2022年结构工程师的三个层次

1、有关构造工程师成长的建议（上） 目前的年轻人所缺少的就是综合知识的应用，仅仅是学会了构造计算程序的应用，就自觉得自己天下无敌了。这是极端错误的。她们缺少诸多的构造概念和构造方面的专业知识，以及工程造价合理性等问题。单纯的在计算程序上下功夫，而忽视了设计图纸的深度，这是不可取的。有些年轻的工程师，对施工程序和原材料的知识懂得甚少，很少到现场进行具体查看，甚至不敢到施工现场。由于到施工现场后来，施工管理人员会不客气地提出设计图纸上的某些疑问和问题。要懂得目前的施工管理人员同样也是科班出身的，她们也同样接受过很专业的基本教育。有些年轻的设计师，在设计时不理解程序上的某些缺陷，缺少构造规定方面的专业知

2、识，成果自然就懂得了，一旦遇到刁钻的问题，她们主线无法予以解释。于是不是不敢解释，就是推脱回去研究、研究。说实话就是构造设计师心中没有底，对自己的设计内容缺少深层次的理解，不客气地讲，不仅缺少构造概念方面的专业知识，也缺少构造构造方面的专业知识，更缺少施工工艺和施工流程以及施工技术方面的专业知识。我曾经遇到过一种构造工程师，到现场连具体钢筋绑扎的对错都不懂得，站在边上只是表面上装作观看，对施工人员的提问，装作没听见。成果被施工人员很鄙视，甚至不尊重。看到此番情景，让我好心痛，也很心酸。 对于构造设计，所具有的知识和技能重要有4 个种类。第1 类是，设计技术专业知识；第2 类是，构造构造和原则图

3、集的使用；第3 类是，构造的计算和绘图工具；第4 类是，学会全面的分析问题和解决问题。一、设计技术专业知识 构造概念。这是指引你从事构造设计这个行业最重要第一步，也是影响你后来工作不可缺少的、必须纯熟掌握的最基本内容。从荷载、砖石构造、混凝土构造、地基与基本、抗震设计、高层建筑构造、钢构造等依次学起。要循序渐进，不要贪多。要扎夯实实的学，力求学习一种搞懂一种。其实这些知识是有共性的，她们的共同点就是应用三大力学的原理。因此有些新同窗提出专业课重要，还是基本课重要的问题。其实她们还没有真正整清晰构造设计的含义。对三线如下都市的设计院，接触最多的仍然是砖石构造和混凝土构造，尚有抗震设计、地基与基本

4、以及高层建筑构造方面的问题。因此应当优先掌握这些方面的知识。对于一、二线都市的设计院，接触最多的应当是，混凝土构造，地基与基本，抗震设计和高层建筑构造方面的问题。近年来钢混凝土组合构造和钢构造已经开始大量应用，因此这些也是需要来学习的。对于构造人，应当是必须学会手工计算的，特别是某些构造的基本构件的计算，一定要学会手算的技能，她不仅可以增强构造概念，更可以增强构造概念方面知识的记忆和理解。 前几天有人询问构造师与否需要手算问题，这只能阐明她们对构造的理念还没有真正的理解。试想在特定的条件下（例如抗震救灾现场），连电都没有，更不用说计算机和设计程序了。你靠什么来进行构造设计呢。就凭拍脑袋？这样的

5、话，你还算是构造设计师吗。要从最基本的构造概念学起。例如，总有某些有关悬挑板究竟应当做到多大的询问。在什么状况下应当设梁，悬挑板究竟做到多长才合适。其实，悬挑构造自身就是一种构造概念的问题。但是就是这样一种很简朴的构造概念，就有不少构造人没有整明白它的具体概念。 人们都学过构造力学，悬挑构造从力学上讲，属于静定构造。静定构造的特点是什么，就是它只有一种约束条件。一旦这个约束条件发生变化，构造受力就会发生质的变化，也就是构造会发生构造安全问题。因此，对于悬挑构造浮现变形过大问题，特别由它所带来的墙体开裂问题，始终是工程质量投诉的热点。这其中有绝大部分，是构造设计的问题。这样的问题一旦发生，是很难

6、得到妥善解决的。 对于悬挑构造计算，除了要满足强度规定的条件以外，还要保证裂缝、变形和抗倾覆等方面的各项规定。对于裂缝、变形和抗倾覆的计算，此前是比较困难的，因此有某些资料给出了经验的构造构件高度的取值参数。目的就是减少相应的复杂计算。但是目前有诸多、也很实用的这方面的计算小程序，只要按照规范的规定给出相应的精确参数，成果自然就会出来了，一点也不费力。可是某些年轻人由于缺少这方面的构造概念，也也许是忽视了了这方面的构造概念。不要总盯着大的构造概念问题。不要觉得自己做了多少个高层建筑，技术水平就高了，业务能力就强了，构造概念就一定弄清晰了。甚至错误的觉得，只要纯熟的应用了构造计算程序，就天下无敌

7、了。所有的构造概念就都清晰了。所有的大的构造问题，都是由某些最基本的小构造概念所构成的，只有把小的构造概念都弄清晰，大的构造概念才不会糊度。 就说目前人们普遍使用的后浇带把，人们都在广泛应用。甚至有的已经把它视为了规范的内容。但是，它不是规范规定的内容，只是规范中，建议采用的一种解决和解决温度问题的一种措施。人们不要听风就是雨，要进行认真的过滤。其实，后浇带在90 年代推出时，的确给构造设计带来了一种技术革命，把本来很不好解决的问题，变得相对简朴某些了。它的真正作用其实是，解决施工中浮现的温度问题，由于施工中浮现的温度应力问题，要占到温度应力的70%以上。但是记住，它不是100%，如果是100

8、%，那规范就一定把它编进去，作为具体的规定了。前一段有人提出，后浇带可否应用在无限长的构造上。这只能用天真来形容。连后浇带的真正含义都没有整清晰，就敢提出这样的问题。实在是太天真，太抱负化了，也过于夸张后浇带的作用了。 要从最基本的构造内容学起。例如荷载规范，它有许多的定义。一定要整清晰原则值、组合值、准永久值、荷载原则值，这些术语就是最基本的构造概念。什么条件下，是用什么样地对的内容，只有这样才干保证成果的对的。如果有时间和精力的话，还可以把这些概念展开，研究一下它的内涵，通过这样的某些研究，你一定会发现这些概念的确切含义。有关构造工程师成长的建议（中）二、构造构造和原则图集的使用 构造构造

