土建结构设计论文范文
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第1篇
工程项目的建设，施工过程中为了节约建材或者抱有侥幸心理的建设单位常常会忽视抗震烈度设计要求。比方说，在某些抗震烈度要求为7的地区，普通的气体结构建筑从地下室开始算的话第一层可以设为车库，地面以上的部分为5层为居住房，当上部居住建筑的承重墙与地下室的承重墙不在一条直线上的时候，并且地面的居住建筑可以看作是没有基础。集中荷载作用在地下室的称重墙上，荷载不能有效的传递给基础。还有一个例子,某7层气体结构商品楼,一楼因为要保证商业门面的整体性以及流动性，是不设纵向承重墙的，这样就使得一层建筑只有水平承重墙，这样的结构抗震效果显然会比较低下。上面的两个例子在层数以及高度上都满足了设计规范的要求，但是没有能够联系到实际的结构特性，在建筑的选型方面就出现了较大的失误，因此最终的产品抗震性能很差。建筑物抗震设计主要由概念设计、构造设计和结构计算三个方面的设计。地震是无法预测的，出现之后往往会具有较大的破坏性，而抗争计算只能算作是保证建筑物抗震性能做有效的方式。
2使用PKPM软件在设计准确性中应注意的问题
2.1结构平面辅助设计软件PMCAD的应用1)交互式结构模型的建立。结构模型中的全部数据都可以参数的形式输入到软件中，并且还可以在三维模式中显示其构件的尺寸以及构件所承受的荷载。在输入过程中一定要保证每一项数据的正确性，满足结构力学、材料力学的模型，确保数据的合理性。值得重视的是:不同的作用荷载以及材料的尺寸应设置在不同的层面，荷载偏心的形式应当尤为注意要在软件上显示，重视在偏心距出现后对于承重墙以及圈梁等梁式结构连续性的影响。在操作过程中，若是已经出现了两个以上的层面，此时在对某一层面的编辑过程中就要注意禁止对任何一个层面进行整体上的移动，因为所有的偏心设置坐标都是以原点为基础，某一层面的移动会是图纸上反映的层面出现整体偏差。在软件上进行建筑结构的组装时必须是要按照自下而上的顺序进行。填充墙在输的过程中要注意只能按照梁的输入形式进行，并且该填充墙的输入只能以梁上荷载形式来进行。并且输入的数据必须是标准值。2)PK文件的生成。就气体结构而言,需要由梁的数据输入之后形成墙梁的连续PK数据文件,气体结构墙体在没有进行抗震验算时梁上是不需要输入荷载的。而底框砖房与气体结构存在很大的差异，不能利用框架梁生成连梁的PK数据文件,不然框架上荷载的生成过程中会出现遗漏的问题。此时软件中出现的pk数据文件还需要在一定的程度上尽心操作，并经调整系数换算，不然文件打开后会使得梁上荷载会与标准值出现较大的偏差，导致在结构配筋的过程中出现支座钢筋偏大而跨中钢筋偏小的问题。
2.2平面框排架计算及绘图软件PK的应用1)框架绘图。在计算的过程中往往会出现结果表明梁柱属于超筋，在这个时候可以选择绘图，但是要注意在这样的数据下做出的图纸是不正确的，此时图纸显示的配筋可能与计算的结果存在较大的差异，原本的超筋在此时说不定就是适筋甚至少筋。此时文件数据都需要做出相应的调整才能绘出正确的图纸。2)柱的轴心压力荷载是输入柱的信息时一个十分重要的部分，PK软件是以柱的最大配筋率来确定柱是否超筋，因此软件显示的数据并不能确保所选柱的截面一定就是适合的。
2.3独立基础及条形基础设计软件JCCAD的应用在利用软件进行地基计算的过程中，相关的设计工作者不能忽视两个方面的问题:1)基础的反作用力分布和基础徐变的改善方式；2)基础以上结构刚度的确保问题。有关的建筑法规以及建筑章程明确指出，基础反作用理想化为直线分布时，计算的过程中应当乘以一定的调整系数。若将地基看作是弹性介质并理想化为弹性模型时，此时上部结构的刚度就是计算过程中应当首要考虑的因素。1)对于气体结构:砖混荷载是经过PMCAD按照设计规范计算出来的荷载值为主要依据。2)对于框架结构:一般以PK荷载为基础,并与经TAT、SATWE计算后的组合荷载作为分析依据进行确定。
3结语
第2篇
要想有效实现混凝土框架顶层加建钢结构的目标，就一定要明确两者之间的区别。混凝土框架具有自重大、刚度大、震害明显、密闭性好、整体性好、抗压性好、不易受外界侵蚀等特点;钢结构具有自重小、延性好、耐火性差、密闭性差、易受外界侵蚀等特点。混凝土框架与钢结构均是借助传统力学和数学公式进行受力计算的，同时在进行抗震设计的时候，均需要设置多道抗震防御体系，这样才可以保证结构的整体性与牢固性;在进行管理的时候，无论是混凝土框架还是钢结构，均需要管理人员具备相应的专业素质与技能，对施工中可能出现的风险、隐患、质量问题等进行预防与处理，保证施工的顺利完成。当然，两者之间也存在着明显的区别:首先，材质方面。混凝土框架主要就是由钢筋与混凝土构成，自重非常大;钢结构主要是由钢构件连接组成，自重比较小。其次，震害结果。根据相关资料显示，混凝土框架震害主要表现为裂缝，局部倒塌，很少出现整栋楼倒塌的情况;钢结构在地震作用下，经常发生失稳、扭曲、变形的情况，并且因为整体性比较差，因此在进行设计的时候，定要对整体性进行充分的考虑。最后，施工管理方面。在实际施工中，对于相同面积的施工，钢结构要比混凝土框架施工快;在现场施工的时候，混凝土框架施工需要进行现场支模浇筑，进行预制构件工厂加工的情况不多，而钢结构需要在工厂加工很多的预制构件，之后运输至施工现场，进行相应的安装与焊接。除此之外，针对工程造价而言，钢结构也要比混凝土框架低一些，在进行实际施工时，可以根据市场情况，进行适当的选择。
2加建工程的现状
我国加建设计起步比较晚，与世界先进国家之间存在着一定的差距。随着社会的不断发展与进步，科学技术水平的不断提高，加建工程得到了很大的发展空间，并且在我国各地都开展了一些旧房挖潜、改造、加建等工程，并且在上海、重庆、广州、贵阳、昆明等地都将旧房改造工程列入到了城市规划项目当中，颁布了相应的文件与规章制度。由此可以看出，我国加建工程得到了很大的发展空间。1)由以往的单个房屋加建发展为成片住宅区的加建工程;2)各种新材料、新工艺应用到了加建工程当中;3)轻钢结构加建技术得到了深入的分析与研究，并且在加建工程中得到了广泛的应用。
3钢结构加建的优缺点
开展钢结构加建工程的时候，具有以下优点:1)节约土地，提高土地面积的使用效率，缩短建设工期;2)因为钢结构的自重比较轻，因此，加建部分的荷载作用对原结构的影响非常小，不需要单独对地基进行加固处理，这样不仅可以减少工作量，还可以缩短工期，节省部分施工成本;3)钢结构具有较强的多样性，在进行加建的时候，可以充分发挥空间的优势，降低对原建筑结构的影响;4)钢结构加建的适用范围比较广，不仅可以对房屋建筑进行加建，还可以对工业建筑进行加建，因此，在建筑加建工程中得到了广泛的应用。当然，其也存在着一些缺点:1)在进行钢结构加建之后，其整体建筑结构就会呈现一种上柔下刚、上轻下重的质量与刚度分布，导致建筑整体性较差，缺乏一定的抗震性能;2)钢结构耐久性较差，在进行加建的时候，需要进行防腐、防火等措施的考虑，这样就会增加一些建筑材料的使用，此时不仅会涉及到原材料的质量问题，还要考虑原材料的成本问题，因此，存在着一定的不足。
4混凝土框架顶层加建钢结构设计
1)楼板设计。在设计楼板的时候，现阶段一般选用的都是现浇灌技术。目前，现浇灌技术是楼板设计中最为常用与有效的方法，在采用此种方式进行钢结构施工的时候，可以有效提高建筑结构整体的稳定性、牢固性与安全性。同时，在钢结构施工中，此种方法可以对出现的问题进行灵活的处理与调整，根据实际情况，提出有效的解决办法，保证楼板设计与施工的顺利进行，确保建筑工程的整体施工质量。2)梁设计。在进行梁设计的时候，一定要结合国际设计标准与实际设计情况，制定合理、科学的钢构设计要求:首先，在进行梁设计的时候，一定要保证其截面宽度不会低于200mm，同时宽度与高度之间的比值不要超过4。其次，在梁设计中必然要使用一些钢筋，对其使用钢筋也要进行一定的规定，保证梁结构具有一定的硬度与抗震性能，进而确保建筑工程整体结构的牢固性与安全性。最后，在设计扁梁的时候，一定要保证梁中线和柱中线重合，采用双向布置结构。同时对扁梁进行严格的计算与设计，保证其结构的合理性与科学性，增强建筑工程整体结构的稳定性。3)柱设计。在进行柱设计的时候，一定要保证其截面符合设计标准:通常情况下，柱截面宽度与高度均不可低于300mm，柱直径一定要超过350mm，截面短边与长边的比值不可以超过3，柱纵向钢筋配比不可以低于0．2%等。在设计柱的时候，一定要严格遵照以上要求，这样才可以保证柱设计的合理性与科学性，同时增强钢结构的稳定性，保证建筑工程施工的顺利完成。4)基础承载重量构件设计。在进行基础承载重量构件设计的时候，一定要综合考虑各方面的因素，结合建筑负荷、结构形式、施工状况等，加强基础设计的合理性与科学性，使其达到建筑工程整体设计要求。针对设计不合理、不符合要求的部分，一定要进行相应的修改，保证其设计的合理性与科学性，这样才可以保证建筑工程整体的施工质量。
5结语
第3篇
【关键词】土木工程建筑；结构设计；问题
土木工程是建造各类工程设计的科学技术的统称，其主要内容不仅包括设计、维修、施工等技术类活动，也包括房屋、道路、管道、桥梁以及电站和港口等一系列工程建设对象等，在工程项目建设中极为重要。现阶段，经多项工程项目研究发现，土木工程建筑的结构设计中仍存在诸多问题，不仅影响工程施工进度，甚至可威胁到建筑项目的安全性，后果严重。要想解决这一问题，需重视并有效设计土木工程建筑结构，防治以往结构设计中存在的重点问题，以增强工程施工安全性，保证工程项目施工的顺利开展。
1 土木工程建筑结构设计中存在的主要问题
1.1工程选址问题
工程选址是开展土木工程建筑项目的基础，与其结构设计关系密切，这就需要项目负责人员积极做好选址工作，保证工程项目结构设计的科学性与有效性。但是现阶段，许多土木工程并不重视选址问题，甚至有些工程项目的建设方单纯依赖于风水或迷信等，做不到科学选址，不仅可影响到项目结构设计效果，严重者工程施工后期甚至可造成坍塌等，破坏性较大。
1.2基础结构设计问题
土木工程建筑的基础结构是其重要组成部分，不仅与上述1.1中的工程选址联系紧密，而且与工程施工方案也具有一定的联系，而施工方案的选择则是项目工程结构设计中的一项重要问题，目前许多土木工程施工方案的制定均无法完全实现其原有的结构设计要求，尤其是基础结构，其稳定性与强度均未达标，严重影响工程结构设计效果与实际施工质量。
1.3房屋建筑中承重柱与构造柱的区别问题
一般来讲，在土木工程项目施工中，为了增强房屋建筑的抗震性能，需科学地对柱梁构造进行合理的结构设计，避免形成裂缝，以提高施工质量。但是在实际操作中，许多结构设计者对承重柱和构造柱认识不清，有的设计者甚至会把承重柱设计方式插入至构造柱结构设计中，导致构造柱的有些设置丧失原有根基，一旦发生强震，工程结构可发生剧烈沉降，且裂缝还会导致建筑物倒塌。同时，有些工程结构设计将承重柱截面面积设计太小，当受到外力时，梁柱易发生开裂，影响工程质量。
1.4环境因素影响问题
在对土木工程建筑进行结构设计时，不仅需要考虑其耐久性与安全性，还需考虑工程施工地的土壤温度与水土酸碱度等相关环境因素，但是部分建筑工程项目往往忽略这些关键内容，导致结构设计仅限于理论中，当实际施工时易发生安全事故，危害性较大。
2 对土木工程建筑结构设计的建议
2.1施工前测量工程地基
工程施工前，可先采用计算机与GPS技术对工程地基进行科学测量、核算，确保工程施工的可行性与安全性。同时在高楼作业时需快速发展管理信息系统MIS技术，并结合计算机以辅助CAC科技，完善高楼建筑施工系统及其相应的管理体制，在减少经济投入的基础上，保证建筑质量。
2.2结合力学知识，于工程建筑结构设计中融入施工工艺
当前环境下，随着先进科学技术研究的逐渐深入与施工技术的不断革新，传统的结构设计已经无法满足目前土木工程建筑项目施工的需要，所以在现阶段的工程施工中，结构设计人员需在传统施工技术的基础上，增添新元素，充分结合力学知识，并将先进的施工工艺融入至结构设计过程中，不断更新设计方法，防治工程质量问题。
2.3选用适当的建筑材料
现阶段，由于建筑材料市场在不断发生变化，材料的利润逐渐减小，同时人们日常生活水平逐渐提升，社会大众对房屋建筑质量的要求越来越高。这种情况下，土木工程建筑也迎来了新的挑战，施工材料是土木工程建筑的基础原料，所以其建筑材料的选用十分重要，可在施工过程中有选择性地选用安全性较高的新型材料，以保证工程项目的施工质量。
2.4充分应用先进科学技术
