時間：2023-08-28 16:54:16
導語：在工程結構設計概況的撰寫旅程中，學習并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑，好期刊匯集了九篇優(yōu)秀范文，愿這些內(nèi)容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感，引領您探索更多的創(chuàng)作可能。
1.1本項目的基本情況
本工程位于湛江市開發(fā)區(qū)的某小區(qū)?？傆玫孛娣e17062.13m2，總建筑面積82351.57m2（其中地下建筑面積為12829.25m2，地上建筑面積為69522.32m2）。另外本工程設計使用年限為50年，結構安全等級為二級，抗震設防類別為丙類。
1.2場地自然條件
（1）風荷載：基本風壓按50年重現(xiàn)期取0.8kN/m2，地面粗糙度B類。（2）本工程設計地震分組為第一組，抗震設防烈度為Ⅶ度，設計基本地震加速度值0.1g，地類別為Ⅲ類，屬于中軟場地土。
2結構設計
2.1地基基礎
由于業(yè)主未提供詳細地質(zhì)資料，基礎設計待業(yè)主提供詳細地質(zhì)資料后確定。本院根據(jù)當?shù)毓こ探?jīng)驗，本工程擬采用樁基礎。
2.2上部結構設計
根據(jù)建筑使用功能的要求并結合本工程的特點，本工程結構形式為：1~3棟采用框架-剪力墻結構；4棟采用剪力墻結構，其中剪力墻及框架抗震等級均為二級。本工程混凝土強度等級為C50～C30，鋼筋采用HRB400級鋼筋。
2.3PKPM系列結構軟件分析
在本次湛江市開發(fā)區(qū)的某小區(qū)的結構設計中采用PKPM系列結構軟件進行結構分析。具體來講本設計所采用的計算機程序為中國建筑科學研究院PKPM-SATWE，版本型號是2010版，這也是在目前設計院住宅結構設計中較為常用的一款軟件，并且該轉件的結構計算結果較為可靠。本次住宅的結構采取較為常用的框架加剪力墻結構，目前這種結構在現(xiàn)有的高層住宅設計中被廣泛的應用，這種形式結合了框架和剪力墻兩種結構的優(yōu)點，具有受力穩(wěn)定，造價相對經(jīng)濟的特點。同樣的為了保證整個結構的穩(wěn)定性，在住宅建筑的-1~3層對結構進行了加強。整體結構的嵌固位置為地下室的頂板。每個建筑的結構在計算的過程中都會對災害進行預估，提前計算其所受的荷載，并在設計過程中采取相應的措施。在本次住宅小區(qū)的結構設計中，對于五十年一遇的大風，預估的基本風壓值為Wo=0.8kN/m2，建筑物地面的粗糙程度按照B類設計，以一號住宅樓為例，其承載風荷載效應時的放大系數(shù)為1.1，最終建筑物的體型系數(shù)采取1.4來進行計算。其次，對于地震災害中的受力，在建筑結構的整體設計中也是應當考慮的，本項目的所處的地質(zhì)環(huán)境要求建筑物按照Ⅶ度抗震烈度進行設防，所以在結構設計中按照其相應的抗震烈度設防地震分組為第一組，場地的類別為三類，建筑物的抗震設防類別為丙類，并且需要考慮在地震作用下構的偏心問題，以及雙向地震作用力的問題。在地震作用下：計算振型個數(shù)為15，重力荷載代表值的活載組合值系數(shù)為0.5，周期折減系數(shù)為0.75，結構的阻尼比為5％，特征周期Tg為0.45，地震影響系數(shù)最大值為0.08。具體來講混凝土框架的抗震等級為二級，剪力墻的抗震等級為二級，綜合來講其抗震結構措施為二級設計。最后在計算的過程中還需要對一些系數(shù)進行調(diào)整和修改：梁端負彎矩調(diào)幅系數(shù)為0.85；梁活荷載內(nèi)力放大系數(shù)為1；梁扭矩折減系數(shù)為0.4；托墻梁剛度增大系數(shù)為1；實配鋼筋超筋系數(shù)為1.15；連梁剛度折減系數(shù)為1.0（注：風荷載控制），0.6（地震荷載控制）；梁剛度放大系數(shù)按2010規(guī)范取值；并且柱配筋的計算按照雙偏壓來進行設計。
3本工程的結構計算
本工程位于湛江市開發(fā)區(qū)的某小區(qū)，在進行結構計算的過程中采用的活載標準值按照《建筑結構荷載規(guī)范》（GB5009-2012），取值見表1。
4展望
對于實際的居住區(qū)工程來說，好的結構設計往往是整個項目成功的關鍵所在，合理的結構設計不僅可以使形體優(yōu)美的建筑得以成為現(xiàn)實，更是為建設的設計者提供新的構思機會，因為合理的結構設計通常與美學的要求不謀而合。所以本文通過對實際項目結構計算過程中的地基基礎、上部結構設計、PKPM系列結構軟件分析等重要步驟的解析，探討住宅小區(qū)在結構設計的過程中應當注意的關鍵點，對居住小區(qū)結構設計的方法進行了驗證，希望可以對實際的居住區(qū)的建筑的結構設計提供一些靈感。
作者:潘偉朝 單位:廣東省建科建筑設計院有限公司
參考文獻
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[2]梁興泉.結構設計的體會[J].山西建筑，2009（27）.
【關鍵詞】 土木工程 結構設計 抗震
前言：目前人類對于地震還沒有科學的預報體系，因此在地震無法預測的情況下，只有盡可能使土木結構建筑設計對地震具有一定的抵抗力，才可以最大限度的減小地震對生命財產(chǎn)的危害，早期土木工程建筑在其設計之初沒有考慮抗震因素;或者有的將抗震因素囊括設計中，但是由于年久失修或者所在地基土質(zhì)強度的減弱而造成建筑物和土木結構在地震中的毀壞，因此加強土木工程建筑結構設計初期抗震性，對其以后長期使用有著積極的作用。
1土木結構設計中抗震要求概況
眾所周知，地震的發(fā)生具有很強的隨機性和瞬時性，即使最精密的測量儀器也不可能精確的預報地震的到來，土木工程建筑設計的預案是建筑物的建設基本框架，在地震時其自身的結構會出現(xiàn)無法計算的形變。因此，在土木工程結構設計中加強抗震性的環(huán)節(jié)中，要根據(jù)土木結構抗震理論和土木結構設計抗震的實際經(jīng)驗，來對土木結構的抗震能力及反應狀況進行分析，土木結構設計人員要根據(jù)土木結構的毀壞過程靈活的創(chuàng)新抗震設計方法，各個擊破的解決土木結構設計所出現(xiàn)的一系列問題，在設計過程中不僅要考慮土木結構的整體布局，還要兼顧銜接位置的構造，以達到從根本上提高土木結構的抗震性能。
2土木結構設計的現(xiàn)狀
近幾年來建筑物的層數(shù)及其高度日益增加，出現(xiàn)了許多的新式框架結構包括筒體剛性結構，多筒嵌套結構及巨型結構等，高層土木結構的抗震性能，承載能力，材料耗費量，造價高低，與其自身采用何種結構有著直接的聯(lián)系，不同的土木結構體系，適用于不同高度，使用功能的建筑物。在土木結構的設計之初，水平力對其的影響最大，尤其是在地震的高發(fā)地區(qū)，剪切力承重墻結構因為其施工周期短，剛度大，抗震性能優(yōu)越在土木結構設計中廣泛的應用。此外懸挑和懸掛結構在土木結構設計中采用較少，是因為土木領域對其分析研究不夠準確深入。
2.1土木結構設計的特點
在一定的建設用地中，建造層數(shù)較多的建筑可以容納更多的居民，土木結構要承載建筑物自身及附屬物的全部重量，對于層數(shù)較少的土木結構僅需要承載上述的重量，但是層數(shù)較多的土木結構承載除了上述的重量外，還需要承載風力等自然因素的水平力，這就要求土木結構具有較強的抗側力，在高層的土木結構設計中，對抗側力應放第一位，水平荷載其次。對于高度一定的土木結構，風荷載和地震的共同作用會隨著土木結構抗震性的不同而又明顯差異。
