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建筑结构概况范文1
关键词： 钢结构 国外建筑
1 建筑用钢占总钢产量的比重
近数十年来，前苏联、美国、日本三个国家一直是世界上钢产量居前三位的国家，其钢产量轮流位居世界第一位。因此，这几个国家的建筑钢结构建设事业蓬勃发展。而在同一时期，我国在这方面的发展则比较缓慢，水平也相对落后。近几年来，随着我国改革开放政策的实行和推进，我国的经济建设工作取得了突飞猛进的进展。在此期间，我国的钢产量一跃成为世界第一位。1996 年，我国钢产量首次突破亿吨大关；1998年我国钢产量已达11434万t，而且每年增产300万t.钢产量的增长为发展我国建筑钢结构建设事业创造了极好的时机。但目前，我国与发达国家相比在许多方面还存在着明显的差距，因此，为了推动我国建筑钢结构的进一步发展和应用，我们急需了解国外建筑钢结构的应用概况。
中国的建筑用钢总量约占全部钢产量的20%～25%，而工业发达的国家则占30%以上。如美国和日本，该项指标均已超过50%.在我国，钢在建筑中主要用于建筑用钢结构，钢筋混凝土用钢筋，钢绞线，钢丝，门窗等，而其中钢结构用钢只占10%左右，在我国一亿吨的钢产量中，真正用于钢结构上的也就200～300万吨。
根据1998年中期美国金属建筑行业分布的一些数据，美国金属建筑行业的发展和市场的基本情况是：在20世纪50、60、70、80和90年代，以百万美元计的年销售额/以万吨计的年加工量分别为150/30、300/65、1200/110、1500/125和2200/190，如以50年代为例相应的增长倍数分别达到1、2/22、8/37、10/57和15/6.3倍。从中可以看出，美国的建筑用金属年 销售额增长很快，估计目前已经超过25亿美元，年加工量也已经达到200万吨以上。
2 低层、多层建筑钢结构和轻钢结构
美国金属建筑的主要市场分布：工业（生产用厂房、仓库及辅助设施等）、商业（商场、旅馆、展览馆、医院、办公大楼等）、社区（私有及公有社区活动中心及建筑如学校、体育馆、图书馆 、教堂等）、综合等方面，分别占到46%、31%、14%和9%的份额。
在美国，低层建筑中采用钢结构还是很普遍的。美国钢结构学会和金属房屋制造协会（AISC 和MBMA）联合编制了低层建筑的设计指南。所谓低层建筑是指层高低于18m，层数不超过5层的工业厂房、仓库、办公室及其他的办公和社区建筑等，其中两层以下的非居住用楼房建筑占70% .
轻钢建筑在一些发达国家已被广泛应用于工厂、仓库、体育馆、展览馆、超市等建筑。所谓轻钢是指以彩钢板作为屋面和墙面，以薄壁型钢作檩条和圈梁，以焊接“H” 型截面做主与梁，现场用螺栓或焊接拼接的门式刚架为主要结构的一种建筑，再配以零件、扣件、门窗等形成比较完善的建筑体系，即轻钢结构体系。这种体系由工厂制作，现场按要求拼装形成。具有自重轻，建设周期短，适应性强，外表美观，造价低，易维护等特点。由于自重轻，也降低了基础的造价。国外轻钢结构厂商如 Butler、BHP、ABC等都已经进入了中国市场，我国企业应奋起直追，创造条件积极发展我国自己的轻钢结构体系，以适应今后我国建筑钢结构不断发展的要求。
3 高层及超高层钢结构
由于人类文化生活不断提高，对高层、大跨度建筑的要求也就越来越高。而钢结构本身具备自重轻，强度高，施工快等独特优点，因此对高层、大跨度，尤其是超高层、超大跨度，采用钢结构更是非常理想。目前世界上最高，最大的结构采用的都是钢结构，而历届奥运会的场馆也多采用钢结构。世界上目前已经建成的几个纯钢结构建筑为目前世界上最高的超高层建筑，它们是：
1931年建成的102层、高381m的美国纽约帝国大厦（1969年以前一直是最高的）；
1969年建成的110层、高417m的美国纽约世界贸易中心（南北两座）；
1970年建成的110层、高443m的美国芝加哥西尔斯大厦；
1996年建成的高450m的马来西亚双塔石油大厦（KLCC，号称目前世界最高，但美国的西尔斯大厦有异议）；
我国于1997年建成的上海金茂大厦为95层，建筑高度421m，结构高度395m，也跻身于世界最高行列。如果上海浦东环球金融中心大厦（95层460m）建成，则堪称世界最高，实为我国一大光荣。深圳赛格广场大厦70层、高279m，为世界上最高的全部采用钢管混凝土的超高层建筑，这又是我国的一大光荣。
