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房屋结构设计规范范文1
关键词：房屋；结构设计；优化
随着我国市场经济的不断发展，建筑行业内部之间的竞争越来越激烈。在激烈的市场竞争环境下，建筑企业必须要以市场需求为导向，提高房屋建设的水平。在当前的社会环境下，房屋建设的水平不仅体现在房屋的质量上，同时还包括房屋的舒适性、经济性、美观性等。因此，必须要在房屋结构设计的过程中应用结构设计优化技术。本文将从介绍结构设计优化技术的作用入手，介绍结构设计优化技术的方法，分析结构设计优化技术在房屋结构设计中的具体应用。
1结构设计优化技术的作用
在房屋结构设计中应用结构设计优化技术具有一定的作用，主要体现在两个方面。第一，在房屋结构设计中应用结构设计优化技术可以提升建筑的安全性。应用优化结构设计可以弥补传统房屋结构设计中存在的不足和缺陷，从而提高房屋结构设计的合理性和安全性。而且，应用结构设计优化技术可以对房屋结构的受力性进行更加全面的分析，从而确保房屋使用过程的安全性；第二，在房屋结构设计中应用结构设计优化技术可以降低工程的造价。根据相关的调查显示，在房屋结构设计中应用结构设计优化技术可以将工程的成本降到原来的70%，从而大大节约了房屋工程建设的成本。此外，应用结构优化设计技术还可以提高原材料的性能，减少材料的浪费，提高房屋建设的经济性。
2结构设计优化技术的方法
无论是在房屋建筑总体结构设计还是分部结构设计的过程中都可以采用结构设计优化技术。房屋结构设计的主要内容包括基础结构设计、屋盖系统设计、围护结构设计等。但在应用结构设计优化技术的过程中应根据房屋建筑的实际情况而定。下文将具体介绍一下结构设计优化技术的方法。首先，要建立结构优化模型。结构优化设计就是指将人们的居住需求以数学的方式表达出来，然后对相应的参数进行整理和分析，再结合房屋建筑的实际情况建立数学模型，最终求出数学模型的最优解。因此，在房屋结构设计的过程中应用结构设计优化技术最为关键的一步就是建立结构优化模型。在建立结构优化模型时也应遵守一定的原则。第一，要合理选择设计变量。房屋结构设计过程中设计变量的选取是十分重要的，将直接关系到房屋结构设计是否合理。因此，设计人员必须要重视这项工作。设计人员应根据变量对整体结构的影响将其分成不同的类别，确定其中的预定参数，从而使得整个计算流程变得比较简单；第二，要确定目标函数。确定目标函数的目的是为了找到最优解；第三，要明确约束条件。不同的房屋建筑的具体约束条件是不同的。但总体来说，房屋结构设计过程中采用的约束条件主要包括强度、应力、尺寸等。设计人员可以根据现行的房屋建筑设计规范确定约束条件。其次，要确定结构设计优化方案。在房屋结构设计过程中，结构设计优化方案应包括两方面的内容，一是整体结构的布局，二是细部结构的优化。在进行房屋整体结构布局的过程中应尽量简单一点。因为，越是复杂的结构需要的投入越多。而且，复杂的结构需要多次传力，会影响结构的稳定性和安全性。细部结构优化涉及到的内容比较多，不同的部位对房屋结构的影响也是不同的。但在所有的细部结构优化过程中最为重要的部位是构件截面。构件截面的选取将影响到房屋结构使用的安全性和其它部位的结构设计。例如，竖向构件在设计时应选择合理的轴压比。如果轴压比选择不合理将会影响配筋的使用。又如，在进行梁截面设计时，如果截面设计的过大则会缩小房屋建筑内部的使用空间。如果截面过小则会增加使用的配筋，从而增加房屋工程的总成本。
3结构设计优化技术在房屋结构设计中的具体应用
现在，随着城市居住人口的不断增多，城市住房压力越来越大。在这种情况下，房屋建筑主要以高层建筑为主。相比于普通的房屋建筑来说，高层建筑的结构更加复杂，在结构设计中应用结构设计优化技术更加符合人们的居住要求。下文将具体介绍一下结构设计优化技术在房屋结构设计中的应用。首先，要优化设计规范。在进行房屋结构设计时，设计人员必须要先了解和房屋结构设计有关的规范，明确其中的条例和规定。同时，在房屋结构设计的过程中还应结合房屋的实际情况将这些规范应用其中，确保房屋结构设计的合理性和规范性。此外，设计人员在遵守规范的同时还应结合房屋建筑的实际情况对规范进行修改，即要将规范中一些过于宽松的条款舍弃，按照房屋建筑的实际情况而定，从而确保结构设计的最优性。其次，要参与房屋工程前期的规划设计。为了实现房屋建筑结构最优化设计的目的，设计人员必须要参与房屋建筑工程前期的规划设计。一方面，是要对房屋建筑工程进行全面地了解，掌握一手的数据资料。另一方面是要从全局的角度出发进行房屋结构设计，确保房屋结构设计方案的合理性和科学性，这样才能为以后的施工提供科学的指导。如果设计人员不参与房屋建筑工程前期规划设计，则无法准确地判断工程结构的受力情况，同时也无法有效控制设计的质量和成本。这种脱离房屋工程建筑实际的设计方案不可能是最优的设计方案，即无法充分发挥结构设计优化技术的作用。最后，要进行概念设计。对于同一个房屋建筑工程来说，在施工条件基本相同的情况下，采用不同的结构设计方案产生的设计效果是完全不同的，需要的工程投入也是完全不同的。因此，在房屋结构优化设计的过程中必须要重视细部结构优化设计。在进行细部结构优化设计的过程中还应考虑到概念设计。概念设计是房屋结构设计中的重点内容，在进行房屋结构设计的过程中如果缺少相应的数据，就必须要通过概念设计的方法来处理细节。例如，在进行地震设防烈度设计时就不能单纯依靠量化的方法，而是应采用概念设计的方法，将所有已知的参数作为参考，对结构的细节部分进行合理地处理，从而确保结构的防震等级符合相关的要求。
4结论
总之，在房屋结构设计过程中应用结构设计优化技术是十分合理的，未来随着建筑行业的不断发展，结构设计优化技术的优势将会愈加凸显。因此，人们必须要重视结构设计优化技术，将其广泛应用于房屋建筑结构设计之中，提高房屋建筑结构设计的合理性、经济性和美观性。
参考文献
[1]王也.建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用[J].中华民居(下旬刊),2013,03:81-82.