21世纪是新知识经济的时代，土木工程建筑也要随之发展，保持与时俱进，就目前情况来看，土木工程建筑行业中已经出现了许多新型的高科技产品以及绘图工具等，均大大提升了工程建筑结构性能，且科学、精准的设计施工图纸能够有效减小施工误差，减少意外情况，同时还可优化工程项目施工的结构设计，增强其可行性与安全性。另外，在工程项目进行施工时，还需增强施工信息化建设，科学管理结构设计程序，选用适当的施工材料，并把握合理的施工进度，提前做好工程预算工作，保证工程施工的顺利进行，以尽量缩短工期，保障施工质量。
参考文献：
第4篇
【关键词】土木工程建筑结构设计；存在问题；改进建议
在我国城市建设正在如火如荼的开展，城市建设的一个重要标志就在于城市建筑的高速发展，现代城市高楼大厦已经是一个极为重要的体现，但是城市建筑的发展还需要解决许多的问题，尤其是在我国地域差异较大，人文特征有别的国家，如何进行有效的土木工程建筑结构设计，为人们提供舒适可行的安居环境，是建筑企业或者机构需要重点思考的方面，这也是保障其发展的一个前提。其实经过几十年的发展，我国土木工程建设结构设计水平和能力已经得到了极大提升，但是囿于多种方面的原因，其中存在的问题还需要我们进行深入的剖析解决。
一、我国土木工程建筑结构设计中存在的问题分析
从我国近些年土木工程建筑结构设计的发展来看，城市建筑水平已经得到极大提升，建筑工程设计也开始多样化，并且在实际的工作中较为注重对于人们生活质量要求的相关问题，但是具体分析来看，我国土木工程建筑结构设计存在的问题也是有的，而且这些问题体现在多个方面，需要引起设计者和相关管理者的关注。
1.土木工程建筑结构的牢固性有待提高
众所周知一个建筑工程最为主要的就是要保障具有牢固性，这不仅仅体现在建筑物的安全和稳定，更主要的是对于居住者的一种安全保障，引起要切实做好牢固性的管理工作。载现代社会的土木工程建筑结构设计中，如何做好工程牢固性的相关工作逐渐成为一个较为重要且必须思考的问题。但是我国土木工程建筑结构设计中对于这一问题的解决力度还不够，其中存在的一些安全隐患问题并没有切实的解决。在土木工程建设结构设计中，虽然表面上没有任何问题，但是一旦出现自然灾害，比如地震、火灾等都有可能对于建筑物造成巨大的冲击，致使建筑结构发生一定的变化，对人们的生活安全造成严重影响，这些问题都是在土木工程建筑结构设计过程中没有做好地基工作。比如在我国2008年发生的汶川大地震造成众多房屋、桥梁等出现坍塌的情况，都是因为没有做好工程牢固性的保障工作。
2.构造柱和承重柱的区分问题
土木工程砖混结构建筑的构造柱和梁配合设计，能够起到良好的防止墙体断裂的情况，是一种重要的保障措施，更是对居住者生命财产进行保障的重要基础，但是在现实的工作中，一些土木工程建筑结构设计人员没有清晰的认识到两者的区别，尤其是没有分清楚构造柱和承重柱的概念，将承重柱的设计方法直接套用到构造柱设计当中，没有为构造柱设置基础。因此，难以抵抗地震的震动强度，从而导致结构裂缝、沉降等，甚至引起建筑物倒塌。另外。为了方便分析承重柱受力，将其截面面积设计得太小。这样在外力的作用下，柱体和梁体就会出现开裂问题。
3.缺乏对环境因素的考虑
前面已经提到，我国是一个地域差异较大的国家，每一个地区都具有自身的特征，不仅仅是居民对于建筑的需求，更主要的是建筑结构设计中的一些需求问题，比如地域环境对于建筑结构设计的影响，在我国东西南北土质、水质、文化等因素差别比较大，比如在潮湿度方面，南方比北方较为潮湿，那么如果在土木工程建筑结构设计过程中不能进行有效的考虑，而采用同样的建筑结构设计理念，在建筑材料的使用方面没有区别，那么在建筑物的使用过程中必定会出现一些问题。
二、土木工程建筑结构设计问题的有效改进措施
作为土木工程建筑结构的设计人员，在进行相关设计工作的过程中必须主动进行实地调研，不断 提高自身的设计水平，尤其是对于上述提到的一些问题必须进行及时的改正，提高认识，全面提高建筑结构的设计水平，保障工程的质量和人民群众的生命财产安全。
1.全面做好牢固性设计工作
前面对于牢固性设计存在的问题进行了详细的分析，因此作为设计人员在未来设计的过程中必须充分重视这一问题，第一个方面是做好内力组合设计工作。内力组合是土木工程结构承载力抗震设计的要点，它要求在调整承载力抗震系数的基础上设计。工程结构抗震设计要求材料强度的设计值应大于没有考虑抗震要求时的材料强度设计值。如果采用非抗震设计的材料强度设计值进行计算，则抗震设计需要对承载力抗震的系数进行调整。通过综合受弯梁、偏压柱、受剪等的系数调整，提高结构的承载能力；两一个方面是做好板设计和配筋。板设计和配筋的结构设计，要分析板长边和短边的长度。如果长度差距< 2mm，则适合采用双向板计算的方式设计；
如果两者的长度差距在2 ～ 3mm 之间，则适合沿着短边的受力单向板进行计算，并将足够的构造钢筋布置在长边位置。根据工程结构板的具体大小，可按照弹性的方法计算。对于连续双向板跨中的最大弯矩计算，要求根据荷载分布的具体情况，对满布荷载进行分解和间隔进行布置。
2.充分考虑环境的因素
针对我国建筑结构设计中存在对于环境因素认识不足的问题，在以后的设计中，我国的设计人员必须及时提高认识，对于环境问题进行解决，首先是要认清楚当地的实际土质，土质环境决定了建筑物的稳定程度，也就是要求这些设计人员在设计的过程中对当地的土质情况进行充分的考察了解，如果在土质较为疏松的地域进行建筑，就比考虑进一步进行加固的问题；其次是做好天气等问题的考察，在我国南北方的雨水差异较大，因此要根据这些区别进行不同的建筑设计，比如在南方，雨水较多，那么在进行建筑结构设计中要充分考虑有效防水、防潮的问题，避免因雨水过多而影响建筑物的质量；最后是要区别地域人文环境，我国是一个地域广阔，多民族的国家，每个地区和民族在发展的过程中都有独特的风格，因此建筑结构设计也要充分考虑居民的需求，在设计过程中有所区别。
结语
土木工程建筑结构设计的重要性不言而喻，在现代社会发展的过程中，建筑结构的设计者不仅仅要考虑利益，更要考虑建筑物的实用和安全，综合来看，我国建筑结构设计的水平与国外一些先进国家还有一定差距，需要在以后的发展中逐渐学习提高。
第5篇
关键词：建筑工程；混凝土结构；问题；对策
中图分类号：TU198文献标识码： A
前言
近年来在我国建筑行业的发展过程中，混凝土结构设计作为其中重要的内容，它的质量问题不仅对建筑结构的稳定性和可靠性有着严重的影响，还使得建筑物的功能无法得到充分的发挥。因此我们在对建筑混凝土结构设计时，就要对设计技术进行严格要求，只有这样才能使得工程施工的质量得到进一步的保障。但从当前我国建筑工程混凝土结构设计的实际情况来看，其中还存在着许多的问题，这就对建筑结构的稳定性有着严重的影响，因此我们就需要采用相应的技术手段，来对其进行处理，从而保障建筑工程的施工质量。
1、关于结构计算与分析阶段中的常见问题及处理对策
混凝土结构设计中计算与分析阶段的常见问题。目前的工程建设中，大都是通过计算机软件进行结构设计等工作，这样不仅使得建筑混凝土结构设计的准确性和可靠性得到进一步的保障，还满足了现代化建筑结构设计的相关要求。但在不同的建筑工程施工项目中，其软件系统的应用效果也就存在着一定的差异，因此我们在建筑设计阶段中，就需要根据工程施工的实际情况，对混凝土结构设计计算和分析方式进行相应的分析，从而保障建筑工程的施工质量。
设计师们在对建筑混凝土结构进行设计的过程中，除了要对计算软件的特点进行相应的比较研究以外，还要对建筑设计的相关内容进行全面了解，从而根据工程施工的实际情况，采用相应的技术手段对其进行处理，以确保工程的施工质量。而且在施工的过程中，设计人员也要根据工程施工的相关要求，对混凝土结构的尺寸大小进行严格的控制，并采用相应的设计技术方法对其进行处理，以确保建筑混凝土结构的质量和强度得到有效的控制。
我们还要对施工材料的质量进行有效的控制，以避免在建筑混凝土结构设计的过程中，其质量无法满足工程设计的相关要求。高层建筑结构设计原则。是高层建筑结构设计过程中需要注意的重要标准和准则。也是高层建筑设计单位提高高层建筑结构设计质量与效益的重要保障。只有在一定的高层建筑结构设计原则支持下。才可以进行建筑结构设计，总体来讲。高层建筑结构设计原则主要包括以下几点。
建筑结构基础方案需要配置完善的施工地质调查报告。最大程度的发挥建筑物地基的潜力。必要的情况下设计人员还需要对地基的变形做好相应的演算。另一方面。设计单位还需要对建筑物进行综合性分析。尤其是对于建筑物负荷以及上部结构类型。通过对这些综合性分析。最终选定最适合的基础方案。从而可以在提高设计质量的基础上提高设计单位经济效益。一条基本原则是设计单位经常忽略的。那就是结构措施完善原则。设计单位在进行建筑物结构的设计时。 需要注意结构组件的延展性。例如建筑物中钢筋的锚固长度等。同时。设计单位还需要注意建筑物薄弱环节以及建筑物本身温度对于建筑物组件的影响。对于这两方面的问题。在实际的设计过程中。需要遵循$强柱弱梁%强剪弱弯以及强压弱拉&的基本原则。只有这样才可以提高高层建筑结构设计的安全性以及牢靠性。
2、关于混凝土结构设计中，地基与基础设计中常见问题及处理对策
在建筑工程施工中，基础结构的设计有着十分重要的意义，这也是保障混凝土结构施工质量的主要内容。但是我们在对其地基基础结构进行施工的过程中。其建筑物时常会出现沉降的现象，这就对建筑结构的稳定性和可靠性有着一定的影响。而且如果其基础结构的稳定性存在着一定的问题，还可能会破坏了建筑基础底板的质量，为此我们就需要采用相应的技术手段来对其进行处理，从而保障建筑结构的稳定性。
针对不同程度的沉降量的工程，地基与基础设计所采取的处理措施也是不同的。对于沉降量相对较小的工程，可以采用褥垫的方法处理，也就是说在地下室与持力层之间建筑一层保护带，在沉降作用发生时，保护层会承受一部分的附加应力，防止地下室地板因受力过度而开裂或沉降。同时，对天然地基也起到了养护的作用。这样，地基保养便从根本上达到了解决。对于有地下室的建筑，地下水的季节性变化也是影响地下室底板的重要因素。当降水期来临，地下水位升高。底板的防水设计得尤为重要。一般的地下室建筑，由于柱下承台的形式比较复杂，其基槽地膜形状也是较为繁复的，建筑复杂的外在轮廓一方面加大了防水设计的难度，另一方面，增加了工程造价。很多设计工程师仅仅考虑到建筑物当时当地的地理状况，忽视对降水这一因素的考虑，而导致在地下室底板设计时对防水工程的不全面。不科学。在室外地坪之下的结构部分，外轮廓形状设计应尽量简洁，这样有利于建筑防水的施工。另外，在具体的设计方略上，采用统一地下室底板和柱下承台的下标高的反承台法。这一方法的具体做法：在地下室内部做滤水层和覆土，同时对柱下承台进行加厚工程的设计。这样一来，基槽地膜形状变得简单，方便施工，缩短了施工时间，从而施工质量也可以得到保证。.
3、关于混凝土上部结构设计中常见问题及处理对策
混凝土上部结构设计中常见的问题解决混凝土上部结构设计中常见问题的对策。由于建筑结构设计过程中难免会需要反复的修改。所以在设计之前很有必要将相应的准备工作做好。进行设计更改的时候。也能有一个调整的余地。一般常用的方法是对结构设计进行建模计算。通过计算机将结构设计中容易出现了问题进行一个周密的预测和估算。在上部结构设计阶段，要考虑建筑物的抗震功能，当遇到中震时，我们应考虑第一级别的剪力墙。在建筑结构设计中。要保障建筑工程的质量。要使得工程造价控制在可接受范围内)这就需要在建筑结构设计上充分考虑投资商的经济效益。
权衡建筑质量和投资回报之间的重要性)所以在设计时。应该尽量的优化结构设计。要始终牢记强柱弱梁强剪弱弯强压弱拉原则。具体来说。设计时要注意测试地基的抗压性%检查支撑架的稳定性%控制钢筋的锚固氏度等方面。只有这样才能使得建筑结构设计的最终效果令人满意。在进行建筑结构的设计之前。必须要和承包商投资商有一个全面和谐的沟通过程。主要是来讨论建筑结构的类型以及施工的具体要求。 这样将会有利于设计人员充分了解本次建筑工程的施工基调。对整个建筑工程的结构设计思路有一个明确的方向。 对于不同的基础形式，所出现的问题和解决办法也各不相同。常见问题如下:对于地下车库中的柱下独立基础，基础埋深的计算方法因各地方基础规范有不同的规定，对基础底面积大小影响较大。当地库底板厚度满足一定要求的情况下，独立基础的埋深可取自室外地面及室内地面计算埋深的平均值。对于平板筏板基础，上部结构刚度、板底地基土的基床系数等都对筏板的计算有一定影响。设计时应将上部结构刚度传给基础，考虑基础与上部结构的共同作用，并合理选取基床系数，有效降低基础工程量。另外，基础底板及地下室的外轮廓应尽量简洁，有利于防水工程的施工和降低造价。
结束语
总而言之，在当前我国建筑混凝土结构设计中存在的问题还有很多，这不仅对混凝土结构的稳定性和可靠性有着严重的影响，还降低了建筑工程的效益，因此我们就需要的采用相应的技术手段来对其进行处理，从而保障建筑工程的施工质量。
参考文献：
[1]混凝土结构设计规范(GB500010-2002北京.中国建筑工业出版社.
