導語：高層建筑結構設計論文(共6篇)一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

第一篇

1高層建筑結構受力性能

高層建筑的抗水平力構件應沿房屋周邊布置，也可提供較大的抗傾覆力矩。

2高層建筑結構設計中抗震概念設計的重要性

2.1高層建筑設計尤其是在高層建筑抗震設計中，應當非常重視概念設計

這是因為高層建筑結構的復雜性，發(fā)生地震時的不確定性，人們對地震時結構響應認識的局限性與模糊性，高層結構計算尤其是抗震分析計算的精確性，材料性能與施工安裝時的變異性以及其他不可預測的因素，致使設計計算結果（尤其是經(jīng)過實用簡化后的計算結果）可能和實際相差較大，甚至有些作用效應至今尚無法定量計算出來。因此在設計中，雖然分析計算是必須的，也是設計的重要依據(jù)，但往往不能滿足結構安全性、可靠性的要求，不能達到預期的設計目標。

2.2重視概念設計

從某種意義上講，概念設計甚至比計算更為重要[3]。概念設計是通過無數(shù)的事故分析，歷年國內外震害分析，模糊試驗的定量定性分析以及長期以來國內外的設計與使用經(jīng)驗分析、歸納、總結出來的。而這些原則、規(guī)定與方法往往是基礎性、整體性、全局性和關鍵性的。有些概念設計的要求，為整個設計設置了兩道防線，保證了建筑物的安全、可靠。合理的結構方案是安全可靠的優(yōu)秀設計的基本保證。汶川特大地震發(fā)生后，通過對震后建筑進行分析與研究，發(fā)現(xiàn)結構布置方案合理、符合概念設計要求的建筑物的破壞形式都是比較理想的，這給我們結構設計人員很大的啟示和鼓舞。今后結構設計中充分利用概念設計確定結構方案，并采取相應的抗震構造措施，還是能大大降低地震對建筑物的損壞程度的。

3改善短柱抗震性能的措施

當按剪跨比λ判定柱子不是短柱時，按一般框架柱的抗震要求采取構造措施即可；確定為短柱后，就應當盡量提高短柱的承載力，減小短柱的截面尺寸，采取各種有效措施提高短柱的延性，改善短柱的抗震性能。

3.1使用復合螺旋箍筋

高層建筑框架柱的抗剪能力是應該滿足剪壓比限值和“強剪弱彎”要求的，柱端的抗彎承載力也是應該滿足“強柱弱梁”要求的。對于短柱，只要符合“強剪弱彎”和“強柱弱梁”的要求，是能夠做到使其不發(fā)生剪切型破壞的。因此，使用復合螺旋箍筋來提高柱子的抗剪承載力，改善對混凝土的約束作用，能夠達到改善短柱抗震性能的目的。

3.2采用分體柱

由于短柱的抗彎承載力比抗剪承載力要大得多，在地震作用下往往是因剪壞而失效，其抗彎強度不能完全發(fā)揮。因此，可人為地削弱短柱的抗彎強度，使抗彎強度相應于或略低于抗剪強度，這樣，在地震作用下，柱子將首先達到抗彎強度，從而呈現(xiàn)出延性的破壞狀態(tài)。人為削弱抗彎強度的方法，可以在柱中沿豎向設縫將短柱分為2或4個柱肢組成的分體柱，分體柱的各柱肢分開配筋。在組成分體柱的柱肢之間可以設置一些連接鍵，以增強它的初期剛度和后期耗能能力。一般，連接鍵有通縫、預制分隔板、預應力摩擦阻尼器、素混凝土連接鍵等形式。

3.3采用鋼骨混凝土柱

與鋼結構相比，鋼骨混凝土柱的外包混凝土可以防止鋼構件的局部屈曲，提高柱的整體剛度，顯著改善鋼構件出平面扭轉屈曲性能，使鋼材的強度得以充分發(fā)揮。采用鋼骨混凝土結構，一般可比鋼結構節(jié)約鋼材達50％以上。此外，外包混凝土增加了結構的耐久性和耐火性。與鋼筋混凝土結構相比，由于配置了鋼骨，使柱子的承載力大大提高，從而有效地減小柱截面尺寸；鋼骨翼緣與箍筋對混凝土有很好的約束作用，混凝土的延性得到提高，加上鋼骨本身良好的塑性，使柱子具有良好的延性及耗能能力。

3.4采用鋼管混凝土柱

鋼管混凝土是由混凝土填入薄壁圓形鋼管內而形成的組合結構材料，是套箍混凝土的一種特殊形式。由于鋼管內的混凝土受到鋼管的側向約束，使得混凝土處于3向受壓狀態(tài)，從而使混凝土的抗壓強度和極限壓應變得到很大的提高，混凝土特別是高強混凝土的延性得到顯著改善。同時，鋼管既是縱筋，又是橫向箍筋，其管徑與管壁厚度的比值至少都在90%以下，這相當于配筋率至少都在4.6％以上，這遠遠超過抗震規(guī)范對鋼筋混凝土柱所要求的最小配筋率限值。由于鋼管混凝土的抗壓強度和變形能力特佳，即使在高軸壓比條件下，仍可形成在受壓區(qū)發(fā)展塑性變形的“壓鉸”，不存在受壓區(qū)先破壞的問題，也不存在像鋼柱那樣的受壓翼緣屈曲失穩(wěn)的問題。因此，從保證控制截面的轉動能力而言，無需限定軸壓比限值。

