标准化结构设计范文

导语：如何才能写好一篇标准化结构设计，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公文云整理的十篇范文，供你借鉴。

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关键词： 工民建筑结构；设计基准期；加固设计使用年限

1.概述

众所周知，工业与民用建筑的结构设计是一个综合性的工程，由不确定性因素的制约，在广泛参与，多重的和复杂的。 必须指出， 这里所指的结构设计， 是广义的设计概念， 它既包括一般意义上的已有工民建筑结构由于种种原因所需的整体设计或局部加固以及某些结构构件的加固， 也包含由于增层或改造所引起的加固； 也包括在建设项目因特殊原因需要设计。现有建筑，情况复杂多样：旧建筑的基础之前，建国后在不同时期的工业与民用建筑。由于工程设计的不同时期，不同的设计规范和可靠度的计算方法也不同； 如果我们考虑到施工质量的不同时期之间的差异，实际的和更大的区别的可靠性。此外，不同长度的现有建筑物的使用寿命（如一些延伸服务，在服务时间不长），其可靠性也各不相同。20 世纪80年代以来， 随着我国市场经济的迅速发展， 城镇建筑工程大量兴建，高楼林立， 建筑业蓬勃发展。 有关政府主管部门和社会公众（ 包括业主和设计人员）迫切要求明确工民建筑结构设计的目标安全使用期即结构的设计使用年限， 为了规范建筑市场和适当的管理和合理利用的工业与民用建筑结构设计安全建设。

“统一标准”提供在中国的工业与民用建筑结构设计实践历史的设计使用寿命为第一次，由政府管理部门，业主和设计师的欢迎和支持，对土木工程和建筑结构的安全合理使用的工业与民用建筑市场管理，和建筑业持续、影响深远的现实意义的健康发展 。

但是， 用于工业与民用建筑结构的下一个目标使用周期结构的加固设计的生命应该如何确定加固后的各种原因，目前还没有统一的标准，明确定义。这是在加强行业研究的一个严重的问题。

2.讨论

在过去的20年中，由于各种原因，如大量的扩展服务，建筑年久失修，造成的损害，损失或将失去其功能； 相当多的建筑即将进入退休期；和不当的使用和管理，促进过早老化和损坏的建筑物；此外，由于设计或施工不当，缺陷和隐患，还因为检测，加强本身的正确识别，造成不安全 ；此外，市场经济的快速发展，导致业主变化频繁，要求改变功能或建筑层使用，转化和未完工的建筑处理增加，装置的工艺改进，技术改造，随着治疗的需要等。有建筑物地震，爆炸，火，水，风和雪，这样的灾害损失的影响，还需要加强治疗。因此，工民建筑结构加固设计市场发展很快，加固业已成为一个新兴的行业。

据有关部门初步统计，中国现有的建筑（包括建筑业总城市住房建设，等）已超过40000000000米2和2000000000米，超过2的新建筑每年增加。据一些专家估计，约有30%～50%的建筑物出现安全性失效或进入功能退化期[3]。有统计表明：约2500000000米的2座急需的鉴定与加固处理。不论是前者还是后者， 都显示出加固工程量的巨大。可是， 在当前加固工程如此繁重的情况下， 不协调的是结构加固设计队伍中，经验不足的设计人员占较大比重，致使加固工程失误案例时有发生，对生命的主要问题结构加固设计更加混乱，难以正确把握的。对于党的建设（雇主），他们主要关心的是投资的回报，他们中的大多数人不是专业人士。一般仅能提出被加固结构的使用功能要求， 对于加固设计使用年限问题同样是难于正确决定的。 因此， 建筑结构加固后的设计使用年限问题确是当前加固行业中急待解决的重大问题。

3.加固设计使用年限问题

对结构设计使用寿命三项原则规范的方法，在加固领域中是第一次，这对于政府部门的管理，业主和设计单位所需要的，所以，他们有；同时对其他结构的加固规范的修订也将是一个促进和启示，这是必须肯定的。然而，这一规定过于原则，还需要考虑各种复杂结构加固的情况应该如何处理这个问题。我们认为，下列几点值得进一步探讨：

（1）被加固结构已服役年限问题。

现有建筑物的寿命长度是不同的，其剩余可靠度也不同，在考虑加固，30年来，像粗糙的。

（2）现有的建筑由于加固与一般结构构件加固层，需要增加或大的差异的转变造成的，前者应考虑新的，旧的问题的一部分，如何协调使用的生活； 而后者处理相对比较单一。

（3）政府规划部门或钢筋的业主要求使用后应如何处理与年龄不超过30年。

（4）对于可变作用即楼面活荷载、风荷载和雪荷载标准的取值问题应予考虑。因“荷载规范”是按设计基准期50年考虑的，而加固结构应按加固后下一目标使用期（如30年）取值， 两者显而易见应是不同的。事实上，加固材料的性能值也不同。

（5）为一些临时加固遭受事故如火灾，爆炸造成的，影响抢险加固或重建已被判“死缓”加强急诊或紧急需要（我们是负责处理太多这样的项目）也应区别对待。

4.建议

我们相信，在确定结构的加固设计的生活，这些问题必须考虑，尽可能，集细一些，使业主和设计师能够正确把握和处理。为此，考虑分层处理：即加固，临时加固修复，短期和长期的加固补强四级，以及其设计寿命的相应规定。

3. 1抢修加固

一些工业与民用建筑由于各种原因被鉴定为危险房屋（全局或局部），但由于特殊原因不能被拆除重建，即所谓的“死缓”，也有一些工业与民用建筑局部破坏遭受爆炸和火灾事故造成的，它必须与维修加固。建议的修复和加固后的使用年限不超过1年。这种情况加固后应经常检查（ 如三个月做一次）， 以防再次发生险情。

3. 2临时加固

为与“统一标准”相协调，对于一些临时性结构或已有工民建筑结构遭受火灾、地震、爆炸等损坏，业主要求应急加固， 然后从长远考虑后再进行处理时，可采取临时加固。 建议临时加固的设计使用年限一般不超过5年，并应加固后每年检查一次；到期后，如果你觉得结构可靠性鉴定工作，也可适当延长其使用寿命。

3. 3短期加固

一般适合短线整理已服役30年左右的建筑需要改变使用功能（包括增加层次，增强改性）引起，或业主使用要求只有这段时间考虑康复的去除，以及城市规划部门有要求的情况。对短钢筋的使用寿命的设计建议，一般不超过25年。这和“统一标准”结构构件和易于更换25年的规定是一致的。必须指出的是，可变荷载除按规定电流“荷载规范》采取的短期价值的加固设计，还应按下一个目标使用周期乘以小于1. 0的折减系数予以折减。

3. 4长期加固

长期加固一般适宜于在役时间不长或服役不超过 20 年的建筑物因各种原因所需的加固。 一般情况下其加固设计使用年限为 30～ 50年或更长。此外，在施工中需要加固，应根据新建设50年。这时， 加固设计应遵守“混凝土加固规范”的有关规定。

