结构工程师方案设计注意事项

时间：2024-10-20 07:19:18 结构工程师我要投稿

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结构工程师方案设计注意事项

　　土木工程是一个崇高的行业。它的魅力在于把人类的想象借助科技力量加以实现，同时为人们提供住房，创造就业机会，提高生活质量。下面为大家整理了一些结构工程师方案设计注意事项，一起来看看!

结构工程师方案设计注意事项

　　1.建设场地不能选在危险地段

　　由于结构设计在建设场地的选择中一般是被动的接受方，因此，在结构方案及初步设计阶段，应特别注重对建设场地的再判别。对不利地段，应根据不利程度采取相应的技术措施，相关规定见《抗规》4.3节。

　　2.山地建筑尤其需要注意总平布置

　　《抗规》第 3.3.5条规定: 山区建筑场地应根据地质、地形条件和使用要求, 因地制宜设置符合抗震设防要求的边坡工程; 边坡附近的建筑基础应进行抗震稳定性设计。建筑基础与土质、强风化岩质边坡应留有足够的距离, 其值应根据抗震设防烈度的高低确定, 并采取措施避免地震时地基基础破坏。

　　《抗规》第4.1.8 条规定: 当需要在条状突出的山嘴、高耸孤立的山丘、非岩石的陡坡、河岸和边坡边缘等不利地段建造丙类及丙类以上建筑时,除保证其在地震作用下的稳定性外, 尚应估计不利地段对设计地震动参数可能产生的放大作用, 其地震影响系数最大值应乘以增大系数。其值可根据不利地段的具体情况确定, 在1.1~1.6 范围内采用。此条为强条; 台地边缘建筑地震力放大系数也意味着单体建筑成本的增加。实际上, 有时边坡支护的费用可能远远大于边坡上单体的费用。曾经有的方案设计单位布置总平时将 18~33层的高层布置在悬崖边缘或跨越十多米高的边坡, 这些都是对结构及地质不了解才会产生的错误。

　　3.是否有地下室

　　高层建筑宜设地下室;对无地下室的高层建筑，应满足规范对埋置深度的要求。

　　4.高度问题

　　室内外高差是多少，房屋高度是多少，房屋高度有没有超限。

　　5.结构高宽比问题

　　《高规》3.3.2条规定，6、7度抗震设防烈度时，框架- 剪力墙结构、剪力墙结构高宽比不宜超过 6。高宽比控制的目的在于对高层建筑结构刚度、整体稳定、承载能力和经济合理性(主要影响结构设计的经济性，对超高层建筑，当高宽比大于7时，结构设计难度大，费用高)的宏观控制。

　　6.结构设计应与建筑师密切合作优化建筑设计和结构布置

　　采取必要的结构和施工措施尽量避免设置各类结构缝(伸缩缝、沉降缝、防震缝)。当必须设置时，应符合现行规范有关缝的要求，并根据建筑使用要求、结构平面和竖向布置的情况、地基情况、基础类型、结构刚度以及荷载、作用的差异、抗震要求等条件、综合考虑后确定。

　　各缝宜合并布置，并应按规范的规定采取可靠的构造措施和保证必要的缝宽，防止地震时发生碰撞导致破坏。结构长度大于规范时, 应设置伸缩缝, 高层建筑结构伸缩缝的最大间距: 框架结构为 55m, 剪力墙结构为 45m。

　　7.结构平面布置不规则问题

　　1.扭转不规则，规定水平力作用下位移比大于1.2;

　　2.凹凸不规则，平面凹进的尺寸，大于相应投影方向总尺寸的30%;

　　3.楼板局部不连续，楼板的尺寸和平面刚度急剧变化，例如，有效楼板宽度小于该层楼板典型宽度的50%或开洞面积大于该层楼面面积的30%，或较大的楼层错层。

　　8.《高规》限制结构长宽比

　　结构长宽比6、7度不应大于6。限制长宽比，其目的就是要在结构设计中控制长矩形平面的使用，当平面的长宽比大于3时，虽然未超过规范规定的限值，但已对抗侧力构件(如剪力墙等)的设置及楼盖结构的整体性提出了较高要求(见《抗规》6.1.6条及《高规》8.1.8条等)。框架抗-震墙及板柱-抗震墙结构以及框支层中，楼板的整体性对结构的协同工作影响很大，结构设计时应特别注意加强楼板的整体性及面内刚度。

　　9.《高规》3.4.3条规定

　　不宜采用角部重叠的平面图形或细腰形平面图形。

　　10.《高规》3.4.6条规定

　　当楼板平面比较狭长、有较大的凹入和开洞时, 应在设计中考虑楼板削弱产生的不利影响。楼面凹入或开洞尺寸不宜大于楼面宽度的一半; 楼板开洞总面积不宜超过楼面面积的 30%; 在扣除凹入或开洞后, 楼板在任一方向的最小净宽度不宜小于 5m, 且开洞后每一边的楼板净宽度不应小于 2m。

　　11.《高规》3.4.6条规定

　　井字形等外伸长度较大的建筑, 当中央部分楼、电梯间使楼板有较大削弱时, 应加强楼板以及连接部位墙体的构造措施, 必要时还可在外伸段凹槽处设置连接梁或连接板。

　　12.建筑平面不规则、凹凸多、周长必然长, 建筑及结构以及节能造价必定较建筑平面规则的高, 更不用说结构为克服平面不规则产生的造价提高。

　　13.结构竖向布置不规则问题

　　1. 侧向刚度不规则，该层的侧向刚度小于相邻上一层的70%或小于其上相邻三个楼层侧向刚度平均值的80%;除顶层或出屋面小建筑外，局部收进的水平向尺寸大于相邻下一层的25%。

