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结构专业重点、难点及设计要点

一、结构专业重点、难点及设计要点

根据本工程建筑方案特点，结合吴江区当地自然条件，选择合理的结构体系是本项目施工图阶段设计的关键内容，也是为业主节约造价，缩短工期的核心问题。

服务用房为多层房屋采用框架结构比较合理，根据现有建筑方案功能要求，合理布置柱网，使结构平面质量，刚度尽量对称，避免造成扭转影响。建筑长向长度为70m，超过规范允许要求，应采取措施避免砼收缩的不利影响。在适当位置设置施工后浇带或在砼中掺入外加剂，同时结构计算时应考虑温度作用的影响。

1#、2#楼为高层建筑，也是本次工程中占整个造价比重较大的部分，合理造型非常重要。建筑方案平面尺寸为69.6m×13.2m，长宽比为5.3，接近规范限值6，为长矩形平面。采用框架结构方案无疑是最为经济的结构方案，但设计中重点需要解决框架结构扭转刚度比较弱的弱点。控制层间位移角，满足规范要求。

方案中1#、2#公寓楼同服务用房间二层人性化的用连廊连接，设计上要处理好各单体与连廊的关系，应设置伸缩缝断开。由于连廊仅二层，同1#、2# 相比，竖向荷载相差较大，基础设计时应注意采取措施减小不均匀沉降的影响。

基础设计时，应考虑服务楼下人防地下室深基坑给连廊、1#、2#高层公寓带来的影响，尽量减小土方开挖，以节约投资。1#、2#高层下未设地下室，应注意基础埋深满足《高规》要求，保证水平荷载作用下，剪力的有效传递。

本次工程是一项人的福利工程，体现了政府对人民的关怀，对设计人来说一定要非常细致，精心设计，任何微小的失误都会给使用者带来不便。设计时一定要制定周密的技术措施，保证各项指标达到、优于规范要求。

设计前要注重合理优择结构方案，设计时精确计算分析，不断优化完善。以使结构在满足建筑使用功能的前提下，达到最节约投资，所以控制工程造价是在结构设计工作中自始至终的一条主线。

二、结构的优化

1.结构优化思想

结构专业非常重要，结构设计方案的优劣的整个工程造价和质量品质起着决定性作用。本工程结构设计中应注重“概念设计”原则，结合吴江区自然条件、场地条件，处理好结构与结构、结构与构件间的关系，充分发挥结构构件的最理想受力状态，使结构具有足够的承载力、刚度和延性。因地制宜，选择安全合理、经济适用的结构方案，这是施工图优化方面要解决的首要问题。

2.主要技术条件

本工程主要分成两个部分：服务用房和1#、2#高层（Ａ级高度）公寓。主要技术条件如下：

（1）本工程安全等级为二级，结构使用年限为50年。

（2）抗震：本工程抗震设防类别为丙类；基本设防烈度为6度；基本地震加速度为0.05g；设计地震分组为第一组。

（3）荷载：基本风压：0.45KN/㎡；基本雪压：0.4KN/㎡；楼（层）面活载：按《荷载》规范取值。

（4）材料：砼：C30（C40）；钢筋：HRB400级。

（5）结构类型：框架结构。

（6）地基与基础设计等级：乙级；柱基础设计等级：乙级；地基基础：桩基础或筏板基础。

3.结构设计的原则和主要的技术参数

3.1 1#、2#楼在本工程土建造价中比重较大，方案阶段我们主要针对1#、2#楼进行了结构计算，计算分析采用了中国建筑科学研

究院PKPM工程部制作的PKPM结构分析计算软件（2012年6月30日版）。

3.2 主要计算原则和控制指标如下：

（1）考虑双向地震作用影响；

（2）考虑结构扭转藕联的影响；

（3）考虑偶然偏心的影响；

（4）对1#、2#楼框架方案考虑重力二阶效应；

（5）位移比控制：规定水平力作用下，楼层最大弹性力水平位移（或层间位移）同该楼层两端弹性水平位移（或层间位移）平均值比一般≤1.2，最大不超过1.4；

（6）侧面刚度比控制：各层侧面刚度不小于上一层的70%，同时满足不小于相邻3层侧面刚度平均值的80%；

（7）楼层抗剪承载力控制：楼层层间受剪承载力不小于相邻上一楼层的80%；

（8）周期比的控制：结构扭转为主的第一自振周期Tt与平动为主的第一周期T1之比不应大于０．９；

（9）振型质量参与系数控制≥９０％；

（10）最小剪重比控制≥０.８％；

（11）层间位移角控制：框架≤１／５５０；框架－剪力墙≤１／8００；剪力墙≤１／１０００。

4.结构体系和经济合理性比较：

我院为了将1#（2#）高层公寓楼结构体系最优化，对1#楼分别作了３种结构方案：剪力墙结构、框架－剪力墙结构和框架结构。并通过平面布置调整，使各方案均满足３.２条中各项指标要求，为经济性比较提供对比基础抗侧力构件。

4.1剪力墙结构方案：

工程实践中，设计经验表明短肢墙较一般剪力墙经济性上并未取得优势，且抗震性能上已被业界否定，故在本方案结构布置时，尽量采用了一般剪力墙结构，结构标准层平面布置详见图一，计算结果详见表一。

图一：

表一：剪力墙方案电算结果信息汇总表

为满足建筑物功能方面的要求，剪力墙结合楼梯间，电梯间布置，按“、对称”的原则，并尽量抗震墙厚，以使经济性最优化，框架-剪力墙方案，标准层平面布置详见图二，计算结果详见表二。

图二：

表二：框架-剪力墙方案电算结果信息汇总表

本工程建筑平面为长矩形，长向长度约为70m，长宽比为5.3.经结构计算，需在中间设缝断开，分成两个抗震单元（左塔和右塔），本方案同时也解决了因砼框架超长需要采取附加措施造价增加的问题。框架方案，标准层平面布置详见图三，计算结果详见表三。

