建筑结构设计解析
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建筑结构设计解析
陈洪波１ 明海林
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（ １ 佳木斯新达建筑工程有限公司，黑龙江 佳木斯 １ ５ ４ ０ ０ ３ ； 佳木斯三江建设工程质量检测有限公司，黑龙江 佳木斯 １ ５ ４ ０ ０ ３ ）
摘 要：建筑结构设计是一项总体性、系统性的工作。设计人员需要具备扎实的理论知识，灵活的思维和严谨认真负责的 工作态度。设计人员，需要掌握结构设计的全部过程，保证设计结构的安全性和合理性，还要善于对出现的问题能及时的 做到完善的解决。 关键词：建筑结构设计；方法 结构设计实际就是通过实际结构 “ 语言” 来阐述出建 筑师及其它专业工程师所要表达出的东西。通过图纸的形 式用基础，墙，柱，梁，板，楼梯，大样细部等结构元素 来构成建筑物的结构体系，在完善后应用的实际工程中去。 结构的设计过程结构设计的阶段大体可以分为三个阶 段，结构方案阶段，结构计算阶段和施工图设计阶段。方 案阶段的内容为：根据建筑的重要性，建筑所在地的抗震 设防烈度，工程地质勘查报告，建筑场地的类别及建筑的 高度和层数来确定建筑的结构形式。 确定了结构的形式之后就要根据不同结构形式的特点 和要求来布置结构的承重体系和受力构件。 结构计算阶段的内容为：首先，荷载的计算。荷载包 括外部荷载和内部荷载。其次，构件的试算。根据计算出 的荷载值，构造措施要求，使用要求及各种计算手册上推 荐的试算方法来初步确定构件的截面。再次，内力的计算， 根据确定的构件截面和荷载值来进行内力的计算，包括弯 矩，剪力，扭矩，轴心压力及拉力等等。最后，构件的计 算。根据计 算 出 的 结 构 内 力 及 规 范 对 构 件 的 要 求 和 限 制 （ 比如，轴压比，剪跨比，跨高比，裂缝和挠度等等） 来复 核结构试算的构件是否符合规范规定和要求。如不满足要 求则要调整构件的截面或布置直到满足要求为止。 １ 结构设计的基本方法 １ １ 结构平面图 在绘制结构平面布置图前有个问题需要说明一下，就 是要不要输入结构软件进行建模的问题。当建筑地处抗震 设防烈度为 ６度区时，根据建筑抗震设计规范，是可以不 用进行截面抗震验算，但应符合有关的抗震措施要求。对 于局部受压的防御措施是要按规定对梁下设置梁垫以及设 置构造柱等措施。如时间不紧张，建议还是输入建模为好， 有一个便利就是可以利用软件来进行荷载导算。另外，当 建筑地处抗震设防烈度为 ７度及以上时是必须要输入软件 建模计算的。绘制结构平面图时，如果没有建模就可以直 接在建筑的条件图上来绘制结构图了，这一步必不可少的
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万方数据
应用技术与设计
是删除建筑图中对结构来讲没有用的部分，简单快捷的方 法是利用软件的图层功能，直接冻结相关的层。然后再建 立新的结构图层：圈梁层、构造柱层、梁层、文字层、板 钢筋层，等等。这样做的目的是提高绘图效率，方便在不 同结构平面图间的拷贝移动和删除。 １ ２ 大样详图 大样图的绘制可以在建筑详图的基础上直接绘制，前 提是建筑详图的准确无误；也可以在以前做过的详图的基 础上来局部改进绘制。要注意的是在保持建筑外形的前提 下尽量地使结构受力合理和施工方便。在标高和外形尺寸 上一定要和建筑专业协调一致。 １ ３ 基础 基础要注意混凝土的标号选择应符合结构耐久性的要 求，通常采用 Ｃ 。基础的配筋应满足最小配筋率的要求。 ２ ５ 条形基础交接部位的钢筋设置应有详图。条形基础交叉处 的基底面积不可重复利用。局部墙体中有局部的较大荷载 时也要调整基础的宽度。 ２ 进行结构设计时的关键事项 ２ １ 箱、筏基础的底板挑板的阳角问题 阳角的面积在整个基础底面积中所占比例极小，可砍 成直角或斜角。如果底板钢筋双向双排，且在悬挑处部分 不变，阳角不必加辐射筋。从结构角度来讲，如果能出挑 板，能调匀边跨底板钢筋，特别是当底板钢筋通长布置时， 不会因边跨钢筋而加大整个底板的通长筋，较节约；出挑 板后，能降低基底附加应力，当基础形式处在天然地基和 其他人工地基的坎上时，加挑板就可能采用天然地基；能 降低整体沉降，当荷载偏心时，在特定部位设置挑板，还 可调整沉降差和整体倾斜；当地下水位很高，出基础挑板， 有利于解决抗浮问题；从建筑角度讲，取消挑板，可方便 柔性防水做法。 ２ ２ 基坑开挖时，摩擦角范围内的坑边的基底土受到约 束，不反弹，坑中心的地基土反弹，回弹以弹性为主，回 弹部分被人工清除。当基础较小，坑底受到很大约束，回 弹可以忽略，在计算沉降时，应按基底附加应力计算。当 基坑很大时，相对受到较小约束，如箱基，计算沉降时应 按基底压力计算，被坑边土约束的部分当做安全储备，这 也是计算沉降大于实际沉降的原因之一。 ２ ３ 抗震缝应加大，经统计，按规范要求设的防震缝在地 震时有 ４ ０ ％发生了碰撞。故应增大抗震缝间距。 ２ ４ 关于回弹再压缩基坑开挖时，摩擦角范围内的坑边的 基底土受到约束，不反弹，坑中心的地基土反弹，回弹以 弹性为主，回弹部分被人工清除。当基础较小，坑底受到 很大约束，如独 立 基 础，回 弹 可 以 忽 略，在 计 算 沉 降 时， 应按基底附加应力计算。当基坑很大时，相对受到较小约 束，如箱基，计算沉降时应按基底压力计算，被坑边土约 束的部分当做安全储备，这也是计算沉降大于实际沉降的 原因之一 ２ ５ 主梁有次梁处加附加筋：一般应优先加箍筋，附加箍 筋可认为是：主梁箍筋在次梁截面范围无法加箍筋或箍筋 短缺，在次梁两侧补上，向板上洞口附加筋。附加筋一般 要有，但不应绝对。规范说的清楚，位于梁下部或梁截面 高度范围内的集中荷载，应全部由附加横向钢筋承担。也 就是说，位于梁上的集中力如梁上柱、梁上后做的梁如水 箱下的垫梁不必加附加筋。位于梁下部的集中力应加附加 筋。但梁截面高度范围内的集中荷载可根据具体情况而定。 当主次梁截面相差不大，次梁荷载较大时，应加附加筋。 当主梁高度很高，次梁截面很小、荷载很小时，如快接近 板上附加暗梁，主梁可不加附加筋。还有当主次梁截面均 很大，如工艺要求形成的主次深梁，而荷载相对不大主梁 也可不加附加筋。总的原则，当主梁上次梁开裂后，从次 梁的受压区顶至主梁底的截面高度的混凝土加箍筋能承受 次梁产生的剪力时，主梁可不加附加筋。梁上集中力，产 生的剪力在整个梁范围内是一样，所以抗剪满足，集中力 处自然满足。主次深梁及次梁相对主梁截面、荷载较小时， 也可满足。 ２ ６ 一般 情 况 下，悬 挑 梁 宜 做 成 等 截 面， 尤 其 出 挑 长 度较短 时 与 挑 板 不 同， 挑 梁 的 自 重 占 总 荷 载 的 比 例 很 小，作成变截 面 不 能 有 效 减 轻 自 重。 变 截 面 挑 梁 的 箍 筋，每个都不一样，加 大 施 工 难 度。变 截 面 梁 的 挠 度 也 大于等截面梁。当 然， 外 露 的 大 挑 梁， 可 适 当 变 截 面， 使感官效果好些。 ３ 结束语 总之，结构设计是一项重要的工作，在实际应用中起 到决定性的租用。所以技术人员的实际操作水平与理论知 识必须扎实、牢固；不但要从设计人员要从实际施工中配 合其他专业人员进行施工，还要从具体的施工中及时发现 并解决问题。
（ ５ ）龙骨架与四周的墙体固定牢固无松动。 （ １ ） 螺钉均固定牢固，使板面紧贴副龙骨。 （ ２ ） 固定螺钉时，采用从板的中央向四周展开固定。 （ ３ ） 板与板之间预留 ５－ ７ ｍ ｍ 宽的缝隙且保证板面错
