房屋鋼結構設計論文匯總十篇

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篇（1）

中圖分類號：TU391文獻標識碼： A

引言

從傳統意義上來說，輕質鋼結構都是一些小角鋼和圓鋼組成的鋼架或小型或小跨度屋架結構，一般是用作倉庫或小型的廠房。隨著新型鋼材的出現，相繼出現了冷彎薄壁型鋼和彩色壓型鋼板，這使得輕型鋼結構發生了根本性的變革。這種新型的鋼材不僅具有傳統鋼結構的優勢，對于輕的優勢很是明顯，具體優勢表現在：造型新穎，即外觀造型輕巧美觀，對于建筑的表現力強，對于一些單多層工業、民用建筑和大中小跨度尤為適合，同時可以配合間距柱網，使得布置更加靈活；勞動強度比較輕，即在施工時可以使用小型機吊裝，這樣降低了勞動強度，減少了施工時間；構件輕，即通過設計后，這種高強度鋼材承受相同重量時截面積小，用鋼量相對較低；恒荷載較輕，即由于鋼材較輕，所以恒載荷和地震作用減少明顯，同時對地基的要求也較低。

此外，輕型鋼結構符合環保和可持續發展的要求，還可以代替磚石和木材結構。但是輕型鋼材是一種技術新、科技含量高的材料，所以對于施工和設計人員的要求就相對較高，還要進行一些專業的培訓。這樣一來，在生產線的建立上就會投入很大。此外，這種剛才還需要防火和防腐的處理。

大概在20世紀初期才開始形成裝配式輕質鋼房屋體系，當時主要應用于車庫的建設。到了20年代，定型化生產的廠房開始出現在人民的視野。在二戰期間，輕質鋼房屋的建設如噴井之勢飛速發展，那是多用于軍事飛機庫的建設。二戰結束后，面臨著重建的問題，輕質鋼房屋需求量更大，這進一步的刺激了輕質鋼房屋的發展。到40年代時，門式鋼結構開始出現，60年代得到了大批量的應用。就目前來講，一些發達國家也是使用輕質鋼結構進行建設。美國在門式鋼架上的設計不僅在理論上，而且在制造工藝上都比較先進。

2.門式鋼架房屋機構存在的問題

2.1 屋面活荷載取值

根據2008年《門式鋼架輕型房屋鋼結構技術規程》的規定：在使用壓型鋼板輕型房屋時，按照水平投影的面積來算，在屋內的豎向均布活載的標準值應為0.5kN/m2。但是并不是所有都是這個要求，當鋼架構件的受荷水平投影的面積是60m2時，豎向均布活載的標準值為0.3kN/m2。對于載荷效應來說，必須符合以下原則：a、將雪載荷、積灰載荷或屋面均布載荷同時考慮，得到最大值；b、雪載荷和屋面均布載荷不能同時考慮，把兩者比較選出最大值；c、當使用多臺吊車時，應當符合《建筑結構荷載規范》的國家標準規定來執行；d、不能把地震作用和風載荷同時考慮；e、由施工或者檢修帶來的載荷不和屋面材料及檁條自重以外的其它荷載一塊考慮。在應對各種載荷的計算時，應該把各種載荷按照載荷的組合原則進行計算，這樣能夠避免因重復計算帶來的浪費問題。

2.2 斜梁設計時,計算長度取值的問題:

a、對于屋面坡度較小的情況，根據GB50018的規定，在鋼架平面內計算其強度時，按照壓彎構件計算。但是對斜梁軸力小的情況時，把鋼架的計算長度近似為豎向支撐點間的距離。b、對于屋面坡度較大的情況，不論是在鋼架的平面內還是在平面外，軸力的穩定性都不能被忽略；c、從原則上來講，平面外計算長度一般是側向支撐點間的距離。但是，鋼梁的上下翼的邊緣都會有約束，一般有以下約束：①屋面系桿的支撐系統對其的約束作用；②檁條和屋面板對上翼緣約束作用；③檁條和隅撐的共同作用對下翼邊緣的約束。在計算時，我們一般把隅撐的設置作為鋼梁平面外長度，并不是將檁條的間距作為鋼梁平面外長度。然而，隅撐的位置設置又得根據鋼梁平面外長度作為量度。然而有些設計師將鋼梁的平面外長度定位3m，但是在制造的過程中卻省去了隅撐位置，最終造成了整個設計具有安全隱患。

2.3 構件的撓度問題

根據門式鋼架規程的規定，當鋼架斜梁只用于支撐冷彎型鋼檁條和壓型鋼板屋面時，則鋼架構件的豎向撓度限制是L/180；對于有吊頂的構件，豎向撓度限制是L/240；對于有懸掛起重機的構件，豎向撓度限制取L/400。對于具有一定載荷并且跨度較大的輕型鋼結構廠房的設計，撓度值將控制著構件的截面積的大小。很多的設計師在進行這方面的設計時，往往會忽略撓度對結構的控制，僅僅為了能夠滿足強度的設計做法是不對的。然而，在實際應用中，梁撓度的影響是非常大的，它不僅會影響到建筑物的正常使用，還會造成屋內積水，甚至出現漏水的情況，這些都會加大屋面的載荷，給整個結構帶來很大的安全隱患。我們可以加設搖擺柱的方法來應對那些跨度大、撓度難控制的鋼架，這樣做可以使撓度起不到控制的作用，而且還能把因撓度控制造成的截面過大的問題降到最低。

2.4 鋼梁高厚比問題

門式鋼架一般都是全鋼結構的，由于檐口位置和鋼柱的連接位置的彎矩較大，所以一般將鋼梁做成變截面型鋼梁。由于使用了這種變截面的鋼梁，所以在設計的過程中可能會造成高厚比招標的問題，所以對設計結構的就算需要最終檢查。根據2008年版CECS102:第6.1.1條規定，對于腹板高度的變化高于60mm/m時，將不考慮受剪板幅屈曲后強度對腹板高度比的控制，所以計算時不能將幅屈曲后強度考慮進去。具體的解決辦法如下：a、可以在構件的腹板設置一個橫向加勁肋，這樣做可以更加不考慮屈曲后強度，還可以提高其容許的高厚比；b、為了滿足高厚比，可以增加腹板的厚度，但是這樣可能會較大的使用鋼量；c、通過調節構件端部的高度和調整梁的變截面長度來使腹板的高度變化不超過60mm/m。

2.5 結構形式及布置方面

對于門式鋼結構房屋，冷彎薄壁型鋼檁條和壓型鋼板屋面板作為屋蓋和外墻最合適，而變截面實腹鋼架作為主鋼架最合適。同時我們還可以根據載荷、跨度和高度的不同，而采用等截面或變截面的焊接工字型或軋制H型的截面來設計門式鋼架的柱和梁。在設計吊車梁時，最好把等截面作為門式鋼架的柱。對于門式鋼架的柱腳，我們通常采用支撐設計來鉸接，一般用一對或兩對螺栓作為平板支座。這樣設計柱腳鉸接，不僅可以避免彎矩過大的問題，而且還可以減少基礎混凝土的造價問題。鋼接柱腳通常用于有吊車的廠房，這樣設計有利于吊車的平穩運作。采用一些隔熱卷材作保溫層和隔熱層，還可以用具有隔熱效果的板材做屋面來解決對房屋或廠房的隔熱要求。

2.6 屋蓋鉸接問題

在進行鋼結構屋蓋廠房的設計中，有些設計人員會把鋼梁和砼柱相連接的位置用剛接的計算方法來計算，所以在施工之后，連接處的受力是不是真正的剛接，這會帶來很大的安全隱患。為了安全起見，我們把砼柱面和鋼梁的鏈接用鉸接的形式來計算。

2.7 抽柱問題

有時由于空間原因，在某些廠房的設計中往往采用抽柱的屋架形式，即通過一些托或支撐來架梁。有些設計人員在對抽柱進行計算時，認為抽柱榀屋架就是直接把標準榀屋架刪掉柱子，然后加上托梁和鉸接的接點這么簡單。如此做法會出現梁截面嚴重不足的現象，這是由于彎矩是靠鋼梁在檐口的鋼柱約束傳遞的，而對于托梁，托梁和屋面梁是按鉸接的形式受力的，所以這樣會造成屋脊的彎矩最大，而截面卻最小的問題。此外，在對抽柱屋架進行計算時，托梁對屋架的彈性約束是必須要考慮的，具體的說就是把托梁和屋面梁的連接作為彈性支座，然后計算其對鋼梁的約束作用，并非是簡單的按照鉸接來進行計算。對廠房的抽柱計算時，建議從整體上把握，利用整體建模計算，結構的受力情況，最后選出最優截面。

2.8 有吊車設計圖紙的標識問題

對于有吊車的廠房設計，設計的圖紙中不僅要有構架的設計，還要表明吊車的型號、臺數、吊重重量和跨度能數據。防止因為標注不明確帶來安全隱患的問題。

2.9 其他

除以上問題外，可能還會有焊縫質量、涂裝、保溫隔熱防水的問題。其中，《鋼結構設計規范》中對焊縫質量做出了明確規定，值得注意的是要把評定等級，檢驗等級和焊縫質量等級區分開來。對于涂裝，對于鋼材都需要做一些防火或防銹涂層，《建筑設計防火規范》( GBJ16—87)第 7.2.8 條做出了規定。對于保溫隔熱防水問題，室內的溫度要求可能會比較高，所以要對冷橋接點做一些處理，例如選用一些高檔保溫材料能夠較好的減輕結露和冷凝的現象。

3. 結語

由于現階段鋼結構廠房的日益增多和廣泛使用，對其安全問題提出了更高的要求。所以在門式鋼架設計中要避免以上問題的同時，做到規范、實用和美觀相結合。

參考文獻

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[2] 仝迅 .抽柱門式鋼架的設計計算[J].工程建筑與設計,2004,12.

[3] 陳章洪.建筑結構選型手冊.北京.中國建筑工業出版社.2000.

