房屋结构设计范文

房屋结构设计范文第1篇

关键词：砌体结构；斜屋面；结构设计

中图分类号：TU318文献标识码： A

一、砌体结构的组成

砌体结构包括上部结构和基础。上部结构由竖向承重构件和水平承重构件组成，竖向承重构件包括砌体墙和砌体独立柱。砌体房屋中一般布置有圈梁和构造柱，此外，根据需要还有过梁、挑梁和墙梁等构件。为了增强砌体结构的整体性，防止由于地基不均匀沉降或较大振动荷载等对房屋引起的不利影响，在房屋的檐口、基础顶面和适当的楼层处布置有钢筋混凝土圈梁。为提高房屋的延性，地震设防区的砌体结构，在外墙四角、内外墙交接处等部位设有钢筋混凝土构造柱或芯柱(对砌块砌体)，构造柱要求先砌墙后浇柱。为了将门窗洞上方的荷载传递给洞口侧边的墙体，需要设置过梁，过梁分钢筋混凝土过梁、钢筋砖过梁、砖砌平拱过梁和砖砌弧拱过梁。挑梁是指嵌固在砌体中的悬挑式钢筋混凝土梁，一般有阳台挑梁、雨篷挑梁和外走廊挑梁。当悬挑梁与混凝土圈梁连成一体时，不称其为挑梁。当房屋因底部大空间的需要，部分墙体不能落地时，需设置钢筋混凝土托梁，钢筋混凝土托梁和托梁上的墙体共同组成墙梁。另外，单层工业厂房围护结构中的基础梁与墙体、连系梁与墙体也构成墙梁。墙梁分简支墙梁、连续墙梁和框支墙梁。

二、斜屋面结构方案设计

斜屋面结构设计方案一般有两种：

第一种是顶部直接做成斜面板，该斜面板兼作屋面板。

第二种是斜屋面先做一层水平板，斜面部分按造型做。

对比两种方案，方案一结构造价相对较低，但屋面保温、隔热及防水施工较为困难。方案二结构造价相对较高，但屋面防水、保温、隔热易于施工；同时砖混结构在地震区结构层数达到规范规定的上限、总高度超过规范的规定时，应采用此方案，但超出屋面部分的面积不得超过顶层的30%，且高度不应过高。如采用框架结构，上述二种结构方案均可以在斜屋面的最低点处设置水平框架梁，再采用梁托小柱支承倾斜部分。在柱网尺寸不大的时．对方案一可不设置水平框架梁，但应充分考虑三角拱结构对框架柱顶产生的水平推力。

三、 斜屋面结构设计计算

结构设计计算包括抗震验算和静力计算两部分。

1 、抗震验算

1.1 方案一，抗震验算时顶层层高可取顶层倾斜屋面顶点高度的 2/3 作为该层的结构高度。

1.2 方案二，抗震验算时屋面造型部分仅以屋面荷载作用在顶层屋面板处，不单独作为一个质点考虑。

2 、静力计算

以下以四边简支的单向板为例讨论倾斜构件的荷载特点。对某一倾斜构件，其荷载 g′+q′为沿斜向板长每延 1m 的屋面自重（包括防水层、找平层、保温层、结构板自重、板底 抹灰、吊顶等）和使用活荷载的设计值。为计算斜板的内力，应将 g′+q′(图 1)分解为垂直于板面（图 2）和平行于板面的两个分量，以其中垂直于板面的荷载分量 g+q=（g′+q′）・COSα为荷载，可求得斜板跨中最大弯矩为：

式中：L′为斜板斜向的实际计算跨度；L 为斜板斜向计算长度的水平投影长度，L=L・COSa；g+q 为作用于斜板上的计算荷载沿水平投影方向的单位荷载，为斜板倾角。对于 的理解由图 3、图 4 可以看得比较清楚，即沿水平方向取出单位长一段，则作用于此段内的实际竖向荷载总和应为。其中为水平投影长度为 L 的斜向板

长，可见 g+q 即为在单位 L水平投影长度范围内作用于斜板上的荷载值。在某结构软件中，对斜屋面可以通过定义节点高度、梁的左右节点标高、层简斜撑等来完成倾斜构件、楼层的定义，从而建出与工程实际一致的结构模型来，但根据软件所提供的资料来分析，该软件提供的荷载类型中仅有倾斜构件沿水平或垂直方向的分布集度简图（图 5）；因此，要求用户输入的倾斜构件的荷载是倾斜构件沿水平或垂直方向的分布集度，并不是倾斜构件沿斜长方向的荷载分布（单位面积、单位长度内的荷载）。事实上，设计人员往往仅输入了倾斜构件沿斜长方向的荷载分布（单位面积、单位长度内的荷载），这就导致了程序算出来的倾斜构

件的配筋结果偏小，给结构带来隐患。

四、斜屋面倾斜构件的构造结构设计

1、防止屋面板开裂的构造设计措施

如果屋面板跨度很大，屋面现浇板长度又大时，应适当考虑加设抵抗温度收缩的钢筋，或按以下方式加强构造：

⑴顶层屋面板下设置现浇钢筋混凝土圈梁，并沿内外墙拉通，房屋两端圈梁下的墙体内宜适当设置水平钢筋。

⑵屋面保温（隔热）层或屋面刚性面层及砂浆找平层应设置分隔缝，分隔缝间距不宜大于6m，并与女儿墙隔开，其缝宽不小于30mm。

⑶在屋盖的适当部位设置分割缝，间距不宜大于20m。（图7）

⑷当现浇混凝土挑檐或坡屋顶长度大于12m时，宜沿纵向设置分隔缝或沿坡顶脊部设置分割缝，缝宽不小于20mm，应用防水弹性材料嵌缝。（图8）

⑸当房屋进深较大时，应沿女儿墙内侧的现浇板处设置局部分隔缝，缝宽不小于20mm，应用防水弹性材料嵌缝。（图9）

⑹在混凝土屋面板与墙体圈梁间设置滑动层。滑动层可采用两层油毡夹滑石粉或橡胶片等：对于较长纵墙，可在其两端的2～3个开间内设置，对于横墙可在其两端各L/4范围内设置（L为横墙长度）。

2、 砌体结构中斜山墙的构造

在砖混结构中还应注意对砌体斜山墙的构造要求。通常情况下要求屋面板支承在墙体上应设置抗扭圈梁（拉梁），且在该圈梁（拉梁）对应位置加设垂直于该梁的水平拉梁，山墙斜三角部分构造要求，可参考（图 9）构造做法加强。

3、关于保温、隔热的处理

在屋面保温隔热设计中应当特别注意，采用方案一时，保温材料一定要采用块材，而不宜采用颗粒现场制作，因为这样很容易造成保温厚度不均匀；对于极易发生冷桥的外露钢筋混凝土构件，应作保温处理。

五、结束语

综上所述，对于多层砌体房屋斜坡屋面结构，首先应选用合理的结构方案，在结构设计时，应建立合理的结构模型，尤其是在采用结构软件设计时，荷载输入一定要输入倾斜构件沿水平或垂直方向的荷载分布集度，而并不是倾斜构件沿斜长方向的荷载分布（单位面积、单位长度内的荷载）。斜屋面倾斜构件的构造设计时，除了注意配筋应满足要求外，应作好屋面板开裂及保温、隔热的处理，以满足砌体房屋斜屋面良好的整体功能要求。

参考文献：

[1]砌体结构设计规范（GB50003-2012）.北京：中国建筑工业出版社，2002.

[2]胡晓楠,刘正保.房屋基础设计的合理改进[J].中国科学学报,2004,1(4):30～31,3

[3] 项林.有关砌体结构设计规范的几点探讨[J]. 四川建筑. 2011(01)

[4] 马嵘.砌体结构裂缝的分析与预控[J]. 嘉兴学院学报. 2009(03)

[5] GB 50011- 2010，建筑抗震设计规范[S].

[6] GB50009- 2012，建筑结构荷载规范[S].

房屋结构设计范文第2篇

关键词：砌体结构；房屋斜屋面；结构设计.

中图分类号：S611 文献标识码：A 文章编号：

1、引言

随着我国经济的不断发展，人们生活水平不断提高，对生活环境的要求也越来越高，对于多层建筑为体现优美造型、为了减少屋面漏水，许多多层建筑采用了斜屋面、造型女儿墙等。但对于斜屋面的构造及设计这一细节问题，目前的规范、手册较少涉及，常用结构计算软件，对这部分的处理，也无明确说法，需要每个设计人员自行处理。

2、斜屋面结构方案设计

斜屋面结构方案一般有两种：

第一种是顶部直接做成斜面板，该斜面板兼作屋面板；

第二种是斜屋面先做一层水平板，斜面部分按造型做。

对比两种方案，方案一结构造价相对较低，但屋面保温、隔热及防水施工较为困难。方案二结构造价相对较高，但屋面防水、保温、隔热易于施工；同时砖混结构在地震区结构层数达到规范规定的上限、总高度超过规范的规定时，应采用此方案，但超出屋面部分的面积不得超过顶层的30%，且高度不应过高。如采用框架结构，上述二种结构方案均可以在斜屋面的最低点处设置水平框架梁，再采用梁托小柱支承倾斜部分。在柱网尺寸不大的时．对方案一可不设置水平框架梁，但应充分考虑三角拱结构对框架柱顶产生的水平推力。

3、建筑斜屋面结构设计计算

3.1抗震验算

方案一，抗震验算时顶层层高可取顶层倾斜屋面顶点高度的2/3作为该层的结构高度。

方案二，抗震验算时作为屋面造型部分的仅以屋面荷载作用在顶层屋面板处，不单独作为一个质点考虑。

3.2静力计算

以下以四边简支的单向板为例讨论倾斜构件的荷载特点。对某一倾斜构件，其荷载g′+q′为沿斜向板长每延lm的屋面自重（包括防水层、找平层、保温层、结构板自重、板底抹灰、吊顶等）和使用活荷载的设计值。为计算斜板的内力，应将g′+q′（图1）分解为垂直于板面（图2）和平行于板面的两个分量，以其中垂直于板面的荷载分量g″+q″=（g′+q′）·cosa为荷载，可求得斜板跨中最大弯矩为：

图1斜屋面荷载示意图

图2垂直斜屋面荷载示意图

Mmax=1/8（g″+q″）·L′2=1/8（g′+q′）cosα·（L/cosα）^2

=1/8(g′+q′)/cosα·L^2=1/8（g+q）L^2

式中：L′为斜板斜向的实际计算跨度；L为斜板斜向计算长度的水平投影长度，L=L′·cosa；g+q为作用于斜板上的计算荷载沿水平投影方向的单位荷载；

在结构软件中，对斜屋面可以通过定义节点高度、梁的左右节点标高、层简斜撑等来完成倾斜构件、楼层的定义，从而建出与工程实际一致的结构模型来，但根据软件所提供的资料来分析，该软件提供的荷载类型中仅有倾斜构件沿水平或垂直方向的分布集度简图；因此，要求用户输入的倾斜构件的荷载是倾斜构件沿水平或垂直方向的分布集度，并不是倾斜构件沿斜长方向的荷载分布（单位面积、单位长度内的荷载）。

事实上，结构设计人员往往仅输入了倾斜构件沿斜长方向的荷载分布（单位面积、单位长度内的荷载），这就导致了程序算出来的倾斜构件的配筋结果偏小，给结构带来隐患。笔者在多个多层住宅小区设计过程中，对斜屋面配筋进行了计算，发现原设计配筋结果偏小，并按实际要求进行了调整。

4、斜屋面倾斜构件的构造结构设计

4.1屋面板钢筋的构造

对于斜屋面板，一般均为双向双层配筋，双向双层配筋虽安全，但却浪费。实际做倾斜板也可按水平板一样构造，只不过负弯矩筋的长度应按规范规定、按板的斜长计算。对于跨度较小的折板，其构造可按下图构造：

板厚δ≈（1/25～1/35）L/cosα；荷载可按g+q=（g′+q′）/cosα，计算跨度可按L=(L0+b1/2+b2/2·1.05L0)计算。

对于跨度较大的板，转折处应加设梁，板厚δ≈（1/25～1/35）L/cosα；荷载可按g+q=(g′+q′)/cosα，计算跨度可按L=(L0+b1/2+b2/2·1.05L0)计算。

4.2防止屋面板开裂的构造设计措施

如果屋面板跨度很大，屋面现浇板长度又大时，应适当考虑加设抵抗温度收缩的钢筋，或按如下方式加强构造：

⑴顶层屋面板下设置现浇钢筋混凝土圈梁，并沿内外墙拉通，房屋两端圈梁下的墙体内宜适当设置水平钢筋。

⑵屋面保温（隔热）层或屋面刚性面层及砂浆找平层应设置分隔缝，分隔缝间距不宜大于6m，并与女儿墙隔开，其缝宽不小于30mm。

⑶在屋盖的适当部位设置分割缝，间距不宜大于20m。

⑷当现浇混凝土挑檐或坡屋顶长度大于12m时，宜沿纵向设置分隔缝或沿坡顶脊部设置分割缝，缝宽不小于20mm，应用防水弹性材料嵌缝。

⑸当房屋进深较大时，应沿女儿墙内侧的现浇板处设置局部分隔缝，缝宽不小于20mm，应用防水弹性材料嵌缝。

⑹在混凝土屋面板与墙体圈梁间设置滑动层。滑动层可采用两层油毡夹滑石粉或橡胶片等：对于较长纵墙，可在其两端的2～3个开间内设置，对于横墙可在其两端各L/4范围内设置（L为横墙长度）。

4.3砌体结构中斜山墙的构造设计

如果在砖混结构中还应注意对砌体斜山墙的构造要求。通常情况下要求屋面板支承在墙体上处应设置抗扭圈梁（拉梁），且在该圈梁（拉梁）对应位置加设垂直于该梁的水平拉梁，山墙斜三角部分构造要求，可参考构造做法加强。

4.4关于保温、隔热的处理

在屋面保温隔热设计应当特别注意，采用方案一时，保温材料一定要采用块材，而不宜采用颗粒现场制作的，那样很容易造成保温厚度不均匀；对于极易发生冷桥的外露钢筋混凝土构件，应作保温处理。

5、结束语

综上所述，对于多层砌体房屋斜坡屋面结构，首先应选用合理的结构方案，在结构设计时，应建立合理的结构模型，尤其是在采用结构软件设计时，荷载输入一定要输入倾斜构件沿水平或垂直方向的荷载分布集度，而并不是倾斜构件沿斜长方向的荷载分布（单位面积、单位长度内的荷载）。斜屋面倾斜构件的构造设计时，除了注意配筋满足要求外，应作好屋面板开裂及保温、隔热的处理的处理，以满足砌体房屋斜坡屋面良好的整体功能要求。

参考文献：

[1]砌体结构设计规范（GB50003-2012）.北京：中国建筑工业出版社，2002.