2.2土木結構抗震要求更加苛刻
在土木結構設計之初對其抗震性作出要求時，要顧及到其正常使用時的承載能力，還要使土木結構具有優(yōu)良的抗震能力，這樣才可以使土木結構遇小震不壞，大震不倒。對土木結構延性的計算是一項繁瑣的工作，唯一簡單的方式是通過土木結構的構造措施來預算。在高層土木結構的設計中，為了使其結構有良好的延性，其結構構件的規(guī)格，材料及配筋率有著嚴格的要求，此外，土木工程結構的剪力墻的橫截面積往往很大，所以在土木結構的設計中其變形是不可忽略的。
3土木工程建筑的主要抗震措施
土木工程的抗震設計，指的是對建筑的地基進行特殊的處理，對建筑的不同結點設置抗震措施，對建筑的薄軟部分進行防震處理。在本文中，筆者根據(jù)土木工程建筑中抗震技術類型，并且結合大量的資料，提出了幾點具體的土木工程建筑的抗震措施，筆者根據(jù)技術方向的不同，對防震措施進行了以下幾點的分類。
3.1在土木工程的地基中使用特殊的防震材料
使用隔震材料對土木工程建筑進行隔震處理，指的是主要對土木工程建筑的地基進行抗震處理，降低地震發(fā)生時強大的地震能量對建筑物造成的損害。在傳統(tǒng)的方法中，主要是在建筑地基的底部鋪設上砂子和黏土等等，在一定的程度上降低了地震的負面影響。近年來，隨著我國在建筑事業(yè)上不斷加大投資，有關部門在土木工程建筑防震上已經(jīng)取得了很大的進展，就比如在建筑地基處鋪上一層瀝青，減震的效果相比于砂子或黏土更好。在建筑物的圍欄，墻體等等材料的選用上，盡可能的選取材質(zhì)比較輕的材料，降低地震來臨時的危害。
3.2在建筑物的結點處設置隔震裝置
在土木工程關鍵的結點處設置特殊的隔震材料，降低地震來臨時的危害。地震在發(fā)生的時候，能量是呈不斷上升趨勢的，會從建筑的底部傳遞到建筑的頂部。而在建筑物的結點上，設置隔震裝置，對極大的影響地震能量的傳遞效率，但是這種隔震裝置不適合高層建筑使用，因為高層建筑使用這種裝置會加強樓層的自震周期，起到的效果不大，所以這種在建筑的結點處設置的隔震措施只適合一些樓層數(shù)少或者高度比較低的建筑。這種隔震措施在組成上也比較簡單，橡膠墊與混合隔震措施是比較常見的材料，隔震方法主要有摩擦隔震、粘性隔震、設置隔震支座等等，其中隔震支座能夠穩(wěn)定的支撐建筑物，并且具有一定的自我恢復力，在地震能量吸收上起到的作用比較大。
3.3土木工程建筑的設計走向
地殼運動是地震產(chǎn)生的主要原因之一，地震的發(fā)生與當?shù)氐牡刭|(zhì)結構有很大的關系。所以施工單位在選擇建筑地址的時候，一定要對當?shù)氐牡刭|(zhì)環(huán)境進行考察，并且通過計算分析出當?shù)卣鸢l(fā)生時的可能走向，使建筑物的走向盡可能與地震的走向垂直。通過對汶川和玉樹地震的研究顯示，倒塌的建筑物中，與地震走向平行的較多，這就證明了與地震走向平行的建筑在地震發(fā)生時損害的程度比較大。
結束語
隨著我國在土木建筑行業(yè)上投入精力的增多，其地位也在不斷的上升。在土木工程建筑的設計中，實現(xiàn)建筑的穩(wěn)定和抗震性能也是當前必須要重點關注的話題，所以相關部門要加強建筑行業(yè)抗震技術的關注度，促進抗震技術進一步應用于土木工程建筑行業(yè)。
參考文獻
[1] 任宇霞，唐玉嬌，張靜等.淺談土木工程結構設計中的抗震研究[J].城市建設理論研究（電子版）
關鍵詞 建筑設計 結構設計 安全度對策
中圖分類號：TU318 文獻標識碼：A
隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，建筑業(yè)也呈現(xiàn)出了快速發(fā)展的趨勢，然而建筑業(yè)的發(fā)展也帶來了一系列的問題，其中建筑安全問題成為一大核心問題。建筑安全問題產(chǎn)生的根源在于建筑結構設計的不合理性，由此如何保證建筑結構設計的水平將直接關系到建筑的穩(wěn)定性和功用性，直接關系到建筑是否能夠滿足使用群體的需求。
1建筑結構設計中存在的安全問題
1.1建筑結構設計不合理
建筑安全問題發(fā)生的原因之一即為建筑結構設計的不合理性。在設計過程中，一些建筑設計人員過分注重建筑的外觀藝術效果，而忽視建筑實踐，這就導致建筑很難發(fā)揮功用性，極易由于外部環(huán)境的改變而導致結構的變形，由此導致安全隱患的發(fā)生。除此之外，針對高層建筑，在建筑結構設計過程中較易忽視地震和巨大風力可能帶來的水平側向力。在建筑結構設計過程中對于這些問題的忽視或者是設計的不合理，都會直接導致建筑安全問題的發(fā)生，降低建筑的穩(wěn)定性。
1.2建筑結構設計中的偷工減料問題
建筑安全問題發(fā)生的另一重要原因即為建筑結構設計中存在的偷工減料問題。一些商家由于利益的驅使往往會在建筑結構設計中通過偷工減料來節(jié)約成本提高效益，由此就會嚴重威脅到建筑的安全性和穩(wěn)定性。比如說鋼筋的配筋率問題。國家對鋼筋的配筋率有明確的規(guī)定，并要求建筑結構設計人員對配筋率嚴格控制，從而保證建筑建設的質(zhì)量，但是在實際工程建設過程中，偷工減料問題時有發(fā)生，這就導致建筑的穩(wěn)定性差，由此嚴重威脅建筑使用群體的生命財產(chǎn)安全。
2提高建筑結構設計安全度對策
2.1加強建筑各有關單位的溝通
建筑結構設計工作不能獨立的由設計單位進行操作，需要各相關部門之間的溝通，由于設計人員對建筑工程概況了解的局限性，由此在設計的過程中需要各領域人員的相互配合，共同參與結構設計的全程，由此可以防止建筑設計與實際操作間的誤差，增強設計的效用和準確度，從而最大限度的保證建筑結構設計的安全性。結構工程師要積極組織并參加各專業(yè)的協(xié)調(diào)會議，從而確定建筑設計的核心問題，由此可以更為透徹的把握建筑設計的意圖，避免設計出圖后造成的返工問題。
2.2嚴格遵守建筑結構設計相關規(guī)范
建筑結構設計工作是一個高度規(guī)范化的工作，不論在建筑設計過程中對設計圖樣做出什么樣的創(chuàng)新，都必須以建筑結構設計基本規(guī)范作為著手點。近年來，為了提高建筑的使用質(zhì)量，相關政府機構推出了各項技術規(guī)范，這些技術規(guī)范具有強制性，目的就在于規(guī)范設計人員行為，從而最大限度的保證建筑結構設計的合理性和安全性，最大限度的降低建筑安全隱患的發(fā)生。相關規(guī)范主要包括：《混凝土結構設計規(guī)范》《建筑地基基礎設計規(guī)范》《高層建筑混凝土結構設計規(guī)程》《建筑抗震設計規(guī)范》，只有明確了相關規(guī)范的各項要求并且嚴格對建筑結構設計按此規(guī)范執(zhí)行，才能保證結構設計的合理性和安全性，充分保證建筑效用水平的發(fā)揮。
2.3加大建筑結構設計安全度細節(jié)考慮
在建筑結構設計的過程中，除了要選擇優(yōu)秀的設計團隊并遵循建筑設計相關準則，最重要的就是要考慮建筑結構設計的細節(jié)問題，只有對細節(jié)問題進行考慮，才能保證建筑結構設計的穩(wěn)定性。具體說來，在建筑結構設計過程中要考慮最小配筋率問題，如果配筋率達不到要求，則混凝土的延性會很差，由此可能會導致結構的裂縫，影響建筑的穩(wěn)定性。