３ ４ Ａ处理阶段 根据检查的结果进行总结，把成功的经验和失败的教 训都纳入有关的标准、制度和规定之中，巩固已经取得的 成绩，克服缺点，防止重蹈覆辙。 ４ 实施效果 在此次 Ｑ Ｃ小组活动中，我们深深体会到在整个施工过 程中，制定各种切实可行的目标和标准的重要性，特别是 制度标准、工艺标准、材料标准、检查标准，只有制定了 这些标准，并把它坚决应用到工程施工过程中，工程质量 必定会达预期的目标。 ５ 结语 建立健全 Ｑ Ｃ小组质量管理体系，加大投入，更新设 备，采用新技术、新材料、新工艺，培养技术骨干，充分 发挥 Ｑ Ｃ小组的作用。
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建筑结构设计解析
作者： 作者单位： 刊名： 英文刊名： 年，卷(期)： 陈洪波， 明海林 陈洪波(佳木斯新达建筑工程有限公司,黑龙江,佳木斯,154003)， 明海林(佳木斯三江建筑工程质量检测有限 公司,黑龙江,佳木斯,154003) 建材发展导向（下） DEVELOPMENT GUIDE TO BUILDING MATERIALS 2010,08(6)
本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_jxfzdx-x201006050.aspx
wenku.baidu.com
３ １ ２ 板面裂缝对策措施：
缝，在对接处，使两板边均为整边或裁割边。 （ ４ ） 吊顶内上人必须只由主龙骨承受上人荷载。 （ ５ ） 所有的灯具、风口均不能使板面受力。 （ ６ ） 大面积或通长的吊顶面中间预留伸缩缝。 ３ ２ ３ 钉帽外露对策措施： 用心施工，固定螺钉时控制好力度、选择熟练工操作。 ３ ３ Ｃ检查阶段 对照对策措施，检 查 实 际 执 行 的 结 果，看 是 否 达 到 了预期 的 效 果。 及 时 发 现 计 划 执 行 过 程 中 的 经 验 及 问题。
陈洪波１ 明海林
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（ １ 佳木斯新达建筑工程有限公司，黑龙江 佳木斯 １ ５ ４ ０ ０ ３ ； 佳木斯三江建设工程质量检测有限公司，黑龙江 佳木斯 １ ５ ４ ０ ０ ３ ）
摘 要：建筑结构设计是一项总体性、系统性的工作。设计人员需要具备扎实的理论知识，灵活的思维和严谨认真负责的 工作态度。设计人员，需要掌握结构设计的全部过程，保证设计结构的安全性和合理性，还要善于对出现的问题能及时的 做到完善的解决。 关键词：建筑结构设计；方法 结构设计实际就是通过实际结构 “ 语言” 来阐述出建 筑师及其它专业工程师所要表达出的东西。通过图纸的形 式用基础，墙，柱，梁，板，楼梯，大样细部等结构元素 来构成建筑物的结构体系，在完善后应用的实际工程中去。 结构的设计过程结构设计的阶段大体可以分为三个阶 段，结构方案阶段，结构计算阶段和施工图设计阶段。方 案阶段的内容为：根据建筑的重要性，建筑所在地的抗震 设防烈度，工程地质勘查报告，建筑场地的类别及建筑的 高度和层数来确定建筑的结构形式。 确定了结构的形式之后就要根据不同结构形式的特点 和要求来布置结构的承重体系和受力构件。 结构计算阶段的内容为：首先，荷载的计算。荷载包 括外部荷载和内部荷载。其次，构件的试算。根据计算出 的荷载值，构造措施要求，使用要求及各种计算手册上推 荐的试算方法来初步确定构件的截面。再次，内力的计算， 根据确定的构件截面和荷载值来进行内力的计算，包括弯 矩，剪力，扭矩，轴心压力及拉力等等。最后，构件的计 算。根据计 算 出 的 结 构 内 力 及 规 范 对 构 件 的 要 求 和 限 制 （ 比如，轴压比，剪跨比，跨高比，裂缝和挠度等等） 来复 核结构试算的构件是否符合规范规定和要求。