本文作者:李生勇工作單位:內蒙古河套學院土木工程系

第二篇

一、復雜高層建筑結構體系的發(fā)展歷程

由于人們對建筑要求的不斷提高，不僅需要建筑群滿足人們對多功能、多用途的需求，還要在建筑的造型上進行不斷地創(chuàng)新，這不僅僅提高了對建筑群結構的難度，同時建筑群還出現(xiàn)了不規(guī)則的結構體系，這些都促使建筑結構工程師要不斷的研發(fā)出更多的技術來客服建筑過程中的難題。從而使復雜的高層建筑結構體系能夠完全契合建筑工程師的創(chuàng)新思維。高層建筑的結構體系有很多，現(xiàn)就集中常見的體系進行分析。

1.對連體結構的分析

把兩棟或者兩棟以上的高層建筑群通過架空連接體進行有效的連接，這種方式就叫作連體結構，這種結構主要用于滿足人們對于建筑群多功能、多造型的需求。連體結構的跨度大都是由幾米到幾十米不等；另外，連接體與高層建筑的主體結構的連接部分通常是剛性連接，部分架空廊和高層建筑主體之間的連接可以使滑動式的連接。

2.對帶轉換層結構的分析

轉換層這一結構主要是為了滿足建筑物的多功能需求，將建筑物依據(jù)用途及功能的不同按照空間高度劃分為若干個區(qū)域，這樣結構不能通過豎向構件進行上下的貫通，必須通過使用轉換構件才能實現(xiàn)豎向構件的上下互通。

3.對帶加強層結構的分析

在高層建筑中，特別是對于框架核心筒的結構中，為了加強核心筒和外部框架之間進行有效的聯(lián)系，具體來說就是為了使結構在地震等其他重力下減小側向變形，必須要順著建筑群的高度方向設立一個或者幾個加強層，來滿足側移的設計需求。

4.對平面不規(guī)則結構的分析

高層建筑中的平面不規(guī)則結構大致可以分為三類：一是建筑物的抗側力結構的布置不規(guī)則、不合理；二是平面的形狀設計不規(guī)則；三是樓蓋的連接部位過于薄弱。這種類型的結構體系主要是因為平面設計的不規(guī)則致使建筑結構的質量中心與剛度中心嚴重不重合，這就會使房屋在水平壓力下發(fā)生變形和扭轉，從而致使部分結構變成薄弱的部位。

二、對帶加強層高層建筑結構的概述

1.加強層的涵義

加強層主要是指在高層建筑群中，為了更好地加強建筑的核心結構域外部結構之間的聯(lián)系，加大建筑結構整體剛度、避免或者減少在水平負重以及地震下建筑結構發(fā)生嚴重的側向變形，因此，沿著建筑物的高度方向的一層或者多層設置加強層，對樓層進行剛度比較大的水平構件的設置。

2.加強層結構的主要類型

在建筑物的加強層中，剛度性能較大的水平構件的主要類型包括梁式和桁架式兩種結構類型。梁式加強層的類型主要有兩種：一是開孔梁結構類型；二是實腹梁結構類型。桁架式的結構類型也主要有兩大部分：一是斜腹桿桁架式類型；二是空腹式桁架類型。

三、淺析斜腹桿桁架加強層在高層建筑結構中的運用

在建筑施工過程中，通過對斜腹桿桁架加強層位置、數(shù)量的改變，進而對建筑物的結構側移、內力的分布產(chǎn)生一定的影響，這樣就可以更好的發(fā)揮加強層的功能和作用。

1.斜腹桿桁架加強層對結構側移的影響

（1）從設立一道水平的加強層對結構側移造成的影響分析，可以得出這樣的結論，要想實現(xiàn)對結構的最大側移控制，加強層的設置值需要在H/2～2H/3這個范圍之內；但是如果在考慮對結構進行最大側移控制的同時還要對建筑結構的層間位移進行綜合考慮的話，那么這道加強層最好設置在建筑結構的中部，這樣才能實現(xiàn)最優(yōu)目標。（2）通過分析改變水平加強層的數(shù)量來查看其對結構側移的影響，可以得出這樣的結論：首先，從設置的效果來分析，設立一道或者兩道水平加強層可以實現(xiàn)側移效果最小的目標，如果再持續(xù)增加水平加強層的數(shù)量的話，那么結構側移的減小就會不成比例，無法實現(xiàn)結構側移最小化目標；其次，從建筑材料及經(jīng)濟的使用率來分析，最為經(jīng)濟的設置方法是設立一道或者兩道水平加強層，這樣的設置方式，可以有效的避免資金及物資的浪費，節(jié)約資本。由此可知，加強層數(shù)量并非越多越好，而是以三道為最高限額。