第6篇
【关键词】建筑结构 结构设计 问题
虽然我国建筑事业已经取得了不错的发展，建筑技术和设计方面水平都得到了不断提升，但建筑结构设计中还是存在一些问题需要设计师去注意并解决，只有不断纠正和解决结构设计中的问题才能保证建筑结构的稳定性，保证建筑工程质量。下面就结合工作实际中遇到的一些问题做如下探讨。
一、 地基承载力深度修正的问题
设计不超过 20 层的高层、多层建筑时，我们经常直接选择桩基的基础形式，其实在非软弱土地区，应首先探讨采用天然地基的可行性，以利于降低基础造价，合理地确定地基承载力值就显得尤其重要，《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）规定：地基承载力特征值应按下式进行修正：fa=fak+ηbγ（b-3）+ηdγm（d-0.5），而在地基承载力值的组成中，深度修正部分占有较大的比重。这对于主裙楼一体结构，在进行主楼地基承载力计算时，因裙楼基础的有利及不利影响，如何合理地确定用于深度修正的深度值 d 尤为重要。规范在 5.2.4 条条文说明中这样规定“对于主体结构地基承载力的深度修正，宜将基础底面以上范围内的荷载，按基础两侧的超载考虑，当超载宽度大于基础宽度的两倍时，可将超载折算成土层厚度作为基础埋深，基础两侧超载不等时，取小值。”这就要求设计人员在进行具体工程设计时，应根据此条的要求，结合工程实际情况合理地确定承载力深度修正所采用的埋深
值 d，但设计人员对此认识却并不一致，经常有困扰。最常见的是高层主楼带地下车库这种类型.
（1）当高层主楼采用筏板或箱型基础时，在主楼纵、横两个方向上，若 B1、B2 均大于 2B0，才能考虑裙楼荷载对地基土产生的超载作用，将超载折算成土体厚度 d2，（两侧超载不同时，取小值），此时 d=d0+d2，若 b1、b2 中有一值大于 2B0，而另一值小于 2B0 时，或均小于 2B0 时，裙楼荷载作为超载折算为土体厚度 d2，当 d=d0+d2≥d1 时，取 d=d1，当 d=d0+d2
（2）当主楼采用柱下独立基础加防水板的形式时，则靠近地下室一侧的基础可考虑土的超载作用，d 的取值同 1，但主楼内的其他基础的埋深 d=d0。合理确定用于深度修正的基础埋深值 d，从而确定主体结构的地基承载力值 fa，这样才能使结构的基础设计达到合理经济，最优化。
二、 主次梁节点设计问题
我们在工程设计的计算过程中不可避免地会出现主次梁相交的情况，时常会发现框架主梁扭矩很大，抗扭承载力不足，有些处理办法就是将次梁与主梁相交处设为铰接，释放扭矩，但这样处理是否合理，与实际的受力情况是否一致呢？个人以为：作为梁端铰接，就是要保证梁端有一定的转动能力；固接，就是要限制梁端的转动能力；而实际上没有完全的铰接也没有完全的固接，梁端铰接不能随意地人为设置。
设置铰接梁，是允许此梁在两端形成朔性铰而产生裂缝，但是不会破坏，就是说形成朔性铰之后，此梁由超静定变成静定结构，结构设计一般都是超静定结构。这样一个破坏不会对整个结构体系影响很大，才能满足结构安全的冗余。如果主次梁截面相差较大，支座主梁对次梁约束不大的情况下可以设定为铰接，即使为铰接，《混凝土结构设计规范》10.2.6条对此做出了规定，要求上部配置构造钢筋，且构造钢筋截面面积不得小于下部钢筋的 1/4，；如果主次梁截面相差不大，次梁高度只比主梁少50mm，这时候就不能完全忽略主梁对次梁的约束了，这种情况是最容易出现框架主梁配筋超筋、抗扭承载力不足。如何处理，首先我们应该考虑加高框架梁解决配筋超筋，加宽框架梁解决受扭不满足，如果条件所限不能加宽，那才可以看能不能铰接次梁了，但这里的铰是指的假想铰，而是要保证支座负筋首先屈服，造成内力的卸载和重分布，分布后达到和铰接类似的受力情况，此时的铰接就得要从构造措施上进行保证，现行国家标准图集《混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图》（11G101-1）第 86 页针对非框架梁（即次梁）的配筋构造做出了明确的示意。
结构设计最重要的原则是：结构设计建模要立足于结构自身，主要力学模型要与实际构件接近，以保证计算结果能够真实反映结构状况，这样才能保证结构的安全。
三、 地下室嵌固端的选择问题
在有地下室的结构设计时，地下室的顶板是否作为上部结构的嵌固是很重要的。这不仅仅是关系到计算结构的内力的大小，而且在某些工程中会整体结构成为一个超限建筑，对结构设计造成难点。嵌固的概念，这里所说的嵌固应该是强度嵌固而非力学嵌固；力学嵌固―― 完全刚性的固定，嵌固点以下刚度无穷大，嵌固点无平动、转动，实现了完全的约束。而强度嵌固―― 柱的塑性铰出现在地上一层的下端，而不是出现在梁柱节点两侧的梁上，即强梁弱柱.实现的方法：（1）增大梁的抗弯能力；（2） 增大地下室柱顶的抗弯能力；（3）满足规范的各项要求。嵌固端所在层楼板要求连续，这样才能保证水平地震力的传递。实际工程中常遇到地下室顶板开洞，甚至是大面积的开洞，此时必须要与建筑专业配合，避免将洞口设在主楼周边，开洞面积不宜大于嵌固端层楼板面积的 30%，同时将洞口周边楼板加厚，以满足刚性楼板的要求。工程中还会碰到当地下室顶板的标高不一致的情况，以下沉式广场为代表，如果地下室顶板与地上一层高差小于层高的 1/3，则只要地上一层的侧向刚度能满
足规范要求，则地下室顶板可作为嵌固端，即使高差稍稍超过 1/3 层高，也可将主楼周边一跨的楼板适当抬高以满足高差，不过需进行加强处理：有错层部位加大梁的刚度，在错层处楼板加腋，以保证水平剪力的传递路径。
四、 结语
建筑结构设计是建筑工程的开端，其需要设计师具有扎实理论功底和创新思维，以及严谨的设计工作态度。对于结构设计中出现的问题，设计师要积极采取相应的措施进行解决，保证建筑结构设计的合理性和科学性，以此来保证建筑结构的稳定性和建筑工程质量，推动建筑行业的不断向前发展。
参考文献：
[1]温启平，殷欣.基于防震考虑的高层建筑结构设计要点探析[J].建筑知识（学术刊），2013（02）.
[2]吴毅宽.建筑结构设计基本原则及合理设计方案分析[J].建材与装饰（上旬刊），2013（01）.
[3]曹军.高层建筑结构设计中平面不规则问题的分析与抗震措施[J].中华建设，2012（12）.
第7篇
[关键词] 土建结构问题优化策略
中图分类号：TU2文献标识码： A
土建结构的安全设计长期以来都是设计者们研究的重点，对于土建结构工程而言，要想保障施工顺利进行，首先要确保土建的结构安全，避免在施工中或是交付后发生坍塌现象。土建工程的质量安全主要由设计阶段以及施工阶段两者相互作用来保障的，同时也关系到结构使用的标准化，像超载或是二次施工等行为。另外，设计安全也关系到土建工程设计相关法律法规实施的有效性。要想加强设计规范化，必须先了解设计中存在哪些问题。
一、 土建结构存在的问题
1. 材料设计
在土建结构的材料规划方面，设计人员往往会忽略规范条例中的某个要求，造成材料使用不规范现象发生。例如在对混凝土的设计方面，其截面在未到达某一标准时，混凝土的强度需要乘上相应系数。否则在较小的截面设计中，混凝土构件会产生较大的强度损失。另外，在 4.1.2 规定中，明确指出当土建设计使用钢筋混凝土的时候，，其强度应该在 C15 以上，这一条款也对应了 4.1.3 中不列入 C10的设计值标准。设计人员在此方面存在问题在于对这一条款的理解方面，即当混凝土是作为垫层的时候，能否使用 C10 标准。这个问题在很长一段时间都是一个具有争议性的话题，一些设计人员将垫层混凝土设计为 C10 的时候，会遭到工程监理人员的质疑，而改为 C15 又会造成资金上的浪费。
2. 间距设计
土建结构的重点就在于对构造的设计。在设计中，伸缩缝之间的间距设计成为了设计过程中争议极大的话题。在规范标准中，要求在屋面没有设计隔热层是间距保证在半米之内。但就我国现有建筑来看，仍旧存在许多建筑设置了伸缩缝还是出现温度裂缝的状况。这一问题出现的主要原因在于现如今土建结构建造工艺的改善，以及昼夜温差引起的材料变化。
3. 保护层厚度设计
在厚度设计方面，目前使用的设计规范在土建结构耐久程度上有了更高的要求。但是由于厚度的增加，土建基础会与水产生接触。混凝土长期在水的浸泡下，其强度会很快下降，影响到土建工程的安全性。在实际设计中，设计人员也会故意将这一问题忽略。虽然保护层的厚度增加了，但建筑基础的耐久力下降，对土建结构的影响更大。
4. 荷载取值方面
在对屋面的可变荷载取值方面，设计人员应该在进行充分调研之后再展开取值，保障取值范围的准确性。但在现实设计中，设计人员有时会将不同屋面结构的建筑一统取值来设定，严重影响了结构的稳定性。例如屋架与拱面结构的建筑在内力感应方面十分敏感，因此在取值上要比一般结构的屋面更加谨慎，并且考虑到积雪等情况对其荷载的影响。
二、 土建结构的优化设计
1. 材料选择优化
之前提到，土建结构在材料的选择上存在一定争议，其争议主要表现在混凝土强度方面。在设计上，基础层垫的设计在混凝土强度方面应设定一个标准，让工程监理人员与设计人员有一个共同的标准来进行混凝土标准的设置。实际上，基础层垫的混凝土在强度上只需要达到 C10 等级即可，使用 C15强度的混凝土会造成资源上的浪费。对等级上的分歧主要是由对规定理解的不明确引起的。在规范4.1.2 中，对强度的标准值的应该是会钢筋混凝土的设定，而不是基础层垫方面的规定。垫层的混凝土并不是钢筋混凝土，其存在的目的是要保护基土的稳固性，让其在施工中不会因为施工设备运行产生的震动造成结构上稳定程度的损坏。因此基础层垫只要保障基土的稳固即可，这一功能的生效只要使用 C10 强度的混凝土就能够有效完成。 在相关规定中，已经对不同等级强度的混凝土
在轴心抗压强度上进行的值的设定。其中规定，当轴心受压截面直径在 0.3 m 以内的时候，混凝土强度设计的值在标准上应该乘上 0.8 的系数，否则若是直接使用原有强度，会造成强度缺陷。这条注释在规定上的字号偏小，因此容易被设计师们忽略，在设计时不会乘上 0.8 的系数。乘上系数的原因是当截面面积减小的时候，混凝土构件在强度上的缺陷在损失上会加大。
2. 砌体结构设计优化
对结构进行优化设计需要综合考虑地下防尘与防潮设计，对砌体进行要求目的在于保障结构能够持久使用。例如在潮湿的环境中，砂浆要求在 M7.5以上，堆砌所用的砖要求在 MU15。这项要求已经在规定中明确指出，但部分设计人员仍将标准设定为M5 的砂浆与 MU10 的砖体，这种做法不利于砌体的长久使用。另外，对砂浆以及砖的要求不仅用于地下结构。地面上潮湿环境也同样适用，像卫生间等地。
3. 结构构造优化
伸缩缝是为了减少墙体裂缝而设置的，就像桥梁建筑一样。混凝土在使用一段时间后会因为外界温度的变化产生膨胀或是紧缩，造成墙体开裂。在土建设计中，已经规定了伸缩缝的最大间距，设计师们应根据建筑所处位置以及周围环境合理设定伸缩缝宽度。
4. 保护层厚度
保护层的厚度与所用混凝土的耐久程度是紧密联系的，设计人员若是发现在设计中基础会接触到水，可以将该部分的混凝土强度要求提高，保障该部位混凝土不会因为长期浸水提早报废。同时，基础的保护层厚度应该要比原有设计稍多一点。例如原有设计为 25 mm，可以将其改为 30 mm。
5. 结构荷载取值优化
荷载在设计值上一般是永久组合值的 1.5 倍左右，设计师们在取值方面容易错误的将设计值作为永久组合值来使用。这样一来，地基变形在没有超过设计值的情况下也会被判断为不满足要求，从而可以加大基础的底面积与深度，造成材料使用上的浪费。在设计时，设计师应该知道并不是进行屋面全跨布置时产生的内里就一定是最大的。在进行半跨式设计时，建筑受到的可变荷载往往更大，对结构稳定性的影响也更大。所以，设计人员除了需要对全跨进行取值范围界定之外，还应对半跨式结构受到的应力进行分析，并计算大致范围。在具体展开设计时，需要以最危险的情况作为取值来设计，保障土建结构的稳固。另外，在积雪荷载的分析方面，应该区分全跨情况下，积雪均匀分布与不均匀分布的影响；半跨式情况下，积雪均匀分布的几种情况，以此来保障屋面结构的安全性。
6. 技术规范的作用与管理