巨型钢结构为高层或超高层建筑的一种崭新体系，它是为了满足特殊功能或综合功能而产生的。它具有良好的建筑适应性和潜在的高效结构性能，是一种很有发展的结构。如日本千叶县43 层、高180m的NEC大楼，该建筑内部布置大开口和大空间庭院，其巨型结构是由四根巨型结构柱和四个巨型的空间桁架梁组成的巨型空间桁架体系。经分析，这种体系具有极强的抗推刚度。另一例是德国法兰克福1997年建成的商业银行新大楼，63层、高298.74m，也是欧洲最高的一栋超高层建筑。该建筑平面为边长60m的等边三角形，其结构体系是以三角形顶点的三个独立框筒为“巨型柱”，通过八层楼高的钢框架为“巨型梁”连接而围成的巨型筒体系，具有极好的整体效应和抗推刚度，其中“巨响梁”产生了巨大的“螺旋箍”效应。第三例是日本拟建的动力智能大厦（DIB-200），高800m，地上200层，地下7层，总建筑面积150万m2，由12个巨型单元体组成。每个单元体是一个直径50m、高50层（200m）的框筒柱，1～100层设4个柱，101～150层设3个柱，151～200层设1个柱，每50层设置一道巨型梁。结构上设有主动控制系统，进一步削弱地震反应。香港汇丰银行也属于一巨型钢结构大厦，是诺尔曼。福尔特设计的。
4 大跨度钢结构
大跨度或较大跨度大都采用钢结构，当然也有用“膜”完成的，但充气膜由于一些缺点近年来很少用，张力膜则也需要钢索和钢杆的支撑。
大跨度钢结构多用于多功能体育场馆，会议展览中心，博览馆，候机厅，飞机库等。最早跨度最大的平板网架是60 年代美国洛衫矶加里福尼亚大学体育馆91m×122m（正放四角锥）。最大的双层网壳是70年代也是在美国建造的休斯敦宇宙穹顶（Astrodome，直径196m）及新奥尔良超级穹顶（Superdome，直径207m）。90年代在日本名古屋又兴建了当今世界上最大跨度的单层网壳，建筑直径229.6m，结构直径 187.2m，采用三向网格，节点为能承受轴力和弯矩的刚性节点。世界上最大的室内体育馆是美国1996年奥运会的主体育馆棗亚特兰大体育馆（拟椭圆形平面，186m×235m），采用的是张拉整体体系的屋盖，主要由索、杆、膜组成，是当今最有发展前途的一种新型空间结构。1993年日本建成的福冈体育馆，直径222m，是当今最大的开合钢结构屋顶，而使1989年建成的加拿大多伦多天空穹顶（Skydo me，直径203m），降为世界第二跨度最大的开合结构。超过300m的屋盖结构全部使用钢板和型钢组成，并不是最优方案，近年来研究较为成功的是杂交 （混合）结构，即杆、索、膜混合使用。最为典型的例子就是千禧之年世纪之交的千年穹顶（The Millenium Dome），1997年6月开始拟建，仅用一年时间施工，1998年6月举行升顶仪式，该馆位于英国伦敦泰晤士河南岸格林尼治，是当今世界跨度最大的屋盖，穹顶酷像飞碟，直径320m.穹顶由12根包括10m支座在内的高100m桅杆塔柱（柱本身90m）通过总长度 70km的钢缆绳悬挂起来的，桅杆塔柱布置在直径200m圆周上。穹顶网格由72根成对径向索和7根环向索做成。穹顶高50m，中间设有中心索桁架和70m直径环，上覆盖144块双层巨幅白色涂以特福隆（Teflon）的玻璃纤维布。工程总面积8万m2，总预算7.58亿英镑。馆内将以“标新立异时代”为主题举行展览会以迎接21世纪的到来。馆内设有“人体探秘”、“时光课堂”、“金融之窗”、“地球奇迹”、“展望未来”等12个展区。当然，从理论角度讲，跨度再大的结构也是有可能实现的，为此，日本、美国学者和研究单位都在进行研究。如1959年富勒曾提出建造一个直径3.22km的短程线网壳，覆盖纽约市第23-59号街区，网壳重8万t.日本巴组铁工所曾提出跨度200m、500m及1000m网壳蓝图，其中 500m为全天候多功能体育娱乐活动厅，1000m为创造理想未来城市，体现工作、居住、娱乐一体化的丰富日常生活环境。虽然这种设想在现实当中能否实现还有待于深入研究，但在桥梁方面，1000m左右跨度已经实现，世界上跨度最大的斜拉索桥为日本的多多罗大桥全长为890m；最大的悬索桥为日本的名石大桥 （1991m），公路铁路两用最大跨度桥为香港的青马大桥（悬索桥1377m）。世界最早的双曲抛物面悬索屋盖是著名的美国雷里竞技馆。另外历届奥运会、博览会等都可以显示钢结构的发展水平。如1972年德国慕尼黑（覆盖7.48万m2体育场的索网建筑群），1976年加拿大蒙特利尔，1980年莫斯科，1984年美国洛杉矶，1988年韩国汉城（120m直径体操馆及93m直径击剑馆都是索穹顶）， 1992年西班牙巴塞罗那圣乔地体育馆（128m），1996年美国亚特兰大乔治亚穹顶（ 186m×235m索穹顶）。2000年澳大利亚悉尼主体育场（11万人，两个220m×70m的双曲抛物面网壳）。机场和机库都属于大跨度结构，在工程中基本上也都采用钢结构。如英国伦敦希思罗机库（一、二期）应是规模比较大的工程。而我国近年来建成的首都机库（2-153m×90m）采用三层斜放四角锥网格、焊接球节点平板网架，其跨度规模之大，在国际上是数一数二的，这是我国在钢结构方面的又一大殊荣。机场的钢结构屋盖由于建筑上的要求比较高，更是绚丽多彩。香港机场、马来西亚机场都采用大面积单体网壳形式。目前，国际上以及我国都在流行一种波浪形曲面，树状支承以及直接交汇的相贯节点的立体桁架体系。看起来雄壮而美观。我国深圳机场、首都机场、上海浦东机场就是典型的例子。