9、是构造人员必须掌握的基本知识。所有完整的构造设计都离不开构造规定。因此构造设计人常说，构造设计是3 分计算，7 分构造，可见构造构造的重要性。既使是在现代科技这样发达的状况下。由于尚有许多的构造理论根据局限性，只能依托构造规定来弥补。特别是砖混构造和地基及基本方面。要懂得计算机的应用者是人，它的程序编制者也是人，由于构造理论的缺陷，程序计算出来的成果，也同样是不也许完全可信的。靠什么来弥补。只能靠增长构造措施，特别是某些构造规定，它们是各构造体系中通用的。例如钢筋的锚固和搭接构造规定。它不仅在混凝土构造中应用，在其他构造中，同样也是广泛应用的。 要从最基本的构造内容学起。例如，总有某些构造人员

10、询问有关钢筋搭接和锚固的问题。梁钢筋在什么样的状况下直锚。什么状况下弯锚。甚至还提出来可不可以斜锚。其实，这就是对于钢筋锚固的构造规定不清晰的具体体现。规范只是规定锚固长度的规定以及在水平锚固长度不能满足规定期的特殊规定。没有明确，也不也许具体明确究竟应当如何锚固的问题。这一定要根据具体实际状况来决定。如果锚固条件具有，应当优先保证直锚，由于无论加工、制作，还是施工绑扎，这是最以便的，也是质量最容易保证的。例如梁受力钢筋直径是20 的，锚固长度是45d，那锚固长度就应当是900，柱或墙截面长度是1500。直锚就完全具有条件了，你非要弯锚。你说有什么必要，你有劲没处使了。特别目前广泛使用粗钢筋的

11、机械连接，丝扣加工一定是会有一定偏差的，一旦做成弯锚，这根钢筋丝扣浮现误差后来，也许就进入不到支座以内了。这就是对构造构造规定的理解问题了。有人提出，可不可以斜锚，这就不仅是构造概念不清的问题了，也是缺少施工经验的问题了。人们都懂得梁、柱结合部是钢筋组合最为密集的部位，横平竖直的钢筋有时都保证不了，又加上一种斜向的，施工就会跟困难了。其实，钢筋锚固问题自身就是一种构造构造概念的问题。但是就是这样一种很简朴的构造构造概念，就有不少构造人没有整明白它的具体规定。人们都是学构造，对于构造构造的某些概念是应当十分清晰和必须要牢记的。由于国家自从在89 规范修改时，就拟定了具体的原则，此后的规范要以弹性

12、计算理论为基准，以数理记录的概率为基本，构造构造为补充。提出后来规范的计算理论不再进行原则性的变化，构造措施和某些特殊的规定，随时代变化而修改和调节的总体原则。因此从90 年代后来，规范设计计算理论没有做重大的变化，这不仅对规范的持续执行有益，也便于构造人更好地掌握构造的构造概念。 原则图集的使用，同样是构造人必须纯熟掌握和应用的专业知识之一。采用原则图的目的，虽然减轻构造设计劳动强度的问题，也是国家履行原则化的规定，更是保证工程质量的问题，尚有以便施工的问题。你说它的长处有多少，对构造的奉献有多大。由于每一种设计单位的管理不同，从业的设计人员的水平和能力也不同，难免有考虑不到的地方，但是采用

13、通用的计算机程序和原则图就可以减少因设计能力和经验局限性，所发生的多种风险。目前混凝土构造中应用最多的应当是G101 图集吧，试想每个设计单位都编制一套这样的规定，全国会有多少个不同的版本，各设计单位又会有多少人力资源的投入，施工单位又需要多少时间和人力去研究它，解析它，使用它。因此，这就是为什么要采用原则图的真正因素。三、构造的计算和绘图的工具 构造的计算和绘图的工具就是我们常说的多种计算机设计程序。这是每一种构造设计人员必须掌握的应用工具。它是有一定的工作技能规定的工具。不要小看它的作用，它是现代的科学技术和具体技术规定相结合的高科技产品。由于它的浮现，使构造设计从本来繁重的脑力劳动和体力

14、劳动中得以解放出来。尽管它还没有彻底的把构造设计人员解放出来，但是它的浮现，已经让构造设计师们看到了但愿和将来。因此一定要学好它，对的的应用它。最为核心的是要整清晰它的原理，对它计算出来的成果，进行认真的研究和分析。这一点是很难得，也是需要经验和知识能力的。只有通过认真研究和分析，结合多种专业知识的概念，才干做出对的的结论。还可以运用多种成果，进行设计优化，最后使构造设计，即安全可靠，又经济合用，更以便施工。只有这样的构造设计，才干算得上是真正的构造设计。 就说一种最简朴的问题吧，一种长度30 米的构造楼板，它不长吧，有些构造设计师在采用通长配筋时，一根钢筋的粗线画到头。你的画法是简化了。可是

15、你懂得钢筋是按照原则定尺来生产、制造的，这个配筋中一定要有搭接和锚固的问题，也一定有钢筋下尺搭配的问题。有些构造人喜欢算钢筋用量，这些你们都考虑了没有。如果考虑了，你的用钢量就一定不是你们算的那样少了。对于开发商最关怀的问题，除了保证构造安全以外，就应当是经济性的问题了。你把这些消耗都加给了开发商，她能接受吗。这样的知识只有你到现场实际了解到了，理解到了实际的原材料尺寸，才干回来指引你设计出来的图纸，让各方都满意。四、学会全面的分析问题和解决问题 构造设计师的所谓“经验”是靠一点点的原始积累才可以得到的。要做好真正的构造设计师，不仅大的构造概念要很清晰，构造构造也要很清晰，构造的计算原理要不经