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中圖分類號：TU393文獻標志碼：A文章編號：1006-6012（2015）12-0075-01

近年來，大跨度房屋鋼結構應用較為廣泛，按照剛性差異以及組合方式的不同，可以劃分為2種結構形式，一種是剛性結構，另一種是柔性結構。剛性大跨度房屋鋼結構一般由空間桁架、網架等鋼桿件構成。對于剛性大跨度房屋結構來講，其主要設計依據是所受荷載。

1工程概況

某兩連跨廠房，長300m，跨度70m，采用鋼結構方案，基礎采用混凝土獨立基礎。本工程屋頂形式采用張弦桁架構件，同時連接格構柱剛性，格構柱的柱腳主要采用鉸接的連接方式。

2結構方案的選定

根據建筑外形尺寸對項目結構方案進行對比與分析，以優選出最佳的結構方案，經過分析，本工程屋頂鋼結構方案選定了張弦桁架方案，并與格構柱剛性連接。這種方案具有以下幾方面的優點：一是張弦結構具有操作方便、重量輕、承載力好，有利于解決了結構剛度問題；二是屋頂構件與格構柱剛性連接，實現了地震作用下側向位移及風荷載的有效控制；三是柱腳采用鉸接連接，在地震作用下，上部結構不會產生彎矩，這樣能夠合理利用原有基礎。屋頂結構采用弦桿截面為219mm×10mm的張弦桁架，并與腹桿連接，其拉索采用￠15.2鋼絞線，其抗拉強度為1860MPa一共6束。同時，采用6孔夾片式錨具，將3道截面為180mm×8mm鋼管的立桿設置于張弦桁架與拉索之間。為了滿足錨固的作業需要，將315mm×40mm錨杯設置在下弦桿上，同時，確保弦桿與錨杯焊接。

3大跨度結構設計中注意問題

在進行大跨度鋼結構設計時，需要做好單榀主桁架的驗算工作，并對單榀主桁結構中墻面、屋頂的位置進行分析與確定。同時，本工程所受的結構荷載包括以下幾種：屋面荷載、雪荷載以及地震作用等。項目所處區域為50年一遇，屋面地震烈度為6度。本工程采用張弦桁架結構，這種結構的內力分布受到拉索預張力大小的影響。因此，在拉索預張力確定時，我們需要考慮到以下幾個方面的因素：

（1）單跨屋面在荷載作用時，其張弦桁架對格構柱不會產生水平推力，這樣有利于自平衡體系的形成。

（2）單跨屋面在荷載作用后，在正常使用下，其相對撓度值與反拱值相互抵消，滿足了使用極限狀態要求。

（3）在風荷載作用時，按照結構設計中相關規定，拉索要小于應力比。

（4）屋頂桁架在風荷載作用下，要確保其拉索具有足夠的拉力，以免造成拉索失去作用。在進行大跨度鋼結構分析時，要按照桿單元對桁架腹桿進行分析，同時要按照梁單元對弦桿進行分析。在結構計算的過程中，本工程采用SAP2000V1462軟件進行結構計算，并控制好拉索拉應力和最大應力比，一般來說，拉索拉應力為900MPa，最大應力比為0.48，以提升拉索材料的強度。經過結構分析，張弦桁架的拉索初始內力為198kN，初始反拱值為86mm。由此可見，在溫度荷載作用下進行結構分析，應選擇正溫，不能選擇負溫。但在負溫作用下，由于拉索拉力較大，所以拉索不會失去作用。屋頂張弦桁架具有一定的平衡性，所以其拉索可以提高屋頂桁架的剛度，在施加預張力的過程中，我們要充分考慮到屋頂桁架的剛度，當剛度滿足要求后，屋頂桁架要與格構鋼柱進行焊接。對于兩跨張弦桁架來說，要確保內力構造與尺寸的一致性。此外，我們還應對單跨屋頂張弦桁架結構的施工工況進行分析，旨在為了施工吊裝作業提供依據。在進行單榀結構模態分析時，應選用前5階周期的結構模態進行分析，經分析得知，結構側向的剛度不足。同時，張弦桁架結構是一種平面受力結構，這種結構平面的需要一定支撐體系，以確保結構的穩定性，為此，應將次桁架設置于桁架與立桿的相交位置，同時將交叉支撐設置于次桁架之間，這樣就可以形成一個穩定的結構空間體系。經過以下因素分析與比較，最終選擇了桁架桿件截面。

4施工過程控制

在張弦桁架結構安裝時，應按照建筑鋼結構設計規范要求進行施工，同時，在結構分析時，要對不同的施工工況進行模擬與分析。在本工程張弦桁架施工安裝的過程中，要結合現場結構特點，按照以下步驟進行施工。焊接屋頂拱形桁架；安裝鋼拉索，張拉反拱，以達到初始預張力值；焊接屋頂桁架與邊柱柱，從而形成兩連拱結構；將交叉支撐安裝于兩連拱結構之間，這樣有利于形成一個穩定的結構空間體系。安裝桁架。綜上分析得知，拉索張拉工作極其重要。在施工過程中，要確定好拉索節點的位置，盡可能地降低理論長度的偏差。在拉索張拉的過程中，要控制好屋頂反拱值，一般控制在87mm左右。拉索內力值為110kN，拉索軸向變形值為50mm。在施工監測時，我們要對拉索內力進行監控，確保監測結果滿足設計要求。在拉索張拉時，要先固定好立桿臨時支撐，待張拉完畢后，要采用U形夾將立桿下部與拉索夾緊，防止拉索出現串動。

5結束語

綜上所述，通過對某廠房大跨度鋼結構設計分析，得到了以下幾個方面的結論：

（1）本工程與其他大跨結構的不同之外在于大跨度設計是由結構剛度控制，需要考慮到結構整體側向的剛度，同時要對原有基礎進行利用。

（2）在施加預張力時，要控制好預張力的大小，確保張弦桁架結構的承載力及剛度。

（3）張弦桁架結構是一種平面受力結構，這種結構平面的需要一定支撐體系，因此，在張拉過程中要確保張弦桁架的穩定性。

（4）對于大跨度預應力結構，應采用專用連接構造，確保計算模型與實際結構的一致性，確保結構傳力的明確性。鋼結構作為房屋建筑結構形式之一，具有重量輕、安裝方便、強度高、施工周期短等優點。在房屋鋼結構設計的過程中，要結合工程實際情況，優選最佳的結構形式，在選擇鋼結構材料時，要充分考慮到房屋建筑結構的尺寸和受力形式。一般來說，由于建筑鋼結構都是采用現場拼裝的安裝方式，因此在設計時要考慮到鋼結構在運輸和起吊中的剛度，以確保結構的安全性和穩定性。

參考文獻：

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中圖分類號：TU2文獻標識碼： A

前言

在進行建筑鋼結構設計的時候，會受到很多因素的影響，建筑鋼結構在設計的時候，要滿足建筑的要求，不能對建筑設計進行破壞，同時鋼結構設計的能力范圍也是建筑設計的上限，就是建筑設計不能超出鋼結構設計的能力范圍，在安全和合理方面要達到要求，建筑設計是否能夠得到實現離不開鋼結構設計。

一、鋼結構設計遵循的原則

1. 保證結構的整體性。鋼結構的整體性，能保障建筑耐用的年限增加，且殘值率為 0. 2，設計者必須明確各類外力從作用點到基礎的傳遞路徑和傳遞過程產生的效應，有關構件如何既分工又協同的工作。

2.設計必須體現計算和構造的一致性。根據房屋建筑的荷載特點及其力學行為，尤其是對地震荷載的反應，都要達到預期的效果。

3.鋼結構住宅一般不超過 12 層，否則不規則的布置在地震時容易遭到損壞。

二、建筑鋼結構設計應注意的問題

1.鋼結構的選型和布置

高層建筑鋼結構體系一般分為四類，通常情況下是根據其側力不同來劃分的。在實際的工作中，鋼結構的設計主要是概念設計，應該綜合考慮建筑的條件、荷載能力、使用功能、制作安裝、材料使用等影響因素，選擇抗震或抗火性能良好的切實可行的結構體系。還要通過鋼材結構的優勢、細節、力學關系的對比來實際考察。另外，鋼結構的布置要依據體系的特點以及具體使用情況和性質綜合考慮。通常情況下，既要保證鋼結構的剛度，又要確保鋼結構的受力分布均勻，還要最大限度減少建筑的扭轉效應，保證各層的抗側力強度。在施工的時候，要滿足建筑的各項使用功能和要求。

2. 鋼結構穩定性設計應注意的問題

隨著計算機技術的飛速發展，鋼結構設計中已大量運用計算機輔助設計，市面上針對鋼結構設計的商用軟件也涌現了很多。鋼結構設計人員通過軟件對荷載進行布置，結構穩定性計算、強度計算則交由計算機自動完成。在進行穩定性計算的時候，為簡化計算，通常的做法是將結構的標高按一定規范轉化成相應荷載進行設計，其余部分計算也是交由計算機完成。

2.1目前，隨著科技的發展，鋼結構穩定性研究有了較大進展，但是仍然存在一些問題

1）目前，在網殼結構穩定性的研究中，用的最廣泛的工具為梁-柱單元理論，但該理論難以表現軸力的大小跟彎矩的耦合效應。為此，有學者致力于該理論的修正工作。

2）在進行大跨度結構設計時，通常采取的做法是把整體穩定和局部穩定統一考慮，取穩定安全系數。在這一做法中，沒有反應整體穩定和局部穩定的內在聯系。設計者不能知其然而不知其所以然，對于這些影響鋼結構穩定性的因素要搞清來源，要了解其分類。

3）物理、幾何不確定性。包括極限應力、材料的彈性模量、切變模量等；構件的長寬比、截面形狀、受力狀態、截面面積和尺寸。

4）統計的不確定性。統計原理基于大量的數據支撐，從而建立相應的數據函數模型。由于工程中數據的獲得存在一定難度，就會導致統計信息的缺乏，產生不確定性。

5）模型的不確定性。在進行結構的分析之前，需要在相應的假設基礎上，利用邊界條件等條件建立數學模型。由于前提假設的缺陷和人類現階段理論的不完整性，往往造成所建立的模型存在不確定性。