2.斜腹桿桁架加強層對結構內力分布的主要影響

（1）由于在建筑物中設置加強層有可能會引起結構剛度的變化，而這種變化一定會以結構內力突變的形式進行表現(xiàn)，這樣就會致使建筑結構在遇到地震的時候，加強層部位及其附近比較容易受到破壞，形成建筑群的薄弱部位。（2）在建筑群中設立斜腹桿桁架加強層后，邊柱的剪力會在上下層記憶建筑加強層處發(fā)出尤為突出的變化，這樣就會造成剪力在順著建筑物高度方向的分布變的不規(guī)則、不均勻，從而會嚴重影響邊中柱的抗震效果。因此，就需要在設計的過程中加強上下兩層柱子以及加強層處的抗剪水平，同時還要注意從整體上進行全面的分析設計，這樣就可以采取強有力的措施進行有效的控制。（3）設置斜腹桿桁架加強層后，邊柱的軸力會大大增加，而不設置加強層，邊柱的軸力會逐漸的變小。因此，設計每一個加強層的方案時，加強層處的抽離都會突然變小，然后隨之不斷變小，這樣就形成了以斜腹桿桁架加強層處為核心的階梯型的變化。（4）的墻底部的彎度會不斷地變大，因此，如果要想有效的減少筒體墻的彎度，必須在設置加強層的時候選擇最靠近建筑結構底部的設計方案，這樣就能有效的發(fā)揮加強層的作用。

3.斜腹桿桁架加強層的形式對建筑結構工作性能的影響

布置形式的不同造成斜腹桿桁架伸臂主要分為三種形式：一是交叉支撐形式；二是人字支撐形式；三是混合支撐形式。三種伸臂形式的不同，必然會給建筑結構的整體工作帶來不同的影響。通過分析可知，再能實現(xiàn)對結構整體側移進行有效控制的同時，又能有效的減少斜腹桿桁架加強層處的應力集中，進而可以避免建筑結構中薄弱部位的出現(xiàn)，想要實現(xiàn)上述功能，應該首選人字形的桁架形式。

4.斜腹桿桁架加強層對高層建筑結構在剛度上的優(yōu)化

為了有效的提高建筑結構的抗側剛度，在那些高層建筑群以及超高層的建筑群中應該應用水平加強層來實現(xiàn)建筑結構對于抗震的需求，但是，并非是加強層的剛度越大就能發(fā)揮更好地效果。而是根據(jù)斜腹桿桁架伸臂和內筒的線，保持二者的剛度比值在0.58～2之間。這樣，才能實現(xiàn)剛度上的優(yōu)化。

四、結語

總而言之，在建筑的實際工作中，在對斜腹桿桁架加強層進行方案設計的過程中，要全面的對加強層的位置、數(shù)量以及內筒與加強層剛度的比值進行綜合的考慮，從而使加強層在建筑結構中達到一個最經(jīng)濟、最合理的設置，發(fā)揮其最好的功效。

本文作者:郭占峰工作單位:河南省城鄉(xiāng)建筑設計院有限公司

第三篇

從人類文明發(fā)展的跡象中可以得出，建筑就象人體一樣，它是作為一個系統(tǒng)而存在的;其功能、技術與藝術作為建筑的三要素是辯證統(tǒng)一的，是系統(tǒng)的整體的而非孤立的局部的。自古往而今來人們就是在不斷的利用新的材料創(chuàng)造著新的建筑結構形式。那么，作為人類社會進化的物質產(chǎn)物，建筑與人類文明有著不可分割的聯(lián)系，因此建筑被認為是社會文化的載體，其構造及細節(jié)更是記錄這些文化信息的語言詞匯，表現(xiàn)出與整體相適應的獨特文化魅力。

自原始社會巢穴居以及在北美的印第安人的帳篷屋的住屋形式，到奴隸社會中古代的埃及人們利用石材建造神廟和陵墓等梁柱體系為主的結構形式，再到歐洲中世紀以教堂為主的神學統(tǒng)治的社會的建筑類型，直到如今以先進科技技術為“構件系統(tǒng)”方式表現(xiàn)的現(xiàn)代數(shù)字化信息時代建筑形式的迅猛發(fā)展。在現(xiàn)代比較經(jīng)典的建筑作品中，不少也是新技術、新材料的使用產(chǎn)生的具有實用美觀和審美價值的建筑形式，并且從運用的材料、構造方式、紋案、色彩等方面可以讓人們獲取與建筑相關的文化信息。就先拿采用玻璃墻的西柏林新國家美術館來說，它是與帕提農(nóng)神廟等古典廟堂截然不同的是它所使用的材料是鋼材而非石料，由此看出建筑以相似的形式給人卻是完全不同的審美感受。另外還有采用光電幕墻技術的英國利物浦基礎物理研究院和德國哈姆爾城市大廈就滿足了惡劣天氣對幕墻的所有要求，同時也滿足了建筑本身的物理需求，比如阻燃、保暖、隔熱等性能，并且還可以把光能轉換成電能。由此推測在某種建筑材料集中了多種功能，建筑的結構形式也將發(fā)生相應的變化。與此同時，建筑本身的構造組成與細節(jié)特征在傳遞建筑文化底蘊時起著重要作用，成為建筑不可或缺的重要部分。例如新德里的美國駐印度大使館這座現(xiàn)代建筑，它運用傳統(tǒng)的美學法則，并利用現(xiàn)代的建筑金屬材料和工業(yè)技術，對其外墻和柱廊的細部構造加以精心處理，融合了東方和西方的建筑神韻，整座建筑表現(xiàn)出端莊典雅，輕盈，高貴，奕奕生輝的形象，把印度文化和現(xiàn)代技術完美的結合在一起。另外再看波特蘭大廈，它一直被稱作是蘊涵著比擬和隱喻的文化連續(xù)性的一座“隱喻的建筑”，既非現(xiàn)代又非復古主義的隱喻意義給人們提供了或多或少的親切感以及平緩、穩(wěn)定的情緒，也體現(xiàn)出一種肯定社會發(fā)展的社會觀念?？v觀近現(xiàn)代建筑產(chǎn)業(yè)的發(fā)展勢頭，隨著建筑行業(yè)科技進步和技術創(chuàng)新能力的不斷加強，以及建筑節(jié)能工作不斷深入，建筑結構體系的發(fā)展形式也多種多樣。特別是節(jié)能與結構一體化不僅豐富了建筑節(jié)能結構體系，還較好地解決了保溫體系與建筑的同壽命問題，而且在抗震、安全等性能方面也得到了加強。就如汶川地震災民安置中，輕型鋼結構房屋就發(fā)揮了很大作用，也為新型建筑結構體系的廣泛應用提出了新的要求。從這一角度出發(fā)就不難發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)如今的建筑市場上新材料層出不窮、新技術應用廣泛，建筑構造水平也在不斷發(fā)展和進步?？梢哉f建筑構造的發(fā)展是一個動態(tài)的過程，和相關專業(yè)的發(fā)展密不可分。如高分子防水卷材的出現(xiàn)，帶來了防水構造的發(fā)展，要完成這一構造就必須了解高分子防水卷材的材料性能，在特定氣候條件下的受力特征，施工中要采取的構造處理，任何沒有考慮到的失誤都有可能導致構造設計的失敗。因此，及時正確掌握構造理論知識在實際操作中的技術能力是在以后提高建筑構造水平的有堅實基礎。進而使我國后現(xiàn)代主義建筑思潮在建筑文化上表現(xiàn)出雙重性，這不僅反映了現(xiàn)代建筑領域中新技術的時代性，而且還反映了建筑本身的大眾化、歷史化、地方化等特征。