最后，需要强调的是，业主和在约定的加固设计寿命设计，前者要耐心地听后一种观点的技术经济分析；后者也应尊重前者所提的使用功能和使用年限的要求。双方必须在被加固建筑物的安全适用，经济合理，技术可靠，施工方便，节能环保前提下取得共识。上述建议是“细化和补充标准《钢筋混凝土，可以为其他结构加固设计规范的修订提供参考，也为加强设计师及其他有关人员参考使用。

参考文献

[1]周册棚.工民建筑结构设计可靠度设计统一标准[J].科海故事博览・科技探索，2012（08）

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关键词：多层厂房；结构；设计

Abstract: In the rapid development of national socio-economic background, the original function and form a single factory premises can not meet the needs of modern industrial development, such as joint industrial buildings, flexible workshop and modern new multi-functional plant in the background next appear in succession. Functional diversification led to the complex structure of the industrial plant, design difficulties, it is necessary to strengthen the analysis of the structural design of the multi-storey industrial plant, to enable them to achieve optimal coordination of structural design to accommodate the needs of modern production methods.

Keywords: multi-storey factory building; structure; design

中图分类号：TU381文献标识码： A 文章编号：

1.多层工业厂房的结构要点

多层厂房一般需要比较大的空间来布置各种生产设施，结构决定了厂房的空间大小。在工艺条件许可情况下，多层工业厂房的一般结构通常采用框架结构，其结构布置普遍遵循以下原则：构造体系一定要规则和简明，房屋结构的刚度中心要求与厂房的质量中心尽量靠拢，避免出现厂房空间结构扭曲的现象。另外，厂房柱网的布置要对称均匀。同时应该极力避免厂房结构应力过度集中和形态发生变化而引起的凹角和收缩，以及由于结构过多的纵向变化引起的内部收缩和外部伸展。通过综合设计，是厂房的结构特点能够适应各种需求[1]。

1.1控制横纵向框架的周期

多层厂房的结构决定了其纵向要以较少的支柱支撑整栋厂房，而且其支柱跨度方向过大，于此同时，柱距方向的尺寸一般很小，柱子多。这一结构特点决定了大型厂房一般都采用横向控制方法，这样厂房的纵横向的抗震能力就比较接近，这使得能有效抗震的同时还能让厂房结构设计得更为合理。

1.2合理规划电梯的部置

由于多层厂房一般存在货物与设备过于沉重人力无法搬运的情况，所以必须货物搬运的具置合理的安排电梯的布置，使之能够满足竖向运输的需要。电梯一般为钢筋混凝土制成，其结构刚度很大，对建筑物的重心有一定的偏移作用，所以在具体的布置上应该尽量避免把电梯布置在建筑物角落处。同时还要对电梯旁边的楼板及框架采取必要的加强措施。

1.3地震带的厂房应少设防震缝

由于地震区厂房的伸缩缝是一致的，厂房较长时，对抗震不利。所以最好能够通过采取一些施工和构造措来减少伸缩缝。在具体施工中，应该在结构受力影响最小的地方设置后浇带；在容易受温度影响的底层、顶层和其它墙体等部位，根据实际情况可以增加钢筋数量；通过对厂房设置架空层以形成通风屋面来增加抗震效果。

2.多层工业厂房的结构体系

多层工业厂房的结构体系主要包括框架一支撑体系、纯框架体系、钢架加支撑的混合体系三种。

2.1框架一支撑体系

框架一支撑体系就是厂房横向采用刚接框架，纵向采用柱一支撑体系，采取柱间支撑方式来抵消水平荷载。这种结构体系在成本上比较节省，但是柱间支撑会对厂房造成不利影响。横向较短、纵向过长的厂房一般采用这种结构。

2.2纯框架体系

纯框架体系就是不设置柱间支撑，而在纵横两个方向都采用刚接框架。这种结构适合采用横纵向惯性相近的截面形式，对工字型柱使用有限制，其最大的优点就是厂房空间的使用比较自由。

2.3钢架加支撑的混合体系

这种混合结构体系把框架一支撑体系和纯框架体系的优点集合在一起，从而凭借两种结构混合优势来抵抗水平拉移力。一般在楼面刚度要求很大的情况下采取这种混合形式，从而能够发挥柱间支撑的作用，有效的减少柱的纵向弯矩。

3.多层厂房结构设计现状

3.1结构设计与工艺设计的协调

多层厂房的建造和使用都是为了生产，结构设计作为厂房建造的辅助专业，应该要服从于工艺要求。在具体的结构设计中，结构设计往往不能满足工艺设计要求，但是工艺条件作为厂房建造使用的首要遵循条件，所以结构设计应该做相应修改以使其能与工艺设计相融合。在方案设计阶段，结构设计人员应多与工艺设计人员交流，尽量了解熟知工艺布置和相应结构要求，避免在设计和施工中产生不必要的麻烦。

3.2多层厂房结构计算

现代计算机硬软件的发展使得对多层厂房结构各种计算变得更加快捷准确。

3.2.1楼面等效荷载的计算

结构计算的条件是楼面荷载计算，荷载取值的准确性对结构计算准确性有很大影响。多层工业建筑楼面活荷载大于多高层民用建筑。有些中小型机床上柱上和梁上有吊车荷载，其跨度柱网要大于民用建筑，其特征是几乎整个平面没有内隔墙。多层工业厂房结构一般为现浇钢筋混凝土的梁柱结构，比民用建筑板厚粗，而且楼面刚度非常大，因此为减少刚度影响，电梯货梯间一般使用框架填充墙结构。

3.2.2节点核心区的抗剪验算

“强柱弱梁更强节点”这一原则应该运用在设计框架节点的过程中，同时还要对各级抗震节点进行相应的受剪承载力计算。实际上，多层厂房的横梁和支柱中心线并不能以理论值达到重合状态，而且其比较大的柱截面和节点偏心都会对柱节点核心区的受力和构造状况造成不良影响。因此，抗剪验算对于节点核心区来说非常重要。

3.2.3罕遇地震的验算

厂房抗震设计的原则有三点，就是“小震不坏，中震可修，大震不倒”。根据“小震不坏”的需要来进行抗震验算，根据“中震可修”的情况来加强结构验算，根据“大震不倒”的要求来进行罕遇验算。一般来讲，多层厂房建设经费中，对设备的采购维护投资远远多余土建投资，对罕遇地震进行验算是非常有必要的。

3.2.4与电梯井筒相连框架的考虑

过去多层工业厂房结构采用纯框架计算来给电梯井壁配筋，造成不安全隐患增加。现在应该采用壁式框架计算数值来给井壁进行配筋[2]。

4.多层厂房结构设计的趋势

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关键词：多层建筑；框架结构；结构设计

1 引言：框架结构有很多优点，利于安排需要较大空间的建筑结构；框架结构的梁、柱构件易于标准化、定型化，便于采用装配整体式结构，以缩短施工工期；采用现浇混凝土框架时，结构的整体性、刚度较好，设计处理好也能达到较好的抗震效果，而且可以把梁或柱浇注成各种需要的截面形状。在建筑领域中，结构设计是一项重要工作，而建筑框架结构设计则是建筑结构设计中的重要工作，设计人员应当根据现有的规范标准制作科学合理的框架结构设计。