其次，要考慮混凝土的保護層厚度問題。保護層是指混凝土構件中，起到保護鋼筋避免鋼筋直接的那一部分混凝土，其厚度為縱向鋼筋（非箍筋）外緣至混凝土表面的最小距離。保護層最小厚度的規(guī)定是為了使混凝土結構構件滿足耐久性要求和對受力鋼筋有效錨固的要求?；炷两Y構中，鋼筋混凝土是由鋼筋和混凝土兩種不同材料組成的復合材料，兩種材料的良好粘結性能才能保證它們能夠共同工作，由此要從鋼筋粘結錨固角度對混凝土保護層提出要求；從耐久性方面考慮，鋼筋在大氣或者其他介質(zhì)中，容易受蝕生銹，使得鋼筋的有效截面減少，影響結構受力，因此需要考慮保護層厚度問題以保證構件在設計使用年限內(nèi)鋼筋不發(fā)生降低結構可靠度的銹蝕。除此之外，對有防火要求的鋼筋混凝土梁、板及預應力構件，為了保證構件在火災中按建筑物的耐火等級確定的耐火限的時間段里構件不會失去支持能力，也要考慮保護層厚度問題。混凝土保護層厚度大，構件的受力鋼筋粘結錨固性能、耐久性和防火性能越好。但是，過大的保護層厚度會使構件受力后產(chǎn)生的裂縫寬度過大，就會影響其使用性能。由此，要綜合考慮保護層厚度，以便在建筑結構的各個角度合理安排混凝土厚度?！痘炷两Y構設計規(guī)范》82.1條規(guī)定縱向受力的普通鋼筋及預應力鋼筋，其混凝土保護層厚度（鋼筋外邊緣至混凝土表面的距離）不應小于鋼筋的公稱直徑，一般設計中采用最小值。
最后，要充分考慮建筑結構的抗震性能。在建筑結構設計中，要保證建筑結構布置的合理性，從而從根本上保證建筑物的抗震性能，從經(jīng)驗來看，簡單、規(guī)則、對稱的建筑物抗震能力更強，更易經(jīng)受地震的破壞作用。由此基于抗震考慮，在建筑設計中，建筑平面和立面就應盡可能設計規(guī)整和簡潔，要避免嚴重不規(guī)則的設計方式，避免由于建筑盲目的創(chuàng)新性對建筑安全性的忽視。
3結語
建筑結構設計安全度問題是建筑業(yè)應該特別關注的問題，當下，由于結構設計問題導致的建筑安全事故造成的損失巨大，所以提高建筑結構設計水平有助于提高建筑穩(wěn)定性和安全性，有助于發(fā)揮建筑功用性和效益性。作為現(xiàn)代化發(fā)展的重要標志，建筑業(yè)的健康發(fā)展已不能僅僅局限于建筑數(shù)量的增多，而更多的要關注建筑的安全性水平，只有這樣，才能滿足人們對建筑的要求，加快我國現(xiàn)代化建設的步伐，同時更好的促進建筑業(yè)向著更快更好的方向發(fā)展。
參考文獻
關鍵詞：高層結構；結構設計；結構布置；計算分析
中圖分類號：S611文獻標識碼：A 文章編號：
項目概況
本工程使用功能為商業(yè)及住宅，房屋高度地上99.95米，地下17.25米。最大建筑層數(shù)地上28層，地下4層。設3條抗震縫將整個建筑分為4個獨立的結構單元，分別為1號，2號，3號，4號樓。1~3號樓為部分框支剪力墻結構，4號樓為框架結構。建筑主體結構設計使用年限為50年。本地區(qū)基本風壓為0.45kN/m2；本地區(qū)抗震設防烈度為6度。
上部及地下室結構設計
2.1結構布置設計
本工程在各塔樓周圍設置抗震縫將整個建筑分為4個獨立的結構單元，分別為1號，2號，3號，4號樓。各單元結構選型與結構布置采取如下 1~3號樓為部分框支剪力墻結構，轉換層位于第7層，上部塔樓為矩形規(guī)則平面。結構轉換層為薄弱層，在設計中，采用加厚薄弱層板厚并采用整體現(xiàn)澆、提高轉換層梁柱混凝土等級、加強轉換層板配筋、加厚落地剪力墻截面等措施對薄弱層進行加強。4號樓為框架結構，結構平面為矩形規(guī)則平面，豎向構件均連續(xù)落地。
在對本工程的4棟建筑采取結構設計時，充分利用到抗震概念設計理念。采取的抗震概念設計如下，根據(jù)《建筑抗震設計規(guī)范》GB50011-2010中概念設計的要求，本工程建筑平面布置較規(guī)則，本工程1~3號樓為豎向不規(guī)則，設計中采用加強轉換層（加厚轉換層板并采用整體現(xiàn)澆、提高轉換層梁柱混凝土等級、加強轉換層板配筋、加厚落地剪力墻截面等）的措施，保證地震力能有效傳遞給落地豎向構件。從結構計算結果表明，設計均滿足規(guī)范限值的要求。
對于本工程中主要結構構件材料采取如下，柱、剪力墻砼等級取值見表1所示。主要梁板砼等級為C30，轉換層梁為C60。砌體材料及強度等級：內(nèi)隔墻采用燒結頁巖空心磚(密度等級≤1000kg/m3，強度等級MU5.0)，M5混合砂漿砌筑；外隔墻采用燒結頁巖空心磚(密度等級≤1000kg/m3，強度等級MU5.0)，M5混合砂漿砌筑；廚房、衛(wèi)生間及地下室等較潮濕房間的墻體采用M5水泥砂漿、MU10燒結頁巖多孔磚（20孔及以上)砌筑。
表1項目結構柱、剪力墻砼等級一覽表
2.2結構計算分析
本工程采用中國建筑科學研究院PKPM工程部開發(fā)的SATWE（2008年10月版)軟件進行整體計算分析，采用廣東省建筑設計研究院和深圳市廣廈軟件有限公司聯(lián)合開發(fā)的廣廈建筑結構CAD(GSSAP模塊)進行復核對比。主要計算參數(shù)的取用為1~4號樓計算參數(shù)采用振型組合方法CQC（耦聯(lián))；計算振型個數(shù)24（15）個；地震烈度6度；場地類別Ⅱ類；設計地震分組為第一組；特征周期0.35s；多遇地震影響系數(shù)最大值0.04；活荷載質(zhì)量折減系數(shù)1~0.55；周期折減系數(shù)0.9（0.7）；結構阻尼比為5%；計算中考慮偶然偏心；嵌固點位置布置建筑負二層。其計算結果見表2所示。
表1結構計算結果
根據(jù)表1所示，計算結果分析1~4號樓在周期比、位移比、層間位移角、樓層側向剛度比、構件軸壓比等方面均滿足規(guī)范要求。計算結果合理性判別：從力學概念和工程經(jīng)驗等方面分析判斷，認為本工程計算結果合理、有效，可作為工程設計的依據(jù)。
地下室抗浮專項設計
本工程地下室為框架結構，建筑負二層為上部結構嵌固層，局部覆土300mm。同時考慮到本工程離江河較近，共有四層地下室。相鄰濱江路標高為187.800m，設計負四層地面標高為180.400m，負二層地面標高為188.200m，基本平濱江路。根據(jù)建設單位提供的本工程防洪標準為工程措施按50年一遇執(zhí)行，設計水位為195.05m。當遇到洪水水位高于濱江路時，不采取其他措施抵擋，允許洪水流入負三、負四層地下車庫。由此確定抗浮最不利設計水位為負二層地面標高188.200m，設計水頭為188.200-180.400=7.80m。
本工程地下室抗浮設計主要分為整體抗浮設計和局部抗浮設計兩部分。整體抗浮設計，根據(jù)《建筑結構荷載規(guī)范》GB50009-2001（2006版）第3.2.5條第3款，對結構抗浮驗算時，荷載分項系數(shù)應按有關結構設計規(guī)范的規(guī)定采用。結合《砌體結構設計規(guī)范》GB50003-2001第4.1.6條，當砌體結構作為一個整體，驗算整體穩(wěn)定性時（傾覆、滑移、漂浮等），對起有利作用的永久荷載標準值效應的分項系數(shù)取0.8，對起不利作用的可變荷載標準值效應的分項系數(shù)取1.4。本工程分為1、2、3、4四個塔樓，四個塔樓重力荷載標準值（PM豎向導荷）分別為1#樓914074KN、2#樓795609KN、3#樓692204KN、4#樓459718KN。負四層總建筑面積為14638.38m2。7.8m水頭浮力標準值為78KN/ m2。0.8x（914074+795609+692204+459718）/14638.38=156.40KN/ m2 >78x1.4=109.2 KN/ m2 。整體抗浮滿足要求。
