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結構設計范文第1篇

關鍵詞：高層住宅 結構設計 探討

一、住宅結構的設計

1、高層住宅平面結構的設計

高層住宅的平面結構設計必須要考慮受力和傳力問題，結構盡量簡單、規則，以實現受力均勻，減輕震災的影響。a.為保證平面有足夠的剛度，平面的長度不能過大，而樓板的剛度必須保證，以在平面凹入后，樓板的配筋得以加強。同時為了應對樓板削弱后產生的過大應力，在平面的端部角區和凹角部位不宜設電梯，但從功能上考慮建筑的布置，電梯可以用剪力墻筒體在上述部位進行設置。b.高層住宅的結構設置沉降縫或者伸縮縫等，可以衍生獨立的結構單元。所以在高層住宅的平面設計中，應采用精細的內力分析法，解決出現的剛度偏心的問題。c.在進行復雜高層住宅的抗震設計時，對角部重疊部位和細腰形的平面部分，使用加厚的樓板進行加強。

2、高層住宅結構的豎向設計

高層住宅結構的豎向設計，體型宜規則、均勻，避免有過大的外挑和內收，結構宜下大上小，逐漸均勻變化，不應采用豎向布置嚴重不規則的結構。

3、高層住宅結構設計的控制參數

結構設計中控制參數直接影響建設結構的安全性。因此，應嚴格按照結構規范選擇合理的控制參數，以提高結構整體的控制率。設計中的參數包括軸壓比、剪重比、剛重比、層間位移比、剛度比、周期比的處理等。，可以通過增強墻、構件的剛度進行調整；剛度比主要是為了限制豎向結構的不規則性，避免結構突變形成脆弱層，當出現不符合規范的抗扭剛度時，可以改變結構的布置進行調整。層間受剪承載力比主要是控制豎向不規則性，以避免豎向樓層受剪承載力突變，形成薄弱層。剛重比主要為控制結構的穩定性，避免結構在風載或地震力的作用下整體失穩，剛重比不滿足要求，說明結構的剛度相對于重力荷載過小；但剛重比過分大，則說明結構的經濟技術指標較差，宜適當減少墻、柱等豎向構件的截面面積。

二、高層住宅結構設計的現狀和存在的問題

1、高層住宅結構的現狀

城市化進程的不斷加快，造成城市的住房緊張，房價一路高升，迫使住宅由多層向高層發展，出現了鋼筋混凝土框架結構的高層住宅。高層住宅建設經過幾十年的快速發展，研制出了高強度的建筑材料，完善了抗震結構體系，創立了新的設計理論，尤其是計算機在結構設計中的應用，為高層建筑的安全設計提供了有力支持。

2、高層住宅結構設計中存在的問題

工程質量的好壞，尤其是住宅建筑的質量優劣直接影響人們的生命安全。結構的設計對于建筑的安全、經濟來說至關重要。但在結構設計中還存在著一系列概念、方法上的差錯，這些差錯有的是沒有理解設計方法；有的是設計人員不顧實際情況盲目套用別人的設計結果；有的則是沒能建立正確的設計結果的驗證體系。所以為保證建筑的質量，必須加強設計人員管理和提升設計結果的驗收標準。

三、高層住宅結構設計優化及抗震結構優化的措施

1、高層住宅結構設計優化存在的問題及原因

結構設計的優化通過將有限分析技術和優化技術相結合，實現了對結構尺寸和形狀的控制。但在具體的應用中仍存在著結構優化與理論不一致的問題，原因主要有：目前高層住宅建筑沒有明確規定要使用優化設計；建筑的設計和管理體制使設計人員缺乏對結構進行優化設計的動力；傳統的結構設計優化方法無法實現離散變量優化，因為建筑尺寸的大小、型鋼的型號變化都不是有規律的，不合理的分析反而會使工程的計算量急劇增加。

2、高層住宅結構優化設計的理念

隨著全球氣候變暖、環境污染、生態破壞等問題的出現，“綠色建筑”應運而生。“綠色建筑”是人類實現與自然和諧共處，享受高效、舒適生活空間的有效途徑，還可以實現資源節約，環境保護。它是在最大限度地保護生態平衡的基礎上，充分利用自然資源進行建造的建筑，所以又稱為生態建筑、節能環保建筑。經過結構設計的優化，建筑結構降低了對鋼筋、混凝土等資源的使用量。這樣既保護了環境又實現了資源的充分利用。

3、高層住宅抗震結構設計的原則

合理的結構形式對于增強高層住宅的抗震性有著重要作用，因為建筑物的結構會隨著地震的發生而改變。要做到建筑結構具有很強的抗震性能，需要高層住宅的設計人員根據建筑類型和抗震等級選擇不同的結構類型。所以在對高層住宅結構進行抗震設計時，首先應綜合考慮建筑的性能，如：穩定性、承載能力、延性、剛性，對于結構比較薄弱的部位應加強抗震措施。同時在進行抗震設計時，應設多重防線，從而使高層住宅形成完整的抗震體系，達到良好的抗震效果。