图三：

表三：框架方案电算结果信息汇总表（表中信息:左塔/右塔）

在同样满足规范和安全性要求下，我院对以上三种结构方案计算配筋结构进行了经济指标的分析计算，详见表四。

表四：1#2#楼结构方案经济性比较

能取得良好的经济性，可为业主取得较好的投资效益。

5.基础设计

1#、2#楼基础类型选择应根据当地具体的地址情况确定。

方案一：采用了桩基础＋承台的形式，桩类型可选择造价便宜且采购方便的预应力砼管桩，桩径Φ500，承台高度经计算约为10m。承台间设置联系梁，满足抗震要求，同时基础埋深应不小于-2.400米。

经计算最大反力（标准组合）P XMAX=204kpa，若场地条件适宜。亦可以采用筏板基础，此时，基础梁埋深应不小于-2.900米。

基础设计时，应进行高层建筑沉降计算，沉降计算应按《地基基础设计规范》的要求控制。

6.抗震设计要点：

6.1设缝要求：1#、2#楼按《抗规》要求伸缩缝应满足抗震缝的

要求，缝宽≥100+

515

43 ×20=212，所以取缝宽为220mm。

6.2强制薄弱层：1#、2#公寓楼底部两层层高较高，设计时底部两层定义强制薄弱层，予以加强。

6.3框架结构设计时应考虑楼梯构件的影响。

6.4当场地土类别为Ⅳ类时，柱轴压比限制应低于0.85

2015结构设计入门知识

结构设计入门知识一．结构设计师必须掌握的基本功二．工程设计的程序及基本内容三．如何做好结构概念设计疑问：还是学理论？我在学校几年还未学够吗？我想的是尽快能画图、赚钱。我是新人，整体方案、概念设计不用我想。一．结构设计师必须掌握的基本功(法律法规、规范、图集、基础知识、结构概念、设计及施工经验) 1．对规范内容（特别是其中强制条文）的熟记及正确理解。违反强制条文要重罚（每200元/处），有法律后果。 2．对有关结构图集的熟练应用。 3．对有关法律法规及管理条例的了解，对设计责任的牢记。 4．对院网站发布的学习文章内容的学习了解。院管理信息网为（http://192.168.0.2/） 5．所学过的基础知识。 6．建立正确的结构概念。 7．工作中设计及施工经验的积累。 8．饱满的工作热情，细致认真负责的工作态度。 9．主动自觉利用各种方式（书、网络等）学习，积累知识。

1．对规范内容（特别是其中强制条文）的熟记及正确理解。结构专业主要规范规程如下：（加*号为较常用的） *建筑结构可靠度设计统一标准GB50068-2001 *凝土结构设计规范GB50010-2002 *建筑结构荷载规范GB50009-2001(2006年版) *砌体结构设计规范GB50003-2001 *建筑地基基础设计规范GB50007-2002 钢结构设计规范GB50017-2003 建筑桩基技术规范JGJ94-2008 *建筑工程抗震设防分类标准GB50223-2008 *建筑抗震设计规范GB50011-2001(2008年版) *高层建筑混凝土结构技术规程JGJ3-2002 混凝土异形柱结构技术规程JGJ149-2006 建筑地基处理技术规范JGJ79-2002 地下工程防水技术规范GB50108-2008 工业建筑防腐蚀设计规范GB50046-2008 建筑工程施工质量验收统一标准GB50300-2001 混凝土小型空心砌块建筑技术规程JGJ/T14-2004 混凝土结构加固设计规范GB50367-2006 人民防空地下室设计规范GB50038-2005 混凝土外加剂应用技术规范GB50019-2003 *住宅建筑规范GB50368-2005（全本均为强制条文） *建筑结构制图标准GB/T50105-2001 *总图制图标准GB/T50103-2001 *全国民用建筑工程设计技术措施—结构2009年版 *建筑工程设计文件编制深度规定2009年版 2．对有关结构图集的熟练应用。结构专业主要图集如下：（加*号为较常用的） *民用建筑工程结构初步设计深度图样05G104 *民用建筑工程建筑施工图设计深度图样04J801 *混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图03G101-1修正版-（现浇混凝土框架、剪力墙、框支剪力墙结构） *建筑结构设计常用数据06G112 砌体填充墙结构构造06SG614-1 *民用建筑工程设计常见问题分析及图示——结构专业SG109-1~4 混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图06G101-6-（独立基础、条形基础、桩基承台）混凝土结构剪力墙边缘构件和框架柱构造钢筋选用04SG330 混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图（筏形基础）04G101-3 混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图04G101-4-（现浇混凝土楼面与屋面板）混凝土小型空心砌块墙体建筑构造05J102-1 预应力混凝土管桩03SG409 预制钢筋混凝土方桩04G361 混凝土砌块系列块型05SG616 3．对有关法律法规及管理条例的了解，对设计责任的牢记。

建筑工程结构设计的优化措施

试论建筑工程结构设计的优化措施摘要: 现如今，现代化建设普遍应用于城市建设中，这推动了我国高层建筑发展前进的步伐，由于人们对建筑施工的要求不断提高，使得建筑技术将面临更高的挑战。因此，从建筑工程结构设计方面入手，进行改进，从而扩大建筑工程的发挥空间。基于此，本文主要对建筑工程结构设计的优化措施进行了探讨。关键词：建筑工程；结构设计；优化措施 abstract: nowadays, modernization is generally applied to the city construction, this drives forward the country’s high building development progress, as people have the requirement of building construction continues to improve, construction technology that could face higher challenge. therefore, from building engineering structure design aspects, to improve and expand the construction engineering play space. based on this, this paper focuses on the construction engineering structure design of the measures are discussed. keywords: building engineering; structure design; optimization measures 中图分类号：tb482.2文献标识码：a 文章编号：城市高层建筑的高度在不断的进行增加,这就使得高层建筑向