以上所述都是影響鋼結構穩定性的隨機因素，鋼結構設計理論的發展離不開我們對這些因素的研究。

2.2鋼結構穩定性設計經驗

1）受彎鋼構件的板件局部穩定，可以通過幾種方式實現：①限制板件寬厚比，在發生屈曲破壞前使構件達到極限承載力；②使板件在構件發生破壞前發生屈曲破壞，在利用其屈曲后的狀態來提高整個構件的承載能力；③對量的局部失穩情況，通過設置加筋肋加以解決。

2）軸心受壓構件和壓彎構件局部穩定的控制方式。翼緣尺寸和腹板高度要做好計算，以此控制軸心受壓構件和壓彎構件局部穩定；若遇到圓管截面的受壓構件，則可以通過控制外徑與壁厚之比來實現。

3.樓面結構設計

在建筑施工中，使用的施工材料不同，會導致建筑在使用的時候也是不同的，鋼結構的房屋和混凝土結構的房屋在溫度伸縮縫區段長度上是有很大的差別的。通常混凝土結構的溫度伸縮縫是較短的。鋼結構框架的房屋在進行樓板施工的時候，通常會采用現澆混凝土施工的方式來進行施工，這樣是為了避免在施工中出現樓板開裂的情況，在進行施工的時候可以在混凝土結構中預留溫度伸縮縫。在進行施工的時候，采用設置后澆帶施工也是可以減小混凝土溫度變化出現裂縫的有效措施。在樓板施工中使用壓型鋼板進行施工也是可以的，但是一定要滿足構造的要求，同時在鋼梁上要進行焊接。同時在進行施工時，連接措施也是保證混凝土和壓型鋼板可以順利進行施工的重要保證。在進行施工的時候，很多的壓型鋼板在規格上具有一定的限制，因此在施工中要根據施工的具體情況來決定是否使用。

4.網架結構的計算

設計人員在進行設計的時候，通常是將網架結構設計和下部結構設計分開來計算的。在進行計算的時候，要先假定網架支座的剛度是無窮大的，而且要假定所有的支座在剛度上都是相同的，然后進行下部結構的計算。但是在實際的工作中，下部結構的形式通常都是以住或者是梁的形式體現的，這種結構形式在剛度上非常有限的，通常剛度也是存在著很大差異的。網架結構的設計可以避免工程施工中出現過多的事故，同時也是為了更好的保證建筑在使用的時候不出現事故。網架結構在計算的時候對鋼材的選擇也是非常重要的，同時在選擇鋼材的時候一定要保證鋼材的彈性非常好。

三、鋼結構計算長度系數的確定

對于一些大跨空間結構桿件的計算長度系數取值，目前研究領域沒有明確規定，更缺乏計算方法的支持。因而在實際工程中，鋼結構計算長度系數往往較難計算。筆者在實際工作中發現，反彎點法可以較準確地確定計算長度系數，使設計工作便捷。具體方法如下。

豎向荷載為主時，在框架分析得到的彎矩圖里，框架柱腳彎矩和柱頂的彎矩方向是相反的，一正一負經過零，零點位置叫反彎點，反彎點都位于柱中點附近。反彎點法是一種手工計算的簡化近似計算方法之一種，適用于規則框架。就是利用這個（反彎點都位于柱中點附近）特性，設每層柱子中點彎矩為零，把多層框架截成每層的計算簡圖來計算。由于約束條件是多種多樣的，有時很難在變形曲線上表示出反彎點之間的距離。反彎點法主要包括以下幾個步驟：反彎點位置的確定；柱的側移剛度的確定；各柱剪力的分配；柱端彎矩的計算；梁端彎矩的計算；梁的剪力的計算。

結束語

在建筑工程中，結構設計是非常重要的組成部分，是進行建筑工程施工的重要保證。在進行鋼結構設計的時候，要對不同的鋼結構設計出現的問題進行分析，使以后的鋼結構設計工作可以得到更好的發展。

參考文獻

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[3] 張娟娟；甘肅省涇川縣某高層鋼結構仿古塔的彈塑性分析 [D]；太原理工大學；2012.

篇（4）

0 引言

高層鋼結構建筑在國外已有110多年的歷史，1883年最早一幢鋼結構高層建筑在美國芝加哥拔地而起，到了二次世界大戰后由于地價的上漲和人口的迅速增長，以及對高層及超高層建筑的結構體系的研究日趨完善、計算技術的發展和施工技術水平的不斷提高，使高層和超高層建筑迅猛發展。鋼筋混凝土結構在超高層建筑中由于自重大，柱子所占的建筑面積比率越來越大，在超高層建筑中采用鋼筋混凝土結構受到質疑；同時高強度鋼材應運而生，

在超高層建筑中采用部分鋼結構或全鋼結構的理論研究與設計建造可說是同步前進。

1 鋼結構穩定設計的原則

穩定性是鋼結構的一個突出問題。在各種類型的鋼結構中，都會遇到穩定問題。對于這個問題處理不好，將會造成不應有的損失。

根據穩定問題在實際設計中的特點提出了以下三項原則并具體闡明了這些原則，以更好地保證鋼結構穩定設計中構件不會喪失穩定。

1.1 結構整體布置必須考慮整個體系以及組成部分的穩定性要求。

目前結構大多數是按照平面體系來設計的，如桁架和框架都是如此。保證這些平面結構不致出平面失穩，需要從結構整體布置來解決，亦即設計必要的支撐構件。這就是說，平面結構構件的出平面穩定計算必須和結構布置相一致。就如上述的1988年加拿大一停車場的屋蓋結構塌落，1985年土耳其某體育場看臺屋蓋塌落，這兩次事故都和沒有設置適當的文撐而造成出平面失穩。

1.2 結構計算簡圖和實用計算方法所依據的簡圖相一致，這對框架結構的穩定計算十分重要。

目前任設計單層和多層框架結構時，經常不作框架穩定分折而是代之以框架柱的穩定計算。在采用這種方法時，計算框架柱穩定時用到的柱計算長度系數，自應通過框架整體穩定分析得出，才能使柱穩定計算等效于框架穩定計算。然而，實際框架多種多樣，而設計中為了簡化計算工作，需要設定一些典型條件。

1.3 設計結構的細部構造和構件的穩定計算必須相互配合，使二者有一致性。

結構計算和構造設計相符合，一直是結構設計中大家都注意的問題。對要求傳遞彎矩和不傳遞彎矩的節點連接，應分別賦與它足夠的剛度和柔度，對桁架節點應盡量減少桿件偏心這些都是設計者處理構造細部時經常考慮到的。但是，當涉及穩定性能時，構造上時常有不同于強度的要求或特殊考慮。例如，簡支梁就抗彎強度來說，對不動鉸支座的要求僅僅是阻止位移，同時允許在平面內轉動。然而在處理梁整體穩定時上述要求就不夠了。支座還需能夠阻止梁繞縱軸扭轉，同時允許梁在水平平面內轉動和梁端截面自由翹曲，以符合穩定分析所采取的邊界條件。

2 鋼結構住宅的設計流程

2.1 判斷結構是否適合用鋼結構

鋼結構通常用于高層、大跨度、體型復雜、荷載或吊車起重量大、有較大振動、高溫車間、密封性要求高、要求能活動或經常裝拆的結構。

2.2 結構選型與結構布置

在鋼結構設計的整個過程中都應該被強調的是“概念設計”，它在結構選型與布置階段尤其重要，對一些難以作出精確理性分析或規范未規定的問題，可依據從整體結構體系與分體系之間的力學關系、破壞機理、震害、試驗現象和工程經驗所獲得的設計思想，從全局的角度來確定控制結構的布置及細部措施。運用概念設計可以在早期迅速、有效地進行構思、比較與選擇。所得結構方案往往易于手算、概念清晰、定性正確，并可避免結構分析階段不必要的繁瑣運算。

2.3 預估截面

結構布置結束后，需對構件截面作初步估算。主要是梁柱和支撐等的斷面形狀與尺寸的假定。

鋼梁可選擇槽鋼、軋制或焊接H型鋼截面等。根據荷載與支座情況，其截面高度通常在跨度的1/20~1/50之間選擇。翼緣寬度根據梁間側向支撐的間距按l/b限值確定時，可回避鋼梁的整體穩定的復雜計算，這種方法很受歡迎。確定了截面高度和翼緣寬度后，其板件厚度可按規范中局部穩定的構造規定預估。

柱截面按長細比預估。通常50

2.4 結構分析

目前鋼結構實際設計中，結構分析通常為線彈性分析，條件允許時考慮P-Δ，p-δ。

新近的一些有限元軟件可以部分考慮幾何非線性及鋼材的彈塑性能.這為更精確的分析結構提供了條件。

2.5 構件設計

構件的設計首先是材料的選擇。通常主結構使用單一鋼種以便于工程管理，經濟考慮，也可以選擇不同強度鋼材的組合截面。構件設計中，現行規范使用的是彈塑性的方法來驗算截面，這和結構內力計算的彈性方法并不匹配。當前的結構軟件，都提供截面驗算的后處理功能。由于程序技術的進步，一些軟件可以將驗算時不通過的構件，從給定的截面庫里選擇加大一級，并自動重新分析驗算，直至通過，如sap2000等。這是常說的截面優化設計功能之一。它減少了結構師的很多工作量。

2.6 節點設計

連接節點的設計是鋼結構設計中重要的內容之一。在結構分析前，就應該對節點的形式有充分思考與確定。常常出現的一種情況是，最終設計的節點與結構分析模型中使用的形式不完全一致，這必須避免。按傳力特性不同，節點分剛接，鉸接和半剛接。

2.7 圖紙編制

鋼結構設計出圖分設計圖和施工詳圖兩階段，設計圖為設計單位提供，施工詳圖通常由鋼結構制造公司根據設計圖編制，有時也會由設計單位代為編制。由于近年鋼結構項目增多和設計院鋼結構工程師缺乏的矛盾，有設計能力的鋼結構公司參與設計圖編制的情況也很普遍。