16、很清晰，还要运用手算和心算来简要回答某些技术数据的内容，更需要理解和掌握施工方面的专业知识，只有这样才干说话底气足，所说的话才可以被人理解和接受。特别是在非常时期解决问题，不也许容得你去全面的仔细思考，只能是凭所谓的经验来应对。 例如，在解决施工所产生误差之类的问题时，要站在公正的立场上，不仅要讲清晰国家规范的基本原则，还要对容许误差的极限规定做出相应的解释。便于对质量问题的定性和与否需要进行整治的结论提供必要的根据。 例如，一种柱截面为800*800，施工后实际测量为792*795。构架使用验收规范规定为-5；+8。对于795 是满足施工验收规范的；792 显然是超过了施工验收规范的。这样如

17、何解决？如果按照规范硬卡，肯定是需要解决的，但是你算过没有，误差为多少？其实这个误差只有局限性2%。按照国家设计及施工验收规范的规定，只要达到95%及以上的概率值，都可以认定构造属于安全状态。那你说，这个构造需要进行加固吗？加固又如何实行呢？几种毫米如何进行施工，就算是抹灰，粘碳纤维，也会超过国家验收规范的容许值的。只有理解了施工工艺和施工过程，才会加深对设计图纸的深化体现。例如，目前的钢筋长度定尺一般为9 米或12 米，如果是8 米跨的梁，需要选择什么样的钢筋最经济？选9米定尺的，8 米跨度再加上锚固长度，钢筋至少需要增长一种接头，接头位置在哪里合适（规范是有规定的）；选12 米定尺的，就一

18、定会有一段钢筋要被裁下来，会产生挥霍，剩余的钢筋如何运用。如何解决这样简朴的问题，只有通过现场实践才会更清晰，这无疑会对构造设计图纸的体现和构造优化等方面带来诸多的益处。要有高度的责任心。对于工程管理人员，有一颗高度的责任心是最重要的。只有有了高度的责任心，才干做好本职工作。责任心其实就是良心。一种人的技术水平是有限的，工作能力和经验也是有限的。如果人们都是大师级的人物，在那里坐着指挥，那谁去具体干工作呢。因此对于新入行的青年人，一定是工作在第一线的。由于你的水平和能力以及经验有限，你要做好工作，就是能是靠责任心了。我接触多许近年轻人，这些人有文化，有专业知识，但就是缺少责任心，成果心不天高，

19、眼比手低，最后一事无成。有关构造工程师成长的建议（下） 本部分内容简介：这个章节是最难编制的，既要考虑初学者的需要，也要照顾到需要层次提高网友的内容。通过几遍的筛选，编制了一点点启发性和简介性的专业知识。但愿能给网友们带来一点协助。 本章节重要简介某些构造设计常用的专业知识内容。如，荷载知识简介、构造概念设计知识点、构造基本的设计某些基本规定、地下室抗浮设计、构造后浇带的设计要点、钢筋混凝土设计精髓、钢构造设计的基本措施、混凝土高层构造设计的基本知识、构造设计优化与用钢量的关系和构造设计的简要过程。五、构造应用方面的某些问题1. 荷载知识简介 荷载规范里的荷载组合中提到的荷载“基本组合”、“频

20、遇组合”和“准永久组合”分别表达什么？分别用在什么状况下？1.1 基本组合是属于承载力极限状态设计的荷载效应组合，它涉及以永久荷载效应控制组合和可变荷载效应控制组合，荷载效应设计值取两者的大者。两者中的分项系数取值不同，这是新规范不同老规范的地方，它更加全面地考虑了不同荷载水平下构件地可靠度问题。在承载力极限状态设计中，除了基本组合外，还针对于排架、框架等构造，又给出了简化组合。1.2 原则组合、频遇组合和准永久组合是属于正常使用极限状态设计的荷载效应组合。原则组合在某种意义上与过去的短期效应组合相似，重要用来验算一般状况下构件的挠度、裂缝等使用极限状态问题。在组合中，可变荷载采用原则值，即超

21、越概率为5的上分位值，荷载分项系数取为1.0。可变荷载的组合值系数由荷载规范给出。频遇组合是新引进的组合模式，可变荷载的频遇值等于可变荷载原则值乘以频遇值系数（该系数不不小于组合值系数），其值是这样选用的：考虑了可变荷载在构造设计基如期内超越其值的次数或大小的时间与总的次数或时间相比在10左右。频遇组合目前的应用范畴较为窄小，如吊车梁的设计等。由于其中的频遇值系数许多还没有合理地记录出来，因此在其他方面的应用尚有一段的时间。准永久组合在某种意义上与过去的长期效应组合相似，其值等于荷载的原则值乘以准永久值系数。它考虑了可变荷载对构造作用的长期性。在设计基如期内，可变荷载超越荷载准永久值的概率在5

22、0左右。准永久组合常用于考虑荷载长期效应对构造构件正常使用状态影响的分析中。最为典型的是：对于裂缝控制级别为2 级的构件，规定按照原则组合时，构件受拉边沿混凝土的应力不超过混凝土的抗拉强度原则值，在按照准永久组合时，规定不浮现拉应力。 尚有就是荷载分项系数的取值问题：新的荷载规范中恒载的分项系数在实际工作中怎么取？什么时候取1.35 什么时候取1.2？1.2 恒1.4 活1.35 恒0.7*1.4 活抗浮验算时取0.9砌体抗浮取0.81.35G+0.7*1.4Q1.2G+1.4Q G/Q2.8 因此当恒载与活载的比值大2.8 时,取1.35G+0.7*1.4Q否则,取1.2G+1.4Q 对一般

23、构造来说：楼板可取1.2G+1.4Q屋面楼板可取1.35G+0.7*1.4Q梁柱(有墙)可取1.35G+0.7*1.4Q梁柱(无墙)可取1.2G+1.4Q基本可取1.35G+0.7*1.4Q估算公式：Ac=Nc/(a*fc)其中：a-轴压比（一级0.7、二级0.8、三级0.9，短柱减0.05）fc-砼轴心抗压强度设计值Nc-估算柱轴力设计值柱轴力设计值：Nc=1.25CN其中：N-竖向荷载作用下柱轴力原则值（已涉及活载）-水平力作用对柱轴力的放大系数七度抗震：=1.05、八度抗震：=1.10C-中柱C1、边柱C1.1、角柱C1.2竖向荷载作用下柱轴力原则值：N=nAq其中：n-柱承受楼层数A-

