浅谈建筑住宅综合楼结构设计
摘要:结合工程实例，探讨住宅综合楼的结构设计。
关键词: 住宅综合楼；结构设计；技术措施
一、工程概况
该工程占地面积22161m2,总建筑面积68740m2。主要包括南北两排高级住宅综合楼和东西两侧公建。南侧住宅综合楼(B～G座)地上8层,北侧住宅综合楼(J～R座) 地上8～10层。南北住宅综合楼均为剪力墙结构,南楼局部设有框支梁。东侧公建(H 座)地上2层,为高配套商业用房,框架结构；西侧公建(A座)地上4层,为文化娱乐、健身中心,框架结构。南北住宅综合楼均设有两层地下室,南楼地下2层战时为六级人防物资库、平时为汽车库,北楼地下2层为设备用房,南北楼地下1层均为自行车库。南北住宅综合楼中间局部设有地下室,位于地下2层,为单纯汽车库,其西侧局部从地下2层至地面为游泳池,框架结构(局部含有剪力墙)。
两栋住宅综合楼中间地面拟建社区公园,有假山、音乐喷泉、热带树木、草坪、健身器材、夜景照明等。工程地下2层及首层平面如图1、图2所示。
二、工程特点
本工程整体设计思路要求典雅、高级、舒适。建筑立面风格追求欧式古典主义,平面布置讲究高度灵活性,可以居住、办公。为追求大尺度,部分户型房间开间达到12.8m,进深达到14.7m。户型建筑面积在200～500m2,顶层带跃层。由于开发商要求功能多样化、适应性强、个性鲜明,使得建筑设计平面与立面复杂、多变。所以与一般工程相比,本工程有鲜明特点,结构设计不利因素相对集中,体系相对复杂,给结构设计带来了很大难度,其结构特点具体体现在以下几个方面:
1.高差悬殊(住宅综合楼与汽车库高差达8～11层)；
2.超长混凝土结构(地下2层建筑长度达177m)；
3.大跨度楼板(最大板跨12.8m)；
4.错层集中(两个部位剪力墙两侧层高分别为218m、3.0m,楼板层层交错
浅谈房屋建筑的结构设计优化技术李兵仁 摘要：目前我国的经济发展已经达到了一定的水平，人们对于居住环境的要求 也随之不断增加。在保证了房屋建筑所有的功能特点之后，应尽可能地控制施工 成本，这就需要在进行房屋建筑设计时尽可能使用结构设计的优化技术。将从房 屋建筑结构的优化技术的内容、房屋建筑的结构设计与经济性的关系以及优化技 术在房屋建筑结构设计中的应用3个方面进行论述与分析，进而详细地对我国的 建筑结构优化技术进行探讨。 关键词：房屋建筑；结构设计；优化技术；应用 引言 如何实现结构的最优化设计，保证结构的功能性以及安全耐久性，同时最大 限度节省建筑的占地面积以及追求经济性，是优化设计的主要目标。进行房屋建 筑的结构优化包括进行整体房屋结构的优化设计以及细部结构的优化设计。计算 机时代的降临，以及计算机结合相关设计理论，实现了工程设计问题向数学计算 问题的一种转换。因此，对于相关计算机技术的掌握，也是实现最优化设计的一 种前提条件。 1 房屋建筑结构的优化技术的内容 要使用房屋建筑结构优化技术，就需要首先了解房屋建筑结构优化设计的主 要内容，通常情况下，房屋建筑结构可以进行以下的优化技术。在考虑房屋建筑 的结构使用功能以及安全设计要求的前提之下，应对于房屋结构设计过程中可能 存在的问题进行考虑，通过最经济合理的方式来完成该结构设计的内容。这个过 程就是房屋建筑的结构优化设计过程。其主要内容有：1）认真分析房屋建筑结构，对于整体设计过程进行最优化分析并进行相关的设计改进；2）对于房屋建 筑结构设计的子结构作为单独对象进行最优化分析以及相关的设计改进。对于子 结构的最优化分析与改进时，通常可以对于子结构进行进一步的细分，子结构主 要包含细部构造、主体结构、屋盖结构、围护结构以及下部的基础结构部分。 2 房屋建筑与经济性的关系 1）如何处理房屋建筑结构设计的层数与用地面积之间的关系。我们知道多层建筑与高层建筑，随着层数的不断增加，由于其使用的土地面积一定，因此，使 得单位层数所使用的土地面积就会减小。但是实际的设计中并非如此，随着建筑 物层数的增加，建筑物的高度随之增加，然而为了确保建筑物内部的光线质量， 需要适当地增加建筑物之间的间距，如此就会增加建筑物的用地面积。由此可见，建筑物的总建筑面积所使用的土地面积与建筑物层数之间的联系不是一种必然性。因此就需要使用房屋建筑结构优化设计来实现建筑物层数与建筑物的占地面积之 间的关系进行协调。通常情况下，高层建筑物的优化设计方法是通过减小上部的 面积来实现建筑物整体光照的效果，这样可以尽可能达到减小占地面积的效果， 然而上部的建筑面积也会随之相对减小。如何寻找两者之间的相互协调点来实现 这种平衡，是需要通过相关的优化设计技术来实现的。 2）如何处理房屋建筑的结构分部部分与建筑物层数之间的关系。由于同一个建筑物只需要一个公用屋盖，因此，建筑物的屋盖部分的单位设计成本会随着建 筑物层数增加而降低。但是对于建筑物的基础部分则又有所不同，我们知道同一 个建筑物的基础部分是属于共同的，随着建筑物层数的增加，基础部分承受的上 部荷载也会随之增加，那么，设计中就需要提高基础构件的承载力，这样就会增
