教你如何做出合格的结构设计。

一、结构设计或审查的基本原则

符合规范、安全可靠、合理经济、施工方便。

1、结构体系、结构布置、荷载、强度、刚度、结构、计算等。，应满足规范的要求(规范中的用词为“易”和“可”，应尽量执行，很多设计者认为不执行是不对的)，不仅要求不违反规范的强制性规定。《建设工程质量管理条例》和《建设工程勘察设计管理条例》均规定，“设计单位未按照工程建设强制性标准进行设计的”，责令改正，处65438万元以上30万元以下罚款”。中国的国家设计标准是强制性标准。

2.未纳入规范的结构体系(如异形柱框架结构，现有地方规定除外)和超高、超限建筑应进行专项审查。

3、要安全可靠，但不能太浪费和保守，要合理经济，在正常施工条件下，按我国标准设计能保证工程安全。设计了一栋五层砖混办公楼，不抗震，石头地基。用钢量只有4.6kg/m2，还算完好。

4.施工要方便:比如混凝土强度等级不能有太多种(商品混凝土有1强度等级，差价约10元/m3，会影响2元/m2的工程造价，一个构件内的钢筋不能太复杂(钢筋直径和数量不能有太多种)。

5、设计要考虑施工质量等因素，如民工素质、价格竞争、行贿送礼、偷工减料、假冒伪劣建材(如带钢)、垂直度偏差、混凝土保护层厚度偏差等。，施工结果与设计的理论条件相差甚远，不要太理想化。

2.做好设计或审核的先决条件

1，“三基”:基础知识、基础理论、基本技能。应掌握力的概念、传递方式和基本计算公式。

1)柱吊离梁时是否应增设横向钢筋？可以省略[1]。

2)有楼梯计算程序在计算楼梯板负弯矩时取M=qL2/24，这是没有根据的。

3)偏心受压基础的计算:除了柱脚处的弯矩外，还应考虑柱脚处水平剪力V产生的附加弯矩，这一点被很多设计者忽略，使得基础面积和配筋变小。

2、熟悉规范，并应正确理解规范的含义和意图。

(比如梁附加横向钢筋的作用和设置)，规范也有很多不足之处，规范之间也有矛盾。代码高了就低了，是“大代码”而不是“小代码”。

总工程师、总工程师、审批人、施工图审查人必须熟悉规范，小单位很容易有一个人熟悉规范。

3.结构方案应该是集体智慧的结晶，要经过讨论，集思广益，然后定稿。

4.施工图设计开始前，专业负责人应与审核人、批准人共同确定设计技术条件或措施。

5.管理制度和岗位责任制:设计人员、制图人员、审核人员、专业负责人、审核人员、批准人员都应该是专业人员，注册工程师的签字应该是专业负责人，至少是参加过项目的人员。图纸和计算书至少要签名三次，签名不能填写(如果项目已经审核，结构审核人由施工专业人员担任。还有大型专业设计院的总工程师签下建筑、结构、给排水、电气、通信等各专业的考官。，绘图员甚至署名为“CAD”。这样的签名有什么意义？);有些设计单位不设置“专业负责人”岗位，这是不合适的。

6、工作责任心，一丝不苟的工作态度，精益求精，对自己的签名(名字)负责。设计师的自我校准是最重要的。

7、设计经验很重要:老老少少，师徒；借鉴他人和前辈的经验(包括订阅杂志)；总工程师、总工程师和施工图审查人员必须具有丰富的设计经验；审查人员、审核人员、施工图审查人员对规范不熟悉，缺乏设计经验，如何审查别人的设计？

8.自我保护意识:你不能允许建筑专业和业主的不合理要求进行非法设计。

9、对建筑(土建)工程设计是一个高风险行业应有充分的认识。

结构设计承担房屋安全的大部分责任；终身负责制；完全索赔；严重的刑事责任。但是很多设计师其实并不知道这一点。我们要正确对待:不怕，精心设计。实施设计保险。

1)建筑(土木)工程事故会造成群体性人员伤亡和巨大的财产损失。中国每年都有大大小小的事故，国外也有很多事故。除了施工方特别恶意的严重偷工减料，房子的倒塌可以说是设计不当造成的。

2)房屋倾斜，墙体、地面经常出现裂缝。

3)设计者不能不管施工而控制施工质量。

4)结构设计受制于建筑专业和业主；大多数建筑专业人士和业主不了解结构；例如，《建筑抗震设计规范》规定:“建筑设计应当符合抗震概念设计的要求，不得采用严重不规则的设计方案。”建筑物的平面、立面和纵断面应规则。谁来检查？大楼是负责人吗？结构说了算？建筑(尤其是高层建筑)的设计方案要由结构专业最终确定，但在国内往往无法实施。