5 我国建筑钢结构的前景与差距
从美国、日本、欧洲一些发达国家的经验看，建筑业即将成为钢材应用的主要市场。而目前我国与之相比还有差距。因此我国的高层建筑钢材到目前为止还都从国外进口，特别是大于50mm 的厚钢板，国产产品的Z向性能尚达不到要求。国外不仅钢板厚度较大，而且可以满足各种性能要求。如日本已经能够生产的100mm的厚钢板，具有以下类型：
①有高强度低预热型（以前预热75℃，现在预热50℃）的厚钢板590N/mm2级（HT590级）；
②抗地震的厚钢板，主要有低屈服比高强度钢材（HT590～HT780级）和低屈服点钢板，这种钢材日本重点生产，用于次要结构上，当地震时这种材料先屈服，保证主要 结构减少地震损失；
③防火厚钢板。有400N/mm2及490N/mm2，当其在600℃ 时屈服强度还能达到常温下的2/3；
④装饰用的奥氏体不锈钢板及铁素体不锈钢板（沿海用，优于前者 ）。
建筑结构概况范文2
关键词：建筑结构的设计；存在的问题；应对措施
中图分类号：TU2文献标识码： A
对建筑结构的设计是建筑设计工作中最基本的部分，而且是建筑工程的施工以及后面运行能够顺利进行的基础。目前，建筑功能逐渐趋向于多元化的发展，对建筑结构的设计也有了非常重要的意义。在这个过程中，建筑设计的工作人员很想给建筑工程塑造一种形象，而这些都要借助对其结构的设计来表现出来。建筑的设计和结构的设计两者的关系是：约束与被约束。也是因为他们之间有着制约和被制约的复杂关系，因此也给建筑结构的设计过程带来各种各样的问题，没有办法保证建筑工程的安全性和经济适用性。为了给建筑结构设计的水准和质量提供更有效的保证，我们就要重点注意这些问题，采取具有针对性的措施。本文对上述论述的问题做了详细的说明和分析
一．建筑结构设计中存在的问题
1.建筑结构设计图纸过于简单
经过多次实践研究的结果表明，一份合理又完善的建筑的结构设计图纸需要充分、详尽地说明建筑结构的设计过程中的所有的细节问题。其中，需要特别说明的指标主要包含：①建筑结构的类型；②建筑结构的抗震设计；③建筑结构的抗震级别；④建筑结构的防开裂度；⑤建筑结构的墙体材料等。但是，目前阶段建筑的结构设计中，有很多的设计环节还存在不规范的情况，所使用的图册也不是很标准，在设计图纸中，对地上和地下结构的层高、梁柱的编号和标高等关键性信息没能明确地标记出来，最后造成整个建筑施工的现场工作混乱不堪，进而严重地影响另外项目的质量。
2.建筑基础的选型不合理
建筑基础的选型直接关系到建筑的实用性、安全性、合理性、科学性等重要工作。目前，很多的建筑项目，尤其是一些较高层的建筑工程对基础的选型不太科学，在地基的承受力方面有一些的考虑不周，没办法和建筑项目的变形需求一致。另外，由于建筑基础的选型不够合理，会造成建筑项目过程中所选择的地质不能均匀的调节其沉降的能力，在严重的时候，可能会造成建筑项目的安全的系数很低，质量水平不高，有时甚至会出现建筑工程的使用年限受到很不好的影响。3.地下室外墙的设计不科学
地下室外墙的设计是建筑结构的设计中非常重要的部分。此外，地下室外墙的设计也最可能发生问题。因为地下室外墙的设计质量的好坏会直接地影响地下室的外墙在建筑项目中的承载能力的好坏，所以，需要在设计时，特别注意。符合其严格的标准。但是，这个问题到现在还是没能够引起工作人员的足够的重视，在施工过程中，经常对地下水位的高或者低、地下的层数及地上的负载等一些因素考虑的不充分，不仅很大程度上影响了建筑工程安全的系数，另一方面也使建筑的质量得不到有力的保障。
4.过分注意结构设计中的低含钢率的问题
建筑行业的不断快速发展吸引了越来越多的企业开始从事与建筑材料有关行业。有一些建筑的商人为了增加自己的经济收益，一般都会靠尽可能的减少成本来节约开支来达到增加收益的目的。所以，在建筑结构的设计中，我们要对建筑材料的质量进行慎重仔细的选取，不要一味的的要求建筑材料的具有很低的含钢量的特点，却在结构的设计中挖空心思。在建筑结构的设计中，一旦在材料选择上出现问题，那么最终必定会造成施工的安全度明显降低，从而影响到所有人的利益。