浅析建筑结构设计中基础设计王宇雷 发表时间：2018-08-14T11:14:06.167Z 来源：《建筑学研究前沿》2018年第8期作者：王宇雷1 田冉2 [导读] 不仅为有效提高房屋质量打下了坚实的基础，也为房屋建筑经济适用性的挑战提出了核心的观念和思路。 1山东滨北建筑设计院有限公司；2山东省滨州市建筑设计研究院 摘要：基础设计作为房屋建筑结构设计的主要内容，加强房屋建筑结构设计中基础设计的探讨，不仅为有效提高房屋质量打下了坚实的基础，也为房屋建筑经济适用性的挑战提出了核心的观念和思路。 关键词：建筑结构；基础设计；分析 房屋建筑结构设计的理论朝着先进水平不断发展，将先进的技术不断的应用于实际，在实际中不断加强完善。研究强度高、材质轻、绿色环保的新型建筑材料，应用于房屋建筑的结构设计中去，提高屋建筑的安全性、适用性，使得房屋建筑结构设计朝着可靠、实用、经济的高性价比方向发展。 一、房屋建筑结构设计的重要性 从笼统意义上说，房屋建筑结构主要指两个方面的内容，一方面指的是房屋的建筑结构，一方面指的是房屋的户型结构。而房屋建筑工程进行房屋建筑结构设计的根本出发点主要是为了保证工程建筑物结构的安全性、可靠性，在能够保证工程建筑物的使用功能的发挥的同时保证工程建筑物的使用寿命，提高工程建筑物的性价比。 二、房屋建筑结构设计过程中需要遵循的原则 设计人员在对房屋建筑工程进行结构设计时需要遵循几个原则，首先设计人员在进行结构设计的过程中一定要从整个房屋建筑工程的整体着手，需要与业主进行良好的、有效的、及时的沟通，确保房屋建筑结构设计既符合客观方面的需要，也符合主观方面的需求；其次，设计人员在设计过程中要有提前量，现代的房屋建筑工程在进行基础设计的过程中，将重点都放到了房屋建筑工程的地基、基础、以及一些上部结构的构件（例如梁、板、柱、楼梯、雨篷等）方面，但是还是有一定的弊端，因为很多的房屋建筑结构设计中的基础设计并没有完全的结合实际情况，所以在施工过程中很容易遇到设计与实际情况不符的问题。 三、高层建筑基础的设计分析 1、上部结构的刚度对基础受力状况的影响 假设上部结构为绝对刚性，当地基变形时，各竖向构件只能均匀下沉；如忽略竖向构件端部的抗转动能力，则竖向构件支座可视为基础梁的不动铰支座，亦即基础梁犹如倒置的连续梁，不产生整体弯曲，却以基底分布反力为外荷载，产生局部弯曲。反之，假设上部结构为绝对柔性，对基础的变形毫无约束作用，于是基础梁在产生局部弯曲的同时，还经受很大的整体弯曲。于是，两种情况下基础梁的内力分布形式与大小产生很大的差别。实际结构物常介于上述两种情况，其整体刚度的考虑非常困难，只能依靠计算软件分析。在地基、基础和荷载条件不变的情况下，增加上部结构的刚度会减少基础的相对挠曲和内力，但同时导致上部结构自身内力增加，即上部结构对减少基础内力的贡献是以在自身中产生不容忽视的次应力为代价的。还应注意的是上部结构的刚度贡献也是有限的。 2、基础刚度对基底反力分布的影响 绝对柔性基础当上部结构刚度可以忽略时，对荷载传递无扩散作用，如同荷载直接作用在地基上，反力分布p（x，y）则与荷载q （x，y）大小相等、方向相反。当荷载均匀时，基础呈盆形沉降；如欲使基础沉降均匀，则需使荷载从中部向两端逐渐增大，呈不均匀状。绝对刚性基础对荷载传递起着“架越作用”。由于基础为绝对刚性，迫使地基均匀沉降。由于土中塑性区的开展，反力将发生重分布。塑性区最先在边缘处出现，反力将减小，并向中部转移，形成马鞍形分布。理论分析与试验研究表明，基底反力的分布除与基础刚度密切相关外，还涉及到土的类别与变形特性、荷载大小与分布、土的固结与蠕变特性，以及基础的埋深和形状等多种因素。 3、地基条件对基础受力状况的影响 基础受力状况还取决于地基土的压缩性及其分布的均匀性。当地基土不可压缩时，基础结构不仅不产生整体弯曲，局部弯曲亦很小；上部结构也不会因不均匀沉降产生次应力。实践中最常遇到的情况却是地基土有一定的可压缩性，且分布不均，这样，基础弯矩分布就截然不同。基础与地基界面处往往显示出摩擦特征。由于土的强度有限，形成的摩擦力也有限，不会超过土的抗剪强度。孔隙水压力的变化，可能改变压缩过程中摩擦力的大小与分布。此外，外荷载的分布和性质、基础的相对柔度以及土的蠕变等涉及时间变化的效应等都会影响到界面条件。因此，应从完全光滑一直到完全粘着这两种极端情况之间来慎重估计界面摩擦的影响。 4、上部结构与基础和地基共同作用的概念及分析方法 上部结构与地基和基础三者是彼此不可分离的整体，每一部分的工作性状都是三者共同作用的结果。共同作用分析，就是把上部结构、基础和地基看成是一个彼此协调工作的整体，在连接点和接触点上满足变形协调的条件下求解整个系统的变形与内力。在共同作用分析中，上部结构和基础通常是由梁、板组成，因此可以采用有限单元法、有限条法、有限差分法或解析方法建立上部结构和基础的刚度矩阵，并利用变形协调条件与地基的刚度矩阵耦合起来。地基首先需确定采用何种地基模型：线弹性地基模型，非线弹性地基模型还是弹塑地基模型。然后建立地基的刚度矩阵。在共同作用分析中，可以根据实测结果把基础和上部结构的实际刚度进行共同作用分析，并考虑施工过程的影响，把结构荷载和刚度形成情况分别四、建筑基础设计中应注意的问题 1、保证荷载的可靠传递 基础结构应具有必要的强度和刚度，以保证将高层建筑上部结构作用于基础顶面的巨大竖向、水平向荷载与力矩，可靠地传给地基土或桩顶。 2、参与变形协调，减少不均匀沉降 基础结构介于上部结构与地基土之间，其刚度大小及其在平面上的分布，对调整不均匀沉降、减少整体和局部挠曲至关重要。例如：多、高层建筑中，当采用条形基础不能满足上部结构对地基承载力和变形的要求，或当建筑物要求基础具有足够的刚度以调节不均匀沉降时，可采用筏型基础。筏型基础的平面尺寸，在地基土比较均匀的条件下，基底平面形心宜与上部结构竖向永久荷载的重心重合。当不重