国际建筑大师林同炎设计的尼加拉瓜马那瓜美国银行采用了对称剪力墙核心筒结构。1972年2月23日6.5级(9度)地震中，仅8-17层核心筒连梁有轻微斜裂缝，其余完好。而相距甚近的15层央行，采用双柱框架结构(框架梁跨度达到12.50m)，一端偏移两个电梯井，损坏严重，修复费用高达建筑造价的80%，充分证明了结构概念设计的重要性。

5)涉及设计和勘察单位的施工质量问题。如上海某工程楼板模板跨度浇筑死亡13人，吊销施工、设计、勘察单位执照。

6)中国的标准安全度远低于发达国家。

7)结构专业需要学习和掌握的知识太多了。我国关于结构设计和施工验收的规范(规程)有几百个，既不详细也不详细，不容易熟悉，矛盾很多。人们对这些准则有不同的理解，它们的实施也千差万别。

8)主管部门对设计质量的抽查及发生质量事故时对设计单位和从业人员的处罚:罚款、停业整顿、吊销许可证。

9)消防:消防主要负责建筑、水电设计，但结构专业也可能受到牵连，从衡阳大火中楼房倒塌可见一斑。

10，正确认识计算机和设计计算软件的作用。现在的设计或计算软件还远远谈不上智能。它只是一种设计或计算工具(相当于古代的算盘和计算尺)。不管你输入的是什么样的结构体系和结构排列(包括违反规定的)，它都能计算出你的计算机总信息是不是错了，还是要靠人的大脑来判断正确与否。尤其是年轻一代的设计师，很多人盲目信任计算机，不注重概念设计，所以不可能做出合格的结构设计。

三。关于计算机问题

1，总信息量的价值:前提条件很重要，否则计算没有意义。虽然各种计算机程序对总信息量的取值都有详细的说明或规定，但许多设计者并没有完全理解其含义，不当取值的情况时有发生。

1)混凝土的容重应为27 ~ 30:梁、柱、剪力墙等的容重。在油漆或装饰表面后，应大于25kN/m3。如粉面为20厚砂浆，则柱应为400×400:γ=(4402-4002)×20/4002+25 = 4.2+25。列600×600:γ=(6402-6002)×20/6002+25 = 2.7555+25 = 27.8，列1000×1000:γ=(10402-。梁250×500(厚度按100mm计算):γ=(290×420-250×400)×20/(250×500)+25 = 3.488+25 = 28.5，梁300×800(板剪力墙厚度200: γ = 40× 20/200+25 = 4+25 = 29，剪力墙厚度300: γ = 40可以看出，梁、柱、剪力墙的截面尺寸越小，体积密度越大，如瓦。

2)周期折减系数Tc:必须折减，否则地震作用较小，周期折减系数的取值应根据本工程填充墙数量确定，填充墙多取小值，填充墙少取大值。《高层建筑混凝土结构技术规程》第3.3.16条规定“用于计算各阶振型地震影响系数的结构自振周期，应考虑非承重墙的刚度影响而减小”为强制性条文，一般框架结构为0.6 ~ 0.9，剪力墙结构为0.9 ~ 0.99，框架-剪力墙结构为0.7 ~ 0.9。但如果是全剪力墙结构(即无承重墙)，应该可以取1的周期折减系数。

3)在计算结构的周期、位移和层刚度比时，应采用刚性楼板的假设。如果楼板有大洞或楼板不连续，应按弹性楼板计算结构内力。

4)振型数:假定刚性楼板时，平移≤计算层数，耦联≤计算层数×3。对于10层的框架结构，采用刚性楼板假设，不考虑耦合分析。振动模式数为12，11和12的输出振动模式周期达到146.5和56.6秒，表示振动模式为12。按弹性楼板计算时，振型数可超过上述限值。