二．建筑结构设计的应对措施
1.对建筑设计的图纸进行完善
建筑设计的图纸是建筑结构的一种重要的说明，此外也是建筑工程在施工过程中的最基础的依据。换而言之，建筑设计的图纸中如果发生任何的问题都会在建筑施工中夸大的呈现出来，最终导致无法挽回的结果。所以，在进行建筑结构的设计工作当中，设计人员一定需要严格的依照设计的具体规范进行设计，设计人员坚决不能为了方便省事就省略的标识一些关键的信息或者标准。与此同时，对比较复杂且微小的结构部分，特别要在结构的设计中投入更多的注意力。总之，建筑结构的设计人员要始终如一的持有严谨、认真的工作态度，在对结构设计的图纸完成后，首先要做到对图纸进行自我的审核，可能会及时的发现一些建筑结构设计图纸因失误而出现的问题，根据实际的情况进行改正，用这此种方法来保证建筑结构设计的图纸是完善的、科学并且合理的。
2.保证建筑基础的选型的合理性
在建筑结构的选型过程中，要特别注意的指标有两个：①建筑外形的设计情况； ②建筑项目所在地区的地质概况。所以，应该在工作人员取到提资的图后，一定不要盲目的开始建模计算的工作，而是应该在建模计算工作前，对建筑项目外形设计的特征及建筑项目所在地区的地质概况做一个较为全面的了解和分析研究。此外，在建筑基础的选型时，还要求建筑结构的设计人员和其他相关的专业人员进行充分地协调协作，最后找出认为最合理、最可行的设计方案。只有保证了设计方案的科学性和合理性，才可以有效地保证建筑结构的设计效果是优质的、可靠的。
3.确保地下室外墙设计的科学性
对于现代的建筑，尤其是较高层的建筑项目在施工中，建筑物整个的质量大部分是靠地下室的外墙来支撑的。所以，如果在建筑结构的设计中，对地下室的外墙设计地不科学或者不合理，就必定会严重影响到整个建筑物的稳定性。根据多年实际工作的经验，在地下室的外墙的设计过程中，结构设计的工作人员先要对整个建筑物的质量进行客观的衡量，再根据建筑项目所在地区的地质特点，开展对地下室的外墙的尺寸进行设计。一般来说，针对较高层的建筑项目，地下室的外墙的结构设计中，墙面的厚度要保持在250毫米 以上。与此同时，为预防因为水泥用量的增多而致使地下室外墙的墙面的混凝土发生开裂的问题，应该不要将混凝土的强度设计的过高，但是也应该保证在C30 级之上。
4.对建筑材料进行统筹的安排和利用
在工作人员开展建筑结构的设计的工作中，对各种建筑材料的选取择依然是主要的工作。对于建筑材料的选取要充分地考虑，具体的指标有：①建筑材料受力的特征；②建筑材料工作的环境。与此同时，选择的材料应在保证材料使用性能的基础上，尽量的减少建筑材料的损失和浪费。其中要非常注意的是：建筑结构设计的人员要根据项目设计的具体情况，设计建筑材料的多种选取方案，通过对比，选择经济、性能都渡河要求的建筑材料的设计方案。
结语
在上述建筑结构设计的分析过程中，先要根据实践工作的经验，就目前建筑结构设计中存在的问题进行分析与总结，主要包含以下四方面：①建筑结构设计图纸太简单；②建筑基础的选型不合理；③地下室的外墙设计不科学；④太过注意结构设计的低含钢率。这些问题在建筑结构设计中都经常发生，而且对建筑结构设计的质量产生影响，有待提高为此。针对上述的问题提出相应的措施，包含下面四个方面：①完善建筑设计的图纸；②保证建筑基础选型是合理的；③保证地下室外墙的设计是科学的；④对建筑材料统筹规划和使用。只有所有的工作人员相互合作，才能将建筑结构设计工作做到最好。
参考文献：
[1]王勇.张建平.建筑结构设计中的模型自动转化方法[J].建筑科学与工程学报,2012,(4)
建筑结构概况范文3
【关键词】高层建筑；结构转换层；设计问题
近年来，随着我国经济持续快速发展，人们对高层建筑功能要求趋向于多样化、综合化，较为常见的形式是以上部为小开间的民用住宅，下部为大开间的商场或公共娱乐场所。为满足建筑要求，在上下不同结构体系转换的楼层设置转换层，转换层建筑结构应运而生。本文主要研究高层建筑结构转换层类型，以某工程为例探讨高层建筑结构转换层设计要点，为建筑工程设计单位在高层建筑结构转换层设计方面的进一步开展提供借鉴。
1 常见高层建筑结构转换层类型
不同的建筑结构，其对于建筑结构转换层的需求类型是不一样的，在实际的建筑结构转换层设计过程中，设计单位需要根据本工程或者本建筑的实际需求，采用不同的建筑结构转换层，从而提高建筑工程的需求质量。笔者根据多年的建筑结构转换层设计经验，对于建筑结构转换层常见的类型进行了汇总。总体来讲，常见的建筑结构转换层主要是是以下两大类型：
1.1 梁式转换层