[2]2GB50009-2012，建筑结构荷载规范[s]．

[3]3GB50010-2010，混凝土结构设计规范[s]．

[4]杨小兵,混凝土结构概念设计[J],建筑结构,2001,1.

[5]郭猛，涂远军，框架结构梁柱节点区优化设计施工[J]；施工技术，2007，6。

[6]张守峰.多层住宅的条形基础设计[J].住宅科技,2003,(8):16～18

[7]GB50007-2011建筑地基基础设计规范[s]

[8]胡晓楠,刘正保.房屋基础设计的合理改进[J].中国科学学报,2004,1(4):30～31,3

[10]珠海格力电器第八期物流工程E座桩基础超前钻岩土工程勘察报告6,珠海市建筑工程勘察设计院,2007.9.17.

[11]《建筑桩基基础规范》(JGJ94-2008).

房屋结构设计范文第3篇

随着社会经济的发展，超高层与高层建筑逐渐得到了广泛推广。对于建筑企业而言，最重要的问题之一就是怎样在确保结构设计与人们要求相符合[2]的前提下使投入的资金减少。建筑企业必须在确保房屋建筑质量合格的情况下，系统化分析设计方案，采用先进的设计观念和技术理念整体化管理工程建筑。在房屋结构设计过程中，科学优化建筑结构设计除了可以使建筑的美观感与实用性增强，同时还可以使工程的整体造价得到最大化控制。使建筑材料与机械设备的性能得到全面开发，节约资金投入，系统性结合房屋结构的层次，提高房屋质量与居住安全性。

2建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的操作步骤

2.1创建优化建筑结构设计的模型

首先需要科学、合理地设计变量。一般情况下，主要的变量是对建筑本身结构造成影响的重要参数。对于部分由局部性有关要素就可以使设计要求得到满足或者变化范围很小、影响也较小的参数，通常可采用预定参数加以表示，不仅可以使计算数量与设计数量减少，而且有关的编程工作量也会减少，有助于工作效率的提升。其次，要确定目标函数。在优化设计建筑结构时，为减少整体的工程造价，需要找到失效的概率函数与尺寸符合预定条件的钢筋截面积。最后，要合理确定约束条件。

2.2合理优化设计有关的方案

将可靠度作为优化房屋结构设计的依据时，一般约束条件较多，还可能出现非有关的非线性问题，因此在计算过程中，需要学会适当转换，将有约束的优化向无约束转化，可采用拉氏乘子法等计算。

2.3相关应用程序的设计

无论是将可靠度作为优化房屋结构设计的基本依据，还是运用有关的计算方式进行设计，为了有效达到相应的效果，都要将这些因素编纂为具有科学性、综合性、功能全面、运算速度较快的应用程度，从而高效、全面地实施整个优化设计方案。

2.4综合分析结果

得到相关计算结果后，需要分析与比较其必要性，进而选出最适合的设计方案。进行分析时，应当对有关问题进行全面考虑，多角度分析相应的问题，确保所选设计方案的合理性，增强房屋建筑整体的实用性、安全性和美观性，与此同时还不会导致工程的资金投入增加。优化设计建筑结构要求我们同时兼顾经济节约与施工技术要求，做到全面考虑，科学配置，实现预期的建设目标。

3建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的具体应用

3.1房屋建筑的局部性和整体性优化

建筑结构通常都具有复杂性与层次性的特点，在设计时需要分别考虑建筑的安装体系。结构相关体系和整体设计体系等，其中每一个体系又会延伸出若干个下属体系，设计者在设计房屋时需要优化下属系统，将横向关联性冲破，达到叠加工程的效果；在复杂性方面，涉及到建筑零部件、材料等的选择，需要从整体着手，实现设计优化的目的。

3.2阶段性优化、建筑寿命与桩基础的优化

当建筑工程未超过使用年限时，房屋设计者需要根据不同阶段特点，结合实际情况确定优化方式，实施阶段性优化，延长建筑的整体寿命，在确保建筑质量的同时还能增加经济效益。预制桩与灌注桩都属于建筑桩基础，在整体施工时，后者的操作技巧复杂，质量控制难度较大，耗时较长，所以在满足沉降标准的情况下，可与预制桩施工相结合，使工序减少。需要注意的是，在桩基逐渐加深会增大土壤对桩基的摩擦力，所以一定要采用长度足够的预制桩。

3.3良好协调建筑优化和结构优化

在优化设计建筑结构时，需要实现建筑整体平面和整体结构紧密配合的效果。打造简洁的建筑系统，支柱和墙体不可发生错位等情况，截面面积和高度要相同。设计楼体时，由于转角区域自身受力较多，所以需要将承重材料选为高强建材，起到降低自重的效果。确保建筑整体的质心、刚心和重心正确交叠，避免发生扭转。

3.4良好协调排水系统和结构优化

专门用来管理排水系统的房间中机械设备很多，有较大的荷载强度与荷载能力。因此最好在地下室放置这些设备，确保管道预留深度，预留尺寸和相应标准相符合，加固楼板的钻孔位置。注意避免梁或柱被水平方向的管线贯穿，妥善加固有管道穿过的墙体，协调好管道网与结构设置，避免管道绕梁或绕柱。

3.5良好协调电气优化与结构优化

在楼板、墙体等地方或金属管体外部以导线的形式安装电器管线，会增加预制结构施工的难度。因此，若想在梁体中穿过管线，需要提前将相应的孔洞预留在梁体上，确保梁体宽度等于有关墙体的[3]宽度。设计者需要单独分析和计算电梯部分的建筑，提高设计的安全性及合理性，保证施工质量。

4结语

房屋结构设计范文第4篇

关键词：房屋建筑，结构抗震，承载力

Abstract: this paper mainly in view of the current housing construction in the structural design of some common yet often neglected problems are analyzed, and gives some reasonable design Suggestions and structural requirements.

Keywords: housing construction, structure seismic, bearing capacity

中图分类号： TU318文献标识码：A 文章编号：

引言

随着国民经济的不断发展，人民生活质量不断提高，我国建筑业也得到了快速发展，取得了巨大的成就，但同时也存在一些问题。建筑工程设计工作中，因为设计周期大大缩短，设计人员参差不齐，常常发生设计方面概念和方法上的差错，这些差错的产生，有的是由于设计人员对一般工程尤其是多层建筑的设计没有引起足够重视，盲目参照或套用其他的设计图纸的结果；有的则是由于设计者对设计规范和设计方法缺乏理解；还有的是由于设计者的力学概念模糊，不能建立正确的计算模式，对结构电算结果缺乏判断正确与否的经验。

1 基础埋深问题

根据国家规范基础应该要有一定的埋置深度。一般情况下，埋深可以从室外地坪一直算到基础底面，对于独立的高层建筑而言，基础埋深比较容易确定，但当今多数高层建筑与地下车库都是相互连接的，当地下车库基础采用筏板基础或设有防水底板的独立基础（防水底板不宜太薄）时，高层建筑的基础埋深可从室外地坪算起，此时高层建筑地下室顶板及地下车库顶板应按嵌固层要求设计，地下车库应有足够的侧向刚度作为高层建筑的侧限。假如不满足以上条件的时候，高层建筑的基础埋深应该要从地下车库地面算起。

高层建筑通常设地下室来满足埋深要求，主要有以下几点优势：

1.1提高地基承载力。当高层建筑采用天然地基时，地基承载力可进行修正。随着基础埋深的增加，修正后的地基承载力随之增大，从而可满足高层建筑对地基承载力的要求。

1.2满足基础埋深的要求，有利于高层建筑上部结构的整体稳定。高层建筑地下室外墙一般采用钢筋混凝土墙，地下室顶板厚不宜小于160mm；作为上部结构嵌固部位的地下室楼层的顶楼盖应采用梁板结构，楼板厚度不宜小于180。地下室具有较大的层间刚度，同时地下室外墙周边土也提供了很大的侧向刚度和约束。因此设地下室除了满足建筑功能使用的要求外，有利于协调结构整体变形，调整地基不均匀沉降。

高层建筑有关基础埋深的具体要求可参考《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2010第12章“地下室和基础设计。

2 楼板设计常见问题

楼板将楼面、屋面的荷载传给其周围的墙和梁上，再通过梁传递到柱上，由墙柱传递给基础。而楼板结构的设计经常不被重视。楼板受到的荷载复杂且千差万别，往往由于配筋不够造成楼板开裂给用户带来很多不便和烦恼。如果对楼板设计不完善的话，很容易出现设计质量的漏洞，有可能还会存在严重的质量隐患。通常楼板设计中常见如下几个问题：

有的设计人员在进行楼板设计时为了计算方便或者因为对楼板的受力状态认识不够，就简单地把双向板作用按照单向板进行计算。这样楼板的实际受力状态与计算假定状态不符，导致楼板的一个方向受力过大，而另一方向受力不足，致使楼板出现裂缝。

双向板有效高度取值偏大。双向板的钢筋是纵横叠放，短跨方向的跨中钢筋应放在下面，长跨方向的跨中钢筋置于短跨钢筋的上面，计算时应用两个方向的各自的有效高度。一般长向的有效高度比短向的有效高度小d（d为短向钢筋的直径）。有的设计者为图省事或对板受力认识不足，而取两上方向的有效高度一致进行配筋计算，致使长跨有效高度偏大，配筋降低，致使结构构件存在的质量隐患，甚至可能出现开裂现象。

楼板承受线荷载时弯矩计算问题。在民用建筑中，常因使用需要在楼板上布置一些非承重隔墙，故楼板设计中，通常将该部分的线荷载换算成等效的均布荷载后，进行楼板的配筋计算。有些设计人员图省事，错误地将隔墙的总荷载除以该板块的总面积进行配筋。这样会造成非承重隔墙分布宽度内配筋量不足，而此板块其它部分配筋过大，这样隔墙处楼板会出现裂缝。正确做法应按《混凝土结构设计规范》GB50010-2010第6.6.2条有关公式进行局部受压承载力计算。

近年来由于施工图审查及最小配筋率限制，大大的提高了板的配筋率，楼板开裂得到了

有效的控制。

3 结构设计中要遵循的基本原则

房屋结构设计的主要目的是确保建筑物安全和尽量满足房屋使用的要求，所以设计人员在结构设计时要保证并遵循这三个基本原则：1结构合理，受力明确：包括平面规整，柱距合理。2抗震设防宜有多道防线：如框架结构适当增加剪力墙来抵抗水平力；3刚柔相济：即能受力又能卸力；也就是强柱弱梁结构体系，地震发生时，能起到卸力降低建筑物的受损程度。总之，一个合理的结构体系，能保持建筑物的平衡，使房屋处于原始的静态。而一个不合理的结构体系，当受到诸如地震，飓风破坏时，房屋的结构体系无法协调工作，内力不能畅通传递，构件和构件之间的静态平衡会被破坏，随之整个结构破坏。由此可见，设计人员应该努力提高自身的素养和设计水平，把建筑结构设计得既经济又合理，使建筑的所有构件合理有序的组合在一起，变成一个有机的整体。

4 房屋建筑结构设计的基本方法

4.1结构平面设计

在绘制结构平面布置图时，设计人员在设计前，应该对房屋地处进行考察，如果房屋地处抗震设防烈度6度或者6度以上时，设计人员在设计时应输入软件建模进行结构计算。

首先估计梁柱的合理截面，柱的截面由轴压比控制，笔者认为轴压比略低于规范规定的轴压比最好。柱是最重要的受力构件，应适当留有余地。主梁截面一般按跨度的1/8～1/10

确定。

4.2按实际情况准确输入荷载

在施工图审查中，经常发现少输入或者漏输入荷载的情况。荷载输入错误造成构件受力和实际不符，这是十分危险的，设计人应充分重视这个问题。

4.3带坡屋面的屋顶结构图

当房屋是坡屋面时，坡屋面的结构的处理方式有梁板式和折板式。梁板方式适合用于房屋平面不规则，房屋板跨度较大，屋面坡度和屋脊线转折比较复杂的坡屋面。而折板方式适合用于相反的条件。这两种方式的房屋板都是偏心受拉构件。房屋板在配筋时应该有部分或者全部的板负筋拉通以抵抗拉力。板厚基于构造需要一般不宜小于120厚。另外，房屋梁板折角处的钢筋的布置应该有相应的大样图。关于坡屋面板的平面画法，设计人员通常采用剖面示意图和大样详图的表示方法相结合，这种方法使施工人员更加准确理解图纸。正确的绘图和设计的关键是设计人员对设计知识的掌握程度和设计时的原则，所以结构设计者首先要具备一定的空间概念和正确理解建筑图纸及构造做法。有时屋面的起坡会使阁楼层的部分墙体比较高，所以设计人员要结合门窗顶设置圈梁来降低墙的计算高度。

4.4大样详图

在建筑详图的基础上，大样详图的绘制可在建筑详图的基础上直接绘制，也可在以前做过的详图的基础上来局部改进绘制。这阶段需要注意在保持建筑外形的前提下尽量的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。

4.5楼梯设计

楼梯平时是建筑物的垂直通道，灾害发生时又是逃生通道。汶川地震中，由于楼梯设计不合理先于建筑物坍塌，造成了许多血的教训。梯板受力十分复杂，是一个同时受弯受扭受剪的构件。设计时除了选择楼板合理的厚度注意楼梯挠度的控制，以应改变以往的分离式配筋为双层配筋，加强支座连接锚固。梯梁的高度要注意梯间尽空的要求，位置也要尽量和上下楼层相统一。如果加梯梁后不满足梯间的尽高要求可以使用折板楼梯。

对框架结构，楼梯构件与主体结构整体现浇时，梯板起到斜撑作用，对结构刚度，承载力，结构整体规则性的影响比较大，应参与结构整体抗震计算。对于剪力墙结构，框架-剪力墙结构，楼梯构件项对于主体结构影响较小，可不参与整体计算。

4.6基础设计

房屋基础的混泥土强度选择必须符合相关规范符合及房屋的结构耐久性的要求。一般不应小于C20。另外，基础的配筋也要满足最小配筋率，在进行条基交接部位的钢筋设置时，设计人员应该画出详图或者是选用标准图，便于施工人员理解。需要注意的是，条基交叉处的基底面积不能反复的利用，并需要注意调整基础的宽度。当房屋局部墙体中有较大荷载时也需要调整基础的宽度。在设计基础图中的构造柱时，应当在基础平面图中标示清楚。

5 结语

工作中，建筑结构设计人员应该努力学习专业知识，熟悉国家规范及地方相关规范。明确自己的责任，提高对结构设计质量安全问题的认识，多向经验丰富的同行学习，积累结构设计的工作经验，精益求精，努力提高施工图的设计质量，使设计图纸更加干净整洁，清楚明了，安全，合理。

参考文献：

[1]徐国华. 建筑结构设计的基本方法及注意事项[J].科技咨询导报，2007（11）.