5)梁刚度增大系数:中梁2、边梁1.5(《高层建筑混凝土结构技术规程》第5.2.2条规定的1.3 ~ 2.0)，否则地震作用较小。

6)梁端弯矩调幅系数:0.8 ~ 0.9(《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ 3-2002)第5.2.2条)，一般可填0.85。有些设计人员(包括某大型甲级设计院的技术负责人)规定梁端弯矩不调幅是不合适的，因为这样更容易造成梁端负弯矩钢筋过多，影响混凝土浇筑，配筋率更容易超过2.5%(强制性条文)，梁下部钢筋与梁端负弯矩钢筋之比不符合规范要求(强制性条文)。而且梁端的负弯矩一般远大于梁中下部的弯矩。举个例子:梁端负弯矩800kN.m，梁中部弯矩400 kn。m .若梁端弯矩调幅系数为0.85，则梁中部弯矩应为400+800×0.15 = 400+420 = 520 kn。m .如果不考虑梁端弯矩的调幅，梁中部弯矩将增加65438。

7)柱宽对梁端弯矩影响的符号:当梁端弯矩调幅系数已填好后，柱宽不应视为刚性域内梁端负弯矩的减小。

8)梁跨中弯矩增大系数:1 ~ 1.4，一般可填1，配筋时会酌情增大1.2 ~ 1.4倍。如果程序设置为“梁弯矩增大系数”，即正负弯矩均增大，则应填1。程序设置中考虑负弯矩调制后增加负弯矩是不合理的。

9)梁扭矩折减系数:0.4，填充扭矩刚度的减小对梁扭矩折减影响不大。

10)连梁刚度折减系数:0.5 ~ 0.55(建筑抗震设计规范GB 50011—20013，JGJ高层建筑混凝土结构技术规程3-2002) 5

11)0.2Q0调力:框剪结构必须调整框架柱。

12)小塔地震作用放大系数:SATWE，TAT:平移中3 ~ 5阶模态:≤ 3，6 ~ 9阶模态:≤1.5，耦合中9 ~ 11阶模态:≤3，12 ~ 65448。TBSA:没有放大。

13)基本风压:50年一遇，高度≥60m、风敏感的结构100年一遇。基本风压值见荷载规范。注:新规范未对基本风压进行修订(即高层建筑基本风压取1.1倍)。

14)地面粗糙度:D(4)级(密集高层城区)慎用。只有当本项目周边有高于本项目的建筑时，才能填写D类(4)。

15)风载体类型节数:要分节，一般每三层左右可以分1节。多层和高层建筑如果只填1节，风荷载就太大了。有些计算机程序(如SATWE和TAT)规定最多只能分成三段。12层的1楼分为1段，最高8层，上面4层没有风荷载，不安全。

16)混凝土保护层厚度:梁25(混凝土C20时30)，柱30。

17) P-Delta效应:高层建筑应考虑(高层建筑混凝土结构技术规程。多层建筑应该考虑，应该可以。

18)偶然偏心:高层建筑计算单向地震时应考虑偶然偏心(高层建筑混凝土结构技术规程，计算双向地震时不需要考虑偶然偏心。

19)活载应考虑不利组合。

20)柱计算长度的计算原则(SATWE等程序是针对钢柱的):由于框架结构、剪力墙结构、框剪结构都有侧移，填写“有侧移”是合适的，填写“无侧移”似乎不合理。

21)平移和耦合:一般采用耦合，但有时平移可能比耦合差。

22)柱配筋计算原则:单偏和双偏计算结果有时相差较大，应分别按单偏和双偏计算两次，配筋以大值为准。

23)抗震设防类别为乙类时，不增加计算地震烈度，但应增加抗震措施1度。比如抗震等级要提高1度，轴压比限值也要降低，抗震构造措施也要完善，比如砌体墙配筋长度也要增加，等等。

24)地下室全部连在一起，接缝分成几个独立的结构单元，不按多塔结构计算。一个房子的楼顶都有好几栋楼和电梯，更何况是多塔结构。

2.形式参数:即梁、柱的平面布局。

1)应合理简化，并应与施工图和施工图(结构布置和截面尺寸)一致。电梯机房的错层应按2层计算。

2)基础梁可以作为1层的输入计算机(1层地下室要填平，否则风荷载过大)，也可以单独计算。

3)地下室墙:可运墙或可运深梁(梁高高于层高)。

4)层高:应从楼板面至楼板面取(独立基础:应算作基础顶面)。

5)上面有钢框架的混凝土结构要参与整体分析，而不是只输入重量，结果相差很大(特别是地震区，边缘效应影响更大)。

3、加载(强制):

1)静动力、面荷载、线荷载、集中力。

2)负荷要合理:太大没必要，太小更不好。地面装修面(除找平层和底层抹灰外)1 ~ 1.5kN/m2，消防楼梯3.5kN/m2。0.5kn/m2对于非人类屋顶来说是不是太小了？建筑结构荷载规范(强制性条文)