在人類社會文明發(fā)展的各個歷史時期，結構技術影響了建筑發(fā)展的歷史文化價值。運用在建筑中的技術的發(fā)展與技術本身的發(fā)展并非同步的，而且在建筑中各類技術相互結合的程度也不同，在對建筑的形式的決定作用中所占比例也不盡相同。目前，數(shù)字化技術正在向建筑領域滲透，建筑形式所涉及到的技術內容將變得比以前任何一個時期更加豐富，更新的速度也更加迅速。就如同最新的科學技術和最先進的生產(chǎn)力結合起來，這是建筑發(fā)展的大方向。當人們深刻認識到建筑形式和文化的意義的時候，現(xiàn)代主義建筑強調建筑隨時代而發(fā)展變化，現(xiàn)代建筑要同工業(yè)化社會的條件與需要相適應，強調重視建筑物的實用功能，主張突出現(xiàn)代材料、結構的特質并發(fā)揮新建筑的特點等等，這些新型的建筑觀帶給人一種強烈的時代感。但同時也能讓人們看到，現(xiàn)代主義建筑主張堅決拋開歷史上的建筑風格和式樣的束縛，按照今日的建筑邏輯靈活自由地進行創(chuàng)造性的設計與創(chuàng)作。與此同時在建筑發(fā)展的趨勢上，很多建筑行業(yè)人士決定拋開其積極的一面，這樣就使得現(xiàn)代主義建筑在社會發(fā)展的道路中產(chǎn)生了一系列的問題，許多人批評它割裂歷史，過分的重視技術而忽視人的情感需要，忽視了新建筑與原有環(huán)境文脈的聯(lián)系，因而又產(chǎn)生了很多新的流派和新的創(chuàng)作傾向。通過這樣不斷“割舍”又“獲得”的改革創(chuàng)新思路，加上新時代建筑設計理念和更完善的技術水平，使得建筑本身在各行業(yè)領域中具有重要的推動價值。

如今，建筑不光是人類社會文明的產(chǎn)物，還是人類物質生產(chǎn)活動的一個重要組成部分。其本身其實就是一個供人們居住、工作、娛樂、社交等活動的環(huán)境，因此不僅內部各組成部分要考慮配合與協(xié)調，而且要特別注意與周圍大自然環(huán)境的協(xié)調。它的構造與形式可以反映出一個民族和時代的文化內涵，也凝聚了廣大勞動者的智慧和情感，積淀了深厚的歷史發(fā)展文化和豐富的社會及人文意識形態(tài)。它不僅具有多樣性、豐富性、地區(qū)性的特征，而且還成為人們理解現(xiàn)代建筑的物語，欣賞現(xiàn)代建筑的視角，同時也成為了我們評價現(xiàn)代化建筑的一個重要標準。