房屋结构设计范文第5篇

Abstract： This paper analyzes the conventional structures design nowadays， at the same time， proposes opinions combined with the characteristics and requirements of the times.

关键词： 建筑结构；设计；时代特色；见解

Key words： building structure；design；characteristics of the times；opinion

中图分类号：TU318 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2013）35-0128-02

0 引言

现代房屋建筑结构设计发展至今天，除了必须要满足的安全性，适用性，耐久性以外，随着时代的发展，作为房屋拥有者的业主的个性化需求越来越被作为设计主要的因素，成为设计者必须考虑的重要因素。而要让建筑工程能够顺利开工并按时按质竣工，房屋建筑结构设计就必须满足如下几个重要的建筑因素。

1 房屋建筑的地基考量

建筑地基的地质勘探必须真实详细，而不能任凭建设单位单方面的说明，或者仅以附近的建筑物参考，不做实地勘探，仅借用地质类似的建筑物基础资料为参考而进行的施工设计图。在这样的施工设计图之上做出任何设计都是不严谨，不规范的。房屋建筑的地基考量与设计必须得一步一步按照技术规程及操作规范，按程序进行，将安全保质永远放在第一位，而这样资料必须得建立在现场实地的地质勘察之上，然后再以些为基础将基础类型以及上部结构等重要加入进去进行系统，综合的考量，而且不能想当然地依靠地耐力来完成这些考量，也不能将地耐力容许值人为地进行降低，这样的做法都是违反操作规程，严重时会给工程质量带来不可预计的安全隐患。

在地基勘探后，对于地基地质较弱的，在设计时要采用换土垫层法进行处理，对于地质软弱的地基如果处理不当，其造成的影响将是灾难性的。因此在处理软弱地基地时，不能仅仅依靠砂垫层的方式来加强承载力，从而忽略了对垫层的宽度及厚度进行科学计量，因为忽略这两项重要参数，带来的不仅是安全隐患，同时也造成了资源浪费增加了建筑工程的成本。

2 房屋建筑中构造柱的设计

房屋建筑中的构造柱是结构设计中的比较重要的部分，构造柱的运用不但能够提高建筑墙体的抗剪能力，还能够与圈梁联合运用，能够有效地对建筑中的砌体形成良好的约束作用。通过这样的结构运用，可以有效地限制墙体发生裂痕现象，或者即使因为不可抗原因发生裂痕后，也能够有效地控制裂痕，使之不继续扩大，从而很好地维持竖向承载力，达到增强整体结构抗震水平的作用。另外，在设计构造柱时，应该严格地将构造柱与承重柱区别开来，而不要因为节约成本的目的，将构造柱设计用作承重柱，因为这样的设计将导致构造柱提前受力，从而极大地影响了其对建筑物内砌体的约束作用，在建筑物遭遇自然灾害，比如地震一类的灾害作用时，其破坏力将集中受力于构造柱，这样构造柱就难以承受住地震强大的破坏力，从而最先遭到破坏，这样的设计使得构造柱根本起不到原有的承力作用，而成为结构设计中的无用设计。

3 房屋建筑中承重柱的设计

承重柱在房屋建筑中起到的是承重及抗震的作用。因此在对承重柱进行结构设计时，要特别注重承重柱的受力分析设计，不能将承重柱的截面高度设计得太小，因为这样的设计会使得柱体的线刚度比过大，在结构受力时，由于柱顶抗弯强度达不到技术要求，通常就会使承重柱在梁底周围产生裂缝，这样的裂缝会让使用中的业主难以接受。并且裂缝在遭遇地震时，原来的安全隐患极有可能形成灾难性的倒塌。因此在设计承重柱时，特别应该注意避免不符合抗震规程的设计，坚决杜绝出现抗震性差的承重柱设计。

4 房屋建筑中框架结构设计

在砖混结构逐渐淡出行业视线的今天，框架结构成为了时代的新宠儿，目前新修建的房屋建筑中框架结构自然而然地成为了主体。而时下的框架结构设计中，首要考虑的就是其要符合最新的抗震设计规范，依据抗震规范，将框架结构中的各个抗侧力构件，需要同时应对来自各个方向的地震作用，通过这样的设计能够极大地增强建筑物的抗震效果。而要达到这一目的，就需要同时注重纵向框架结构与横向框架相互结合。此外，在设计时必须要注意不应该将纵向框梁作为普通梁来进行设计，因为普通梁的节点，纵筋等的配置都达不到框架结构的构造要求，因此在进行设计应特别注意将其区分开来。

5 房屋建筑中梁的结构设计

在房屋建筑结构设计中梁的强度与抗倾覆是所有设计者都必须要注重两项重要指标，随着结构科学不断发展与进步，除了上述两项最为重要的指标外，梁挠度这一平时不受设计师注意的结构参数逐渐进入到人们的视线中。在建筑结构如果梁的截面调试过小，通常会引起梁截面的受压区应力超出预定设计值，严重时会使梁产生非线性徐变，随着时间的推移，梁挠度不断增大，挑梁由于长期不堪重负而逐渐变形，而梁板也会随之出现裂缝，而随着挑梁形变的加重，梁的各个层面都将出现不同程度的裂缝，这时如果再遇上地震一类的自然灾害，梁在内在与外因共同作用下很容易就失去原有的抗震作用，而出现崩裂，倒塌的现象。因此在现代房屋建筑梁的结构设计中，梁挠度成为继梁强度，抗倾覆之后第三项重要指标。

6 房屋建筑中楼板的结构设计

楼板作为建筑结构中最基本的承重构件，同时也是建筑完工后用户主要的活动场所，这两项因素使楼板的设计成为了整个房屋建筑结构设计中，对其他构件影响最大的设计。楼板的主要功能就是将楼面的荷载整体转送到四周的墙体，构造梁上，因此楼板的设计同时影响到梁，墙体，柱的设计，可谓牵一发而动全身。所以在设计楼板的受力状态时，应该根据实际情况该设计成为双向板的时候，不能将其简化为单向板，因为这样的简化设计将会使得设计受力值与实际受力状态出现偏差，在实际施工时就会引起构造配筋的混乱，致使配筋分布不均，而使楼板出现裂缝。而对于在房屋建筑中常常出现的非承重隔墙而言，通常应该将这些非承重墙的线荷载折算成等效的均布荷载，再进行合理楼板配筋计算，而不应该贪图简单，就将其总荷载附以板的总面积，这样的方法看似简便，实则很容易得出错误的结论，常常会给建筑物留下些难以预计的安全隐患。另外，在进行双向板的设计时，应该注意到双向板会在两个不同的方向产生弯矩，因而应将钢筋纵横叠放，将短跨方向的钢筋放置于最下面，而长跨方向的钢筋则应该放置于短跨钢筋的上面，在进行设计计算时，应该充分考虑两个不同方向的各自有效高度，在配筋计算时将其分开计算，这样就不会出现配筋不合理，既避免结构不合理的质量隐患，同时也节约了建筑成本，提高了工程质量。

7 结束语

房屋建筑结构设计是一项系统复杂且又比较全面的工作，在进行设计工作时，不仅仅需要深厚的理论功底，还要求设计人员思维要灵活，能够突破旧有设计思路，而又不能偏离基本的技术规范及设计规程，工作态度更是要求以严谨认真。特别在这个科学技术全面发展，日新月异的新时代，如何站在时代的前沿，将行业内最新的发展动态，设计新思路，合理地结合到建筑结构设计中，用以不断提升设计水平，及自身的业务素养，并最终达到突破自我，勇于创新，从而达到超越以往普通结构设计的目的。

参考文献：

[1]黄棠，王效通主编.结构设计原理[M].中国铁道出版社，1999.

[2]邵全，韦敏才.土力学与基础工程[M].重庆大学出版社，1997.

[3]李国强.建筑结构抗震设计[M].中国建筑工业出版社，2002.

[4]黄双华主编.房屋结构设计[M].重庆大学出版社，2001.

[5]中华人民共和国建设部GB 50011-2001.建筑抗震设计规范2002.

[6]中华人民共和国建设部GB 50023-1995.建筑抗震鉴定标准1996.

[7]中华人民共和国建设部GB 50003-2001.砌体结构设计规范2002.

[8]中国地震局GB/T19428-2003.地震灾害预测及其信息管理系统规范2004.

[9]郭继武.建筑抗震设计，2002.

房屋结构设计范文第6篇

1钢筋混凝土房屋结构设计存在的问题及措施分析

根据上文针对钢筋混凝土房屋结构设计的基本原理进行分析，可以明确结构设计的要点。虽然在设计工作之中，两种材料在共同的作用之下可以产生巨大的承载能力，但是往往在实践的操作当中还存在有上部结构设计缺陷以及基础设计薄弱等严重问题，所以，要想全面的增强房屋结构设计的水准，还应当从以上两个方面着手加强改进。1.1房屋结构设计基础与地基的问题首先是地基设计之中的相关问题。当前在房屋结构设计之中，基础部分的设计存在的缺陷较大，对于有地下室的建筑来讲，地下的独立基础设计形式往往会导致建筑由于沉降而出现一系列的附加应力，并且进一步的造成地下室由于承载能力的缺失而出现混凝土裂纹的情况。而对于使用天然类型的地基结构基础的建筑来讲，上述问题更加突出。虽然地基的沉降现象往往不可避免，但是对于一些沉降量比较小的建筑来讲，可以在持力层与地下班之间设置一层褥垫来改进上述的缺陷。另外，对于有地下水的房屋建筑来讲，当水位较高之时应当重点的关注建筑防水性能，对于下承接台类型的建筑结构来讲，更加应当重视上述问题。由于承接台结构的影响，并且整个模型和基槽的设计非常复杂，所以有很多放坡以及阴阳角，这样的现状也在很大程度上增加了设计与施工的防水难度，为防水措施的施行带来了不小的阻碍。所以，为了进一步的避免地下水对房屋建筑产生影响，提升防水性能，还应当在防水施工开始之前尽可能的不考虑到由于水位而带来的影响，根据整个建筑的平面设计图纸以及包络图，结合水位的情况以及地下水的勘察数据，综合地下水的流动规律及特征，加强防水的设计，另外也应当减少承接台中的放坡和阴阳角，降低后续防水施工的难度。对于天然地基等独立式的基础设计，通常情况之下地基基础的坡面坡度较大，上述情况会对混凝土的振捣产生巨大影响，所以往往需要采用人工振捣的方式，但是人工振捣又不能够确保混凝土的强度，所以，应当尽可能的减少独立椎体地基的设计，优先选择阶梯型的地基结构设计模型。1.2房屋上部结构设计的相关问题在框架-剪力墙设计中，剪力墙有时会出现布置不均匀，单肢刚度过大的问题，连带着影响梁板等构件的设计。以致于应力过于集中，一旦发生应力破坏，将会产生严重的后果。因此，在进行框架-剪力墙结构设计的时候，全面考虑上述问题产生的原因，避免产生这种问题。采用第一级别刚度的剪力墙时，其墙肢数应该大于4，避免应力过于集中。遵守框架结构“多层设防”的设计原则，层层设防。使剪力墙在共同抗外力作用下，增强防御能力，抵抗外来的破坏力。同时，还需要遵守“做大放小”的设计原则。将剪力墙的梁和柱的结构设计成“强柱弱梁”和“强剪弱弯”的形式。倘若遇到地震等自然灾害的破坏，这样的结构设计可以为人们争取更多的逃生时间。为了避免采用“强柱强梁”和“强剪强弯”结构设计带来的巨大破坏力，采用了“强柱强梁”和“强剪强弯”的结构设计原则。可是在实际社会中，这种结构设计方式的延性设计理念很难实现。一旦发生大地震，钢筋混凝结构中的梁和柱在地震巨大的作用下，是很难保证梁先倒塌，柱后倒塌的。因此，有必要进一步修订我国《建筑抗震设计规范》。制定更为完善的建筑抗震设计要求，进一步研究如何使“强柱强梁”和“强剪强弯”的结构设计原则，更加满足于高震级地震的防御和应急需求。由于钢筋混凝土结构局部受力太大，造成出现挑梁变形，墙体外闪问题。针对这种问题，可以在悬挑的挑梁端头设置构造柱，通过构造柱将每层的挑梁连接在一起。这种结构设计产生直接效果，就是有效消除了挑梁的变形和墙体外闪问题。因为，即使某局部位置受力过猛，也可以通过挑梁将力量传到其他各层结构中，达到了分散压力的效果。除了上述分析到的一系列问题，在实践的结构设计之中还有一些细节方面的问题应当引起重视。诸如在混凝土的结构构件设计之中，钢筋保护层的厚度不符合标准，会对实践的施工个影响，另外，梁柱框架的纵向设计会受到钢筋配筋率的影响。所以，除了对重点的问题进行防治，还应当加强对细节部位的管理与控制，在设计的过程之中充分的了解到结构设计的要求，避免出现缺陷。

