结构设计基本流程教学资料

结构设计基本流程

一、结构设计的内容和基本流程

结构设计的内容主要包括：

1.合理的体系选型与结构布置

2.正确的结构计算与内力分析

3.周密合理的细部设计与构造

三方面互为呼应，缺一不可。

结构设计的基本流程

二、各阶段结构设计的目标和主要内容

1.方案设计阶段

1)目标

确定建筑物的整体结构可行性，柱、墙、梁的大体布置，以便建筑专业在此基础上

进一步深化，

形成一个各专业都可行、大体合理的建筑方案。

2)内容：

a.结构选型

结构体系及结构材料的确定，如混凝土结构几大体系（框架、框架—剪力墙、剪力墙、框架—筒体、

筒中筒等）、混合结构、钢结构以及个别构件采用组合构件，等等。

b.结构分缝

如建筑群或体型复杂的单体建筑，需要考虑是否分缝，并确定防震缝的宽度。

c.结构布置

柱墙布置及楼面梁板布置。主要确定构件支承和传力的可行性和合理性。

d.结构估算

根据工程设计经验采用手算估计主要柱、墙、梁的间距、尺寸，或构建概念模型进

行估算。

2.初步设计阶段

目标在方案设计阶段成果的基础上调整、细化，以确定结构布置和构件截面的合理性和经济性，以

此作为施工图设计实施的依据。

2)内容

①计算程序的选择（如需要）；

②结构各部位抗震等级的确定；

③计算参数选择（设计地震动参数、场地类别、周期折减系数、剪力调整系数、地震

调整系数，梁

端弯矩调整系数、梁跨中弯矩放大系数、基本风压、梁刚度放大系数、扭矩折减系数、连梁刚度折减系数、地震作用方向、振型组合、偶然偏心等）；

④混凝土强度等级和钢材类别；

⑤荷载取值(包括隔墙的密度和厚度)；

⑥振型数的取值（平扭耦连时取≥15，多层取3n，大底盘多塔楼时取≥9n，n为楼层数）；

⑦结构嵌固端的选择。

3)结构计算结果的判断

①地面以上结构的单位面积重度是否在正常数值范围内，数值太小可能是漏了荷载

或荷载取值偏

小，数值太大则可能是荷载取值过大，或活载该折减的没折减，计算时建筑结构面积务必

准确取值；

②竖向构件（柱、墙）轴压比是否满足规范要求：在此阶段轴压比必须严加控制；

③楼层最层

间位移角是否满足规范要求：理想结果是层间位移角略小于规范值，且两个主轴方向侧向位移值相近；④周期及周期比；⑤剪重比和刚重比⑥扭转位移比的控制；⑦有转换层时，必须验算转换层上下刚度比及上下剪切承载力比；等等

4)超限判别：确定超限项目（高度超限、平面不规则、竖向不连续、扭转不规则、复杂结

构等）和超限

程度是否需要进行抗震超限审查。结构计算中可能需要包括地震的多向作用、多程序验证、多模型包络、弹性时程分析、弹塑性时程分析、转换结构的应力分析、整体稳定分析，等。

a.性能化设计和性能目标的确定（如需）

b.基础选型和基础的初步设计

如果是天然地基基础，需确定基础持力层、地基承载力特征值、基础型式、基础埋

深、下卧层

（强度、沉降）等；如果是桩基础，需确定桩型、桩径、桩长、竖向承载力特征值等等。并应注意是否存在液化土层、大面积堆载、负摩阻、欠固结土层等特殊问题。

c.结构特殊处理

超长结构、基础抗拔、塔楼与裙房的连接及施工要求等。

d.初步的结构设计图纸

基础平面布置图

竖向构件布置平面图（含定位及截面尺寸）

各楼层结构布置平面图（含主要构件尺寸）

关键节点详图

e.试验验证等（如需）

整体结构、构件或节点是否需要做试验验证。超高层或对风敏感的大跨度结构，应确定是否做风洞试验或专项的抗风分析计算。如需超限审查，则应按超限审查规定准备文本，重点是对超限项的对应措施。

3.施工图设计阶段

1)目标现场施工实施技术文件，要保证设计图纸的质量（完整性、科学性、深度要求

等）。

2)内容

a.结构计算

建筑及设备专业在初步设计基础上有修改、深化、调整，结构专业在该修改的基础

上再完善模

型并进行计算，确定各构件的截面尺寸和配筋。

b.结构计算书

结构计算书应完整，包括荷载取值（从建筑做法到结构荷载，不仅仅是荷载简图），整体计算的

输入输出信息（包括控制信息和简图），未含在整体电算内的构件计算、节点计算、连接计算等。

打印图形及其中文字应清晰。

c.图纸目录编排

应按图纸内容的主次关系、施工先后顺序，有系统有规律地排列，排在前面的应是结构设计（或

施工）总说明（含地下室结构总说明、钢结构总说明、平法变更等），继而是基础（平面及大样），竖向构件（定位及配筋图），楼层结构（模板、板配筋、梁配筋），最后是节点、楼梯、水池及其他。

具体编号及命名规则详见本公司制图标准。

d.图幅控制及布图技巧

图纸目录的编排与图幅控制有关，图幅控制又与布图技巧有关，三者都应具有逻辑

性和科学性。

施工图最理想、最方便使用的图幅为A1，其次是A0，应尽量避免采用加长图。如A1容纳不了，可通过缩小画图比例（由1:100 改为1:150）或分块绘制（分块绘制时需在图纸右上角以小比例图示出分块在总平面上的位置），使图幅控制在理想图幅之内。布图技巧，一张图的内容应布置得疏密有序，布图不能过于饱满，也不能太空旷。如建筑平面狭长，宜将同一楼层的“模板平面图”与“楼板配筋平面图”在同一图幅的上、下或左、右位置画出；如建筑平面较小（如别墅之类），则可将若干楼层平面同处一张图中。

e.文字说明

包括整个工程的结构设计总说明、地下室结构设计说明、钢结构设计说明、平法变

更等；以及