建筑结构设计范例

摘要：剪力墙结构设计是建筑结构设计中的关键环节。在建筑中采用剪力墙结构，可以有效地改善其抗风、抗震性能，延长其使用寿命。但是尽管剪力墙结构的优点很多，但是它并不适合于所有类型的建筑，所以在进行剪力墙结构设计时，必须充分考虑各种因素对剪力墙的影响，并对其进行科学调整，其在实际中的作用最大化。

关键词：建筑结构设计;剪力墙结构设计;应用分析

剪力墙是一种结构墙，也可以作为抗震墙，其既能承受各种作用力，又能维护建筑物整体安全稳定。为了优化建筑物结构性能，施工单位需要了解剪力墙结构设计的基本原理，将其与建筑架构设计合理结合。本文通过对剪力墙构造特性与设计基本原理进行了剖析，并对其在建筑架构设计中的具体利用展开了探讨，并希望能够给有关人员提供借鉴。

1剪力墙结构概述

1.1剪力墙结构分类

根据剪力墙洞口设计的不同可以将其分为几个种类：其一，实体剪力墙，即墙体未设置洞口，该种剪力墙结构稳定性和承载力较强。其二，整体小开口剪力墙，即墙体上存在孔洞，但孔洞面积不大，通常不会超过整个结构的15％。虽然洞口较小，但也会在一定程度上影响剪力墙结构的整体稳定性和承载力，在使用过程中可能会导致连梁处出现反弯现象。其三，连肢剪力墙结构，在即墙体上有很大的孔洞，这会导致剪力墙承压能力减弱。第四，壁式框架剪力墙结构，与连续剪力墙相比，整体承载力差，难以保障建筑安全［1］。

1.2剪力墙结构的优缺点

摘要：随着建筑行业的快速发展，以及城镇化进程的加快，越来越多高层建筑出现，但是高层建筑对技术要求很高，传统的建筑结构设计技术已经无法满足高层建筑功能的需要。为此，采用梁式转换层结构可以提升高层建筑功能转化效率，是一种专门应用于高层建筑工程结构设计中的形式。文章将在分析梁式转换层结构相关概念的基础上，对其中重要的设计要点和几个主要构件的具体设计进行阐释说明。

关键词：建筑结构；梁式转换层；结构设计；高层建筑

1梁式转换层概述

1.1转换层的类型和特点

转换层可以根据建筑的功能分为以下几种结构：第一种，梁式转换层，该结构主要被用在底部大空间的框架剪力墙结构中，能够将上部剪力墙转换为下部框架结构，从而形成不落地的剪力墙。在需要横纵向同时转换时应采用双向梁布置，该结构的设计施工相对简单且传力结构明确，在实际建筑结构设计中得到了广泛的应用。第二种，箱式转换层，该结构主要被应用在转换梁截面较大的情况中，在转换梁的梁顶和梁底部同时设置一层楼板形成一个箱形梁，该结构可以全层转换布置，具有约束性强、刚度大、整体效果好、上下部结构均匀的优势，但是该结构需要开大量的设备洞，施工相对复杂且总体成本较大。第三种，厚板式转换层，该结构主要被应用在上下柱网错位较多且无法用梁体直接承托的情况下，板式转换层的厚度可以结合柱网的实际尺寸和上下部结构的荷载情况来确定，该结构具有下部柱网布置较为灵活、厚板刚度较大、整体性好、施工简便的优势，但由于厚板自身有较大的重力，地震作用大容易在地震时产生自我破坏，且对材料的用量较大，整体成本较多。