4、高層住宅的抗震結構中應重視體型的規則性

在高層建筑結構的抗震設計中應重視的規則主要有：建筑主體的抗側力應沿著豎向結構均勻變化，強震區的高層住宅對于這種結構抗震規則要嚴格執行，以避免薄弱層的破壞影響整個結構；兩個主軸在抗側力結構中的方向變形特性與剛性應比較相近，這樣兩個主軸方向的剛度就會比較勻稱，從而使住宅結構具有好的抗震性能及抗風能力；在主體抗側力結構的平面中同一主軸方向的抗側力的剛度應均勻，這能很好地增強高層住宅的抗震延性，相反如果剛度不均勻會造成應力的集中，從而破壞整體的結構。

5、高層住宅抗震結構設計優化的策略

在建筑的結構設計中高層住宅的結構設計是最重要的內容，建筑結構設計的方案合理與否，關系著結構的經濟和安全性能。抗震結構體系作為高層住宅抗震設計的重要內容，在設計中應根據住宅的規模及經濟條件等因素進行綜合考慮，這樣不僅可以增強整個抗震體系的抗震能力，還能保證住宅設計的安全性及經濟性。

結語

高層住宅作為社會經濟發展的產物，其建設要求既安全環保又效益顯著。這樣住宅結構的設計不僅要縮短設計周期，充分利用建筑材料的性能，還應把握高層住宅結構設計中存在的問題，對住宅結構的設計進行優化，加強結構的抗震性能，以改善人們的生活環境，減輕城市發展的壓力。

參考文獻：

[1]石建，武大遠.淺談小高層住宅結構設計的幾個問題[J].林業科技情報，2007，03：51+53.

[2]林武，龐維釗.住宅結構設計中應注意的問題[J].建材與裝飾（下旬刊），2008，04：35-36.

結構設計范文第2篇

關鍵詞：房屋結構設計；建筑結構設計；優化

中圖分類號：TB482.2 文獻標識碼：A 文章編號：

Abstract: with the development of economy, improve the people's living standard, the building structure design of building structure in the design optimization is one of the effective ways of China's construction enterprises to achieve sustainable development. The paper discussed the optimization design of building structure design of building structure.

Keywords: building structure design; structure design; optimization

1.建筑結構設計優化概述

由于建筑工程所涉及到的內容非常豐富，建筑結構設計優化所包含的內容頁比較豐富，從總體上來看，建筑結構設計的優化工作包括對房屋總體結構和分部結構優化兩個大的內容，其中，在房屋建筑結構設計中的建主結構優化設計主要包括以下幾個方面的具體內容，第一，房屋基本結構優化內容。第二，房屋頂部結構的優化。第三，房屋的維護結構、總體結構、細節結構等內容的優化設計。第四，要以房屋建筑的基本功能要求和舒適性要求為基礎，對房屋建筑結構的造價進行控制，也就是要對“房屋的造價進行最優化設計”。

之所以對建筑結構設計進行優化是因為優化設計能夠實現對有限的空間和資源進行充分利用，提高各種設備和材料的使用效率，盡量使優化結構下所建筑的房屋能夠實現安全、可靠、經濟、美觀。相關研究統計數據顯示，建筑結構的優化設計與傳統設計相比能夠節省5%～33%的工程造價，因此，在房屋建筑結構設計中要積極應用建筑結構優化設計技術，以推動建筑工程企業的常遠發展，實現資源的充分利用。

2.常用的房屋建筑結構設計優化技術

常用的建筑結構設計優化技術有很多種，不同的優化技術產生的實際建筑結構設計效果也是不同的，而由于各種優化技術都具有自身的特征，對建筑工程的要求也不同，因此，在與房屋建筑結構相結合時就需要對房屋建筑工程的實際狀況進行分析，而基本優化技術的應用分為以下兩種。

2.1概念設計在房屋結構設計中的應用

概念設計技術指的是“設計人員根據設計的一般規律和實踐經驗，對房屋建筑結構設計的多種方案進行分析并優化選擇方案的過程”。概念設計技術在房屋結構中主要應用在房屋結構布置、房屋結構的細節處理、荷載量的確定、參數選擇等部分的設計中，在進行概念設計過程中設計人員要對房屋施工方案進行綜合分析，從中選擇出最佳的施工方案。

2.2概念設計在建筑設計中的應用

概念設計在房屋的建筑設計中進行應用主要目的在于提高房屋的抗震能力，應用在房屋的抗震性設計當中，如果房屋抗震性能差，在發生地震時則會造成重大的損失，因此，房屋建筑設計中的抗震優化設計就顯得尤為重要。然而發生地震的隨意性是非常大的，不同地區的地震等級、破壞能力等都是不同的，這就給房屋建筑設計中的抗震設計提出了更高的要求，相關數據的計算難度也非常大。概念設計是“綜合考慮決定抗震性能的各種因素和造價因素，選擇抗震性和經濟性最強的方案。”因此，在房屋建筑設計中的概念設計優化技術的應用能夠大大提高房屋建筑的抗震能力。概念設計優化技術在房屋結構設計中所應用的主要思想是“小震不壞、中震可修、大震不倒”，其實這種思想也是多途徑設防的思想，多途徑設防思想是指“在發生大地震時，先破壞房屋次要的結構，消耗地震能量，盡量保證房屋的主體結構不遭到破壞。”