住宅结构设计之结构 住宅结构设计之结构 钢结构以钢材为主制作的结构，是主要的建筑结构类型之一。钢材的特点是强度高、自重轻、刚度大，故用于建造大跨度和超高、超重型的建筑物特别适宜；材料匀质性和各向同性好，属理想弹性体，最符合一般工程力学的基本假定；材料塑性、韧性好，可有较大变形，能很好地承受动力荷载；其工业化程度高，可进行机械化程度高的专业化生产；加工精度高、效率高、密闭性好，故可用于建造气罐、油罐和变压器等。其缺点是耐火性和耐腐性较差。主要用于重型车间的承重骨架、受动力荷载作用的厂房结构、板壳结构、高耸电视塔和桅杆结构、桥梁和飞机库等大跨结构、高层和超高层建筑等。钢结构今后应研究高强度钢材，大大提高其屈服点强度；此外要轧制新品种的型钢，例如H型钢（又称宽翼缘型钢）和T形钢以及压型钢板等以适应大跨度结构和超高层建筑的需要。 轻型钢结构系指由圆钢或小角钢（L45×4或L56×36×4）组成的钢结构（不采用圆钢，有个别次要杆件采用小角钢的仍属普通钢结构）。轻型钢结构主要用于跨度L≤18m、吊车起重量Q≤5t的无高温、高湿和侵蚀环境的厂房以及一些采用轻型屋面材料（石棉瓦、瓦楞铁、压型板或其它轻质材料）的不重要的或临时建筑的屋盖结构中。柱子和吊车梁不宜采用轻型钢结构。 薄壁型钢结构是采用1．5～5毫米的薄钢板或带钢冷弯加工成各种截面的型钢所构成的结构，其待点为：1．用钢量一般较普通热轧钢结构节省25％左右，有时还可以做到比同等条件下的钢筋混凝土结构（如大型屋面板）的用钢量少。2．结构重量轻，运输安装方便，可降低结构及基础的造价。3．同截面面积相同的热轧型钢相比，薄壁型钢回转半径要大50％～60％，惯性矩和截面抵抗矩也大为加大，因而更能充分地利用材料的力学物理性能，增加了结构的刚度和稳定性。4．成型灵活性大，可根据不同需要设计出最佳的截面形状。薄壁型钢结构的缺点是其刚度和稳定性较差，防腐要求较严，维护费用较高。此种结构一般用于民用建筑和跨度不大、屋面荷载较小、设备较轻的工业厂房。除用做承重结构构件外，也可用于楼、屋面板、幕墙结构等。使用时构件均需彻底除锈和涂刷防腐性能良好的涂料。 组合结构同一截面或各杆件由两种或两种以上材料制作的结构称组合结构。1．钢与混凝土组合结构：用型钢或钢板焊（或冷压）成钢截面，再在其四周或内部浇灌混凝土，使混凝土与型钢形成整体共同受力，通称钢与混凝土组合结构。国内外常用的组合结构有：（1）压型钢板与混凝土组合楼板；（2）钢与混凝土组合梁；（3）型钢混凝土结构（也叫劲性混凝土结构）；（4）钢管混凝土结构；（5）外包钢混凝土结构等五大类。钢管混凝土结构在轴向压力下，混凝土受到周围钢管的约束，形成三向压力，抗压强度得到较大提高，故钢管混凝土被广泛地应用到高轴压力的构件中。外包钢结构在前苏联研究最早，应用最广泛，近年来我国主要在电厂建筑中推广使用了这种结构，取得不少工程经验和经济效益。现浇混凝土多层框架结构及楼板需满堂红脚手架和满铺模板，而采用组合结构柱、型钢混凝土梁和压型钢板与混凝土组合楼板等足以克服这些缺点，有较好的技术经济效益。由于组合结构有节约钢材、提高混凝土利用系数，降低造价，抗震性能好，施工方便等优点，在各国建设中得到迅速发展。我国对组合结构的研究与应用虽然起步较晚，但发展较快，目前有些已编入规范，有些已编成规程，对推动组合结构在我国的发展起到积极作用。2．组合砌体结构：是由砖砌体和钢筋混凝土面层或钢筋砂浆面层组成的组合砖砌体构件，适用于轴向力偏心距，超过0．7y（y为截面重心到轴向力所在偏心方向截面边缘的距离），或e较大，无筋砌体承载力不足而截面尺寸又受到限制时的情况。 薄壳结构壳，是一种曲面构件，主要承受各种作用产生的中面内的力。薄壳结构为曲面的薄壁结构，按曲面生成的形式分筒壳、圆顶薄壳、双曲扁壳和双曲抛物面壳等，材料大
浅析房屋建筑结构设计中基础设计 发表时间：2018-10-29T15:12:01.030Z 来源：《建筑学研究前沿》2018年第18期作者：李俊宇1 丁星峰 2 [导读] 随着经济和社会的飞速发展，房屋建筑的功能越来越丰富，同时其结构也越来越复杂。 摘要：改革开放以来，我国经济快速发展，人们的生活水平不断提高，对住房的要求也越来越高。对于房屋建筑来说，基础设计是否科学合理将直接影响整个房屋建筑的质量和施工成本，做好基础设计历来是房屋建筑结构设计中的重中之重。本文介绍了影响房屋建筑基础设计的因素，分析了基础设计选型的原则，探讨了基础设计方法及技术要点，为房屋建筑基础设计工作提供理论参考。 关键词：房屋建筑结构设计基础质量 前言 随着经济和社会的飞速发展，房屋建筑的功能越来越丰富，同时其结构也越来越复杂，尤其是在城市建筑高层化趋势日益明显的情况下，对房屋建筑结构设计的要求也越来越高。基础作为房屋建筑的地下部分，具有承载上部结构、传递荷载等作用，其设计是否科学和合理对于房屋建筑整体的安全性、适用性和耐久性都有着较为深远的影响，如果基础没做好，就可能导致房屋建筑的不均匀沉降，导致墙体开裂等，同时设计方案也决定着基础选型以及后续施工的合理性和经济性，可见做好基础设计是房屋建筑结构设计中的重中之重。 1 影响房屋建筑基础设计的因素 1．1 上部结构 房屋建筑的上部结构采用何种形式、地上建筑高度、墙体厚度等在很大程度上决定了基础的类型、埋深和截面积等，因此是基础设计过程中需要考虑的重要因素。这主要是因为，上部结构的类型、高度和墙体厚度不同均会导致房屋建筑荷载在基础上分布的特点不同，继而对基础沉降、稳定性和抗变形能力的要求也不同，因此在对基础设计时需要充分考虑。 1．2 地质条件 地质条件在很大程度上决定了基础的设计承载能力，地质条件的范畴很大，因素很复杂，其中有两个条件对基础设计影响最大：其一是地基持力层的特点，地基持力层是与基础相接的土层，该土层是承受房屋建筑负荷的主要部分，因此持力层土质特点（黏土、砂质土、砂粘土等形式）、压缩模量、持力层承载能力等参数应是房屋建筑基础设计中必须考虑的因素；二是桩基穿越土层的情况，包括土层中地下水的分布特点和桩基穿越能力等，基础选型过程中必须将这些因素考虑进去。 