局部抗浮設計，經(jīng)過分析比較，取4#樓部分L軸交22軸柱作為研究對象（此位置樁頂只有2層地下室荷載，抗浮相對不利）。柱底重力荷載標準值（PM導荷）為4702KN。柱距為8.4x8.4m，柱下樁所受浮力標準值為78x8.4x8.4=5504 kN。重力與浮力的標準值差值為4702-5504=-802KN，重力與浮力的設計值差值為0.8x4702-1.4x5504=-3944 kN。需要進行樁基抗拔設計，現(xiàn)設計樁身直徑1.2m，嵌巖深度1.2m（1d），擴大頭直徑為2.2m。根據(jù)地勘報告，中風化泥巖樁基極限側阻力標準值為450KPa。參照《建筑樁基技術規(guī)范》（JGJ94-2008）公式5.4.5-2，樁基抗拔極限承載力標準值Nk=（0.5x450x3.14x2.2x1.2）x0.5=932>802KN（巖石抗拔系數(shù)λ取0.5）。樁身與土體的摩擦力作為安全儲備。樁身單軸抗拉設計，現(xiàn)設計直徑1.2m樁配3622（鋼筋間距為105），參照《混凝土結構設計規(guī)范》（GB50010-2002）公式7.4.1樁身正截面抗拉承載力設計值N=360x36x314=4069KN>3944KN。通過樁身設計，局部抗浮能滿足要求。
考慮到洪水浮力的偶然性，應注意施工順序，待上部主體結構施工完成（包括砌體隔墻），即有利永久荷載完全加載后，最后施工地下室底板。避免洪水來臨時未加載完全而導致結構整體漂移。時應注意底層樓板防水處理。
結語
文章通過結合筆者從事高層結構設計的實踐體會，通過結合實例，提出了一些值得結構設計上注意的問題及相應的處理方法，可供工程設計人員參考。
參考文獻：
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關鍵詞：高層建筑；結構體系；基礎體系；設計方法
中圖分類號： TU97 文獻標識碼： A 文章編號：
隨著城市化進程的不斷加快，高層建筑在城市建設當中所占的比例逐漸上升，建筑的內(nèi)部結構設計方面的變化愈加明顯，許多新興的結構設計方案逐漸應用于城市高層建筑的建設當中。目前建筑的類型與使用功能越來越復雜，結構體系日趨多樣化，對高層建筑的結構設計要求提出了更高的要求。然而，在實際的設計過程中，工程設計人員容易出現(xiàn)一些概念性的錯誤，影響到建筑工程的建設。因此，如何做好建筑結構設計工作成為了當前工程設計工作的難點和重點。本文通過探討高層建筑工程結構設計方法，達到提高建筑結構設計的水平的目的，以期充分發(fā)揮出建筑的綜合效益。
1 工程概況
開平市翡翠名珠G1，G2幢，地下1層，建筑高度57.1m，建筑面積19900m2?？拐鹪O防烈度6度，設計使用年限為50年。
2 結構設計
2. 1 結構主體設計
本建筑主體結構采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架―剪力墻結構體系，剪力墻抗震等級二級，框架抗震等級二級。結合建筑使用功能，作為主要抗側力構件的剪力墻布置在建筑中部，并形成筒體，筒體周圍設框架柱。因受層高及使用功能的限制，地上部分樓層主次梁均沿Y 向布置，以便減小主梁高度，增加使用凈高，標準層樓板厚110 mm。本工程結構嵌固端位于地下室頂板，考慮其承受并傳遞由地震作用產(chǎn)生的水平力，故其板厚為180 mm，板配筋雙層雙向滿布。主要豎向構件截面變化見表1，混凝土強度等級見表2
表1 主要豎向構件截面變化
表2 混凝土強度等級
本建筑結構采用多層及高層建筑結構三位分析與設計軟件SATWE( 墻元模型) 進行分析計算，計算結果比較合理并符合現(xiàn)行規(guī)范要求，有關結構位移和地震力等電算結果見表3～5。
表3 結構周期
表4 結構位移
表5 底層地震剪力、彎矩、剪重比
2.2 地下室部分
混凝土結構按照規(guī)范要求一般長度超過45m～55m即需設伸縮縫，地下室結構更是30m即要求設伸縮縫。但是，這些變形縫的設置，一方面對于防空地下室來說，很難滿足現(xiàn)行《人民防空地下室設計規(guī)范》(GB50038―2005)第4.11.4條關于“在防護單元內(nèi)不宜設置沉降縫、伸縮縫”的要求；另一方面，伴隨著變形縫的出現(xiàn)往往要設置雙梁、雙柱、雙墻，使得結構變得復雜，工程造價增大，甚至增加了建筑布局和使用上的困難，而且變形縫防水處理較為復雜，易產(chǎn)生滲漏水的現(xiàn)象。因此，我們對該項目超長地下室混凝土結構采用了無縫設計。
新澆混凝土在硬結過程中會收縮，已建成的結構溫度變化時會熱脹冷縮，當這兩種應力分別超過混凝土抗拉強度時就會導致混凝土開裂而形成收縮裂縫或溫度裂縫，引起滲漏。在不設置永久沉降縫的情況下，有效控制混凝土收縮應力和溫度應力影響是工程設計重點，為了確保地下室結構安全、正常使用，采取了以下措施：
(1)設置縱橫向溫度后澆帶
設置溫度后澆帶是傳統(tǒng)的做法，大約隔30m～40m左右設置1道，以消化收縮變形，減少混凝土收縮產(chǎn)生的溫度應力。溫度后澆帶在其兩側結構施工完成60d后，采用比后澆帶兩側混凝土強度等級高一級的微膨脹混凝土進行澆筑。澆筑前應把后澆帶內(nèi)垃圾清理干凈，混凝土澆筑過程中要避免新老混凝土結合不緊密，有效處理好后澆帶處滲漏現(xiàn)象。
(2)適當提高構件的配筋
①基礎底板及地下室頂板的最小配筋率不小于0.3%左右，并采用雙層雙向配筋。
②頂板梁的腰筋配筋率，控制在每側0.2%；鋼筋“細而密”設置，間距不大于150mm。
③由于地下室外墻養(yǎng)護較困難，受溫度影響大，水分蒸發(fā)速率大，容易開裂。為了控制溫差和干縮引起的垂直裂縫；適當提高墻體的水平鋼筋配筋率，控制在每側0.25%左右，鋼筋間距100mm～150mm。
④添加防裂膨脹劑
地下室側墻及頂板混凝土內(nèi)添加JM-Ⅲ改進型抗?jié)B防裂多功能增強劑，側墻和頂板中JM-Ⅲ的摻量為6～8%，后澆帶和膨脹加強帶中的摻量為12%～14%，施工中也可采用0.8kg/m3左右的聚丙烯纖維代替JM-Ⅲ。
(3)材料和施工質(zhì)量控制
混凝土原材料采用低收縮、低水化熱水泥，控制水泥用量，摻入適當?shù)姆勖夯液屯饧觿?，控制水灰比，控制砂石骨料含泥量和級配，合理選擇混凝土配合比。施工應注意控制混凝土外加劑的品種、質(zhì)量和劑量。
控制混凝土的澆筑時間和澆筑溫度，采取措施減少水化熱對混凝土構件的影響，確?；炷琳駬v密實并加強養(yǎng)護，以減少混凝土收縮和溫度應力對結構帶來的不利影響。
3 局部設計的幾點考慮
( 1) 本建筑的外框架與內(nèi)筒間距較大，為14. 5 m，框架梁端在內(nèi)筒處負彎矩較大，按常規(guī)做法此梁在筒內(nèi)宜貫通，以平衡梁端的負彎矩，但建筑設在筒內(nèi)的樓電梯間以及通風和水專業(yè)的管道井均使框架梁不能正常貫通，這樣在筒體剪力墻上產(chǎn)生較大的平面外彎矩，為此采取以下措施:
①加大設于筒體墻內(nèi)樓層處暗梁截面及配筋，形成加強環(huán)梁( 見圖1) ，通過此環(huán)梁，將作用于X 向墻體上的平面外彎矩分別傳遞到Y 向各墻上；
②與框架梁相交的墻體節(jié)點處均設置暗柱，并通過計算配置暗柱內(nèi)的縱筋和箍筋；
③因剪力墻厚450 mm，按如圖2 所示進行改進，增加梁端凸出部分，以便提高梁端在抗震時的錨固。
(2) 為減小框架梁的荷載以便減小梁的截面高度，本建筑的次梁均沿Y 向布置，這樣就加大了次梁的跨度，為控制次梁的撓度和裂縫，在結構布置時盡量將次梁在筒體內(nèi)貫通，形成三跨連續(xù)梁，并通過計算配置梁下部縱筋，滿足正常使用的要求。
(3) 在設計計算過程中發(fā)現(xiàn)，X 向軸，軸與剪力墻相交的框架梁，因在同一平面內(nèi)的剪力墻剛度相對很大，在地震力作用下，與剪力墻相交部位的梁端配筋均超筋，為解決此問題，設計中采取兩條途徑分別計算: ①在不考慮地震作用時，梁與剪力墻相交處按固結考慮，計算后按結果配置梁端負筋; ②在考慮地震作用時，假設梁與剪力墻相交處出現(xiàn)塑性鉸，計算后按結果配置梁跨中正筋。這樣既能滿足正常使用時的強度要求，又能保證地震作用下的
安全。
4 結語
高層建筑結構設計是一項系統(tǒng)性的工作，涉及內(nèi)容繁多且復雜。因此，工程設計人員要進一步深入研究建筑結構設計的技術問題，選擇合理的結構方案，同時提高結構設計水平，以完善建筑的各項功能。本工程交付使用后未出現(xiàn)任何問題，結構設計與建筑功能符合性良好，取得了較好的經(jīng)濟效益。
參考文獻
【關鍵詞】高層住宅結構設計；存在的問題；處理對策
現(xiàn)代土地資源日漸匱乏，在工程建設中為了節(jié)省土地面積，各施工企業(yè)大都采用高層住宅結構設計，這樣既能減少土地資源的浪費，實現(xiàn)人口數(shù)量的有效集合，還能避免建筑施工材料的浪費，達到節(jié)約資源的目的。然而，在實際的高層住宅結構設計中，部分設計人員的設計方案和建筑施工實際情況存在較大差距，這種情況的出現(xiàn)嚴重影響了高層住宅的安全性能和實用性能。正因如此，如何保證高層建筑結構設計水準對于高層住宅的建設施工來說顯得尤為重要[1]。
一.高層住宅結構設計案例分析
（一）高程住宅結構設計的工程概況
某一高層住宅區(qū)位于某市的中心地段，該地區(qū)的建筑總面積大約為20萬立方米，是一項非常浩大的建筑工程。該高層住宅區(qū)域的樓位設計是一個五幢高層住宅樓層結合而成的建筑工程，分布為地下兩層、地上三層的設計模式。該建筑工程中采用的建筑結構是平面體型比較不規(guī)則結構。
（二）高層住宅結構設計中所遇到的問題和解決措施
1.高層住宅結構設計中所遇到的問題
該高層住宅工程從規(guī)模上來講屬于大型的工程建筑，尤其是五幢樓層采用的是一體化的連接方式，針對這種情況，設計人員應該對高層住宅的建筑設計有一個全方位的認知。在對該建筑工程進行各種因素分析后，再進行高層建筑的設計工作，使設計比較貼合實際工程的標準要求。然而，在實際的高層住宅施工中，其可能會受到各種因素的影響，使得工程質(zhì)量及工期難以得到保證。這些因素主要包括：首先，高層建筑結構的承重力和地下室連為一體的結構設計以及采用框架剪力墻建筑結構設計需要考慮實際施工問題。其次，高層建筑結構設計中，居民對建筑結構功能的要求以及抗震能力的要求也是設計人員需要考慮的重點問題。再次，建筑結構的計算分析也是高層建筑結構設計工作的一大重點。最后，建筑物周圍的環(huán)境因素也會對施工造成影響干擾[2]。
2.高層住宅結構設計中的處理措施
該高層住宅屬于住宅類型中較為復雜的一種設計，一般情況下，對于這種連體形的住宅結構設計，為了保證其結構的穩(wěn)定性，除了采用框架剪力墻結構之外，還應該增加建筑結構的水平方向和垂直方向的鋼筋結構，同時在建筑底部增加底層柱。針對高層住宅結構設計中的穩(wěn)定性要求，應該采用"L"型剪力墻設計，這樣一來能增強建筑結構的穩(wěn)定性，另一個方面還能增強整個建筑物的承載力。其次，在高層住宅的施工設計中，各類數(shù)據(jù)的計算問題也是干擾結構設計的一大影響因素。因此，一般在高層住宅結構設計計算分析上多應該采用PKPM系列的SATWE程序。
二.高層住宅結構設計中出現(xiàn)的問題影響因素
（一）高層住宅結構的部分設計不合理
對如今的高層住宅建筑來講，其住宅結構的不合理多半是設計人員對建筑結構關聯(lián)性忽視，以致于造成住宅結構的承重性差、建筑物的抗地震倒塌能力不強以及建筑物本身的安全性能差等問題。例如，高層住宅結構的抗地震倒塌能力的延性問題，以及屋面溫度應力設置問題等。這一系列的問題因素的集合極有可能導致高層住宅結構穩(wěn)定性和質(zhì)量安全性問題[3]。
（二）抗震結構設計不合理
抗震結構設計是高層住宅結構設計中一個非常重要的環(huán)節(jié)，同時也是比較復雜的一個環(huán)節(jié)，抗震結構的設計除了設計整體的框架以外，對于承重墻設計以及底層柱等局部結構設計，甚至是建筑材料的選擇使用，都關系到整個建筑結構的抗震性能。由于我國并不屬于地震頻發(fā)的國家，所以一些高層住宅建筑結構設計人員并沒有高度重視建筑的抗震設計，所以高層住宅結構的抗震設計中存在很多的漏洞和不足。
三.高層住宅結構設計中存在的問題的處理對策
（一）針對部分結構設計不合理的解決措施
針對以上出現(xiàn)的各種問題，歸根結底是設計人員在對高層住宅結構設計的認知上還存在很大的不足之處，以致于設計的住宅結構不符合居民對建筑物本身功能的需要或者不符合有關建筑物建設施工的標準要求。針對以上情況要先確立好整體性設計，并根據(jù)整體性的設計要素進行局部結構設計。這樣既能保證建筑結構整體性不受破壞，還能為局部結構設計提供一個可靠的依據(jù)。在此基礎上，再進行建筑構件和屋面溫度應力的設計，就可以最大限度的避免因構件標準不合格而導致的建筑結構穩(wěn)定性下降問題以及因溫度應力設計值過大或是過小而造成的墻體開裂現(xiàn)象[4]。
（二）高層住宅結構的抗震設計
高層住宅結構抗震設計的要點：首先要求設計人員對建筑結構抗震性能的重要性有一個正確的認知。其次，需要專業(yè)抗震結構設計人員對高層住宅的結構特點以及可能發(fā)生地震的情況進行全方位的分析，同時滿足抗震設計規(guī)范。再次，對建筑物的抗震結構進行科學的規(guī)劃設計，并嚴格控制建筑物的高寬比例。最后，為了提高建筑物本身的抗震性能還應該在高層住宅上加入抗震墻設計從而增強建筑物的穩(wěn)定性以及抗震能力。這樣即便發(fā)生地震也能保護好居民的人身安全，并且將地震對建筑物體的傷害減小到最低。
結語：
綜上所述，高層住宅的結構設計是建筑施工人員在滿足國家對建筑工程施工結構的標準前提之下，對高層住宅結構進行的加強設計，能有效提高高層建筑的抗震性能以及使用安全性，從而維護居民的生命財產(chǎn)安全。然而，在高層住宅結構設計工作中，我們?nèi)孕枰匾曈绊懡Y構設計及建筑施工的問題因素。對此，文章結合某高層建筑設計實例，簡要探討了影響高層住宅結構設計幾點因素，并闡述幾點解決這些問題的舉措，以期為高層建筑住宅結構設計提供借鑒。
參考文獻：
[1]鄭全樓.關于高層住宅結構設計的研究[J].城市建設理論研究（電子版），2014，（36）：7277-7278.
[2]賀偉蓮.某超限高層住宅結構設計[J].工程建設與設計，2015，（2）：46-50.