　　2. 竖向抗侧力构件不连续，竖向抗侧力构件(柱、抗震墙、抗震支撑)的内力由水平转换构件(梁、桁架等)向下传递。

　　3. 楼层承载力突变，抗侧力结构的层间受剪承载力小于相邻上一楼层的80%。

　　14.《高规》3.5.6条规定

　　楼层质量沿高度宜均匀分布，楼层质量不宜大于相邻下部楼层质量的1.5倍。

　　15.地下室顶板覆土问题

　　建筑为考虑景观需要, 往往要求在地下室顶板上要求较厚的覆土考虑绿化, 而结构往往因甲方造价或用钢量的要求, 希望覆土较薄以减轻荷载, 因为地下室顶板考虑抗裂要求, 梁板的配筋都很大, 且覆土越厚,地下室底板及外墙也越在地面以下, 底板及周边侧墙承受的水压力越大。

　　一般情况下, 覆土0.6m 以上可植草、1.5m 以上可种树, 若地下室较大, 考虑水专业走管坡度、覆土至少 0.8~ 0.9m; 建筑总平面布置时, 消防车道大部分尽量布置在地下室顶板以外, 减少顶板承受的荷载, 以节约造价。

　　16.地下水位问题

　　在满足基础埋置深度及地下室净高的前提下, 地下室底板标高越高越好, 底板及周边侧墙承受的水压力越小, 底板及周边侧墙厚度及配筋也越小, 造价越低。

　　17.地下室集水坑布置

　　尽量布置在承台边缘、不要布置在外墙边缘, 尤其是消防电梯的集水坑, 可加大长宽、减小深度, 以利于施工,确保边坡安全。

　　曾经有一个工程, 消防电梯的集水坑从地下室底板再往下挖 3.2m 深, 布置于地下室外墙边缘,经建筑、结构与水专业配合后, 将集水坑移置地下室的中部, 既保证边坡安全, 又加快施工进度, 节约施工造价。

　　18.地下室及上部管道井布置

　　须注意结构柱、梁偏位问题,建筑、设备专业须确认, 以保证管道井的净尺寸; 有的工程建筑认为梁为 200 宽, 而实际地下室或上部的梁往往大于 200, 柱或混凝土大梁有向管道井内偏, 影响了管道井的尺寸, 造成后期平面调整(平面布置紧凑时往往不好调整) 或影响使用。

　　19.梁、柱偏位问题

　　注意核对建筑外立面、停车、管道井、电梯井等, 不能影响停车、管道井、电梯的使用, 部分柱外凸时, 为保证立面统一, 柱断面不能收缩。

　　20.地下室及架空层停车位问题

　　须注意柱网布置、柱尺寸大小及偏位, 停3部车至少柱净距 7.2m, 2 部车至少柱净距4.8m, 建筑轴线尺寸须注意柱子大小, 必要时柱子可布置为长方形, 要注意地下室顶有覆土及消防车道时, 柱子不可能太小。

　　21.地下室及上部层高问题

　　净高须满足建筑规范要求, 梁高1/10~1/ 15L, 跨度大、荷载大、又有裂缝要求的梁, 梁高至少1/10~1/12L, 其他部位宽扁梁可做到 1/ 15L, 但宽扁梁造价会增大; 预应力梁可做到 1/15~ 1/18L, 但须注意梁两端柱头很大, 可能影响建筑的平面布置, 比如影响走道宽度布置等。

　　净高须考虑设备走管问题, 一般空调管至少 0.45m, 电桥架至少0.15m, 喷淋至少0.10m; 当梁较高时可考虑穿梁, 穿梁洞口结构有相应的位置与尺寸的要求, 需要建筑、结构、设备各专业配合; 梁开洞问题:洞口大小< = 1/3 h 梁高, 尽量布置在梁高中部, 梁剪力最小的部位即梁 1/3 跨度位置。

　　22.剪力墙开洞问题

　　建筑开的门洞或窗户及设备的穿墙洞口都爱沿着柱角或墙角, 结构则要求洞口不能影响到剪力墙暗柱、端柱、翼墙等主要受力构件, 洞口上下对齐, 建筑与设备需要了解在柱或剪力墙拐角外边缘算起 300 范围内为剪力墙约束边缘构件或构造边缘构件, 是高层结构的竖向主要受力构件, 不能破坏。

　　《高规》第7.2.15 条、第7.2.16 条对约束边缘构件剪力墙、构造边缘构件剪力墙有详细规定。

　　23.柱的问题

　　注意尽量避免短柱, 例柱边尽量不布置门窗, 否则常为短柱, 短柱柱箍筋须全长加密, 造价提高且抗震不利。

　　24.楼梯净高问题

　　尤其地下室、商场层、顶层等注意核对,特别三、四跑梯, 建筑设计此部分时须注意核对剖面并与结构核对梯梁跨度、高度, 必要时可要求结构调整梯梁位置或要求做折板梯;

　　半层处梯梁须注意核对: 与建筑立面是否矛盾, 有的建筑立面窗户全对齐与半层处梯梁布置矛盾; 若梯梁外有幕墙等,须注意梯梁内退; 有些楼梯半层梯平台板在房屋内部, 半层处梯梁须注意核对: 与半平台处消火栓、配电箱内嵌布置是否矛盾。

　　25.屋顶栏板、女儿墙问题

　　建筑物大屋面以上仅靠悬臂受力的女儿墙高度不应超过 3m, 不应采用砌体的女儿墙, 应采用钢筋混凝土女儿墙。悬臂受力的女儿墙高度大于 1.8m 栏板已至少15cm, 不太经济, 建议加斜撑或构架以受力合理且降低造价。

　　26. 弧形墙、悬挑加悬挑梁不利, 墙体易开裂。

　　27. 是否有较大跨度。