2结束语

综上所述，根据对现代化的房屋建筑结构设计之中钢筋混凝土的相关问题与缺陷进行探讨，从实际的角度出发论述了改进的措施与加强的方案，旨在促进现代化工作的进步与发展，促进整体设计水准的提升。

作者：崔鹏 单位：邯郸市大友建筑设计有限公司

房屋结构设计范文第7篇

关键词：房屋建筑；结构；设计

中图分类号：TU318文献标识码： A

引言

一、剪力墙结构设计中的基本原则

1、剪力墙高和宽尺寸较大但厚度较小，几何特征像板，受力形态接近于柱，而与柱的区别主要是其肢长与厚度的比值，当比值≤3时可按柱设计，当比值在3到5之间时可视为为异形柱，按双向受压构件设计。

2、剪力墙的特点是平面外承载力及刚度小，而平面内承载力及刚度都相对很大。当平面外方向的梁与剪力墙连接时，会产生墙肢平面外弯矩,而通常情况下并不验算墙的平面外刚度及承载力。所以应尽量避免平面外搭接，如果避免不了则应按规范采取相应措施，以保证剪力墙平面外安全。

3、楼层层间最大位移与层高之比的调整原则

对于普通的建筑,设计重点是楼层之间的扭转变形和剪切变形。剪切变形的控制多以竖向构件的多少来衡量,但是如果竖向构件数量很多,就会造成剪重比偏大,导致设计不合理,造成扭转变形过大,同样不能有效满足楼层间位移的需要。所以,在建筑物中应尽量减少扭转变形,而不能单靠增加竖向构件的刚度来调整楼层之间的位移。

4、考虑水平和竖向作用下进行结构整体分析的是墙的设计，求得内力后按偏拉或者偏压进行斜截面受剪承载力和正截面承载力验算，当受较大集中荷载作用时再增加对局部受压承载力验算。在剪力墙承载力计算中，对带翼墙的计算宽度按以下情况取小值：门窗洞口之间的翼缘宽度；剪力墙之间的间距；墙肢总高度的1/10；剪力墙厚度加两侧翼墙厚度各6倍的长度。

二、剪力墙结构的分类

1、无洞口的剪力墙或者剪力墙上开有一定数量的洞口，但开洞的面积小于15%,这种剪力墙的变形主要为曲型,其就像一个整体的悬壁墙,在整个墙肢的高度上,弯矩图既没有弯点,也不会发生突变。

2、整体小开口剪力墙。虽然这种剪力墙的开口比较小,但是其开洞面积已经大于15%。整个剪力墙的变形主要为弯曲型,但是整个墙肢的高度基本上没有存在反弯点,弯矩图的主要位置发生了突变。

3、双肢或多肢剪力墙。这种剪力墙一般开口较大,或者其洞口成列分布。虽然在开口上与整体小开口剪力墙不同,但是它们的受力特点却十分类似。

4、壁式框架。这种剪力墙洞口尺寸很大,连梁线刚度和墙肢线的刚度比较接近,其整个受力墙的变形则为剪切型,受力特点与框架结构相似。其在大多数高层建筑的楼层中会出现反弯点,弯矩图在楼层的地方也会产生突变。

三、剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用

1、剪力墙合理平面布置

1.1 剪力墙的平面布置应尽可能按照对称、均匀原则，尽量使墙面结构的质量中心和刚度中心完全重合，从而减少扭矩，对于内外剪力墙则应尽量拉通、对直。

1.2 对于抗震设计中剪力墙结构应该特别避免仅单向有墙的结构布置形式。

1.3 剪力墙最好能够沿主轴方向或其他方向进行双向布置。

1.4 剪力墙的抗侧力刚度不宜过大。为充分发挥剪力墙的承载能力和抗侧力刚度，增大剪力墙可利用空间，剪力墙的间距不宜过密，应保证结构具有适宜的侧向刚度。可以选用经验公式T=(0.05-0.06)n，其中n为结构层数，判断剪力墙数量与结构侧向刚度的适应程度。计算结果中的T1值与搭模计算的周期T2相比较，若T2T1则需要增加剪力墙数量。

2、连梁设计

2.1 连梁的作用

实际的剪力墙的结构中，连接墙肢与墙肢的梁称为连梁。在水平的符合作用下，使墙肢弯曲，这样连梁的端部就会产生转角，这样造成连梁内力的出现。这样会对墙肢有着一定的约束的限制，从而可以改善墙肢的受力情况，所以连梁对剪力墙结构是比较重要的。

2.2 对连梁的刚度进行折减

连梁由于跨高比较小，与之相连的墙肢刚度大等因素，在水平力作用下的内力一般非常大，连梁屈服时表现为梁端出现裂缝，刚度减小内力重分布。因此，在开始进行结构整体计算时，就需对连梁刚度进行折减。高规中解释说高层建筑结构构件均采用弹性刚度参与整体分析，但抗震设计的剪力墙结构中的连梁刚度相对墙体较小，而承受的弯矩和剪力很大，配筋设计困难。通常，设防裂度低时可少折减一些（6、7度时可取0.7），设防裂度高时可多折减一些（8、9度时可取0.5），但折减系数不宜小于0.5，以保证连梁承受竖向荷载的能力。

3、剪力墙中大墙肢相关处理

剪力墙的结构必须具备延展性，对于呈细高状的剪力墙（宽高比小于2）很容易被设计成弯曲破坏的延性剪力墙，这样可以避免受到脆性的剪切破坏。在墙长度较长的情况下，为满足每墙段的宽高比均大于2，可以通过开洞的方式分割长墙为均匀而小的独立墙段。另外，在墙段长度较小时其受弯产生的裂缝宽度较小，能够充分发挥墙体配筋的支撑作用。而对于剪力墙结构中，如果存在较少的长度大于8m的大墙肢，在理论计算中楼层的剪力大部分则将由这些大墙肢来承受。尤其在发生地震特别是超烈度等强烈震动时，最容易受到破坏的便是这些大墙肢。而小墙肢因为没有足够的配筋，使整个墙面结构会受到全面破坏。为了防止发生这种不利现象，根据不同情况，对于长度超过8m的墙肢，可以采取开计算洞和开施工洞处理方法，对于开计算洞，即在进行结构计算时设有洞，开始施工时仍为混凝土墙，从而加强其它小墙肢的配筋能力；而对于开施工洞，就是在施工过程中使墙上留洞，施工结束时砌填填充墙，从而把长墙肢分成短墙肢。

四、认真分析剪力墙结构体系特点，采取有效措施优化结构设计

1、剪力墙结构体系特点

作为建筑结构中不可或缺的构件，剪力墙有着自身独特的特点。在建筑的设计中，逐渐发现了剪力墙的优缺点，其具有承载力和平面内刚度大的优势，但是剪切变形相对来说较大，且平面外较薄弱，加上开动后剪力墙形式复杂多变，受力非常繁琐，这些都阻碍了建筑结构中剪力墙作用的有效发挥。剪力墙在承受水平荷载和竖向荷载的能力方面都比较强大。其优点是侧向刚度大，并且整体性较好，水平力作用下的侧移相对较小，加上剪力墙设计中没有梁和柱等的外露与突出，所以非常方便房间的内部设置。

2、剪力墙优化设计的有效措施

在优化剪力墙结构的设计中，为了使受力达到均衡，应当采取有效恰当的措施。剪力墙结构的安全可靠度非常好，每一个结构能够同时发挥最大作用，这样能够达到经济合理的目的。所以在剪力墙的优化设计中首先应该考虑到工程的造价和安全性，结合这两项因素合理调整剪力墙的布置能够促进建筑结构设计中剪力墙结构的优化。另外，为了节省工程造价，可以从技术手段和原材料的应用两方面着手。在工程的实施中，将含钢量控制在一定范围内，既不损害建筑的安全性也能充分发挥原材料的最大用途是优化设计的最佳方案。

结束语

房屋建筑的结构设计，是整个工程展开以及实施过程中的重点内容，为满足建筑的安全性、适用性和耐久性等可靠性要求，设计要做到平面布局和结构选型合理，因此要高度重视建筑结构设计方面常见问题，在工作实践中严格遵照设计规范、标准进行。设计要做到平面布局和结构选型合理，荷载取值准确且无遗漏，严格遵守有关设计规范、国家标准，以保证建筑质量。

参考文献

[1]雷春蕾，张书强．房屋建筑结构设计的常见问题[J]．技术与市场，2011，(08)．

房屋结构设计范文第8篇

楼板是房屋中的水平承重构件，支承在墙或柱上，不仅向墙或柱传递荷载，同时也是墙或柱在水平方向的支撑。因此，板的设计问题必将连带梁、墙、柱等构件的安全。若对整个设计考虑不周，很容易出现设计质量问题，有的还可能存在严重的质量隐患。

1.1 板承受线荷载时弯矩计算问题

在民用建筑中，常常在楼板上布置一些非承重隔墙。有些设计人员错误地将隔墙的总荷载除以板的总面积。实际上，大楼板设计中常常将该部分的线荷载换算成等效的均布荷载后，进行板的配筋计算。另外，板上隔墙顶部处理常采用立砖斜砌顶紧上部分的楼、屋面板，这样会给上部的板增加了一个中间支承点，使其变为连续板，支承点上部出现了负弯矩，而在板的设计中又没考虑该部分的影响，致使板顶出现裂缝。

1.2 现浇板的裂缝问题

工程裂缝产生的主要原因是混凝土的变形。如温度变形、收缩变形、基础不均匀沉降变形等，此类因变形引起的裂缝几乎占到全部裂缝的80%以上。在变形作用下，结构抗力取决于混凝土的抗拉性能，当抗拉应力超过设计强度时，应验算裂缝间距，再根据裂缝间距验算裂缝宽度。

1）现浇板板厚宜控制在跨度的1/30，最小板厚不宜小于110mm（厨房、浴厕、阳台板最小厚度不小于90mm）。有交叉管线时板厚不宜小于120mm。

2）宜采用较小直径密度分布的方式进行布筋，为防止温度及收缩引起的应力影响，应适当提高配筋率，这样可提高混凝土体的极限拉伸应变及混凝土抵抗干缩变形的能力，防止因混凝土自身收缩出现大量的应力集中点，使局部出现塑性变形产生裂缝。

3）屋面层阳角处、东西单元房间和跨度≥3.9m时，应设置双层双向钢筋，阳角处钢筋间距不宜大于100mm，跨度≥3.9m的楼板钢筋间距不宜大于150mm。跨度

2 剪力墙结构设计问题

2.1 剪力墙合理数量的确定

影响剪力墙配置数量的主要因素有地震设防烈度，房屋高度，剪力墙布置形式、长短、位置、风载大小，场地类别等。剪力墙设置数量，要符合下列要求：剪力墙承受的地震倾覆力矩大于结构总地震倾覆力矩的50%；两个主轴方向地震力作用下，弹性层间位移角θe应小于1/800；自振周期合理范围t1=（0.08～0.12）n；n1建筑总层数；刚度特征值“λ”宜在1.0～6.0范围内；框架各楼层水力剪力应大于0.2vo及1.5θmax（两者小值）。

2.2 底层框架柱网的设置

底层应为全框架，至少应是框架形式，即在内柱纵、横轴线的内、外墙中均设柱或构造柱，且纵横两向均应形成框架形式。底部框架结构的柱网不宜过大，一般控制在7.5m左右，并且框架梁上悬墙数目不应超过一道。首先从使用功能上，底框结构大多为商住楼，该跨度对应上部可分割为两开间（4.2m+3.3m或4.5m+3.3m），（大于4.2m，已为大开间，其面积比受到规范限制），无论上部为住宅楼，还是办公楼，上述跨度对应的上部开间尺寸足以满足砌体结构所能实现的功能。而且可以控制框架梁上仅有一道悬墙。同时考虑底部框架梁横断面高度取值应控制在1/5～1/8梁跨，如果柱网过大，会使梁断面及配筋出现异常现象，而上部悬墙数目增多，更会加重这种现象。控制柱网尺寸，给出规定限值，限制框架梁上的悬墙数目，对底层框架―剪力墙结构来说非常重要。

2.3 剪力墙墙体配筋

以200厚墙体为例，一般要求水平钢筋放在外侧，竖向钢筋放在内侧。配筋满足计算及规范建议的最小配筋率即可。因此，建议加强区φ10@200，非加强区φ8@200双层双向即可，双排钢筋之间采用φ6@600x600拉筋。但地下部分墙体配筋则另当别论。因为地下部分墙体配筋大多由水压力，土压力产生的侧压力控制，而由于简化计算经常由竖向筋控制，此种情况下为增大计算墙体有效高度，可将地下部分墙体的水平筋放在内侧，竖向钢筋放在外侧。地下部分墙体钢筋保护层按《地下工程防水技术规范》第4.1.6条规定：迎水面保护层应大于50mm，且在保护层内；按《混凝土结构设计规范》第9.2.4条规定应增设双向钢筋网片。在这种情况下，如果设计人员在进行外墙裂缝验算时有效截面高度仍按保护层50mm计算，就会产生误差。当采取了双向钢筋网片后，计算保护层厚度至少可按30mm来取值，这对节省墙体配筋效果相当明显。