3.房屋結構設計中的建筑結構設計優化策略

房屋結構設計中的建筑結構設計優化策略是需要從不同的角度和方向來進行的，比如可以從節能環保角度進行優化設計、從信息化自動化角度進行優化設計等等，具體而言房屋建筑結構設計優化策略大致有以下幾點。

3.1優化選擇房屋建筑結構類型

不同的形式的房屋建筑結構類型是會產生不同的造價管理模式的，而在建筑結構設計中常用的結構類型有如下幾種，第一，剪力墻結構類型。該類型主要應用于高層房屋建筑中，所依托的基礎為混凝土結構施工技術，該種優化結構類型同“短肢剪力墻”結構類型相比就有抗震性能強、鋼筋材料使用數量較少等特征。第二，框架結構類型。這種類型主要優點在于開間大、靈活布局、造價較低等優點，但是該結構類型也具有一定的缺點，柱的截面面積比較大，抗震能力相對較薄弱。第三，“框架—剪力墻”結構類型。這種類型的結構是對剪力墻和框架兩種結構的優化組合，其能夠綜合以上兩種結構類型的優點，結構布置比較合理，實際應用能力也比較強，該結構的最突出特點就是抗側力能力比較強。

綜上所述的三種房屋結構類型，無論是哪種都會有優點和缺點，在進行結構類型選擇過程中一定要從建筑質量和建筑成本兩個角度出發優化選擇，對于建筑質量一定要符合業主和相關標準的要求，而對于建筑成本控制來說，要對房屋建筑工程的投資水平和施工單位的實際施工能力等進行分析和選擇，最好是實現利益均衡。

3.2積極應用信息優化技術

在房屋建筑結構設計中存在的變量比較多，房屋建筑結構的優化造成了一定的障礙，因此考慮到房屋建筑結構中存在的各種復雜因素，在優化設計中就應該積極應用先進的信息技術，比如應用一些參數定義軟件，這樣就能夠有效的減少房屋建筑結構優化設計中設計者的工作量，提高工作質量和工作效率。

3.3節能結構設計的優化

節能結構設計的優化是需要以綠色建筑理念為基礎，并積極應用設計學中的方法。首先，優化布局和表面形狀。布局就是指建筑的主要朝向，受到我國氣候條件的影響，為了保證房屋的陽光照射量的通風良好，房屋的朝向盡量要朝南。表面形狀的優化就是要保證所設計的房屋建筑外表面積不要接受冷風的直接朝向，這樣就能夠減少熱能的消耗，起到節能效果。其次，維護結構設計。維護結構主要指的就是門窗和屋頂，對于門窗而言，在房屋朝南的方向所設置的門窗要盡量要大和多，這樣能夠最大限度吸收陽光輻射，朝向北的就要減少門窗，防止熱量的流失，材料也要選擇保溫效果好的。屋頂的設計可以采用架空的方式或者是鋪設循環水管，夏天降溫冬天保暖。

4.結語

從以上的分析中我們看到了房屋建筑中結構設計的優化是需要綜合進行的，雖然本文簡單的提出了三點優化策略，但是在實際應用中，不同的房屋建筑工程特征所要求的優化方式也是不同的，還需要設計人員在優化設計之前對房屋建筑工程實際狀況進行深入了解。

參考文獻

[1]翁維素.運用系統思想，優化工程結構設計，實現節約目標[J].河北建筑工程學院學報.2008（03）.

[2]侯貫澤，劉樹堂，簡國威.工程結構優化設計理論與方法[J].鋼結構.2009（08）.

結構設計范文第3篇

關鍵詞:結構設計概念設計 地基設計

1住宅結構設計常見的問題

1.1結構選型

建筑結構設計,不僅要求具有足夠的承載力,而且必須使結構具有足夠抵抗側力的剛度,使結構在水平力作用下所產生的側向位移限制在規定的范圍內.基于上述基本原理,工程綜合分析了結構的適用,安全,抗震,經濟,施工方便等因素,選取了結構方案.結構為框架體系,由鋼筋混凝土框架承擔豎向力和側力。鋼筋混凝土框架剛度布置相對比較均勻,在滿足建筑功能情況下,盡量減少平面扭轉對結構的影響。