24、柱子附属面积q-竖向荷载原则值（已涉及活载）框架构造：1012（轻质砖）、1214（机制砖）框剪构造：1214（轻质砖）、1416（机制砖）筒体、剪力墙构造：1518单位：KN/(M*M)2.构造概念概念知识点 概念设计是呈现先进设计思想的核心 ,一种构造工程师的重要任务就是在特定的建筑空间中用整体的概念来完毕构造总体方案的设计 ,并能故意识地解决构件与构造、构造与构造的关系。一般觉得概念设计做得好的构造工程师 ,随着她的不懈追求 , 其构造概念将随她的年龄与实践的增长而越来越丰富 ,设计成果也越来越创新、完善。遗憾的是 ,随着社会分工的细化 ,大部分构造工程师只会依赖规范、设计手册、计算机程

25、序做习惯性老式设计 ,缺少创新 ,更不肯 (不敢 )创新 ,有的甚至回绝对新技术、新工艺的采纳 (胆怯承当创新的责任 )。大部分工程师在一体化计算机构造程序设计全面应用的今天 ,对计算机成果明显不合理、甚至错误而不能及时发现。随着年龄的增长 ,导致她们在大学学的那些孤立的概念都被逐渐忘却 ,更谈不上设计成果的不断创新。强调概念设计的重要 ,重要还由于现行的构造设计理论与计算理论存在许多缺陷或不可计算性 ,例如对混凝土构造设计 ,内力计算是基于弹性理论的计算措施 ,而截面设计却是基于塑性理论的极限状态设计措施 ,这一矛盾使计算成果与构造的实际受力状态差之甚远 ,为了弥补此类计算理论的缺陷 ,或者

26、实现对实际存在的大量无法计算的构造构件的设计 ,都需要优秀的概念设计与构造措施来满足构造设计的目的。同步计算机成果的高精度特点 ,往往给构造设计人员带来对构造工作性能的误解 ,构造工程师只有加强构造概念的培养 ,才干比较客观、真实地理解构造的工作性能。概念设计之因此重要 ,还在于在方案设计阶段 ,初步设计过程是不能借助于计算机来实现的。这就需要构造工程师综合运用其掌握的构造概念 ,选择效果最佳、造价最低的构造方案 ,为此 ,需要工程师不断地丰富自己的构造概念 ,进一步、深刻理解各类构造的性能 ,并能故意识地、灵活地运用它们。3.构造基本的设计某些基本规定 房屋基本设计应根据工程地质和水文地质条

27、件、建筑体型与功能规定、荷载大小和分布状况、相邻建筑基本状况、施工条件和材料供应以及地区抗震烈度等综合考虑，选择经济合理的基本型式。 砌体构造优先采用刚性条形基本，如灰土条形基本、Cl5 素混凝土条形基本、毛石混凝土条形基本和四合土条形基本等，当基本宽度不小于2.5m 时，可采用钢筋混凝土扩展基本即柔性基本。 多层内框架构造，如地基土较差时，中柱宜选用柱下钢筋混凝土条形基本，中柱宜用钢筋混凝土柱。框架构造、无地下室、地基较好、荷载较小可采用单独柱基，在抗震设防区可按建筑抗震设计规范第6.1.1l 条设柱基拉梁。无地下室、地基较差、荷载较大为增强整体性，减少不均匀沉降，可采用十字交叉梁条形基本。

28、 如采用上述基本不能满足地基基本强度和变形规定，又不适宜采用桩基或人工地基时，可采用筏板基本（有梁或无梁）。 框架构造、有地下室、上部构造对不均匀沉降规定严、防水规定高、柱网较均匀，可采用箱形基本；柱网不均匀时，可采用筏板基本。有地下室，无防水规定，柱网、荷载较均匀、地基较好，可采用独立柱基，抗震设防区加柱基拉梁。或采用钢筋混凝土交叉条形基本或筏板基本。 筏板基本上的柱荷载不大、柱网较小且均匀，可采用板式筏形基本。当柱荷载不同、柱距较大时，宜采用梁板式筏基。 无论采用何种基本都要解决好基本底板与地下室外墙的连结节点。框剪构造无地下室、地基较好、荷载较均匀，可选用单独柱基，墙下条基，抗震设防地区

29、柱基下设拉梁并与墙下条基连结在一起。无地下室，地基较差，荷载较大，柱下可选用交叉条形基本并与墙下条基连结在一起，以加强整体性，如还不能满足地基承载力或变形规定，可采用筏板基本。剪力墙构造无地下室或有地下室，无防水规定，地基较好，宜选用交叉条形基本。当有防水规定期，可选用筏板基本或箱形基本。高层建筑一般都设有地下室，可采用筏板基本；如地下室设立有均匀的钢筋混凝土隔墙时，采用箱形基本。 本地基较差，为满足地基强度和沉降规定，可采用桩基或人工解决地基。多栋高楼与裙房在地基较好（如卵石层等）、沉降差较小、基本底标高相等时基本可不分缝（沉降缝）。本地基一般，通过计算或采用措施（如高层设混凝土桩等）控制高

30、层和裙房间的沉降差，则高层和裙房基本也可不设缝，建在同一笺基上。施工时可设后浇带以调节高层与裙房的初期沉降差。当高层与裙房或地下车库基本为整块筏板钢筋混凝土基本时，在高层基本附近的裙房或地下车库基本内设后浇带，以调节地基的初期不均匀沉降和混凝土初期收缩。4.地下室抗浮设计 本地下室埋藏较深或地下水位较浅时,裙房及纯地下室部分也许会有抗浮不满足规定的问题。针对此种状况,应采用如下措施:4.1 在设计容许的状况下,尽量提高基坑坑底的设计标高,间接减少抗浮设防水位。高层建筑的基本底板多采用平板式筏板基本和梁板式筏板基本。一般而言,平板式筏板基本的重量与梁板式筏板基本上填覆土的重量基本相称,但后者的基