1．3 施工环境 施工环境包括自然环境和人工环境。 自然环境因素包括环境温度、抗震等级等，由于构成基础的材料是钢筋混凝土，如果环境温度过低就可能导致基础出现开裂情况，因此基础设计时应考虑低温施工，以便采取应对措施，而抗震等级将影响基础设计时是否需要设置抗震缝以及抗震缝设置的数量和位置等。人工环境对基础设计的影响包括以下几个方面：第一，建筑施工过程中避免不了各种振动，为保证基础的稳定就应当在设计之初充分考虑；第二，如果需要打桩，则桩基在入土后就会将土向周围挤压，造成挤土效应，从而使周围的土层产生一定的应力，改变周边建筑物基础的受力情况以及对周围地下管网造成挤压，因此基础设计时要尽量降低这种影响。 2 房屋建筑基础设计选型的原则 2．1 经济合理性原则 房屋建筑基础设计不但要考虑技术性的指标，而且还要符合经济性的原则，因此基础自身的材料消耗也要为实现整个建筑工程的成本目标奠定基础，另外，基础设计的经济性原则还体现在设计的基础要有助于保证施工进度，降低施工成本。 2．2 综合性设计原则 房屋建筑基础设计单位要将基础设计与其他设计相联系，从房屋建筑基础的功能、结构、与上部结构之间的关系等诸多方面进行分析，通盘考虑，将基础设计方案放在房屋建筑整体中进行分析对比，使基础与建筑整体达到协调统一的要求，不断对基础设计方案进行优化，从而得出最佳的设计方案。 2．3 多样式原则 房屋建筑基础的类型样式较多，设计单位应在设计过程中全面掌握各种基础类型，并与实际情况相结合，选出兼具经济效益和社会效益的基础类型。 2．4 动态设计原则 动态设计原则就是在房屋基础设计时不但要使基础在结构和功能上能够满足当前的需要，而且还要用发展的眼光看待基础设计工作，使设计方案也能够顺应时代的发展趋势，满足未来一段时间内房屋建筑可能出现的改造、扩建等的要求。 3 房屋建筑基础设计的方法 3．1 传统设计方法 在基础设计中，通过对过去一段时间国内外典型建筑基础设计方案进行系统分析，从其中总结出一定的约定俗成的规律，并作为新设计方案的立足点，同时考虑各类型基础各自的特点和适用范围，并与房屋建筑自身特点、勘查资料相结合，从而选出合适的基础类型，并经计算确定各项技术指标。 3．2 共同作用分析法 在高层建筑基础设计中，常常将上部结构与基础和地基看作一个统一的整体，使三者之间保持力的平衡和协调.与传统设计方法相比，由于其考虑了上部结构的刚度，因此更具科学性和合理性，但同时这种方法由于涉及到的方面较多，因此设计难度也较大，对于计算机软件和硬件的要求也更高，设计成本较传统方法高出不少，因此只有在结构复杂的大型建筑基础设计中才会采用。 4 基础选型和设计要点 4．1 独立基础及设计要点 独立基础的造价较低，且对地基土具有较好的适应性，且抗震性能较好，因此在框架结构的民用建筑中普遍采用。对独立基础来说，
6层框架住宅楼结构设计毕业设计论文 1. 工程概况 黑龙江省某市兴建六层商店住宅，建筑面积4770平方米左右，拟建房屋所在地震动参数08.0max =α，40.0T g =，基本雪压-20m 6KN .0S ?=，基本风压-20m 40KN .0?=?，地面粗糙度为B 类。 地质资料见表1。 表1 地质资料 2. 结构布置及计算简图 根据该房屋的使用功能及建筑设计的要求，进行了建筑平面、立面及剖面设计，其标准层建筑平面、结构平面和剖面示意图分别见图纸。主体结构共6层，层高1层为3.6m ，2～6层为2.8m 。 填充墙采用陶粒空心砌块砌筑：外墙400mm ；内墙200mm 。窗户均采用铝合金窗，门采用钢门和木门。 楼盖及屋面均采用现浇钢筋砼结构，楼板厚度取120mm ，梁截面高度按跨度的 1/812/1～估算，尺寸见表2，砼强度采用)mm 43N .1f ,mm 3KN .14f (C -2t -2c 30?=?=。 屋面采用彩钢板屋面。 表2 梁截面尺寸（mm ） 柱截面尺寸可根据式c N f ][N A c μ≥ 估算。因为抗震烈度为7度，总高度30m <，查表 可知该框架结构的抗震等级为二级，其轴压比限值8.0][N =μ；各层的重力荷载代表值近似取12-2m KN ?，由图2.2可知边柱及中柱的负载面积分别为2m 35.4?和2m 8.45.4?。由
公式可得第一层柱截面面积为 边柱 32c 1.3 4.5312106 A 98182mm 0.814.3?????≥ =? 中柱 23c m m 51049114.3 8.06 10128.45.425.1A =??????≥ 如取柱截面为正方形，则边柱和中柱截面高度分别为371mm 和389mm 。根据上述计算结果并综合考虑其它因素，本设计框架柱截面尺寸取值均为600mm 600mm ?，构造柱取 400mm 400mm ?。 基础采用柱下独立基础，基础埋深标高-2.40m ，承台高度取1100mm 。框架结构计算简图如图1所示。取顶层柱的形心线作为框架柱的轴线；梁轴线取至板底，62～层柱高度即为层高，取2.8m ；底层柱高度从基础顶面取至一层板底，取4.9m 。 5.8 m 5.0m 5.0m 图1.框架结构计算简图 3. 重力荷载计算 3.1 屋面及楼面的永久荷载标准值 屋面（上人）： 20厚水泥砂浆找平层 -2m 40KN .002.020?=? 150厚水泥蛭石保温层 -2m 75KN .015.05.0?=? 100厚钢筋混凝土板 -2m 5KN .210.025?=?