2 框架结构的概述

2.1 框架结构的概念

实践中，框架结构由于能够进行大规模工业化施工，成本低效率高且工程质量有保障，所以其类型多、应用也比较广泛。框架结构，由梁和柱以刚接或者铰接相连接而成，构成建筑的承重体系结构，即由梁和柱组成框架共同抵抗使用过程中出现的水平荷载和竖向荷载。在建筑结构中，建筑的墙体不用于承担负荷，只是发挥围墙和分割的作用。如果墙体充分使用新型的保温材料，则有利于建筑整体减重和保温，有利于节约能源和建筑的整体框架结构。

2.2 框架结构的特点

框架结构的特点主要有：成本低，用料少，有效的减轻建筑的自重，可以进行灵活的分隔空间；具有可以较灵活地配合建筑平面布置的优点，有利于安排需要较大空间的建筑结构；框架结构的梁、柱构件易于实现标准化、定型化，且因为它能够方便采用装配整体式结构，所以能够有效的缩短施工工期，保证工程按期竣工；运用现浇混凝土框架能够满足结构的整体性、刚度的需求，而且通过良好的设计，梁和柱的截面形状可以多样化。

2.3 框架结构的原则

首先，刚柔度适合的原则。实践中，框架结构的的刚柔度要把握合适，避免太柔引起建筑物变形过大而出现整体倾覆的危险，或因太刚，使得建筑物整体变形能力达不到要求，在出现瞬间的巨大破坏力时，柔韧度不够而全部毁坏的情形。其次，多道防线设计的原则。多层建筑物在建好以后会面临外力的侵袭，为保证建筑物的安全，在框架结构安全体系构建中，要进行层层设防，采取多道防线设计的原则，以保证所有抵抗外力的结构能够充分发挥抵抗外力的作用。最后，抓重点，分清主次原则。框架结构中各个构建的作用不尽相同，设计人员要分清主次，善于抓住重点，构成协调统一的整体。当建筑受到外力侵袭时，各个构件能够有效发挥各自的作用并充分协作，合力抵抗侵袭，保障建筑的安全。比如，在实践中，多层建筑的柱承受的责任大于梁，所以，在承受外力时，柱必须是最后一个倒下的，所以在设计梁的时候，可以把梁设计的稍微薄弱一些，已达到保全柱和整个建筑的目的。

3 房屋建筑混凝土框架结构设计流程

3.1 选择截面尺寸

截面尺寸的选择是混凝土框架结构设计的前提基础。为实现在梁端形成塑性铰的情况下，柱端的非弹性状态不会屈服于罕遇地震作用，从而节点仍旧处于弹性工作的状态的目标，在进行梁、柱界面尺寸的选择时不仅要满足《混凝土结构设计规范》中规定的取值范围，而且要最大程度地保证柱与梁的线刚度比值大于1，也就是说要强柱、弱梁、强节点。

3.2 掌握梁、柱的适宜配筋率

在设计框架梁的配筋时，应该充分把握“适中”的原则。当然，无论如何增大或者减小，都应该满足《混凝土结构设计规范》中所要求的最大或者最小配筋率。另外，根《规范》可知，梁的最小配筋率不仅与框架的抗震等级有关，而且与混凝土的轴心抗拉强度和钢筋抗拉强度的比值有关，因此，梁的最小配筋的确定一定要依据《规范》的规定。

4 多层建筑结构设计中框架结构的问题分析与处理

4.1 基础系梁的设置问题

在这一问题上，对于基础也是很重要的即梁埋设的深度问题，所以要保证埋设的深度合适，不能过深也不宜太浅。实践中，如果埋设的过深了，则要具体情况具体分析，可以按照一层框架梁的标准进行设计，埋设的部分按照短柱来处理。为了保证建筑的抗震能力，一般情况下应该沿建筑主体的两个轴方向设置基础梁。考虑到基础梁要承担楼梯柱、填充墙等的荷载，在实际设计中会适当增加梁的截面。

4.2 框架结构薄弱层的设计

实践中，可以通过加大薄弱层的抗侧移刚度、在特定条件下改变薄弱层层高或减少基础埋设深度的方法，来避免薄弱层的出现，因为薄弱层的出现会对建筑的抗地震性能产生不利的影响。所以，在框架结构设计的过程中应当尽量避免薄弱层的出现。一般通过三种方法来判断薄弱层：一是，设计人员指定。设计人员可以直接根据相关规范或个人经验，在设计软件中直接指定；二是，计算判断。软件根据现有规定设置相应的判断标准，比如：机构的抗侧移刚度不规则或楼层承载了突变符合薄弱层的规定，则自动指定该层为薄弱层。第三，强制认定。在竖向抗侧力构件不连续或楼层承载力没有达到相关规范的要求下，则强制认定为薄弱层。当不可避免的遇到薄弱层时，应当及时根据相关的规定采取相应的补救措施。

4.3 纵向框架设计问题

从抗震设计要求的角度出发，在多层建筑框架结构设计中，纵向框架设计应当获得与横向框架设计同等重要的地位。事实上，设计人员仅对纵向普通的连续梁进行设计，使得建筑的框架结构无法满足抗震的要求，容易出现梁的支座筋或跨中纵筋配筋配置不足的情况。为克服这一问题，设计员在设计的过程中，应当充分重视纵向框架设计，保证纵向和横向框架设计合力发挥作用，提高建筑抗震的能力。

4.4 短柱的问题

短柱是由柱净高与柱截面高度的比值（≤4）或剪跨比值（≤2）决定的，设计中应当尽量避免短柱形成，实践中，其形成有两个方面的原因：一个是两个框架梁之间的框架柱净高较小，另一个则是填充墙设置不当。对于短柱问题，主要是通过增加柱的抗剪承载力并完善其变形能力（如：采用复合钢筋、外包钢板、配X型钢筋等）来进行完善的。

5 结束语

随着建筑设计行业的不断发展，多层建筑框架结构设计遇到的新问题也会随之增长。实际中，设计多层建筑框架结构，需要设计人结合自身工作经验和相关规范，对结构设计方案的可行性进行合理的评估、认真分析、判断，最终确定无误后才能够运用到实际工程中。