31、本高度一般要比前者高,在保证基顶标高不变的状况下,后者的基本埋深要不小于前者。从而相对提高了抗浮水位,故采用平板式筏板基本更有助于减少抗浮水位。4.2 楼盖倡导使用宽扁梁或无梁楼盖。一般宽扁梁的截面高度为跨度的1/221/16,宽扁梁的使用将有效地减少地下构造的层高,从而相对减少了抗浮设防水位。4.3 增长地下室的层高来增长地下室的重量是解决地下室抗浮问题的一种直接有效的措施,但这种措施还应当结合地基土的承载力而定;在对主体构造的地基承载力进行深度修正时,增长地下室的层高可以提高主体构造的有效埋置深度,从而提高了主体构造修正后的地基承载力特性值。增长基本配重。此种措施大体有如下3 种状况:增长

32、基本底板的厚度、增长基本顶面覆土厚度、基本顶面采用容重大且价格低廉的填料。这三种措施的共同特点是:在增长基本配重用以解决抗浮问题的同步又不可避免的增长了基本的埋置深度,从而相对地提高了地下室抗浮设防水位的高度,因此它不是一种效率最高的措施。增长地下室顶板的厚度。这种措施的长处是:在不增长基坑坑底标高的前提下,增长了地下室的重量,并且使用厚板后,地下室顶板的大板块之间可以不再设立次梁。但此种措施的缺陷是会略增长地下室顶板框架梁的负荷,并且由于板厚有限,这种措施解决抗浮问题的效果也是有限的。4.4 设立抗浮桩。表面上看这是一种解决抗浮问题行之有效的措施,但仔细分析,这种措施也有一定的局限性,从构造

33、受力方面讲,由于地下室的抗浮设防水位是根据拟建场地历年最高水位结合近几年的水位变化状况提出来的,虽然是通过重新评估后拟定的抗浮设防水位,也是按一定的记录规律得出的结论。很显然,这种措施拟定的地下水位在一般的状况下是很难达到的。加之设计计算的不精确性也使得抗浮桩具有一定的安全储藏,因此,“抗浮桩”事实上长期起着“抗压桩”的作用。这种“反作用”将阻碍有抗浮规定的地下室的合理沉降,而这种变化将会使无沉降缝的大底盘地下室在主体构造和裙房之间产生更大的不均匀沉降差;同步设立抗浮桩后,计算基本底板内力及配筋时应考虑地下水压力,这样也会增长基本底板的荷载。此外一方面,如果地下水位长期处在一种较高的水平之上,

34、设立抗浮桩也不乏是一种有效的方式。因此,抗浮桩是一把双刃剑,使用时需仔细考虑。5.构造后浇带的设计要点当建筑构造的平面尺寸超过混凝土规范规定的伸缩缝最大间距（混凝土规范第9.1.1 条）时，可考虑采用施工后浇带的措施来合适增大伸缩缝间距。但一般地上构造由于受环境温度变化影响较大，因此伸缩缝最大间距不适宜超过混凝土规范限值过多，同步应注意加强屋面保温隔热，采用可靠的、高效的外墙外保温，并合适提高外纵墙、山墙、屋面等重要部位的纵向钢筋配筋率。本地上构造由于抗震设计需要而设立了防震缝时，伸缩缝宽度应满足防震缝宽度的规定。地下室构造超长的状况较为常用，除地下室顶板和处在室外地面以上的地下室外墙受温度变

35、化影响相对较大外，地下室内部和基本构造在使用阶段受室内外温度变化影响较小，需解决的重要问题是混凝土收缩应力对构造的影响。除在施工阶段设立后浇带外，应该加强地下室顶板及地下室外墙的配筋，建议纵向钢筋最小配筋率不适宜不不小于0.5%，钢筋应尽量选择直径较小的，一般10 到16 即可，间距尽量选择较密的，宜不不小于150mm，细而密的钢筋分布对构造抗裂是有利的。本地下室构造超长过多，单靠设立后浇带局限性以解决混凝土收缩和温度变化问题时，可以考虑采用补偿收缩混凝土，在合适位置设立膨胀加强带。采用这种措施，不仅可以进一步增大伸缩缝最大间距，并且可以用膨胀加强带取代部分施工后浇带，从而实现混凝土的持续浇筑

36、即无缝施工。但应注意，采用膨胀加强带取代部分施工后浇带时，膨胀加强带的位置应设立在构造温度应力集中部位，并应制定严格的技术保障措施，保证混凝土原材料的质量和微膨胀剂的配合比精确，构造设计应对地下室构造各部位混凝土的限制膨胀率提出明确要求。对高层建筑主体与裙房之间是设立永久变形缝，还是在施工阶段设立沉降后浇带，应当根据建筑场地地基持力层土质状况、基本形式、上部构造布置等条件综合拟定。本地基持力层土质较好，例如高层建筑基本做在基岩层或卵石层上，或采用桩基时，高层建筑沉降变形量较小，此时可考虑采用施工后浇带而不设立永久变形缝，将高层建筑与裙房基本（或地下室）连成整体。本地基持力层压缩性较高，且厚度较

37、大，高层建筑主体与裙房之间的高差悬殊较大，高层建筑荷载较大，则由于高层建筑与裙房之间的差别沉降量较大，在采用天然地基的状况下，还是以设立永久变形缝将高层建筑与裙房彻底脱开为好。当高层建筑与相邻的裙房之间设立永久变形缝时，高层建筑的基本埋深一般应不小于裙房基本埋深至少2 米，不满足此规定期应计算高层建筑的稳定性，并采用可靠措施避免高层建筑与裙房之间发生互相倾斜。笔者曾经参观过某工程，高层建筑地下一层，地上十六层，纯地下车库一层，与高层建筑地下室贯穿，其间设立了沉降缝，基本埋深基本相似，沉降缝间采用硬质材料填充。由于没有解决好高层建筑与地下车库间的互倾问题，建筑投入使用后，发现沉降缝两侧墙体开裂，