梁式转换层是一种常见常用的高层建筑结构转换层类型，它主要是将上部剪力墙结构设计在框支梁上，然后通过框支柱的支撑作用，使得框支柱可以最大限度的支撑起框支梁，从而形成一种完整的结构受力体系。梁式转换层分为两种，一种是纵向转换，一种是横向转换，特殊情况下，甚至还存在着纵横向同时转换的现象，对于这种纵横向同时转换的情况，设计单位需要采用双向梁布置的方式。这种纵横向同时转换方式，是具有着巨大的优点的，无论是对于设计还是对于施工来说，都是比较简单易行的，而且它的传力放向也是较为准确的，正是因为如此，这种梁式转换层设计结构逐步受到广大建筑设计单位的追捧，是当前我国高层建筑结构转换层设计中，最为常用的结构转换层形式之一。在实际的设计过程中，一般是需要采用较大空间的框支剪力墙结构体系来完成，从而提高梁式转换层设计质量。
1.2 箱式转换层
箱式转换层是另一种常见常用的高层建筑结构转换层类型，它主要是适用于转换梁截面过大的情况。转换梁截面过大，很容易使得楼板满足建筑结构的刚性需求，采用梁式结构的话，容易出现设计理论与实际需求相脱节的问题出现。为了避免这种情况发生，箱式转换层也就应用而生。箱式转换层主要受在转换梁梁顶部与转换梁的底部，同时设置一层楼板，这就是箱式转换层结构。箱式转换层结构不同于梁式转换层结构，它具有着梁式转换层所不具有的优点。箱式转换层结构的关键在于转换梁，它的转换梁的刚度比较大，而且约束性比较强，因此，箱式转换层结构的整体性受力效果也是很好的，尤其是在受力方面，箱式转换层结构上下部受力都是比较均匀的。同时，值得注意的是箱式转换层结构也是存在着缺陷的，那就是施工比较复杂而且它的施工工期比较长，施工成本也是比较大。
1.3 其他类型的转换层
除了以上两种最为常见的转换层之外，还有其他类型的转换层，例如厚板式转换层、桁架式转换层等，这些转换层结构由于无论是在施工上还是在设计上，无论是在经济效益还是在施工质量上，都存在着众多的缺陷，因此这些转换层的运用都是比较少的。
2 某工程高层建筑结构转换层设计
2.1 工程概况
该工程处于某城市的市中心，属于高层建筑商业住楼，建筑面积在2.8万平方米。该高层建筑商业住楼地上有22层，地下有2层，建筑的总体高度是70.4米。该建筑的平面较为复杂，一层和二层主要是由于空间比较大，主要是大型的商场，三层以上则主要是住宅用房，地下二层是设备备用房，地下一层是汽车房。该建筑的结构转换层主要是设置在二层顶楼，转换层以下为框支剪力墙机构，转换层以上为剪力墙结构。
2.2 计算模型
对于该工程进行高层建筑结构转换层设计，选择力学计算模型至关重要。力学计算模型直接关系到转换层设计的精确度与准确度。在实际的高层建筑结构转换层设计过程中，可以选用三种常用的力学计算模型，包括空间杆系模型、平面墙板模型、空间墙板模这三种。该建筑结构的计算模型主要是采用的TBSA空间分析程序，通过运用TBSA空间分析程序对于该建筑的整个建筑结构进行分析，其中的分析方法便是空间杆系模型。该建筑由于实际工程为空间结构，用平面墙板模型有其局限性，应采用空间墙板模型计算，用空问有限单元法分析，鉴于目前尚无空间有限元分析程序，可以在平面有限元分析结果的基础上乘以一个小于1的空间作用分配系数。
2.3 转换层设计
该建筑的转换层设计，需要严格按照规范，将剪力墙设置在框支架梁上，但是需要注意的是，转换层的上下部轴网不能出现重合，否则很容易影响到转换层的设计质量。该建筑则将其设计成高交叉框支主梁，从而满足实际建筑需求。该建筑框支梁的计算采用的是SATWE程序，同时采用FEQ程序进行复核。关于钢筋的配筋率，该建筑采用的配筋率是0.3%，断面是800mm X 1800mm，楼板厚度在180mm以上。通过以上数据监测，这些数据可以满足该建筑结构的实际需求。
2.4 设计注意事项
保证大空间层有足够的刚度，防止沿竖向刚度变化过于悬殊，严格控制转换层上下结构侧向刚度比；结构布置尽量左右对称，加强薄弱部位楼板的厚度及配筋；在结构整体分析中，考虑薄弱部位楼板平面内变形对结构受力的影响；控制风荷载和地震作用下结构层间位移角，地震作用要满足规范对地震基底剪力与重力荷载代表值限制；控制结构底部加强区剪力墙及其他部分剪力墙、框支柱及非框支柱轴压比。
3 总结
综上所述，转换层结构较为复杂且工程量较大，设计人员首先应注重概念设计，这样可以少走弯路；其次通过上述计算和分析可以得知，此类建筑在平面布置上应尽可能规则、对称，减少偏心，优化调整转换层上下结构的布置和刚度；同时应注意框支梁、框支柱等构件的特殊性；最后也应考虑施丁难度大的因素，在设计时尽量考虑施工可行性，以达到最为合理的设计。
参考文献：
[1]苟佳超.高层建筑结构转换层的设计研究[J].门窗，2013（05）..