如不满足要 求则要调整构件的截面或布置直到满足要求为止。 １ 结构设计的基本方法 １ １ 结构平面图 在绘制结构平面布置图前有个问题需要说明一下，就 是要不要输入结构软件进行建模的问题。当建筑地处抗震 设防烈度为 ６度区时，根据建筑抗震设计规范，是可以不 用进行截面抗震验算，但应符合有关的抗震措施要求。对 于局部受压的防御措施是要按规定对梁下设置梁垫以及设 置构造柱等措施。如时间不紧张，建议还是输入建模为好， 有一个便利就是可以利用软件来进行荷载导算。另外，当 建筑地处抗震设防烈度为 ７度及以上时是必须要输入软件 建模计算的。绘制结构平面图时，如果没有建模就可以直 接在建筑的条件图上来绘制结构图了，这一步必不可少的
２ ０ １ ０年第 ２ ２期
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万方数据
应用技术与设计
是删除建筑图中对结构来讲没有用的部分，简单快捷的方 法是利用软件的图层功能，直接冻结相关的层。然后再建 立新的结构图层：圈梁层、构造柱层、梁层、文字层、板 钢筋层，等等。这样做的目的是提高绘图效率，方便在不 同结构平面图间的拷贝移动和删除。 １ ２ 大样详图 大样图的绘制可以在建筑详图的基础上直接绘制，前 提是建筑详图的准确无误；也可以在以前做过的详图的基 础上来局部改进绘制。要注意的是在保持建筑外形的前提 下尽量地使结构受力合理和施工方便。在标高和外形尺寸 上一定要和建筑专业协调一致。 １ ３ 基础 基础要注意混凝土的标号选择应符合结构耐久性的要 求，通常采用 Ｃ 。基础的配筋应满足最小配筋率的要求。 ２ ５ 条形基础交接部位的钢筋设置应有详图。条形基础交叉处 的基底面积不可重复利用。局部墙体中有局部的较大荷载 时也要调整基础的宽度。 ２ 进行结构设计时的关键事项 ２ １ 箱、筏基础的底板挑板的阳角问题 阳角的面积在整个基础底面积中所占比例极小，可砍 成直角或斜角。如果底板钢筋双向双排，且在悬挑处部分 不变，阳角不必加辐射筋。从结构角度来讲，如果能出挑 板，能调匀边跨底板钢筋，特别是当底板钢筋通长布置时， 不会因边跨钢筋而加大整个底板的通长筋，较节约；出挑 板后，能降低基底附加应力，当基础形式处在天然地基和 其他人工地基的坎上时，加挑板就可能采用天然地基；能 降低整体沉降，当荷载偏心时，在特定部位设置挑板，还 可调整沉降差和整体倾斜；当地下水位很高，出基础挑板， 有利于解决抗浮问题；从建筑角度讲，取消挑板，可方便 柔性防水做法。 ２ ２ 基坑开挖时，摩擦角范围内的坑边的基底土受到约 束，不反弹，坑中心的地基土反弹，回弹以弹性为主，回 弹部分被人工清除。当基础较小，坑底受到很大约束，回 弹可以忽略，在计算沉降时，应按基底附加应力计算。当 基坑很大时，相对受到较小约束，如箱基，计算沉降时应 按基底压力计算，被坑边土约束的部分当做安全储备，这 也是计算沉降大于实际沉降的原因之一。 ２ ３ 抗震缝应加大，经统计，按规范要求设的防震缝在地 震时有 ４ ０ ％发生了碰撞。故应增大抗震缝间距。 ２ ４ 关于回弹再压缩基坑开挖时，摩擦角范围内的坑边的 基底土受到约束，不反弹，坑中心的地基土反弹，回弹以 弹性为主，回弹部分被人工清除。当基础较小，坑底受到 很大约束，如独 立 基 础，回 弹 可 以 忽 略，在 计 算 沉 降 时， 应按基底附加应力计算。当基坑很大时，相对受到较小约 束，如箱基，计算沉降时应按基底压力计算，被坑边土约 束的部分当做安全储备，这也是计算沉降大于实际沉降的 原因之一 ２ ５ 主梁有次梁处加附加筋：一般应优先加箍筋，附加箍 筋可认为是：主梁箍筋在次梁截面范围无法加箍筋或箍筋 短缺，在次梁两侧补上，向板上洞口附加筋。附加筋一般 要有，但不应绝对。规范说的清楚，位于梁下部或梁截面 高度范围内的集中荷载，应全部由附加横向钢筋承担。