3 框架计算简图的处理问题

结构计算中，计算简图选取的正确与否，直接影响到计算结果的准确性，其中比较典型的是基础梁的处理。一般情况下，基础梁设置在基础高度范围内，作为基础的一部分，此时结构的底层计算高度应取基础顶面至一层楼板顶面的高度。基础梁仅考虑承担上部墙体荷载，构造满足普通梁的要求即可。当按规范要求需设置基础拉梁时，其断面和配筋可按构造设计，截面高度取柱中心距的1/12～1/18，纵向受力钢筋取所连接的柱子的最大轴力设计值的10%作为拉力来计算。以某学生宿舍楼为例，该项目为3层钢筋混凝土框架结构，丙类建筑，建筑场地为类；层高3.3m，基础埋深4.0m基础高度0.8m，室内外高差0.45m.根据《抗震规范》第6.1.2条，在8度地震区该工程框架结构的抗震等级为二级。工程设计经验表明，这样的框架结构宜按4层进行整体分析计算，即将基础拉梁层按层1输入，拉梁上如作用有荷载，应将荷载一并输入。这样，计算剪力的首层层高为h1=4-0.8-0.05=3.15m，2层高为3.35m，3、4层高为3.3m。根据《抗震规范》第6.2.3条，框架柱底层柱脚弯矩设计值应乘以增大系数1.25。当设拉梁层时，一般情况下，要比较底层柱的配筋是由基础顶面处的截面控制还是由基础拉梁顶面处的截面控制。考虑到地基土的约束作用，对这样的计算简图，在电算程序总信息输入中，可填写地下室层数为1，并复算一次，按两计算结果的包络图进行框架结构底层柱的配筋。

4 结构缝设置问题

对于超长建筑物，为减少温度变化对结构的不利影响，合理地设置伸缩缝是必要的。有些设计人员用后浇带代替伸缩缝，其实这种做法存在一定的问题。因为后浇带仅能减少混凝土材料干缩的影响，不能解决温度变化的影响。后浇带处的混凝土封闭后，若结构再受温度变化的影响，后浇带就不能再起任何作用了。对于不能或不便设置温度伸缩缝的超长结构，除留设施工后浇带外，还应采取其它构造加强措施，如加强顶层屋面的保温隔热措施，对受温度变化影响较大的部位适当配置直径较小、间距较密的温度筋，或采用预应力混凝土结构等。根据各类结构缝的功能和特点，应尽量将其合并，做到一缝多能，并采用有效的构造措施，以保证其应有的功能。结构缝在做法上应力求简单，具有施工可行性并能保证质量，同时应考虑防水、抗渗、观感等效果，采取措施尽量减少设置缝所带来的不利影响。

房屋结构设计范文第9篇

【关键词】房屋建筑；结构；优化设计

中图分类号：TU208文献标识码： A 文章编号：

Optimum design of building structure

Wang Fei

652723198507251311

[Abstract ] at present, China's rapid development of high-rise buildings, in its structure design often encounters to all kinds of problems, which requires structural designers continue to accumulate experience, independent innovation, using the correct concepts of structural design, therefore, structural engineer must in every project design can be done continuously explore the law of nature, the tireless pursuit of the best optimal relative to comparison, by reflection, in the accumulated experience, and constantly improve their judgment and creativity.

[ Key words ] building; structure; optimization design

中图分类号：TU208

0 引言

建筑结构优化设计，是实现建筑本体功能与建筑投资成本的关键手段。随着国家建立节约型社会理念的不断深入，建筑的需求者与供应者都对建筑结构的优化设计提出了更高的要求。结合工程经验和理论依据，对建筑结构优化设计过程中的材料选用、构件设计和整体结构布局主要因素进行分析，探讨建筑结构优化设计的实现手段，为未来建筑结构设计者进行结构优化设计提供参考。

1 房屋建筑结构优化设计的必要性

为了达到结构优化设计的目的，工程设计人员必须在保证结构安全的前提下，通过对建筑结构的理性分析，采用合理的优化设计理念和方法进行优化设计，使得能有效地控制工程造价，满足投资方的经济要求。通过以往的优化设计经验来看，相比于传统的设计方法，优化设计通常可以达到降低工程造价5%～30%的目的。但是在实际的工程设计中，很多因素都制约了优化设计的开展和实施。比如，工程的设计进度的要求，使得设计人员根本无暇顾及到结构的优化设计要求；再者，由于知识水平的限制，傻瓜化的设计软件使得年轻设计人员对优化设计的理解缺乏，更谈不上有效合理的优化设计，大部分设计人员在所谓优化设计中总着眼于局部部位而忽略了结构总体方案的设计，没有从总体布局上考虑造价的控制。为此，为了降低工程造价的成本，提高设计人员在工程建设过程中对优化设计的设计把握非常必要，只有加强技术和经济效益的有效结合，通过合理的优化设计方案，达到降低工程造价的目的，创造更大的社会效益。

2 房屋建筑结构优化设计的内容

通常，结构设计的工作主要是根据建筑设计的要求，采用合理的设计理念和方法，来确定适当的结构形式、布置以及具体的构件设计尺寸。对常见的钢筋混凝土住宅结构体系进行优化时，可以从结构整体的布局以及具体构件两方面的因素来加以考虑。影响结构整体的布局的因素包括了建筑物的体型特征、柱网尺寸、层高以及抗侧力构件的位置等具体构件因素主要包括结构的布置、构件的截面、混凝土和钢筋强度等级及配筋构造等。综合考虑两方方面的因素影响是必须的，为了实现这一目标，对工程师提出了更高的要求，即需要结构工程师对结构和构件受力特征有充分的把握，能根据构件设计的合理经验和规范的深刻理解，采用合理优化方法进行有效设计。

3 房屋建筑结构优化设计的措施

3．1 加强剪力墙的设计

剪力墙设计中连梁的设计是关键。联肢墙是通过连梁连接的各墙肢联结而成，从而增加了墙肢的约束条件。连梁的剐度增大必将使得结构的地震作用也增大，这样连梁和墙肢分配内力也相应增大，此时必须增大构件的配筋量，显然这一设计结果必然会造成材料的浪费。因此，在住宅结构设计时，有经验的设计师都不会采用大刚度的窗下墙作为连梁，而宣将连梁设计成为截面、刚度较小的弱连梁。同时，在满足结构刚度与变形要求时，应从经济角度与抗力、变形方面综合考虑，合理布置抗侧力构件。显然，剪力墙数量越多，结构抗侧力刚度愈大，相应结构位移会减小，但是结构地震力会随抗侧力刚度增大而加大，对结构的造价控制不利。因此剪力墙应以周边均匀、对称、分散等原则合理布置，以规范规定的水平位移限值为准尽可能减少剪力墙数量。

3．2 加强设计中建筑结构形式的选用

不同的建筑类别和功能要求决定了户型的选择，从砌体结构和底部剪力墙结构谈起。

1) 加强砌体结构的设计。作为承重构件和抗侧移构件的砖砌体，其平面布置较为灵活，但不事宜做跃层结构，杜绝受力较大的突兀结构形式。门窗开洞宽度不宜超过2．1m，纵向墙体数量不宜少于三道，这一措施可以适当减少构造柱的配筋。

2) 加强底部框架剪力的设计。底部框架剪力墙结构由于竖向抗侧力构件不连续，使得设计中受力平衡容易出现问题，因此对建筑平面的要求较为严格。承重墙尽量放在框架梁上，如果出现放在次梁上的墙体时，应加大该次梁、主梁、框架梁的配筋，加厚该处的楼板厚度。结构楼板不能随便错层，只有在楼板上填轻质材料实现的方式才可行。户型设计中宜让大房间布置在临街面，卫生间、厨房等小房间布置在背面，这样方便临街面柱网的布置等。

3．3 注重细部优化

1) 在注重整体设计的同时，也应加强结构局部构件的精细设计。比如现浇板设计中尽量把异形板划分为矩形板，这样既达到合理受力的目的，也避免了拐角裂缝的出现。

2) 底部框架抗震墙的底框梁箍筋配箍量一般较大，此时若选用冷轧带肋钢筋作为箍筋，便可减少箍筋肢数或箍筋直径，达到造价的降低以及施工的方便化。还有，为减少底部截面，采用高强度的混凝土是柱构件不错的选择，但是水平构件混凝土可适当减少混凝土的标号，满足了受力要求，也节约了成本。

3) 随着计算机技术以及结构优化设计理论的结合，基于计算仿真的优化设计思路已经在工程结构设计中得到了广泛的应用。通过利用计算机分析软件建立优化设计的分析模型，采用高效的计算机优化计算方法，设立结构设计达到的目标要求，最终实现结构设计的优化目的。在具体的优化设计过程中，优化设计实际上已经由一个工程问题转变为一个数学问题。在大型复杂结构的优化设计中，基于这一思想的结构优化设计方法具有其他算法无法替代的优势。因此，工程设计人员加强基于计算机技术的优化设计分析非常必要。

4 结束语

随着社会经济的迅速发展和建筑功能的多样化，城市人口的不断增多及建设用地日趋紧张和城市规划的需要，促使高层建筑得以快速发展，另一方面由于轻质高强材料的开发及新的设计计算理论发展，抗风和抗震理论的不断完善，加之新的施工技术和设备的不断涌现，特别是计算机的普及和应用以及结构分析手段的不断提高，为迅速发展高层建筑提供了必要的技术条件。对高层建筑结构设计时若干优化措施进行了探讨，并提出了自己一些见解与看法，谨供大家作参考之用。

参考文献

［1］孙国正．优化设计及应用［M］．北京:人民交通出版社，2004．

［2］江欢成．优化设计的探索和实践［J］建筑结构，2006，36 ( 6) : 1－24．

［3］GB50010－2002，混凝土结构设计规范［S］．

房屋结构设计范文第10篇

关键词：房屋结构设计

一、场地选择的问题

根据 GB 5001122001建筑抗震设计规范(2008 版) (以下简称《抗规》 ) 3. 3. 1条对抗震有利、 不利和危险地段的综合评价,3. 3. 5条山区建筑场地 ,4. 1. 1 条有利、 不利和危险地段的划分 ,4. 1. 8 条不利地段抗震加强措施的规定 ,工程项目选址应考虑从地形地貌上尽可能避非岩质的陡坡、 高耸的山丘、 河岸和边坡的边缘等不利地段;从场地条件上要尽量避开饱和砂层、 软弱土层、 液化土、 软弱不均土层等;如无法避开 ,则应采取工程措施处理。选择位于开阔坦地带的坚硬场地土或密实均匀中硬场地土 ,对建筑抗震有利的地段。工程项目的选址还要同时符合当地的总体规划和防灾专项规划的要求 ,不挤占应急疏散、 避难场所用地。曾经有见过悬崖边缘或跨越 10 多米高的边坡上布置建筑的总平方案 ,这就是对结构和地质不了解才产生的问题 ,何况有时边坡支护的费用可能远大于边坡上建筑物的单体造价。

二、结构高宽比的问题

根据J GJ 322002 高层建筑混凝土结构技术规程(以下简称《高规》 ) 4. 2. 3 条规定 ,钢筋混凝土高层建筑结构的高宽比:在6 度、 7 度抗震设防烈度时 ,A 级高度的框架、 板柱 ― 剪力墙不宜超过 4 ,框架 ― 剪力墙不宜超过 5 ,剪力墙不宜超过 6 ;B 级高度不宜超过 7。只有合理的结构平面进深 ,才能取得良好的经济效益和抗震性能 ,但有些建筑设计人员在近 100 m高的住宅建筑方案中 ,平面中只有 11 m～12 m的进深 ,结构的高宽比达到 9 还多 ,多层的平面用在高层 ,严重违规 ,结构的层间位移比根本无法控制 ,结构不可行 ,不得不重新设计总体方案 ,浪费了时间和精力。

三、结构平面布置的问题

根据 《抗规》 3. 4. 1 条规定 ,建筑设计应符合抗震概念设计的要求 ,不应采用严重不规则的设计方案 ,这对高层建筑尤为重要 ,《高规》 4. 1. 2 ,4. 1. 3 条对此作出了原则规定 ,4. 3. 5 ,4. 3. 6 条更作出了定量的规定。建筑物的平面布置在建筑设计中是十分重要的部分 ,它直接反映建筑的使用功能和要求。柱子的距离、 墙体的布置、 通道和楼电梯的位置、 房间的数量和布置等 ,都要在建筑的平面布置图上明确下来。而且 ,由于建筑使用功能不同 ,每个楼层的布置有可能差异很大 ,建筑平面上的墙体,包括填充墙、 内隔墙、 有相应强度和刚度的非承重内隔墙等等布置不对称,墙体和柱子分布的不对称、 不协调,使建筑物在地震时产生扭转,对抗震很不利。目前设计中常出现的 “细腰建筑” 就是典型的平面不规则建筑 ,该型建筑用在低层和多层问题不大 ,但用在高层问题就多了。“细腰建筑” 虽然建筑使用功能较好 ,但对结构抗震却非常不利 ,且在 “细腰” 处设置疏散楼梯间 ,当发生灾害时 ,此 “细腰” 或与 “细腰” 连接的廊道一旦破坏 ,后果极为严重。因此 ,高层建筑设计应严格遵守 《抗规》 《高规》 有关平面布置要求的规定 ,特别是核心筒周围应布置足够宽度的楼板 ,筒周边墙体特别是疏散楼梯间墙体不应对外临空。高层建筑中 “细腰建筑” 等平面特别不规则结构属 “超限” 高层结构 ,如一定要采用时应通过 “超限高层结构” 工程抗震设防专项审查后方能采用。震害表明 ,许多平面外形复杂 ,如平面上的外凸和凹进、 侧翼的过多伸悬、 不对称的侧翼布置等在地震中都遭到了不同程度的破坏。9• 12 中国台湾、 5• 12汶川地震就有不少这样的震例。平面外形简单规则的建筑在地震中未出现较重的破坏 ,有的甚至保持完好无损。因此 ,在建筑体形的设计中 ,应尽可能地使平面和空间的外形简洁、 规则;在平面外形上 ,矩形、 圆形、 扇形、 方形等对抗震来说都是较好的体形。尽可能少做外凸和内凹的体形 ,尽可能少做不对称的侧翼和过长的伸翼。在体形布置上尽可能使建筑结构的质量和刚度比较均匀地分布 ,避免产生因体形不对称导致质量和刚度不对称的扭转反应。图 1 为我国台湾地震中高层建筑平面不规则扭转破坏。