土建工程有着强烈的个性，需要工程技术人员针对具体特点去解决设计与施工问题。所以，规范作为技术标准，宜强调其指导性而不是强制性。我国土建工程在结构设计上与国外相比的最大差距就在于方案与技术上的创新，这与以往过分强调规范的法律地位从而形成所谓“结构设计就是规范加计算”的倾向不无关联。这样就在客观上降低了对工程技术人员的业务技能要求与职责要求，不利于提高我国建筑企业和从业人员的素质以及参与今后的国际竞争。笔者认为，有关主管部门应将建筑结构设计规范中的部分条文抽出来，明确列为强制性条文。要提倡和鼓励各省市编制地方性规范，在工程的安全性和耐久性标准上，可有不同的设置水准。发达国家有关土建结构工程的规范及与之配套的各类技术标准多由行业协会或专业学会编制及管理，规范的翻新周期短。建议随着改革的深入，整顿合并有关的学会、协会，加强其职能，并逐渐成为技术标准编制管理的主体。
技术标准；对于土建结构工程的检测与评估，需要建立从业人员的注册制度和从业机构的资质认证与监管体制。凡属已建工程的安全诊断也可一并归入这一行业。建议有关部门在桥、隧、道路等土建基础设施工程投资上，根据需要加大工程维修费的比例。
三、 结语
土建结构设计应该严格遵循我国出台的各项法规，设计人员在研读法规时要仔细，明确标准的适用范围。在设计前，要把握好建筑所处环境以及地理位置，以保障土建结构的设计质量。
参考文献：
[1]、 葛天文 浅析土建结构工程的安全性与耐久性 期刊论文 建设科技2007
第8篇
六十年代，参加并担任贵州省十一个工厂的厂房加固设计及驻现场代表。自始至终参加了二个国家重点工程的设计和施工全过程，每项工程历时一年多。
四十多年中，主持了二个国家重点工程，四个省级重点工程和二十多个一般工程的土建结构设计，参加和审核了一百七十多项工程，五百多个子项工程的土建设计，绝大部分已建成。曾在总投资十亿多元的中外合资工程中，任中外合作设计项目的土建设计技术负责人。参加了与丹麦、德国、美国、日本的合作设计和对伊朗的设计技术服务工作。
一九八二年后，在《建筑技术》、《特种结构》、《水泥-石灰》等杂志及《地基处理与桩基础》国际学术会议均有专业，其中：《砌块式筒仓结构》、《空间框架的受扭计算》等内容均为国内首创，已在工程中推广使用；有的论文收入《中国建设科技文库》。2007年主编《工程建设项目管理基础教程》一书。
一九九年前担任〈重庆建工学院〉、〈同济大学〉、〈东南大学〉、〈河海大学〉学生的毕业设计指导工作。一九九年后受聘〈东南大学〉、〈河海大学〉研究生硕士、博士学位论文校外评阅人和答辩委员会委员，并为〈东南大学〉研究生讲课。
第9篇
会议收到论文报告58篇并印发了文集，有140人参加会议，在第一天的大会和第二天的分组会上分别有17位和26位专家作了报告，另外还安排了半天时间进行自由发言和讨论。会议气氛热烈，取得了预期的效果，不同观点之间也进行了较为充分的交流。
鉴于这一会议的论坛性质，以下仅就会上提出的一些问题及建议作一归纳，提交与会专家考虑并审议。
结构安全性是结构防止破坏倒塌的能力，是结构工程最重要的质量指标。结构工程的安全性主要决定于结构的设计与施工水准，也与结构的正确使用（维护、检测）有关，而这些又与土建工程法规和技术标准（规范、规程、条例等）的合理设置及运用相关联。
1．我国结构设计规范的安全设置水准
对结构工程的设计来说，结构的安全性主要体现在结构构件承载能力的安全性、结构的整体牢固性与结构的耐久性等几个方面。我国建筑物和桥梁等土建结构的设计规范在这些方面的安全设置水准，总体上要比国外同类规范低得多。
1.1构件承载能力的安全设置水准
与结构构件安全水准关系最大的二个因素是：1）规范规定结构需要承受多大的荷载（荷载标准值），比如同样是办公楼，我国规范自1959年以来均规定楼板承受的活荷载是每平方米150公斤(现已确定在新的规范里将改回到200公斤)，而美、英则为240和250公斤；2)规范规定的荷载分项系数与材料强度分项系数的大小，前者是计算确定荷载对结构构件的作用时，将荷载标准值加以放大的一个系数，后者是计算确定结构构件固有的承载能力时，将构件材料的强度标准值加以缩小的一个系数。这些用量值表示的系数体现了结构构件在给定标准荷载作用下的安全度，在安全系数设计方法(如我国的公路桥涵结构设计规范)中称为安全系数，体现了安全储备的需要；而在可靠度设计方法(如我国的建筑结构设计规范)中称为分项系数，体现了一定的名义失效概率或可靠指标。安全系数或分项系数越大，表明安全度越高。我国建筑结构设计规范规定活荷载与恒载（如结构自重）的分项系数分别为1.4和1.2，而美国则分别为1.7和1.4，英国1.6和1.4；这样根据我国规范设计办公楼时，所依据的楼层设计荷载（荷载标准值与荷载分项系数的乘积）值大约只有英美的52%（考虑人员和设施等活载）和85%（对结构自重等恒载），而设计时?菀匀范ü辜芄怀惺芎稍氐哪芰Γㄓ氩牧锨慷确窒钕凳泄兀┤匆扔⒚拦娣陡叱龅?0~15%，二者都使构件承载力的安全水准下降。日本与德国的设计规范在某些方面比英美还要保守些。一些发展中国家的结构设计多根据发达国家的规范，就如我国解放前和建国初期的结构设计方法参照美国规范一样。至于中国的香港和台湾，至今仍分别以英国和参考美国规范为依据。这里需要说明的是，在其他建筑物的活荷载标准值上，与国外的差别并没有象办公楼、公寓、宿舍中这样大。不同材料、不同类型的结构在安全设置水准上与国际间的差距并不相同，比如钢结构的差距可能相对小些。
公路桥梁结构的情况也与房屋建筑结构类似，除车载标准外，荷载分项安全系数（我国规范对车载取1.4，比国际著名的美国AASHTO规范的1.75约低25%）与材料强度分项安全系数均规定较低。
尽管我国设计规范所设定的安全贮备较低，但是某些工程的材料用量反而有高于国外同类工程的，这里的问题主要在于设计墨守陈规，在结构方案、材料选用、分析计算、结构构造上缺乏创新。
1.2结构的整体牢固性
除了结构构件要有足够承载能力外，结构物还要有整体牢固性。结构的整体牢固性是结构出现某处的局部破坏不至于导致大范围连续破坏倒塌的能力，或者说是结构不应出现与其原因不相称的破坏后果。结构的整体牢固性主要依靠结构能有良好的延性和必要的冗余度，用来对付地震、爆炸等灾害荷载或因人为差错导致的灾难后果，可以减轻灾害损失。唐山地震造成的巨大伤亡与当地房屋结构缺乏整体牢固性有很大关系。2001年石家庄发生故意破坏的恶性爆炸事件，一栋住宅楼因土炸药爆炸造成的墙体局部破坏，竟导致整栋楼的连续倒塌，也是房屋设计牢固性不足的表现。
1.3结构的耐久安全性
我国土建结构的设计与施工规范，重点放在各种荷载作用下的结构强度要求，而对环境因素作用（如干湿、冻融等大气侵蚀以及工程周围水、土中有害化学介质侵蚀）下的耐久性要求则相对考虑较少。
混凝土结构因钢筋锈蚀或混凝土腐蚀导致的结构安全事故，其严重程度已远过于因结构构件承载力安全水准设置偏低所带来的危害，所以这个问题必须引起格外重视。我国规范规定的与耐久性有关的一些要求，如保护钢筋免遭锈蚀的混凝土保护层最小厚度和混凝土的最低强度等级，都显著低于国外规范。损害结构承载力的安全性只是耐久性不足的后果之一；提高结构构件承载能力的安全设置水准，在一些情况下也有利于结构的耐久性与结构使用寿命。
2．调整结构安全设置水准的不同见解
我国结构设计规范的安全设置水准较低，与我国建国后长期处于短缺经济和计划体制的历史条件有关。但是，能够对土建结构取用较低的安全水准并基本满足了当时的生产与生活需求，而且业已历经了较长时间的考验，这是国内土建科技人员经过巨大努力所取得的重大成就；但是，由于安全储备较低，抵御意外作用的能力相对不足。如果适当提高安全设置水准将有利于减少事故的发生频率和提高工程抗御灾害的能力。国内发生的大量工程安全事故，主要是由于管理上的腐败和不善以及严重的人为错误所致。现在提出要重新审视结构的安全设置水准，主要是基于客观形势的变化，是由于我们现在从事的基础设施建设要为今后的现代化奠定基础，要满足今后几十年、上百年内人们生产生活水平发展的需要，有些土建结构如商品房屋则更要满足市场经济条件下具备商品属性的需要。国内近几年来已对建筑结构安全度的设置水准组织过几次讨论，在如何调整的问题上存在较大的意见分歧，这次科技论坛上同样反映了这些不同的见解：
1）认为我国现行规范的安全设置水准是足够的，并已为长期实践所证明，而国外就没有这种经验。我国取得的这一成功经验决不能轻易丢掉，在安全度上不能跟着英美的高标准走；安全度高了是浪费，除个别需调整外，总体上不必变动。
2）认为我国规范的安全度设置水准尽管不高，但在全面遵守标准规范有关规定，即在正常设计、正常施工和正常使用的“三正常”条件下，据此建成的上百亿平米的建筑物绝大多数至今仍在安全使用，表明这些规范规定的水准仍然适用；但是理想的“三正常”很难做到，同时为了缩小与先进国际标准的差距以及鉴于可持续发展和提高耐久性的需要，在物质供应条件业已改善的市场经济条件下，结构的安全设置水准应适当提高。这种提高只能适度，因为我国目前尚属发展中国家。
3）认为我国规范的安全设置水准应该大体与国际水准接近，需要大幅度提高。这是由于随着我国经济发展和生活水平不断提高，土建工程特别是重大基础设施工程出现事故所造成的风险损失后果将愈益严重，而为了提高工程安全程度所需要的经费投入在整个工程（特别是建筑工程）造价中所占的比重现在已愈来愈低，材料供应也十分充裕。过去的低安全水准只是适应了以往短缺型计划经济年代的需要，但决不是没有风险，如果规范的安全水准较高，曾经发生过的有些安全事故本来是可以避免的，而规范的这一缺陷在一定程度上为“三正常”的提法所掩盖。在建的工程要为将来的现代化社会服务，安全性上一定要有高标准。低的安全质量标准在参与将来的国际竞争中也难以被承认，即使结构设计的安全设置水准能够提高到与发达国家一样，由于我们的施工质量总体较差，结构的安全性依然会有差距。
第10篇
关键词：土建改造，风荷载
1. 前言为统一无线通信铁塔在建设中土建专业相关技术标准和改造措施，更好地指导现有多运营商之间的基础设施共享的建设工作，特制定无线基站铁塔改造指导原则。科技论文。
本指导原则主要内容包括风荷载计算原则、无线基站天线塔架改造原则。
2.风荷载计算原则为确保天馈支撑系统的安全，科学、准确地计算风荷载，无线通信塔架的风荷载计算应遵循《建筑结构荷载规范》GB50009-2001及《高耸结构设计规范》GB50135-2006中的相关要求。
2.1计算标准：
1) 根据移动通信天线的重要性和《建筑结构荷载规范》的有关规定，基本风压按50年一遇的风压采用。
2) 地面粗糙度类别一般取C类；远郊地区地面粗糙度类别取B类。
3) 考虑到通信天线的重要性和风荷载的不确定性，对于天线塔架和建筑结构相连接部位的连接措施，建议在计算的基础上适当加强。
4) 各类典型天线规格（参考值）
天线规格对比表
第11篇
关键词：小型火力发电厂；单跨框架；抗震规范
一、概述
在2008版的《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）在修订的过程中，对其中的第6.1.5条进行了补充，提出了限制单跨框架结构的适用范围的要求，要求是这样说的：“……高层框架结构不应采用单跨框架结构；多层的框架结构不宜采用单跨框架结构。”而在《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）中的第6.1.5条，则提出了比原来更为严格且更为细致的新要求，规范中是这样说的：“……甲类和乙类建筑以及高度大于24米的丙类建筑，不应采用单跨框架结构，高度不大于24米的丙类建筑不宜采用单跨框架结构。”
2012年1月4日，国家能源局公布了最新一版的《火力发电厂土建结构设计技术规程》（DL5022-2012），其中的11.1.8条明确作出了规定：“发电厂多层建（构）筑物不宜采用单跨框架结构，当采用单跨框架结构时，应采取提高结构安全度的可靠措施。”