也 就是说，位于梁上的集中力如梁上柱、梁上后做的梁如水 箱下的垫梁不必加附加筋。位于梁下部的集中力应加附加 筋。但梁截面高度范围内的集中荷载可根据具体情况而定。 当主次梁截面相差不大，次梁荷载较大时，应加附加筋。 当主梁高度很高，次梁截面很小、荷载很小时，如快接近 板上附加暗梁，主梁可不加附加筋。还有当主次梁截面均 很大，如工艺要求形成的主次深梁，而荷载相对不大主梁 也可不加附加筋。总的原则，当主梁上次梁开裂后，从次 梁的受压区顶至主梁底的截面高度的混凝土加箍筋能承受 次梁产生的剪力时，主梁可不加附加筋。梁上集中力，产 生的剪力在整个梁范围内是一样，所以抗剪满足，集中力 处自然满足。主次深梁及次梁相对主梁截面、荷载较小时， 也可满足。 ２ ６ 一般 情 况 下，悬 挑 梁 宜 做 成 等 截 面， 尤 其 出 挑 长 度较短 时 与 挑 板 不 同， 挑 梁 的 自 重 占 总 荷 载 的 比 例 很 小，作成变截 面 不 能 有 效 减 轻 自 重。 变 截 面 挑 梁 的 箍 筋，每个都不一样，加 大 施 工 难 度。变 截 面 梁 的 挠 度 也 大于等截面梁。当 然， 外 露 的 大 挑 梁， 可 适 当 变 截 面， 使感官效果好些。 ３ 结束语 总之，结构设计是一项重要的工作，在实际应用中起 到决定性的租用。所以技术人员的实际操作水平与理论知 识必须扎实、牢固；不但要从设计人员要从实际施工中配 合其他专业人员进行施工，还要从具体的施工中及时发现 并解决问题。
（ ５ ）龙骨架与四周的墙体固定牢固无松动。 （ １ ） 螺钉均固定牢固，使板面紧贴副龙骨。 （ ２ ） 固定螺钉时，采用从板的中央向四周展开固定。 （ ３ ） 板与板之间预留 ５－ ７ ｍ ｍ 宽的缝隙且保证板面错
３ ４ Ａ处理阶段 根据检查的结果进行总结，把成功的经验和失败的教 训都纳入有关的标准、制度和规定之中，巩固已经取得的 成绩，克服缺点，防止重蹈覆辙。 ４ 实施效果 在此次 Ｑ Ｃ小组活动中，我们深深体会到在整个施工过 程中，制定各种切实可行的目标和标准的重要性，特别是 制度标准、工艺标准、材料标准、检查标准，只有制定了 这些标准，并把它坚决应用到工程施工过程中，工程质量 必定会达预期的目标。 ５ 结语 建立健全 Ｑ Ｃ小组质量管理体系，加大投入，更新设 备，采用新技术、新材料、新工艺，培养技术骨干，充分 发挥 Ｑ Ｃ小组的作用。
７ ９
２ ０ １ ０年第 ２ ２期
万方数据
建筑结构设计解析
作者： 作者单位： 刊名： 英文刊名： 年，卷(期)： 陈洪波， 明海林 陈洪波(佳木斯新达建筑工程有限公司,黑龙江,佳木斯,154003)， 明海林(佳木斯三江建筑工程质量检测有限 公司,黑龙江,佳木斯,154003) 建材发展导向（下） DEVELOPMENT GUIDE TO BUILDING MATERIALS 2010,08(6)
本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_jxfzdx-x201006050.aspx
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３ １ ２ 板面裂缝对策措施：
缝，在对接处，使两板边均为整边或裁割边。 （ ４ ） 吊顶内上人必须只由主龙骨承受上人荷载。 （ ５ ） 所有的灯具、风口均不能使板面受力。 （ ６ ） 大面积或通长的吊顶面中间预留伸缩缝。 ３ ２ ３ 钉帽外露对策措施： 用心施工，固定螺钉时控制好力度、选择熟练工操作。 ３ ３ Ｃ检查阶段 对照对策措施，检 查 实 际 执 行 的 结 果，看 是 否 达 到 了预期 的 效 果。 及 时 发 现 计 划 执 行 过 程 中 的 经 验 及 问题。