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结构工程师如何做好工程设计(转载)谈结构设计时，经常会出现第一反应，表明“安全”在结构设计中的重要地位。必须明确保证结构安全实际上是结构设计的首要任务，但不是结构设计的唯一任务。要强调，确保结构安全是结构设计的最低基本要求，除了一个项目的结构设计的“安全保障”的最低要求外，还有很多其他的内涵要求。也就是说，一般来说，结构设计只有在安全只是第一阶段的“线”，同时满足其他方面的要求时，才能达到高水平的“良好”。“行”和“好”是两个不同层次的概念。在下图中，顶部、左侧和右侧三个圆内的尺寸汇总了结构设计的综合要求。这是结构设计必须优化和优化目标的最时尚的示意图。为了满足结构设计的所有要求，结构设计优化路径的核心内容一般包括三个方面：体系结构选择和结构布置要合理，结构计算和内力分析要准确，详细设计和施工措施要慎重。三方面的工作互相呼应，一个不缺。图中的内部圆简要列出了结构设计的优化路径。一、结构设计技术条件要点1.程序设计阶段(适用于超高层建筑、复杂结构)l目标确定建筑整体结构的可行性、柱、墙分布和建筑建筑的楼板梁支撑条件的合理性产业在此基础上进一步深化，形成了各专业都可以、大体上合理的建筑方案。l工作内容：* 1)，结构选择：体系结构和结构材料确定。除了混凝土结构的多个大型系统(框架、框架-剪切、剪力墙、筒-框架、筒)外，还将混合结构、钢结构和各个构件视为组合形式。2)，分割结构。对于复杂的单体建筑物，应考虑是否拆分接缝，确定防震接缝的宽度。3)，放置结构：放置柱墙和放置楼板。主要决定构件支撑和力传递关系的可行性和合理性。4)、结构试算表：选择计算程序；地震等级所有部分的结构；选择大参数(场地类别、混凝土强度等级、钢类别、混凝土密度、周期折减系数、剪切调整系数、地震调整系数、梁端点弯矩调整系数、梁跨弯矩放大系数、基本风压、梁刚度放大系数、梁扭矩减小系数、连续梁刚度减小系数、地震作用方向)混凝土强度等级和钢类别；载荷值(包括间隙壁的密度和厚度)；模式数(平面扭转耦合时间15，大底盘多塔时间9n)；结构嵌入式端选择，此阶段一般为嵌入式端；连接梁刚度减小系数值(地震控制时为0.5，风阻控制时为0.7)；指定梁铰链端；梁柱(墙)节点处理。* 5)、结构计算结果判断：根据楼板上方结构的单位面积是否大(kN/m2)在正常值范围内，值太小可能导致载荷泄漏或载荷值小，值太大可能导致载荷值过多或没有此减小的减小，计算时建筑面积必须准确。垂直构件(柱、墙)轴压比是否符合规格要求。轴压比不能太大，但太小就不需要，这个阶段必须严格控制。楼板最大层间位移角度是否符合规格要求。理想结果是层间位移角度略小于规格值，双向横向位移值相似。周期和周期比。第一个周期必须是转换周期，在正常范围内，扭转周期为Tt/T1，在第二个周期之后0.9(A级通用结构)，Tt/T10.85(A级复合结构)。扭转位移比应在1.5内控制，越接近1.2，越理想。有转换层时，应检查转换层的上、下刚度比和上下剪切承载力比。* 6)，确定超限：确定超限项目(高度超限、平面不规则、垂直离散、扭转不规则、复杂结构等)和超限程度是否需要抗震超限审阅。2)初步设计阶段n目标作为实施施工图的基础，根据方案设计阶段进行调整和具体化，以确定结构布置和构件截面的合理性和经济性。工作内容1、结构详图计算。考虑柱、墙构件剖面收头、结构附近的最后一次选择、构件钢筋超限或钢筋比例过高时的结构放置调整和构件剖面调整。结构计算中是否需要考虑地震的倾斜作用，多程序验证，弹塑性分析，转换结构的应力分析。2、结构各部分的抗震等级及加固部分的详细部门。3、选择基础。对于自然基础，基础轴承名称、基础承载力特征值、基础样式、基础深度；对于桩基，确定桩类型、桩直径、桩长和垂直承载力的唯一值。4、地下水加强水位的确定。* 5，基础平面。* 6，绘制楼板结构布局和垂直构件位置以及剖面尺寸(包括地下侧壁厚度)。7、结构特殊处理：结构长，基本拉出，塔和裙子连接和施工要求。8、是否需要测试结构、元件或节点。