本文作者:肖明工作單位:江西省城市建設高級技術學校

第四篇

1H型鋼在各種工業(yè)建筑和民用結構中的應用

1.1熱軋H型鋼在各種工業(yè)大型廠房建筑中的應用

根據(jù)資料顯示，在用于建造工業(yè)廠房建筑時，在相同的規(guī)模和模式下同比采用鉚接工藝相對來說金屬10%，也比采用焊接工藝相對節(jié)約金屬3%，比采用鉚接工藝可節(jié)約金屬10%。H型鋼具有結構自重輕、截面模數(shù)相對大的優(yōu)勢，廣泛應用于火力發(fā)電站重型鍋爐的承重結構的斷面最理想的型鋼。在日本，26.5萬kW以上的火力發(fā)電站，多采用H型鋼作承重骨架。我國山東石橫電廠鋼結構廠房H型鋼用量占總用鋼量的70%。我廠附近在建的漳三電廠和王曲電廠也都采用H型鋼制作鍋爐的承重骨架。石油精煉廠及石油化工廠中的廠房結構等，也多采用H型鋼冶金工廠的廠房也大多采用H型鋼。煉鋼廠廠房、軋鋼主跨廠房等多采用400x400系列柱型H型鋼，也有相當數(shù)量采用高600~1000mm的H型鋼。如寶鋼一期煉鋼廠房，H型鋼的用量占總用鋼量的50%以上。在我公司的第二條生產(chǎn)主線的建設中，轉爐車間廠房和H型鋼廠房建設中也將大量采用H型鋼。這些H型鋼主要用在：1跨度大于6米的檁條一般采用高100~300mm的HM（中翼緣和HN（窄翼緣H型鋼；2梁一般采用高300~900mm的HN（窄翼緣H型鋼；另外H型鋼可用作20噸以下的行車的吊車梁；3主廠房柱可采用兩根高300~900mm的HM（中翼緣和HW（寬翼緣H型鋼組合成格構式柱，荷載相對小的抗風柱、墻皮柱可直接選用高200~500mmH型鋼。

1.2H型鋼在地下安全支護和構架支撐工程中的應用

H型鋼被廣泛使用，在與其截面的安全性和經(jīng)濟優(yōu)勢，建設地下工程，如地下鐵路，礦山巷井，海底隧道的建設。在日本新干線鐵路和名古屋-神戶之間的公路隧道施工使用H型鋼為防止土體坍塌的墻。使用H型鋼在地下鐵路的建設，可以減少水泥墻厚度，并改善地下開采進度，特別是地質構造復雜，大量的建筑，但也顯示出H型鋼，安全，可靠，易于更換的優(yōu)勢。

1.3H型鋼在橋梁工程中的應用

城市高架多層公路及其橋梁、公路和高速公路及鐵路橋梁工程大量使用H型鋼。大跨度桁架式鋼橋，其桁架的桿件及橋面系梁與支撐也常采用H型鋼作為基本構件，但由于其桿件多要求更寬的翼緣，因而在應用軋制系列的H型鋼方面受到一定的限制。

2熱軋H型鋼在民用建筑中的應用

在H型鋼用于各種工業(yè)建筑的同時，它也被用于高層、多層及別墅等民用建筑中。

2.1H型鋼在多高層及高層建筑中的應用

在多高層建筑的鋼結構，H型鋼型材占有不可替代的地位在高層建筑結構采用鋼筋混凝土結構，鋼-混凝土組合結構和鋼的結構，包括三種類型，這些類型的結構都具有應用H型鋼的可能性。這些高層建筑地基多采用H型鋼或鋼管作樁，打入地下幾十米深。其底部結構可由H型鋼外包鋼筋混凝土而形成的型鋼混凝土結構。其上部結構多采用由輕型H型鋼柱或蜂窩H型鋼梁組成的鋼結構或鋼筋混凝土組合結構。近年來隨著經(jīng)濟的飛速發(fā)展，我國各地相繼建成許多高層建筑。

2.2H型鋼在多層建筑中的應用

由于鋼材是一種環(huán)保型建筑材料以及鋼結構建筑具有技術含量高、生產(chǎn)效率高的特點，因此隨著經(jīng)濟的發(fā)展鋼結構建筑在多層民用建筑中的競爭優(yōu)勢更加明顯。在國外由H型鋼建成的多層民用住宅、多層寫字樓等早已不鮮見。國內由馬鞍山鋼鐵公司生產(chǎn)的H型鋼建成、由馬鞍山鋼鐵設計院設計的H型鋼示范工程———馬鋼光明小區(qū)也已建成，并取得良好的性能價格比。近年來，隨著我國H型鋼產(chǎn)量的不斷增加及其市場的不斷推廣，在各地已有大量的H型鋼用于多層建筑中。

3熱軋H型鋼的應用問題

目前，中國已經(jīng)建成了一批萬能軋機生產(chǎn)線，已經(jīng)初步具有了中小型H型鋼系列的生產(chǎn)能力，但在其應用中存在以下問題：1一般設計師在對熱軋H型鋼的性能特性的知識不足情況下，習慣于使用傳統(tǒng)的普通鋼。H型鋼，而不是I型梁在使用中，因此，H型鋼主要規(guī)格范圍，規(guī)范和更具有優(yōu)勢并未被利用，但不能反映H型鋼彎曲性能和節(jié)約鋼材這一重要功能。2在我國鋼材銷售方式還是采用的傳統(tǒng)的銷售方式與H型鋼的多規(guī)格之間存在矛盾。H型鋼的品種規(guī)格多是H型鋼的一個突出特點同時也是其優(yōu)點所在。由于全世界各地H型鋼標準以及規(guī)格的標準多達達一、二百個，在中國熱軋H型鋼國家標準（GB/T11263-1998中的規(guī)格為74個，其數(shù)量是其它型鋼的幾倍、十幾倍。在我國的結構設計中在使用中，工程使用的型鋼數(shù)量一般幾個、更多在幾十個規(guī)格標準中搭配使用。所以，工程中涉及到的型鋼的規(guī)格具體的訂貨量都相對很小，有時甚至幾噸有時甚至更少都是有可能發(fā)生的現(xiàn)象。但是，H型鋼的生產(chǎn)是現(xiàn)代化的大規(guī)模的生產(chǎn)，H型鋼的生產(chǎn)規(guī)模和生產(chǎn)成本計劃都應達到一定的數(shù)量標準才進行組織和相對集中生產(chǎn)，所以對于訂貨數(shù)量少的和規(guī)格數(shù)量少的就和生產(chǎn)H型鋼的部門存在相當大的矛盾。因此在借鑒發(fā)達國家銷售經(jīng)驗的同時應找出一條適合H型鋼的銷售方法。