房屋结构设计规范范文2
【关键词】房屋结构；安全；设计
随着社会的发展，经济的增长，城市化进程的加快，近几年，大量的工业与民用建筑拔地而起，多层建筑已占据了相当的比重，并且在这当中出现的问题也是屡见不鲜。科学合理地设计房屋的结构是每个设计人员必须认真细致分析和推敲的问题，因此设计人员在整个建筑工程中将担负重大的责任。设计者在设计概念方法中存在差错、对房屋结构设计重视不够、对设计方法和设计规范不够理解、盲目的使用其他设计方案以及计算方法不够科学都有可能导致不应该发生的事情，因此，本文将对房屋设计中存在问题进行逐一分析，避免更多类似的事情发生。
一、房屋结构设计中的常见问题
（一）房屋结构设计人员对设计规范理解不足：房屋结构设计是设计者的作品，由此，在房屋结构设计中所存在的问题很大程度上来自于设计者对其重要性认识不足、对房屋结构设计中的规范及设计方案的理解不够透彻、结构选型考虑不够全面，有的设计者对施工实施的可行性及实地没有做好充分的了解和分析，没有看清设计与工程直接的重要联系，这些都会导致设计质量不达标、工程无法顺利的进行与完成。
（二）基础设计不恰当：基础设计不当是房屋结构设计中的常见问题，主要原因在于在基础设计时所截取的数值不准确、基础拉梁设计和计算不合理。通常情况下，钢筋混凝土多层框架房屋，根据地质的不同，大多都采用柱下独立基础及桩基础，当地基的主要受力范围内没有软弱粘土层的时候，可以不用进行地基的抗震承载力的验算，但这并不代表，在房屋基础设计时不用考虑外荷截的影响。还有一种情况是在对基础设计的时候，作用于基础顶面上的外荷截取值不当，甚至忘记了地面荷载对基础的作用。基础拉梁的设计和计算如果不够合理，将成为基础设计不当的另一个因素。如果用总刚分析法来计算，虽然楼板厚度取零，也定义弹性节点，采用程序计算结果，又会常常忽略独基或桩基承台支承约束刚度过大的问题。在基础拉梁的设计上，通常会受到框架底层高和埋置深度的影响。适当的调整拉梁的计算跨度，认真分析电算结果，调整用钢量，使拉梁的设计更符合实际使用。若在设计方案上不进行透彻的分析，也会导致结构布局设计方案的错误。
（三）框架结构设计不妥当：框架设计尽量避免单跨框架，底层房屋的框架，邻近二层的刚度最好能控制在0.8以内。设计在框架结构带的楼电梯小井筒是一种不合理设置，因为井筒的存在将会吸收很大的地震剪力，从而减少框架结构本能承担的地震剪力。因此，在框架结构的设计中应该尽量的避免设置钢筋混泥土的楼电梯小井筒。另外，由于在框架结构的设计中会设置填充墙，在结构计算过程中，所选取的指标也影响着设计的质量，在参数的选取上不够完善，最终会导致周期折减系数选取不当，其计算周期将会大于实际周期，算出的地震剪力通常会偏小，这样结构的安全系数则会下降。可见，对结构的计算周期进行折减是非常有必要的，但对于框架结构的折减系数常常取得太大。
二、常见问题的防范与解决措施
（一）严格遵守《规范》及相关规定，提高设计者的责任心：从近几年在工程中出现的问题来看，大多都是由于设计人员的设计考虑不全，或是对新规范的学习不够充分。如果能够严格的按照《规范》进行设计，在对现场实地做了必要的研究之后再做设计方案的话，就可以避免很多的问题。为使设计方案更合理，就要求设计单位对设计人员加强培训度，从长远的角度考虑，定期为设计人员提供新的学习内容，经常交流在设计中碰到各种问题，并对每项工程的设计进行多方案比较，以防设计与实施脱节，提高设计人员的责任心。
（二）以经济、安全、高质量为前提进行基础设计：目前，高层建筑已经成为城市中最常见的建筑，这就对基础设计上提出的更高更严格的要求。地基与基础的设计既要做到经济合理更要做到安全适用，要达到这以目标，设计者必须根据地质勘查的资料，在对多方面因素进行统一的考虑之后才能进行基础类型和上部结构的设计。在进行荷截计算的时候，最好要考虑施工的超厚给结构带来的不利影响。确定地耐力设计值，不要一味拿地质勘测资料提供的值就用，还应严格按照《规范》的规定进行容许承载力的修正。不同土质的承载力是完全不同的，通过土的类别组成分析，基础埋置深度不同，再进行承载力的计算、修正，确定持力层所容允的承载力。如不认真分析，容易造成达不到设计强度要求，那样会带来潜伏的安全隐患。最好的方法是通过静荷试验获取数据。在基础计算的过程中，对于采用电算的结果，不要断然相信，而是应该根据模型，参考已有的并成功的实践经验，精心对数据进行校核，通过多种方式进行比较和验算，从而减少计算偏差，到达基础设计的要求。
（三）科学的设计框架结构：首先，从上述可得，框架结构中设有填充墙，因此应该尽量避免在设置钢筋混凝土楼电梯小井筒，如实在是需要设计，那么应当将井筒墙壁的厚度减薄，并且应该以开竖缝与开结构等方法对其进行刚度弱化，其配筋也不宜配太多，少量的单排钢筋即可，其作用在于减小井筒的作用。其次，在选取框架结构的参数时，不仅仅需要选取电算的自振周期、楼层的侧向刚度比、振型参与质量系数等，还需要在综合全面考虑其余各项指标进行电算的结果。再次，在对结构配筋时，要注意构件最大配筋率与最小配筋率的限值，在保证建筑结构在发生地震时能具有一定时间的延性同时满足强度要求，严格的按照规定进行设计，使钢筋在各个部位都能满足锚固、搭接长度及延伸性，材料的选用也需要慎重，使其满足建筑强度的要求。
三、结论：
在当今社会，无论是工业还是民用房屋的设计中，高层建筑的覆盖率已经越来越高，怎样保证其建筑的安全性与适用性，已经成为建筑行业必须正视和思考的问题。而在房屋结构的设计过程中，所遇到的问题则是导致建筑本身出问题的关键性因素，本文将房屋结构设计中所存在的普遍问题进行了阐述，并给以了预防和解决措施，望有关人士借鉴。
参考文献：
[1]于利国.浅论房屋结构设计中几个常见通病的控制[J].中国科技博览，2011，（1 3）：145-145.