1.2梁式转换层结构的工作原理

以结构布置来划分，可将转换层转换情况分为以下几种：第一，不改变上下层的柱网与轴线，只在轴柱结构进行转换。第二，改变上下部结构，包括上部剪力墙结构和下部框架结构，转换层的作用是将上部结构转换为下部框架结构，形成一个不落地的剪力墙。第三，对结构的轴线和结构的形式同时转换，能够最大限度避开柱网线与上部轴线。梁式转换层在转换时的工作机制，是在转换层上一层地板位置设置交错转换大梁用来承托上部竖向上的传力构件，为了满足最大的荷载采用钢筋混凝土转换大梁，由于梁式转换层结构简单，所以布置时可采取横向或纵向方式布置。具有施工简单、成本较低的优点，但是其抗震性能较差，且现场施工所需设备和管道众多，在设计施工中要充分考虑上述所有因素才能达到提高转换层结构质量的效果。

摘要：结构概念设计对于建筑工程结构设计工作有着十分重要的作用，合理地结合结构概念设计和结构措施能够将建筑结构的经济性和安全性全面提升。为了进一步探究概念设计在建筑结构设计中的应用措施，本文以具体案例为例，分析建筑结构设计的优化措施，将结构主体损伤问题减少。

关键词：建筑；结构设计；概念设计；结构措施

1建筑结构设计中概念设计的重要意义

合理应用建筑概念设计能够提高建筑设计的合理性，可以实现工程师实践能力的提升。通过加强概念设计的应用和落实能够将建筑设计师们的概念设计能力全面、科学地提升优化，有助于培养设计人员改革创新意识。在具体应用概念设计过程中，应当明确建筑结构受力概念，从多角度对建筑结构的受力情况进行分析，从而实现结构方案的优化。设计师秉持开拓创新理念，对不同建筑的需求进行合理分析，丰富和完善建筑结构设计，将建筑物的活力提升，可以实现建筑设计方案经济性和安全性的提升。

2概念设计与结构措施在建筑结构设计中的应用

某高层住宅建筑为剪力墙结构体系，包括地上26层+地下1层共计27层，建筑高度为78m。其中，地下室按照4m高度设计，一层按照5.5m高度设计，其余楼层均按照2.9m高度设计，工程建筑面积共计11134.57m2。该住宅建筑抗震设防烈度为8°，按照0.20g的标准设计地震基本加速度。

2.1结构布置

摘要：目前，建筑行业的发展取得了有目共睹的成绩，尤其是建筑结构设计中的抗震设计，取得了实质性突破。地震是破坏性极强的地质灾害，会造成严重的经济损失与人员伤亡，为此，在建筑结构设计中，优化抗震设计显得尤为重要。

关键词：建筑结构；抗震设计；经济损失

在建筑结构设计中，设计人员必须明确抗震设计的意义，全面掌握抗震设计要点，以提升整体建筑结构的抗震性能，维护公众生命财产安全。下文将论述建筑结构抗震设计的基本原则与重点内容，同时结合实例，提出切实可行的优化设计策略。

1建筑结构抗震设计的基本原则

1.1简单化原则

通常来说，越简单的建筑结构体系，其抗震效果越好。因为简单化的建筑结构体系，其力学计算结果精确性越高，越有利于控制建筑结构的平整性。

1.2整体性原则

摘要：目前，建筑行业的发展取得了有目共睹的成绩，尤其是建筑结构设计中的抗震设计，取得了实质性突破。地震是破坏性极强的地质灾害，会造成严重的经济损失与人员伤亡，为此，在建筑结构设计中，优化抗震设计显得尤为重要。

关键词：建筑结构；抗震设计；经济损失

在建筑结构设计中，设计人员必须明确抗震设计的意义，全面掌握抗震设计要点，以提升整体建筑结构的抗震性能，维护公众生命财产安全。下文将论述建筑结构抗震设计的基本原则与重点内容，同时结合实例，提出切实可行的优化设计策略。