浅谈剪力墙结构优化设计

浅谈剪力墙结构优化设计发表时间：2017-05-25T11:39:07.513Z 来源：《基层建设》2017年4期作者：王志华 [导读] 摘要：剪力墙结构的优化设计在高层建筑中起着非常重要的作用，我们在施工设计中应根据具体的要求，选择最合适的优化，这样才能有效地保证我们工作的开展。石家庄天大卓然建筑设计规划研究中心 050000 摘要：剪力墙结构的优化设计在高层建筑中起着非常重要的作用，我们在施工设计中应根据具体的要求，选择最合适的优化，这样才能有效地保证我们工作的开展。关键词：高层建筑；剪力墙结构 1、引言剪力墙结构由于其自身的特点而在高层建筑中获得了非常广泛的应用，但是，随着2010年新的规范颁布，在高层建筑中剪力墙设计遇到了很多的新问题，这些问题困扰了我们工作的开展。那么如何适应新的标准、要求？这就需要我们做好高层建筑中剪力墙结构的优化设计，通过这一优化过程，我们不仅能够解决以往的问题，还能够使其获得更为广泛的应用。 2、剪力墙的概念、种类及设计原则概述 2.1剪力墙的概念通常为了使框架结构更好的承受因荷载导致的内力以及更好的控制结构水平力，我们会将框架结构之中的梁柱使用钢筋混凝土墙板来代替，在这一过程中所采用的钢筋混凝土墙板结构就是剪力墙结构。在高层建筑中，剪力墙结构受到了广泛的应用。 2.2剪力墙种类认识剪力墙的种类对于帮助我们优化设计意义重大，剪力墙的种类可以分为：整截面墙、整体小开洞墙、联肢墙。其中整截面墙指的是其墙面上没有洞或者有洞但是洞口相较与墙面积而言较小。一般来说，后者的洞口面积与总面积的比值要小于16%，此外，洞口长边尺寸均小于洞口净距及洞口至墙边的净距。这种整截面墙的受力性能与整体悬臂构件比较相似，它的向应力一般是按照线性分布的，所以在进行设计的过程中我们要注意把竖向的钢筋分置于墙肢的两端部位。整体小开洞墙的洞口相对整截面墙要大些，而且其洞口是上下对齐并按照列来进行布置的，这就产生了较为清晰的墙肢与连梁，而且这种墙肢与连梁的刚度相对是比较均匀的。此外，我们可以将整体悬臂构件作为参考来认识这种剪力墙的受力性能。联肢墙的洞口较大，超过了总面积的16%，且这些洞口按照竖向排列。它的各个墙体之间的连接是有连梁来完成的，其墙肢单独作用比较明显，在连梁的中间部位会有反弯点。 2.3剪力墙在设计过程中应遵循的原则剪力墙在设计过程中应遵循的原则有：首先其必须要满足位移限值与性能的双重要求，并保证安全与性价比并重；其次，在满足上一点的情况下，我们要尽可能的减少剪力墙的数量，不过要注意的是，数量上依然要满载在基本振型地震作用下，其承受的地震倾覆力矩不小于结构总地震倾覆力矩的50%；最后，其所承担的剪力要大于总剪力的20%。 3、高层建筑剪力墙的特点高层建筑中，由于高层建筑好比一个放置在嵌固在某个开孔的巨型悬臂梁，这就使得其不仅要保持稳定，还要做好风载的承受工作，这样才能保证建筑内的稳定。所以高层建筑中剪力墙截面墙肢的长度要比其厚度大很多；平面内的刚度以及承载力非常大；平面外的刚度以及承载力相较于平面内却小很多；墙肢是偏心受压构件或者偏心受拉构件；剪力墙结构中，墙作为平面构件不仅要承担者弯矩以及水平剪力，同时好会受到竖向的压力；针对地震以及风载的刚度要求以外，建立架结构还应满足在非弹性的变形反复循环下的延性以及能量耗散等要求。此外，高层建筑中随着高度的增加，位移增加最快，弯矩次之。因此剪力墙还需要很大的康侧刚度，避免高层建筑因水平荷载导致变形过大。 4、在高层建筑中剪力墙结构设计优化的具体措施剪力墙的设计优化可以从结构设计和结构计算两个方面进行。其中针对高层建筑剪力墙设计方面的优化有剪力墙要沿主轴方向进行双向的设置；截肢面不宜过于复杂；针对比较长的剪力墙要进行合理的开洞口设计；控制好剪力墙平面外的弯矩；剪力墙在从上到下不过程中要避免刚性突变；做好结构分析的工作，对各种因素进行综合的分析。而针对高层建筑剪力墙结构计算方面的优化要基于以下几点：满足露出最小剪力系数的调整原则；满足楼层间最大层间的最大位移和高比值的调整原则；满足以结构扭转为主的第一自振周期Tt和平动为主的自振周期T1之比的调整原则等。以下是在高层建筑设计中关于剪力墙设计优化的一些具体实现。（1）针对刚度、独立小墙肢的优化根据《高层建筑混凝土结构技术规程》的规定要求，我们要严格做好墙肢轴压比以及配筋等的限制工作。在具体的设计中，我们可以通过合并洞口等方式来减少独立小墙肢，或者可以通过对剪力墙的合理布置使其变为墙体的翼缘，这样可以有效地改善其受力状态。（2）高层建筑中转换层结构的设计的优化建筑物某楼层的上部与下部因平面使用功能不同，该楼层上部与下部采用不同结构（设备）类型，并通过该楼层进行结构（设备）转换，则该楼层称为结构（设备）转换层。目前的高层建筑多为低层商用，上部住宿的多功能要求，在低层商用要求的大空间与上部住宿要求的多墙多柱的小空间之间，往往需要加设转换层进行转换处理。由于高层建筑转换层的特点导致了我们在对其进行上下衔接的时候务必要处理好内力的传递，这就使得其结构较为复杂，需要我们在剪力墙结构优化设计的时候认真对待。（3）对于剪力墙连梁设计的优化在高层建筑中，根据《高层建筑混凝土结构技术规程》规定，针对连梁高跨比的不同，其截面受剪承受力也会有所不同。因此，我们设计中要对连梁做出塑性的调幅，达到减小低剪力设计值的目的。在设计中我们可以使用两种方法来实现：在计算内力之前先折减连梁的刚度；在计算以后把连梁弯矩与剪力的组合值和折减系数进行相乘。不论哪种方法，我们都要保证剪力值不小于使用值，否则在地震时容易出现裂缝。（4）对底部加强部位设计的优化在高层建筑的剪力墙结构中，底部加强部位的高度可以选取嵌固部位以上墙肢总高度的1/10和底部两层高度二者的较大值；底部带转换层的高层建筑结构，其剪力墙底部加强部位的高度可取框支层加上框支层以上2层的高度及墙肢总高度的1/10二者的较大值。