本文作者:李玉工作單位:山西首鋼國際工程技術有限公司

第五篇

1建筑結構設計的基本原則

要想保證建筑結構設計達到規(guī)范規(guī)定的標準，就必須遵循一定的原則，加強建筑結構的使用維護、施工及設計。其原則需求主要表現(xiàn)在:(1)安全性。在設計的合理的使用年限以內建筑的結構應該可以承擔各種可能發(fā)生的突發(fā)情況。而且在發(fā)生了偶然事件以后，建筑物的結構必須要保持一定的穩(wěn)定特性。(2)耐久性。在設計的可以使用的年限以內，建筑的結構應該具有一定的耐久性。(3)適用性。在建筑物能夠合理使用的年限以內，建筑結構的設計應該可以滿足使用的要求，具有較好的抗振、抗裂縫及抗變形的性能。

2建筑結構設計的基本特征

在低層建筑結構中，水平荷載所引發(fā)的位移與內力很小，因此可忽略不計。在高層建筑結構中，水平荷載的位移與內力是慢慢增加的，側向力是影響整個結構內力與建筑物土建造價以及結構變形的唯一因素。在所有的高層建筑中，地震力與水平荷載成了最關鍵的控制因素，結構一定要具有適宜的剛度。隨著建筑高度的不斷增加，建筑的側向位移也會隨之而增加，所以設計高層建筑的過程中，不但要結構上有著足夠大的強度，同時結構上還要有具體的剛度，讓結構有個合理的自振頻率，使水平力的作用層位移具體控制在一個范圍內。此外，結構還要有一個良好的廷性。相對一些較低的樓房來說，高層建筑的結構會更加柔和一點，在實際地震作用下其變形就會更大一點。其實影響建筑結構的耐震性的主要因素是結構的變形能力和承載力，所以為了讓結構進入塑性的變形階段之后還能有著較強的實際變形能力，預防高層建筑在一些大地震中倒塌，必須注意結構的變形能力和承載力。

3建筑結構設計中的注意事項

3．1結構體系問題

結構體系的選擇是高層建筑鋼筋混凝土設計的重點之一，在一些地基基礎比較穩(wěn)固的地方，在上部結構能夠滿足變形限值的前提下，考慮到建筑的外觀問題，可以盡量減小剛度。規(guī)范中確定轉換層上下剛度比的公式宜改為控制上下層轉角的比值在1左右較為合理。規(guī)范中頂點位移和層間位移限值不盡合理，可以通過采取措施來解決這些限值。水平加強層在增加側向剛度的同時，會使外柱的剪力有較大增加，應慎重設計。

3．2結構超高問題

在抗震規(guī)范中，建筑物的高度控制是非常嚴格的，而在新規(guī)范中這一點重新進行了界定，除了將原來的限制高度設定為A級高度的建筑外，增加了B級高度的建筑。因此，所以在進行設計的時候一定不可以超越其應屬范圍，B級建筑物就應該控制在B級規(guī)定范圍之內，一旦超過了，那么無論是設計還是施工都要全部進行重新設定。在現(xiàn)實情況中這類問題曾經(jīng)出現(xiàn)過，結果導致審查時難以通過。

3．3短肢剪力墻設置問題

短肢剪力墻的使用雖然具有一定的的作用，但是在使用數(shù)量上一定要嚴格參照規(guī)范，不可設置過多。而且，在抗震達到要求的情況下，結構工程師應盡量少采用這種結構，盡量減少后面處理的麻煩。

3．4建筑結構概念設計問題

建筑不同于普通商品，尤其是高層建筑。很多因為是地理標志性建筑，所以往往都是有一定個性的，千篇一律的建筑會給人帶來枯燥的審美觀。在概念設計上，我們應該多選擇一些新穎的建筑樣式，同時又要注意其抗震設計、抗風設計等基礎要素。但是建筑也不能盲目的標新立異，結構上應該選擇規(guī)則性強一些的。不論是平面或者立體都應該盡量遵循這個原則。

4建筑結構設計要點與措施

4．1結合工程實際進行設計

建筑結構設計中，要結合工程具體情況，兼顧各專業(yè)的設計要求，做到安全適用、經(jīng)濟全理、技術先進和確保質量。所選用的建筑方案在結構上要保證可行性，要保證結構方案在整體上是安全適用、經(jīng)濟合理的。如果結構方案在整體上存在缺陷應及時告之建筑專業(yè)并配合調整建筑方案。同時，為了滿足建筑的一些特殊功能要求，在不影響結構整體方案的前提下，對一些局部部位構件，結構應采取可靠措施盡量實現(xiàn)這些特殊功能要求。如在層高受到限制而使用凈高又不能降低致使結構必須采取造價相對較高的寬扁梁或無梁樓蓋方案時，在結構方案不能同時兼顧建筑立面效果內部使用功能(比如房內露梁現(xiàn)柱)等情況下，結構設計人員應及時知之相關專業(yè)設計人員，解釋說明每個方案的利與弊，在各方協(xié)商一致后找到最佳的綜合解決辦法。