[2]李萍.浅论房屋结构设计中几个常见通病的控制[J].科技资讯，2007，（21）：84-84.
[3]杨威.浅谈房屋结构设计中应注意的几个问题[J].城市建设，2009，（32）：291-292.
[4]李永振，王剑锋，朱伟平等.房屋结构设计中建筑结构设计优化分析[J].城市建设理论研究（电子版），2012，（9）.
房屋结构设计规范范文3
关键词：房屋结构设计，优化技术
Abstract: a house to apply the structure design, safety, economy, beautiful and so on together is just perfect, it needs to use the building structure design optimization methods, to improve the limited space realize perfect target. In this paper the author to the structure design optimization in the modern building structure design of the application are discussed. In order to use of limited resources to achieve the goal of economic and practical.
Keywords: housing structure design, optimization technique
中图分类号： TU318 文献标识码：A文章编号：
引言
随着我国城市建设用地日趋紧张，城市居民住宅向中高层方向发展，与之相适应的结构形式也取得了许多新的成果。在高层住宅的开发建设中，结构设计是相当重要的一个环节，它与规划、建筑、设备和施工等专业紧密相联。同时时代的发展，建筑风格的变化多样，又给高层住宅结构设计提出了新的课题和新的挑战，高层建筑结构设计也越来越成为结构设计工作的重点和难点，如何对高层建筑设计中存在的一些问题进行优化应该是每个结构设计人员时刻应该思考的问题。
一、建筑结构优化方法以及实践意义
建筑结构优化方法主要体现在房屋工程分部结构设计优化和房屋工程结构总体的设计优化两方面。房屋工程分部结构设计优化主要分为以下几方面：基础结构设计优化、房屋顶部系统发案的设计优化、房屋周边围护结构发案的设计优化以及结构细节部分优化等方面。这几个方面进行设计优化时，还要对房屋建筑物的受力分析、布局、内部结构、造价、成本等内容进行具体的分析，并且要在在设计规范内，实用性好的条件下，还要结合实际工程的情况，对其综合的经济效益和工程成本进行结构设计。
建筑结构优化的实践意义：与传统的结构设计相比，进行建筑结构设计后的发案可以将建筑工程的成本造价降低5%～30%。这种先进技术的实现，最大程度上的利用了材料和设备的性能，将房屋结构的内部各个单元都能够互相协调。互相配合，具有高度的建筑规范的安全度，这样的、在满足房屋建筑结构长远效益的前提下，为其设计整体性发案提供合理的前期决策，因此，房屋结构设计的优化设计是实现民用建筑“经济、适用”等目标的有效途径。
二、结构设计优化技术
1、结构设计优化技术的原则
结构设计优化要求我们从工程的设计和价值角度去思考方案。结构设计优化是追求最合理地利用材料的性能，使各构件或各设计专业得到最好的协调。它不仅具备了传统设计方案所要求的规范以及规范所要求的安全度，而且也具备了现今价值学和审美学的成分。结构设计优化是对结构设计进行深化、调整、改善与提高，也就是对结构进行高质量再加工的过程。结构设计优化不是以牺牲结构安全度与抗震性能为代价，而是经过结构设计优化的过程，使建筑功能更协调，成本更低，结构更安全。
2、实施结构设计优化技术所遵循的要点
1）科学地遵循结构设计规范
建筑结构设计工作要求结构设计工程师们不仅要具备丰富的设计经验，也要对结构规范的条文熟知，即在结构设计规范的要求下，将自身的结构设计方案贯穿于项目设计中。规范更多的是针对量大面广的工程，因而某些条文的规定会偏于保守；此外，用于一些特殊、复杂工程的设计时，有些条文则不够安全。所以，结构工程师在设计中应运用良好的专业知识与正确的判断力把握设计，做到设计成果不断优化与创新。
2）结构工程师前期参与和主动参与的重要性
强调结构工程前期参与和主动参与是实施结构优化技术的重中之重。在实际施工期间，建筑师很难对结构体系的受力做到正确的分析，既建筑师的结构思想不能完全替代结构工程师的设计理念、经验和判断，也无法弥补结构与建筑专业技术共识的空白与隔阂。既具有扎实的结构设计理论功底，又具有丰富工程实践经验的结构工程师，积极主动地参与前期方案设计，帮助建筑师构思与创新，才能创作出优秀的设计作品，更好使整个建筑的功能得到彻底的体现。
3）加强各专业之间的协调与合作