房屋建筑结构设计中常见问题分析李多伦 摘要：社会的发展与进步，带动了建筑业的快速发展，而随着人们生活水平以 及生活质量的提高，对建筑的结构设计也提出了更高的要求。本文以房屋建筑结 构设计中的常见问题作为切入点，简单的探讨房屋建筑结构设计的基本原则以及 基本方法。 关键词：房屋建筑；结构设计；常见问题 房屋建筑的结构设计不仅仅关系到建筑企业、单位的施工，更与建筑建成后 的使用有着直接的关系。良好的房屋建筑结构设计方案，可以促进建筑工程的顺 利展开 一、房屋建筑结构设计中的常见问题 （一）楼板设计 楼板是房屋建筑工程结构设计中的重要内容，是划分建筑空间、层面的关键，不仅如此，楼板的存在能够将建筑的荷载有机的传递给建筑的墙、梁，从而形成 稳固的、安全的房屋建筑承载系统。正是因为这样，必须做好对房屋建筑结保障 社会财富，并且还能够更好的服务于人，反作用于促进人们生活水平、生活质量 的提高，因为对于现代人来说，房屋的结构越来越重要，而是不是能够满足人们 的需求、满足人们的实际生活要求，则成为了建筑是不是合格的重要评判标准。 正是因为这样，必须做好房屋建筑结构的设计工作。 楼板的设计工作，因为这不仅仅关系到施工过程中的安全，更影响到建筑建 成后的使用以及安全，如果在展开工作的过程中，没有对细节做好考虑，那么就 会出现质量上的问题，从而为建筑工程埋下安全隐患。就目前的现状来看，楼板 设计中的常见问题包括了以下几点：第一，双向板的有效高度取值过于偏大；第二，板承受线荷载的时侯弯矩计算出现问题；第三，在设计的过程中为了计算方 便或者是因为对楼板受力状态的认识不足，简单的将双向板作用按单向板作用进 行计算。 （二）连续梁按单梁设计 这种将连续梁当作单梁来进行设计的情况大多发生在房屋建筑的阳台边梁设 计当中，这是因为边梁的荷载能力比较小，所以往往难以获得应有的设计重视， 而设计者为了能够使房屋建筑的受力分析更加方便，就会狭隘的将连续梁当作单 梁来展开相关的设计工作。而这样的行为直接的违反了房屋建筑结构设计的本质，从某种程度上混淆了房屋建筑的连续梁与单梁，并且造成房屋建筑质量上的问题，比如说会引起梁上部出现受拉力影响而造成的竖向裂缝。不仅如此，如果房屋建 筑的边梁长度过长，还会引发更为严重的质量问题，因为阳台上的边梁是直接暴 露在室外的，而室外环境的变化会直接造成对边梁的影响，比如说梁会因此而产 生收缩应力造成房屋建筑的裂缝等等，从容降低了整个建筑工程的安全系数，直 接的影响到建筑的安全使用。 （三）地基设计 地基是房屋建筑的基础，特别是对于高层建筑来说，地基的好坏直接的关系 到整个房屋建筑工程能不能够获得顺利的展开以及顺利的完成，正是因为这样， 房屋建筑结构设计中的地基设计必须全面的做到合理、适用以及安全，这样才能 够从根本的基础上保障建筑工程的施工以及后续工作的展开，也才能够从本质上 确保整个工程的质量。就现状来说，地基设计过程中存在的常见问题包括了以下 几点：第一，对于房屋建筑工程的中柱、基础以及梁的负荷没有严格的按照具体
武汉市某开发区住宅楼结构设计（一） 摘要 本设计是某小区住宅楼结构设计（一），其主体结构为钢框架结构。本设计的成果主要由设计计算书和结构施工图两部分组成。 结构计算包括水平风荷载下框架的内力和侧移计算、竖向荷载作用下的框架内力计算，内力组合，梁柱截面验算及节点设计，楼梯计算，基础设计，楼板配筋设计。其中内力计算一榀框架的手算。 电算时，先用钢结构框架软件中进行结构平面布置，检查平面数据，输入楼板，输入荷载数据，再用PKPM，画结构平面图；最后用SATWE软件进行框架的空间结构计算，输出钢框架结构验算及内力计算结果。 本设计风荷载作用计算和水平抗震计算都采用D值法求得；竖向荷载作用下的框架计算取一榀框架，用弯矩分配法求得。求出上述内力后，即可进行内力组合，然后根据内力组合的结果进行梁柱截面验算及节点设计。最后进行楼梯的设计、进行柱下独立基础设计、及楼板配筋设计。 施工图绘图，包括结构施工总说明、基础平面布置图、基础详图、钢柱锚栓布置图、结构平面布置图、纵向框架布置图、节点详图1、节点详图2、节点详图3、楼面板布置图、屋面板布置图、楼梯布置图。
A Graduate of the Structure of the Residential Building Design Abstract The design is a graduate of the structure of the residential building design , the main structure is steel frame structure. The design content is divided into the design calculation and the structure drawings. Structure calculation includes horizontal wind load to internal force and drift calculation, the earthquake under the framework of internal force and drift ca lculation, the vertical load under the framework of internal force calculation, t he internal force combinations, beam and column checking and node design, stair design, basic design, the slab reinforcement. And among this, internal fo rce calculation consists of two parts, such as computerized and the hand coun ting of single framework. When using the computer to calculate, first, it should use the software of th e steel structure framework to lay out the structural plan, check the plane dat a, input the floor slab and the loading data. Second, use the PKPM to draw th e structure of the plane graph. Last use the software SATWE to the spatial str ucture of the framework and output of the steel frame structure to checking a nd internal force calculations. The frame calculation under vertical loads use D value method in wind load and horizontal antiseismic calculation . In this part the frame is irregular. To s olve the problems the separatelayers method and distribution of moment met hod are used. After calculating the internal