1.2部分結構設計不合理,安全隱患比較多

如《建筑抗震設計規范》第7.1.8條(強制性條文)規定“底部框架-抗震墻結構,上部的砌體抗震墻與底部的框架梁或抗震墻應對齊或基本對齊”。有些設計把底層設計成大空間,抗震墻很少,上部砌體抗震墻大部分與底部的框架梁或抗震墻不對齊,造成結構體系不合理,傳力不明確;有些設計中抗震分類、場地類別選用錯誤,導致整個結構設計錯誤。一些混凝土構件,特別是懸挑構件的最小配筋率達不到要求,有的相差一半,有的甚至一半都達不到，有些設計中荷載取值沒有按規范要求來確定,常見漏算錯算現象，有些結構設計與提供的計算書不一致,結構強度遠遠低于計算結果,設計常見嚴重安全隱患。

1.3設計深度達不夠

一些設計人員制作圖紙“偷工減料”,設計粗糙,過于簡單,施工圖中應有的系統圖、大樣圖、相關剖視圖漏缺;一些重要的、應該用圖紙反映的內容只標注“見圖集”、“由設備廠家確定”等,施工圖設計表述不全,細部大樣不詳,不能反映工程的全貌;一些重要的設計依據、設計參數、工程類別、安全等級、耐火等級、防火消防處理等在設計總說明中沒有標明或交待不全。這些問題的產生,有的是由于設計人員沒有對一般住宅尤其是多層住宅設計引起高度重視,盲目參照或套用其他的設計的結果;有的則是由于設計過程中對設計規范和設計方法缺乏理解;還有的是由于設計者的力學概念模糊,不能建立正確的計算模式,對結構電算結果也缺乏判斷正確與否的經驗。

2住宅結構設計的概念設計與地基設計

2.1必須及早介入建筑結構的概念設計

住宅設計無論是多層磚混或框架剪力墻結構,都不同于以往的靜力設計,必須從抗震的角度,采用二階段設計來實現三個水準的設防要求。為此,結構設計人員必須及早介入建筑結構的概念設計,方案設計階段應正確把握建筑結構的概念設計,對不同形式的住宅建筑掌握各自概念設計中容易疏忽的要點。

（1）對一般多層砌體住宅結構,應按《建筑抗震設計規范》要求做到優先采用橫墻承重或縱橫墻共同承重的結構體系:縱橫墻的布置宜均勻對稱,沿平面內宜對齊,沿豎向應上下連續;樓梯間不宜設置在房屋的盡端和轉角處;不宜采用無錨固的鋼筋砼預制挑檐。

（2）對鋼筋混凝土多、高層結構住宅,力求做到結構布置盡量采用規則結構。對復雜結構,可以設置防震縫,把它分割成各自規則的結構單元。結構布置以少設縫為宜,一旦設縫,則應使防震縫的設置與伸縮縫、沉降縫相統一;框架與抗震墻等抗側力結構應雙向布置,以便各自承擔來自平行于該抗側力結構平面方向的地震力;框剪體系的各抗側力結構要形成空間共同工作狀態,除了控制抗震墻之間樓、屋蓋的長寬比及保證抗震墻本身的剛度外,還需采取措施,保證樓、屋蓋的整體性及其與抗震墻的可靠連接。

2.2加強住宅地基結構設計

為防止或減少由于地基沉降或不均勻沉降引起的構件開裂或破壞,可以從建筑措施、結構措施、地基和基礎措施方面加以控制。諸如:避免采用建筑平面形狀復雜、陰角多的平面布置;避免立面體形變化過大;將體形復雜、荷載和高低差異大的建筑物分成若干個單元;加強上部結構和基礎的剛度;同一建筑物盡量采用同一類型基礎并埋置于同一土層中等一系列措施。地基的結構設計應分別就高層建筑與多層建筑考慮不同的設計。

（1）對高層建筑來說,由于需要一定的埋置深度,從經濟的角度考慮,基礎一般采用樁箱或樁筏結合的形式。此時應保證箱體的整體剛度,群樁布置的形心應與上部結構重心相吻合;當土層有較大起伏時,應使用同一建筑結構下的樁端位于同一土層中,并應考慮可能產生的液化影響。

（2）對多層建筑而言,從經濟的角度考慮,一般不愿意采用長樁的方案。但對軟土層覆蓋層厚度較大的地區,一般都需要經過地基處理的方式來達到控制建筑物沉降的目的。常用的軟土地基處理方式類型較多,但在選擇地基處理方案前,必須認真研究上部結構和地基兩方面的特點及環境情況,并根據工程設計要求,確定地基處理范圍和處理后要求達到的技術指標,以及各種處理方面的適用性。同時綜合考慮處理方案的成熟程度及施工單位的經驗,進行多方案比較,最終選定安全實用、經濟合理的處理方案。地基經處理后,還必須滿足規范所規定的強度和變形要求。

3住宅結構設計的要求

為避免出現上述結構設計問題,在住宅結構設計時首先必須從結構計算和構造上滿足規范的相關要求。

3.1結構計算注意的問題

（1）免荷載計算的錯誤。諸如漏算或少算荷載、活荷載折減不當、建筑物用料與實際計算不符,基礎底板上多算或少算土重。

（2）底框砌體結構驗算。底部剪力法僅適用于剛度比較均勻的多層結構,對具有薄弱層的底層框架混合結構,應考慮塑性變形集中的影響,通常對底層地震剪力乘以1.2～1.5的增大系數;底層框架混合結構的剪力分配不能簡單地按框架抗震墻的方法。因為底層框架結構中只有底層框架抗震墻,應采用雙保險的方法,抗震墻承擔全部剪力,框架按剛度比例承擔剪力。剛度計算時,框架不折減,抗震墻折減到彈性剛度的20%～30%;應考慮底層框架柱中地震作用產生傾覆力矩所引起的附加軸力。