结构优化是一个系统的工作，需其它专业的协调与配合。从建筑学发展角度分析，现代建筑是建筑、结构、设备三大要素构成的综合产品，所以在实施中要强化分工与合作，强化专业之间的协调与合作，这样才能创作出各构成要素有机结合的完美作品。在整个项目开展中，建筑设计与结构设计是整个设计过程中最重要的两个环节，二者的结合不仅能够达到实用美观大方的效果，而且可以使结构受力更趋于合理进而降低成本和简化施工。在建筑设计中，许多建筑设计人员只强调方案创作的新奇，不遵循建筑的基本力学规律，这样的方案往往会造成结构设计困难。还有一些建筑师在设计过程中往往忽视力学的基本规律，如将抗震设防区的高层建筑电梯或楼梯偏置在建筑一侧，使得刚度中心与质量中心之间的偏心距过大，在水平荷载作用下产生大的扭转效应。从以上的例子可以分析出，加强专业的合作与协调是实现结构合理、成本降低的重要途径。
三、结构设计优化技术在房屋结构设计中的应用
1、结构优化技术的基本应用
结构设计优化方法的应用具体体现在房屋工程结构总体的优化设计和房屋工程分部结构的优化设计两方面。其中房屋工程分部结构的优化设计包括：基础结构方案的优化设计、屋盖系统方案的优化设计、围护结构方案的优化设计和结构细部设计的优化设计。对以上几个方面的优化设计还包括选型、布置、受力分析、造价分析等内容，并应在满足设计规范和使用的前提下，结合具体工程的实际要求，来实现规范要求和经济要求的最大化。
2、结构设计优化技术在房屋结构设计中的应用
1）结构设计优化技术与建筑结构设计的结合
一般建筑物的设计方式总是从结构布置开始，确定了结构布置后根据不同的荷载情况来分析过程中的参数、材料等要求，然而这些数据的分析往往是计算机不能达到的，需要结构设计人员对整个方案进行充分的例证，才能做出判断。而这些判断只能在结构设计的一般规律指导下，根据工程实践经验进行，这便是结构概念设计。因此，结构概念设计是开展施工的必要前提。
2）结构设计优化处理的建筑抗震缺陷问题
结构优化技术不仅能在降低成本、简化施工方面得到体现，而且在建筑物的抗震方面也是颇有作为的。结构设计能够使建筑物在各种不期而遇的外部作用下不受破坏，或将破坏程度降至最低。因此，分析建筑物可能遭受的各种不确定因素成为结构优化设计的重要内容。实际中，地震破坏最为难以预测，且破坏性最大。所以，建筑设计过程中应该未雨绸缪，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。例如：刚度均匀、对称是减小地震对建筑物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的脆性破坏；多道设防思想能使建筑物在特大地震作用下次要的构建先破坏，从而使整个建筑物得到局部的缓冲。这些抗震设防思想在整个设计过程中都应该作为结构优化设计的重要指导理念
四结构设计优化技术在建筑结构设计中的应用
1、直觉优化(概念设计优化)技术与建筑结构设计对于同一建筑方案，可以有许多不同的结构布置设计；确定了结构布置的建筑物，即使在同种荷载情况下也存在不同的分析方法：析过程中设计参数、材料、荷载的取值也不是惟一的：建筑物细部的处理更是不尽相同，这些问题是计算机无法完全解决的，都需要设计人员自己作出判断。而判断只能在结构设计的一般规律指导下，根据工程实践经验进行，这便是前面所说的概念设计。因此，概念设计存在于设计师对多种备选方案进行选择的过程中。3-2概念设计处理的实际建筑设计问题 概念设计 所要 处理的问题多种多样 。但可以肯定的是希望通过概念设计，建筑 结构能在各种不期而遇的外部作用下不受破坏，或将破坏程度降至最低。因此，分析如何应付建筑物可能遭遇的各种不确定因素成为概念设计的重要内容。其中，地震作用最为难以琢磨，破坏性也最大。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。
房屋结构设计规范范文4
关键词：多层框架结构设计设计软件 安全隐患
Abstract: the relative to the top of the house for structure design of concrete, multilayer frame housing structure design is simple, which makes many designers don't value from the thought multilayer frame houses about the design of the structure, by various factors, make the calculation results and actual conditions are far apart, the result is that the project is there safe hidden trouble or too much waste, this paper will be of multilayer frame houses several problems in the structure design is simply analyzed and for reference.