结构设计常识及规范

第一章材料 SPCC 一般用钢板，表面需电镀或涂装处理 SECC 镀锌钢板，表面已做烙酸盐处理及防指纹处理 SUS 301 弹性不锈钢 SUS304 不锈钢镀锌钢板表面的化学组成------基材（钢铁），镀锌层或镀镍锌合金层，烙酸盐层和有机化学薄膜层. 有机化学薄膜层能表面抗指纹和白锈，抗腐蚀及有较佳的烤漆性. SECC的镀锌方法热浸镀锌法: 连续镀锌法（成卷的钢板连续浸在溶解有锌的镀槽中板片镀锌法(剪切好的钢板浸在镀槽中，镀好后会有锌花. 电镀法: 电化学电镀，镀槽中有硫酸锌溶液，以锌为阳极，原材质钢板为阴极. 1-2产品种类介绍 1.品名介绍材料规格后处理镀层厚度 S A B C＊D＊E S for Steel A: EG （Electro Galvanized Steel）电气镀锌钢板---电镀锌一般通称JIS 镀纯锌EG SECC （1）铅和镍合金合金EG SECC （2） GI (Galvanized Steel) 溶融镀锌钢板------热浸镀锌非合金化GI，LG SGCC （3）铅和镍合金GA，ALLOY SGCC （4）裸露处耐蚀性2>3>4>1 熔接性2>4>1>3 涂漆性4>2>1>3 加工性1>2>3>4

B: 所使用的底材 C (Cold rolled) : 冷轧 H (Hot rolled): 热轧 C: 底材的种类 C: 一般用 D: 抽模用 E: 深抽用 H: 一般硬质用 D: 后处理 M: 无处理 C: 普通烙酸处理---耐蚀性良好，颜色白色化 D: 厚烙酸处理---耐蚀性更好，颜色黄色化 P: 磷酸处理---涂装性良好 U: 有机耐指纹树脂处理(普通烙酸处理)--- ---耐蚀性良好，颜色白色化，耐指纹性很好A: 有机耐指纹树脂处理(厚烙酸处理)---颜色黄色化，耐蚀性更好 FX: 无机耐指纹树脂处理---导电性 FS: 润滑性树脂处理---免用冲床油 E: 镀层厚 1-4物理特性膜厚---含镀锌层，烙酸盐层及有机化学薄膜层，最小之膜厚需0.00356mm以上. 测试方法有磁性测试(ASTM B499), 电量分析(ASTM B504), 显微镜观察（ASTM B487）表面抗电阻---一般应该小于0.1欧姆/平方公分. 1- 5 盐雾试验----试片尺寸100mmX150mmX1.2mm, 试片需冲整捆或整叠铁材中取下，必须在镀烙酸盐后24小时，但不可超过72小时才可以用于测试，使用5%的盐水，用含盐的水汽充满箱子，试片垂直倒挂在箱子中48小时。测试后试片的镀锌层不可全部流失，也不能看到底材或底材生锈，但是离切断层面6mm范围有生锈情况可以忽略。

关于加强建筑结构工程施工质量管理的若干规定(试行)

南京市建筑工程局文件宁建工字〔2007〕32号关于印发《关于加强建筑结构工程施工质量管理的若干规定（试行）》的通知各有关单位：现将《关于加强建筑结构工程施工质量管理的若干规定（试行）》印发给你们，请认真遵照执行。南京市建筑工程局二00七年三月六日抄报：省建设厅、省建管局抄送：市建委关于加强建筑结构工程施工质量管理的若干规定（试行）第一条为加强我市建筑工程质量管理，提高建筑结构工程施工质量，依据《建筑法》、《建设工程质量管理条例》等法律、法规以及相关强制性标准，结合本市实际，制定本规定。第二条本规定所称建筑结构工程是指房屋建筑工程的地基基础、主体结构、幕墙等涉及结构安全的部分。第三条本市行政区域内新建、改建、扩建的建筑结构工程施工及质量管理除执行相关法律法规和强制性标准外，应执行本规定。第四条南京市建筑工程局负责本市建筑结构工程的施工质量管理工作。南京市建筑安装工程质量监督站和各郊区、县建筑工程质量监督站负责所监督范围内的建筑结构工程的质量监督工作。第五条建设单位应配备专业配套的项目管理班子（或委托项目管理公司），项目负责人应经法人任命，并具有中级以上技术职称。第六条施工单位的项目经理、项目部主要质量管理人员及项目监理机构的总监理工程师、专业监理工程师应是本单位职工（与本单位有合法的人事、工资关系，除退休人员外还应有社会保险关系），项目经理、总监理工程师应经法人任命。第七条一个项目经理在同一时间段内只能承担一个项目的建筑结构工程施工。每一个工程项目配备至少一名专职质量检查员，30层以上（含30层）或超过100m的高层建筑、大型公共建筑等应配备设备安装的专职质量检查员。一个总监理工程师在同一时间段内只能承担一个项目的建筑结构工程监理工作。特殊情况确需同时承担2个项目且经建设单位同意的，应设立总监代表，总监代表应与总监的资格相符。第八条项目监理机构的监理人员应专业配套。人员数量和资格应符合以下要求：（一）监理员的配备数量应不少于监理工程师配备数量的1.5倍。（二）监理工程师（指国家注册或省建设厅发证的监理工程师，含总监和总监代表）的配备数量。 1、建筑结构施工阶段，每个项目不少于2名（3000m2以下的单体工程，不少于1名）； 2、桩基施工阶段，桩基设备在6台以上的，每增加6台设备增加1名，不足6台的按6台计；

机械设计 1 机械与结构设计基础知识(简化)