参考文献：

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（一）丹麦丹麦是世界上第一个将模数法制化的国家，并制定了20多个必须采用的模数标准，包括“建筑规则设计模数”、“模数组件的尺寸”、“优先采用的建筑水平向尺寸”、“双跑楼梯的楼梯间”、“厨房构件”等。丹麦推行工业化建筑的途径是开发以采用“产品目录设计”为中心的通用体系，同时比较注意在通用化的基础上实现多样化。丹麦通过模数和模数协调实现构配件的通用化。主要的通用部件有混凝土预制楼板和墙板等主体结构构件。这些部件都适合于3M的设计网格，各部分尺寸是以1M为单位生产的，部件的连接形状（尺寸和连接方式）都符合于“模数协调”标准，因此不同厂家的同类产品之间具有互换性（于萍、陈效逑，2011）。丹麦标准对于模数协调的要求比较严格，对于建筑及建筑产品的尺寸和规格的规定比较多而且比较详细，对于建筑的水平与竖向尺寸、各类构件的尺寸和小型建筑产品的尺寸都有规定，通过这种方式来规范设计，发展通用体系。

（二）日本早在1969年，日本政府就制定了《推动住宅产业标准化五年计划》，开展材料、设备、制品标准、结构材料安全标准等方面的调查研究工作，并依靠各有关协会加强住宅产品标准化工作。1971年2月通产省和建设省联合提出“住宅生产和优先尺寸的建议”，对房间、建筑部品、设备等优先尺寸提出建议。标准化工作是企业实现住宅产品大批量社会化商品化生产的前提，极大推动了住宅产业化的发展（纪颖波，2011）。

（三）法国法国的工业化建筑起步较早。从20世纪50年代到70年代是“第一代工业化建筑”，出现过许多“专用建筑体系”，不同体系出自不同厂商，各建筑体系的构件互相不通用。20世纪70年代后过渡为“第二代工业化建筑”，以通用构配件制品和设备为特征。1977年成立了构件建筑协会，1978年该协会制订了尺寸协调规则。法国政府在1982年调整了技术政策，提出一套构件目录，只要与某些其它目录协调，并组成一个“构造逻辑系统”即可（孟刚，2005）。

（四）小结可以看出，模数协调和部件通用体系在工业化建筑发展中起到了十分重要的作用。模数协调强调的是在建筑设计阶段尽量统一尺寸，做到标准化设计，而部件通用体系强调的是在部件生产阶段尽量统一部件的规格尺寸，做到部件通用。两者之间存在着紧密的联系，设计是生产的基础，标准化设计有助于部件的通用，部件生产是设计的延续，部件通用可以促进标准化设计。各级政府部门在修订和制定标准时应充分借鉴国外标准，尤其是在模数协调和部件通用体系两方面。

二、我国新型工业化建筑技术标准现状

目前我国针对传统建筑的标准规范已经形成相对完善的体系，其中也涉及了一些有关工业化建筑的内容，但涉及专业不全，规定分散，不成体系，本文对此按照执行范围进行分类、总结和分析。

（一）国家标准表-1中所列标准涉及建筑设计、建筑产品、结构设计和施工验收四方面，其中既有针对工业化建筑而制定的标准，也有针对传统建筑制定而又涉及装配式混凝土结构的标准。针对工业化建筑的标准大部分颁布较早，已不能够满足新型工业化建筑的要求，应结合新材料、新技术和新工艺等进行修订。传统建筑标准中关于装配式混凝土结构的规定不够深入，应进行深化完善。

（二）行业标准表-2中所列行业标准大部分为建筑产品标准，另外还有两部集设计和施工于一身的综合规程以及一部抗震标准。与国家标准情况相似，针对工业化建筑的标准颁发时间较早，应结合现状修订，传统建筑标准中关于工业化建筑的规定应深化完善。

（三）地方标准从表-3可以看出，各地区已出台的针对新型工业化建筑的技术标准在内容上基本一致，大体可分为总则、术语解释、材料要求、建筑设计、结构设计、施工和验收。且各技术标准和规范都集中大部分篇幅对结构设计进行了详细规定，而其他章节则只做了原则性规定，比较概括，不够具体、详细，具有一定的指导作用。沈阳市作为全国首个国家现代建筑产业化试点城市，在制定技术标准方面明显领先于其他地区。在国家住建部、省住建厅等部门的指导和大力支持下，沈阳市组织中建标准院、中建东北院、中建设计集团、沈阳建筑设计院等设计单位，以现代建筑产业化工程建设为依托，不断丰富完善装配式建筑技术标准体系，在构件制作与验收、工程质量、安全、节能、检测等方面开展技术标准体系研究编制工作（于海，2012）。

（四）在编标准目前行业标准《装配式混凝土结构技术规程》（征求意见稿）已经，相关人员正在积极修改。该规程规定了装配式混凝土结构的基本要求、材料、建筑设计、结构设计、框架结构设计、剪力墙结构设计、装配板式结构设计、外墙挂板设计、构件制作与储运、构件安装与施工和工程验收。另外,据北京市建委消息称，将启动《装配式混凝土结构住宅建筑设计规程》编制工作，积极推动产业化住宅设计标准建设。该规程将对住宅设计中的模数协调、平面设计、外墙、内墙、楼面设计、内装修与设备管线设计等方面进行深入研究，提出具有可操作性的技术要求，为规划管理和建筑设计提供技术依据。由标准院作为组编单位编制的《装配式住宅设计规范》也正处在编制中。

（五）小结目前各级标准中，关于结构设计和施工安装及验收的标准还比较少，应尽快修改相关标准，增加相关内容。另外虽然有一些关于建筑产品的标准，但还不能满足新型工业化建筑的生产要求，应加紧修改现行标准并编制相应新标准。在修改和编制标准时应结合现有的地方标准和企业标准，做到能够充分反映新技术和新工艺；并且应该与在编标准相协调，力争做到不重复，不矛盾。另外，在生产过程上，工业化建筑和传统现浇建筑相比，无论是设计所依据的标准规范、施工安装标准，还是验收检查标准，都由于生产方式的变化而有所不同，应进行修订。在建筑设计上，应加强有关模数协调的规定；在结构设计上，现行相关标准中几乎没有针对节点设计的内容，应增加相关内容；在构件部品生产上，应尽快完善关于尺寸规格、生产要求等方面的标准，尽快建立一套通用体系；在施工安装上，现行相关标准中关于装配式混凝土结构的规定比较分散，应进行整合，增加必要规定，尤其是关于节点连接这一重要环节的规定；在验收检查上，主要应修改两方面规定：一是部分工程的验收地点由工地现场转移到了构件部品工厂；二是应增加关于节点连接的验收规定。