論文摘要：文章針對人防設計的平戰(zhàn)結合問題，從人防荷載的確定、荷載組合和內(nèi)力分析及構造要求等方面介紹了人防結構的設計要點。在防空地下室結構設計中也經(jīng)常會遇到防空地下室的平戰(zhàn)轉換設計問題，協(xié)調(diào)好防空地下室在平戰(zhàn)兩種狀態(tài)下的不同使用要求，已成為結構設計中的一個重要課題。
中圖分類號：TU927文獻標識碼：A文章編號：1009-2374（2009）18-0029-02
人防工程是戰(zhàn)時防空、保障人民生命安全的重要措施，隨著城市的發(fā)展，人防工程的建設越來越引起人們的重視。防空地下室是人防工程的重要組成部分。與其它類型人防工程一樣，它具有國家規(guī)定的防護能力和各項戰(zhàn)時防空功能，是實施人民防空最重要的物質(zhì)基礎。如何設計好人防工程，使人防工程在戰(zhàn)時能真正起到防空及保障人民生命安全的功能，這就要求我們設計人員深刻理解并嚴格執(zhí)行《人民防空地下室設計規(guī)范》（GB50038-94），并以此為依據(jù)進行人防工程的設計工作，而且要求建筑結構設計人員對于結構物在核爆動荷載作用下的作用機理及對結構的反應比較了解。根據(jù)《人民防空工程設計規(guī)范》（GB50225-95）及《人民防空地下室設計規(guī)范》（GB50038-94），結合已設計建成的大量人防工程，現(xiàn)將防空地下室設計中常見的問題進行分析和探討。
一、人防結構設計的特點及原則
（一）人防結構設計的特點
1．人防地下室水平荷載作用及變形特征。（1）風荷載計算均扣除地下室的高度。地下室是否約束、約束的程度與風荷載計算無關。（2）設計設定地下室部分的基本風壓為零；在地上部分的風荷載計算中，自動扣除地下室部分的高度，地下室頂板作為風壓高度變化系數(shù)的起算點。結構在地震作用下的反應受地下室外的回填土約束程度的影響。（3）由地下室質(zhì)量產(chǎn)生的地震力，主要被室外的回填土吸收。
2．人防地下室豎向荷載作用及變形特征。對于一般結構而言，地下室外的回填土約束對豎向荷載作用幾乎沒有影響。當?shù)叵率页霈F(xiàn)懸挑結構，則地下室外的回填土約束對豎向荷載作用有一定影響。所以，地下室不應有懸挑結構。首選地下室與上部結構整體分析。因為豎向變形的協(xié)調(diào)是非常重要的。當?shù)叵率殷w量、面積很大時，與上部結構所占面積差異太大，如超大地下室、底盤等，此時可以根據(jù)上部結構的底面積取外伸2～3跨作為地下室，并與上部結構共同分析。
（二）人防結構設計的原則
人防工程依據(jù)其對沖擊波的防御能力可分為四個抗力等級：6級、5級、B4級和4級。其中4級防御能力最強，等級最高。B4級僅次于4級。按照人防工程“長期堅持、平戰(zhàn)結合、全面規(guī)劃、重點建設”的建設方針，必須使結構設計做到安全可靠。設計荷載應全面考慮動荷載以及土體作用力、水壓力、結構自重靜荷載及地震荷載的作用，人防工程抗力等級是按照抗核爆炸沖擊波超壓的大小來劃分的。人防工程除戰(zhàn)時受到核爆炸和常規(guī)武器爆炸荷載作用外，在平時使用時，還會受到地震作用。隨著人防工程建設規(guī)模的日益擴大，人防工程結構安全性評價已成為亟待解決的重要問題。
二、人防結構工程設計內(nèi)容與方法
（一）人防工程結構設計概況
某甲類防空地下室總建筑面積7350m2，局部配電房、水泵房、消防水池為非人防區(qū)，其余大部分為人防區(qū)。地下室人防區(qū)分設A、B、C、D共4個六級人防單元，人防單元A為912m2，人防單元B為1580m2，人防單元C為1450m2，人防單元D為1973m2，共計5915m2。本工程抗震設防烈度為7度，地震加速度為0.1g，采用框架剪力墻結構，框架抗震等級為三級，剪力墻抗震等級為二級。地下室不考慮風荷載作用。地下室梁、板混凝土強度等級均為C30，柱混凝土強度等級按上部結構整體計算所得，采用C40混凝土。
（二）人防地下室底板設計
1．地下室底板人防荷載確定。本工程采用先張法高強預應力管樁，屬有樁基鋼筋混凝土底板，且為飽和土，底板人防荷載取值為25kNm2。
2．地下室底板反向荷載確定。依據(jù)建筑總平面布置圖及室外道路標高系統(tǒng)，本工程設計抗浮水位標高9.2米，即相對標高為-1.05米。底板標高-4.550，底板厚度為0.3米，計算水深3.8米。底板疏水層為100～200mm，以均厚150mm計算，底板自重0.3×25+0.15×20=10.5kNm2，計算反向荷載扣除底板自重為（1.35×38-10.5）1.35=30.5kNm2。
3．底板截面設計。按人防要求，底板最小厚度250mm，因板跨、荷載較大，本工程取底板厚度為300mm，保護層厚度50mm，可滿足底板承載力及裂縫寬度0.2mm的要求。最大水頭H為3.8米，底板厚h為0.3米，依據(jù)《高規(guī)》表12.1.9基礎防水混凝土的抗?jié)B等級確定辦法，Hh=3.80.3=12.7，地下室底板設計抗?jié)B等級為0.8MPa。底板設計采用PKPM結構設計軟件進行計算，考慮人防荷載、水浮力的反向荷載并扣除底板自重的倒樓蓋模型進行設計，反向荷載以恒載計算，底板自重為對結構有利恒載，取分項系數(shù)1.0，人防荷載為等效靜荷載，分項系數(shù)為1.0。
（三）人防地下室頂板設計
1．地下室頂板概況。頂板為小區(qū)花園，覆土700mm厚，設計恒載為14kNm2。小區(qū)內(nèi)設有消防車道，消防車荷載按荷載規(guī)范取值，頂板人防等效靜荷載標準值為70KNm2。地下室車庫為6×8米，經(jīng)與設備專業(yè)配合后，地下室凈高應不小于2.8米，即梁高最大為800mm。
2．頂板截面設計。頂板設計采用PKPM結構設計軟件進行計算，考慮人防荷載、覆土荷載，消防車荷載，活載等的單層樓蓋模型進行設計。有限制的梁高，按通常的做法無法滿足大跨度下的大荷載。采用降低底板標高以增加地下室層高為增大梁高拓展空間，這勢必增加地下室的開挖深度，增加工程造價。加大梁寬可以解決配筋率過大的問題，但又造成梁截面過大，形成典型的肥梁胖柱型結構，這也是結構經(jīng)濟性要求所不容許的。最后經(jīng)過研究采用框架梁端加掖的構造措施，梁中間高度為800，支座處高度為1100，這既解決了配筋率超限的問題，又滿足地下室凈高的要求，既節(jié)約了工程造價，又為各設備專業(yè)提供了足夠的空間，實現(xiàn)了工程的可行性。
3．嵌固及后澆帶設計。主樓部分地下室頂板作為上部結構的嵌固端，即要滿足人防荷載，覆土荷載及本層活荷載的要求，又要滿足本層結構的側向剛度不應小于相鄰上部結構樓層側向剛度的2倍的要求，所以在地下室頂板主樓部分的設計中，按主樓整體計算的結果進行截面設計。本工程總長度達到136.8米，總寬度為70.4米，如何解決溫度應力引起的收縮裂縫則是不容忽視的問題。傳統(tǒng)的做法，地下室頂板底板以30～40米的間距設置800寬的后澆帶，同時注意后澆帶避開坡道及人防口部，后澆帶在頂板覆土之前封閉，并加以養(yǎng)護。傳統(tǒng)的做法也是最有效的做法，經(jīng)驗證明這種做法是防止超長結構溫度應力導致裂縫的最經(jīng)濟的措施。