1机械与结构设计基础知识第一节机械与结构设计（基础）概述一、机械与结构设计（基础）在工业设计中的地位工业设计的核心是产品设计，而产品设计离不开机械设计。随着专业分工的细化，团队工作（team work）已成为产品开发设计的主要工作方式。工业设计师作为团队的一员，需要与其他成员进行交流，特别是要与机械与结构设计工程师就工业产品的原理、结构、材料、工艺及加工设备等方面进行交流与讨论。一定的工程技术知识，包括机械设计与结构设计知识是团队合作交流的基础，特别是与工程技术人员的交流。另外，为了使设计具有工程技术、生产加工的可能性、合理性、经济性，工业设计师需要具备一定的工程技术知识，包括机械设计与结构设计知识。如，设计某种洗衣机时，工业设计师就要首先了解洗衣机的工作原理、结构、材料工艺与加工设备等，并在设计过程中就这方面的问题频繁地与各种工程师，包括机械与结构设计工程师进行切磋与沟通。本课程（专业基础课）学习目的：学习机械与结构设计基本知识，帮助同学提高工程技术素养，提高相关能力，力求实现以下目标： 1、初步具备机械与结构基本常识，有能力与机械或结构工程师就相关问题进行一般的交流沟通； 2、使产品设计方案具有更多的工程技术尤其是结构、机构方面的合理性； 3、为进一步深入学习机械与结构设计与其它工程技术知识打下初步的基础。

二、机械与结构设计（基础）研究对象和任务（一）、机械、机器、机构、构件、零件的概念机械--- 机器与机构的总称，如工程机械、包装机械、农业机械、矿山机械、化工机械等。机器--- 一种用来转换或传递能量、物料和信息的、能执行机械运动的装置，具有以下特征： 1、人为的实物（机件）的组合体。 2、各个部分间具有确定的相对运动。 3、能够用来转换能量，完成有用功或处理信息等。如电动工具、车辆、计算机等机构--- 能实现预期的机械运动的各实物的组合体。常用机构：连杆机构、凸轮机构、齿轮机构等。具有以下特征： 1、人为的实物（机件）的组和体。 2、各个部分间具有确定的相对运动。构件--- 机构中的运动单元或构造单元，由一个或几个零件组成的刚性结构。零件--- 制造的基本单元。零件又分：通用零件、标准件，专用零件、非标准件等，可以是各种材料制成的。因此，机械产品(机器)由三个层面构成: 机构、构件、零件 1、内燃机分析示例

浅谈剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用

浅谈剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用经济的不断发展，使得我国的建筑行业得到了更好的发展，建筑行业在不断发展的过程中，要面临的问题也在不断的增多，现在建筑不仅仅要满足人们的居住需求，同时也要满足人们对建筑功能的要求。建筑业在不断发展的过程中，结构也在不断发生着改变，为了满足不同建筑在形状上的不同，在进行设计的时候一定要做到更加满足人们的需求。新的结构模式在不断的出现，这使得建筑结构设计要不断进行创新，剪力墙结构设计在建筑结构中得到了应用，但是在应用的时候，也要不断进行改进。标签：剪力墙结构设计；建筑；应用在很多的建筑结构设计中都应用了剪力墙结构设计，这是因为剪力墙结构在性能上有更好的抗震性，同时在刚度上也是非常好的。在进行高层结构设计的时候，剪力墙结构得到了更为广泛的应用。但是在建筑结构设计中，对剪力墙的位置和布置以及尺寸大小，是否符合施工在很多方面并没有明确的规定，这样就使得在进行设计的时候，设计人员只能根据自身的经验来进行设计，同时在进行在对建筑结构进行设计的时候，不可避免的会遇到一些问题，对出现的问题进行更好的解决，才能确保设计的合理性。 1 剪力墙结构设计遵循的基本原则在建筑设计中进行剪力墙的设计要遵循一定的设计原则，而且在进行设计的时候一定要严格满足这些要求。在进行剪力墙设计的时候，墙高和墙宽是要注意的首要问题，在进行设计的时候经常会出现强面非常大，在厚度上却是非常小，这样在受力方面是存在着一些问题的，同时在进行设计的时候，一定要对建筑中的区分好剪力墙和柱的作用，在肢长和厚度之间是存在一定比值的，当比值小于三的时候就要进行柱的设计，当比值大于三的时候才能进行剪力墙的设计。剪力墙在设计的时候，不仅仅要承担水平面的受力，同时要承受竖向的压力。剪力墙作为一个平面的构件，在弯矩和剪力的综合作用下是要承受很大的作用力的，而且在水平力的作用下，使得剪力墙的强度一定要满足要求，同时要具有一定的延性。剪力墙在使用的时候是要承受一个平面内最大的刚度和承载力的，这样就使得平面外的刚度和承载力相对是较小的。同时在剪力墙和平面外的梁相连接的时候，一定会造成墙肢在平面外出现弯矩的情况，这样就一定要采取相应的措施来进行防范，保证剪力墙在平面也可以是非常安全的。剪力墙在进行设计的时候，要进行设计方面的计算，在竖向和水平力的作用下，要对结构进行整体的分析，保证设计出来的墙体在受力的时候也可以保证能够承受荷载。剪力墙在进行计算的时候，还要对宽度和剪力墙之间的距离进行充分的分析，这样才能更好的确保建筑物的使用效果。 2 剪力墙的特点分类在建筑结构设计中应用剪力墙结构设计，这要是因为剪力墙在使用的时候表