38、导致地下室渗漏。6. 钢筋混凝土设计精髓第一种特性决定钢筋混凝土构件是运用混凝土的抗压强度和钢筋的抗拉强度，当有钢筋的抗拉强度来决定构件的承载力时，因其延伸率很大，而体现出延性破坏特性，反之即为脆性破坏。如抗弯适筋梁和超筋梁，大小偏心受压。而抗剪构件，在桁架受力模型中，不存在强度正比关系（抗弯尽管也不是严格意义上的正比关系，但基本接近正比），而只是双线性关系，因此，其适筋时的延性也不如抗弯适筋梁，只就是概念设计中的强剪弱弯的由来。第二个离散性较大的特性决定了为了满足相似的安全度，就需要更大的强度富裕（平均强度与设计强度之比），这一点在七四规范中反映在安全系数K 中（抗弯 1.4，抗压，抗剪是

39、1.55)，新规范在公式中已经不见，但可从背景材料的记录回归上找到。第三个特性即混凝土的蠕变性能是塑性内力重分布的条件之一，正如一位学者所说，合理设计的混凝土构造能按设计者的意图调节其内力。带裂缝工作的构件其塑性铰不是一点而是一种区域。在构造的概念设计中，有一条很重要，是在罕遇地震时，构造不存在强度的富裕而只有抵御变形能力的好坏之分，即构造都要进入塑性变形阶段（或弹塑性阶段）。设计时，让塑性铰出目前什么地方；让多少构件适量破坏以吸取地震输入能量，而地震之后又容易修复；那些核心构件是最后防线等等，这才是抗震设计的精髓。根据这个思路，就不难理解抗震规范中的许多规定了。例如说，短柱有典型的剪切破坏特

40、性，配箍率和轴压比直接影响到柱的延性。框支剪力墙构造因变形过于集中而影响到抗震性能，转换板构造刚度突变最大，在高烈度区尽量少用。7.钢构造设计的基本措施7.1 构造选型与构造布置在钢构造设计的整个过程中都应当被强调的是概念设计,它在构造选型与布置阶段特别重要. 对某些难以作出精确理性分析或规范未规定的问题，可根据从整体构造体系与分体系之间的力学关系、破坏机理、震害、实验现象和工程经验所获得的设计思想，从全局的角度来拟定控制构造的布置及细部措施。 运用概念设计可以在初期迅速、有效地进行构思、比较与选择。所得构造方案往往易于手算、概念清晰、定性对的，并可避免构造分析阶段不必要的繁琐运算。同步，它也

41、是判断计算机内力分析输出数据可靠与否的重要根据。构造的布置要根据体系特性，荷载分布状况及性质等综合考虑。一般的说要刚度均匀，力学模型清晰，尽量限制大荷载或移动荷载的影响范畴，使其以最直接的线路传递到基本，柱间抗侧支撑的分布应均匀，其形心要尽量接近侧向力(风震)的作用线。否则应考虑构造的扭转，构造的抗侧应有多道防线，例如有支撑框架构造,柱子至少应能单独承受1/4 的总水平力。框架构造的楼层平面次梁的布置,有时可以调节其荷载传递方向以满足不同的规定。通常为了减小截面沿短向布置次梁，但是这会使主梁截面加大，减少了楼层净高,顶层边柱也有时会吃不消，此时把次梁支撑在较短的主梁上可以牺牲次梁保住主梁和柱子

42、。 7.2 预估截面构造布置结束后，需对构件截面作初步估算。重要是梁柱和支撑等的断面形状与尺寸的假定。钢梁可选择槽钢、轧制或焊接H 型钢截面等。根据荷载与支座状况，其截面高度一般在跨度的1/201/50 之间选择。翼缘宽度根据梁间侧向支撑的间距按l/b 限值拟定期，可回避钢梁的整体稳定的复杂计算，这种措施很受欢迎。 拟定了截面高度和翼缘宽度后，其板件厚度可按规范中局部稳定的构造规定预估。柱截面按长细比预估，一般50150, 简朴选择值在100 附近。根据轴心受压、双向受弯或单向受弯的不同,可选择钢管或H 型钢截面等。初学者需注意，相应不同的构造，规范中对截面的构造规定有很大的不同。 如钢构造所

43、特有的构成构件的板件的局部稳定问题。在普钢规范和轻钢规范中的限值有很大的区别。除此之外，构件截面形式的选择没有固定的规定，构造工程师应当根据构件的受力状况，合理的选择安全经济美观的截面。 7.3 构造分析目前钢构造实际设计中，构造分析一般为线弹性分析，条件容许时考虑P-,p-。新近的某些有限元软件可以部分考虑几何非线性及钢材的弹塑性能.这为更精确的分析构造提供了条件。并不是所有的构造都需要使用软件:典型构造可查力学手册之类的工具书直接获得内力和变形。简朴构造通过手算进行分析。复杂构造才需要建模运营程序并做具体的构造分析。 7.4 构件设计构件的设计一方面是材料的选择，比较常用的是Q235(类似

44、A3)和Q345(类似16Mn)，一般主构造使用单一钢种以便于工程管理，经济考虑,也可以选择不同强度钢材的组合截面，当强度起控制作用时,可选择Q345；稳定控制时，宜使用Q235。构件设计中，现行规范使用的是弹塑性的措施来验算截面，这和构造内力计算的弹性方法并不匹配。目前的构造软件,都提供截面验算的后解决功能。由于程序技术的进步,某些软件可以将验算时不通过的构件，从给定的截面库里选择加大一级，并自动重新分析验算，直至通过，如sap 等。这是常说的截面优化设计功能之一。它减少了构造师的诸多工作量。 但是，初学钢至少应注意两点： 7.4.1 软件在做构件(重要是柱)的截面验算时，计算长度系数的取定

45、有时会不符合规范的规定。目前所有的程序都不能完全解决这个问题。因此,特别对于节点连接状况复杂或变截面的构件,构造师应当逐个检查。 7.4.2 当上面第(三)条中预估的截面不满足时，加大截面应当分两种状况区别看待。(1) 强度不满足,一般加大构成截面的板件厚度，其中,抗弯不满足加大翼缘厚度，抗剪不满足加大腹板厚度。(2) 变形超限，一般不应加大板件厚度，而应考虑加大截面的高度，否则，会很不经济。使用软件的前述自动加大截面的优化设计功能，很难考虑上述强度与刚度的辨别，实际上，常常并不合适。8. 混凝土高层构造设计的基本知识高层建筑构造要抵御竖向和水平荷载，在地震区，还要抵御地震作用。因此，在高层建