三、对我国新型工业化建筑技术标准的修订和建议

结合我国现行建筑技术标准规定和国外工业化建筑发展过程中制定的技术标准和要求，本文对我国发展新型工业化建筑过程中部分主要技术标准提出两点建议。

（一）对现行主要技术标准的修订建议1．建议。具体见表-4。另外，《建筑模数协调统一标准》、《住宅建筑模数协调标准》、《建筑门窗洞口尺寸系列》、《装配式大板居住建筑设计与施工规程》、《住宅楼梯预制混凝土中间平台》和《住宅楼梯预制混凝土梯段》都是为了发展工业化建筑而制定的，但制定时间较早。近几年工业化建筑发展迅速，相继出现了许多新材料、新技术和新工艺。上述标准应结合工业化建筑的现状进行修订，以适应新型工业化建筑发展。2．说明。《住宅建筑规范》中的条文大多针对现浇结构，应增加针对装配式混凝土结构部分。《建筑物防雷设计规范》中规定构件中的钢筋可作为防雷设施的引下线。此技术在现浇结构中易于实现，在装配式混凝土结构中不易实现，应作相应修改。《混凝土结构设计规范》和《高层建筑混凝土结构技术规程》中没有专门针对节点设计的内容，节点设计是装配式混凝土结构设计的重要组成部分，应增加针对节点设计的相应内容；另外针对装配式混凝土结构的构造要求较少，应继续完善，如节点连接构造要求等。《建筑抗震设计规范》中对各类建筑的抗震计算和构造做出了规定，但没有关于装配式混凝土建筑的抗震计算和构造，应增加相应抗震计算方法和构造要求。《建筑施工组织设计规范》主要针对现浇结构进行规定，应增加针对装配式混凝土结构施工特点的相关规定，如构件部品、施工机械等。《混凝土结构工程施工质量验收规范》中第9章装配式结构分项工程中，对预制构件的验收、结构性能和装配式混凝土结构施工做出了规定，但不够具体，应进行完善。另外，由于构件部品在工厂生产所以在现场验收的规定已不适用，应增加针对工厂生产验收部分。《建筑物防雷工程施工与质量验收规范》应与《建筑物防雷设计规范》进行同步修改。《混凝土结构加固设计规范》中没有针对节点加固的方法和构造要求，节点连接处是装配式混凝土结构的薄弱环节，应增加相应加固方法和构造要求。《外墙外保温工程技术规程》中有大量针对现浇结构的规定，应增加针对装配式混凝土结构的相应规定。《建筑外墙防水工程技术规程》中没有关于构件部品连接节点的防水设计，构件部品连接节点是防水的薄弱环节，应增加相应防水设计内容。《混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图》是混凝土结构进行施工的重要参考，目前该图集只针对现浇混凝土结构，应增加针对预制装配式混凝土结构的部分。

（二）对新增技术标准的建议1．建议。（1）完善模数标准体系，增加各类建筑的模数标准，如学校模数标准、医院模数标准、办公楼模数标准等。（2）完善建筑产品通用体系，增加关于各类建筑产品的尺寸、规格的标准，如预制梁尺寸规格标准、预制柱尺寸规格标准、预制隔墙板尺寸规格标准等。2．说明。（1）目前我国现行建筑模数标准只有《建筑模数协调统一标准》、《住宅建筑模数协调标准》和《厂房建筑模数协调标准》三部，应完善模数标准体系，增加各类建筑模数标准。（2）目前我国建筑产品标准体系还不够完善，通用体系尚未建立，许多建筑产品缺乏与之对应的尺寸、规格的标准，应增加各类建筑产品的尺寸规格标准。

四、结论

为了找出目前我国新型工业化建筑技术标准体系存在的问题，同时借鉴国外典型的成功经验，对完善我国新型工业化建筑技术标准体系提出建议，本文主要开展了以下工作并得到相关结论。

（一）对我国新型工业化建筑技术标准进行总结和分析目前我国已经出台了一些关于新型工业化建筑的国家标准、行业标准和地方标准。其中国家标准和行业标准大都颁布较早，已不能满足新型工业化建筑的建造，地方标准大都只对结构设计进行了详细规定，而其他方面则比较概括。

（二）对典型国家的技术标准特点进行总结对瑞典、丹麦、日本和法国的技术标准特点进行总结，虽然四国在做法上不太一样，但是基本上都体现出了模数协调和部件通用体系在技术标准中的重要性。

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一项工程，在大小规模和装修标准确定的情况下。工程造价的高低完全取决于结构设计，换句话说。结构设计者对结构方案的布置，荷载的取值，结构材料的选用，构件截面尺寸的假设，地基承载力的确定和基础形式的选择等都对工程造价产生直接影响。在以上诸因素的选择确定中只要有一个因素确定不当都将使工程造价增加甚至大幅度增加，使投资者白自耗费不应该耗费的资金。

2结构设计中影响奠筑工程造价的因素分析

2．1建筑物的结构彤式

不同的结构形式的工程造价是不同的，采用何种形式必须要对不同形式的造价差与可多获得的利益进行综合比较，同时考虑当地的施工能力以及施工工期。选择一个好的结构形式，不仅要考虑建筑上的使用功能，结构上的安全合理，施工的可能性，还要考虑造价上的经济和造型的美观。所以，结构体系的合理选择必须建立在对所有结构体系深刻了解的基础上，分清影响因素中的主要方面和次要方面。

2．2建筑物的高度

建筑物层高对工程总造价也有着一定程度的影响。根据相关资料分析可知：建筑物造价P与高度H呈二次方关系。随着建筑物高度的增加，建筑物造价急剧增加．随着建筑物层数增多，竖直荷载对建筑物的造价影响不大。故如能降低层高。则可使建筑物造价在增加不大的情况下。而获得更多的使用面积。如将通常住宅的层高3．Om降为2．8m，平均每层降低20cm左右，则造价可以降低15％左右。与低层建筑不同的是，高层建筑结构的侧移有时亦成为影响造价的控制因素．随着建筑物高度的增加，水平荷载下结构的侧向变形迅速增大。侧向变形与建筑物高度的4次方成正比。与构件刚度成反比，为了使建筑结构在正常使用状态下具有足够的刚度。避免产生过大的位移而影响结构的承载力、稳定性要求。同时考虑经济因索的影响。《高层建筑混凝土结构技术规程》中给出了各种结构体系的混凝土高层建筑最大适用高度，在设计的时候应予重视。

2．3建筑物的高宽比

高宽比是建筑物的总高度H和倾覆方向支承体系的总宽度b之比。高宽比对高层建筑物的造价影响相当大，有时甚至比建筑物的绝对高度影响更大。一般说来，建筑物的造价P和高宽比成正比例关系，在外力相同的情况下，由于抵抗倾覆力矩有效宽度的降低，柱所承担的荷载与高宽比成正比例关系，即框架柱所承担的荷载随着结构高宽比的增大而增加，因此。造价也会相应的提高。另外，高宽比的变化对建筑物混凝土用最影响较小。而对用钢量的影响较大。整栋建筑的造价与高宽比呈线性关系，可以理解为高宽比大的建筑物结构整体稳定性肯定不如高宽比小的建筑，为了保证结构的整体稳定并控制结构的侧向位移，势必要设置刚度及强度较大的抗侧力构件来提高结构的侧向刚度，这类构建的增多自然使得用钢量的增多。同时影响了建筑物的造价。