Keywords: multilayer frame structure design design software security hidden danger
中图分类号：TU318 文献标识码：A文章编号：
改革开放以来，随着我国经济的不断发展，高层建筑变得越来越普遍，其已经成为一个城市是否为大都市的一个标志，代表着一个城市的形象特征。相对于高层建筑来说，多层建筑在大城市中显得有点渺小，而相对与高层建筑结构设计来说，多层框架结构设计比较简单，而且技术也比较成熟，这使得很多设计者从思想上不太重视多层房屋结构设计的问题，在设计过程中，各类的设计参数没有和实际工程情况相一致，在运用软件进行设计的时候，没有经过人为的分析而是仅仅根据软件的计算结果进行施工图设计，这样的直接结果造成了设计出来的东西和实际情况相差甚远，一种情况是导致了工程项目存在安全隐患，另一种情况则是造成了很多不必要的浪费。根据作者多年的设计实践，本文将对多层框架房屋设计中经常遇到的问题进行简要分析，以供参阅。
一、独立基础设计荷载的取值问题
在多层框架房屋设计的时候，很多情况下钢筋混凝土多层框架是不用计算地基和基础的抗震承载力的，这在规范中有明确的规定，比如《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)第4.2.1 条指出, 当地基主要受力层范围内不存在软弱黏性土层时, 不超过8层且高度在24m 以下的一般民用框架房屋或荷载相当的多层框架厂房, 可不进行天然地基和基础的抗震承载力验算。但是在进行地基及基础的承载力验算的时候，风荷载的影响是必须被考虑的，尽管风荷载大多时候并不起控制作用。另外在进行独立基础设计的时候，不但要考虑弯矩、轴向力还应该考虑剪力的影响，若仅仅考虑柱底的轴力和弯矩，由于剪力到基础底面还有一定距离，这种情况下就忽略了由于剪力产生的弯矩的影响，造成了基础设计尺寸和配筋都偏小，严重影响了基础本身及上部结构的安全，仅仅考虑轴力的情况是更不可取的，此处不再阐述。其实结构设计是一个很复杂的过程，其参与的荷载组合情况很多，在设计的时候要找出最不利荷载是相当困难的事情，这只有靠平时多总结，也只有做到心里有数，才能去复核用软件设计出来的东西是不是合格，才能保证设计更能贴近实际情况。
二、框架计算简图问题
对于无地下室的钢筋混凝土多层框架结构房屋来说，一般独立基础的埋置深度比较深，如果在-0.05m的位置设置一圈基础拉梁，则从基础顶到基础拉梁顶-0.05m这一层按照第一层输入。以某一住宅楼为例，该楼房为地下一层，地上四层的钢筋混凝土框架结构，丙类建筑，建筑场地类别为Ⅱ类；层高3.5m，独立基础埋置深度为4.2m，经过初步计算基础高度采用1.0m，室内外高差0.3m。根据《建筑抗震设计规范》表6.1.2规定在8度地震区此工程框架结构的抗震等级为二级。对于这样的多层框架结构，有的设计者在设计的时候会将-0.05m平面作为整个框架的嵌固端，即首层层高按照3.55m，其余层高仍然按照3.5m，整个框架是按照四层来计算，而对于基础拉梁的截面和配筋按照构造确定，对于基础则采用轴心受力进行计算，这种计算模型显然是不对的，主要存在如下几个问题：第一，因为拉梁是一个整体的柔性构件，其的存在并不能抗衡上部传至拉梁顶的弯矩；第二，在《混凝土结构设计规范》中规定，框架结构底层柱的高度应该取基础顶面至首层楼盖顶面的高度，根据工程设计的经验，这样的框架结构可以按照五层进行整体结构的分析计算，即将基础拉梁层按照第一层输入，其上各层分别按照第二、第三、第四、第五层分别输入，如果拉梁上作用有荷载的时候，应将荷载一并输入。
三、基础拉梁的计算模型问题
由于大部分基础拉梁就是为了平衡混凝土柱底的弯矩，其上一般没有楼板，在利用PKPM进行计算的时候，楼板厚度取为零或者在整个楼面布置全房间洞口，并将梁和柱交接点布置铰性节点，用总刚分析方法进行分析计算。有的设计者，在进行设计的时候，尽管将楼板厚度取为了零或者在整个楼面布置了全房间洞口，也定义了铰性节点，但是却没有采用总刚分析法，在程序分析的时候其自动按照刚性楼面假定进行分析计算，这样的结果背离了实际的情况。
四、基础拉梁的设计问题
当多层框架房屋的独立基础埋置深度较深的时候，为了减少底层柱的计算长度和底层的层间位移，可以在±0.000以下适当的地方设置基础拉梁，这里的基础拉梁与一般的拉梁不一样，它不能按照构造要求进行截面选择及钢筋配置，因为它承担着平衡柱底弯矩的作用，其和普通的框架梁承担的荷载类似，故应该按照框架梁对其进行分析计算，并根据相应的规范设置箍筋加密区。
为了很好的抵抗地震荷载，在工程设计中宜采用短柱基础方案，因为在这个方案中，可以沿两个主轴方向分别设置构造基础拉梁。基础拉梁的高度可取两柱中心距的1/12～1/18，宽度可取两柱中心距的1/20～1/30，对于构造基础拉梁，在高度和宽度上可以取上述范围的下限，而对于构造基础拉梁的配筋计算可以采用所连接柱子的最大轴力设计值的10%作为拉力或者压力进行计算。当经过计算，仍可以采用构造配筋的时候，其上下纵向钢筋分别不得小于2φ14，箍筋不得小于φ8@200，双肢箍。有很多时候，特别是对工业建筑来说，拉梁上一般会作用有填充墙，这个时候拉梁的截面应适当加大，通过计算得出的配筋应与构造钢筋进行叠加。当基础拉梁的顶标高与基础顶标高或者短柱顶标高相同的时候，基础可以按照偏心受压进行设计，而当框架底层层高不大或者基础的埋置深度不大的时候，可以将基础拉梁截面设计的比较大，这样可以用拉梁来平衡柱底的弯矩，对于后面这个情况，拉梁的正弯矩钢筋应全跨度拉通，不得截断。当拉梁的上下截面的钢筋采取锚固在框架柱内，其锚固长度、箍筋加密等抗震构造要求均与框架梁完全相同的时候，应将基础拉梁设置在基础的顶面，而不应让拉梁与基础之间有一定距离，这个时候，基础可以按照轴心受力进行截面设计和配筋计算。
五、结构计算中几个比较重要的参数的选择
规范中规定所有的计算机计算结果, 应经分析判断确认其合理、有效后方可用于工程设计，而要使结构设计有一个合理有效的结果，相当关键的就是如何对结构计算中的参数进行选择，以下将简单介绍结构计算中几个比较重要的参数选择问题。
5.1、地震力的振型组合数
地震力的振型组合数，对于多层框架房屋结构来说，当不考虑扭转耦联的时候，应至少取3，当振型数多于3的时候，宜取为3的倍数，但是不应过于层数。另外当多层框架房屋的层数不超过2层的时候，其地震力的振型组合数可以取为层数。
5.2、结构周期折减系数
对于多层框架房屋结构， 由于存在填充墙,结构实际刚度大于计算刚度, 计算周期大于实际周期, 这样的现象导致的结果是算出的地震剪力偏小, 用这样的结果设计出的框架房屋结构也是不安全的，故应对计算周期进行必要的折减, 根据设计经验及相关书籍的总结，对框架结构, 采用砌体填充墙时, 周期折减系数可取0.6～0.7； 砌体填充墙较少或采用轻质砌块时, 可取0.7～0.8；完全采用轻质墙体板材时, 可取0.9，只有无墙的纯框架, 计算周期才可以不折减。
四、结束语 从以上内容可以看出，尽管多层框架房屋结构设计相对高层结构来说比较简单，但是其中也有很多技术问题需要我们去研究去探索。而作为房屋结构设计人员，必须要有探索的思想，要有深入研究的决心，只有这样才能吃透结构设计，才能设计出经济安全的房屋结构。
【参考文献】[1]《住宅建筑结构设计》尚芸等，机械工业出版社
房屋结构设计规范范文5
关键词：工程能力；培养；教学改革；课程
Reform and practice on course of building structure design facing engineering ability training
Liu Jianping, Jia Zhirong, Shi Jun
Shandong university of technology, Zibo, 255049, China
Abstract: College students' engineering capacity cultivation of higher engineering education is the important part. Articles combining CDIO engineering education concept, to building structure design course students' engineering capabilities in the process of teaching and improving students' creativity as a starting point, from reforming course system, optimization of teaching contents, improving teaching methods, strengthening practice teaching, attention to teacher training for project explores ways and means of building structure design course construction.