[2]周理，黄勇.复杂高层建筑结构转换层的静力分析[J].贵州大学学报（自然科学版），2007（01）..
[3]李隽，刘宏伟，许建华.高层建筑结构转换层施工方法研究[J].山西建筑，2005（13）.
建筑结构概况范文4
关键词：建筑结构；结构设计；计算分析
中图分类号：S611 文献标识码：A 文章编号：
1 工程概况
本建筑总面积1.8万m2，建筑屋面结构高度46.2 m，底层层高为4.5 m，标准层3 m。标准层活载展厅功能取为3.5kN/m2，办公楼取值2.0kN/m2，机房取7.0kN/m2。考虑隔墙自由布置特点，活载增加每延米墙重/3 的数值。考虑大空间及结构高度的需要，结构抗力体系为框剪结构。因甲方建筑外观的要求，建筑北侧及东侧墙面因安装玻璃幕墙及建筑效果缘故，不允许设置剪力墙，只能在西部南部及楼梯间布置剪力墙以控制位移。但楼电梯间布置也较偏，这样造成了结构质心和刚心不重合，造成了扭转不规则。但从平面规则性和竖向布置规则性角度看，结构均属于较为规则，无开大洞大凹进也并无明显竖向刚度突变。
主要设计条件计算参数如下：结构安全等级为丙类，抗震设防烈度为7度，地震加速度为0.10 g。场地类别为IV 类，场地土无液化，特征周期按上海规范取0.9S，风荷载基本风压0.55kN/m2，地面粗糙度为B 类。初步计算下，剪力墙承担抗倾覆力矩均在50%以上，因此按框架剪力墙类型来决定抗震等级。因此决定框架抗震等级为三级，剪力墙为二级。结构计算采用PKPM-SATWE 软件进行。框架剪力墙结构按高规考虑0.2 调整系数。顶部塔楼地震力放大系数取2.0。
2 设计计算分析
根据工程概况及现行规范，该工程的设计计算要点主要如下。
2.1 位移控制
根据抗震规范，弹性位移角应控制在1/800以内。另根据地方抗震规范，首层弹性位移角应控制在1/2000 以内。
2.2 结构规则性要求
最大层间位移与平均层间位移比不得超过1.5，宜控制在1.2 范围内，第一扭转周期与第一平动周期比值应小于0.85。并不出现竖向刚度突变，剪力墙上开洞宜对齐。因属于扭转不规则结构，应考虑双向地震下扭转效应。
建筑结构概况范文5
【关键词】建筑结构设计；概念设计；重要性；应用
中图分类号：TU318文献标识码： A 文章编号：
1. 前言
随着科学技术的迅速发展以及时代的不断进步，广大人民群众的生活质量和生活水平得以逐步提高，并且也对建筑物的结构设计提出了更高的要求。为了与人们不断增长的物质文化需求相满足，为了与广大消费者的迫切需求相满足，在建筑结构方面，我国的建筑行业的设计也得以发展与改革。现阶段，国外先进设计理念对我国的建筑行业产生了较大的影响，我国的建筑结构设计人员以此为基础且结合设计经验，借助于概念设计的理念来设计建筑结构。所谓概念设计具体指的是在未经过任何计算的基础上，尤其是在没有条件将精确的力学分析加以展开的前提下，或者是在没有明确定义设计规范的情况下，立足于建筑结构设计的整体，从而将设计工作展开。概念设计给建筑行业注入了新鲜的活力，需要设计人员提起高度的重视。
2. 建筑结构设计中应用概念设计的重要性
在以往传统的建筑结构设计工作当中，往往结构工程设计人员按照以往的设计经验，并经过不断的追求完善及归纳总结，从而在实际工作中实现设计理念及设计经验的创新和进步。随着经验的不断丰富、时间的不断推移以及设计理念的逐步完善，所设计出的产品变得越来越成熟。然而，因而诸多工程普遍的缺乏创新性，习惯于按照传统的设计手册及设计规范，并且借鉴以往的设计手法和设计风格，来将建筑结构设计工作展开，不仅缺乏对国内外先进设计理念和设计技术的高度重视，而且在设计中进行运用及改进，也常常只是忠于传统设计，对设计程序有着较强的依赖性，担心手工设计和创新会背离设计要求。另外，有些设计人员对设计程序的运用依赖性过强，过分大胆的使用程序给出的运算数据，没有以质疑的精神以及认真的态度对待设计工作，进而导致建筑结构设计中一系列错误问题的出现。与此同时，结构设计往往会涉及到许多方面的建筑学知识，有些知识是在实践工作中总结出来的，有些知识则是自己的领悟及想法，而并非仅仅包括学校所学到的理论性、系统性知识，因而不容易记忆且较为分散，所以，在设计工作中很难综合的加以运用。