force, it can group the internal for ce, and then according to the results of the internal force to beam and colum n checking and node design. Finally foundation design is made . The staircase s in the column nag slab reinforcement are designed. There are twelve pieces of structure drawings in all, such as the structure c onstruction, the basic of floor plan and detail, the anchor bolt steel column lay out, the structure floor plan, the longitudinal frame layout, the details and pro files of node ( figure 1), the detail and profile of node ( figure 2), the detail an d profile of node ( figure 3), the panel layout and the roof layout, the stair lay out floor. Key words:steel structure;framework;cast-in-site concrete board
安徽建筑大学 毕业设计（论文） 课程名称：某综合楼设计 姓名： 学号： 专业：土木工程 指导老师： 完成时间：
目录 某综合办公楼的设计 (4) 摘要 (4) 第一篇结构设计 (6) 1 结构设计技术条件 (6) 1.1工程概况 (6) 1.2设计依据 (6) 1.3荷载取值 (7) 1.4结构总体布置 (9) 1.5主要承重构件及墙体截面尺寸 (9) 1.6基础 (9) 1.7材料 (9) 1.8结构计算原则和方法 (10) 2 结构方案 (10) 2.1结构体系 (10) 2.2结构布置 (10) 2.3计算简图 (13) 3 框架侧移刚度计算 (14) 3.1梁柱线刚度计算 (14) 3.2柱侧移刚度D值计算 (14) 4 重力荷载计算 (16) 4.1屋面及楼面的永久荷载标准值 (16) 4.2屋面及楼面可变荷载标准值 (17) 4.3梁、柱、墙、门、窗重力荷载计算 (17) 4.4重力荷载代表值计算 (19) 5 横向水平地震作用下框架内力和侧移计算 (21) 5.1横向自振周期计算 (21) 5.2水平地震作用及楼层地震剪力计算 (22) 5.3水平地震作用下的位移验算 (23) 5.4水平地震作用下框架内力计算 (24) 6 竖向荷载作用下框架结构的内力计算 (29) 6.1计算单元 (29) 6.2荷载计算 (29) 7 内力组合 (46) 7.1组合原则 (46) 7.2框架梁内力组合 (48) 7.3框架柱内力组合 (52) 8 截面设计 (58)
8.1框架梁截面设计 (58) 8.2框架柱截面设计 (61) 9 基础设计 (68) 9.1基础参数选取 (68) 10板的设计 (67) 11楼梯设计 75 参考文献 (77)
浅谈房屋建筑结构设计的要点 摘要：本文是作者近几年的工作经验总结，主要分析了建筑结构设计中应注意的几个要点。 关键词：房屋建筑；结构设计 1、建筑结构设计的原则 1.1顾全大局。“强柱弱梁”、“强剪弱弯”、“强节点，弱构件”等是建筑结构设计中非常重要的概念，虽然整个结构体系是由各种构件协同组成一体的，但各个构件在结构中担任的角色不尽相同。“强柱弱梁”就是柱子不先于梁破坏，因为梁破坏属于构件破坏，是局部性的，而柱子破坏将危及整个结构的安全，甚至可能会整体倒塌，后果严重！所以我们要保证柱子更“相对”安全。“弯曲破坏”是延性破坏，是有预兆的，如开裂或下挠等。而“剪切破坏”是一种脆性的破坏，没有预兆的瞬时发生，没有防范，所以我们要避免发生剪切破坏！“强节点，弱构件”是指节点的承载力应高于连接构件，因节点失效意味着与之相连的梁与柱都失效。 1.2多道防线。例如，多肢墙与单片墙、框架剪力墙与纯框架相比，前者比后者的抵抗能力要强。安全的结构体系是采取多道防线来设计的，当发生灾难时，如果把生存的希望全都寄托在某单一构件上是非常危险的。因此，在设计中应该尽可能增设多道抗震防线，利用赘余杆件的屈服和弹塑性变形来消耗尽可能多的地震输入能量；利用赘余杆件的破坏和退出工作，使结构从一种稳定体系过度到仍然稳定的另一种体系，实现周期的加大，从而减少地震力。 1.3刚柔相济。合理的建筑结构体系应该是刚柔相济的。结构太刚则变形能力差，强大的破坏力瞬间袭来时，需要承受的力很大，容易造成局部受损最后全部毁坏；而太柔的结构虽然可以很好的消减外力，但容易造成变形过大而无法使用甚至整体倾覆。结构是刚多一点好，还是柔多一点好？这些问题历来都是专家们争论的焦点，现今的规范给出的也只是一些控制性的指标，但无法提供“放之四海皆准”的精确答案。最后，专家们达成难以准确言传的共识；刚柔相济乃是设计者的追求。 2、建筑结构设计要点分析 2.1概念设计 所谓概念设计一般是指不经数值计算，尤其在一些难以作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
某研究所科研综合楼结构设计 摘要：某所科研办公楼是一栋多功能高层建筑，根据其使用功能要求采用了框架－剪力墙结构，采取了相应的构造措施，通过调整剪力墙的布置，使结构的两个方向刚度趋于均匀，依照规范要求对该结构进行了弹塑性动力分析，保证建筑物立面造型的基础上，做到了结构的经济合理。 关键词：框架－剪力墙结构桩-筏基础抗震计算弹塑性分析structure design of the scientific research complex buildingof the research institute cao bingtangcunfang （wuzhou engineering design and research institutebeijing100053） abstract: the scientific research and office building of the research institute is a multi-functional high-rise building. according to the function requirement, frame-shear wall structure is adopted and related structural measures are taken. the rigidity on two directions of the structure shall tend to uniform via adjusting the arrangement of shear wall. elastic-plastic analysis is carried out to the present structure in accordance with the codes. on the basis of ensuring the facade of the building, the structure can be economic and reasonable.
