抗剪强度，开洞处应进行抗震构造措施处理。

l.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异性柱。

m.验算水箱、电梯机房及设备下结构的强度。水箱不得与主体结构做在一起。

n.当地下水位很高时，暖沟应做防水。一般可做U型混凝土暖沟，暖气管通过防水套管进入室内暖沟。

o.采用扁梁时，应注意验算挠度及裂缝，满足规范要求等。

p.突出屋面的楼电梯间的柱为梁托柱时应向下延伸一层，不宜直接锚入顶层梁内，并且托梁上钢筋应适当拉通，并验算托梁抗剪强度。错层部位应采取加强构造措施，女儿墙内加构造柱，顶部加压顶。出入口处的女儿墙不管多高，均加构造往，并应加密。错层处可加大梁截面，上下层板钢筋均锚入此梁中。

q.注意基底附加压力下基础沉降不均的问题。

民用建筑的结构设计是一个复杂的系统，其中存在的问题涉及到方方面面，要解决好这些问题就需要丰富的经验和先进的理论知识，在此前提下，建筑结构设计师通过综合考虑各方面设计因子，并与各种规范进行多重整合，运用科学的设计理念，做到建筑设计与结构设计的紧密结合，选择合理的结构体系，这样才能设计出真正满意的建筑。

参考文献：

于桂萍《关于多层建筑结构设计中的主要问题分析》.中国高新技术企业.2008.

莫雪辉《深度探讨如何提高建筑结构设计水平》.科技资讯.2008.