Key words: engineering capacity; training; teaching reform; course
重视学生工程能力的培养已成为世界各国高等工程教育的共识和趋势。CDIO是国际上先进的教育教学理念，也是近年来国际工程教育改革的最新成果。CDIO培养大纲将工程毕业生的能力分为工程基础知识、个人能力、人际团队能力和工程系统能力四个层面，大纲要求以综合的培养方式使学生在这四个层面达到预定目标[1]。随着现代科学技术的学科交叉、渗透与综合，现代工程的社会性、复杂性、实践性、创新性等特点更加突出。土木行业的发展对人才的素质和创造能力提出了越来越高的要求。在这样的环境下，如何以工程能力培养为主线，进行教学改革，调动学生学习的积极性、主动性，重视学生的个性发展，提高学生的创新意识和探索精神，是值得我们深入研究的课题[2]。
房屋结构设计是土木工程专业建筑工程方向的专业课，是混凝土结构基本原理的后续课程，在土木工程本科培养计划中有着举足轻重的地位。该课程内容包括绪论、梁板结构、单层厂房结构、多层框架结构和砌体结构等五部分，内容丰富，理论性、实践性和综合性强，从改革课程体系、优化教学内容、改进教学方法、加强实践教学、重视教师工程能力的培养，尤其是注重学生工程能力的培养等方面探索了房屋结构设计课程建设的途径和方法。
1 面向工程实际，改革课程体系
基于CDIO培养大纲要求，以强化学生工程素质和创新能力培养为主线，按照房屋结构设计课程知识的内在逻辑结构，将房屋结构设计课程的教学分为结构概念设计、结构分析、结构设计和新结构新技术四大模块，对其知识模块进行优化组合。将土木工程传统知识与最新技术进展相结合，将专业知识与现代信息技术相结合，将书本知识与教师的科研成果相结合，将基本概念与工程案例教学相结合。同时，对课程设计、生产实习、毕业设计和课外实践教学等环节，按“分阶段、递进式”模式进行了研究和改革，形成了“多模块、多类型协同发展”的课程体系。
2 优化教学内容，增强工程意识
CDIO教育模式重视培养学生的工程能力，因此知识的连贯性、承接性和互补性变得非常重要，在教学中要紧贴工程实际，优化教学内容，适时、适量地补充新技术、新方法、新规范、新标准等，充分体现教学内容的适应性和时效性。
2.1 整合教学内容，优化知识结构
在教学中以“结构布置―计算简图―截面设计―构造处理―施工图绘制”为主线，避免重复，重讲概念、讲思路、讲动向，剔除或减少与力学、高层房屋结构设计等课程内容重复或相近的成分。如框架结构的内力计算方法(分层法、反弯点法、D值法)、肋梁楼盖结构连续梁按弹性理论的内力计算方法、单层厂房排架结构的内力计算方法，其基本的计算方法在结构力学中已经学习，再将理想状态下的力学方法引入具体的结构中来，需要一个过渡和熟练应用的训练。因此，将此内容安排在房屋结构设计课程中，只讲计算要点，过程不重复，遇到建筑抗震设计、高层房屋结构设计等此类问题，就可略去不讲。
2.2 教学内容与现行规范相结合，注重知识的融会贯通
作为一个土木工程师，必须掌握国家的有关规范、规程。本课程的教学涉及了混凝土结构设计规范、建筑结构荷载规范、建筑地基基础设计规范等，学生学习本课程的基本原理有助于理解这些规范。因此，教学中既要对结构设计方法进行重点讲解，又要介绍规范条文，引导学生对规范条文在理解的基础上灵活运用，培养学生正确运用规范的能力。
2.3 加强概念设计内容，注重学生概念设计能力培养
结构概念设计不是某种具体方法[3]，它贯穿在结构设计的整个过程中，包括结构方案的选定和布置、荷载传递路径的设置、关键部位和薄弱环节的判断和加强以及承载力和结构刚度沿高度的均匀分布等，它是结构工程师的基本功。一个合理的结构设计往往是结构概念设计、结构计算分析、构造措施三部分内容的有机结合，概念设计是结构设计的灵魂。因此，教学中应重视概念设计，引导学生从整体上把握结构布置和细部构造的关系。
2.4 增设新结构、新技术模块，拓宽学生的工程视野
从CDIO的角度上改造房屋结构设计课程的教学内容和体系设置，除了要大力加强课程间的横向联系和交叉综合外，还要考虑根据房屋结构设计课程的工程应用背景，增设新结构、新技术教学模块作为该课程的延续和深入，如增加了现浇混凝土空心楼盖、混凝土叠合箱网梁楼盖、新时代下的办公建筑、商业建筑、多功能综合建筑的概念设计等新技术专题，并给出相应典型实例，既提高了学生的学习兴趣，又拓宽学生的工程视野。