浅析房屋建筑结构设计中的问题 【摘要】社会的发展进步和人民生活水平的提高，对房屋建筑结构设计提出了更高的要求。本文主要针对当前房屋建筑结构设计中出现的几个常见却又容易被人们忽视的问题进行了剖析，分析其错误产生的原因和可能发生的后果，并结合实际情况提出了若干设计建议和构造的要求。 【小清新】建筑设计结构设计方法问题探讨 房屋建筑结核设计要求达到安全性、适用性、耐久性等功能要求，但在实际的设计过程中，由于存在一些认识上的误区，会导致大量设计问题的出现，主要表现在以下几方面。 1地基与基础方面 1.1 多层建筑没有地质详勘报告，仅根据建设单位的口头说明，或才简单地以附近的建筑物为参照，在其基础设计资料上进行施工图的设计。地基与基础设计要严格按操作规范进行，做到安全合理适用，必须依据地质勘察的资料，对基础类型和上部结构等多方面的因素要综合考虑，不能只凭地耐力来完成，或者把耐力容许值降低一些，这是不科学的，也是极不安全的。 1.2 对软弱地基要采用换土垫层处理时，没有进行换层设计，依据已有的经验加以处置。要对软弱地基的危害有深刻的认识，如果只凭经验武断地采用砂垫层来加强承载力，而不对垫层宽度和厚度进行精确计算，将带来极大的安全隐患，而且也会造成一定程度的资源浪费。 1.3 民用建筑中柱、梁及基础的负荷未按规范乘以折减系数。设计人员设计多层民用建筑时，在计算梁、柱和基础的负荷时，没有按现行设计规范将荷载乘以折减系数计算其荷载值，因而采用荷载值偏大。 2 砖混结构房屋中构造柱兼作承重柱用 构造能够不但提高砖混结构中墙体的抗剪能力，而且构造柱与圈梁联结在一起，可形成对砌体的有效约束，限制墙体裂缝发生和进一步扩大，维持竖向承载力，对增强结构的抗震性能有着很大作用。在如今房屋结构设计中，构造柱往往被作为承重柱使用，这种作法是极不科学的，将引起以下几个问题。 2.1 如果构造柱作为承重柱，将提前受力，导致构造柱对砌体的拉结和约束作用降低，而且在遭遇地震作用时，应力将集中在构造柱位置，并使之首先遭到破坏，在这种情形下，构造柱不但起不到其应有的承力作用，而且会适得其反成为房屋结构中的脆弱部位。
建材与装饰２００８年７月对某综合楼结构设计分析 王少孟 （汕头市潮阳建筑设计院） 摘要：通过工程结构设计实践，充分体会结构设计中应以概念设计为先，理解和掌握所采用结构体系的受力特性和适用范围，并重 视构造要求。本文介绍某高层综合楼结构选型、地下室结构设计、转换层结构设计短肢剪力墙结构设计。 关键词：双塔楼；结构设计；转换层 １工程概况 本工程为地上１８层，设１层地下库兼人防地下室，采用底盘大空间双塔结构，首２层为裙楼，３层以上为塔楼，建筑平面尺寸为６４．５ｍ×３５．６ｍ，楼顶标高６０ｍ，总建筑面积２４１００ｍ各层层高分别为：地下室３．６ｍ，首层４．５ｍ，２层５．１ｍｍ，３层以上２．８ｍ、转换层设在裙楼屋面即第３层，其结构平图如１所示，可见结构呈左右对称，塔楼短肢剪力墙和框支柱接相对，故传力较直接，塔楼平面呈井型，凹进部分较大，加上核心筒内电梯井对楼板的削弱，故对核心筒附近的楼板应适当加强。 ２结构选型 本工程裙楼作商业用途，塔楼为住宅，这样的设计在我省是十分典型的，通常采用支剪力墙体系，结合电梯井形成落地剪力墙核心筒，裙楼２层为框架－核心简体系。塔楼为短肢力墙－核心简体系。原建筑裙楼２层层商４．５ｍ，并在裙房上设计２．２ｍ高的结构转换层兼设备层，经理论分析，侧向刚度反比于层高的三次方，此处侧向刚度将有突变，计算结果表明不满足“楼层侧向刚度不宜小于相邻上部楼层刚度的７０％或其上相邻３层侧向刚度平均值的８０％”的要求。 经与建筑专业协商调整，决定取消设备层，将裙楼２层层高增大至５．１ｍ。各层主要构件分别为：－１～２层柱截面８００×８００，核心筒剪力墙厚３００ｍｍ；３～４层核心简、短肢剪力墙厚度均为２５０ｍｍ；５层以上核心筒，肢剪力墙厚度分别为２５０，２００ｍｍ。 ３结构抗震等级的确定 本工程根据各层各构件的重要性确定不同的抗震等级，地震安全性评价结果为Ⅶ度区，场地类型为Ⅱ类，近震，最大水平地震影响系数α ａｍｘ ＝０．０９６４，根据《建筑抗震设计规范》（ＧＢ５００１１－２００１），αａｍｘ在７度多遇地震区为０．０８（０．１２），对应设计基本地震 加速度为０．１（０．１５）ｇ，若对α ａｍｘ ＝０．０９６４作线性插值，则其对应设计基本地震加速度为０．