必须确定超高层或对风敏感的远距离结构是样式洞试验还是特殊的抗风分析计算。9、如果需要超限审查，应根据超限审查规定准备文本，重点是应对超限项目的措施。3)施工图设计阶段确保设计图纸质量(完整性、科学、深度要求)的目标现场建设实施技术文件。工作内容1、结构计算。建筑和设备专业通常基于初始设计进行一些修改，结构专业将根据这些修改重新计算，然后确定每个构件的剖面尺寸。计算前准备数据、计算中调整的方法、对计算结果的判断计算过程与初步设计阶段相同。* 2，图形目录布局。图面内容的主要和次要关系、结构零件建构顺序、系统排列、结构设计(或营造)一般说明、建构加固工程一般图、基础(平面和大范例)、垂直元件(位置和钢筋图)、楼板结构(样板、梁钢筋、板加固)、以及有地下室的，可以独立编制地下室以下部分的图纸，处理分期付款工程或单独建设多个施工单位。出于某些原因无法同时出图、出图晚或稍后出图，会列示在图纸目录中，并在注解栏中进行描述，以指示图面结构设计图纸的完整性。3、图幅控制和布局技术。图纸目录的布局与图幅控件相关，图幅控件与布局技术相关。这三者都必须是逻辑和科学的。最适合施工图且最易于使用的图幅为1#(840594)和2#(594420)，尽量不要使用0#、3#和延伸图形。如果1#出图不正确，您可以减小绘制比例(从1: 100变更为1: 150或1: 200)或绘制图块，以将图块分割为图面右下角的较小比例表现法，以便检视框可以控制理想检视框内的检视框。整个项目的图形图幅需要三种类型的控制：布局技术，图案的内容不能太密，不能太宽，不能太开。如果建筑平面比较窄，建议在同一图幅的上、下或左、右位置绘制同一层的样板和梁钢筋图形以及楼板钢筋图形。如果建筑平面较小(如别墅)，则可以在同一插图中包含多个楼层平面。4、文本说明。包含整个项目的结构设计常规说明、构件加强的常规说明，以及每个图纸的特殊说明。结构设计一般准则在使用检查和部分填写表格确认、部分填写时必须准确。具体图案的说明要特别说明，内容要简短，文本语法要简洁、准确、明确，要特别注意其综合性。文章叙述的内容应该是这幅画中极少数的特殊情况或代表性的多数情况。5、构件加固要求。初始设计阶段和施工图的预结构计算确定了特定项目中每个构件的剖面尺寸，该阶段的构件加固要求需要具体细化，通常不是对设计规范中的特定条款进行重新说明，而是用于对特定项目初始确定的特定类型构件进行特定加固的框，以确保设计者具体识别，整个项目的设计位于同一标准中。对于混凝土结构，必须明确列出每个构件的钢类别、钢筋直径、间距或钢筋比例控制；对于复合构件或钢结构，必须列出钢规格和相应的钢比例。楼板优先于冷轧带肋焊接网，手动捆绑时特别注意板面的长钢筋和支撑短筋的总和，其次为150，100。梁d12应使用HRB400级钢筋(大跨度梁和转换梁除外)，并明确指定普通梁为d25、加强速度控制：底部加强1.0%、支撑负肋1.5%等边数。柱从控制成本出发，主根和箍筋要使用HRB335级钢筋，钢筋直径控制在d25，同一段的主根直径不超过两个，普通柱段的加固比例控制在=1.0%左右。墙将约束边缘构件及其剖面尺寸范围分为加强部分和未加强部分。控制主筋和箍筋加固率，墙段次要钢筋比率控制和特定钢筋规格、边缘构件主筋必须是相同的直径钢筋，需要HRB335等级钢筋、墙段拆分腱的间距最好200，250。二、结构与建筑的关系住宅建筑，特别是民用建筑的结构和建筑的关系比工业建筑两种职业之间的关系要紧密得多。工业建筑的结构在很大程度上取决于生产过程的需要，其中空间大小(如柱网轴线布局、高层等)取决于生产过程的需要，而结构只是有条件地选择合理楼板、屋顶和支撑构件的结构样式。民用建筑的使用用途不同，建筑体形和高度也不同，特别是考虑到高层建筑的出现或建筑的抗风、地震等因素，结构工作人员在其中处于非常重要的位置，因此，结构工作人员和建筑工作人员的相互渗透、相互关联形成了更加密切的关系，不仅体现在技术设计阶段(初步设计和施工图设计)，还体现在建筑计划设计阶段，在此阶段需要结构工作人员的介入，有时还起到试点作用a)方案设计阶段，救援人员应尽快介入。