3 改进教学方法，培养工程思维能力
3.1 基于工程实际的案例教学
在教学中将大量的工程图纸、图片和资料引入课堂，在教学中增加工程因素、工程内容，使理论知识具体化、实体化，培养学生工程意识和工程思维方式。同时，介绍国内外典型的建筑结构设计实例，开展课堂讨论，引导学生积极参与，主动学习，通过多方案比较解决问题，提高学生主动学习能力、交流能力和创新能力。
3.2 基于项目的“做中学”教学方法
在课程教学过程中，全面探索基于项目的教学方法，采取以问题为导向，以大作业、课程论文、文献综述报告等为载体的探索式学习模式，培养学生从工程全局出发，综合运用多学科知识和工具解决工程实际问题的能力，培养学生的自学能力、创新能力、动手能力、协作能力和探索未知的能力。
3.3 基于问题的启发式、讨论式和讲评式教学
积极实践启发式、讨论式和讲评式的教学方法，注重发挥学生在教学中的主体地位，调动学生学习积极性、主动性和创造性，按照“提出问题、分析问题、解决问题、结论和讨论”的思路，组织课堂教学[4]。
4 加强实践教学，强化工程能力培养
4.1 将CAD/CAE软件引入实践教学中，提高学生计算机软件应用能力
实践教学环节是培养学生综合素质和工程实践能力的重要阶段，在课程设计、毕业设计阶段，开展专项训练和引导，培养学生综合运用专业基本理论和基本技能，使学生受到结构工程师所必需的综合训练，如查资料、结构方案布置、结构分析、结构施工图绘制等，并将PKPM，天正建筑CAD，ANSYS等CAD/CAE软件引入课程设计、毕业设计、课外科技活动中，提高学生工程素质和计算机软件应用能力。
4.2 搭建结构设计大赛平台，提升学生工程实践能力与创新精神
积极引导学生参加学科前沿讲座和学术交流活动，不断开阔视野，激发学习兴趣，增强活力；鼓励学生积极参加结构设计大赛、大学生创新立项等第二课堂活动，培养学生的工程意识、科学思维、合作精神、实践能力、创新能力。
4.3 通过参与教师的科研项目，提高学生研究问题的能力
学生参与教师科研项目，是我们培养学生应用能力和创新意识的另一有效途径。通过把在课内实践性教学环节中表现出研究兴趣和潜质的学生组织起来，有针对性地指导他们参与教师科研课题的研究，进一步培养他们研究问题的能力，提高他们的创新意识。
5 重视教师工程能力的培养
教师工程素质的高低是工程教育成败的关键因素之一。课程组每个青年教师都制定了相应的培养计划，实行指导教师责任制，青年教师通过组织、指导学生的设计竞赛、课外科研及其他实践性环节，使自身的知识面得以扩大，并提高了工程实践能力；积极鼓励专业教师取得相关的执业资格证书，在理论知识达标的基础上，检验教师工程实践能力是否达标；鼓励教师到国内相关行(企)业参加工程实践、科技开发或兼职，在搞好技术服务的同时使得自身的工程实践能力得到提高。
6 基于注册考试制度的试题改革
土木工程行业已实行注册师执业制度，结合国家一级注册结构工程师专业考试大纲要求[5]，本课程考试中，试题题型、覆盖率接近注册工程师考试试题，且大幅度增加连锁计算题、综合概念题的比例。比如混凝土结构的设计，涉及计算简图、内力计算、内力调整、内力组合、正截面承载力计算、斜截面承载力计算、钢筋直径、间距、根数等构造要求的确定等方面，每个题目涉及内容广泛，需要综合知识和技能，注重对学生综合能力的考察。
7 结束语
房屋结构设计课程在土木工程专业本科生工程能力的培养中起着至关重要的作用，通过以上各种途径的教学改革，激发了学生的学习兴趣，使学生在理论知识、综合应用、工程能力等方面得到了很好的训练，提高了教学效果。
参考文献
[1] 郝智秀,季林红,冯涓.基于CDIO的低年级学生工程能力培养探索―机械基础实践教学案例[J].高等工程教育研究,2009,5:36-40.
[2] 吴鸣,熊光晶.以工程能力培养为导向的桥梁工程教学改革[J].广东交通职业技术学院学报,2010,4:83-86.
[3] 谢群,胡伟.将概念设计融入高层建筑结构教学的必要性与方法[J].高等建筑教育,2008,3:70-73.