概念设计的必要性及重要性就在于不但能够结合传统设计理念的优势，而且能够改进传统设计中的缺陷，从而在整体的角度将计算理论中所存在的漏洞加以避免。比如，在混凝土的结构设计工作中，内力设计的理论支持虽然是弹性理论，然而界面设计的计算支持实际上则是塑性理论，该不同便会导致实际情况与计算所得结论的偏差。为了对这样的情况加以有效的防范，那么就需要熟练的把握良好的概念设计。所以，建筑结构设计人员必须切实的具备先进的概念设计理念及技能，以便于对结构的工作性能更好的加以理解。
3. 概念设计在建筑结构设计中的应用
3.1建筑工程概况
该建筑工程地处市区，地下一层，地上十二层，其中设计顶上最上面的两层为坡屋顶和复式屋顶，总体建筑面积超过九千平方米。采取带短支墙与异形柱的剪力墙—框架结构，二类场地土，七度的场区抗震设防烈度，0.10克的基本地震加速度。
3.2基础选型及场地条件
应当尽可能选择有助于抗震的场地，防止在对抗震危险不利的地段对甲——丙类建筑进行建造，如果确实无法加以避开，则需要采用有效的措施将其不利影响消除或者减少，通常在初步设计之前将选址工作和勘探工作完成。本工程场地有着相对较好的条件，将一层设计成地下室，有利于结构整体的抗震性，所以通过与地址条件相结合，选用质量经济可靠、施工速度快及稳定性好的混凝土预应力管桩。
3.3结构体系的选择
剪力墙—框架结构、剪力墙结构、框架结构以及筒体结构是高层混凝土结构经常采用的结构体系，设计规范中详细的规定了它们各自的适用高宽比及宽度。设计人员应当对其优缺点与设计范围进行充分的了解，同时与建筑的功能相结合，从而选择出最佳的结构体系。本工程综合考虑了抗侧力性能与平面灵活布置，选取剪力墙—框架且带异型柱的结构。
3.4结构分析程序及结构计算分析原则的选用
在计算结构位移以及分析结构内力时，在简化处理、计算假定和分析模型等方面，应当与结构的实况尽可能的接近。按照弹性方法计算位移和内力，采用塑性理论设计截面。如果平面楼板有着无穷大的刚度，则不需要对平面外刚度作过多考虑。如果楼板有着较大开洞的设计，则需要对楼板的弹性变形进行充分考虑，在结构分析程序的选用上提起高度重视，避免计算结果出现误差。本工程的计算分析采取的是广厦CAD的SSW程序（本工程的计算分析采取的是中国建筑科学研究院PKPMCAD系列软件结构软件,结构计算采用SATWE结果）。
3.5结构立面、平面及外形尺寸
在建筑结构平面的布置上，应当尽可能确保对称、规则和简单，使结构的质量中心与刚度中心重合，以便于将扭转减小，结构的竖向布置必须切实做到刚度连续及均匀，防止出现薄弱层及刚度突变。如果有着抗震设计方面的要求，则应当自上而下的减小结构的刚度及承载力，当布置上下层结构出现变化时，应当对结构转换层加以设置。对于设计规范明确规定出的规则结构，需要对抗震进行进一步验算，同时实施有效的加强措施于抗震薄弱部位，避免采用不规则的设计方案。本工程的平面呈现单轴对称，但是缺乏规则性，为了防止采取严重不规则的结构设计方案，加设一道拉梁于两栋突出的角柱，从而更好的切合规则性要求，避免了立面刚度的突变。
4. 结束语
综上所述，以往传统的建筑结构设计存在着较大的缺陷，对建筑物的整体性能有着不利的影响，所以，设计人员应当高度重视概念设计，并且将其切实的应用到建筑结构设计中，从而促进建筑物结构性能、安全性能以及使用性能的提高。
【参考文献】
[1]刘建立 王礼辉 郭松立.概念设计在建筑结构设计中的应用探究[J].建材与装饰,2012,3(23):156-158.
[2]齐晓健.浅谈概念设计在建筑结构设计中的应用[J].城市建设理论研究(电子版),2012,8(16):78-80.