在国内，小型的火力发电厂按照传统的设计方案，大多数都是使用的单跨框架的结构。如引风机房、110KV配电室，除此之外，转运站、烟道和栈桥等大部分常见的火力发电厂的建（构）筑物也大多数都采取的单跨框架的设计。仔细探究《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）当中的第6.1.5条，该条条文说明一、二层的连廊（输煤栈桥、烟道）采用单跨框架结构，但是需要强调的是这些采用单跨框架结构必须注意加强。单跨框排架式主厂房和前面我们所讲到的其它的结构，我们得出结论，假如我们严格地按照《建筑抗震设计规范》中的第6.1.5条规范来执行的话，会有很多的传统的设计方案不得不做出大范围的修改。
当下，很多专家提出的宝贵意见：在如今的小型火力发电厂中，甲类和乙类的建筑不能采用单跨框架的结构。这篇论文在依据建筑抗震设计规范的条件下，并结合小型火力发电厂的相关规范及建（构）筑物特点，提出了不同的观点。
二、在小型火力发电厂中使用单跨框架的可靠性
自建国以后，通过很多强震的检测，使用单跨混凝土框架的医院、学校和房屋等受到了强震较大的破坏，但是工业厂房却并非如此，工业厂房的单跨混凝土框架同其他结构相比，其遭受到的破坏程度显然要弱得多。
分析这种现象的原因，我们可以发现：在民用的建筑工程中，使用单跨框架结构的时候，往往会因为控制投资、房屋设计的功能过于明确以及缺失监管等方方面面原因，造成了单跨框架结构的安全系数不大。然而在工业厂房的建造过程中，由于工程的设计复杂程度以及该结构在使用过程时的不确定等各种因素，往往使用经验设计，并且选择行业规范当中要求的厂房设计活荷载；这个活荷载是包络荷载，当工业厂房在正常的使用过程中时，通常是不能达到这个包络负载的，所以，该单跨框架结构是具有抗震富裕度的。
综上所述，小型的火力发电厂建（构）筑物假如采取恰当的抗震措施，那么使用单跨框架并非不可靠，而且能够经受住实践的检验。
三、在小型火力发电系统中使用单跨框架的合理性
根据电力行业所具有的特点，并结合建筑物抗震规范和与电力行业相关的规范，接下来我们将证明小型火力发电厂单跨混凝土框架结构使用的合理性。
首先，小型火力发电厂从工艺布置特点来讲大多数建（构）筑物采用单跨式布置，布局紧凑、占地面积少，整体造价低，经济效果好。若采用多跨式布置，占地面积将大幅度增加；整体造价高，经济效果差。
其次，从建筑物抗震规范所适用的范围方面来着手，《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）的第6.1.5规定：甲类和乙类建筑以及高度大于24米的丙类建筑，不应采用单跨框架结构，高度不大于24米的丙类建筑不宜采用单跨框架结构。
小型火力发电厂建（构）筑物如引风机房、110KV配电室、空压机房等多为单层、二层厂房，丙类建筑，房屋高度远小于24米；建筑抗震设计规范也没有对单跨框架限制措施，故采用单跨框架结构合理可行。
再者，我们从原理方面进行分析单跨框架限制。建筑抗震设计规范是以增加地震发生时候的抗震防线为基础的。在广义的对抗震防线的认识中，我们会认为在结构设计的过程中，结构弯曲的破坏要先于剪切破坏也是一种抗震防线。我们换一种新的思路：以现行抗震规范作为基础，恰当地增加框架柱端弯矩增大系数和柱剪力增大系数。这样一来，即便是结构遭到了破坏，首当其冲的也将会是梁，它会首先出现塑性铰以耗能。在同一个楼层之内，最起码能够做到当主要的耗能构件产生了屈服后，其余的抗侧力构件还能是弹性阶段。让这种“有约束的屈服”能够保持较长的一段时间，使得结构的抗倒塌能力得到保障。
火力发电厂单跨混凝土框架结构在设计的过程中，柱截面较大，轴压比较小，在传统的设计当中，结构满足强柱弱梁。为了保证在强震作用下柱端不出现塑性铰，我们可以利用增强抗震构造措施来提高单跨框架结构的抗震性能。框架结构震害的严重部位多发生在框架梁柱节点和填充墙处，一般是柱的震害重于梁，柱顶的震害重于柱底、角柱的震害重于内柱、短柱的震害重于一般柱。通过对各个因素的考虑和综合分析，主要抗震构造措施如下：（一）提高框架的抗震等级。（二）调整单框架结构的布置方案。（三）加强角柱、避免短柱。（四）设置柱间支撑。
把框架设计成延性框架，遵守强柱、强节点、强锚固，框架沿高度不宜突变，避免出现薄弱层，控制最小配筋率，限制配筋最小直径。构造上采取受力筋锚固适当加长，节点处箍筋适当加密等措施。
增强抗震构造措施、提高抗震等级，单跨框架抗震性能便可以大大提升。
在此我们做一个补充说明，我们这片论文主要针对的是小型火力发电厂，而对大型的火力发电厂，工艺布置十分复杂，产生类似于短柱和异形节点等的机会要比小型火电厂大得多，因此我们建议大型火力发电厂尽量不要使用单跨框架结构。
总结：通过大量的实践，证明在小型火力发电厂中使用单跨框架结构的可靠性，同时，根据电力行业所具有的特点，我们也证明了在小型火力发电厂中使用单跨框架结构的合理性。综上所述，小型火力发电厂是可以使用单跨框架结构的，前提是必须采取充分的抗震构造措施。
参考文献：
[1]GB50011-2010建筑抗震设计规范[S].
[2]DL5022-2012火力发电厂土建结构设计技术规程[S].
第12篇
关键词：砌体结构；结构师 Abstract: the mechanical components masonry structure in calculating the bearing capacity of the calculation of the house wall columns height and calculation diagram, and reinforced masonry strength adjustment coefficient, effectively support the girder ends pile length, girder ends the compressive strength of the masonry local improve coefficient value analysis of reasonable discussion. For related professional designers and architects test in a reference.
Keywords: masonry structure; Structure division
中图分类号：S611文献标识码：A 文章编号：
本人从事土建设计工作多年，对砌体结构的知识有较深入的了解，而且近几年又重点关注了结构工程考试题中的砌体结构部分的题目，感觉题目并不难，但不易得分，主要原因是应试人员对规范的理解深度不够，在具体计算时因《砌体结构设计规范》的规定较多，设计者往往考虑不够全面，对规范中的一些具体参数的取值存在疑惑，如文献［1］中提到的网状配筋砌体构件的强度值的调整系数，过梁梁端支承处局部承压的有效支承长度a。，受压构件中的计算高度H。，带壁柱的砌体局部抗压强度提高系数的上限值如何选用等问题。本文主要讨论砌体结构中的上述问题，供设计人员、应试人员参考。
一 房屋墙、柱的计算高度与计算简图
按规范第5.1.3条的规定，墙、柱受压构件的计算高度H。与房屋的类别和静力计算方案有关，它是由构件高度H乘以规范表5.1.3给定的系数得到的。以图一所示的某三层刚性方案房屋为例，其横墙的间距S＞2H，则取H。＝1.0H；但问题是如何确定构件高度H，规范规定构件高度“在房屋底层，为楼板到构件下端支点的距离”，“在房屋的其它层，为楼板或其它水平支点间的距离”，这其中是算至板顶还是楼板底，或者是算至楼面梁顶或楼面梁底，该条文规定有不明确之处。由于柱、墙的计算简图在楼、屋面处取为一个点，该点代表了从板顶至板底或者是梁顶至梁底的范围。除底层外的各层，墙柱的高度通常均取层高，从竖向荷载传递来看，楼板顶面以上承担上层传来的荷载，自楼板顶截面开始则作用为本层传来的荷载，因而这里所指的层高可理解为是自板顶到楼板顶的距离。对于底层墙，墙高自下端支点（如基础顶面）算到第一层楼顶是合适的，既未减小墙、柱的实际高度，也使其受压承载力偏于安全（比取自梁底、板底的高度要大一些）。砌体结构设计规范明确规定算至楼板的顶面。上例中房屋各层墙体的计算高度如图一（b）所示。
按规范第4.2.5条规定，图一（a）所示的房屋墙体，在竖向荷载作用下的计算简图应绘成每层为两端铰支承的竖向简支构件，如图一（b）。用连续构件表示则是不妥的，如图一（c）。
图一
二 配筋砖砌体构件的砌体强度调整系数规范第3.2.3条规定了砌体强度设计值的调整系数，当构件截面面积A＜0.3m2时,=0.7+A。但对于配筋砖砌体构件，A＜0.2时， =0.8+A，有关资料出现过几种算法。如：
（1） 范家骥主编的《砌体结构》（中国建筑工业出版社）提出的应用方法是：fn=f +2(1-2)fy/100
(2) 陆建堂主编的《全国一级注册结构工程师专业考试复习指南》（东南大学出版社）提出的应用方法是：
fn=
（3） 李传才主编的《一级注册结构工程师专业考试指南》（水电出版社）提出的方法是不考虑，即认为
fn=f +2(1-2)fy/100
正确的理解是仅对砌体的强度值f乘以调整系数。砌体结构规范中，对此作了明确规定。以轴心受压的网状配筋砖墙为例，显然应取fn= f+2fy/100，而取 fn=(f +2fy/100）则是错误的，同理，上述网状配筋砖墙，若还采用水泥砂浆砌筑，应取 =0.9(0.8+A)，即 fn=0.9(0.8+A)f+2fy/100。
三 梁端有效支承长度
梁端直接支承在砌体上时，规范第5.2.4条给出了梁端有效支承长度a。的二个计算公式，即a。= 38 、a0=10应该说这二个公式均是近似公式，第二个公式是更为简化的结果，因而按这二个公式算得的a。有一定的差异，甚至计算得出的梁支承处砌体的局压承载力是否满足要求，有可能出现两个相反的结果。为此，在考试计算时按要求使用公式计算，但现规范为了避免出现类似问题，明确了仅使用第二个公式。
在砖混结构或者混合结构的房屋中，常采用钢筋混凝土过梁，规范规定过梁按钢筋混凝土受弯构件计算，这是一种近似简便算法。实际上，在垂直荷载作用下，过梁具有墙梁拱的受力性能，因而规范规定，过梁梁端底面压应力图形的完整系数=1.0。同时由于过梁的跨度较小，过梁梁端搁置在墙体内的长度也较小，因此在计算钢筋混凝土过梁支承处砌体的局部受压承载力时，其有效支承长度a。可取过梁的实际支承长度。
四 梁端下带壁柱墙砌体局部抗压强度提高系数的限值
“带壁柱的砌体（见图二，斜线所示为局部受压面积）局部抗压强度提高系数的上限值如何选用，说法不一，在数值上有1.25，1.5，2.0，三种取法[2]这是值得讨论的。
图二 图三
规范制定Y的计算公式及其限值的主要背景资料是文件［3］，试验研究分为中心受压图三［a］，一般墙段边缘与中部均匀局部受压图三（b）和图三(c),墙端部及拐角处均匀局部受压图三（d）三类（图中斜线所示为局部受压面积）。根据实验研究结果： =1+ξ 其中：方形截面中心局部受压，ξ=0.708时；一般墙段边缘，中部局部受压，ξ=0.378；墙端部、角部局部受压，ξ=0.364。对于后二类，取 ξ=0.35。在砌体结构中，中心局部受压的情况相对来说较为少见，且为了简化计算将中心局部受压，也取为0.35.因而得规范公式：=1+0.35。砌体局部受压的试验表明，大多数试件是先裂后坏；但当面积比A。/A大于某限值时，会出现危险劈裂破坏形态，因而规范规定3限值。上述情况的限值，对于中心局部受压≤2.5，一般墙段边缘、中部局部受压≤2.0。考虑到墙端部局部受压和角部受压较为不利，为安全起见，分别规定≤1.25（端部）和≤1.5（角部）。
以上分析表明，在确定砌体局部抗压强度提高系数时，将图三（b）和图三（c） 的局部受压归为同一类，并且文献［3］中已明确指出，一般墙段中部和边缘局部受压，要求≤2.0。因而，对于图二所示墙体，虽带有壁柱，但整体上它是一个墙，仍属于墙段边缘局部受压，即图三（b）情况，因而不论图二中出现何种局部受压面积，其砌体局部抗压强度提高系数的上限值应取为2.0。
综上所述，对于设计人员、应试人员在计算局部受压计算时，要对规范的条文深入理解，应着力于从其概念上入手，对于那些不够明确或不易判断的问题，还应了解制定规范条文的来源，从较深层次上加以理解和分析，是十分重要的 。