46、筑构造设计时，不仅规定构造具有足够的强度，并且还规定有足够的刚度，高层建筑构造应具有足够的延性。这样才可以在满足使用条件下能达到既安全又经济的设计规定。8.1 高层建筑平面布置的合理性8.1.1 构造平面布置必须考虑有助于抵御水平和竖向荷载，受力明确，传力直接，力求均匀对称，减少扭转的影响。在地震作用下，建筑平面要力求简朴规则，风力作用下则可适当放宽。抗震设防的高层建筑，平面形状宜简朴、对称、规则，以减少震害。除平面形状外，各部分尺寸均有一定的规定。一方面，平面的长度比不适宜过大，L/B 一般宜不不小于6,以避免两端相距太远，震动不同步，由于复杂的振动形态而使构造受到损害。长矩形平面的尺寸目前

47、一般在70-80M 以内。为了保证楼板在平面内有很大的刚度，也为了避免或减轻建筑物各部分之间振动不同步，建筑平面的外伸段长度C 应尽量小。平面凹人后，楼板的宽度应予保证，Z 形平面的重叠部分应有足够长度。此外，由于在凹角附近，楼板容易产生应力集中，要加强楼板的配筋。在设汁中，L/R 的数值7 度设防时最佳不超过4；8 度设防时最佳不超过3,C/D 的数值最佳不超过1.0.8.1.2 为了避免楼板削弱后产生过大的应力集中，楼电梯间不适宜设在平面凹角部位和端部角区，但建筑布置上，从功能考虑，往往在上述部位设楼电梯间。如果的确非设不可 ,则应采用剪力墙筒体予以加强。8.1.3 在高层建筑周边设立低层

48、裙房时，裙房可以单边、两边和三边围合设立，甚至高层主楼置于裙房内.当裙房面积较小，与主楼相比其刚度也不大时，上、下层刚度中心不一致而产生的扭转影响较小，可以采用偏置形式;当裙房面积较大，裙房边长与主楼边长之比不小于1.5 时，宜采用内置式。8.1.4 高层建筑物设立了伸缩缝、沉降缝或防震缝后，独立的构造单元就是由这些缝划分出来的各个部分。各独立的构造单元平面形状和刚度对称，有助于减少地震时由于扭转产生的震害。平面不规则、刚度偏心的建筑物，在地震中容易受到较严重的破坏。因此，在设计中宜尽量减小刚度的偏心。如果建筑物平面不规则、刚度明显偏心，则应在设计时用较精确的内力分析措施考虑偏心的影响，并在配

49、筋构造上对边、角部位予以加强。8.1.5 平面过于狭长的建筑物在地震时由于两端地震波输人有位相差而容易产生不规则振动，产生较大的震害，平面有较长的外伸时。外伸段容易产生局部振动而引起凹角处破坏。需要抗震设防的A 级高度钢筋混凝上高层建筑，其平面布置宜符合下列规定: 1)平面宜简朴、规则、对称、减少偏心，否则应考虑扭转不利影响; 2)平面长度不适宜过长，突出部分长度L不适宜过大，凹角处宜采用加强措施。8.1.6 抗震设计的B 级高度钢筋混凝土高层建筑、混合构造高层建筑及复杂高层建筑，其平面布置应简朴、规则，减少偏心。8.1.7 角部重叠和细腰形的平面图形，在中央部位形成狭窄部分，在地震中容易产生

50、震害，特别在凹角部位，由于应力集中容易使楼板开裂、破坏。这些部位应采用加大楼板厚度，增长板内配筋设立集中配筋的边梁，配备45斜向钢筋等措施予以加强。当楼板平面过于狭长、有较大的凹人和开洞而使楼板有过大削弱时，应在设计中考虑楼板变形产生的不利影响。楼面凹人和开洞尺寸不适宜不小于楼面宽度的一半，楼板开洞总面积不宜超过楼面面积的30% ;在扣除凹人和开洞后，楼板在任一方向的最小净宽度不适宜不不小于5M。且开洞后每一边的楼板净宽度不应不不小于2M。8.1.8 抗震设计时，当建筑物平面形状复杂而又无法调节其平面形状和构造布置使之成为较规则的构造时，宜设立防震缝将其划分为较简朴的几种构造单元。8.2 高层

51、建筑构造竖向布置的合理性8.2.1 历次地震震害表白:构造刚度沿竖向突变、外形外挑内收等，都会产生变形在某些楼层的过度集中，浮现严重震害甚至倒塌。因此设计中应力求自下而上刚度逐渐、均匀减小，体型均匀不突变。1995 年阪神地震中，大阪和神户市不少建筑产生中部楼层严重破坏的现象，其中一种因素就是构造刚度在中部楼层产生突变。有些是柱截面尺寸和混凝土强度在中部楼层忽然减小。有些是由于使用规定而剪力墙在中部楼层忽然取消，这些都引起了楼层刚度的突变而产生严重震害。8.2.2 抗震设计的高层建筑构造。其楼层侧向刚度不适宜不不小于相邻上部楼层侧向刚度的70%或其上相邻三层侧向刚度平均值的80 %。构造竖向抗

52、侧力构件不适宜不持续楼层的侧向刚度可取地震作用下该楼层剪力和该楼层层间位移的比值。8.2.3A 级高度高层建筑的楼层层间抗侧力构造的承载力不适宜不不小于其上一层的80% ,不应不不小于其上一层的56.5%.B 级高度高层建筑的楼层层间抗侧力构造的承载力不应不不小于其上一层的75% 。（楼层层间杭侧力构造承载力是指在所考虑的水平地震作用方向上，该层所有柱及剪力墙的受剪承载力之和。）8.2.4 抗震设计时，当构造上部楼层收进部位到室外地面的高度与房屋高度H 之比不小于0.2 时，上部楼层收进后的水平尺寸B1，不适宜不不小于下部楼层水平尺寸B 的.75 倍.。当上部构造楼层相对于下部楼层外挑时，下部