設計圖及施工詳圖的內容表達方法及出圖深度的控制，目前比較混亂，各個設計單位之間及其與鋼結構公司之間

不盡相同。初學者可參考他人的優秀設計并參考相關的工具書，并依據規范規定編制。

3 鋼結構住宅設計中應注意的問題：

3.1 鋼結構，有低層和多層之分。低層一般不超過3層，用于別墅；多層用于公寓。本文介紹多層公寓住宅鋼結構設計中一些問題。

3.2 超過9層為高層。10～12層又稱小高層。抗震規范GB50011對12層以下和12層以上的房屋提出不同要求。住宅鋼結構一般不宜超過12層。

篇（5）

中圖分類號：TU37文獻標識碼： A

0 引言

鋼管混凝土邊框剪力墻結構是一種新型鋼-混凝土組合剪力墻，即利用抗剪連接鍵將鋼管混凝土邊框和剪力墻進行可靠連接。接合面連接的好壞是關系結構整體抗震性和穩定性的關鍵問題，目前國內外對該類結構豎縫抗震性能的研究并不多，各國規范對其抗剪強度的計算采用不同的破壞機理。

1 抗剪承載力計算公式

1.1栓釘連接件抗剪承載力計算公式

抗剪連接件的形式很多，一般按照變形能力可分為剛性連接件和柔性連接件兩大類。目前最常用的抗剪連接件是栓釘，對栓釘抗剪連接承載力的計算研究的比較多，但是各國對其計算公式沒有形成統一。

加拿大《鋼結構設計規范》SI6.1-1974規定

≤448Ast

日本規范亦采用式(1)，但規定Ec和fc的適用范圍為500～900 MPa，這是偏于保守。

Eurocode 4規定:當hst/dst≥4(hst和dst分別表示栓釘的高度和直徑)時，有

≤0.64Astfu

其中，Ast表示栓釘桿的橫截面面積，Ec表示混凝土的彈性模量，fck表示混凝土圓柱體抗壓強度標準值(=0.83fcu)，fu為栓釘的極限抗拉強度。

美國鋼筋混凝土房屋建筑規范（ACI318-83）基于摩剪理論給出保守計算公式

其中：Ac為抗剪混凝土面積；K1為系數，普通混凝土K1等于2.81MPa，全輕骨料混凝土K1等于1.41 MPa，輕砂混凝土K1等于1.76 MPa。

中國學者聶建國、沈聚敏、崔玉萍、胡夏閩等人對栓釘抗剪連接件進行了研究并取得一些成果。這些成果為制定我國《鋼結構設計規范》中有關剪力連接件計算的條文提供了依據。

《鋼-混凝土組合結構設計規程》(1997修訂稿)規定，當hst/dst≥4.0時，有

≤0.7Astf

其中，Ast表示栓釘桿的橫截面面積，Ec表示混凝土的彈性模量，fc表示混凝土軸心抗壓強度設計值，f表示栓釘抗拉強度設計值

我國現行的GB50017-2002鋼結構設計規范對鋼-混凝土組合梁設計條文進行了較大改進，其中給出的栓釘承載力公式為:

≤0.7Astfλ

其中，λ為栓釘材料抗拉強度最大值與屈服值之比，f表示栓釘抗拉強度設計值。

本次試驗栓釘的計算荷載采用美國鋼筋混凝土房屋建筑規范（ACI318-83）。

1.2銷鍵抗剪承載力計算公式

接縫處承載力驗算還需包括抗剪銷鍵的焊縫強度驗算和混凝土的局部承壓驗算，焊縫在剪力作用下按純剪切考慮，可按現行國家標準《鋼結構設計規范》GB50017的規定計算；驗算抗剪銷鍵上混凝土的受壓承載力時，局部承壓混凝土的垂直抗壓強度可取1.5fc。

2 試驗概述

本試驗共設計了5個試件，試件的配置方式是根據栓釘的配鋼率在1%左右進行設計。因此在試件配置時選擇6個栓釘（1.32%）和4個栓釘（0.88%）。試驗中鋼管采用120mm*120mm*4mm的普通Q345級方鋼管； 銷鍵為直徑20mm的螺紋鋼筋加工而成，長100mm，豎向間距225mm，焊接在鋼管壁上；栓釘為ML15標準尺寸，直徑13mm，長80mm，在豎向接合面上的水平間距均為60mm，豎向間距為200mm或250mm。通過栓釘抗拉強度試驗得到栓釘抗拉強度為355.78Mpa。

試件墻體部分采用C30自密實混凝土，經過試配最終確定配合比比值為：0.41:1: 2.54:2.75。鋼管內部混凝土為C50自密實混凝土，其配合比比值為：0.22:1:1.13:1.22。

本次試驗用MTS作動器完成，加載點取在鋼管與混凝土結合部鋼管壁上，管壁上焊接30*120*15mm厚的鋼條，以保證直剪面發生直剪破壞。試驗采用國內外常用的擬靜力加載方案以模擬地震作用，即對試件施加低周反復荷載直至破壞。

3 計算結果分析

本次試驗試件破壞形式全部為混凝土破壞，栓釘未剪斷。本次試驗試驗結果與各國規范計算值的比較見表1。

表1 豎縫抗剪試驗值與各國規范計算值的對比

注：試件編號中“6S2P”是指6個栓釘和2個銷鍵的組合連接方式，SP是指Shear Performance。

通過比較發現各國規范計算值均高于試驗結果，原因有以下幾點：

1）本次試驗的栓釘為直剪破壞，與推出試驗相似，各國規范是對組合梁中栓釘連接件的規定，而國內外的研究都表明，推出試驗得到的栓釘抗剪承載力比組合梁中栓釘的實際抗剪承載力要低。

2）由于栓釘布置較密集，在試驗時出現群釘效應導致每根焊釘承載力比普通單釘承載力要小。

4 抗剪承載力計算

各國的規范中有關于栓釘抗剪承載力的計算公式，但是對栓釘和銷鍵組合抗剪的計算公式未見報道，因此，在研究國內外相關規范基礎上，提出栓釘和銷鍵組合抗剪承載力計算公式：

（1）

式中：

Ast是栓釘的橫截面面積，Ec是混凝土的彈性模量，fck是混凝土圓柱體抗壓強度標準值，l是抗剪銷鍵長度，d為抗剪銷鍵高度，fc是混凝土抗壓設計強度，α為局部承壓有效面積調整系數，建議取0.9。

表2 試件抗剪承載力實測值和計算值

按該計算公式（1）得出各試件的豎向接合面抗剪承載力計算值和實測值見表2，計算值和實測值吻合較好，試件SP-6S和SP-6S2P相對誤差略微偏大原因可能是公式（1）中關于栓釘抗剪承載力計算的理論值偏大造成的。

結論

（1）鋼管混凝土邊框與墻板豎向接合面采用栓釘和銷鍵的組合連接方式能夠保證剪力有效傳遞，且能夠保證接縫的穩定性。

（2）本次試驗試件的破壞形式與推出試驗相似，且試件的實際壓力值均低于各國規范的計算值。

（3）對于采用栓釘和銷鍵組合連接方式的構件，按照公式（1）進行計算，其計算值與實測值吻合良好，可以應用到工程設計中。

參考文獻

[1]落英章. 鋼--混凝土組合梁栓釘剪力連接件的研究[J].湖南：碩士論文，2008.

[2]胡夏閩，劉子彤，趙國藩. 鋼與混凝土組合梁栓釘連接件的設計承載力[M].北京: 建筑工業出版社，2000.

篇（6）

中圖分類號：S611文獻標識碼： A

1、前言

山東某重型數控壓力機制造聯合廠房鋼結構工程，為重鋼結構廠房，最大吊車起重噸位為200t。其中A、B、C軸線為H型鋼柱，D、E、F軸線為雙圓管鋼混結構柱。本工程建筑面積35474.9，主廠房縱向長度264.580米，橫向長度132米，共5跨，各跨跨度由南至北依次為24m、24m、27m、27m、30m。 南四跨的最大吊車噸位由南至北依次為10t、32t、50t、75t。北一跨， 1～13軸為100t,13～23軸線間為200t（吊車使用過程中，200t吊車嚴禁運行到使用范圍外）。廠房內景照片見圖1。

圖1 廠房內實物圖

75t門式剛架廠房設計已超過《門式剛架輕型房屋鋼結構技術規程》的適用范圍，設計主剛架、吊車梁及制動桁架時，可通過《鋼結構設計規范》來控制剛架柱側移及吊車梁變形，剛架梁和圍護結構變形仍可按《門式剛架輕型房屋鋼結構技術規程》進行設計[1]。

2、優化思路

2.1 主構件基于性能設計的優化

風荷載標準值作用下,主剛架為“有橋式吊車的單層框架”，柱頂位移按照h/400控制；屋面無吊頂、吊掛等，則屋架撓度按照L/250控制；對于吊車梁 [2]，豎向撓度限值取其跨度的1/1000，水平撓度取其跨度的1/2200。

基于剛架柱抗彎性能較高，剛架柱為雙肢鋼管混凝土格構柱，而鋼管混凝土時經典的鋼-砼組合構件，其剛度大、變形能力強，受力性能以及性能如抗火性能等均優于純鋼或鋼筋混凝土構件。然而原設計沒有使材料承載力得到很好發揮，經優化后，柱的應力控制在0.85以內。

根據鋼梁彎矩包絡圖，將鋼梁采用變截面形式，可充分發揮材料力學性能，以及基于腹板的屈曲后拉力場效應，采用薄腹截面焊接H形鋼。鋼梁的穩定可由檁條-拉條系統作為鋼梁平面外的側向約束，整體穩定可不用考慮，優化后鋼梁應力控制0.9以內。

吊車梁噸位較大，其所用的用鋼量不少，因此需精心設計，實現經濟目標。經優化后主剛架減省用鋼量情況見表1所示。

表1 主剛架優化結果

2.2 次構件基于性能設計的優化

圍護結構下列指標進行截面優化設計：參照《門式剛架輕型房屋鋼結構技術規程》（CECS102:2002），檁條撓度≤L/150，墻梁撓度≤L/100，其他受壓桿長細比≤180，吊車梁以下柱間支撐長細比≤300，其他受拉桿長細比≤350~400。