参考文献
1、砌体结构设计规范编制组，砌体结构设计规范（GB50003-2010）.北京 中国建筑工业出版社，2010
2、施岚青，《一、二级注册结构工程师专业考试应试指南》。北京，中国建筑工业出版社，2009
3、唐岱新，砌体结构局部受压试验及计算方法，见：砌体结构研究论文集，湖南大学出版社，1989
第13篇
会议收到论文报告58篇并印发了文集,有140人参加会议,在第一天的大会和第二天的分组会上分别有17位和26位专家作了报告,另外还安排了半天时间进行自由发言和讨论。会议气氛热烈,取得了预期的效果,不同观点之间也进行了较为充分的交流。
鉴于这一会议的论坛性质,以下仅就会上提出的一些问题及建议作一归纳,提交与会专家考虑并审议。
一、土建结构工程的安全性
结构安全性是结构防止破坏倒塌的能力,是结构工程最重要的质量指标。结构工程的安全性主要决定于结构的设计与施工水准,也与结构的正确使用(维护、检测)有关,而这些又与土建工程法规和技术标准(规范、规程、条例等)的合理设置及运用相关联。
1.我国结构设计规范的安全设置水准
对结构工程的设计来说,结构的安全性主要体现在结构构件承载能力的安全性、结构的整体牢固性与结构的耐久性等几个方面。我国建筑物和桥梁等土建结构的设计规范在这些方面的安全设置水准,总体上要比国外同类规范低得多。
1.1构件承载能力的安全设置水准
与结构构件安全水准关系最大的二个因素是:1)规范规定结构需要承受多大的荷载(荷载标准值),比如同样是办公楼,我国规范自1959年以来均规定楼板承受的活荷载是每平方米150公斤(现已确定在新的规范里将改回到200公斤),而美、英则为240和250公斤;2) 规范规定的荷载分项系数与材料强度分项系数的大小,前者是计算确定荷载对结构构件的作用时,将荷载标准值加以放大的一个系数,后者是计算确定结构构件固有的承载能力时,将构件材料的强度标准值加以缩小的一个系数。这些用量值表示的系数体现了结构构件在给定标准荷载作用下的安全度,在安全系数设计方法(如我国的公路桥涵结构设计规范)中称为安全系数,体现了安全储备的需要;而在可靠度设计方法(如我国的建筑结构设计规范)中称为分项系数,体现了一定的名义失效概率或可靠指标。安全系数或分项系数越大,表明安全度越高。我国建筑结构设计规范规定活荷载与恒载(如结构自重)的分项系数分别为1.4和1.2,而美国则分别为1.7和1.4,英国1.6和 1.4 ;这样根据我国规范设计办公楼时,所依据的楼层设计荷载(荷载标准值与荷载分项系数的乘积)值大约只有英美的52%(考虑人员和设施等活载)和85%(对结构自重等恒载),而设计时? 菀匀范ü辜?芄怀惺芎稍氐哪芰Γㄓ氩牧锨慷确窒钕凳?泄兀┤匆?扔⒚拦娣陡叱龅?0~15%,二者都使构件承载力的安全水准下降。日本与德国的设计规范在某些方面比英美还要保守些。一些发展中国家的结构设计多根据发达国家的规范,就如我国解放前和建国初期的结构设计方法参照美国规范一样。至于中国的香港和台湾,至今仍分别以英国和参考美国规范为依据。这里需要说明的是,在其他建筑物的活荷载标准值上,与国外的差别并没有象办公楼、公寓、宿舍中这样大。不同材料、不同类型的结构在安全设置水准上与国际间的差距并不相同,比如钢结构的差距可能相对小些。
公路桥梁结构的情况也与房屋建筑结构类似,除车载标准外,荷载分项安全系数(我国规范对车载取1.4,比国际着名的美国AASHTO规范的1.75约低25%)与材料强度分项安全系数均规定较低。
尽管我国设计规范所设定的安全贮备较低,但是某些工程的材料用量反而有高于国外同类工程的,这里的问题主要在于设计墨守陈规,在结构方案、材料选用、分析计算、结构构造上缺乏创新。
1.2 结构的整体牢固性
除了结构构件要有足够承载能力外,结构物还要有整体牢固性。结构的整体牢固性是结构出现某处的局部破坏不至于导致大范围连续破坏倒塌的能力,或者说是结构不应出现与其原因不相称的破坏后果。结构的整体牢固性主要依靠结构能有良好的延性和必要的冗余度,用来对付地震、爆炸等灾害荷载或因人为差错导致的灾难后果,可以减轻灾害损失。唐山地震造成的巨大伤亡与当地房屋结构缺乏整体牢固性有很大关系。2001年石家庄发生故意破坏的恶性爆炸事件,一栋住宅楼因土炸药爆炸造成的墙体局部破坏,竟导致整栋楼的连续倒塌,也是房屋设计牢固性不足的表现。
1.3 结构的耐久安全性
我国土建结构的设计与施工规范,重点放在各种荷载作用下的结构强度要求,而对环境因素作用(如干湿、冻融等大气侵蚀以及工程周围水、土中有害化学介质侵蚀)下的耐久性要求则相对考虑较少。混凝土结构因钢筋锈蚀或混凝土腐蚀导致的结构安全事故,其严重程度已远过于因结构构件承载力安全水准设置偏低所带来的危害,所以这个问题必须引起格外重视。我国规范规定的与耐久性有关的一些要求,如保护钢筋免遭锈蚀的混凝土保护层最小厚度和混凝土的最低强度等级,都显着低于国外规范。损害结构承载力的安全性只是耐久性不足的后果之一;提高结构构件承载能力的安全设置水准,在一些情况下也有利于结构的耐久性与结构使用寿命。
2.调整结构安全设置水准的不同见解
我国结构设计规范的安全设置水准较低,与我国建国后长期处于短缺经济和
计划体制的历史条件有关。但是,能够对土建结构取用较低的安全水准并基本满足了当时的生产与生活需求,而且业已历经了较长时间的考验,这是国内土建科技人员经过巨大努力所取得的重大成就;但是,由于安全储备较低,抵御意外作用的能力相对不足。如果适当提高安全设置水准将有利于减少事故的发生频率和提高工程抗御灾害的能力。国内发生的大量工程安全事故,主要是由于管理上的腐败和不善以及严重的人为错误所致。现在提出要重新审视结构的安全设置水准,主要是基于客观形势的变化,是由于我们现在从事的基础设施建设要为今后的现代化奠定基础,要满足今后几十年、上百年内人们生产生活水平发展的需要,有些土建结构如商品房屋则更要满足市场经济条件下具备商品属性的需要。国内近几年来已对建筑结构安全度的设置水准组织过几次讨论,在如何调整的问题上存在较大的意见分歧,这次科技论坛上同样反映了这些不同的见解: 1)认为我国现行规范的安全设置水准是足够的,并已为长期实践所证明,而国外就没有这种经验。我国取得的这一成功经验决不能轻易丢掉,在安全度上不能跟着英美的高标准走;安全度高了是浪费,除个别需调整外,总体上不必变动。
认为我国规范的安全度设置水准尽管不高,但在全面遵守标准规范有关规定,即在正常设计、正常施工和正常使用的“三正常”条件下,据此建成的上百亿平米的建筑物绝大多数至今仍在安全使用,表明这些规范规定的水准仍然适用;但是理想的“三正常”很难做到,同时为了缩小与先进国际标准的差距以及鉴于可持续发展和提高耐久性的需要,在物质供应条件业已改善的市场经济条件下,结构的安全设置水准应适当提高。这种提高只能适度,因为我国目前尚属发展中国家。
3)认为我国规范的安全设置水准应该大体与国际水准接近,需要大幅度提高。这是由于随着我国经济发展和生活水平不断提高,土建工程特别是重大基础设施工程出现事故所造成的风险损失后果将愈益严重,而为了提高工程安全程度所需要的经费投入在整个工程(特别是建筑工程)造价中所占的比重现在已愈来愈低,材料供应也十分充裕。过去的低安全水准只是适应了以往短缺型计划经济年代的需要,但决不是没有风险,如果规范的安全水准较高,曾经发生过的有些安全事故本来是可以避免的,而规范的这一缺陷在一定程度上为“三正常”的提法所掩盖。在建的工程要为将来的现代化社会服务,安全性上一定要有高标准。低的安全质量标准在参与将来的国际竞争中也难以被承认,即使结构设计的安全设置水准能够提高到与发达国家一样,由于我们的施工质量总体较差,结构的安全性依然会有差距。
3、结构设计规范的概率可靠度设计方法
自1984年国家建委和国家建设部颁布了建筑结构设计统一标准以来,我国的建筑结构设计规范已从80年代末期起抛弃了传统的多安全系数设计方法,从而统一采用以概率理论为基础的可靠度设计方法;其它的工程部门如公路、铁路、港口、水利的结构设计规范也正在或计划作这样的转变。我国规范的可靠度设计方法是参考国际上的相应标准ISO2394并经过国内科技人员努力后得以实施的。将可靠度设计方法用于结构设计规范,在国际学术界内通常被看成是一种发展趋势,但在工程内界则存在不同看法。尽管有了ISO2394,国外却鲜有重要或着名的结构设计规范已直接采用了可靠度设计方法,至今仍采用多安全系数设计方法或称荷载抗力系数法。在我国,对于建筑结构设计规范中的可靠度设计方法以及企图将我国各个行业的各种结构设计规范都用可靠度方法统一起来的做法,虽然工程设计界颇有微词,但学术界持赞成和肯定者是主流,不过仍不时有人对可靠度方法用于设计规范的适用性提出质疑。这次科技论坛上则较为集中地反映了对规范可靠度方法的意见分歧。
对我国规范的可靠度设计方法持肯定意见的专家认为这是重大的科技进步,可靠度方法对安全度的概率定义要比定值的安全系数更清晰、更科学、更合理,当然概率可靠度设计方法本身尚有不少缺陷,有待进一步修改完善。持相反意见的人则认为,结构设计规范所面向的是类型多样的复杂群体,在安全度上需要考虑的不确定性与不确知性非常复杂,并不是“从统计数学观点出发的概率定义”所能科学描述或处理;规范可靠度方法在我国十多年的实践表明,它并没有给结构设计的安全性带来明显实效,反而造成了安全概念上的某些混乱;对工程技术人员来说,结构的安全度用可靠指标和虚假的失效概率表达后变得更加不可揣摩和模糊不清,不如安全系数那样从安全储备出发的度量方法更为直观和便于处理具体工程的安全问题;现行设计规范中的可靠度方法很不成熟,存在不少根本缺陷;他们认为半概率的多安全系数方法更适用于规范,也不排斥可靠度分析的结果可以作为一种参考,在综合判断安全系数的合理取值时予以考虑。
二、土建结构工程的耐久性
土建结构工程的耐久性与工程的使用寿命相联系,是使用期内结构保持正常功能的能力,这一正常功能包括结构的安全性和结构的适用性,而且更多地体现在适用性上。
1、土建结构工程的耐久性现状
大多数土建结构由混凝土建造。混凝土结构的耐久性是当前困扰土建基础设施工程的世界性问题,并非我国所特有,但是至今尚未引起我国政府主管部门和广大设计与施工部门的足够重视。
长期以来,人们一直以为混凝土应是非常耐久的材料。直到70年代末期,发达国家才逐渐发现原先建成的基础设施工程在一些环境下出现过早损坏。美国许多城市的混凝土基础设施工程和港口工程建成后不到二、三十年甚至在更短的时期内就出现劣化;据1998年美国土木工程学会的一份材料估计,他们需要有1.3万亿美元来处理美国国内基础设施工程存在的问题,仅修理与更换公路桥梁的混凝土桥面板一项就需800亿美无,而现在联邦政府每年为此的拨款只有50~60亿美元。另有资料指出,美国因除冰盐引起钢筋锈蚀需限载通行的公路桥梁已占这一环境下桥梁的1/4。发达国家为混凝土结构耐久性投入了大量科研经费并积极采取应对措施,如加拿大安大略省的公路桥梁为对付除冰盐侵蚀及冻融损害,钢筋的混凝土保护层最小厚度从50年代的2.5cm逐渐增加到4cm、6cm直到80年代后的7cm,而混凝土强度的最低等级也从50年代的C25增到后来的C40,桥面板混凝土从不要求外加引气剂、不设防水层到必须引气以及需要设置高级防水胶膜并引入环氧涂膜钢筋。而我国遭受盐冻侵蚀地区的公路桥梁在耐久性设/！/计方面至今仍无明确要求,对混凝土保护层和强度的要求仅为2.5cm与C25,与上面提到的加拿大50年代水准一致。国内
按这种标准设计的一座? 笄牛?ǔ珊蠼?年,由于盐冻侵蚀,现已不得不部分拆除重建。 我国建设部于80年代的一项调查表明,国内大多数工业建筑物在使用25~30年后即需大修,处于严酷环境下的建筑物使用寿命仅15~20年。民用建筑和公共建筑的使用环境相对较好,一般可维持50年以上,但室外的阳台、雨罩等露天构件的使用寿命通常仅有30~40年。桥梁、港工等基础设施工程的耐久性问题更为严重,由于钢筋的混凝土保护层过薄且密实性差,许多工程建成后几年就出现钢筋锈蚀、混凝土开裂。海港码头一般使用十年左右就因混凝土顺筋开裂和剥落,需要大修。京津地区的城市立交桥由于冬天洒除冰盐及冰冻作用,使用十几年后就出现问题,有的不得不限载、大修或拆除。盐冻也对混凝土路面造成伤害,东北地区一条高等级公路只经过一个冬天就大面积剥蚀。我国铁路隧道用低强度的C15混凝土作衬砌材料,密实度和抗渗性差,不耐地下水与机车废气侵蚀,开裂与渗漏严重;对几个路局所辖的隧道进行抽样调查表明,漏水的占50.4%,其中1/3渗漏严重,并导致钢轨等配件锈蚀以及电力牵引地段漏电,影响正常运行,而1999年颁布的铁路隧道设计规范仍未能对隧道的耐久性问题采取适当的对策,如适当提高混凝土的最低强度等级和在混凝土中掺入化学纤维等。