2．4建筑物的平立面设计

建筑物平面形状越简单。用钢量就少每层面积相同或相近时，外墙长度越大的建筑其用钢量就越大，平面形状是否规则不仅决定了用钢量的多少．而且可以衡量结构抗震性能的优劣，平面长宽比较大的建筑物，由于两主轴方向的动力特性相差甚远，在水平力作用下，两向构件受力不均，造成配筋的增大。建筑物竖向体型规则和均匀．刚度没有突变，抗侧刚度从上而下均匀变化，其受力均匀，甩钢量就小，反之则大，合理的柱网尺寸及疏密程度会减少楼板及梁、柱的用钢量。

3引入平衡机制优化结构设计控制工程造价的途径

3．1运用价值工程理论优化结构设计

价值工程是涵盖广泛、思想先进、涉及专业领域众多的一种提高产品及作业价值的有效方法．该方式以最低的成本作为实现必要功能的可靠性价值工程关系式：V=F／C其中：v为产品给用户带来的经济效益，是产品功能与成本的综合反映C为包括制造成本和用户的使用成本在内的总成本F为产品对用户的使用价值。154l科技博览从上式可以看出，V只与F和C有关，要提高V的数值，可以有五种途径，一是功能不变，成本降低-二是成本不变，提高功能，三是功能提高，降低成本。四是提高成本．但功能有夏大的提高，五是功能有所降低，但带来成本的大幅度下降。价值工程的真正目的是找到功能与成本的最佳匹配点，在建筑产品开发和设计阶段利用价值工程原理优化工程结构设计控制工程造价的方法是找到功能与成本的最佳结合点。

3．2合理选择建筑结构类型

一是结构设计应尽量做到使建筑体型产生规则的结构效应，使传力中心和刚度中心尽量接近或重合。结构传力途径应力求简单，直接，否则空间关系复杂部位会出现多次转换的结构构件，这样会导致造价提高，也容易产生安全问题。结构传力多种多样，支撑构件也可以根据传力途径是否合理进行变换，没有一成不变的结构布置。也没有一成不变的传力途径。采用最简单、直接的传力途径，可以省去中间传力的结构构件，减少结构的安全风险．使结构受力更加明确，造价也相对经济。二是合理地选择基础类型。地基基础是建筑物的重要组成部分，所占资金有的达到结构工程投资的1／3以上，因此台理的选择基础类型能使建筑造价降低。建设工期缩短，确保结构安全。三是根据建筑的类型，功能用途，提出不同的结构解决方案，通过比较选择较优的结构类型，既要保证结构安全，同时以工程造价为准则进行设计。四是设计人员在配筋计算上要重视钢筋种类的选择。在满足结构设计的前提下，选择造价低的钢筋方案，可以达到降低工程造价的目的。

3．3推广限额设计

所谓限额设计就是按照已批准的可行性研究报告及投资估算控制初步设计，按照批准的初步设计总概算控制技术设计和施工图设计。同时，各专业在保证达到使用功能的前提下，按分配的投资限额控制设计。严格控制不合理设计变更，加强整个设计过程的纵向控制及其设计部门的横向控制，保证总投资限额不被突破的方法。限额设计的控制对象是影响工程设计的静态投资项目。投资分解和工程量控制是实行限额设计的有效途径和主要方法。其原理足将上阶段设计审定的投资额和工程量先分解到各专业．然后再分解到各单位和各分部工程，通过层层限额设计最终实现对投资的较好控制。

3．4推广标准化设计

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关键词：建筑结构设计，安全性，抗震，耐久性

Abstract: this article from the building structural design of the importance of safety and overview, analyzes the present existing in the design of the building structure of the main security hidden danger, and in the light of these hidden security trouble and puts forward the countermeasures.

Keywords: building structural design, safety, earthquake, durability

中图分类号：TB482.2文献标识码：A 文章编号：

一、前言

建筑结构设计中的安全性问题关系着国家的财产安全和人们的人身安全，是非常重要的环节。在建筑设计中，安全性不能保证，其它问题就无从谈起。因此，必须在建筑结构设计中不断的提高建筑安全问题。本文从建筑结构设计中安全性的重要性和概述出发，分析了目前建筑结构设计中存在的主要安全隐患，并针对这些安全隐患提出了相应的对策。

二、建筑结构安全性的概念

建筑物结构的安全性是指在设计师设计下，通过合理的施工，在一定的环境下具有防止破坏倒塌的能力，是结构工程中最为重要的指标。建筑结构工程的安全性主要取决于设计设计水平和施工水准, 同时，也与结构的正确使用（维护、检测）有关，而这些又与土建工程法规和技术标准（规范、规程、条例等）的合理设置及运用相关联。在建筑工程项目设计中，既要考虑到结构安全性，又要顾及经济的可行性。一般来说，建筑结构必须满足以下几个功能要求：安全性能、经济适用性、耐久性。

三、建筑结构设计中存在的安全问题

作者通过多年的工作经验，并结合相关的资料，总结出如下建筑结构设计中存在的安全问题：抗震度不够、建筑结构设计不合理以及人为因素等。

1、抗震度不够

我国虽不是地震经常发生的国家，但曾出现过的唐山大地震和汶川大地震这样具有极大破坏力的灾难，给我们国家带来了巨大的损失，在地震中，我们不难发现有很多的豆腐渣工程，达不到抗震的要求。因此，在重建家园的时候，我们应该把建筑物的抗震性能作为重要的性能指标，对于像八级这样的大地震也能稳定，从而减少地震发生时人员伤亡及财产损失。同时，在设计中也不能恪守规则，生搬硬套，要结合实际情况而设计，选择不同的抗震规范，以免造成不必要的浪费。

2、建筑结构设计不合理

由于建筑结构设计者的知识和经验不足，导致其设计的建筑结构不合理，存在安全隐患或其他问题。这种人员虽然只是建筑结构设计行业中的极少数，但他们的存在也非常值得重视。因此设计人员要人人自危，不能只考虑公司利益，也要切身为顾客考虑，学会换位思考。设计人员要全而考虑情况后，再进行设计，并把不合理的设计或只顾美观不顾质量的设计扼杀在襁褓中，不要等到造成恶果时，再想补救措施。

3、人为因素

通常在施工过程中，施工单位为了追求更高的经济效益，在结构设计中偷工减料。一方面，一些建筑公司为节省开支，获取高额利润，过度节约钢材，偷工减料，不重视建筑物的质量和安全性能，导致建筑物中钢材等材料的性能减弱，从而导致了建筑物的质量不过关,安全性能下降。而我国对建筑物钢筋的配筋率有明确规定，要求建筑物的不同部位的配筋率不同，因此，建筑设计人员要对建筑物的配筋率高度重视，对施工过程进行实时监督。另一方面，一些建筑公司为了节省开支，在施工中使用冷轧变形钢筋，虽然节约了资金，但这种钢筋强度和韧性都达不到规范中的规定，给建筑物的安全性能带来了隐患。