房屋结构设计规范范文6
【关键词】建筑房屋结构探讨
中图分类号： TU198 文献标识码： A
普通砖混房屋是我国居住、办公、学校和医院等建筑中最为普遍的结构形式。总结普通砖混房屋的结构设计经验，对房屋结构体系不合理或存在缺陷进行探讨，对于提高房屋建筑质量和抗震能力非常必要，是房屋建筑抗震设计中应考虑的关键问题。本文主要就普通砖混房屋结建筑构存在的问题及改进方面加以探讨。
一、房屋建筑结构存在的问题
1、独立基础
普通砖混房屋的柱下独立基础设计被广泛运用到各类工程当中，其抗剪强度验算不易引起重视而出错，直接影响工程的结构安全。GB 50007―2002建筑地基基础设计规范中，未对柱下独立基础要求进行抗剪强度验算，只规定了要验算基础交接处和基础变阶处的受冲切承载力，一般多层房屋基础经过软件 JCCAD校核，多能满足规定。但《建筑地基基础设计规范》第8．1．2条中注4同时规定：“基础底面处的平均压力值超过300 kPa的混凝土基础，尚应进行抗剪验算。”独立基础坐在基岩上时，其基础底面处的平均压力远远超过此值，必须进行抗剪强度验算。有的设计者对软弱地基的危害认识不足，只是简单地凭借经验采用砂垫层加强一下承载力，没有进行垫层宽度和厚度计算，既不安全，又不经济。普通砖混房屋建筑中柱、梁及基础的负荷未按规范乘以折减系数。
2、构造柱
普通砖混房屋结构中构造柱兼作承重柱用在砖混结构中，而且构造柱与圈梁联结在一起，形成对砌体的约束，这对于限制墙体裂缝的开展，维持竖向承载力，提高结构的抗震性能有着重要的作用。在当前结构设计中，构造柱经常被作为承重柱使用，这种作法将引起问题：构造柱作为承重柱使用后，使得构造柱提前受力，这不但会降低构造柱对彻底的拉结和约束作用，一旦遭遇地震作用时，在构造柱位置必然形成应力集中，首先被破坏。这样构造柱不但起不到其应有的作用，反而成为房屋结构中的―个薄弱的部位。构造柱一般生根于地圈梁中，没有另设基础，构造柱兼作承重柱使用后，柱底基础的抗冲切、抗弯及局部承压强度必然不能满足要求。
3、承重柱
普通砖混房屋结构建筑中的承重柱截面高度设计过小，这种情况多发生于六度抗震设防区。―些结构设计者误认为六度设防就是不设防，不进行受力分析，故意把柱子的截面高度设计得过小，使梁柱的线刚度比加大。把梁简化为铰支梁，柱按轴心受压计算。这种做法虽然易于进行结构受力分析，但却给房屋结构埋下了隐患。因为这样做忽略了梁柱间的刚结作用，即忽略了柱对消化酶的约束弯矩，加之以柱截面的配筋都较小，结构一旦受力后，柱顶抗弯强度必然不足，从而柱子在梁底附近将会出现一条或多条水平裂缝，形成塑性铰。这样在正常使用情况下，柱子已开始带铰工作。这不但影响了房屋的耐久性，而且也常常引起用户的恐惧心理。更为严重的是，这样的结构一理遭遇地震作用，将会倒塌，同时也违背了现行抗震规范中 “强柱弱梁”的设计原则。
4、偏梁定位
普通砖混房屋的结构一般情况下房屋中间梁的中心线与轴线相重合，而边梁、楼梯间横向梁和卫生间隔墙下梁等由于考虑建筑造型和使用功能的需要，都会有意将梁外皮与墙(或柱)外皮取平，则会出现偏梁问题。结构平面图或梁配筋大样图中往往未标明其偏移的定位尺寸或轴线号，有些施工人员不能完全领会设计意图，到主体结构完工时，才发现存在失误，造成损失或纠纷，我们设计应引以为戒。
5、楼板问题
板是建筑工程中的主要承重构件，是它将楼面、屋面的荷载传给其周围的墙或梁上，楼板的设计问题必将连带梁、墙、柱等构件安全。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。楼板设计中常见问题有：一是设计时为了计算方便或因对板的受力状态认识不足，简单地将双向板作用按单向板进行计算，使计算假定与实际受力状态不符，导致―个方向配筋过大，而另一方向仅按构造配筋，造成配筋严重不足，至使板出现裂缝；二是板承受线荷载时弯矩计算问题，在民用建筑中，常常在楼板布置―些非承重隔墙，故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，但有些设计人员错误地将隔墙的总荷载附以板的总面积。
二、房屋建筑结构问题解决对策
1、必须正确阅读和使用地质报告
普通砖混房屋的建筑要熟悉勘察报告的主要内容，了解勘察结论和计算指标的可靠程度，进而判断报告中的建议对该项工程的适用性，把场地的工程地质条件与拟建建筑物的具体情况和要求联系起来进行综合分析。在满足承载力和变形的基本要求下，尽量采用比较经济的天然地基上的浅基础。地基持力层的选择应从地基基础和上部结构的整体性出发，综合考虑场地土层的分布情况及稳定性，土层的物理力学性质，建筑物的体型、结构类型和荷载性质与大小，还要考虑地下水的影响，山区建筑还要考虑土坡度情况。
2应优先采用横墙承重或纵横墙共同承重
纵横墙共同承重的普通砖混房屋可分为两种：一种是采用现浇板，另一种是采用预制短向板的大房间。其纵横墙共同承重的普通砖混房屋结构房屋既能比较直接地传递横向地震作用，也能直接或通过纵横墙的连接传递纵向地震作用。纵墙承重的砌体结构，由于楼板的侧边一般不嵌入横墙内，横向地震作用有很少部分通过板的侧边直接传至横墙，而大部分通过纵墙经由纵横墙交接面传至横墙。因而，地震时外纵墙因板与墙体的拉结不良而成片向外倒塌，楼板也随之坠落。横墙由于为非承重墙，受剪承载能力降低，其破坏程度也比较严重。而横墙开洞较少，又有纵墙作为侧向支承，所以横墙承重的普通砖混房屋结构具有较好的传递地震作用的能力。
3、纵横墙的布置应均匀对称
普通砖混房屋纵横墙的布置应均匀对称，沿平面内宜对齐，同一轴线上的窗间墙宽度宜均匀，同时应尽量减少复杂装饰立面造成的附加震害。普通砖混房屋的平、立面布置应规则对称，最好为矩形，这样可避免水平地震作用下的扭转影响。然而对于避免水平地震作用下的扭转仅按房屋平面布置规则是不够的，还应做到纵横墙的布置均匀对称。砖墙沿平面内对齐、贯通，能减少砖墙、楼板等受力构件的中间环节，使震害部位减少，使震害程度减轻；同时，由于地震作用传力路线简单，中间不间断，构件受力明确，其简化的地震作用分析能较好地符合地震作用的实际。