注1:

当施工或维修荷载较大时，应根据实际情况采用空顶，建议施工荷载为1.5 ~ 2kn/m2。轻钢结构刚架大于> 60m2，檩条仍为0.3kN/m2(强制性条文)。《钢结构设计规范(强制性条文)》第3.2.1条注释:“支撑轻型屋面的构件或结构(20)

4、电脑成绩打印:

1)总信息，周期，周期比，位移，剪重比，刚度比，超限配筋，底部轴力等信息。

2)形式参数计划。

3)负荷输入计划(负荷的中间结果无需打印)。

4)加固结果平面图。

5)剪力V包络图(用于配置梁的附加横向钢筋)，不打印弯矩m等数据文件。

6)JCCAD计算结果:不是所有的柱脚都可以打印，J1，J2对应的计算结果，...应当选择，并且应当考虑Nmax、Mmax和Vmax的三种组合。比如打印JCCAD计算的所有组合计算结果，简直就是“天书”。JCCAD的计算结果没有显示柱脚剪力V是否读取。如果不考虑柱脚剪力V，基础面积和基础配筋较小。如果基础梁不作为1层输入计算机，则不能用JCCAD计算地基，因为还应考虑来自基础梁的荷载(包括隔墙)。

7)钢结构和网格结构的计算机计算结果不能都是数据文件，而应该是图形文件。

5、要分析计算机结果，不能忽视对。

四。基础设计

1，正确使用地勘报告，基础自行选择，不能使用地勘报告推荐的任何基础类型。一般来说，结构设计师比地勘人员更擅长基础设计。

2.小心冲击振动沉管灌注桩:缩颈是常见的。

3.人工挖孔桩:在有砂的卵砾石层中施工(尤其是扩孔)跨孔的可能性较大，施工危险性较大。桩太短(如不足6m)，不能算作桩，只能算作墩。

4.地基处理:换填、振冲、CFG桩(应计入沉降，地基处理规范第9.1.3条)。

5.地下室楼板不按筏板设计，而是采用所谓的“防水板”，其厚度不应小于300。除地下水的浮力外，还有地基的反力，其配筋和裂缝宽度应计算不大于0.2mm(《地下工程防水技术规范》)。

6、伸缩缝、抗震缝不必设置沉降缝。某6层砌体结构建筑，设置100mm宽的抗震缝和沉降缝，故抗震缝两侧条形基础为大偏心基础，极不合适。

7.地下室底板下垫层宜采用C15混凝土(《地下工程防水技术规范》第4.1.5条)。

8、地下室墙体竖向钢筋和水平钢筋应注意最小配筋率ρmin。

9.地下室外墙应留有水平施工缝。

10，超长地下室只留后浇带不能解决使用过程中的温度和混凝土收缩问题，应采取加强钢筋、添加抗裂剂、采用预应力混凝土等措施。地下室外墙、楼板、屋面的钢筋间距不宜大于150 mm

11，沉降观测点的布置要有观测详图，观测方法要有说明，不能只按某个规范。

12.地基软弱下卧层验算:可采用地基设计规范，但当ES1/ES2 < 3时，θ查不到，也可用地基应力公式计算。

13、桩基(包括成桩质量、单桩承载力)检测，要有检测方法、检测数量等说明，不能只按某个规范。

14.没有上部结构的纯地下室在地震区是否应该进行抗震设计？这个问题在原代码中已经说的很清楚了。例如，《建筑抗震设计规范》规定“……地下室无上部结构的部分，可根据具体情况，评定为三级或三级以下”，《高层建筑混凝土结构技术规程》也规定“……地下室超出上部主体建筑范围且无上部结构的部分，可根据具体情况，评定为三级或四级。在9度抗震设计中，地下室结构的抗震等级不应低于二级。”

15，其余，钢筋混凝土结构讨论(5)。

动词 （verb的缩写）浅谈框架结构设计

1.柱和梁的截面要合理:由位移、轴压比、配筋率等控制。，大跨度宜采用大截面，小跨度宜采用小截面，连续梁的截面宽度应相同。柱子的截面应该每三层左右缩小一次，以节省投资。为便于支模，每侧每合拢一小时不应小于50毫米，且不应大于200毫米，以免刚度突变。顶部截面(顶层)可为300mm×300mm(应满足计算要求)。减小小柱的横截面也可以相应地增加可用面积。

更多工程/服务/采购招标信息，提高中标率，可点击官网客服底部免费咨询:/#/？source=bdzd