四、提高建筑结构设计中安全性的策略方法

针对以上安全性问题，提出了如下提高建筑结构设计中安全性的策略方法：提高建筑结构设计人员对安全度的重视意识，提高结构构件承栽能力的安全性，开展科研，创新设计软件。

1、提高建筑结构设计人员对安全度的重视意识

在设计过程中，要结合建筑工程实际，深刻理解规范含义，做到知其所以然，精益求精的设计每一个基本构件，善于总结工作经验和反思工作教训，为将来的建筑结构设计积累经验。在对建筑物进行结构设计时，结构设计人员要发挥自身主导作用，转换陈旧设计观念，正确对待建筑结构设计安全度的重要性。

2、提高结构构件承栽能力的安全性

相关工程规范规定结构需要承受的荷载标准值和规定的材料强度系数与荷载分项系数是关系到结构构件安全水准管的两大因素。其中，材料强度系数是缩小结构构件材料的强度标准值，以此计算确定构件固有的承载力。荷载分项系数是将荷载标准值加以放大，以此确定荷载对构件的作用。在给定标准荷载作用下，这两项系数体现了结构构件的安全度，在可靠度设计方法中体现了一定的可靠指标或名义失效概率，其系数越大，则安全度越高。

3、开展科研，创新设计软件

现有的结构设计程序已不能满足设计人员的需求。例如有些力学模型不能适应比较复杂的结构和构件形式，对某些构件的承载力设计处理不理想或计算不准确，这对建筑物的安全性缺乏保证。同时计算机程序的内容和功能直接影响结构设计水平。有时为了解决生产问题，配合软件的能力，只能把计算过程简化以满足计算程序的能力。所以，提高结构设计中建筑的安全性，首先要开发出一款高精度软件，这就需要设计者和计算机程序专业人员合作去完成软件开发，推新创新，不安于现状，勇于承担起这个任务。

五、总结

总之，建筑结构设计的安全性是非常重要的。所以，设计人员在其设计过程中，应该遵守国家的相关规定，从建筑结构的承载力、耐久性等多方面因素考虑，保证建筑物的结构安全可靠、经济美观，同时也为我国的建筑规范的建立健全做贡献，为将来的建筑事业的蓬勃发展而努力。

参考文献：

[1] 胡松.建筑结构设计安全度的探讨[J]. 中小企业管理与科技(上旬刊). 2010(09)

[2] 董心德,叶丹,张永平,蔡士连.复杂高层建筑结构基于性能的抗震设计概要[J]. 中国产业. 2010(12)

[3] 杨云峰.浅谈建筑结构抗震概念设计[J]. 科技创新导报. 2009(11)

[4] 丛岩松,丛明.浅谈建筑物的定位与放线[J]. 现代经济信息. 2009(15)

[5] 李濮,周家祥.熏杀法独立别墅灭蚁的可行性分析[J]. 中国物业管理. 2004(05)

[6] 边吉.前卫的英国Selfridge伯明翰百货公司[J]. 城市. 2005(06)

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关键字：建筑工程结构设计 施工管理 方法与途径

伴随着经济的繁荣发展，城市化进程的发展步伐也进一步加快，建筑企业也在发展潮流中取得进一步发展。建筑工程结构设计作为建筑工程项目重要的一部分，其设计质量的高低将直接影响到建筑企业经济效益的提高。然而，建设单位在开展工程项目建设的实践过程中，仍然存在一些与工程结构设计相关的问题，并逐渐演变成为了制约建筑施工项目发展的一大瓶颈，严重影响了建筑工程结构的施工质量。鉴于此，对如何加强建筑结构设计和施工管理展开研究与分析，将具有十分重要的现实意义。

一、当前建筑结构设计中存在的主要问题

（一）建筑结构设计图纸简单粗略

建筑结构设计图纸是建筑工程项目的基础，只有从设计图纸入手，不断完善和改进，设计出一份科学合理的结构图纸，才能保证建筑结构中各个环节得以正常运作。然而，在开展工程项目建设的实践过程中，仍然无可避免地出现一些与设计图纸相关的问题，图纸设计简单粗略等问题更是尤为突出。设计图纸过于简单粗略不仅无法详细解释建筑结构类型、抗震等级等施工要点，还进一步导致施工混乱，施工意外发生等影响恶劣的现象。

（二）建筑基础选型不科学

建筑结构是否安全将直接影响到建筑物的使用性能和使用安全，而建筑结构是否安全则是由建筑构造和建筑选型共同决定。现阶段，国内建筑行业中尚存在多种不完善的建筑选型，这些不完善的建筑选型不仅无法满足建筑变形的需求，还会导致建筑物发生沉降现象，影响建筑物的安全使用性能，给人们带来安全隐患。

二、加强建筑结构设计的几点方法和途径

（一）秉承和自然和谐共处的设计理念

建筑工程建设项目涉及到地域环境、人文地理、自然资源等层面的内容，只有在设计结构图纸中综合考虑到这些层面的内容，才能实现人与自然的和谐共处，才能强化建筑设计质量。为此设计师们需要考虑到以下两点内容：第一，科学规划建筑的朝向和建筑之间的距离，尽可能利用建筑物所在地的太阳能和风能。对环境造成影响的最重要的两大因素就是日照强度和室内空气流通是否顺畅，只有通过科学控制建筑所在环境的日照强度和空气才能有效体现绿色设计理念，才能达到降低能源损耗，提高建筑结构设计质量的目的。第二，科学规划建筑体型系数。外表面积的高低和建筑体型系数成正比，外表面积越低，其体型系数就会越小，那么所需要消耗的能源也会越低。反之，外表面积越高，那么建筑体型系数就会越大，最后所消耗的能源也会越高。为此，在设计的过程中应尽可能的避免建筑外表面出现凹凸不平的现象，优先采用平面规则的设计外形，以降低建筑物的体型系数，达到绿色设计的目的。

（二）合理的设计结构计算和构造

第一，对建筑底框砌体结构进行验算的时候应该注意以下几点：对于建筑物刚度较为均衡的多层结构，应考虑底部剪力方法，而对于地层混合结构较为薄弱的建筑物，还要把可能发生塑性变形集中的现象考虑进去；防震墙方法不宜引入地层框架的混合结构，而应考虑采用双保险的措施，这样抗震墙就可以承担底部的所有剪力，而框架也可以根据自身的强硬刚度比重适当承担部分底部剪力。在对建筑刚度进行计算时，虽然框架不能折减，但是抗震墙却能够把刚度折减到20%到30%之间。第二，在计算楼板时，要方法准确，应要注意到以下几点：在对双向板进行查表计算时，对材料泊松比的影响在计算时不可以忽视，不然会导致它的计算值偏小；在计算连续板时不可以用单向板进行简单地计算。最后，荷载计算不能发生错误。