（3）避免樓板計算中方法不正確。連續板計算不能簡單地用單向板計算方法代替;雙向板查表計算時,不能忽略材料泊松比的影響,否則由于跨中彎矩未進行調整,將使計算值偏小。

（4）對電算結果的正確性作出有效評價。目前結構計算大多采用結構設計計算程序進行計算,如何對計算結果進行分析、評價,是一個非常重要的方面。因此必須根據工程設計的經驗對計算結果進行分析、判斷,根據其正確與否,決定能否作為施工圖設計的依據。

3.2構造設計注意的問題

（1）嚴格按照規范要求,保證鋼筋在各個部位所需滿足的錨固、延伸和搭接長度,材料選用也必須滿足強度要求。

（2）注意構件最大配筋率和最小配筋率的限值。尤其是在抗震設計中既要保證建筑結構在地震發生時具有一定的延性,又必須滿足最小配筋的要求。

（3）按抗震構造要求設置的構造柱,應在整個建筑物高度內上下對準貫通,上至女兒墻壓頂,下至淺于500mm基礎圈梁,或伸入室外地面以下500mm的構造柱與圈梁、樓板和墻體的拉接必須符合規范要求。

結構設計范文第4篇

關鍵詞：問題；設計；工程質量

中圖分類號：TU318文獻標識碼： A 文章編號：

前言：

由于我國是一個發展中國家。因此，在一個相當長的歷史時期內，我國的土建工程中許多的建筑物還將采用磚混結構體系，即磚或其他砌體結構與鋼筋混凝土結構或鋼木結構的混合體系。以下就磚混結構設計中遇到的常見問題，進行了總結分析，供設計人員和審核校訂人員參考。

1 .磚混結構荷載組合

正確使用結構受力體系分析、建立合適的建筑模型，為結構設計奠定基礎。設計時必須考慮正確的傳力路徑，正確進行荷載組合，根據最不利組合原則確定設計荷載。在設計磚混結構樓面梁、柱、墻及基礎時，考慮到所有樓面活荷載，同時滿載的可能性不大，因此可對活荷載的數值進行適當折減。在有些設計中計算簡化，對梁、柱、墻及基礎都采用全部均布活荷載，這樣就使不少結構構件的截面加大、基礎加大，造成投資增加。民用建筑的樓面活荷載，按《建筑結構荷載規范》GB50009- 2012 第5.1.2 條的規定，區分不同的房屋性質和不同部位的構件，采用相應的折減系數。只有使用正確的荷載值，方可保證結構的可靠性及經濟性。

2．加強對削弱結構承載力的預留孔洞承重墻體的強度

為方便集中管理，現在多將水、電、煤氣等計量用儀表集中放置，同時，隨著社會的不斷發展，信息化和舒適要求可能對磚混結構的承重結構需要進行孔洞預留，為此，需在墻上(大部分位于樓梯間橫墻上)開有較大洞口，此處需注意墻體的強度驗算，不足時應用鋼筋混凝土框口加強，對有抗震設防的住宅建筑更應重視。根據經驗,對承重墻開洞較大,結構承載力削弱較大的墻體,在此空洞部分設置豎向鋼筋砼立柱，在孔洞頂部設置鋼筋砼過梁可以加強整體穩定性及保證磚混結構的承載力，是較好處理預留空洞的設計方法。同時這些孔洞盡量在設計時考慮周全，在施工時一次性施工到位，避免施工完后再開孔洞的，削弱磚混結構的承載力。

3 屋面設計的設想

建筑容積率及綠地率的指標，是一個居住小區舒適度等的指標之一，在土地供應日期緊張，開發商強調利益最大化的情況下，小區的綠地率成為開發商利用綠化率代替的情況大有存在。其實，在不花費多少資金的情況下，改居住環境，提高綠化的情況是可以實現的，在兼顧開發商與住戶利益的情況下，本人認為在屋頂設置頂層綠化是一個可以實踐的課題。只要在結構上計算清楚，屋面種植花草是件容易的事。既改善放熱層的難題，又達到改善綠化的難題，對凈化環境是有好處的。

4 砌體強度設計值調整

砌體的強度設計值是砌體結構構件按承載力極限狀態設計時所采用的砌體強度代表值。《砌體結構設計規范》GB50003-2011第3.2.1 條給出了當施工質量控制登記為B級時，各類砌體的強度設計值。在設計時考慮到一些不利因素，砌體強度設計值還應按3.2.3 條的規定進行調整。其中規定當砌體用強度等級小于M5.0的水泥砂漿砌筑時，應乘以調整系數γa=0.9。當驗算施工中房屋構建時γa=1.1。由此可見，施工質量對砌體強度有很大影響，因此設計人員應在工程設計圖中明確設計所采用的施工質量控制等級。