设计阶段建筑师设想的建筑平面原型必须首先控制整个建筑的纵横比和纵横比，结构工程师需要介入解决的问题包括：根据建筑使用功能、平面尺寸、全高和抗风抗震要求，适当的结构系统和结构类型、合理的柱网大小、侧向力构件的适当位置和约数、适当的高度，以及建筑平面是否划分为单独的结构单元。在此阶段，结构工程师和建筑师使用的基本理论是结构概念设计和抗震设计的基本要求。也就是说，大方向设想的方案在结构上是可行的，在宏观上基本上是合理的，当然，不需要局限于局部的小尺寸或详细的结构。结构工程师介入程序设计，不仅使结构计划可行，加强工程设计标记的竞争能力，更重要的是使建筑计划不被采用，同时导致结构不可行或非常不合理的被动情况，甚至陷入尴尬的情况，后者的情况在建筑功能更加复杂、坚固的高强度或超高层建筑的程序设计中更为明显。在方案设计阶段，不能因结构物的介入，对建筑物施加太多的细节限制，阻止建筑师的构思来源。正确的介入方法是沿着建筑师的想法，不宣传必要的合理结构理念，而将它嵌套在广阔的建筑创作中。总而言之，救援工作绝对不能吵闹地抢主人。l确定施工方案阶段结构干预和结构体系结构工程师在理解建筑师设计意图的同时提供专业建议，尽可能满足建筑师的设想(建立条件)，根据平面尺寸对立面的要求使用功能等建筑方案的可行性做出合理判断，特别是对地震的要求，建筑抗震设计规范强制性条款3.4.1是建筑设计必须满足抗震概念设计的要求，不要采用严重的不规则设计方案。什么是规则和不规则？建筑及其反作用力结构的平面布置要有规律，对称，具有良好的整体性。建筑物的标高和垂直截面必须有规则，结构的横向刚度必须均匀变化，垂直内力构件的截面尺寸和材料强度必须自上而下减小，以防止内力结构的横向刚度和承载力的急剧变化。a)结构工程师参与建筑方案设计，保证方案的可行性、合理性和具体实施。由于建筑师的结构概念缺失，程序非常不合理，如果开发人员被主体的主体透视“掩盖”，选择的方案将会带来大问题，结构工程师只能被动“妥协”，有时方案是不可行的，因此，由此带来的修改、设计和施工的困难更是可以想象的，经济和合理性也不可说。b)高层建筑方案设计、结构工程师应尽早与建筑师合作，提供结构建模、结构布局和地震方面的专业建议。高层建筑结构不同于主要控制水平荷载的普通低层多层建筑，结构剖面尺寸符合刚性和延性的要求，因此在设计中应用了一定的约束，结构工程师应解决建筑，而不要只提出很多限制。结合程序的开发，创造性地调整和平衡建筑和结构的关系，使建筑师灵活，结构本身也创新，经济，合理。c)建筑方案阶段，结构工程师必须随时解决建筑师的结构问题，主动提供与方案相结合的结构选择和抗震设计要求，提供相互理解和支持，共同完成，使建筑方案从一开始就能反映技术进步、安全、可靠性、经济、美观和实用性。结构在建筑设计中必须渗透以下结构概念：l抗震概念设计l平面，立面规则(平面造型、尺寸、宽高比、高度)l结构布局明确，传力路径直接简单。l合理的结构体系，合理的刚度要求l温度缝、下降缝、防震缝合理设置l技术创新和新技术、新材料应用e)确定结构系统选择结构系统时，首先应考虑建筑的平面尺寸、高度以及建筑的用途和功能要求。l侧力结构体系的选择不同结构系统的强度和刚度不同，因此适用的设计不相同，目前广泛使用的四种主要结构：框架结构：灵活的结构布局、低高度、低层数、低侧刚度、低加固强度、低抗震性能、最高高度55米(7度区域)。框架-剪力墙：现有框架结构灵活、易于使用的特点，刚度大、抗震强，最大高度：120米(7度区域)，可以满足大多数建筑高度要求。剪力墙结构：由垂直和水平方向的墙组成的抗侧力体系，刚度大，空间整体性好，抗震性能好，但布局不灵活，在一楼放置大空间时必须通过转换的最大高度：120米(7度区域)。圆柱结构：刚性大，整体性好，抗震好，层数多，高度高，设防强度高的建筑物，最高高度：150米(7度区域)。适合使用的体系结构：用途50米以下的高度50米以上的高度住宅剪力墙，箱-剪力剪力墙(框-剪)酒店，酒店剪力墙、框架-剪力、框架剪力墙、框架-剪力、圆柱公共建筑框架剪切，框架框架-剪切，筒管l选择楼板系统1.声誉系统常用于剪力墙结构或圆柱结构，楼板扁平，头部高的净空，非预应力板不得超过6米，预应力板不得超过9米，