耐久性问题的严重性和迫切性在于我们许多正在建设的工程仍未吸取国际和国内的大量惨痛教训,还沿着老路重蹈覆辙。一些北方城市新建成的立交桥和高速公路桥,仍没有在材料性能和结构构造等方面采取必要的防治冻融和盐害的综合措施。甚至大型工程如2000年投入运行的珠海莲花跨海大桥,其主体结构在浪溅区仍采用不耐海水干湿交替侵蚀的C30混凝土与3~4cm厚的保护层厚度。
有专家估计,我国“大干”基础设施工程建设的还可延续20年,由于忽视耐久性,迎接我们的还会有“大修”20年的,这个可能不用很久就将到来,其耗费将倍增于当初这些工程施工建设时的投资。
使混凝土结构的耐久性问题进一步加剧的原因有:
1) 由于混凝土的质量检验习惯上以单一的强度指标作为衡量标准,导致水泥工业对水泥强度的不适当追求,使水泥细度增加,早强的矿物成份比例提高,这些都不利于混凝土的耐久性。我国对水泥质量的检验在强度上只要求不低于规定的最低许可值,而国外则同时还要求不高于规定的最高值,如果强度超过了也被认为不合格,这种要求还有利于水泥产品质量的均匀性。
2) 工程施工单位不适当地加快施工进度,尤其是政府行政领导对工程进度的不适当干预。混凝土的耐久性质量尤其需要有足够的施工养护期加以保证,早产有损生命健康的概念同样适用于混凝土。国内媒体上大加宣传的所谓几个月就修成一条大路、建成一座大桥、或盖成一幢高楼的工程以及抢工献礼工程,很可能就是今后注定要花掉更多资金进行大修的短命工程。提前完成合同规定施工期的在国外要被罚款,因为意味着工程质量有遭到损害的可能。
3) 环境的不断恶化,如废气、酸雨,我国的酸雨面积已超过国土的30% 。
当前迫切需要进行的工作是尽快编制桥梁、隧道、港工等基础设施工程耐久性设计的技术条例,修订补充现行规范中对结构耐久性的要求。首先需要明确的是各种基础设施工程的设计工作寿命,在重要工程的设计文件中必须有使用寿命的要求和论证。当前在建的众多工程在耐久性上之所以仍然沿着重蹈覆辙的道路走,很重要的一个原因是工程设计施工技术人员在耐久性上没有可资遵循的新依据。更为严重的是现行规范中的有些条文,本身就对耐久性有害。为了提高混凝土耐久性,在混凝土中合理使用粉煤灰、矿渣等矿物掺合料是重要的技术手段,国外有的规范甚至规定在桥梁等混凝土结构中必须加入粉煤灰等掺合料,而我国的铁路混凝土桥隧施工规范仍在明文禁止使用。此外,工程技术界还存在长期形成的一些过时的看法,对改善混凝土的耐久性能造成阻力。例如,顾虑会影响混凝土强度而不愿使用引气剂,而引气本应作为改善混凝土耐久性和工作性的常规手段;又如,希望加大水泥用量来保证混凝土强度,而尽可能低的水泥用量本应是提高混凝土抗裂和耐久性能的重要途径。
在修订规范的耐久性要求上,交通部于2001年颁布的港工混凝土结构防腐蚀技术规范已为其它土建工程行业起到较好的示范作用。我们一方面要参照国内外已有的资料和经验,尽快编写出相应的设计施工技术文件以应急需,另一方面则要安排系统的研究项目,加大耐久性研究工作的支持力度;混凝土结构的耐久性是当前国际上结构工程学科最为重要的前沿研究领域之一,而我国在这一方面相当落后。混凝土的耐久性研究离不开原材料和环境等特定条件,需要考虑本国的特点,是不能完全依赖国外研究成果的。
重视混凝土结构的耐久性也是可持续发展的需要。生产混凝土所需的水泥、砂、石等原材料均需大量消耗国土资源并破坏植被与河床,水泥生产排放的二氧化碳已占人类活动排放总量的1/5~1/6,而我国排放的二氧化碳量已居世界第二。我国现在每年生产5亿多吨水泥,与之相伴的是年耗20多亿方的砂石,长此以往实难以为继。延长结构使用寿命意味着节约材料,而耐久的混凝土一般又应是水泥用量较低和矿物掺合料(工业废料)用量较高的混凝土,所以耐久的混凝土正适应环境保护的需要。国际上对桥梁、隧道等土木工程的设计工作寿命多为100年,有的如英国为120年。考虑到耐久性不足所造成的巨大经济损失和资源浪费,国际上近年来有要求将这些工程的最低工作寿命进一步延长的趋势,如提出城市环境中的桥梁至少应有150年。
2.土建结构工程使用阶段的正常检测与维护
结构耐久性和使用寿命的概念,与使用阶段的检测、维护和修理不能分割,对处于露天和恶劣环境下的基础设施工程来说尤其如此。为了保证结构安全性和耐久性,一些工程在建成后的使用过程中,应该进行定期检测和维护。我国有结构工程的设计规范与施工规范,但没有如何使用的规范。有些工程倒塌事故,例如最近四川宜宾的南门大桥发生桥面坍落事故,就是因为桥面结构与主拱之间的吊杆在连接处发生锈蚀,如果有定期的检测要求,这样的事故很有可能避免。有些国家对于结构的损坏可能导致公众安全的建筑物与桥、隧等公共工程,强制规定必须定期检测;即使是建筑物的玻璃幕墙和外墙面砖等建筑部件,因其坠落后容易伤及公众,也有强制定期检测的要求。我国由于施工管理水平和事故操作人员的素质相对较差,质量控制与质量保证制度不够健全,规范对结构安全与耐久性的设置水准又相对较低,已建的工程中往往存在较多隐患,所以更有必要从法制上确定土建工程的正常使用和定期检测的要求。对于土建结构工程的安全质量,虽然政府已作出了设计与施工的责任单位和个人需对其“终身负责”的规定,但是这种要求执行起来缺乏可操作性。要将结构安全质量事故减少到最低程度,还应以预防为主,通过例行检测及时发现问题。
现在国内有大量土建工程因步入老化期需要诊治,也
有大量已建的违章工程需要评估,更有许多工程发生病害需要诊断和加固,各地已涌现了不少从事土建工程诊断、治理与加固的队伍,并有蓬勃发展成为一种新兴行业的趋势。出现问题和病害以后再来治理固然重要,但是我们应该更加强调预防。对于在役土建工程的检测和评估,要建立相应的法规和标准,要有从业人员的注册和从业机构的资质认证制度,在管理体制上予以规范。 从国家对公共工程建设的投资和对工程设计的要求来看,需要有工程整个使用期限即全寿命费用支出的论证。只注意工程项目建设的一次投资支出,很少考虑工程建成后需要正常维护与修理的长期费用,不但可能损害工程使用寿命和正常使用功能,而且经济上算总账会很不合算。在发达国家,由于新建工程少,用于维修的费用往往更为主要,英国1978年的土建维修费上升到1965年的3.7倍,1980年的维修费占当年土建费用总支出的2/3。我国虽是发展中国家,现在正大兴土木,可是过去建成的大量工程已经或过早老化。国内40%公路桥梁的桥龄已大于25年,加上进入90年代以后交通量猛增,超载严重,以往的设计标准又低,路、桥的维修问题十分突出。由于养护维修费用得不到保证,造成工程安全隐患并在以后需要支出更多的大修费用。在土建工程的投资上,希望有关部门能加大已建工程维修的费用。
为加速路桥等公共工程建设,国家现在鼓励投资公司出资并给以一定期限如30年的经营收入作为补偿。如果对重要土建工程有必须进行定期检测与评估的法规,就能保证这些工程在一定期限后归还国家管理和经营时的良好功能,对于设计工作寿命为100年的桥梁,至少还可正常使用70年,而不至于30年到期后国家接收的已是一个破旧的工程。
三、技术规范的作用与管理
这次科技论坛对于土建结构工程技术规范的定位、作用与管理也进行了讨论并提出了一些看法。
长期以来,受计划经济体制的影响,我们往往视技术规范为法,将规范的具体规定和要求等同于法律条文来对待。技术规范或规程,与各种技术条例、技术要求、工法、指南等技术文件一样都是技术标准,本身不具有法律作用,只当工程各方(业主、设计、施工企业)认同作为设计与施工的依据并在契约的基础上,才能作为法律仲裁的依据。将技术问题法制化并强制执行,不利于技术进步和创造性的发挥,反而容易成为推卸责任的借口。当然,政府部门从国家和公众的整体利益出发,需要在安全、环保等重大原则上对土建工程的设计施工提出必须满足的最低要求并制定相应的法规,但法规一般并不需要提供如何达到这些要求的具体技术途径和方法,后者是技术标准的任务。政府也可以原则认可或批准某些重要的技术规范或其中某些内容使用。
土建工程有着强烈的个性,需要工程技术人员针对具体特点去解决设计与施工问题。所以规范作为技术标准宜强调其指导性而不是强制性。如果规范条文看作为一般意义上的法律条文,就有可能束缚设计施工人员的主动创造性并阻碍新技术的应用。。我国土建工程在结构设计上与国外相比的最大差距就在于方案与技术上的创新,这与以往过分强调规范的法律地位从而形成所谓“结构设计就是规范加计算”的倾向不无关联。我国的技术规范在编写风格上也有模仿法律的倾向,极少提及使用者需要注意规范可能存在的某些不足之处或允许并鼓励使用者在某些问题上可以另辟蹊径。如果在设计施工中要取代规范中已经落后过时甚至有害的技术规定,则无异于违法行为。相反,只要墨守规范,即使出了事故,就可不负法律责任。这样就在客观上降低了对工程技术人员的业务技能要求与职责要求,不利于提高我国建筑企业和从业人员的素质以及参与今后的国际竞争。为了消除这些负面影响并杜绝钻规范条文的空子进行偷工减料,应有必要建立这样的共识并作出规定,即遵守了规范条文并不意味着就可免除法律责任。国外有些规范就是这样规定的。
企图不断加强技术规范的强制性来解决屡禁不止的工程事故,不是解决问题的有效途径。现在,有关主管部门将建筑结构设计规范中的部分条文抽出来,明确列为强制性条文,同时规定各个设计单位完成的设计,须通过有关部门或其授权委任的其他企事业设计单位的审查,而审查的主要内容就在于对照规范强制性条文的要求,其任务已类似于执法;这种做法是否明智似可商榷。我国土建工程事故频繁的原因,主要在于管理不善,特别是管理环节上的腐败;其次是施工操作人员素质低,又难以短期解决;过分强调规范的地位与作用,未能建立与规范配套的完整标准体系,比如缺乏指南、工法等更为详尽具体的技术文件,可以用来指导和规范设计与施工的各个具体环节,也有一定的关系。从设计角度看,出现事故主要不是由于没有按照规范强制性条文的规定,而是方案性的错误或忽略主要的设计条件;也有一些工程则因过去的设计标准过低,耐久性不足,在使用过程中又缺乏应有的例行检测而导致失效。其实,要做到设计规范强制条文的要求最为容易,为此请专业人士审查似无必要。重要的工程设计应规定请专业单位全面审核,其要点也应在结构方案、构造方法与计算分析的原则上。从结构设计的国家规范中抽出的强制性条文不免支离破碎,个别条文的规定也不一定适合某些地区和某些工程的具体特点,反而造成麻烦。
我国幅员广阔,各地经济发展很不平衡,技术力量悬殊,环境条件各异,客观上要求规范能给设计人员更多灵活性,少一些强制性,这样才能更好地在规范的指导下,根据工程的特点和具体条件去解决问题。总之,在规范标准上,要摆脱计划经济年代遗留下来的过分强求统一、较少考虑个性和缺乏实事求是灵活性的倾向。要提倡和鼓励各省市编制地方性规范,在工程的安全性和耐久性标准上,可有不同的设置水准。比如上海、北京、广州这些大城市应该高些,在抗震防灾要求上,更应区别对待。 全国性的规范订得愈详细,其适用性可能变得愈差,造成的混乱也可能愈多;特别象岩土工程那样的规范更是如此。
技术标准中的强制性越多,也意味着政府有关部门在具体技术问题上需要承担的责任越重,而这些本来不该是政府部门的职责。规范中的要求是最低要求,在安全设置水准上,政府需要干预的也应是保证公众安全的最低要求。对于土建结构的抗震设计,政府有关部门至今仍规定任何部门和个人不得随意提高抗震的设防标准(建抗586号文件)。事实上,如将商品房的抗震设防烈度提高1度,抗震能力可提高约1倍,而增加的房屋造价相当有限,在众多城市中可能仅及居民用于室内装修费用的几分之一。政府的这一规定无异于限制居民只能购置抗震安全质量标准最低的房屋,如果发生地震造成损害,有关部门如何解释?