4．2提高建筑結構抗震功能

建筑結構抗震功能設計是確保建筑物安全性的關鍵之一。在進行工程圖紙設計時，房屋的結構按照其抗震的設防進行分類，其中房屋抗震的等級可以依據(jù)房屋結構類型、烈度和高度等按照抗震規(guī)范來確定。高層房屋結構的層數(shù)多或者房屋結構的剛度突變系數(shù)較大的話，其振型數(shù)則應該多取。例如房屋結構中含有多塔結構、頂部有小塔樓、轉換層等，其振型數(shù)應盡量取大于等于12的數(shù)，但是它的大小依然不可以大于房屋總共層數(shù)的3倍。除了含有彈性的樓板，而且在進行總剛的分析時，它的振型數(shù)才可以取的更大些。

4．3加強建筑構造周期性折減系數(shù)設計

注重建筑結構安全性設計，在框架結構與頂蓋結構設計中，填充墻會直接使結構的實際剛度大于設計時的剛度，所以這就會導致計算周期遠遠大于結構的實際周期。因此，計算出的結構剪力比較小時，這就會使房屋建筑的結構不安全，所以要把建筑物的結構計算周期進行適當?shù)恼蹨p，只有這樣建筑的效果才能有所改善。在框架結構中，當采用砌體來填充墻體時，折減系數(shù)在計算周期時取0.6～0.7;當采用輕質的砌塊或者墻體少時，折減系數(shù)在計算周期時取0.7～0.8;當采用輕質的墻板時，折減系數(shù)在計算周期時取0.9。除了沒有墻的框架結構，其余都要進行適量的折減。

5結束語

綜合上述，結構設計是一個長期、復雜甚至循環(huán)往復的過程，任何在這過程中的遺漏或錯誤都有可能使整個設計過程變得更加復雜或使設計結果存在不安全因素。因此，結構設計人員在進行建筑物結構的設計過程中，必須做到有理有據(jù)、認真謹慎、多方面考慮以及保證結構模型的準確無誤。并且在保證結構安全的前提下，盡可能做到最合理、最經(jīng)濟和最優(yōu)化。

本文作者:吳慶工作單位:蕪湖市華潤規(guī)劃建筑設計有限責任公司

第六篇

1結構設計的階段和相關階段的主要內容

1.1結構方案階段的主要內容。首先，對建筑的結構形式予以確定。確定建筑的結構形式不是憑空想象或主觀臆斷的，它要根據(jù)一定的依據(jù)進行，例如：擬建設建筑物的重要程度，及其所在地在地震中的防烈程度、地質勘查報告，工程建筑場地的類別和建筑的高度、層數(shù)。通過上述依據(jù)來具體確定建筑結構，主要包括：筒體、磚混、框剪、框架等結構，以及剪力墻、混合結構等，或者是上述結構形式的若干組合。其次，是對結構的承重體系和受力構件進行布置。在結構形式確定下來以后，要依據(jù)不同結構形式的特點和不同結構形式的要求，布置結構的承重體系和受力構件。

1.2結構計算階段的主要內容。

1.2.1荷載的計算。荷載主要包括外部荷載和內部荷載兩類，其中：外部荷載主要是指風、雪、地震、地下水、施工、人防等荷載；內部荷載主要是指使用荷載、裝修荷載、結構的自重荷載等。在計算上述荷載時，要采用不同的組合值和準永久值系數(shù)，根據(jù)荷載規(guī)范的要求和規(guī)定，進行不同工況下的組合計算。

1.2.2構件的試算。計算荷載值完成后，要根據(jù)計算出的荷載值，以及構造措施和使用要求，利用計算手冊上規(guī)定的相關試算方法，來對構件的截面進行初步的確定。

1.2.3內力的計算。荷載值和構件截面確定以后，要根據(jù)它們來進行彎矩、剪力、扭矩、軸心壓力及拉力等的內力計算。

1.2.4構件的計算。以結構內力的計算結果和相關規(guī)范為根據(jù)，以及軸壓比、剪跨比、跨高比、裂縫和撓度等對構件的要求和限制，對結構試算的構件是否符合規(guī)范規(guī)定和要求進行復核。如果經(jīng)結構試算的構件與相關要求不相符，那么要對構件的截面進行調整或者布置，一直到合乎要求為止。

2要注意結構設計過程中的若干問題

2.1陽角的問題。陽角的比例在整個基礎底面積中極小，因此把它可以砍成斜角或直角；底板鋼筋如果是雙向雙排的，而且不改變懸挑部分，那么陽角就不用加輻射筋。

2.2箱、筏基礎底板的挑板問題。從結構的角度來看，如果能出挑板，邊跨底板鋼筋能夠調勻，尤其是進行通長進行底板鋼筋布置的時候，邊跨鋼筋不會因為整個底板的通長筋加大，因此節(jié)約的效果比較明顯；出挑板以后，能夠降低基底的附加應力，當基礎形式處在天然和其他人工地基的坎上時，則能夠利用天然地基進行加挑板，這可以使整體沉降降低，當荷載出現(xiàn)偏心的時候，于特定的部位設置挑板，還可以與針對性地調整沉降差和整體傾斜；可以認定窗井部位是挑板上砌墻，沒有必要再出長挑板，在進行計算時，此處板雖然不應按挑板計算。但是也不能進行完全絕對化處理，有的時候可以進行靈活處理，如：當?shù)叵率沂嵌鄬拥臅r候，具有較密的窗井橫隔墻，并且其與內部墻體能夠連通的時候，都可以進行靈活考慮；當出現(xiàn)很高的地下水位的時候，可以出基礎挑板，從而使抗浮的問題得以有效解決；從建筑的角度來說，要想便于做柔性防水，應該對挑板予以取消。