建筑工程结构设计中的基础设计分析

建筑工程结构设计中的基础设计分析摘要：本文介绍了基础设计的重要性及原则，论述了建筑结构基础设计应注意的问题，分析了建筑结构基础设计中常采用的形式及相关的有效措施。关键词：建筑工程；结构设计；基础设计近年来，随着经济的不断发展，建筑行业也得到了充分发展，给我国带来了巨大的经济效益和社会效益，建筑行业的重要性不言而喻。如何提高房屋建筑工程的安全性和可靠性成为建筑行业发展道路上至关重要的一个问题，在对房屋建筑进行设计的过程中，建筑工程结构设计是否具有科学性和合理性直接影响着房屋建筑工程的整体质量，直接关系着人民群众的生命财产安全。因此，在房屋建设基础设计过程中，必须确保设计的科学性和合理性。一、基础设计概述 1、重要性。对建筑工程结构设计来说，承担着整体结构质量的责任，其结构主要是指整体的建筑结构及建筑的种类户型，对建筑工程结构设计的重要目的是保障整体建筑结构的安全合理与可靠性，在保证其基本使用功能外，还要延长它的使用年限，发挥其经济与实用性。基础设计在建筑工程结构设计中起到重要作用，同时它又对建筑结构质量也起到重要作用，因此研究建筑工程结构设计中基础设计内容具有重要的意义。 2、原则。建筑工程的基础设计，应综合分析考虑建筑场地的地质状况、上部结构的类型、施工条件、使用要求，确保建筑物不致发生过量沉降或倾斜，满足建筑物正常使用要求，尽量避开不利地形。同时，应注意与相邻建筑的相互影响，了解邻近构筑物及各项设施的位置和标高，确保施工安全。建筑工程首先应选择有利（稳定基岩、坚硬土、开阔、平坦、密实、均匀的中硬土等）的场地，避开对抗震不利的地段；当条件不允许避开不利的地段时，应采取可靠措施，使其不致由于地基失稳而被破坏，或者产生过量下沉或倾斜。二、建筑结构基础设计应注意的问题 1、应考虑各种因素对地基和基础设计的影响。设计人员在对建筑工程的基础进行设计时，需要结合建筑工程的实际情况进行设计，做到具体问题、具体分析，确保基础设计的科学性和合理性。为更好的进行地基的设计，对施工现场的地质情况进行必要的勘察非常重要，对施工企业来说，施工地点的地址情况将直接影响到施工是否能顺利进行，部分施工企业在施工前对施工地点的地质情况不会进行勘察，或进行勘察也不会进行详细的勘察，只按照建设单位的表面测量和参照附近建筑物的设计资料来进行施工结构的设计。为更好的进行施工，施工的设计人员必须保障地基和基础设计的科学性和合理性，而且还要确保设计方案的安全性。设计人员在进行设计前，要对施工地点的地质情况进行勘察，同时对勘察的报告进行详细的研究，并在考虑各种原因后，对施工的地基和基础进行施工设计。在建筑结构设计时，若施工的土层是软土地基，运用换土垫层的方法来处理，应在地质勘查的基础上，了解土层构造及软土层的厚度，在此基础上计算垫土厚度，使垫层的宽度与厚度符合安全性和经济性的双重要求；需要注意垫土的选择，一般选择硬度、强度较好的沙砾，保证垫土层的稳定性。建筑结构设计时，许多的设计人员只依据其自身的经验进行处置，并且部分设计人员对软土地基的危害不是很理解，这将导致在建筑设计处理地基时，会采用错误的处理方式，从而使建筑施工可能受到很大的伤害。在很多设计中，要对地基的承载能力进行良好的估计，这样才能保障在施工中，地基能承载建筑压力，其承载能力与地基和基础设计息息相关。所以为更好的进行建筑工程的施工，必须做好地基和基础方面的设计工作。 2、地震作用对基础选型的影响。建筑结构设计方案直接影响着建筑物的抗震等级，当它的抗震等级高于规定等级时，设计师应进行软件建模，对其整体结构进行严谨的考虑，并对相关数据进行严谨的推算。当抗震等级小于规定等级时，设计师首先也要保证基础结构的设计满足抗震性要求，同时保证其整体建筑设计过程中抗震等级满足对放低需求抗震等级，当以上条件都得到满足的情况下，可以酌情考虑，不必使用软件建模进行预算和推理。这样抗震建模推算的方式，可以降低人力财力的浪费，并能节约工程施工成本，有助于保障建筑的经济效益。三、建筑结构基础设计中常采用的形式 1、墙下条形基础设计形式。通常，大多数的建筑工程在进行基础结构设计时，都会采用