建筑结构概况范文6
关键词：工业建筑；结构设计；问题
工业建筑作为我国建筑设计体系的重要构成，其一方面带有传统建筑设计的特点，另一方面又具备了自身较为独特的设计及施工特性。工业建筑与一般建筑不同，其主要是为工业生产的实施提供物质基础，因此，其建筑结构需要突出较强的功能性和科技性。
一、 江苏省冶金设计院有限公司基本概况及其工业建筑结构设计实践
江苏省冶金设计院有限公司是江苏省甲级工程设计及研究单位，其以工业设计为主要业务，通过科技及技术创新，成为江苏省工程勘察设计的标杆单位，公司依托于神雾集团，在工业建筑设计及节能减排领域申请了多项设计专利，其业务遍及世界众多国家。在工业建筑结构设计实践上，江苏省冶金设计院有限公司开展了诸如苏州钢铁厂烧结车间、丰盛超导有限公司生产厂房建设工程（其中，钢结构厂房18000O，特殊气体厂房900O）、安德里茨日照镀锌线塔架钢构设计等众多设计项目，保障合作企业取得了良好的经济及社会效益。
二、 工业建筑结构设计中需注意的相关问题分析
工业建筑结构设计中，由于工业建筑的特殊性，在受力结构组合机结构构件上要求极为严格，其设计及施工要点众多，笔者结合江苏省冶金设计院有限公司工业建筑结构设计实践，对其设计施工要点加以探析。
（一） 地基设计
工业建筑涉及到较大面积的地基基础，受制于复杂的地质状况，在工业建筑地基设计中应注重综合运用多种设计形式。根据工业建筑所承受的荷载力大小，可以将其设计为弹性地基、条形基础、独立基础、桩基基础等，一般而言，在工业建筑结构地基设计上，较常采用桩下条形基础的设计形式。在地基混凝土选用上，以C25型混凝土为宜，适当将地基基础的配筋率调低，并严格按照工程图纸对条形基础部位的钢筋开展施工[1]。如工业建筑结构的墙体涉及到较大荷载，要将地基的宽度适度增大。
（二） 梁板设计
工业建筑结构考虑到其承载重量，一般要增加梁柱的截面积，在截面高度的设计上，钢筋的稠密情况能够对混凝土浇筑质量造成影响，进而影响梁柱稳定性。在开展工业建筑梁板设计时，应将其截面高度适度提高，并将配筋率加以调低，以避免出现钢筋堆积现象。配筋率一般以1.7%-2.5%为宜。
工业建筑挑梁不具备过大的自重荷载，可将其设计为截面形式，要视挑梁的悬挑、荷载及挠度情况确定其钢筋率大小，如挑梁需要贯穿工业建筑墙体，则要对其抗倾翻的相关数据加以计算，以确保其稳固安全。工业建筑过梁设计中，要结合施工图纸进行，明确其设计方法及型号。过梁需要承载较大荷载重量时，应对其荷载承受力加以计算。在过梁的浇筑上宜与圈梁浇筑同步，在其配筋率上，要顾及到过梁的抗震及支撑作用，适度将其配筋率提高。
为避免设计中出现人为失误，一般选用PMCAD等软件进行工业建筑现浇板配筋的计算工作，配筋计算中的要点如下：1.计算时要注重塑性变形重这一要素，对工业建筑板上筋及板下筋分别乘以折减及放大系数，取值范围分别为0.8-0.9，1.1-1.2。2.根据弹性力学对板钢筋应力进行计算时，取计算结果即可，不需再行修改。3.工业建筑砌体结构配筋计算时，要注意其外墙板负筋取值应合适，不能过于偏大，以免产生附加弯矩。
（三） 柱形件、楼梯及预埋件设计
在柱形件设计中，考虑到工程的经济性，通常选用型钢格构柱及钢管混凝土柱，纵向系杆在使用数量上可以适度增加，以减少工业建筑厂房柱的计算面积。在杆件结构上，主要选择单拉杆及挤压杆相结合的形式，在确定杆件结构时，要兼顾到杆件的具体长度及施工荷载力情况[2]。
工业建筑以板式结构为主，在梯梁间要设置预留高度，高度差以20cm为宜。保持梯段板钢筋与工业建筑休息平台的连接性和配合性，在首段梯板基础部位要进行梯梁设置，以提高楼梯的稳定度。工业建筑预埋件设计要紧跟施工图纸设计标准，做好预埋件的技术交底工作，以免出现遗漏。在预埋件设计及埋设时，为避免其出现位移，要对其滑膜程度加以检验。
（四） 钢结构设计
钢结构在工业建筑结构中采用较多，如江苏省冶金设计院有限公司设计的丰盛超导工业厂房即采用了钢结构设计方法，该工程在选用了轻型门钢结构，运用强度较高的螺栓对梁柱进行连接。在钢结构装配中，工程人员一方面对螺栓的布置进行了科学设计，并采用了防锈及防腐蚀施工工序；另一方面在底部螺栓位置预留出空间，以便于扳手进入，为后期维保提供便利。
钢结构设计中，杆件与节点之间的构造设计极为重要。在节点构造设计中要选用科学的工艺，达到钢结构受力、传力的明确性及均衡性。节点构造要设定出足够的安全系数及焊缝长度，一般安全系数范围为15%-20%，焊缝长度≥120mm[3]。为确保钢结构施工中的稳定及安全性，要保持杆件截面的稳定，不能随意将其加大。
结语：
工业建筑结构设计要本着实用、经济、安全等原则，在严格参照相关设计规范的基础上，对工艺流程及工艺质量制约要素加以全面统筹，从而使工业建筑结构融安全性、稳定性及技术性于一身，促进我国工业建筑结构设计水平的提升。
参考文献：
[1] 魏保敏.工业建筑结构设计体会[J].山西建筑，2011，（14）：33-34.