规范等技术标准的管理体制亟待改善。建国以来,由政府部门负责统管并指定有关企事业单位分别承担每本规范编写和修订工作的做法已越来越不能适应当前的形势,有些在经费和人力上得不到保证,平时基本上没有专门人员去搜集了解规范使用中的问题并及时修改补充规范条文;面对新的结构型式、新的材料和新的工艺,规范的过时条文不但成为推广新技术的阻力,而且有被误用或盲目套用而造成工程质量安全事故。
发达国家有关土建结构工程的规范及与之配套的各类技术标准多由行业协会或专业学会编制及管理,规范的翻新周期短,不象我们要长达10年以上。我国的学会与协会重复设置,分工不明,并且至今还依附于某一政府部门,基本上只起到政府职能部门非官方代言人的作用,距离独立和富有活力的健全机构还差的很远,如何发挥这些机构在技术标准编写和管理中的作用也是值得探讨的一个问题。建议随着改革的深入,整顿合并有关的学会、协会,加强其职能,并逐渐成为技术标准编制管理的主体。
四、准备提交政府有关部门考虑的建议
为了改善我国土建结构工程的安全性与耐久性,这次论坛中提出了以下建议供政府有关部门考虑,:
1、桥梁、隧道、道路、港口等基础设施工程的混凝土结构耐久性,已是当前亟待采取措施应对的重大问题。否则,一些工程的正常使用功能和安全性将得不到有效保证,我国的现代化建设和国民经济会蒙受巨大损失,并将给生产和公众生活带来长期困扰。 建议国家建设部、交通部、铁道部主管土建工程设计标准的部门,能对工程的耐久性要求作重点审查,明确土建工程的设计应有最低使用寿命的要求,重要工程的设计文件中应有正常使用寿命和耐久性设计的独立章节与论证;
建议国家自然科学基金委员会能在今后一段时期内对混凝土工程耐久性的基础理论研究给予重点支持;
建议国家安全生产监督管理局为在近期内编订有关法规标准给以立项资助;
建议中国工程院土木水利建筑学部在其咨询研究项目中,联络国内有关专家,促进土建结构耐久性设计指导性技术条例的编制。
2、土建工程使用过程中的安全性,应有定期的检测和正常的维护修理加以保证。对于重要土建工程,我国尚无必须进行安全检测的法规。在基础设施工程的投资上有重新建、轻维修的倾向,不利于工程寿命和投资效益。
建议对桥、隧等重要公共基础设施和公共建筑物,在其使用期内实施强制性的定期安全检测。为此,需要制定法规,编制相应的技术标准;对于土建结构工程的检测与评估,需要建立从业人员的注册制度和从业机构的资质认证与监管体制。凡属已建工程的安全诊断也可一并归入这一行业。
第14篇
[论文摘要]分析多层厂房结构设计的特点及结构计算中应注意的问题，以做到合理、经济的最佳结构设计。
一、引言
随着国民经济的迅速发展，工业建筑要不断满足现代大工业生产，工艺不断更新的要求，过去那种单一功能，单一建筑形式已经不适应生产方式改变的需要，联合车间、灵活车间、工业大厦等多功能厂房应运而生。另外，建设用地的紧张以及工艺流程的需要，越来越多地多层厂房甚至高层厂房出现。多层厂房的特点是跨度大、荷载大 、开洞多 、有多层吊车，在设计过程中，有些问题值得总结和探讨。
二、多层工业厂房结构设计要点
多层厂房因为工艺布置的要求，一般都需要大空间，结构通常采用框架结构，在层数较多、工艺条件许可的情况下也可以采用框剪结构。结构布置的原则是：尽量使柱网对称均匀布置，使房屋的刚度中心与质量中心相近，以减小房屋的空间扭转作用，结构体系要求简捷、规则、传力明确。避免出现应力集中和变形突变的凹角和收缩，以及竖向变化过多的外挑和内收，力求沿竖向的刚度不突变或少突变。
1. 控制横向框架与纵向框架的周期。由于多层厂房跨度方向、尺寸较大，柱子少；而柱距方向尺寸较小，柱子多。一般都是横向控制，使纵横向的抗震能力大致相同，不仅有利于抗震，也使设计更为经济合理。
2. 合理布置电梯间的位置。多层厂房由于设备、货物很重，竖向运输的需要，均要设置电梯。钢筋混凝土电梯井筒刚度很大，应充分考虑电梯井筒对建筑物的偏心影响，在结构布置上尽量避免电梯井筒布置在建筑物的角部和端部。当工艺布置需要而不可避免时，应对周围的楼板及框架采取加强措施。
3. 地震区的多层厂房宜少或不设防震缝。地震区房屋的伸缩缝是合一的，当房屋较长时，宜采取下列一些构造措施和施工措施以少设伸缩缝及防震缝；施工中，每隔40m设置一道800mm一个1400mm宽的后浇带，后浇带的位置设在结构受力影响最小的区段；在温度影响较大的顶层、底层、山墙和内纵墙端开间的墙体等部位，适当提高配筋率；加厚屋面隔热保温层或设置架空层形成通风屋面。
三、常用的结构体系
1.框架一支撑体系。即横向设计成刚接框架，纵向设计成柱一支撑体系，用柱间支撑抵抗水平荷载。这种体系经济节约，但柱问支撑可能会影响使用。这种形式特别适用于纵向较长，横向较短的厂房。
2.纯框架体系。把厂房纵横两个方向都设计成刚接框架，不设置柱间支撑。其优点是使用空间不受影响，缺点是柱不宜采用工字型柱，而要采用两个方向惯性矩差别不大的 截面形式(如箱形柱)，使用钢量增加。
3.钢架加支撑的混合体系。这种形式与第一种形式不同之处在把纵向设计成钢架和支撑混合的型式，靠两者共同抵抗水平力。这种形式可以有效地减少柱的纵向弯矩，但要求楼面刚度大，否则柱子间的变形不协调，无法充分发挥柱间支撑的作用。
四、结构设计中应注意的问题
1.结构设计与工艺设计的协调。厂房都是为生产服务的，厂房设计中结构专业作为配套专业首先应满足工艺要求，结构设计也只能服从于工艺条件。而工艺设计人员在工艺布置时，经常与结构设计发生矛盾，要开洞的地方是框架梁，设备本来可以沿梁布置却布置在了跨中等。所提荷载也经常偏大，有时甚至把设备的荷载作为均布荷载提出。尤其在方案阶段，结构设计人员应多与工艺协调，尽量了解工艺布置，使设计和施工都减少了许多不必要的麻烦。
2.结构计算。随着计算机软硬件的迅速发展，解决了复杂的结构计算问题，使结构工程师们从繁重的琐碎的计算工作中解脱出来。他们可以把大量的精力放在结构方案的选择比较上，合理的确定结构方案及结构布置，从而提高设计水平及质量，降低工程成本。
（1）楼面等效荷载的计算。荷载计算是结构计算的条件，荷载取值的准确性直接关系到计算结果的准确性，工艺条件中的荷载问题，如某个工程工艺提出楼面均布荷载为15 kN/m2，而根据工艺的设备布置图和设备的重量，根据规范给出楼面等效荷载的计算方法，计算出的楼面均布荷载按10 kN/m2考虑即可。
由于多层工业建筑与一般多高层民用建筑结构形式、楼面活荷载等有许多不同之处，多层工业建筑楼面活荷载大于多高层民用建筑。有的中小型机床上楼层、柱上、梁上还有吊车荷载，它的跨度柱网一般比民用建筑大，层高相对较高，最大特点是整个平面几乎没有内隔墙。多层工业建筑一般采用现浇钢筋掘凝土板梁柱结构，板厚比一般民用建筑厚，楼板的平面刚度可视为无穷大，电梯货梯间，如不用剪力墙：整个刚度重心移向剪力墙，而电梯或货梯一般设在端头，结构刚度布局就不合理，所以电梯货梯间就使用框架填充墙结构。
（2）节点核心区的抗剪验算。框架节点的设计应遵循“强柱弱梁更强节点”的原则，一二级抗震等级的节点还应进行受剪承载力计算。由于多层厂房的梁柱中心线往往不能重合，加之柱的截面比较大，节点偏心也比较大，对柱节点核心区的构造和受力都有较大的不利影响。因此，大跨度、大空间、大荷载的多层厂房的节点核心区的抗剪验算显得更为重要。
（3）裂缝宽度、罕遇地震的验算。裂缝宽度的验算是为了满足正常使用状态的要求，规范规定混凝土梁的裂缝宽度不应大于0.3mm，如计算中超过，可以通过减小钢筋截面、增加钢筋根数来调整，如果还不满足要求，应修改柱梁截面重新计算。抗震设计的原则是三不准，即“小震不坏，中震可修，大震不倒”。所进行的抗震验算仅满足“小震不坏”，构造上加强来满足“中震可修”，罕遇地震的验算则是满足“大震不倒”。规范规定79度时楼层屈服强度系数小于0.5的框架结构宜进行高于本地区设防烈度预估的罕遇地震作用下薄弱层(部位)的抗震变形计算，并且规定结构薄弱 (部位)层间弹塑性位移角应小于1/50。多层厂房的设备投资经常远远大于土建投资，罕遇地震的验算应属必要。
（4）与电梯井筒相连框架的考虑。过去设计按纯框架计算，电梯井壁按构造配筋，这样偏低不安全，框架部分应按壁式框架计算出的数值进行配筋，电梯井壁则应按剪力墙配筋。
另外，多层厂房一般有多层多台吊车，在设计中采取的办法是将一层吊车作为吊车荷载输入，而将其余层的吊车荷载作为活荷载考虑。
五、小结
综上所述，做好多层工业厂房结构设计的关键在于：概念应清楚，结构选型应做到合理；施工图的设计应与施工相结合，避免施工困难；结构计算要准确，计算中应反复试算，调整截面，以达到最佳设计。
参考文献：
第15篇
【关键词】胶带机；通廊系统；钢结构设计
中图分类号： TU319 文献标识码： A 文章编号：
胶带机概述
胶带机是一种用于散装物料运输的设备，它比其它散料运输方式更能适应输送线路，输送机可以适应各种地形，借助在空间和水平面上的弯曲从而降低基建投资，并能避免厂内和其它拥挤地区内的铁路、公路及河流对运输的干扰。而胶带机通廊便是输送机跨越建筑和特殊地形的主要支撑设备（图一为投入运行的胶带机桁架图），一般情况下，胶带机通廊的距离较长（图二为跨越河流的50m桁架设计图，图三为其剖面图），对维护的要求较高，因此，在胶带机的使用中一定要注意通廊的设计和维护。目前，胶带机的运用非常广泛，已经运用在化工、冶金、港口码头、矿山等行业的物料运输中，对于现代化的企业来说，由于运输系统的复杂性，对胶带机的要求也会相对较高，在进行通廊系统的钢结构设计时需要注意的问题也较多，以下就主要介绍胶带机通廊系统并根据实际情况对胶带机的通廊系统进行设计。
图一
图二
图三
胶带机通廊系统
胶带机的运输系统主要包括料场、通廊系统以及与通廊系统有关的运转站和支架系统，一般情况下由于胶带机支架的高度在一定的范围内，因此，通廊的跨度也较为有限，加上现场运转站的情况也较为简单，因此为了节约投资，一般我们会采用混凝土式的结构，因此，在现阶段来看，胶带机的运输系统也大多采用混凝土结构的设计，相关的设计经验也较为丰富。但是随着经济的发展各种工艺设备的改进以及行业的需要，许多大跨度的胶带机通廊以及高支架、设计复杂的运转站也相继出现，现有的混凝土结构的设计已经难以满足这些大跨度胶带机通廊的需要，这也给设计人员带来了一定的设计难度，就以后的应用趋势来看，混凝土结构已经难以满足现代社会的发展，钢结构设计的胶带机运输系统将会逐渐登上历史的舞台。一般情况下，一个总面积在7万平方米至60万平方米的原料厂，其胶带机的最远的运输距离可以达到6千米，原料系统胶带机的总条数约为120至330条，原料系统胶带机的总长度大约为20至50千米，两个运转站之间的胶带机最长总长度大约为1600米，系统中通廊的跨度最大可以达到78米，系统中通廊支架的高度最高可以达到35米，运转站的高度最高可以达到40米，同一个支架支撑的通廊数量可以达到8条，一个运转站中连接好的胶带机的总条数最多可以达到20条。
三、胶带机通廊系统钢结构设计
（一）胶带机通廊系统的形式和组成
胶带机的通廊系统一般是由通廊型式桁架、垂直支撑、过跨梯、检修走道以及上、下平面水平支撑等部分组成，对于封闭式的通廊系统来说，其组成结构还包括支撑结构以及柃条结构，目前，通廊桁架由于具体的需要和设计工艺的不同有多种多样的类型。而通廊桁架高度则主要取决于桁架所承受的荷载以及桁架的具体跨度，一般情况下，根据通廊桁架承受荷载的不同，通廊的桁架高跨度的比例可以达到1/14，最常用的通廊的跨度大约在12至20米之间，最大跨度的设计可以达到50至80米，而通廊的宽度主要由胶带机的宽度以及实际运行过程中的安全距离所决定，通常来说，封闭式通廊的宽度与胶带机宽度与人行走道宽度以及安全净距离有关，其计算的方式就是后两者之和，目前，胶带机宽度的规格选择也比较多，从650毫米至2500毫米不等，在具体的设计中要绝对注意，关于人行走道宽度的设计不能小于800毫米。
胶带机通廊系统的荷载
胶带机通廊系统的荷载主要包括通廊结构的自重、设备的荷载以及可变荷载，在对通廊系统结构的自重进行计算时，可以按照胶带机的宽度、通廊的实际跨度、张紧选取情况以及外部的走道、挡矿板、电缆槽以及走道来进行计算；对于设备的可在可以根据胶带机的张紧设置以及硫化检修等设备工作时的荷载来进行整体的计算；对于通廊系统的可变荷载的计算，可以根据通廊系统走道上的积灰荷载、人行荷载、风荷载、雪荷载以及胶带上的物料荷载来进行综合计算。
通廊系统的内力情况分析
在分析通廊系统桁架的内力时，可以将荷载全部集中在某个节点上，在集中时，要主要看结构的弦杆节点之间的荷载大小，如果有就需要将这个荷载分配至相邻的节点之上，在计算具体的内力情况时，可以将节点处所有的杆件的轴线在同一个平面上相交，继而按照节点的计算理论，根据公式来计算出桁架杆件承受的轴心力；在计算通廊系统具体的内力情况时，如果发现桁架上弦杆之间存在着荷载，那么在计算时就要根据实际的情况来分析。
通廊系统钢结构的截面选择
对于通廊系统钢结构上弦杆的截面，我们一般选用单槽钢的形式，且保证单槽钢的开口朝向位于整个通廊系统的内测，对于一些荷载重、跨度大的通廊桁架则可以使用焊接H型钢或者双角钢相拼的槽型截面，当采用这种形式进行设计时，需要再通廊系统的内测按照一定的间距加设好加劲杆；对于通廊系统钢结构下弦杆假面的设计，我们一般可以使用单角钢的形式，并将角钢的肢间朝向整个通廊系统的内侧部分，并将其向上，对于一些跨度较大的通廊桁架我们一般可以采用焊接H型的钢进行设计；对于通廊系统钢结构端竖杆的截面设置，我们一般使用宽翼缘型的焊接H型钢，在方向的设置上一般使用截面强轴与桁架跨度平行的设计方式；通廊系统钢结构的中间竖杆，我们一般可以使用单角钢与上下弦直接相连的焊接形式，在遇到大跨度的通廊桁架时，则应该根据实际荷载的计算情况将其与连接板连接；对于通廊系统钢结构的上下弦的水平支撑，主要可以使用单角钢与上下弦和连接板直接相连的方式来设计。
通廊系统钢结构的运转站结构布局
在通廊系统钢结构的运转站结构布局的设置上，可以根据转运站的实际层数、高度、楼面大小、具体形状、开孔数、支架设置情况以及柱网的布置等情况和实际的技术要求在设计结构是要遵循受力明确以及传力直接的设计策略，使用开敞的多层框架的结构。此外，由于系统中胶带机的数量并不是固定不变的，且个个胶带机的标高、坡度、走向以及实际的宽度都会有所不同，那么运转站的设计也会出现多种多样的表现形式。
结语
在胶带机通廊系统钢结构的设计过程中，必须对设备的施工工艺，技术要求以及具体的土建结构有明确的了解，在设计中，要保证设备的荷载、操作的荷载、检修的荷载以及胶带的实际张力与具体的使用情况相符合，此外，还要根据具体的受力情况以及工艺的要求来选择适当的钢结构体系，并保证钢结构体系与结构的形式相一致，在设计的过程中，应该保证截面可以满足稳定性和荷载强度的需求，在现阶段下，胶带机通廊系统钢结构的设计还存在着些许的不足之处，相信通过各方的努力，可以克服这些不足之处。
参考文献：
【1】罗福盛、付征耀：胶带机通廊系统钢结构设计[期刊论文]，设计及标准规范，2009（11）
【2】吴铁汉、姜红文、柳钢：高炉主上料通廊结构设计[期刊论文]，广西土木建筑2002,27(2)
【3】雷淑忠、王屹东、汤荣伟：相贯节点矩形钢管桁架通廊结构设计问题探讨[期刊论文]，结构工程师2005，21(2)