53、楼层的水平尺寸B 不适宜不不小于上部楼层水平尺寸的0.9 倍，且水平外挑尺寸A 不适宜不小于4M.8.2.5 构造刚度沿竖向突变、外形外挑或内收等，都会产生某些楼层的变形过度集中，浮现严重展害甚至倒塌。因此设计中应力求使构造刚度自下而上逐渐均匀减小，体形均匀、不突变。8.2.6 顶层取消部分墙、柱而形成空旷房间时，其楼层侧向刚度和承载力也许比其下部楼层相差较多，是不利于抗震的构造，应进行具体的计算分析，并采用有效的构造措施。如采用弹性时程分析进行补充计算、柱子箍筋应全长加密配备、大跨度屋面构件要考虑：1)减小土的重量，减少地基的附加压力;2)提高地基土的承载能力;3)减少地震作用对上部构造的影

54、响。9.构造设计优化与用钢量的关系人们一谈到设计优化，就一定要说构造用钢量的优化问题。其实这是一种误区。对于优化理论，应当是有如下几种方面：第一，功能不变，减少投入，这是一种优化；第二，投入不变，工程得到改善，是也是一种优化；第三，投入增长很少，工程得到大的改善，这也是一种优化；第四，功能减低很小，投入大大减少，这也是一种优化。因此优化是不同种类和形式的。因此设计优化不仅体目前构造方面，对于其她专业的技术条件，同样也是应当重要的内容。例如，建筑专业采用轻质维护构造，就可以减少构造的自重，构造用钢量就一定会减少。这就是整体设计优化的一种点。但会给设计优化带来突破。对于不同方面有不同的设计优化问题

55、。对于开发商，最关怀的设计优化问题之一。就是用钢量减少的问题；对于管理单位，最关怀的设计优化问题是，平常使用和维护费用的减低问题；对于使用单位，最关怀的设计优化问题是，使用功能的完善和使用舒服的问题。由于出发点不同，所规定的设计优化问题也不同。因此说，设计优化是一种系统问题。对于构造优化设计，重要问题之一就是减少用钢量的问题。对于用钢量这个问题，应当有三个部分构成。其一，是保证构造安全的构造设计的钢材。这部分只要构造方案不变化，是不能进行设计优化的部分。因此选择合理的设计方案，是关系到工程成本的大问题；其二，是保证构造构造规定的钢材。这部分同样是不能进行设计优化的部分；其三，是某些保证结构安全

56、的附加钢材，这部分是也许进行设计优化的内容，往往有些设计者自身概念不清，又缺少实际工作经验，盲目的加大这部分用钢量。10.构造设计的简要过程10.1 看懂建筑图构造设计，就是对建筑物的构造构造进行设计，一方面固然要有建筑施工图，还要能真正看懂建筑施工图，理解建筑师的设计意图以及建筑各部分的功能及做法，建筑物是一种复杂物体，所波及的面也很广，因此在看建筑图的同步，作为一种构造师，需要和建筑，水电，暖通空调，勘察等各专业进行征询理解各专业的各项指标。在看懂建筑图后，作为一种构造师，这个时候心里应当对整个构造的选型及基本框架有了一种大体的思路了.10.2 建模(以框架构造为例)（核心）当构造师对整个

57、建筑有了一定的理解后，可以考虑建模了，建模就是运用软件，把心中对建筑物的构思在电脑上再现出来，然后再运用软件的计算功能进行合适的调节，使之符合现行规范以及满足各方面的需要.目迈进行构造设计的软件诸多，常用的有PKPM，广厦，TBSA 等，大体都差不多。这里不对软件的具体操作做过多的描述，有爱好的可以看看，每个软件的操作阐明书（好厚好厚的，买起来会破产）。每个软件都差不多，一方面要建轴网，这个简朴，反正建筑已经把轴网定好了，输进去就行了，然后就是定柱截面及布置柱子。柱截面的大小的拟定需要一定的经验，作为新手，刚开始无法拟定也没什么，随便定一种，慢慢再调节也行。柱子布置也需要构造师对整个建筑的受力

58、合理性有一定的构造理念，柱子布置的合理性对整个建筑的安全与否以及造价的高下起决定性作用.但是建筑师在建筑图中基本已经布好了柱网，作为构造师只需要对布好的柱网进行研究其与否合理.合适的时候需要建议建筑更改柱网.当布好了柱网后来就是梁截面以及主次梁的布置.梁截面相对容易拟定一点，主梁按1/81/12 跨度考虑，次梁可以相对取大一点，主次梁的高度要有一定的差别，这个规范上均有规定。而主次梁的布置就是一门学问，这也是一种波及安全及造价的一种大的方面.总的原则的规定传力明确,次梁传到主梁，主梁传到柱，力求使各部分受力均匀。还有，根据建筑物各部分功能的不同，考虑梁布置及梁高的拟定（例如住宅，在房中间做一道

59、梁，本来层就只有3 米，一道梁去掉几十公分，那业主不骂人才怪.）。梁布完后，基本上板也就被划分出来了，固然悬挑板什么的目前还没有，需要后来再加上.,梁板柱布置完后就要输入基本的参数啦，例如混凝土强度啊，每一原则层的层高啊，板厚啊，保护层啊，这个每个软件设立的都不同，但输入原则是严格按规范执行.当整个三维线框构架完毕，就需要加入荷载及设立多种参数了，例如板厚啊，板的受力方式啊，悬挑板的位置及荷载啊什么的，这时候模形也可以讲基本完毕了，生成三维线框看看效果吧，可以很形象的体现出本来在结构师脑中那个虚构的框架。10.3 计算计算过程就是软件对构造师所建模型进行导荷及配筋的过程，在计算的时候我们需要根据实际状况调节软件的多种参数，以符合实际状况及安全保证,如果先前所建模型不满足要求，就可以通过计算出的多种图形看出，构造师可以通过对计算出的受力图，内力图，弯矩图等等对电算成果进行分析，找出模型中的局限性并加以调节，反复至