1建筑结构抗震设计的基本原则

1.1简单化原则

通常来说，越简单的建筑结构体系，其抗震效果越好。因为简单化的建筑结构体系，其力学计算结果精确性越高，越有利于控制建筑结构的平整性。

1.2整体性原则

摘要：

在国民经济和科学技术的大力推动下，工业建设得到了高效的发展。为了满足现代工业建筑越来越高的要求，工业建筑的结构和各种因素要进行全面的分析和研究以达到优化工业建筑的设计结构的目的是十分必要的，保障工业建筑的安全性、可靠性和功能性。工业建筑的设计风格各不相同，主要是根据功能性的不同，设计者也会相对应的设计出不同形式的建筑主体。我国目前的工业建筑大多是采用钢筋混凝土结构和钢结构来构筑的。

关键词：

工业建筑；优化设计；钢筋；结构

现代工业建筑结构的设计风格多种多样，不同建筑的功能性也大不相同，依据设计角度的不同，工业建筑的结构优化设计需要依据具体情况来制定的。工业建筑的建设是十分复杂的，对于建筑的荷载也是比较大的，为了解决在工业运作上高分贝的噪音和污染物等情况需要对于工业建筑的建筑工艺结构进行更高层次的优化设计。

1工业建筑结构优化设计的探讨

1.1工业建筑优化设计的目的

摘要：CAD技术作为建筑结构设计体系中的一项重要技术，可以辅助人工快速完成图纸绘制、图形编辑与数据加工工作，对建筑结构设计体系的变革有着重要意义。因此，为充分发挥技术优势，提高技术应用推广力度，本文重点分析了CAD技术在建筑结构设计领域的应用，以供参考。

关键词：CAD技术；建筑工程；结构设计

1CAD技术应用概述

1.1建筑CAD发展历程。CAD技术也被称作为计算机辅助设计，是依托计算机系统与相应软件产品辅助人工完成设计工作的一项技术手段，最早起源于20世纪70年代，通过编写计算机程序快速获得计算结果，在工程概预算与管理领域中得到广泛应用。随着时间推移，CAD技术体系日益成熟，各企业陆续推出多种CAD软件，如Etabs软件、PKPM系列软件、TBACCA系列软件等。在CAD技术早期发展阶段，受到基础软件与硬件限制，技术使用功能较为单一，并不具备图形交互等功能，主要被用于开展方案评估、施工图绘制等工作，多数设计工作仍采取手工方式完成。在近年来，随着第二代CAD系统的问世推广，CAD技术使用功能呈现出多元化发展趋势，可以依托计算机系统完成绝大多数建筑结构设计工作。

1.2主要设计软件。1.2.1PKPM系列。该系列CAD软件为我国建科院研制，采取AUTOCAD绘图支持软件与FORTRAN编程语言，主要包括建筑结构平面设计软件、弹性地基梁筏板基础结构设计软件、高层建筑结构三维计算软件、钢结构辅助软件等。根据实际应用情况来看，该系列CAD软件具备独立操作条件，以及优异的人机交互性能与前后处理能力，适用于建筑结构设计工作的各个环节。但是，所绘制梁柱断面等图纸标注信息较为烦琐，人工调整难度高，且计算结果相对较为保守。1.2.2TBACCA系列。该系列CAD软件由我国背景建筑工程设计软件研究院研制，由钢桁架辅助设计软件、高层建筑辅助设计系统、辅助地基设计系统、结构空间分析系统等成，实际应用范围涵盖建筑结构设计、电气、暖通等专业，具有操作简单的优势，适用范围较广。但是，在实际应用期间，TBACCA系列软件不具备多塔建筑结构的条件，且无法客观分析楼板对梁抗扭刚度所造成影响，计算结果准确性有待提升。