2.3、抗震性能化設計

根據《建筑抗震設計規范》（GB50011-2010）條文說明9.2.14規定，當構件的強度和穩定的承載力均滿足高承載力――2倍多遇地震作用下的要求時，可采用現行《鋼結構設計規范》GB 50017彈性設計階段的板件寬厚比限值，即C類；C類是指現行《鋼結構設計規范》GB 50017按彈性準則設計時腹板不發生局部屈曲的情況，如雙軸對稱H形截面翼緣需滿足，受彎構件腹板需滿足，壓彎構件腹板應符合《鋼結構設計規范》GB50017―2003式(5.4.2)的要求。本工程進行了2倍多遇地震作用驗算，各指標滿足規范要求，因此板件寬厚比及高厚比要求限值放寬，降低用鋼量。

3、格構柱剪切變形影響

格構柱屬于壓彎構件，多用于廠房框架柱和獨立柱，優點在于很好的節約材料；截面一般為型鋼或鋼板設計成雙軸對稱或單軸對稱的截面。格構柱的突出力學性能優勢使得其不僅作為承壓構件還作為主要抗側移構件被廣泛應用于工程中[3]。本工程優化設計對于設有格構柱的廠房，目前設計手冊建議對于格構柱的建模采用對慣性矩乘以0.9來考慮剪切變形的影響，具體格構柱的剪切變形影響有多大，已有少量報道論述過這個問題。童根樹從穩定的角度研究格構柱的剪切變形影響，詳見《格構柱的剪切變形對超重型廠房框架穩定性的影響分析》[4]，提出了格構柱慣性矩的折減系數公式，

（1）

陳紹蕃在對上述論文進行了討論，提出了自己的折減系數公式[5]，。本文從強度的角度對格構柱剪切變形影響進行分析。

3.1、理論分析

對于軸心受壓構格柱，當格構柱處于臨界的微彎狀態時，柱子的橫截面將產生剪力；對于壓彎格構柱，由彎矩產生剪力。橫截面上的剪力將引起格構柱分肢之間的剪切變形，從而降低構件的承載力。因此，格構柱分肢之間的綴材用來抵抗這種橫向變形，而綴條或綴板的截面尺寸主要按橫向剪力來設計的[6]。

格構柱節間單元的抗側剛度計算[7]，計算簡圖見圖2所示，在單位荷載下節間單元的變形為，

圖2 節間抗側剛度計算簡圖

，則抗剪剛度為，抗推剛度為；格構柱抗彎剛度，其中分肢截面面積都為，分肢形心間距，斜綴條截面面積，綴條間距，綴條與分肢夾角，鋼材彈性模量，格構柱高度，繞虛軸長細比為（計算長度系數取1.0，為回轉半徑），綴條長度，綴條軸向力，分肢繞自身形心軸慣性矩為。下面按懸臂格構柱的不同荷載狀態下計算剪切變形對強度的影響。

1）柱頂集中荷載情況

柱頂作用集中荷載，則變形為，若按三維建模格構柱，則可真實計算變形；若按單桿建模，則計算變形時需考慮等效抗彎剛度，變形為，使

，則，得到

，即格構柱慣性矩折減系數為 （2）

2）柱身均布荷載情況

柱身作用均布荷載，則變形[8]為，若按三維建模格構柱，則可真實計算變形；若按單桿建模，則計算變形時需考慮等效抗彎剛度，變形為，使，則，得到

，即格構柱慣性矩折減系數為（3）

3.2、算例驗證

現對集中荷載作用下懸臂格構柱進行三維建模計算，與簡化計算進行比較，分析折減系數情況與本文公式（2）的折減系數進行對比分析，某格構柱，分肢截面面積都為，分肢形心間距，綴條間距，綴條與分肢夾角，鋼材彈性模量，格構柱高度，繞虛軸長細比為，分肢繞自身形心軸慣性矩為。經計算得到下列表格2所示。

綴條面積 SAP2000三維計算頂點位移 不考慮剪切變形頂點位移 軟件計算得折減系數 本文公式（2）

表2 集中荷載作用格構柱在變化綴條面積條件下折減系數對比情況

現對懸臂格構柱受均布荷載作用下進行三維建模計算，與簡化計算進行比較，得到折減系數與本文公式（3）、童根樹提出的公式（1）的折減系數進行對比分析，經計算得到下列圖3所示。

圖3 均布荷載作用格構柱在變化綴條面積條件下折減系數對比情況

由表2、圖3可知，本文提出的折減系數更加接近三維模型計算值。

3.3 考慮剪切變形對結構側移的影響

圖4 計算簡圖

結構按二維平面模型計算，計算簡圖見圖4所示，風荷載作用下頂層相對側移為1/941，若考慮其中三根格構柱的剪切變形，結果將發生變化。在風荷載作用下，前三根鋼柱為實腹式柱，無需折減，第4、5根格構柱慣性矩折減系數按式（2）計算（因柱身沒有受風荷載，通過頂點集中傳力），第6根根構柱慣性矩折減系數按式（3）計算（因風荷載沿柱身分布），求得系數分別為0.656，0.701，0.71，由軟件三維建模計算得頂點相對側移為1/683，即格構柱剪切變形對整榀剛架側移影響折減系數為683/941=0.726，可見格構柱的剪切變形不可忽略，本工程在考慮剪切變形影響下相對側移仍滿足規范（1/400）要求。

4、小結

1）本文從性能指標和構件受力特性對重鋼廠房構件截面進行優化設計，降低了用鋼量。

2）本文從強度的角度分析格構柱剪切變形的影響，與童根樹教授得出的折減系數稍有區別，原因是分析角度不同。通過對懸臂格構柱在不同荷載狀態下的分析，得知不同荷載狀態下折減系數公式不同，即折減系數隨荷載狀態而變化，且穩定分析與強度分析的折減系數又不同。

3）本文折減系數公式（2）、（3）看起來與童根樹老師從穩定性得出的式（1）不同，確實不同，因為本文從強度條件出發，式（2）、（3）中的長細比，即相當于計算長度系數取1.0，而式（1）中計算長度系數由梁、柱線剛度比值確定，對于懸臂柱取2.0。由此可見，穩定計算與強度計算格構柱的慣性矩折減系數是不同的，但作者認為，構件抗彎剛度與自身構造有關，不應該與考慮鋼梁、鋼柱線剛度比得到的計算長度系數有關，因此推薦采用強度推導得到的折減系數。

4）本工程剛架在風荷載作用下考慮格構柱剪切變形的側移計算，得知格構柱的剪切變形不容忽視，值得工程設計重視。

參考文獻

[1]GB50017-2003，鋼結構設計規范[S]，北京：中國計劃出版社，2003。

[2]CECS102:2002，門式剛架輕型房屋鋼結構技術規程[S]，北京：中國計劃出版社，2003。

[3]施剛，范浩等，某重型門式鋼架鋼結構廠房的優化設計[J]，工業建筑2010增刊，1200-1205。

[4]童根樹，王素儉等，格構柱的剪切變形對超重型廠房框架穩定性的影響分析[J]，建筑鋼結構進展，2008.10，10（5）：1-4。

[5]陳紹蕃，《格構柱的剪切變形對超重型廠房框架穩定性的影響分析》一文的討論[J]，建筑鋼結構進展。

篇（7）

中圖分類號：[F287.2] 文獻標識碼：A 文章編號：

一．引言

結構工程時在進行設計時，有大量的工程需要計算，部分內容計算方式較為繁瑣，工作量較大。隨了計算機技術的成熟和軟件的逐步推廣，建筑的結構分析軟件被應用到建筑結構設計中，解決了結構工程時手工計算的難題，也提高了結構設計的工作效率，提高了設計的準確程度。由于結構計算軟件的節省了大量的傳統工作，被結果設計工程師經常使用。在過分依賴軟件的背后，帶來的是設計的單一，結構設計變成單純的軟件化，結構設計職位也變成了熟悉軟件操作即可的基本要求，這造成建筑墨守成規，缺乏結構創新。

二．工業建筑中的結構概念設計。

1.工業建筑的特點。

工業建筑是進行工業生產的房屋，由于其特有的建筑使用性質，在工業進行建筑設計中，要根據其特點進行設計。

（1）工業建筑要密切結合生產，要滿足工業生產的要求，為生產工人創造良好的勞動衛生條件，工業建筑設計要有利于提高勞動效率和生產產品質量。

（2）工程生產的類別較多，也存在較大的差異。生產類別有輕型也有重型，有熱加工也有冷加工，有的要求開敞，有的要求恒溫，這對建筑在空間布局、體型、室內處理、立面和層數等方面有直接影響。這就要求建筑要根據生產工藝的不同特征來設計不同的建筑廠房。

（3）部分工業建筑和廠房中需要使用起重機械和大量的設備，還有的需要較為高大的敞通空間，在內部通風、采光、屋面排水、建筑構造處理等方面都要比民用建筑復雜。

2.工業建筑中的結構概念設計。

在建筑設計中，通過不斷的設計研究和實踐，結構設計工程師積累了大量的經驗，并在行業形成了一系列的設計規范、標準圖集和設計手冊等。近些年來，計算機技術得到廣泛應用和普及，計算及結構程序被大量應用到建筑結構工程中，設計單位開始拋棄圖版，開始在計算機上揮動鼠標操作。在此表象下，部分結構工程師通常都會形成一種錯覺：建筑結構設計很簡單，僅僅需要遵循設計規范、標準圖集和設計手冊，在根據建造師給出的非結構空間方案，利用計算機完成。在設計中，結構設計師變成了拼圖的玩家，被動的操作著建筑的結構設計。這導致建筑結構無法有效運用結構工程的知識，同時也容易造成和建造師發生交流分歧。