在国内外的大地震中 ,由于防震缝设置不当 ,使相邻建筑物碰撞而产生震害的情况也是不少的 ,这是由于在相邻建筑单元之间 ,防震缝的宽度留得不够 ,导致建筑物碰撞 ,造成震害。另外 ,地震区建筑物的沉降缝 ,温度缝必然兼起防震缝的作用 ,但是 ,若缝的处理不当 ,也会造成震害。

四、结构竖向布置的问题

《高程》 4. 4. 1 条对高层建筑的竖向的体形 ,4. 4. 2 条对抗震设计的高层建筑相邻楼层的刚度 ,4. 4. 4 条对结构竖向抗侧力构件上下连续性均有明确的定。建筑的竖向布置设计的问题在建筑设计中主要反映在建筑沿高度(楼层)结构的质量和刚度分布设计上。存在的这个问题主要是 ,由于建筑使用功能的不同要求 ,如底层或下面几层是商场、 购物中心 ,建筑上要求是大柱距、 大空间;上面的楼层则是开间较大的写字楼或布置多样化的公寓楼 ,低层设柱、 墙很少 ,而上面则是以墙为主 ,柱很少。造成沿上下相邻楼层的质量和刚度相差过大 ,形成突变。在刚度最差的楼层形成对抗震极为不利的抗震承载力不足和变形很大的薄弱层,在建筑设计中必须高度重视。目前常见因层高突然变化(所谓 “挑高” ) ,或在某层抽掉柱子形成空旷(所谓 “挑空” ) ,或为追求大开间无梁无柱或错层等均导致结构竖向不规则 ,刚度和强度突变。此类建筑在地震中破坏最为严重 ,而且破坏多集中在这些薄弱部位。图 2 为汶川地震中某错层框架结构刚度突变破坏。以上震害实例分析证明合理的建筑布置

以上震害实例分析证明合理的建筑布置在抗震设计中是头等重要的 ,提倡平、 立面简单对称。简单、 对称的结构容易估计其地震时的反应 ,也容易采取抗震构造措施和进行细部处理。

五、结构体系布置的问题

《抗规》 3. 5. 3条对结构体系提出了多道抗震防线的要求 ,对于在大震作用下结构抗倒塌具有重要意义。一个抗震结构体系应由若干个延性较好的分体系组成 ,并由延性较好的结构构件连接协同工作。在这次汶川大地震中 ,抗震性能较好的钢筋混凝土结构有倒塌的 ,而抗震相对较差的砌体却也有裂而不倒的,甚至个别私人建造的砖木结构的住宅都完好无损;同一地点 ,同是砌体教学楼 ,有的损坏严重 ,甚至倒塌 ,有的却表现良好 ,这就是多道抗震防线起了作用。一般高层建筑结构可根据房屋高度和高宽比、 抗震设防类别、 抗震设防烈度因素选择结构体系。根据建筑功能的不同而有所不同 ,常规如一般的商场、 车站、 展览馆、 餐厅、停车库等多层房屋用多跨框架结构较多;高层住宅、 公寓、 宾馆等用剪力墙结构较多;酒店、 写字楼、 教学楼、 科研楼、 病房楼等以及综合性公共建筑用框架 ― 剪力墙结构、 框架 ― 核心筒结构较多 ,同时还应注意规范的限值 ,图 3 为因结构体系的不合理在地震中倒塌的办公楼。

房屋结构设计范文第11篇

关键词:房屋建筑；结构设计；抗震性能

Abstract: according to the related code for design of building structure, combined with seismic, from site selection, structure of high aspect ratio structure plane and vertical arrangement, structure arrangement and structural components and other aspects of the analysis of structural seismic design, seismic good performance in order to design the building.

Keywords: Housing construction; structural design; seismic performance

TU318

随着建筑业日新月异的发展, 房屋建筑设计的要求也更复杂,建设方往往会要求有独特的平面布置、新颖的立面造型,同时又要求低的工程造价;而建筑师本身也会标新立异,追求个性,这本并不是坏事,但有些建筑师因为对结构及设备了解不多,尤其是有些无结构、设备配合,只做方案的建筑师,造成后期结构难以布置或不合理、违反设计规范,以致施工图无法实施,或不合理产生的浪费,给建设方造成经济损失。本文根据规范对建筑师应了解的结构设计抗震规范做一些探讨, 便于建筑与结构密切配合提高设计效率,节约造价,更好更快地设计出精品,为社会服务。

1 场地选择的问题

根据GB50011—2001 建筑抗震设计规范(2008 版)(以下简称《抗规》)3.3.1 条对抗震有利、不利和危险地段的综合评价,3.3.5 条山区建筑场地,4.1.1 条有利、不利和危险地段的划分,4.1.8 条不利地段抗震加强措施的规定, 工程项目选址应考虑从地形地貌上尽可能避开非岩质的陡坡、高耸的山丘、河岸和边坡的边缘等不利地段;从场地条件上要尽量避开饱和砂层、软弱土层、液化土、软弱不均土层等;如无法避开,则应采取工程措施处理。选择位于开阔平坦地带的坚硬场地土或密实均匀中硬场地土,对建筑抗震有利的地段。工程项目的选址还要同时符合当地的总体规划和防灾专项规划的要求, 不挤占应急疏散、避难场所用地。曾经有见过在悬崖边缘或跨越10 多米高的边坡上布置建筑的总平方案, 这就是对结构和地质不了解才产生的问题,何况有时边坡支护的费用可能远大于边坡上建筑物的单体造价。

2 结构高宽比的问题

根据JGJ3—2002 高层建筑混凝土结构技术规程(以下简称《高规》)4.2.3 条规定,钢筋混凝土高层建筑结构的高宽比:在6 度__________、7 度抗震设防烈度时,A 级高度的框架、板柱—剪力墙不宜超过4,框架—剪力墙不宜超过5,剪力墙不宜超过6;B 级高度不宜超过7。只有合理的结构平面进深,才能取得良好的经济效益和抗震性能,但有些建筑设计人员在近100m 高的住宅建筑方案中, 平面中只有11m~12m 的进深,结构的高宽比达到9 还多，多层的平面用在高层,严重违规,结构的层间位移比根本无法控制,结构不可行,不得不重新设计总体方案,浪费了时间和精力。

3 结构平面布置的问题

根据《抗规》3.4.1 条规定,建筑设计应符合抗震概念设计的要求,不应采用严重不规则的设计方案, 这对高层建筑尤为重要,《高规》4.1.2,4.1.3 条对此作出了原则规定,4.3.5,4.3.6条更作出了定量的规定。建筑物的平面布置在建筑设计中是十分重要的部分, 它直接反映建筑的使用功能和要求。柱子的距离、墙体的布置、通道和楼电梯的位置、房间的数量和布置等, 都要在建筑的平面布置图上明确下来。而且,由于建筑使用功能不同,每个楼层的布置有可能差异很大,建筑平面上的墙体,包括填充墙、内隔墙、有相应强度和刚度的非承重内隔墙等等布置不对称,墙体和柱子分布的不对称、不协调,使建筑物在地震时产生扭转,对抗震很不利。目前设计中常出现的“细腰建筑”就是典型的平面不规则建筑,该型建筑用在低层和多层问题不大,但用在高层问题就多了。“细腰建筑”虽然建筑使用功能较好,但对结构抗震却非常不利,且在“细腰”处设置疏散楼梯间,当发生灾害时,此“细腰”或与“细腰”连接的廊道一旦破坏, 后果极为严重。因此,高层建筑设计应严格遵守《抗规》《高规》有关平面布置要求的规定,特别是核心筒周围应布置足够宽度的楼板,筒周边墙体特别是疏散楼梯间墙体不应对外临空。高层建筑中“细腰建筑”等平面特别不规则结构属“超限高层结构”,如一定要采用时应通过“超限高层结构”工程抗震设防专项审查后方能采用。震害表明,许多平面外形复杂,如平面上的外凸和凹进、侧翼的过多伸悬、不对称的侧翼布置等在地震中都遭到了不同程度的破坏。9.12 中国台湾、5.12 汶川地震就有不少这样的震例。平面外形简单规则的建筑在地震中未出现较重的破坏,有的甚至保持完好无损。因此,在建筑体形的设计中,应尽可能地使平面和空间的外形简洁、规则;在平面外形上,矩形、圆形、扇形、方形等对抗震来说都是较好的体形。尽可能少做外凸和内凹的体形, 尽可能少做不对称的侧翼和过长的伸翼。在体形布置上尽可能使建筑结构的质量和刚度比较均匀地分布,避免产生因体形不对称导致质量和刚度不对称的扭转反应。在国内外的大地震中,由于防震缝设置不当,使相邻建筑物碰撞而产生震害的情况也是不少的,这是由于在相邻建筑单元之间,防震缝的宽度留得不够,导致建筑物碰撞,造成震害。另外,地震区建筑物的沉降缝,温度缝必然兼起防震缝的作用,但是,若缝的处理不当,也会造成震害。

4结构竖向布置的问题

《高程》4.4.1 条对高层建筑的竖向的体形,4.4.2 条对抗震设计的高层建筑相邻楼层的刚度,4.4.4 条对结构竖向抗侧力构件上下连续性均有明确的规定。建筑的竖向布置设计的问题在建筑设计中主要反映在建筑沿高度(楼层)结构的质量和刚度分布设计上。存在的这个问题主要是,由于建筑使用功能的不同要求,如底层或下面几层是商场、购物中心,建筑上要求是大柱距、大空间;上面的楼层则是开间较大的写字楼或布置多样化的公寓楼,低层设柱、墙很少,而上面则是以墙为主,柱很少。造成沿上下相邻楼层的质量和刚度相差过大,形成突变。在刚度最差的楼层形成对抗震极为不利的抗震承载力不足和变形很大的薄弱层,在建筑设计中必须高度重视。目前常见因层高突然变化(所谓“挑高”),或在某层抽掉柱子形成空旷(所谓“挑空”),或为追求大开间无梁无柱或错层等均导致结构竖向不规则,刚度和强度突变。此类建筑在地震中破坏最为严重,而且破坏多集中在这些薄弱部位。以上震害实例分析证明合理的建筑布置在抗震设计中是头等重要的,提倡平、立面简单对称。简单、对称的结构容易估计其地震时的反应,也容易采取抗震构造措施和进行细部处理。

5结构体系布置的问题

《抗规》3.5.3 条对结构体系提出了多道抗震防线的要求, 对于在大震作用下结构抗倒塌具有重要意义。一个抗震结构体系应由若干个延性较好的分体系组成,并由延性较好的结构构件连接协同工作。抗震相对较差的砌体却也有裂而不倒的, 甚至个别私人建造的砖木结构的住宅都完好无损;同一地点,同是砌体教学楼,有的损坏严重,甚至倒塌,有的却表现良好,这就是多道抗震防线起了作用。一般高层建筑结构可根据房屋高度和高宽比、抗震设防类别、抗震设防烈度因素选择结构体系。根据建筑功能的不同而有所不同, 常规如一般的商场、车站、展览馆、餐厅、停车库等多层房屋用多跨框架结构较多;高层住宅、公寓、宾馆等用剪力墙结构较多;酒店、写字楼、教学楼、科研楼、病房楼等以及综合性公共建筑用框架—剪力墙结构、框架—核心筒结构较多,同时还应注意规范的限值。

6 结语

总的来说,建筑设计是建筑抗震设计的一个重要方面,建筑设计和建筑抗震设计有着密切关系。它对建筑抗震起着重要的基础功能作用。一个优良的建筑抗震设计,必须是在建筑设计和结构设计相互配合协作共同考虑抗震的设计基础上完成。为此,要充分重视建筑设计在建筑抗震设计中的重要性, 在建筑抗震设计中更好地发挥建筑设计应有的功能。

参考文献:

[1]GB50011-2001,建筑抗震设计规范[S].

[2]JGJ3-2002,高层建筑混凝土结构技术规程[S].

[3]张维斌.多层及高层钢筋混凝土结构设计释疑及工程实例[M].北京:中国建筑工业出版社,2006.

[4]魏涟.建筑结构抗震设计[M].北京:万国学术出版社，2001.

房屋结构设计范文第12篇

关键词：钢结构房屋结构设计优势结构形式问题

中图分类号：TU391 文献标识码：A文章编号：

随着钢产量的不断提高, 经济的不断发展, 对绿色环保型建筑的要求加大, 钢材应用于住宅建筑主体结构会越来越普遍。我国正在加速发展钢结构住宅产业化进程, 发展以标准化、系列化、通用化, 以专业化、社会化生产和商品化供应为基本方向的住宅产业现代化体制。目前经国内广泛研究、实验分析并钢结构住宅通用体系用于民用住宅, 具有独特的优势, 与其它住宅通用体系相比, 其主要特点是: 自重轻; 布置灵活; 可以工厂化生产, 更易实现工业化、定型化、批量化生产; 施工周期大大缩短。

一、钢结构房屋发展的前景和优势

目前, 经国内广泛研究、实验分析, 钢结构房屋通用体系(钢结构住宅05J910~ 1, 2)用于民用住宅, 具有良好的发展前景和独特的优势。

1、发展前景

（1）将钢结构体系用于房屋建筑可以充分发挥钢结构延性好、塑性变形能力强、具有优良抗震性能等优点, 从而大大地提高住宅的安全可靠性。近年来的地震灾害, 尤其是台湾大地震调查结果证明了钢结构在地震中的良好表现。

（2）钢结构房屋比传统建筑更好地满足建筑上大开间、灵活分隔的要求, 并可通过减少柱的截面面积和使用轻质墙板提高使用面积率。

2、钢结构房屋的优势

（1）有利于构件标准化, 有利于降低成本, 实现房屋建筑技术集成化、产业化; 钢结构房屋体系工业化程度高, 现场湿作业少, 符合环保建筑施工的要求。

（2）钢结构房屋体系自重轻, 约为混凝土结构的一半, 可以大大减少基础造价; 钢结构住宅体系施工周期短, 比传统住宅体系至少可以缩短三分之一,可以大大提高投资效益, 加快资金周转。

（3）钢结构房屋所用的材料主要是绿色、可回收或易降解的材料, 在建筑物拆除时, 它的大部分材料可再生或降解, 废弃物产生少, 因此符合可持续发展的要求。

二、钢结构房屋设计中的结构形式

对低、多层住宅, 目前国内外常用的结构体系主要有:

1、冷弯薄壁型钢体系

构件用薄钢板冷弯成C 形、Z 形构件, 可单独使用, 也可组合使用, 杆件间连接采用自攻螺钉。这种体系节点刚性不易保证, 抗侧能力较差, 一般只用于1~ 2层住宅或别墅。

2、框架

目前, 这种体系在多层钢结构房屋中应用最广。纵横向都设成钢框架, 门窗设置灵活, 可提供较大的开间, 便于用户二次设计, 满足各种生活需求。钢框架考虑楼盖的组合作用, 运用在低多层住宅中, 一般只用于4~ 6层住宅。

三、钢结构房屋结构设计中常见问题分析

1、结构布置

钢结构的结构体系包括框架结构、框架—支撑结构、筒体结构、平面桁架结构、网架( 壳) 结构、索膜结构、轻钢结构、塔桅结构等。选择结构体系时，应考虑它们不同的特点，如在轻型钢结构工业厂房中，当有较大悬挂荷载时，可考虑放弃门式刚架结构而采用网架结构; 建筑设计允许的情况下，可在框架中布置支撑来提高结构刚度，一般能取得比简单的刚性连接节点框架更好的经济性; 对屋面覆盖跨度较大的建筑，可选择悬索或索膜结构体系，其构件以受拉为主; 高层钢结构设计中，常采用钢—混凝土组合结构，来弥补钢结构本身的缺陷，提高结构性能。

结构的布置应根据结构体系的特征、建筑物荷载分布的情况及性质等因素综合考虑。一般说来，结构布置应刚度均匀，力学模型清晰，使荷载以最直接的路径传递到基础。此外，结构布置应根据具体情况灵活多变。如框架结构中次梁的布置，一般为减小截面而沿短向布置次梁，但会使主梁截面加大，因此减小了楼层净高。为避免这一问题，可根据需要调整其荷载传递方向，以满足不同的设计要求。应特别注意的是结构的抗侧应有多道防线，如有框架—支撑结构体系，框架柱至少应能单独承受1 /4 的总侧向荷载。

2、截面设计

构件截面设计是否合理直接关系到结构的安全性，工程的造价及施工是否方便。结构形式确定后，可根据经验对构件截面作初步估算。主要包括梁、柱和支撑等构件截面形状与尺寸的假设，一般钢梁可选择槽钢、轧制或焊接H 型钢截面等。根据荷载与支座情况，其截面高度通常在跨度的1 /20 ～ 1 /50 之间选择。翼缘宽度根据梁间侧向支撑的间距按我国现行钢结构规范限值确定，尽量回避钢梁整体稳定的计算。确定了截面高度和翼缘宽度后，其板件厚度可按规范中局部稳定的构造来初步确定。柱截面根据长细比来估计，通常50≤λ≤80，然后考虑不同的受力情况，选择钢管或H 型钢等截面形式。

在进行钢结构设计时，应在确保结构安全，满足使用要求的前提下，使结构用钢量最省、造价最低。因此，如何选择合理截面的杆件，使其在满足强度、刚度、稳定性等要求的前提下，用钢量最小就是优化设计的最终目标。

在进行截面优化时，必须综合考虑以下几点: （1）构件强度、稳定验算。截面尺寸的优化必须满足强度、稳定性的要求，从而满足结构设计的安全性要求。（2）刚度要求。截面尺寸在优化时，结构的整体刚度必须满足有关规范规定的变形控制要求，即横梁的最大挠度、柱顶的最大水平位移、吊车轨顶处柱的最大水平位移必须满足有关规范规定的变形限值。（3）构造要求。优化截面尺寸必须满足有关规范的构造要求及使用要求。如柱翼缘的宽厚比、腹板的高厚比等截面尺寸都必须满足有关规定。（4）制作、安装控制条件。优化构件截面尺寸必须满足常规的制作、安装要求。

3、节点设计

连接节点的设计是整个设计过程中极其重要的环节，节点设计得当与否，对保证结构的整体性、可靠度以及建设周期和成本有着直接影响。在进行结构设计时，在结构分析过程中就应该想好用哪种节点形式，根据结构构件的选用，传力特性不同判断是选用刚节点、铰节点还是半刚节点。

对于焊接节点，焊缝的尺寸及形式应符合我国现行规范的有关规定。如焊条的选用应和被连接金属材质强度相适应，E43 对应Q235，E50 对应Q345。此外，焊接设计中应考虑焊缝的重心尽量与被连接构件重心接近。对于栓接节点，普通螺栓由于其抗剪性能差，只能在结构次要部位使用。高强螺栓的使用相对广泛，常用S8． 8 和S10． 9 两个强度等级，高强螺栓连接根据受力特点分承压型和摩擦型两种连接，在设计时应注意两者计算方法的差别。连接板可简单取其厚度为梁腹板厚度加4 mm，然后按我国现行规范进行相应验算。此外，节点设计应考虑制造厂的工艺水平、施工空间及构件吊装顺序等，尽可能让工人方便进行现场定位与临时固定。

参加文献：

[1] 高志勇.门式刚架轻钢结构设计常见问题[J]. 价值工程. 2010(08)

[2] 石玮.钢结构房屋设计中常见问题分析[J]. 中国新技术新产品. 2011(15)

[3] 王萌.钢结构设计中应注意的几点问题[J]. 江西建材. 2009(02)

房屋结构设计范文第13篇

关键词：混合结构房屋；基础结构；结构设计

中图分类号：S611 文献标识码：A 文章编号：

1、引言

随着我国经济的发展，以及现代化城镇建设进程的不断加快，在我国城镇建设中,大量采用混合结构房屋,其基础形式单一(采用墙下条形基础),基础设计通常偏于保守,存在着巨大的浪费现象。采用条形基础设计时一般按墙体各自承受的荷载分别计算基础宽度,但由于仅调整基础宽度,仍采用条形基础,在一定程度上与基础的实际受力状况不相符。其结果或者造成纵、横墙交接处的地基失效,或者造成工程材料的浪费及工程造价的提高。在竖向荷载作用下,由于墙体的共同作用,荷载在纵、横墙之间存在竖向应力互相扩散传递作用,在墙体相交处产生较大的应力集中现象,每道墙内竖向应力沿墙长呈两端大而中间小的不均匀分布现象,尤其是设置抗震构造柱和圈梁时,这种应力的不均匀分布现象将更为显著。因此,基础底面压力也相应呈两端大而中间小的不均匀分布。

2、基础底面的合理修正范围

按GB50007-2011建筑地基基础的设计规范的要求,基础底面面积应满足:

A≥Fk/(fa-rmd) (1)

式中:A为基础底面面积(m2)Fk为相应于荷载效应标准组合时,上部结构传至基础顶面的竖向力值(kN);fa为修正后地基承载力特征值(Kn·m^-2);rm为基础及基础以上回填土的平均重力密度,通常取20Kn·m^-3;d为基础埋置深度(m)。若采用条形基础,通常可取单位长度(lm)进行计算,即:

b=q/(fa-rmd) (2)

式中:b为条形基础宽度(m);q为相应于荷载效应标准组合时,上部结构传至条形基础顶面处的线荷载值(kN·m^-1)。由此可见,基础底面尺寸与所承受的荷载值成正比。由于纵、横墙的共同作用,仅在纵、横墙相交处节点附近产生明显的应力集中影响区,在远离节点处可忽略不计,故可认为应力均匀分布。因此,基础底面的合理修正范围就是纵、横墙相交处应力集中影响区,其他部分仍然采用条形基础。为方便计算,假定基础底面的修正范围为:

B1=Kb1,B2=Kb2 (3)

式中:B1B2分别为沿纵、横墙方向基础的最大宽度(m);b1b2分别为沿纵、横墙方向基础的最小宽度(即条形基础宽度)(m);K为考虑纵、横墙共同作用影响的基础底面尺寸修正系数。

3、基础外形方案设计分析

3.1基础节点处矩形修正。当房屋整体性较好、上部结构刚度较大、荷载分布均匀、地基变形均匀时,可以条形基础为主,节点处矩形修正,对纵、横墙相交处的一般“十”型节点。(见图1),设纵、横墙承受的线荷载设计值分别为q1,q2,q3,q4,其中q1≥q3,q2≥q4,在修正范围内的基础底面面积为:

图1节点处矩形修正

A=B1B2=K^2b1b2 (4)

考虑式中(2),有:

A=K^2q1q2/(fa-rmd)^2 (5)

由于在基础修正范围内总的竖向力:

Fk=Kb2/2(q1+q3)+Kb1/2(q2+q4) (6)

故将式(5),(6)代入式(1)中,并考虑式(2),可得:

K=1+1/2(q3/q1+q4/q2) (7)

由式(7)计算K值,有K≤1.5。对于“L”型节点,令q3=q4=0,由式(7)计算可得K=1,即对两墙相交的“L”型节点可不必修正基础底面尺寸。

3.2基础节点处对称线性修正。随着房屋整体性的减弱,可以条形基础为主,节点处对称线性修正。对纵、横墙相交处的一般“+”型节点,设纵、横墙承受的线荷载值分别为q1,q2,q3,q4,其中q1≥q3,q2≥q4。当基础底面的修正范围为一对称多边形区域时(图2),在修正区域内的基础底面面积为:

图2节点处对称线性修正

对于“L“型节点,令q3=q4=0,通过计算可得K=1。

3.3基础节点处不对称线性修正。当地基条件较弱强场地受到限制时,可对纵、横墙相交处节点附近采取线性不对称修正。对于四墙相交的一般“+”型节点,仅考虑竖向应力向房屋内侧相邻墙体扩散传递,修正范围为一不对称多边形区域(图3),按前述相同方法可计算出修正系数为:

图3节点处不对称线性修正

对于“L”型节点,令q3=q4=0,通过计算可得K=1。

4、工程实例及效益分析

根据前述几种基础方案,对某小区几栋混合结构多层房屋基础工程进行分析比较,结果见下表。

从上表可以看出,混合结构房屋的基础外形方案与地基反力的分布特点相适应,避免了传统条形基础承载力要么局部不足、要么局部富余的弊端,可以充分利用地基承载力,减少建筑材料消耗量和施工工作量,缩短建设工期,降低工程造价,其投资少且见效快,有利于节约土地,保护环境。通过以上具体工程的分析比较,此方案可以降低基础工程造价20%~30%,目前,混合结构房屋在房屋建筑工程建设中仍占相当大的比例,故本设计应用前景十分广阔,具有较大的经济效益和社会效益。

5、建议

1)随着上部结构整体刚度及地基条件的减弱,可以条形基础为主,根据应力集中程度的不同,对基础进行程度不同的修正。

2)在四墙相交的“十”型节点处应力集中最显著,基础底面尺寸需作较大调整，基础底面尺寸需作适当调整;在两端相交的“L”型节点处存在一定的应力集中,但由于条形基础在此处转折,内侧基础面积重叠而外侧基础面积增大,二者基本抵消,故基础底面尺寸一般不必调整。

3)本文仅是在纵横墙承担线荷载条件下的分析结果,对此可进一步推广,对上部结构进行三维空间结构分析,根据纵横墙的变形相容性确定其各自分担的荷载,得到纵横墙的压力分布规律,并据此进行地基基础结构设计将更加合理。

6、结语

综上所述，随着我国经济的持续发展，对混合结构房屋的建设需求越来越多，混合结构房屋的基础外形方案与地基反力的分布特点相适应,避免了传统条形基础承载力要么局部不足、要么局部富余的弊端,可以充分利用地基承载力,减少建筑材料消耗量和施工工作量,缩短建设工期,降低工程造价,其投资少且见效快,有利于节约土地,保护环境。

参考文献：

[1]张守峰.多层住宅的条形基础设计[J].住宅科技,2003,(8):16～18

[2]GB50007-2011建筑地基基础设计规范[s]

[3]胡晓楠,刘正保.房屋基础设计的合理改进[J].中国科学学报,2004,1(4):30～31,3

[4]刘正保,吴涛.刚性基础的经济设计.中州建筑,1998,(2):44~46

[5]建筑地基基础设计规范(GB50007)))2011)[S].北京:中国建筑工业出版社,2002

[6]刘正保,等混合结构房屋基础设计的进一步改进.济南大学学报,2004,18(4):340~342

[7]刘正保,胡晓楠.混合结构房屋的基础设计.扬州大学学报,2004,7(4):67~70

房屋结构设计范文第14篇

【关键词】房屋结构；优化设计；方案；应用；

[abstract] the rapid development of the economy in our country, urban and rural construction is also developing rapidly, building structure then are constantly updated and perfect. The housing structure design in the modern building homes of the project, it is a tedious and important as a job, reasonable and effective housing structure design not only can use building resources to reduce cost and improve the safety of the building cost coefficient, and makes a new technology better service in socialist construction. This article in view of the implementation of the necessity of structure optimization design technology are discussed, and analyses the application in building structure.