1.3CAD技术优势。在建筑结构设计领域中，CAD技术的主要优势包括以下几点。1.3.1工作量少。在传统设计模式中，需要以手工方式完成图纸绘制等工作，需要企业投入大量劳动力，长期开展基础性与重复性工作。同时，受到人为因素影响，偶尔出现图纸画错等问题，实际工作量较大。而对CAD技术的应用，可以依托计算机系统与专业绘图软件，在短时间内完成图纸绘制等设计工作，有效缩减了实际工作量。1.3.2设计成果重复利用。可以对使用CAD软件所完成设计成果进行重复利用，如从绘图软件中导出CAD图纸，直接将建筑施工图转变为设备底图等，以此简化建筑结构设计步骤。1.3.3资料管理。设计人员可选择将设计图纸等工程资料信息以虚拟数字形式存储在CAD软件中，软件具有实时查阅、远程控制、异地下载等功能，切实满足现代建筑工程的设计需求。

1.4CAD技术缺点。CAD技术在建筑结构设计领域应用广泛，但在实际应用期间，仍旧暴露出诸多技术缺陷，具体如下：第一，束缚设计思想。与传统设计模式相比，在应用CAD技术时，必须明确标注建筑物比例与构件尺寸等参数，禁止在设计期间存在模糊性与随机性数据。这虽然有效提高了设计精度，但在一定层面上，限制了设计师的创作思路，不利于提高建筑外观美观度与艺术鉴赏价值。第二，技术水平要求高。CAD技术体系较为复杂，由多种计算机辅助软件加以组成，且技术体系发展速度较快，陆续推出新型软件产品与技术理念，对设计人员的专业素养及学习能力提出较高要求。

随着社会经济的快速发展，人们的生活水平也得到了显著提升，在物质生活水平得到较大满足的情况下，人们开始追求更高的生活质量，其中就包括对建筑结构设计中生态环保理念的具体体现。所谓生态环保理念下的建筑结构设计，是在保证建筑结构功能性要求的情况下，优化传统建筑结构设计形式，丰富建筑结构设计内容，突出低碳环保等生态理念，弱化传统建筑结构设计的资源浪费、环境污染等现象。

一、“楠柏弯”前台区域设计效果图

在前台区域的建筑设计中，考虑到前台区域空间与功能定位，在设计中选用了镂空隔断将前台与大厅分割开来，镂空的隔断设计不仅减少了隔断的整体用料，同时，在空间视觉效果上增加了层次感。空间顶部采用红色实木框架装饰，鲜明的色彩对比增加了视觉上冲击感。图片中间采用水体景观设计，利用造景手法将生态景观融入其中，并保证了建筑空间结构的基本功能。

二、“楠柏弯”大厅区域设计效果图

大厅是此次建筑结构设计的重点区域，在顶部空间设计方面，摒弃了传统的大面积吊顶设计理念，采用立体几何构型进行区域空间的隐性分割，如此设计，还能够有效减少建筑材料的使用。框架式的建筑结构使空间利用率大大增加，使空间区域的视觉效果更加广阔。除此之外，在大厅建筑结构设计中采用了LED灯带满足空间照明需要，利用筒灯增加定点区域的光照，如此设计，不仅在视觉上增加了建筑结构的整体美感，同时也实现了对大厅灯管的有效控制，避免光污染的出现。多元化的建筑结构设计将成为未来建筑结构设计的重要趋势。并且，现代建筑结构设计不再是狭义的基础建筑结构等内容，而是广义上的空间建筑结构与装饰设计等相关内容的整合。因此，生态环保理念下的建筑结构设计应综合考虑建筑功能、资源成本、环境污染等多重要素，并结合其功能设定选择较好的建筑结构设计方案。

三、“楠柏弯”前厅区域设计设计效果图

在商业化的建筑结构设计中，生态环保理念的融合主要体现在减少工业化装饰元素的应用，前厅区域是消费者与商家之间进行“沟通”的主要媒介，在建筑结构设计中对前厅的横向空间进行了延伸，通过大面积的落地窗设计能够想消费者更多的展示雕刻有石狮的拴马桩、表面经过处理的楠柏等，在呼应商铺名称的同时，也传递了店铺的文化内涵。由此可见，基于生态环保理念的建筑结构设计同时也具有文化传递的效果。