5 構造柱設置

磚混結構中的構造柱分為兩種，其一種是考慮到砌體的脆性性質，在地震中容易開裂并降低墻體承受垂直荷載的能力而倒塌，因此《建筑抗震設計規范》GB50011- 2010 規定，對于多層磚房應按要求設置鋼筋混凝土構造柱，其目的主要是為了加強墻體的整體性，增加墻體抗側延性，在一定程度上利用其抵抗側向地震力的能力。其設置和構造應滿足《建筑抗震設計規范》第7.3 條的要求。設計人員值得注意的兩點是：

（1）對于大房間兩側墻，由于大開間砌體墻體相對來說將受到較大的地震水平力作用，因此對于4.2m 或以上的開間兩側墻應設置構造柱加強，此時構造柱的截面和配筋均應加強。

（2）當建筑布置局部墻垛不能滿足規范限定的局部尺寸時，可以對局部墻垛增設構造柱，或加大原有構造柱截面，以避免在地震作用下局部墻垛破壞而引起連鎖反應，導致房屋倒塌。但不可以將局部墻垛全改為鋼筋混凝土柱，否則將帶來在平面的同一軸線上形成部分磚墻、部分鋼筋混凝土墻垛的局面，這是不允許的。磚混結構中還有一種構造柱。在磚混結構設計中，有時會遇到磚墻豎向承載力不足又不愿意增大墻體厚度，往往在墻體中設鋼筋混凝土柱予以加強，柱的厚度與墻厚一樣，也可視為構造柱。該構造柱在墻體中的位置，可以設在墻面的兩端，也可以在墻體中部，或兩者兼而有之，這種墻稱為磚組合墻。這時應按《砌體結構設計規范》GB50003-2011第8.2.7 條的規定對組合磚墻進行計算，滿足承載力的要求，另外構造柱還應滿足8.2.9 條的要求。需要注意的是，當梁直接擱置在構造柱上時，尚應在樓(屋)面梁支撐處設置圈梁，而且圈梁應滿足墊梁的構造要求。如不設墊梁，集中荷載引起的裂縫很快會沿馬牙槎開展，造成馬牙槎處磚剪斷或彎壞，使構造柱處于獨立受壓狀態，構造柱墻承載力明顯降低。所以，認為設置構造柱后，可以省去墊梁的做法是不妥當的。

6 現澆屋面板、檐口及外縱墻端部構造處理

受溫度變化影響，墻、板都將會膨脹和收縮。鋼筋混疑土與磚墻的線膨脹系數為二倍關系，溫度升高時，鋼筋混凝土屋面板單位伸長大于磚墻，屋面板使墻體受拉。當受溫度影響區段較長時，屋面板作用于墻體的累積剪力使墻體所受拉力大于墻體的抗拉強度，導致墻體開裂。為防止墻體產生或減少裂縫，可減小磚墻所受的拉力或加強墻體的抗拉能力。

減小磚墻所受的拉力。有人建議采取柔性構造措施。即在板底設置滑動層，消除屋面板對墻體產生的拉力，但整體性不易保證，有抗震設防時不能采用。如在單元分戶墻處，采用溫度縫將現澆屋面、檐口板適當斷開，但圈梁連通，并將37cm 外墻的圈梁作成24cm 寬，外貼12cm 磚，減小外界環境溫度對圈梁的影響。既可以減小墻體所受的拉力，又保證結構的整體性。由于屋面保溫層的作用，屋面板和檐口板的溫度縫采用不同間距。加強屋面的保溫措施并配以檐口板設置溫度縫等，同樣能減少裂縫發生的可能。加強墻體的抗拉能力。在房屋頂層兩端及變形縫兩側兩個開間的門窗洞口處設置鋼筋混凝土小柱，分別深入上下層圈梁內。窗臺一皮磚下加3Ф6 水平筋，并加強變形區間兩端構造柱的配筋。同時，改變墻體砂漿強度等級的設計習慣，加大頂層墻體的砂漿強度等級，提高墻體的抗拉能力。

7 墻體對梁端的約束

在剛性方案房屋中，通常把屋蓋和樓蓋視為縱墻的不動鉸支座，在梁、板支撐長度不大，梁、板跨度較小時，上述計算簡圖引起的誤差很小；但當梁、板支撐長度較大，梁、板跨度較大時，梁端約束力矩也明顯增大，如再按上述計算簡圖計算，使墻體的計算偏于不安全。因此規范規定，對于梁跨度大于9m 的縱墻承重多層砌體房屋，宜按兩端固結單跨梁計算彎矩，但考慮到節點變形，應將固端彎矩乘以修正系數后按線剛度分配到上層墻底部和下層墻的頂部。修正系數γ 按《砌體結構設計規范》GB50003-2011第4.2.5 條計算。