4．人防口部、人防隔墻及外墻的結構設計。地下室層高3.8米，口部大樣均可套用國標07FG04圖集，人防隔墻及外墻采用單向板模型計算，上部支座為簡支端，下部支座為固定端，人防隔墻按彈塑性模型計算.外墻按彈性模型計算，控制裂縫寬度0.2mm。在外墻施工中施工方反映出一個問題，主樓外側的柱與外墻整澆在一起，且主樓為小柱網(wǎng)，多為3米多的柱距，柱混凝土強度等級為C40，外墻混凝土強度等級為C30，施工中必然會造成外墻大部分都是C40的混凝土，大面積的高強度混凝土是必然造成大量的水化熱，容易產(chǎn)生大量的收縮裂縫。為解決這一問題，有兩種做法：一是外墻及柱都采用C30混凝土，通過柱軸壓比的等效換算加大主樓柱截面；二是外墻及柱都采用C30混凝土，柱截面不變。以柱兩側的250厚外墻作為柱截面的翼緣，可以看做是增大了柱截面。以500×500柱為例計算，C40混凝土強度設計值為18.91Nmm2，C30混凝土強度設計值為15.4Nmm2，500×500柱的兩側可增加翼緣面積為400×250，理論上這種做法是可行且安全的。最終決定施工中采用第二種做法，即不改變柱截面直接降低混凝土強度等級至C30。但由于剪力墻所增加的翼緣面積相對比例較小，無法達到等效軸壓比的要求，故剪力墻部分還是按C40混凝土施工。這種做法亦有其局限性，混凝土強度等級不宜相差大于10，柱截面面積不宜大于500×500。
關鍵詞：房屋建筑、結構設計、基礎設計
中圖分類號：TU2文獻標識碼： A
1、前言
隨著房建工程的不斷發(fā)展，房屋建筑一直趨向于復雜化，這使得結構設計成為了影響房屋建筑工程質(zhì)量的重要因素，而基礎部分的設計尤為關鍵?；A設計關系到房屋建筑的整體質(zhì)量，也影響建筑后續(xù)工作，無論新技術如何應用，建筑業(yè)如何發(fā)展，基礎設計作為房屋建筑安全穩(wěn)定的根本，其重要性都是一成不變的。
2.房屋建筑結構設計的重要性
從大的意義上說，房屋建筑結構主要指兩個方面的內(nèi)容，一方面指的是房屋的建筑結構，一方面指的是房屋的戶型結構。而房屋建筑工程進行房屋建筑結構設計的根本出發(fā)點主要是為了保證工程建筑物結構的安全性、可靠性，在能夠保證工程建筑物的使用功能的發(fā)揮的同時保證工程建筑物的使用壽命，提高工程建筑物的性價比。
3.房屋建筑結構設計過程中需要遵循的原則
設計人員在對房屋建筑工程進行結構設計時需要遵循幾個原則，首先設計人員在進行結構設計的過程中一定要從整個房屋建筑工程的整體著手，需要與業(yè)主進行良好的、有效的、及時的溝通，確保房屋建筑結構設計既符合客觀方面的需要，也符合主觀方面的需求；其次，設計人員在設計過程中要有提前量，現(xiàn)代的房屋建筑工程在進行基礎設計的過程中，將重點都放到了房屋建筑工程的地基、基礎、以及一些上部結構的構件（例如梁、板、柱、樓梯、雨篷等）方面，但是還是有一定的弊端，因為很多的房屋建筑結構設計中的基礎設計并沒有完全的結合實際情況，所以在施工過程中很容易遇到設計與實際情況不符的問題。
4.房屋建筑結構設計中的基礎設計過程中需要注意的問題
雖然目前我國的房屋建筑結構設計的發(fā)展現(xiàn)狀總體上還是十分不錯的，但是，在目前我國的房屋建筑結構設計發(fā)展的還不夠成熟和完善，還需要在不斷的發(fā)展過程中進行適當?shù)难a充和完善，尤其是在房屋建筑結構設計中的基礎設計過程中，還需要注意以下幾個方面的問題。
4.1結構平面圖的繪制問題
繪制結構平面圖屬于房屋建筑工程施工前期的準備工作，設計人員在繪制房屋建筑工程的結構平面圖時，需要從整體出發(fā)，從大局出發(fā)，需要把國家利益和人民群眾的生命財產(chǎn)安全放到首位，在設計過程中需要充分的考慮房屋建筑工程的防火等級、抗震等級、防水等級以及保溫等級，其中，抗震等級最為重要，同時，設計人員在設計過程中還需要充分的考慮到房屋建筑工程的整體及局部的受壓性。
4.2屋面結構圖的設計問題
一般而言，房屋建筑工程的屋面都為坡形，當建筑板之間的空隙過大，就采用梁板式的樓板；如果建筑板之間的空隙不大，就采用折板式的樓板，確保屋面結構圖的設計與房屋建筑工程的整體設計能夠相融合。
4.3大樣詳圖的設計問題
設計人員在繪制房屋建筑工程的大樣詳圖時，需要確保圖紙的細致性和全面性，設計人員在繪制過程中，需要從提高房屋建筑工程的整體的受力性的角度出發(fā)，同時，力爭在最大程度上保證房屋建筑工程外形、結構以及尺寸的一致性。
4.4樓梯方面的設計問題
設計人員在對房屋建筑工程的樓梯結構進行設計的過程中，主要需要考慮的就是樓梯板的撓度問題，需要保證上下層之間樓梯梁位置的一致性和精準性，同時，設計人員還要注意首段的樓梯板的基礎沉降問題，如果在房屋建筑工程需要的情況下，可以在一定程度上對樓梯梁進行統(tǒng)一的、規(guī)范的設置。
4.5基礎方面的設計問題
設計人員在對房屋建筑工程的基礎進行設計的過程中，需要結合房屋建筑工程的實際情況進行設計，做到具體問題、具體分析，保證基礎設計的科學性和合理性，在對混凝土的選用方面，還需要注意考慮到結構的適用性和耐久性，以荷載為參考依據(jù)對基礎的寬度進行及時的、適當?shù)恼{(diào)整，為房屋建筑工程整體的結構的合理性提供保障。
5.房屋基礎設計的要求
5.1高層建筑
高層建筑的特點是層數(shù)多，上部結構荷載大，使得基礎埋置深度大、在材料的使用上也耗費量大、施工周期較長、工程總造價較高。因此，高層建筑設計時應注意滿足以下幾點要求。一是基礎的總沉降量和差異沉降量應嚴格遵守規(guī)范規(guī)定的允許值；二是對復合地基或天然地基承載力及樁基承載力的要求要滿足；三是地下結構做好建筑防水滿足規(guī)定要求；四是不僅對基礎本身的耗材和造價進行考慮，還要對土方、降水、施工條件與工期長短等因素進行考慮，對經(jīng)濟效益進行綜合考慮。
5.2多層建筑
一般砌體結構建筑，應該嚴格按照建筑的抗震設計的規(guī)范要求，并在行動中真正的做到：要優(yōu)先的采用橫墻承重或者是縱橫墻共同承重的結構體系，縱橫墻在布置上最好能夠均勻的對稱，并且沿著平面進行對齊，沿豎向的面也應該上下進行連續(xù)。鋼筋砼多層建筑結構的布置，應該盡量的采用規(guī)則的結構。如果結構比較復雜，可以預先設置好防震縫，并且將防震縫兩側分割成為各規(guī)則的結構，單元為單位，結構布置以少設縫為宜。這樣就能夠有效的使防震縫的設置以及伸縮縫、沉降縫可以得到統(tǒng)一。
6.加強房屋建筑結構基礎設計的主要措施
6.1對軟弱地基基礎設計
局部軟弱地基的基礎設計，采用不同的處理方式時應在滿足地基承載力及土層不發(fā)生整體破壞的前提下，以基礎的沉降量為控制條件，滿足使用要求和地基規(guī)范允許的沉降量是可以做到經(jīng)濟合理的。在改變地基條件的情況下，還需配合改變基礎的設計，一般情況下，變更基礎的尺寸，可以有效地調(diào)整基底附加壓力的分布和大小從而改變地基變形值。當基底附加壓力相同時地基的變形是隨基底尺寸的增大而增大，而在確定的荷載下若增大基底面積，將會使地基的變形量減小。當然在驗算地基變形，調(diào)整基底尺寸時還應考慮其它因素的影響。在軟弱粘性土中采用卵石樁可以提高地基承載力，加速固結沉降，改善地基的整體穩(wěn)定性。有關軟弱土地基，處理的方式方法也有多種，同樣又受各種諸多因素的影響很難用一種固定模式確定某種處理形式好，因此在場地條件不同的情況下，須經(jīng)過分析研究再做決定。
需要注意的是，對每個建筑工程都要求設計人員認真編制方案比較說明書，綜合評定基礎類型，因此應加強對設計人員的管理。一個好的基礎工程必須具備能安全地支承上部結構并能巧妙地將荷載傳遞到下部地基中，它在能滿足規(guī)范要求的前提下，必須具有最小埋深，良好的穩(wěn)定性能，又能將沉降和差異沉降控制在允許范圍內(nèi)，同時還要具有造價經(jīng)濟、施工簡便、對周圍環(huán)境污染小等特點。因而，要求設計人員在基礎設計中，對所建工程的地質(zhì)性質(zhì)和地貌概況、周圍環(huán)境進行綜合分析；在設計計算中，對其參數(shù)、理論的精確度和適應性要進行研究，經(jīng)多方案比較和調(diào)整偏差后，才能確定技術上合理、經(jīng)濟效果最佳的基礎類型。在這一過程中，設計人員必須提出明確合理的觀點，并形成書面文件。