结构设计原理知识点

第一章钢筋混凝土结构基本概念及材料的物理力学性能 1.混凝土立方体抗压强度cu f ：（基本强度指标）以边长150mm 立方体试件，按标准方法制作养护28d ，标准试验方法（不涂润滑剂，全截面受压，加载速度0.15~0.25MPa/s ）测得的抗压强度作为混凝土立方体抗压强度 cu f 。影响立方体强度主要因素为试件尺寸和试验方法。尺寸效应关系： cu f （150）=0.95cu f （100） cu f （150）=1.05cu f （200） 2.混凝土弹性模量和变形模量。 ①原点弹性模量：在混凝土受压应力—应变曲线图的原点作切线，该切线曲率即为原点弹性模量。表示为：E '=σ/ε=tan α0 ②变形模量：连接混凝土应力应变—曲线的原点及曲线上某一点K 作割线，K 点混凝土应力为σc （=0.5c f ），该割线（OK ）的斜率即为变形模量，也称割线模量或弹塑性模量。 E c '''=tan α1=σc /εc 混凝土受拉弹性模量与受压弹性模量相等。 ③切线模量：混凝土应力应变—上某应力σc 处作一切线，该切线斜率即为相应于应力σc 时的切线模量''c E =d σ/d ε 3 . 徐变变形：在应力长期不变的作用下，混凝土的应变随时间增长的现象称为徐变。影响徐变的因素：a. 内在因素，包括混凝土组成、龄期，龄期越早，徐变越大；b. 环境条件，指养护和使用时的温度、湿度，温度越高，湿度越低，徐变越大；c. 应力条件，压应力σ﹤0.5 c f ，徐变与应力呈线性关系；当压应力σ介于（0.5～0.8）c f 之间，徐变增长比应力快；当压应力σ﹥0.8 c f 时，混凝土的非线性徐变不收敛。徐变对结构的影响：a.使结构变形增加；b.静定结构会使截面中产生应力重分布；c.超静定结构引起赘余力；d.在预应力混凝土结构中产生预应力损失。 4.收缩变形：在混凝土中凝结和硬化的物理化学过程中体积随时间推移而减少的现象称为收缩。混凝土收缩原因：a.硬化初期，化学性收缩，本身的体积收缩；b.后期，物理收缩，失水干燥。影响混凝土收缩的主要因素：a.混凝土组成和配比；b.构件的养护条件、使用环境的温度和湿度，以及凡是影响混凝土中水分保持的因素；c.构件的体表比，比值越小收缩越大。混凝土收缩对结构的影响：a.构件未受荷前可能产生裂缝；b.预应力构件中引起预应力损失；c.超静定结构产生次内力。 5.钢筋的基本概念 1.钢筋按化学成分分类，可分为碳素钢和普通低合金钢。 2钢筋按加工方法分类，可分为a.热轧钢筋；b.热处理钢筋；c.冷加工钢筋（冷拉钢筋、冷轧钢筋、冷轧带肋钢筋和冷轧扭钢筋。） 6.钢筋的力学性能物理力学指标：（1）两个强度指标：屈服强度，结构设计计算中强度取值主要依据；极限抗拉强度，材料实际破坏强度，衡量钢筋屈服后的抗拉能力，不能作为计算依据。（2）两个塑性指标：伸长率和冷弯性能：钢材在冷加工过程和使用时不开裂、弯断或脆断的性能。 7.钢筋和混凝土共同工作的的原因：（1）混凝土和钢筋之间有着良好的黏结力；（2）二者具有相近的温度线膨胀系数；（3）在保护层足够的前提下，呈碱性的混凝土可以保护钢筋不易锈蚀，保证了钢筋与混凝土的共同作用。第二章结构按极限状态法设计计算的原则 1.结构概率设计的方法按发展进程划分为三个水准：a.水准Ⅰ，半概率设计法，只对影响结构可靠度的某些参数，用数理统计分析，并与经验结合，对结构的可靠度不能做出定量的估计；b.水准Ⅱ，近似概率设计法，用概率论和数理统计理论，对结构、构件、或截面设计的可靠概率做出近似估计，忽略了变量随时间的关系，非线性极限状态方程线性化；c.水准Ⅲ，全概略设计法，我国《公桥规》采用水准Ⅱ。 2.结构的可靠性：指结构在规定时间（设计基准期）、规定的条件下，完成预定功能的能力。可靠性组成：安全性、适用性、耐久性。可靠度：对结构的可靠性进行概率描述称为结构可靠度。 3.结构的极限状态：当整个结构或构件的一部分超过某一特定状态而不能满足设计规定的某一功能要求时，则此特定状态称为该功能的极限状态。极限状态分为承载能力极限状态、正常使用极限状态和破坏—安全状态。承载能力极限状态对应于结构或构件达到最大承载力或不适于继续承载的变形，具体表现：a.整个构件或结构的一部分作为刚体失去平衡；b.结构构件或连接处因超过材料强度而破坏；c.结构转变成机动体系；d.结构或构件丧失稳定；e.变形过大，不能继续承载和使用。正常使用极限状态对应于结构或构件达到正常使用或耐久性能的某项规定限值，具体表现：a.由于外观变形影响正常使用；b.由于耐久性能的局部损坏影响正常使用；c.由于震动影响正常使用；d.由于其他特定状态影响正常使用。破坏—安全状态是指偶然事件造成局部损坏后，其余部分不至于发生连续倒塌的状态。（破坏—安全极限状态归到承载能力极限状态中） 4.作用：使结构产生内力、变形、应力、应变的所有原因。作用分为：永久作用、可变作用和偶然作用。永久作用：在结构使用期内，其量值不随时间变化，或其变化与平均值相比可忽略不计的作用可变作用：在结构试用期内，其量值随时间变化，且其变化值与平均值相比较不可忽略的作用。