8 基礎設計

磚混結構房屋以條形基礎居多，按材料來分有磚基礎、灰土基礎、素混凝土基礎等，當上部結構荷載較大且地基較軟弱時，也采用鋼筋混凝土條形或筏板基礎。基礎設計中常見問題是：

（1）用條形基礎時，為了省事，基礎底面寬度不是按照荷載大小而相應改變，而是縱、橫墻一樣寬，或一個軸線上基礎底面一樣寬，這樣易造成基底壓應力不均勻，對于軟弱土地基引起沉降不均勻，進而引起墻體開裂。

（2）采用條形基礎且縱墻上設置大梁時，沒注意大梁下集中荷載的擴散范圍，而基礎按等寬設計，造成墻體開裂。如某廠房，單層磚混結構，鋼筋混凝土屋面大梁，磚壁柱，毛石條形基礎，由于窗開得太大，而忽略了梁傳給壁柱的集中力作用，基礎按等寬設置，結果使得基礎底面壓應力分布不均勻，導致縱墻嚴重開裂，影響使用。基礎設計看似簡單，但如果設計不合理，再加上砌體結構本身的脆性性質，極易引起墻體開裂，甚至引起工程事故。所以基礎設計要做到正確統計荷載，合理選擇基礎形式和寬度。

9 磚混護結構保溫設計

從熱阻的定義及計算公式中可以看到磚混結構的熱阻與維護結構的厚度成正比，想要提高磚混結構的熱阻，可以增加結構層厚度。但從結構和節約的角度來看，結構厚度的增加，會帶來維護結構自重的增加，帶來結構和基礎承受的荷載增大，消耗的材料也增多了，是一種不經濟的辦法。提倡采用多孔磚砌體，利用砌體自身提高熱阻，滿足保溫要求，同時結構自重減少，有利于降低能耗。

結語:

對于大多數設計人員來說，認為磚混結構設計較為簡單。然而在工程質量問題和工程事故中，磚混結構出現的問題占有相當大的比重，這是因為磚混結構是一種脆性結構，對各種荷載和位移變化較為敏感，受材料和施工因素影響較大，平面布置和建筑功能日趨復雜，常產生各種形態的裂縫，應該引起設計人員的高度重視。

參考文獻：

結構設計范文第5篇

【關鍵詞】建筑結構設計優化方法；房屋結構設計；運用

隨著我國經濟的快速發展和人們生活水平的提高，人們已經不僅僅關注建筑的實際使用性能，也開始關注建筑的美觀性和科學性，改良建筑的結構，對提高建筑的科學性與美觀性至關重要。目前，我國很多建筑結構設計團隊都將建筑結構的優化設計作為工作的重點。

一、建筑結構優化設計方法的特點

在確保建筑使用方便的前提下，將建筑的美觀性與藝術性完美整合，并且達到房屋最初建設目的的房屋設計方法被稱作房屋結構設計優化方法【1】。房屋結構優化設計方法，是一種能夠對結構設計方案進行選擇的設計方法，設計人員可以科學的對房屋結構進行多重設計，并最終選擇出理想的設計方案，確保房屋的安全性與美觀性。建筑結構設計方法是目前應用較為廣泛的設計方法，與很多學科具有密切的聯系，很多設計方法與設計技術都能夠在房屋建筑結構優化設計當中得到運用【2】。利用優化設計方法設計出的房屋建筑比其它建筑更加美觀、更加實用，并且能夠切實保障房屋使用者的安全。經過機構優化設計的房屋建筑更加耐用，可以為房屋使用者提供更多的方便。另外，經過結構優化設計的建筑可以節省大量經濟成本，使房屋不再需要為不重要的設施消耗大量經濟成本，切實減低房屋建設者的成本支出，結構優化設計的房屋更加節能環保，使建筑使用者不再需要支出大量的能耗成本，也對國家的技能環保事業具有很強的促進意義。因此，建筑結構優化設計是目前應用廣泛且較為理想的建筑優化方案。

二、建筑結構中優化設計方法運用的重要性

我國建筑行行業的飛速發簪，高層建筑和超高層建筑越來越多，施工單位更加關注如何用較少的資金，進行結構的優化設計，滿足人們的基本需求。在優化設計中，設計人員應使用先進的技術和優秀的設計理念，對建筑工程進行關系，并對造價問題進行合理的控制。沒有進行結構優化設計的建筑，由于必須保證建筑的安全性能，無法很好地進行成本控制工作。調查數據表明，沒有進行結構優化設計的建筑要比進行過結構優化設計的建筑在設計方面的使用資金多出5%―8%；另外，沒有進行結構優化設計的建筑內部結構存在很多不合理之處，美觀性也遠遠不及經過結構優化設計的建筑。因此，越來越多的建筑使用者愿意購買或租賃經過結構優化設計的建筑。建筑結構優化設計可以為施工節省大量的原材料，并且科學的運用新型原材料，在保證建筑質量的同時，延長建筑使用年限，切實保證建筑購買者和租賃者的根本利益。