在我國現行的《建筑結構設計統一標準》 （GBJ68-84）采用了概率理論作為基礎來規范建筑結構極限狀態的設計準則，要求建筑在結構設計中要經濟合理、技術先進、安全適用。概率極限狀態雖然較為科學合理，但在運算過程中，還存在一定程度的近似，僅僅能算作近似概率法。建筑結構設計中，無法憑借極限狀態來估計建筑結構的真正承載能力。建筑是一個空間結構，結構總的各種構件通過復雜的方式來共同工作，且不脫離總的結構體系。在目前的建筑結構設計中，在空間結構體系的整體研究上存在一定的局限性，導致待設計中采用了簡化和假定。建筑結構設計工程師要杜絕盲目的抄寫規范，而是要將規范當作實際參考和指南，在實際的項目設計中要進行合理的搭配和選擇，這就要求結構工程師對建筑整體結構體系和建筑結構分體系二者之間存在的力學關系具有較為透徹的認知，在結構設計時，要將概念設計應用到實際設計工作中。

概念設計是通過運用清晰的結構概念，不需經過數值計算，依靠結構整體體系和分體系之間的力學關系、震害、破壞機理、工程經驗和實現現象所獲得的設計原則和設計思想，對工業建筑結構和相關計算結構進行正確分析，綜合考慮結構的實際受力狀況，計算假設間的差異大小，對建筑結構和構造進行設計。工業建筑的結構概念設計是展現建筑結構工程師的設計思想的關鍵，而結構工程師主要任務是要在一定的建筑功能和生產工藝要求下完成建筑的結構設計，要妥善處理建筑和結構、結構和構件、結構和工藝、結構和結構之間的關系，其最終目標是要設計出合理的產品。計算機軟件也存在一定的局限性，無法適應處理所有的建筑結構問題，在實際設計中，也無法大量的運用計算機軟件來準確的進行結構構件分析，這就要求工業建筑設計中要強調概念設計的重要性，通過結構概念設計和結構措施來設計最終的合理的建筑結構。

建筑結構設計中，計算機程序的計算結果是根據設計中的不同工況而提供的不同數據，但到底是何種工況才是最適合的工況，哪種工況結果是最需要的結果，這類問題需要結合不同的工況計算來綜合分析，在此情況下，建筑結構工程師要加強結構概念設計的應用，才能準確判斷出計算機計算結果的準確性和合理性，而最終篩選出需要的結果。

在工業建筑的初步設計階段、方案設計階段中，無法完全借助計算機的結構計算分析軟件來處理，這需要結構工程師對建筑結構布置和結構體系根據工藝的布置方案來做出相應的規劃，必要時候要進行建模計算，提高最終設計方案的合理性和可行性。在確定方案時，要和大工藝的設備選型相輔相成，要滿足大型設備的獨特需求。大型設備的生產制作周期較長，一般在得到相關責任人審查后，施工建設單位才會開始聯系相關的設備制造商，開始提供供貨，在此階段中，相應的結構設計方案要成為下階段施工設計的依據，一旦此時忽略了大型設備的影響，或是對其他項目考慮不周，會導致下階段非常麻煩，更有甚者導致項目無法進行。結構設計工程時在初步設計階段和方案設計階段中，要綜合運行結構概念，結合工業生產工藝的特點，選擇建筑結構性能較好，較為經濟的結構方案，運用結構概念，在深刻了解結構性能的基礎上，靈活運用到結構設計中。結合結構分析軟件，建立合理的簡化模型，利用計算機結構分析軟件的優勢，提供經濟合理的建筑結構設計方案，為施工圖設計做好充分準備。

另外，隨著社會的發展，未來出現大型和超大型的工業建筑會越來越多，其建筑的體型也會越來越復雜，鋼結構會大量的應用到工業建筑中，這就要建筑結構提高設計標準和要求，在滿足工程進步和生產工藝要求的同時，要將鋼筋混凝土結構和鋼結構進行組合使用，在提高施工進度的同時，要便于后期的安裝。要提高建筑結構概念設計，改善計算機分析軟件的滯后性，逐步完善結構分析的功能。在利用計算機軟件的基礎上，融入結構概念，通過恰當的設計、假定、簡化，使計算機分析更接近真值，保證計算分析結果的有效、合理、可行。

五．結束語。

工業建筑結構設計中，在總結設計經驗的基礎上，融入結構概念設計，這要求結構設計工程師要富于創新，并要有豐富的實踐經驗，通過建造師的協同，來提高工業建筑的結構設計質量。

參考文獻

篇（8）

中圖分類號： TU391 文獻標識碼： A 文章編號：

引言

隨著國家經濟的快速發展，鋼結構在建筑領域起到了舉足輕重的作用，扮演著越來越重要的角色，無論在工業還是民用建筑中，鋼結構以其突出的特點迅速地占領著越來越廣的市場。其特點有：其整體剛度和抗震性能好、施工速度快、自重輕、承載力高，在大跨度及超高層建筑中代替了鋼筋混凝土結構，但也存在著防火性能差、易腐蝕等缺點，在設計中根據其特點揚長避短才能更好地發揮鋼結構的作用。

一、鋼結構廠房空間結構解析

為了使本論文的鋼結構廠房分析設計更具有針對性和信服力，這里以實際的煉鋼廠房鋼結構廠房為具體研究對象進行分析討論。由于鋼鐵工業是國民經濟的支柱產業，煉鋼廠就成了一個重要的生產場所，屬于抗震規范中的乙類設防建筑。由于工藝布置的特殊性和生產設備的需要，煉鋼廠主廠房往往具有質量、剛度分布嚴重不均勻的特點。又基于建設周期及抗震性能等的綜合考慮，這類廠房大都采用全鋼結構建造。本文中以某設計生產能力為50噸的轉爐煉鋼廠為研究對象。

由于工藝要求的復雜性，該廠房由爐渣跨、加料跨、爐子跨、鋼水接收跨、連鑄澆鑄跨、連鑄出坯跨共六跨組成，核心設備布置在爐子跨中部的塔樓內。該轉爐煉鋼廠房主要由塔樓、散狀料上料系統、柱子系統、屋蓋系統和吊車梁系統幾大部分組成，各部分的結構大都是由型鋼和鋼板焊接或螺栓連接而成。

二、輕鋼結構單層廠房設計的要點

2.1結構體系

1) 門式剛架分為單跨、雙跨、多跨以及帶挑檐的和帶毗屋等多種形式。多跨剛架中柱與剛架梁的連接可采用鉸接。

2) 輕型鋼結構工業廠房結構體系中，屋面常采用有檁體系，檁條間距為1． 5 m，屋面板為壓型鋼板或夾芯板，檁條采用冷彎C 型鋼或高頻焊接薄壁H 型鋼; 外墻采用有墻梁體系，墻梁間距為1.5 m ～ 2.1 m，墻面板為壓型鋼板或夾芯板，墻梁采用冷彎C 型鋼或高頻焊接薄壁H 型鋼。主剛架梁下翼緣和主剛架柱內側翼緣平面外的穩定性，可通過在剛架梁下翼緣和檁條間或剛架柱內側翼緣和墻梁之間設置的隅撐來保證。主剛架之間的水平支撐可采用張緊的圓鋼或角鋼。

3) 根據跨度、高度和荷載不同，門式剛架的梁柱可采用變截面或等截面實腹焊接工字鋼或成品H 型鋼截面。單層廠房中當設有橋式起重機時，柱截面宜采用等截面構件。

4) 輕鋼結構工業廠房剛架柱基礎，剛架柱柱腳與鋼筋混凝土基礎的連接可按鉸接或剛接，當廠房內設有橋式起重機時按剛接連接，其他情況按鉸接連接。

焊接實腹式工型截面門式剛架承重結構由剛架和基礎兩部分組成。門式剛架承重結構體系的剛架、檁條( 或墻梁) 以及壓型鋼板間通過可靠的連接和支撐相互依托，體系受力更趨向于空間化。

2.2 結構布置

1) 屋面結構平面布置

單層廠房輕剛結構房屋伸縮縫的設置: 當房屋縱向長度不小于300 m，橫向長度不小于150 m 時需要設置溫度伸縮縫。溫度伸縮縫的做法有兩種: 檁條連接處的螺栓孔采用橢圓孔或設置雙排柱，使結構有足夠的伸縮空間; 吊車梁與柱的連接處宜采用橢圓孔。

屋面檁條的布置，應考慮天窗、通風屋脊、采光帶等因素的影響，屋面壓型鋼板厚度和檁條間距應按計算確定。

2)墻面墻梁布置

單層廠房輕剛結構房屋墻面墻梁的布置，應根據門窗的位置、大小確定墻梁的位置，另外設有挑檐、雨篷時還應增設墻梁等構件，墻梁的規格尺寸應由計算確定，同時還應考慮墻面板的規格，考慮到廠房的美觀，一般墻面梁設在主剛架柱的外側。

3) 支撐布置

橫向水平支撐和豎向柱間支撐可提高剛架的整體剛度，并能承擔和傳遞水平力，防止桿件產生過大的振動，避免壓桿的側向失穩，可保證結構安裝時的穩定。

當設有溫度伸縮縫時，在每個溫度伸縮單元應分別同時設置橫向水平支撐和豎向柱間支撐以形成幾何不變、穩定的空間結構體系。

橫向水平支撐一般設置在溫度伸縮單元兩端第一開間剛架梁上翼緣，在水平支撐交叉的節點處應設置剛性系桿。橫向水平支撐的間距不大于45 m。橫向水平支撐既可以采用十字交叉圓鋼，又可以采用雙角鋼作支撐。

當溫度伸縮單元長度不超過90 m 時，在溫度伸縮單元兩端第一開間的上柱處設置上柱柱間支撐，在溫度伸縮單元中間的柱開間內分別設置上下柱柱間支撐。上柱柱間支撐為單片角鋼，連接在柱腹板的中間，下柱柱間支撐為雙片角鋼，連接在下柱兩側翼緣。值得注意的是在溫度伸縮單元的端部不設下柱柱間支撐。

在剛架轉折處應沿房屋全長設置剛性系桿。

三、輕鋼結構廠房鋼構件的設計

3.1 主要承重構件( 剛架) 內力計算方法

剛架的內力計算方法分彈性分析和塑性分析方法，變截面門式剛架通常采用彈性分析方法，等截面門式剛架通常采用塑性分析方法，同時還應滿足現行《鋼結構設計規范》的相關要求。

3.2 門式剛架位移( 側移) 計算

當屋面坡度不大于1 ∶ 5 時，柱頂在水平力H 作用下的位移( 側移) u，可按下列公式計算:

柱腳鉸接剛架:

柱腳剛接剛架:

其中，h，L 分別為剛接柱高度和剛架跨度; Ic，Ib分別為柱和橫梁的平均慣性矩; H 為剛架柱頂等效水平力; ζt為剛架柱與剛架梁的線剛度比。

3.3 構件強度計算

工型截面受彎構件在剪力、彎矩共同作用時，強度按下式進行計算:

當

當截面為雙軸對稱時:

其中，Mf為兩翼緣所承擔的彎矩; Me為構件有效截面所承擔的彎矩，Me = We f，We為構件有效截面最大受壓纖維的截面模量;Af為構件翼緣的截面面積; Vd為腹板抗剪承載力設計值，Vd =hw tw fv '。

3.4 構件穩定計算

軸心受壓構件( 工型截面) 局部穩定計算:

受壓翼緣:

腹板:

其中，b 為受壓翼緣自由外伸寬度; t 為受壓翼緣的厚度; fy為鋼材屈服強度; hw為腹板的計算高度; tw為腹板的厚度。

3.5剛架柱基礎的設計

3.5.1基礎形式

門式剛架輕型房屋鋼結構常用的基礎形式有:

1) 鋼筋混凝土獨立基礎，一般用于地基承載力比較大，土質比較均勻的情況。

2) 柱下條形基礎多用于加固工程中，在處理新舊建筑物基礎時，可以避免對舊建筑物基礎造成不利的影響。

3) 樁基礎一般用于深基礎，地基回填土較多、持力層較深的情況。

3.5.2 基礎的設計

1) 輕鋼結構廠房門式剛架柱基礎通過鋼板與鋼筋混凝土基礎之間連接采用鉸接或剛接柱腳。

2) 柱腳錨栓應采用Q235 鋼或Q345 鋼制作。錨栓的錨固長度應符合GB 50007-2002 建筑地基基礎設計規范的規定，為抵抗上拔力錨栓端部設置彎鉤或錨板，錨栓的直徑不小于24 mm，且應采用雙螺母或采取防止螺帽松動的有效措施; 柱腳錨栓按下柱柱間支撐傳遞的縱向風荷載和吊車剎車力或縱向地震作用的上拔力計算。剛架柱底部的水平力由柱腳底板與鋼筋混凝土基礎頂面之間的摩擦力來承擔，若還不滿足須設置槽鋼或角鋼抗剪鍵。計算柱腳錨栓的受拉承載力時，應采用螺紋處的有效截面面積。

結束語

輕鋼結構具有自重輕、工廠化和商品化程度高、施工周期短、節能環保等明顯的優點。輕鋼結構門式剛架設計在單層工業廠房中越來越得到人們的青睞，但它畢竟還是一個新生事物，需要我們設計人員在工程設計中不斷的探索、改進、回訪中積累經驗，進而解決在工程設計中遇到的新技術、新問題。新技術、新材料的應用給設計人員提供了鍛煉的機會，帶來了新的挑戰，只要對不斷出現的新技術、新材料、新問題勇于探索、勇于創新，就能攻克難關，從而使新技術、新材料得到廣泛應用，我們的設計水平也會有較大的提高。

參考文獻

[1]魏明鐘.鋼結構設計新規范應用講評[M].北京:中國建筑工業出版社,2001.

篇（9）

中圖分類號：TU391文獻標識碼：A 文章編號：

隨著國民經濟的快速發展以及人民生活水平的日益提高，鋼結構已經廣泛的應用在建筑行業，包括工業廠房、大跨度公共建筑、民用住宅等。不過，鋼結構的研究還處于起動階段，研究力度還不夠，實際設計和施工還存在不少爭議和問題。這些都急需解決，以利于鋼結構在我國健康快速持續發展。

1.我國純鋼結構建筑的發展現狀

1.1 高層、超高層建筑由中外合作到國產化的起步

我國著名的高層、超高層建筑大多是中外合作的產物，如上海金茂大廈、環球金融中心、深圳地王大廈、北京京廣中心等。中外合作設計對于掌握國外先進技術及鍛煉培養人才起到了促進和推動作用。1998年建成的大連遠洋大廈（高201m，51層）標志著高層鋼結構建筑國產化的起步，1999年建成的深圳賽格廣場（291.6m，72層）是世界上最高的鋼管混凝土結構建筑。

1.2輕鋼結構建筑的迅猛發展與國外公司的大批涌入

近年來、輕鋼建筑以其商品化程度高、施工速度快、使用效果好、應用面廣、造價低等優勢獲得了迅猛發展。全國每年約有200萬平方米輕鋼建筑竣工。在此背景下，國外輕鋼結構生產廠商也紛紛在我國設分公司、制造廠，獲得了很大的銷售量。

1.3空間結構得到了進一步的發展

大量大跨度的建設項目陸續興建。如天津體育中心（直徑108m，1994年）、上海8萬人體育場看臺頂蓋（1998年）、沈陽博展中心室內足球場（2000年）等。

2 .純鋼結構設計在我國的不足和問題

2.1鋼結構在住宅區域的不平衡

（1）鋼結構建筑市場興起于上海和廣東，現在雖已遍布全國，但因地域經濟發展不平衡，可將其分為北京、上海、蘇杭、粵閩、天津5大區域。

（2）鋼結構建筑企業主要分布在東南沿海地區的主要城市，如上海、杭州、東莞和無錫等大中城市，而在東北、西北、西南和華中地區，鋼結構住宅發展緩慢，有些還處于起步階段。這樣的態勢必然會加大東部地區的市場競爭，這對正處于開發階段的西部地區非常不利，因為不在同一起跑線上，只會拉大東西部發展距離，進而影響鋼結構住宅也的整體水平。

2.2鋼結構產物的技術水平較低

（1）在標準化設計方面，美聯鋼構已經做到建筑節點標準化和配件設計標準化。而在我國，大部分鋼結構住宅的設計還不能達到這樣的水平。

（2）在建筑表現形式上，國外企業把建筑風格發揮到極致。而我國的鋼結構住宅建筑大多則顯得呆板、單調和粗糙。

（3）在加工制造工藝方面，差距主要表現在加工設備的水平上，我國輕鋼結構住宅加工設備在加工精度、自動化程度、數控化程度上與國外相比有很大距離。我國鋼結構住宅要想與國際全面接軌，還有一段路要走，但隨著設計水平的不斷提高，各種標準的統一，很快會步入快車道。

2.3 鋼結構在我國發展存在的問題

（1）鋼結構研發資金不足，標準及規范修訂周期太長；標準及應用規范規程缺項、滯后；鋼材標準與工程設計、施工規范規程銜接不上。

（2）鋼結構加工廠和施工安裝企業裝備、計算機管理、勞動生產率還需進一步提高，穩定鋼材超常漲價的不良市場秩序。鋼結構建筑在防火、防腐、保溫、隔音、防震和穩定性等方面的設計尚不成熟，限制了鋼結構在民用建筑中的發展。

3 .純鋼結構設計的發展前景

3.1鋼結構的優勢

鋼結構與其它建設相比，在很多方面都具有優勢，可隨時移動。具體表現為：

（1）由于鋼結構的延性好、塑性變形能力強，具有優良的抗震抗風性能，用于住宅建筑可充分發揮其作用，將大大提高住宅的安全可靠性。尤其在遭遇地震等災害的情況下，鋼結構能夠避免建筑物的倒塌性破壞。

（2）鋼結構住宅體系自重輕，約為混凝土結構的一半，能夠減少的基礎造價。

（3）綠色環保。鋼結構住宅施工時不需要砂、石、水泥等，大大減少了砂、石、灰的用量，所用的材料基本上是綠色、可回收或能降解的材料，在建筑物拆除時，大部分材料可以再用或降解，不會造成垃圾。

（4）節能效果好，墻體采用輕型節能標準化的方鋼、C型鋼、夾芯板，保溫性能好，抗震度好，節能 。

（5）鋼結構住宅施工速度快，工期比傳統住宅體系至少縮短三分之一。

（6）鋼結構住宅要比傳統建筑的空間利用得更充分，通過減少柱的截面面積和使用輕質墻板，提高面積使用率，使戶內有效使用面積提高。

（7）符合住宅產業化和可持續發展的要求。鋼結構適宜工廠大批量生產，工業化程度高，并且能將節能、防水、隔熱、門窗等先進成品集合于一體，成套應用，將設計、生產、施工一體化，提高建設產業的水平。

3.2鋼結構的發展前景廣闊。

隨著我國提倡節能減排工作的不斷推行，鋼結構作為可循環再利用的低碳綠色建筑材料，已成為建筑行業所關注的焦點。也正是由于這樣使得我國有關鋼結構的企業已有成千上萬家了，鋼結構加工量上千萬噸。 我國建筑業發展的總目標是：提高建筑業的整體素質、生產工業與技術裝備水平，達到在國際建筑市場中具有較強的競爭能力，并充分發揮建筑業在帶動國民經濟增長和結構調整中的先導產業作用，使建筑業成為名副其實的國民經濟支柱產業。建筑業要帶動相關產業發展，加快發展鋼結構工程是一個很重要的方面。最近在我國建筑工程領域中已經出現了產品結構調整，長期以來混凝土和砌體結構一統天下的局面正在發生變化，鋼結構以其自身的優越性引起業內關注，已經在工程中得到合理的、迅速的應用。

我國 20年來的改革開放和經濟發展，已經為鋼結構體系的應用創造極為有利的發展環境。首先，從發展鋼結構的主要物質基礎來看，自1996年開始我國鋼的總產值就已超過1億噸，居世界首位。而且隨著鋼材產量和質量持續提高，其價格正逐步下降，鋼結構的造價也相應有較大幅度的降低。與之相應的是，鋼結構配套的新型建材也得到了迅速發展。其次，從發展鋼結構的技術基礎來看，在普通鋼結構、薄壁輕鋼結構、高層民用建筑鋼結構、門式剛架輕型房屋鋼結構、網架結構、壓型鋼板結構、鋼結構焊接和高強度螺栓連接、鋼與混凝土組合樓蓋、鋼管混凝土結構及鋼骨（型鋼）混凝土結構等方面的設計、施工、驗收規范規程及行業標準已發行20余本。有關鋼結構的規范規程的不 斷完善為鋼結構體系的應用奠定了必要的技術基礎，為設計提供了依據。第三，從發展鋼結構的人才素質來看，經過幾年來的發展，專業鋼結構設計人員已經形成一定的規模，而且他們的專業素質在實踐中得到不斷提高。而隨著計算機在工程設計中的普遍應用，國內外鋼結構設計軟件發展迅猛，軟件功能日臻完善，為協助設計人員完成結構分析設計，施工圖繪制提供了極大的便利條件。