装配式建筑结构设计要点分析韩庭军

装配式建筑结构设计要点分析韩庭军发表时间：2019-09-18T15:54:09.677Z 来源：《建筑学研究前沿》2019年11期作者：韩庭军[导读] 在安装装配式预制构件时要严格按照技术要求进行施工，避免损伤装配式件的力学性能，在整体上提升使用的性能。身份证号码：23108419831124**** 摘要：目前，新建筑技术的发展趋势是向轻建筑系统发展，并正在努力将这种技术应用于多层建筑。装配式建筑顺应了这一发展趋势，同时也满足了“绿色建筑”的要求，这也是实现我国建筑行业可持续发展的必然选择。建筑结构设计是建筑工程项目重要组成部分，在设计过程中需要综合考虑项目要求、项目地附近地质条件等因素，将设计人员对建筑物的表达反映在设计图纸上。关键词：装配式；建筑结构设计；要点分析引言装配式建筑的使用具有较高的经济效益，因此，在使用的过程中，需要关注建筑本身所具有的结构要求。过对建筑工程中实践应用装配式结构的分析，本文总结了这种新型建筑结构与传统现浇混凝土模式存在的主要区别，并分析了装配式结构的设计要点。同时在实际的施工中，要充分掌握各种施工要点，同时要保证施工的质量，在安装装配式预制构件时要严格按照技术要求进行施工，避免损伤装配式件的力学性能，在整体上提升使用的性能。1装配式建筑简介所谓装配式建筑，简单来说就是指的预先制造好建筑结构中的各个构件，再统一将构件运送到施工场地，在施工现场用它们装配成形的建筑。早上个世纪初，人们就已经提出了装配式建筑的概念，但是最初由于装配式建筑的外表形式比较单一，所以未能得到广泛的推广和应用。而到了现代，随着建筑行业的不断发展及科技与材料的不断进步，装配式建筑的结构形式有了不断的改进，时至今日，装配式建筑结构已经变得非常灵活和多样。我们可以将整个装配式建筑的施工过程，比喻成为一项设备生产活动，先成批量地加工好零件，再用零件拼装成最终的产品。所以，相较于传统形式的建筑而言，装配式建筑的最大优点体现在其的施工速度快、施工效率高、施工质量好以及环保性能佳。就建筑行业的发展形势来看，装配式建筑将成为未来的主要发展趋势。2装配式建筑的基本原理装配式建筑的基本原理和现浇建筑基本类似，在建筑施工过程中，使用安全可靠的连接方式将一些结构连接，并利用一些特殊构造方式实现装配建筑的完工。装配式建筑也使用了很多的节点设计，结构的刚度差异对工程质量也会产生影响，为了增强整体的抗震能力，就需要根据实际情况对建筑节点进行可靠合理的设计。装配式建筑结构能有效地提升施工效率，还可以使设计与施工形成一种统一协调性。在进行实际的项目施工过程中，可以先通过提前进行有关构件的设计以及预制作，从而保证在进行施工作业时有足够的时间和精力同时进行其他施工作业，有效提升建设施工的工作效率。然后，使用装配式结构进行施工作业，能够极大提高建筑工程的工作效率，还能加强施工作业各步骤之间的配合度。而且，装配式的建筑结构属于标准化的建设技术，能够推动整个建筑行业向着标准化方向前进。由于社会科技的不断进步，材料科技日新月异，这使得装配式结构制作的必要构件从生产工艺上开始变得更加先进，精度变得更高，装配式结构工艺的标准化使得建设工程变得节能环保，返工浪费情况大大减少。最后，装配式建筑结的优越性，可以在保障安全可靠情况下极大的加快建设效率减少工程所用时间。进行实际的工程作业时，整个施工企业首先要对装配式结构用计算进行全面化的数据化处理分析，利用计算机技术对整个工程进行分析与完善。总而言之，使用装配式建筑结构进行建筑设计，不仅全方面地提高了工程质量，提高施工工作效率，而且在保障质量安全下对工程建设周期全面的优化与缩短。3装配式建筑设计要点3.1总设计图设计装配式建筑总设计图需要对整个建筑结构以及整体建筑设计过程进行总的概述，目的在于将装配式建筑设计理念概念化。对于预制的构件与建筑设计空间之间，必须确保满足这一空间设计中，构件与预制构件装配设计空间足够，减少重复提升吊装的次数，尽量保证一次性完成装配任务。对于装配式任务，最主要的在于保障施工现场机械能够在安全运转的基础上高效进行工作，在机械运转过程中，同样需要保护施工人员生命安全以及工作中相关器械以及与预制构件完整。同时有序整齐摆放预制构件，以保障在施工过程中，施工现场地面平整，降低因地面不规则而出现的施工隐患。并组织相关施工人员，定期进行工地现场清理，保护施工人员的生命安全。并且从总设计图中设计人员、施工工人能够较为直观分析建筑各个空间结构以及相应的预制构件、构件节点位置，提升了建筑施工效率。 3.2整体性的结构设计在高层的建筑设计中，需要对于整体性的机构建筑进行特别的关注，这是由于在整体性的结构设计中对于建筑整体的稳固性具有影响，在此基础上，建筑的不同细节设计部分都需要与整体的结构性设计相适应。为了使得建筑的整体结构具有的形式更为合理的分布形式，需要从整体的结构入手，对于建筑的设计进行规划。在应用的叠合板材料中，需要采单向的板材进行应用。此外，在建筑的过程中，需要结合建筑的内部的不同预留结构装置，对于整体的结构工作作出相应的预留，在开洞的位置中，需要规范化的对于受力钢筋进行应用。洞口位置所用的钢筋，需要根据其应用的位置以及应用的长度对于钢筋进行截断。在外面的收进楼层中，需要结合剪力墙的应用状况对于其后的钢筋设计进行浇筑的工作，并且使得墙体能够整体的平均接受力的分布。在楼层的剪力墙中，需要就其顶部的建筑状况对于其后的设计应用要点进行分析，水平式的后浇带存在着超过两根的后相连接钢筋，就能够保证整体的结构应用需求。 3.3平面、立面设计在装配式建筑设计中，平面、立面设计属于基础部分。在这一部分基础设计中，首先进行平面设计，设计中要与实际装配建筑具体情况相联系，并综合建筑各个部分与相关尺寸要求，科学布置内部空间，选择合适承重墙与管井具体位置，合理划分建筑内部各个空间大小，以便于发挥其空间作用。在这基础上保持建筑外观具有较高观赏价值。立体设计需要采用标准化、系统化与模块化相结合的设计实施方式。同时在对建筑外墙进行设计的时候，需要充分考录建筑整体的美观性，选择不同的外墙材料来进行搭配装饰，从而使得建筑美观性得到有效提高。此外还应当充分结合各种不同的组件，来提高建筑立面效果。结束语

建筑工程结构设计存在的问题与发展方向

建筑工程结构设计存在的问题与发展方向 1. 1 国际现状国际上最早从 80 年代开始利用计算机进行结构辅助设计，也就是二维计算机辅助设计方法，这种建筑工程结构设计方法的过程是采用程序化手法，使设计过程更加简单，也促进了标准化绘制的形成。但是随着对结构设计的高效性需求日益加大，出现了三维化的设计方法。当前很多发达国家在工程结构设计上引入了建筑信息建模等理念，在相关技术的支持下通过建立三维模型的方式进行结构设计，很大的提高了工作效率。 1. 2 国内现状随着国内建筑行业的快速发展，建筑结构设计的现状是，一方面，建筑结构设计的信息化使得设计过程更加便捷，造成设计人员过于依赖于电脑，而不进行专业理论知识的全面评估，这给建筑工程带来很大的不利影响；另一方面，当前的信息化结构设计技术与发达国家存在较大的差距，虽然建筑信息建模等三维方式已经在国内的部分建筑设计上得到了应用，但是实现先进信息技术与实际设计工作的完美结合，仍需要在日常工作中进行不断的探索与优化。 2. 1 设计误区忽视结构设计的实用性。建筑结构设计应该满足使用性

需求，结构设计如果只是外在具有可观赏性，无法真正应用到建筑工程中去，或者结构设计的使用寿命过短，都是结构设计不具实用价值的体现。部分建筑结构设计单一重视外观，将极大的影响建筑工程的质量。忽视结构设计的安全性。建筑的根本要求是安全，建筑的安全与否关乎用户的生命财产安全。而建筑的安全由每一结构中的小细节共同组成，结构设计就是建筑整体安全的重要细节，在进行建筑结构设计时应该充分重视安全性。 2. 2 结构问题异性结构的不合理。当前，异性结构的高层建筑随处可见，在追求建筑的个性化外在表现时，同样不可以忽视了异性结构存在的一系列问题。主流的异性结构表现为不规则的形体以及过高的高度，这些特征使得建筑在结构布局上存在较多的不合理性，也缺乏相应的抗震设计。当前我国尚没有充分的技术对异性建筑都进行全面的承载力检验，因此设计时在进行建筑结构设计时，一定要严格自律，充分考虑建筑的抗震性与结构合理性。结构设计的不合规。我国的相关法规制度都对建筑的高度与宽度设定了响应的规范，有些高层建筑的高度超甚至超过了的最大的高度限制值。在建筑结构设计中，如果建筑的高度与宽度超过相关规定，则应该采用超限标准。结构设计高度超高的弊端有很多，比如建筑物防震力不足、与施工地