三.使用建筑結構優化設計方法應注意的問題

（一）確保建筑安全性

首先，建筑工程的安全性是最重要的問題，無論建筑結構優化設計方法有多少優勢，保證安全這一基本原則不可動搖。建筑是設計者務必將保證建筑施工者和使用者的安全作為工作的第一要素，在設計建筑結構的過程中，不能隨意改動建筑的承重設施，避免建筑承重性能不良造成建筑坍塌。建筑的墻體，必須符合科學的設計標準，設計人員不能為了使用方便隨意設計門窗，在建筑內部樓梯和臺階的設計方面，不能僅僅為了美觀隨意更改樓梯和臺階的護欄，切實保證護欄起到維護建筑使用者安全的目的。

（二）材料質量必須到達相關標準的要求

建筑結構優化設計方法使建筑的設計者可以通過科學的設計節省一些施工原材料。但是，優化設計的建筑使用的材料必須符合安全環保的標準，不能為了節省原材料成本，而使用劣質施工材料。建筑的施工團隊，需要組建專門的原材料質量檢測機構，對每一個購買的原材料進行質量檢測，保證施工材料的質量達到環保安全的標準，避免因結構優化設計而導致原材料質量問題，影響建筑使用者的舒適性。

四、建筑結構優化設計的具體運用

（一）房屋建筑防震安全結構優化

房屋建筑防震安全設計是房屋建筑機構設計的重要環節，安全是房屋使用者對房屋建筑的最基本要求，房屋建筑方針安全設計的水平也是決定房屋建筑質量的重要因素。因此，房屋建筑防震安全結構的優化，是房屋建筑機構設計優化工作的重點。房屋建筑的設計者要進行機構設計過程中，必須充分考慮房屋在使用過程中可能受到的外部環境影響，尤其是自然災害的影響，地震災害無疑是對房屋建筑威脅最大的自然災害，因此，房屋建筑結構設計的工作者在進行房屋建筑結構設計時必須充分考慮房屋建筑的防震安全性能，要通過對房屋建筑機構的科學設計使房屋建筑具備更強的抗震能力。例如對于高烈度設防地區，建筑結構采用隔震與消能減震設計是一種有效地減輕地震災害的技術。隔震設計指在房屋基礎、底部或下部結構與上部結構之間設置由橡膠隔震支座和阻尼裝置等部件組成具有整體復位功能的隔震層，以延長整個結構體系的自振周期，減少輸入上部結構的水平地震作用，達到預期防震要求。消能減震設計指在房屋結構中設置消能器，通過效能器的相對變形和相對速度提供附加阻尼，以消耗輸入結構的地震能量，達到預期防震減震要求。

（二）建筑結構設計周期優化

在結構抗震計算中，計算各振型地震影響系數所采用的結構自振周期應考慮非承重墻體的剛度影響予以折減。當非承重墻體為砌體墻時，高層建筑結構的計算自振周期折減系數可按下列規定取值：框架結構可取0.6～0.7；框架―剪力墻結構可取0.7～0.8；框架―核心筒結構可取0.8～0.9；剪力墻結構可取0.8～1.0。對于其他結構體系或采用其他非承重墻體時，可根據工程情況確定周期折減系數。建筑的墻體多為輕質墻體，要按照使用的年限進行結構設計的優化，以達到提高建筑質量的目的，要準確的將折減系數進行判斷，建筑的結構計算周期要乘以折減系數，保證建筑結構優化符合建筑使用周期。

（三）房屋建筑機構設計中的數字技術運用

房屋建筑的結構設計是一項比較復雜的工程，采用高科技數字化技術能夠使房屋建筑機構設計工作更加高效準確。房屋建筑的結構多種多樣，房屋的使用者擁有許多選擇，數字技術可以將房屋建筑結構的示意圖清晰的展現在房屋建筑使用者面前供其選擇，使房屋建筑的使用者更加明確自己選擇的房屋建筑結構，避免因為不了解房屋建筑結構而出現選擇錯誤。例如，北京奧運會的主場館鳥巢，就引用了數字技術對建筑的結構進行了優化設計，突破了傳統建筑的固有機構，使嶄新的橢圓形建筑呈現在世人面前，為北京奧運會的成功舉辦提供了重要幫助。因此，加強數字技術在房屋建筑結構設計中的使用，使更加具有科技含量的技術在房屋建筑結構設計工作中發揮更大作用，是當前我國房屋建筑機構設計工作領域必須重視的問題。

【結束語】隨著我國城市化進程的不斷推進，我國建筑行業獲得了巨大的發展。但是，傳統建筑的使用性能已經越來越難以滿足人們日益增長的對建筑性能的要求，建筑結構優化設計方法的使用，很大程度上豐富了建筑的使用性能，在保證安全的前提下，使建筑內部機構更加合理，更加美觀，切實提高了建筑使用者的生活質量。

參考文獻：

[1] 王也.建筑結構設計優化方法在房屋結構設計中的應用[J].中華民居（下旬刊），2013（3）：81-82.