2.3梁、板的跨度計算問題。在通常的情況下，關于凈跨的倍等計算，手冊或教科書上所講的概念或規(guī)定，僅在常規(guī)的結構設計中比較適用，但是卻不適用于應用日益廣泛的寬扁梁中。概而言之，所謂梁板的結構，可以認為是有一個剛性的支座位于梁的中心線上，取消“梁”這一概念，統(tǒng)一認為梁板是一變截面板。在扁梁結構中，相比于板厚，當梁高與之不大多少時，在進行計算的時候，應該至梁的中心選取它的長度，選取梁中心處的梁厚和彎距，以及梁邊的彎距和板厚配筋，選取他們倆之間之間的大值進行配筋。借用臺階式獨立基礎變截面處的概念，柱子也能夠被認為是超大截面梁，因此應該選取柱邊彎距進行梁配筋。削峰被認為是正常的，反之則認為是存在問題的。

2.4基底土的回彈問題。開挖基坑時，摩擦角范圍內的坑邊的基底土受到約束不反彈，而位于坑中心的則以彈性為主反彈，并由人工清除回彈部分。如果基礎比較小，坑底受到的約束很大時，可以忽略回彈，在進行沉降計算時，應該按照基底附加應力計算；如果形成很大的基坑時，如箱基受到的約束相對較小，在對沉降進行計算的時候，應該按照基底壓力計算，同時可以把坑邊土約束的部分當作安全儲備，這也是實際沉降比計算沉降小的一個原因

。2.5抗震縫間距的問題。應加大抗震縫，據(jù)相關統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，在地震發(fā)生時，有40%按規(guī)范要求設防震縫發(fā)生了碰撞，所以在設計時應將抗震縫間距增大。

2.6附加筋的問題。如果主梁有次梁處加附加筋，一般應該優(yōu)先進行加箍筋，通常認為，附加箍筋是指在次梁截面的范圍內，無法加箍筋于主梁或者箍筋不足，而要補充在次梁兩側，一般情況下要有附加筋，但也不是絕對的。相關的規(guī)范清楚地表明：附加橫向鋼筋應全部承擔位于梁下部或者是梁截面高度范圍內的集中荷載。具體說就是，如梁上柱等位于梁上的集中力，如水箱下的墊梁等梁上后做的梁，進行附加筋添加就沒有必要。但是可以視具體的情況來確定梁截面高度范圍內的集中荷載。當主梁和次梁具有差距很小的截面，因此次梁荷載較大時，就應當加附加筋；當主梁的高度很高，次梁截面和荷載都很小時，那么主梁可不必加附加筋；另外，當主、次梁都有很大的截面，而荷載相對又不大，主梁也可不加附加筋。一個總體的原則是，當位于主梁處的次梁開裂后，混凝土加箍筋（位于次梁的受壓區(qū)頂?shù)街髁旱椎慕孛娓叨葍龋┠軌虺惺茏〈瘟寒a(chǎn)生的剪力時，可以在主梁上不加附加筋。在整個梁的范圍內，集中力和產(chǎn)生的剪力是一樣的，所以滿足抗剪，集中力處自然也就得以滿足。相對于主梁截面，主、次深梁荷載較小時也可以得到滿足。

2.7挑梁的問題。通常應該把懸挑梁做成等截面，特別是出挑具有較短的長度時，與挑板不同，挑梁的自重在總荷載中占的比例很小，如果把懸挑梁做成作成變截面，那么就不能有效減輕其自重。因為每個變截面挑梁的箍筋都是不一樣的，所以難免會加大施工難度。當然，對于大挑梁外露的，可以適當?shù)刈兘孛?，使其具有更好的感官效果?/p>

2.8確定基礎板厚的問題。當所設計的建筑大多數(shù)的房間面積不大，而僅一兩處房間面積較大時，此時如果基礎板厚按照大房間來確定則會浪費材料；但是如果按照小房間的標準來確定，則將致使配筋困難。當承載力能夠按照要求得到滿足時，可在大房間中部墊聚苯卸載，同時基礎板厚的確定按照小房間的標準進行。

3結論

總而言之，建筑結構設計是一項全面、系統(tǒng)的工程，要求設計人員的理論知識功底必須扎實，必須具有靈活的創(chuàng)新思維，以及認真、嚴肅、負責的工作態(tài)度。天下大事必作于細，細節(jié)決定成敗。設計人員必須要從一個個基本的構件算起，不僅要知其然，更要知其所以然，對規(guī)范和規(guī)程的要求要吃透，做到深刻理解和把握，并與其他專業(yè)密切配合進行設計，而且在工作中要堅持精益求精，對于形成的經(jīng)驗和教訓，要善于進行總結和反思。

本文作者:石開明工作單位:黑龍江省寒地建筑科學研究院