【 keywords 】 housing structure; Optimization design; Project; Application;

中图分类号：TU318文献标识码： A 文章编号：

1、房屋结构设计的优化方法的现实价值及应用

1.1 传统的房屋结构设计无法适应现代建筑设计的经济性、合理性

房屋结构的设计不仅要保证房屋建筑的长期使用质量，而且在此基础上应尽量的降低房屋结构的成本，同时还要提高房屋结构设计的合理性和可靠性。传统的设计无法满足房屋结构设计中的合理性及经济性，而合理利用现代优化设计理念不但可以满足造型美观和安全性的有关规定，而且使建筑材料更为合理的利用，更为经济划算，房屋工程造价将大大的降低。与此同时，优化结构设计理论是否能合理运用将对房屋的整天建设方案产生巨大地影响。优化理论的合理运用是使房屋设计“经济、安全和适用”的最佳途径。

1.2 房屋结构优化设计方案的运用

结构设计优化方法应用于实践之中，是目前一个比较广泛的课题，利用结构优化的方法在不改变适用性能的前提下达到降低工程造价的目的。结构设计优化设计应用于房屋的整体设计、前期设计，旧房改造，抗震设计等设计的各分部环节，发挥着巨大的效益。房屋结构设计追求适用、安全、经济、美观和便于施工5种效果,这就需要应用到建筑结构设计优化方法,来提高有限空间、有限资源的最大化效果发挥,实现经济化、实用性和适用性的良好目标。由于结构优化的房屋建筑对象不同，其优化的细节不同，结构设计包含了很多内容，计者或者工程师应该在达到使用要求和设计规范的前提下，然后结合工程的实际情况，综合考虑其经济效益后再对房屋的设计工作进行相应的结构设计优化。

2、具体的设计优化方案

2.1 房屋结构的抗震性设计

2.1.1房屋结构抗震等级设计

在工程图纸设计的过程中，房屋结构按其抗震设防分类，房屋的抗震等级可以根据房屋高度、烈度和结构类型按照国家《抗震规范》附表确定。

2.1.2地震震力振型组合数据

地震震力的振型组合数据对高层的建筑应当不考虑耦联扭转进行计算；当房屋振型数大于3 的时后，应该取 3的整数倍进行计算，但是该数据不可大于建筑物的层数；当房屋的层数小于等于2时，振型数则可以取房屋层数。对于那些不规则房屋的结构，应当考虑扭耦联转，对于高层的房屋建筑来说，振型数应当取大于等于9 的数；房屋结构的层数多或者房屋结构的刚度突变系数较大的话，其振型数则应该多取，例如房屋结构中含有多塔结构、顶部有小塔楼、转换层等，其振型数应尽量取大于等于12的数，例如房屋结构中含有多塔结构、顶部有小塔楼、转换层等，其振型数应尽量取大于等于12的数2.2 房屋结构的周期性折减系数房屋的框架结构、顶盖等结构设计中，因为填充墙体的存在使得其结构实际表现的刚度会大于设计计算的刚度，计算的周期也会大于实际的周期，所以，当算出结构的剪力偏小时，会使房屋某些结构不太安全，因而应该对结构的房屋结构的计算周期适当进行折减，这样会达到很好的效果，但是对于房屋的框架结构来说，计算周期不宜折减或者将折减系数取小。对于框架结构来说，采取砌填充墙，计算周期的折减系数可取大约0.6～0.7之间；砌体的填充墙采取轻质砌块或墙体较少时，可取0.7～0.8之间；完全采取轻质性的墙体板时，则可以取到0.9。除非无墙的纯框架，否则计算周期尽量适当折减。

2.3 框架梁、柱箍筋间距

房屋柱箍筋、框架梁等的加密区最大箍筋和最小箍筋的直径间距要符合国家规定。依据这些规定，房屋工程上习惯取柱箍筋和梁的加密区的最大间距100mm 左右，而非加密区的箍筋的最大间距约为200mm左右。计算程序的总信息通常也在柱箍筋、内定梁加密区间距100mm

左右，以此为计算的依据算出加密区的箍筋面积，设计人员要依据规范最终确定肢数和箍筋的直径。但在程序内定条件下，当房屋框架梁跨中部有较大其他荷载或者有次梁存在而又仅有两肢箍筋的情况下，其非加密区的箍筋间距应该采取200mm 左右，以使房屋梁非加密区配箍充足，所以建议内定的梁箍筋改为梁的非加密区取200mm。其既可保证梁箍筋加密区（箍筋间距100mm） 的抗剪切能力，同时又适当增加了梁非加密区抗剪承载能力，使梁的强抗剪性能更充分的体现出来。

2.4 地下室层数的输入处理

多层性的房屋框架结构房屋一般都设置了地下室结构。由于隔墙较少，所以常采用板筏基础。设计计算时应将上部结构和地下室层数结合在一起考虑，并于图纸中按实际地下室层数计算。这样，计算的基础底板和地基的纵向荷载可以一次设计完成。同时，通过对侧层移刚度性系数的比较分析，可以正确地调整和判断房屋的相应嵌固位置，并适当采取加固构造措施，以保证楼板的最小配筋率和必要厚度；然而当房屋结构表现纵向不规则时，要着重验算最薄弱层。

3、结构优化设计理论在房屋结构设计中的合理性评估

3.1优化理念要和房屋结构设计要面对同样的建筑设计方案

同一建筑的设计方案可以有很多种不同的结构设计与布置，即使在相同的荷载情况下如果确定了房屋的结构布置，也会存在很多不同类型的分析方案。在分析过程中对于设计的一些数值的取值也是在不断发生变化的。房屋建筑物的细部处理也是不尽相同的，对于这些问题是靠计算机优化设计无法完全解决的，必须要设计人员亲自对各项设计以及数据取值作出合理性的评估。而判断评估也只能是在结构优化设计的通常规律指导下完成，更有效的方法是依据据工程设计施工经验有目的有创建地进行判断。所以，概念优化设计是设计师对多种的备选方案的选择以及对单一方案完美化的过程，其存在于设计师对多种备选方案进行选择的过程中。

3.2 运用概念优化设计处理实际房屋设计问题

运用概念优化设计处理的问题是多种多样的。但是，可以肯定的说，通过概念优化设计房屋结构是能在各种各样可能出现的环境情况作用下使房屋破坏程度最小或者不受到破坏。所以，研究分析如何应对房屋可能遭受到的多种不确定因素是检测设计合理性的重要途径。地震作为最难预测，破坏性最大的事件是考虑建筑优化设计的重要因素之一。所以就要考证当前设计对地震等突发事件的抵抗性和合理性。刚度的对称均匀是降低地震破坏性的重要手段之一；延展性的设计是能有效防止房屋结构的脆性破坏的最佳选择等等。这些常用的抗震设计思想在整个房屋优化设计过程中都应该引起足够的重视，并用于理论上检测房屋设计是否合理。故而，建筑设计过程中就应该未雨绸缪，从计算及构造等各个方面都要采取一些有助于提高抗震能力的措施，不利于抗震的作法则应尽量避免。刚度均匀、对称是减小地震在结构中产生不利影响的重要手段；延性设计则能有效地防止结构在地震作用下发生脆性破坏；多道设防思想能使建筑在特大地震作用下次要的构件先破坏，消耗一部分地震能量。这些抗震设防思想在整个设计过程中都应该作为概念设计的重要指导思想。

结语

传统的结构设计已无法满足现代建设的需要，优化结构设计技术是适应当前房屋建设的必然选择，在现代房屋建设中实行优化结构设计，不仅满足了房屋建设外观美观的基本要求，而且设计人员以“经济、适用、合理”为设计原则，大大降低了房屋建筑中的造价成本，取得了较大的经济效益，广泛应用于我国房屋结构设计中。

参考文献：

［1］[1]张炳华.土建结构优化设计[M].上海：同济大学出版社，2008：34-36.

［2］饶远文.结构设计优化技术及其在房屋结构设计中的应用[J].价值工程.2010(9).

房屋结构设计范文第15篇

关键词:结构设计;设计优化;重要性

中图分类号：S611 文献标识码：A 文章编号：

1 建筑结构设计优化的基本理论

房屋结构设计，是一项技术含量很高的专业性活动。设计人员在进行具体房屋结构的设计时，应当兼顾建筑物的各种性能指标，包括使用价值指标、美学价值指标等。建筑物的功能价值，指的是建筑物作为人们的日常住所所必须具有的遮挡风雨、抗温度变化等基本功能；建筑物的审美价值，指的是建筑物的外形要美观、结构搭配要协调，从而给人以美的享受。设计者不仅要考虑到房屋的基本性能，还要考虑到房屋的结构搭配以及美学价值的大小。在这样的设计理念指引下，设计者就要从拟定的多种方案中选择一种最佳的方案，以实现房屋结构设计的综合目标。我们可以将这个方案筛选过程用科学化方式加以表达：运用建筑学和相关的数学知识，在许多种设计方案中，选择一种与设计目标最相符的、最能体现居住者需要的设计方案。

建筑结构设计优化，指的是在设计建筑结构时，要改革设计理念，应用科学、先进的设计方案筛选方式，选择出在各方面都能达到最佳效果的设计方法。建筑物内部的结构十分复杂，要将建筑物的各个部分完美组合在一起，使建筑物发挥最佳的功能，并不是一件容易的事情。建筑结构设计优化，具体包括建筑物中各个部分结构设计的优化，以及建筑物整体设计结构的优化。在这两个部分中，建筑物整体结构的优化显得更为重要，因为整体是各个部分的综合，在完善房屋功能方面发挥着更大的作用。具体来说，建筑物整体结构的优化包括房屋顶部设计的优化、房屋设计的优化，以及房屋细节结构设计的优化。在这三个大部分中，还可以细分出型号选择、布局设置、受力研究、价格衡量等较小的设计项目。在实际的结构设计中，设计者还要紧密结合建筑工程的实际情况，努力实现房屋建造的经济效益、社会效益和环境效益。

在确保房屋结构性能稳定的前提下，设计者要大胆创新，敢于探索新型的结构优化方案。在进行建筑结构设计的过程中，设计者要平衡房屋使用者和建造者的利益，充分考虑房屋建筑工作者的意见；在满足建筑物建造者需求的基础上，寻求新式的房屋结构布局方法。

具体而言，房屋的平面结构应当平整，体现出建筑物的对称美，并尽量减小平面建造质量与房屋刚性结构要求之间的差异，使得房屋在承受较大的水平方向作用力时，不至于发生结构性的扭曲；在满足居住者使用要求的基础上，设计者应将房屋的承重结构设计成竖直贯通的形式，以便增强房屋对竖直方向压力的承受能力；尽量不更换房屋原有的转换结构。因为一旦更换这些结构，就会消耗大量的建筑原料，不符合房屋建设的经济性要求，还比较容易造成外来压力集中于某一个承受点上的现象；竖直方向的刚性程度设计要遵循渐变规律，避免刚性结构角度的突然改变。否则，角度突变的部位在受到强烈的水平压力时，不容易转移压力，这对于房屋整体抗压性能的提升是很不利的。

2 建筑结构设计优化的重要性

在房屋结构设计中采用建筑结构设计优化技术，不仅能够实现建筑物的美学价值、实际使用价值和经济价值等各种价值，还能够节约建筑成本、保护建筑物施工现场附近的生态环境。因此，恰当地运用这种结构设计技术，可以实现房屋建筑的综合效益。建筑商追求的目标是：在保证房屋长期使用性能的基础之上，最大限度地节省建筑物的设计和施工成本，节约原材料，并缩减建筑投资。只有保证房屋结构稳定、耐用、美观，才能满足用户不同层次的需求，也才能给建设单位带来最大的经营利润。与旧式的建筑结构设计方式相比，建筑结构设计优化方案可以使房屋建造的成本降低30%左右。采用优化的设计技巧，可以合理配置各种资源，充分利用建筑原料，并协调好房屋内部各个独立的单元，使这些独立的部分互相配合，共同发挥作用；采用优化的设计技巧，可以在创新设计方式的同时，确保建筑物的安全性能达到既定标准，保护居民的生命健康和财产安全；采用优化的设计技巧，还可以帮助建筑物结构的设计者认真规划建筑设计方案，选择最科学、最合理的设计方式，实现建筑结构设计的最终目标。

3 房屋结构设计中的建筑结构设计优化措施

3.1 设计结构模型

建筑物结构设计优化中的房屋整体设计优化可以分为三个阶段：

（1）第一阶段是变量的选择。通常情况下，对设计人员决定最终设计方案起到重要作用的那些数值，都可以作为变量供设计者选择。例如：工程的目标参数包括房屋价格参数和预期产生的损失参数；工程的控制与约束参数包括表示房屋架构可靠性能的参数，等等。如果设计者能够将变化幅度较小或者考虑因素较少的参数作为参考指标，那么与建筑结构设计、编程和计算有关的工作难度将会降低，设计者也可以更快找到符合设计目标的那一组数据。

（2）第二阶段是函数的确定。设计者要在多组相似的函数中，选取最符合事先设定的房屋横截面尺寸和钢筋尺寸面积的那一组函数，分析这组函数的各种性质，从而最大限度地降低房屋建造的成本费用。

（3）第三阶段是条件的衡量。出于增强房屋结构稳定性和耐用性的考虑，房屋设计的约束指标应当包括房屋尺寸、架构稳定性、架构刚性、受力限度和变形限度、墙体裂隙限度、单元组件规格、架构体系规格、结构可塑程度、结构确定程度等。在实际的设计过程中，设计者应当结合房屋建造工程的具体情况，分析比较施工实际中的约束性条件和目标确定的约束性条件，确保各种条件都能符合相关规定要求，以便实现设计结果的最优。

3.2 决定计算方法

房屋结构设计过程中会涉及到很多计算程序；而优化建筑结构设计的过程，就是一个复杂变量和多种设计条件的计算过程。设计者在对各种数据进行演算时，要注意将附加约束条件的问题转换成不附带约束条件的问题，这样更容易求得计算结果。经常用于建筑结构设计优化的计算方法也有很多，这些计算方法各有利弊；设计者要根据现实需要，选择最简便的计算方法，以节省时间和精力。

3.3 选择最优程序

在设计了房屋结构模型，并选择了适当的计算方法之后，设计者就可以进入选择最优程序的环节了。最优的设计程序应当具备功能完整、用途齐全、运转高效等优点。这种程序是由若干小程序组合而成的综合程序，在结构设计上发挥着重要作用。

3.4 分析统计结论

在统计了各种数据计算结果之后，设计者要认真分析统计结论，找出各种设计方案之间的相似点和不同点，并通过综合衡量，来确定一种最佳的方案。在分析结论时，设计人员要注意从多个角度思考问题，不能遗漏某些易被忽略的细节问题。这是因为，房屋建造是一项成本较高的建设工程，涉及到各方当事人的利益；只有站在宏观的高度平衡这些利益关系，才能节约建设资金、优化建设方案。设计者应当妥善处理工程经济效益与工程技术含量之间的关系，不能只顾节约成本，而忽视了技术的改进。也就是说，在设计方案的选择过程中，既应当避免片面追求效益和利润的倾向，又应当避免片面追求技术创新的倾向。