１２ｇ。 本工程总高６０ｍ，按抗震规范属Ａ级，在框支剪力墙体系中，一般剪力墙部分（核心筒）为Ⅱ级抗震，按《高层建筑混凝土结构技术规程》（ＪＧＪ３－２００２）的规定，短肢剪力墙抗震等级应相应提高Ⅰ级，因此塔楼短肢剪力墙为Ⅰ级抗震，轴压比限值０．５，框支框架为Ⅰ级抗震，非框支框架为Ⅲ级抗震。当地下室顶板作为上部结构的嵌固端时，地下１层抗震等级应与上部相邻结构相同，框支剪力墙体系中剪力墙底部加强部位从地下１层开始到转换层的上一层为止，即－１～３层为剪力墙底部加强部位，应设置约束边缘构件，其它部位剪力墙设置构造边缘构件。 ４地下室结构设计 结合《人民防空地下室设计规范》（２００３版），本Ｔ程取顶板结构厚度为２００ｍｍ，并保证顶板面层厚度≥５０ｍｍ；对于地下室底板，人防规范未做出明确规定，一般情况下考虑强度和裂缝控制进行确定本地下室仅１层且地下水很少，故由人防荷载和恒活荷载控制，取底板厚４００ｍｍ，侧墙厚３００ｍｍ。地下室结构建模分为整体和单独两种，ＰＫＰＭ程序中有相应的输入项，可整体真实反映地下室对上部结构刚度的影响，但该程序中仅有顶板和侧墙的等效静荷载输入。通过对底板结构的分析，笔者认为应考虑两个模型和不同的荷载，分别求出底板及底板梁的负筋和底筋控制值，模型一不考虑ｑ ｅ３ ，底板上为普通恒、活荷载；模型二 把相同数值的竖直向上荷载模拟为竖直向下荷载，荷载取（ｑ ｅ３ 水压力一底板结构自重），这实际上是作用于底板底面的向上荷载。故不应考虑板对梁的翼缘作用，底板梁刚度增大系数应为１．０，实际配筋时底板和梁的底筋取自模型一，面筋则取自模型二。 ５计算结果分析 在高层建筑结构设计中，需要重点控制以下６个比值，即：①周期比：控制结构扭转效应对结构的不利影响；②位移比：控制结构平面规则，以免形成扭转而对结构产生不利影响；③刚度比：控制结构竖向规则以免刚度突变而形成薄弱层；④剪重比：控制各楼层最小地震剪力，以确保结构安全；⑤刚重比：控制结构稳定以免产生滑移或倾覆；⑥轴压比：控制结构延性，满足规范对墙肢和柱的限值要求。 图１ 转换层结构平面 图２计算模型与实际配筋的关系园林、建筑与规划设计 ?６２?
浅谈房屋建筑结构设计中常见问题分析论文关键词：安全；结构抗震；承载力 论文摘要：本文主要针对当前房屋建筑结构设计中一些常见却又常被人们忽视的错误进行了剖析，指出了错误的原因和后果，并给出了一些设计建议和构造的要求。 1地基与基础方面 1.1多层房屋建筑无地质详勘报告，仅仅依据建设单位口头或笼统参照附近建筑物的基础设计资料就进行施工图设计。地基与基础设计要做到合理，安全适用，设计人员必须
依据地质勘察资料，统一考察多方面因素进行基础类型和上部结构方宁设计，仅凭地耐力这一数据是不完全面的，也是不安全的，更不能盲目地把耐力容许值取得小一些就认为成无一失了。 1.2采用换土垫层进行软弱地基处理，不进行换土垫层设计，只凭经验处置。有时设计者软弱地基的危害认识不足，只是简单地凭借经验采用砂垫层加强一下承载力，没有进行垫层宽度和厚度计算，既不安全，又不经济。 1.3民用建筑中柱，梁及基础的负荷未按规范乘以折减系数。设计人员设计多层民用建筑时，在计算梁、柱和基础的负荷时未按现行设计规范舸用荷载乘折减系数计算其荷载值，因而荷载值准确。 2砖混结构房屋中构造柱兼作承重柱用 在砖混结构中，构造不但能够提高墙体的坑剪能力，而
且构造柱与圄梁联结在一起，形成对砌体的约束，这对于限制墙体裂缝的开展，维持竖向承载力，提高结构的抗震性能有着重要的作用。 在当前结构设计中，构造柱经常被作为承重柱使用，这种作法将引起以下几个问题。 2.1构造柱作为承重柱使用后，使得构造柱提前受力，这不但会降低构造柱对彻底的拉结和约束作和，而且结构一旦遭遇地震作用时，在构造柱位置必然形成应力集中，首先破坏。这样构造柱不但起不到其应有的作用，反而成为房屋结构中的一个薄弱的部位。 2.2构造柱一般生根于地圈梁中，没有另设基础，构造柱兼作承重柱使用后，柱底基础的抗冲切、抗弯部及局部承压强度必然不能满足要求。柱底基础一旦发生冲切或局部承压被出现裂缝。本文建议承重大梁下的柱子应按承重柱设计。若梁上荷载和跨度都比较小时，构造柱也可布置于梁下，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。经验算满足，方可在梁下布置构造柱。