當年“5.12”地震中，鋼結構建筑良好的抗震功能，開始將鋼結構拉入民用住宅應用視野。有業內人士統計，四川省的門式輕型鋼房屋，在地震中極少倒塌，與周邊房屋的倒塌和破損形成鮮明的對比。隨著國家建設節約型社會戰略決策的實施，發展既節能又省地的住宅越來越受到中央和地方的重視，北京、上海、廣東、浙江等地都建了大量的底層、多層、高層鋼結構住宅點示范工程，體現了鋼結構住宅發展的良好勢頭。住建部也組織36項鋼結構住宅體系及關鍵技術研究課題，開展試點工程，并出臺《鋼結構住宅設計規程》，為鋼結構在住宅體系全面鋪開出臺了行業標準。鋼結構具有綠色、節能、環保功能，將成為我國住宅建筑的發展趨勢。

4 .總結

此次論文的編寫，在查閱資料的過程中讓我了解到了有關鋼結構的很多，比如說鋼結構在我國還是存在著很多問題的，鋼結構產業是否符合節能環保型、可持續發展的行業認識還有待于進一步提高。因此，鋼結構的有關市場還有待我們去發展，很多問題還有待我們去解決。

參考文獻:

篇（10）

中圖分類號：TU318 文獻標識碼：A 文章編號：

一.前言

由于經濟發展速度加快，社會需求不斷增多，使得建筑的高度不斷加高，形態愈加復雜，建筑結構中抗震設計也趨于多樣化。我國作為一個多震國家，結構設計中應注重抗震設計，良好的抗震設計和抗震措施至關重要。抗震設計中，要進行地基基礎的抗震設計。抗震構造措施是結構設計的重要內容。針對房屋建筑結構中的抗震設計要求，進行結構抗震設計和抗震措施，在結構設計與建筑施工中，應熟悉各種結構設計的抗震構造措施。

二.建筑結構抗震設計的基本要求

地震作用越大，房屋抗震要求越高。不同設防烈度和場地上，結構的實際抗震能力會有差別，結構可能進入彈塑性狀態的程度不同。震害表明，未經抗震設計的鋼筋混凝土結構，在7度區只有個別構件破壞，8度、9度破壞增多，因此，對不同設防烈度和場地可以有明顯差別。結構的抗震能力主要取決于主要抗側力構件的性能，主、次要抗側力構件的要求可以有區別。如框架結構中的框架與框架――抗震墻結構中的框架應有所不同。房屋越高，地震反應越大，其抗震要求越高。綜合考慮地震作用，結構類型和房屋高度等因素劃分抗震等級進行抗震設計，可以對同一設防烈度的不同高度的房屋采用不同抗震等級設計；對同一建筑物中結構部分采用不同抗震等級。

三.影響建筑抗震的因素分析

1.建筑抗震取決于所選取建筑結構形式

為實現“小震不壞、中震可修、大震不倒”的抗震目標，新版《建筑抗震設計規范》中取消了磚混內框架結構，提高了磚混結構建筑的設計要求。目前普遍使用的框架－剪力墻結構、剪力墻結構、框架結構三種結構形式中，框架－剪力墻結構的抗震性能最為突出，剪力墻次之。單純的框架結構造價雖然抗震性能不如前兩種，但其造價較低，施工技術成熟，是目前最為常見的結構形式。根據建筑當地的實際情況，結合建筑的使用功能，選取合適的結構形式，對于建筑抗震意義重大。

2.建筑抗震取決于適宜的抗震措施

在場地類型不同的情況下，抗震措施主要由建筑的不同等級決定。在確定建筑等級及場地類型之后，將先進的抗震理念和系統的分析計算納入到抗震措施設計中，即可改善建筑抗震設計，提高建筑抗震效果。

3.影響房屋建筑抗震性能的因素

房屋建筑抗震性能取決于場地選擇、施工質量等其他因素。建筑工程場地選擇不當等造成施工質量下降，這些因素都可能對建筑結構的抗震性能造成重要影響。選擇建好的工程場地、加強施工質量監督，對于提高建筑抗震性能是十分必要的。

四.建筑抗震設計具體分析

抗震設計的重要基本要求就是要確保房屋基礎構造的延性設計要求得以保證，能夠在建筑結構延性問題上設立多道防線，以此才能避免建筑結構脆性過大造成的構造強度失衡、失控的現象發生，從而影響其抗震性能及成果。因此，這就需要做好以下幾點把握。

1.周全考慮房屋建筑選址問題在房屋工程項目立項之初，就要周全考慮好能夠發揮抗震成果的選址問題，如健全周到考慮好土體結構、地質、地貌等問題，并要預測分析地震活動發生時建筑構造的承受能力，且要記錄相關技術資料檔案中，待實地考證時能夠綜合評價。此外，還要避開影響建筑構造抗震效果發揮的不利區域、地段等，當避無可避時應當立足實際采取合理控制措施

2.加強建筑構造規劃研究

由于地震發生時建筑結構本身會發生應力過于集中、突破塑性變形彈性極限等的可能，進而形成結構抗震薄弱部分。因此，建筑構造設計應能保證建筑結構延性、安全度、以及選取合適的建筑平面、剖面進行設計，既要保證建筑結構強度穩定，又能避免建筑脆性過大而延性過小的負面現象發生。

3.保證地基與基礎設計要求當房屋項目工程的地基土體為粘性土、軟土、液化土、以及不均勻沉降土時，應當評估好地基的基礎沉降是否在預控范疇之內，是否發生嚴重不規則沉降現象，從而才能有針對性的采取防控措施。

4.滿足建筑構造體系設計要求

抗震性能價值體現是建筑構造體系設計中的重要組成部分。因此在構造設計上就要綜合分析、周全考慮、能夠統籌把握好各項綜合因素。如考慮好抗震防御等級、抗震強度控制指標、項目建設場地、以及基礎地基處理、供應材料的質量體系要求、現有技術規模等問題。

5.確保建筑構造的構件要求

（一）房屋建筑工程的結構基礎構件設計應當滿足相關規程標準、要求，如混凝土的圈梁、構造柱、芯柱、或者配筋砌體等的質量建設體系要求就必須能夠保證。

（二）要保證混凝土結構合理設計，在建筑的具體結構構件應能具備尺寸合理、縱向承重鋼筋及箍筋的強度達到設計標準，目的是控制剪切破壞先于彎曲破壞發生的可能，以及防止鋼筋屈服而引起的構件塑性變形遭受破壞發生。

（三）鋼結構建筑施工時能夠保證其構件尺寸、規格、數量合理，進而才能避免整體構造抗震成果發揮不利、結構失穩的現象發生。最后，還要周全考慮好建筑構造構件之間的鏈接、銜接性的體現，控制好構件節點的穩定性，保證其在地震發生時的塑性破壞能夠晚于其他結構構件，進而才能增強建筑結構的整體穩定性與安全度。

五.建筑結構設計抗震關鍵措施和設計方法

1.建筑結構抗震措施要點

（一）房屋建筑結構設計要從建筑的全局出發，全面考慮各種建筑部位的功能，在此基礎上，科學設計每個部分的構件，保證每個部件之間的契合，促使每個部件或者是若干部件組合起來可以完成某一特定的設計要求，滿足一定的現實需求，同時，通過抗震設計，使得每個構件都可以具有相應的承載力，當地震來襲，每個構件都可以有著一定的次序先后破會，整體組合構件將會有著更強大的承載力和柔性，從而延緩地震破壞的速度，消耗爆發的能量。增強建筑的整體抗震能力。

（二）要嚴格選擇地基選址，地基選址是進行建筑結構設計的基礎，因此，在建筑結構抗震設計中，要科學避開山嘴，山包，陡坡，河流等不利因素，要本著堅硬，牢固，平坦，開闊的選址原則。親身實地，利用先進技術設備，進行地質勘探，山石水土監測，并取樣論證，科學嚴謹分析。力求使得整個地基牢固可靠，地質穩定無滲漏，無坍塌，無暗河，無熔巖，無火山……從而保證整個地基不會因為承載而發生小范圍的坍塌。影響到整體承載能力和抗震能力設計。

（三）采用合理的建筑平立面。建筑物的動力性能基本上取決于其建筑布局和結構布置。建筑布局簡單合理，結構布置符合抗震原則，通過無數次的實驗表明，簡單、規則、對稱的建筑結構抗震能力強，對延緩地震烈度范圍延伸，消耗地震的能量，減少地震對整體結構的破壞，而且，對稱結構容易準確計算其地震反應。

（四）選擇合理的結構形式。抗震結構體系是抗震設計應考慮的關鍵問題。建筑結構抗震設計中，不同結構的抗震結構體系的承載力受到抗震設防烈度、建筑高度、場地條件以及建筑材料、施工條件、經濟條件等多種條件的影響，因此房建結構抗震設計要綜合考慮，做到科學選擇，嚴謹設計。

（五）結構良好的延性有助于減小地震作用，吸收與耗散地震能量，避免結構倒塌。因此，結構設計應力求避免構件的剪切破壞，爭取更多的構件實現彎曲破壞。

六.結束語

因為涉及到人類生命財產安全的重要問題，建筑物的抗震問題是目前建筑結構設計界討論比較多的話題之一。因此，我們在對建筑物進行結構設計的時候，必須把房屋建筑結構中的抗震設計要求放到非常重要的位置，并采取適當的措施，盡量避免地震對建筑物的損壞，為保障人民的生命及財產作出應有貢獻。

參考文獻：

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