6.2做好屋頂結構圖設計
由于近年來各地“平改坡”的呼聲較為嚴重，為符合客戶需要，目前很多房屋建筑大都采用坡屋面的結構形式。這一結構形式主要有梁板式與折板式，若建筑板的跨度較大且建筑平面不規(guī)則，屋脊線的轉折和屋面坡度復雜，因而基于此種坡屋面大都選擇梁板式。反之，則采取折板式。它們的共同點就是這兩種板都是偏心受拉構件。板配筋時，為有效抵抗拉力，應拉通部分或全部板負筋。板厚度應根據(jù)構件而定，通常不低120mm，并在梁板折角處布置鋼筋大樣示意圖。
在設計屋坡面板時，為確保施工操作人員更好的理解圖紙，應采取大樣詳圖與剖面示意圖相結合的表現(xiàn)方式。因而作為房屋建筑結構設計人員，必須具備空間感，就房屋建筑的整體構造做到心知肚明。以整體的視角掌握房屋建筑結構大局，以細微的設計體現(xiàn)其實用價值，堅持這一設計理念，所設計的圖紙方能使施工技術人員一目了然的明白設計者的意圖。但需要注意的是，由于屋面起坡會導致閣樓層的部分墻體超過高度，因而在設計時就應與門窗頂相結合設置圈梁，從而降低墻體計算高度。
6.3強化樓梯樣圖設計
在繪制樓梯樣圖時，應注意樓梯板撓度的控制，樓梯梁梁下的凈高度必須滿足建筑要求，確保樓梯梁位置上下層互相統(tǒng)一。若局部不符合則應采用折板樓梯，并注意折板樓梯鋼筋，尤其是內(nèi)折角處應斷開并分別錨固，從而預防局部應力的集中，注意樓梯板的寬度和梁下凈空要求，如果是首段梯板，應充分考慮基礎帶來的沉降，并在必要時設置梯梁。
6.4做實基礎設計
在設計基礎時，應注重混凝土標號的選擇，并確保與結構耐久性要求相符?；A配筋必須確保與最小配筋率相關要求相符，條基交接處的鋼筋設置必須選用標準圖或詳圖，且條基交叉處的基底面積不能重復利用，并注意基礎寬度的調(diào)整。若局部墻體的局部荷載較大也應就基礎寬度進行調(diào)整，對于基礎圖中的構造柱，若定位不明確應進行精準定位。
結束語
總之，房屋建筑結構設計中的基礎設計是一項較為系統(tǒng)復雜的工作。作為設計人員，做好房屋建筑結構設計中的基礎設計是確保房屋建筑工程質(zhì)量的關鍵，在設計工作中做好每一個細節(jié)的設計，盡可能的提高房屋建筑的功能，從根本確保房屋建筑結構設計質(zhì)量，進而確保房屋建筑工程質(zhì)量。
參考文獻：
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[2] 宋春霞 張玉忠：《高層住宅局部框支結構設計要點》，《城市建設理論研究》，2011年23 期
[3] 楊國先：《房屋建筑結構設計基本原則與幾個常見問題的探討》，《城市建設理論研究》， 2012年19期
[4] 李劍波：《建筑結構設計中的異形柱節(jié)點受力特點分析》，《價值工程》，2011年01期
關鍵詞：大跨度網(wǎng)架；框架結構；屋蓋
中圖分類號：TU7文獻標識碼：A文章編號：
前言
隨著我國經(jīng)濟的迅速發(fā)展，人們對生活、工作空間的要求越來越高，結構設計人員面臨的挑戰(zhàn)也越來越大。結構設計人員經(jīng)常會遇到這樣的工程：為了滿足建筑上大空間的要求，鋼筋混凝土框架結構頂層屋蓋為大跨度的網(wǎng)架，如職工文化體育活動中心、燃氣鍋爐房等大型工業(yè)與民用建筑。下面筆者結合某鍋爐房煤改氣工程的結構設計，介紹一下自己的處理方法。
1 工程概況
該煤改氣鍋爐房抗震設防烈度為8度，設計基本地震加速度值為0.2g，屬高地震烈度區(qū)，占地面積1600m2，建筑總高度為13.2米，為單層的框架結構，屋蓋為大跨度網(wǎng)架，網(wǎng)架支撐在周邊的框架柱上，網(wǎng)架的平面尺寸為：30m×53米，網(wǎng)架厚度約為2.5m。
2 PMCAD中建模（網(wǎng)架層）
2.1 相關規(guī)范的規(guī)定
現(xiàn)行的
《建筑抗震設計規(guī)范》（GB50011-2010）第3.6.6條第一款規(guī)定：計算模型的建立、必要的簡化計算與處理，應符合結構的實際工作狀況。
2.2 現(xiàn)行的《網(wǎng)架結構設計與施工規(guī)程》（JGJ7-91）第3.3.1條規(guī)定：由平面桁架系組成的網(wǎng)架結構和正防四角錐網(wǎng)架結構，經(jīng)過慣性矩的折算，可簡化為相應的交叉梁系，用差分法進行內(nèi)力、位移計算。梁的折算慣性矩I可按下式計算：
式中：At、Ab―分別為網(wǎng)架上、下弦桿截面面積
h―網(wǎng)架高度
因此，在進行框架結構計算時，可將網(wǎng)架簡化為等慣性矩的交叉梁系。
3 模型的簡化處理
根據(jù)以上相關規(guī)范的規(guī)定，PMCAD中模型的建立應符合以下兩個條件：
1）、應保證模型中網(wǎng)架平面內(nèi)的剛度與實際情況基本一致。
2）、應保證網(wǎng)架的荷載能按實際受力情況傳遞到相應的框架梁、柱上。
圖PMCAD中網(wǎng)架簡化示意圖
基于以上兩點的要求，頂層網(wǎng)架屋蓋在PMCAD中模型處理方法為：按網(wǎng)架按等慣性矩的原則換算成交叉工字型鋼梁（或等代虛梁，梁材料類別為剛性桿）輸入，并且輸入網(wǎng)架對框架產(chǎn)生的荷載。網(wǎng)架部分則單獨采用專業(yè)的網(wǎng)架設計軟件（建研院的網(wǎng)架設計軟件MSGS或3D3S）計算。網(wǎng)架部分荷載的輸入，這里考慮以下兩種方法。
1）、在PMCAD中按面荷載輸入網(wǎng)架恒荷載標準值及活荷載標準值，軟件自動倒算到
各受力桿件。
2）、直接讀取MSGS計算出網(wǎng)架各支承點的反力（軸力、剪力、及彎矩），然后在PMCAD中按集中荷載輸入到框架梁、柱上。
當實際的工程中，為了提高結構設計人員的效率，結構設計人員可先用第1）種荷載輸入方法初步確定框架梁、柱的截面大小，待網(wǎng)架設計完后，再用地2）種荷載輸入方法，進行精確的配筋計算。
4 用SATWE計算時應注意的問題
1、由于網(wǎng)架自身的荷載在PMCAD中已經(jīng)按面荷載或集中荷載輸入，這里就不應考慮工字形鋼梁的自重(本工程跨度較大，工字形鋼梁產(chǎn)生的自重占網(wǎng)架恒荷載的比重較大，造成較大的浪費)。因此，在SATWE分析與設計參數(shù)補充定義中將鋼材容重改為0.001。這樣就可以忽略鋼梁自重產(chǎn)生的荷載。
2、由于支承網(wǎng)架的框架柱較高，網(wǎng)架的跨度較大，為了防止網(wǎng)架對框架柱產(chǎn)生較大的彎矩，將網(wǎng)架與框架柱的支承條件設為鉸接（用MSGS計算時，網(wǎng)架支承條件應與PKPM模型保持一致）；并且《網(wǎng)架結構設計與施工規(guī)程》第3.1.4條規(guī)定：網(wǎng)架結構的支承條件，可根據(jù)支承結構的剛度、支座節(jié)點的構造情況，分別假定為二向可側移、一向可側移、無側移的鉸接支座或彈性支座。因此，在SATWE特殊構件補充定義里，將工字形鋼梁與框架柱的連接改為鉸接，如下圖所示（局部），這樣使計算結果更加真實合理。另外對于跨層柱，應按實際高度確定計算長度，復核柱計算長度系數(shù)。
3、為了確保結構的安全，在進行PKPM抗震計算時，筆者建議分別采用按集中荷載（板厚為0）輸入和按面荷載（板厚為200）輸入兩種計算模型進行，兩種模型除了網(wǎng)架荷載的輸入方法不一樣，，其它各參數(shù)及梁柱截面均相同。在兩種計算模型結果（地震力、周期、位移等）都滿足相關規(guī)范時，框架梁、柱實配鋼筋應取兩模型計算結果的較大值。
以上是筆者在設計相關工程的經(jīng)驗之談，如有錯誤之處，還望大家批評指正。
參考文獻：
[1]《建筑抗震設計規(guī)范》（GB50011-2010）