（三）推行工程设计咨询和强化设计审查

根据设计院对部分已经落建完成的建筑工程项目调查反馈的信息显示：甲方反映在工程建设项目开始阶段对发展情况掌握力度不足，在项目落建完成后才发现无论是在建筑物使用性能还是建筑内部设施建设方面都存在很多不足，希望建筑设计单位在工程建设前期能主动向甲方介绍一下超前的结构设计思想和理念。为此，开展设计咨询的必要性被逐渐认识。设计审查有利于政府对设计质量实行监督。设计是工程项目建设的龙头，抓好设计审查对保证结构安全，节约投资将起到重要作用。

三、加强建筑施工管理的几点有效措施

（一）健全和贯彻各项施工管理制度

制度是企业一切生产经营管理活动的基础和保障，一套规范的制度能对工作人员进行行为约束，从而改变他们的工作态度，提高工作积极性。同样的，在建筑施工管理工作中，需要健全相关的管理制度，才能为施工人员营造良好的施工环境，从而规范他们的工作行为，提高施工管理质量。一方面可以加大安全生产风险管理建设在施工现场监督管理部门年终安全生产目标责任考核中的分值，进而制定合理的，操作性强，有激励性的考核评价方案，逐步建立起较健全的科学的合理的考核评价体系，以督促各监督管理主体认真执行安全生产风险管理建设规范，堵塞工作漏洞，进而有效促进安全施工目标的实现。另一方面，进行安全隐患整治工作、专项整治、监督检查工作融合。加大建筑施工部门安全施工形象的树立，把安全施工标准列为企业年终检查的审核条件之一，提高各施工人员对安全施工行为标准的关注力度，逐步形成以企业生产为主体，各级政府相协助的施工管理保障机制，以保证建筑施工管理的有序性。

（二）遵守施工管理的优化原则

一是经济效益原则。负责现场施工管理工作的相关人员必然要综合考虑到施工项目的成本支出和发展市场，不能一味的赶进度。管理部门应加大降低成本支出、拓展市场等工作的重视力度，并在生产经营管理活动中，做好统筹兼顾工作，力争以最少的投入获得最大的产值，坚决杜绝浪费资源的现象发生，以减少不合理的开支。二是标准化和规范化原则。为了能顺利完成施工建设项目，施工现场的各项内容都必须要符合标准化和规范化原则，克服随意性。只有这样，才能从根本上保证施工现场的环境不受破坏，才能提高施工现场的生产效率和工作质量。三是科学合理原则。施工现场的各项工作都应因地制宜，从实际情况出发，引入科学的现场施工管理方法，解决施工中遇到的技术难题，保证工程质量。

四、结语

综上所述，结构设计在建筑工程项目中有着其特有的作用与地位，任何一个建筑工程项目都离不开结构设计图纸的支持。故此，相关单位在设计建筑工程设计图纸时，应立足实际问题，从相关的设计原则和标准出发，找出加强工程结构设计和施工管理质量的方法和措施，以全面提高建筑施工质量，力争取得最佳的建筑工程结构设计和施工效果。

参考文献：

[1] 刘治桂；；试论如何加强建筑工程施工管理[J]；科学之友；2011年14期

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关键词: 建筑钢结构设计问题发展前景

中图分类号：S611文献标识码： A 文章编号：

近年来我国建筑钢结构发展迅猛，一些项目的建设使我国钢结构的设计水平得到很大提高。其中不少项目的建筑设计方案新颖，结构受力合理，节省钢材，符合我国国情的好作品。但值得注意的是我们的设计体制、设计理念、设计水平、设计质量、设计人员素质还远远不能适应，还有许多有待解决的问题。尤其是当前的执行的《钢结构设计规范》中一些标准滞后于形势的发展和市场的需要，致使设计与钢材新产品间的矛盾日益突出。

一、当前建筑钢结构设计存在的问题

1、市场不规范，导致项目设计质量下降

当前各大设计院的设计任务相当繁重，所承揽的工艺及综合专业部分设计收费较高，而钢结构部分却是费工费力收费低，不愿意承接钢结构设计任务，或者缺乏钢结构的设计经验，故往往将钢结构部分分包给另一单位。层层转包的另一表现为借用“资质”或者叫“买图标”，一些无资质的单位，拿到工程后，用买来的图标搞设计，使设计质量存在重大隐患。如不规范市场，严格资质管理，会造成严重后果。

2、设计深度不够，存在严重的质量隐患

一些设计单位将自己的设计任务转驾给加工企业，造成质量下降。而且不少设计单位，钢结构的设计水平比较低，承担工程的设计者多为刚毕业不久的学生，缺乏实践经验，更缺乏钢结构的设计知识，盲目照搬规范，套程序，对关键技术不进行研究，对关键的节点设计不分具体情况一律采用全焊接节点或“全铸钢节点，至于这种节点是否安全、构造是否合理、是否能做出来心中一概无底，将应该设计的节点构造、支座详图和施工安装等都交给加工企业，设计院只做到了方案设计或初步设计的深度，将施工图交给加工厂，加工厂缺乏计算软件，又将施工图任务转包出去，存在严重的质量隐患。有的加工厂为了节约钢材，降低造价，盲目进行钢材优化，结果造成工程质量事故，给国家程造成重大损失。“施工图设计”由设计单位完成，这是建设部早有规定的，也是设计院义不容辞的责任。

3、盲目追求高标准，造成设计过于保守

过于保守或过于‘先进’，不恰当的任意提高设计标准或降低设计安全等级一些设计人员对复杂工程缺乏经验，心中无底，盲目追求高标准，造成设计过于保守，任意加大安全等级，对结构构件不分主次，重要性系数取值任意加大，杆件“应力比”取值太低；焊缝等级不分区别一律取一级全熔透焊缝；钢材等级不分使用条件和部位也一律取c级或d级；钢材强度级别不管是否必要随意采用高强度420Mpa、490Mpa钢材；在不了解“焊接残余应力”分布规律的情况下，错误的提出消除“焊接残余应力”。一些设计人员互相攀比，层层加马。由于上述原因往往造成结构构件过大，投资大量增加，这都是设计方案不合理造成的。这种设计体制不适应市场经济的状况必另外，也要特别注意的另外一种倾向是：在某些工程的招标过程中，为中标压价，承包方尽量减少钢材用量，致使构件安全系数太低，受压构件的长细比太大，沿海地区钢管壁厚太小，致使构件在安装过程中造成杆件弯曲，由于安装误差太大造成大量杆件超过设计应力，最后不得采取现场加固措施。

4、现行的《钢结构设计规范》滞后，不能满足设计需要

随着我国钢结构应用的迅速发展，钢铁行业已研制开发出优质中厚钢板，目前可大量供应工程应用，这种牌号的Q235GJ、Q345GJ优质厚钢板有着良好的综合性能，如低厚板效应、良好的延性和冲击韧性、焊接性能和抗撕裂性能，能满足抗震设计钢结构用厚板的各种需要，其性能已优于日本SN50钢、美国A572-50级钢。新的国标《GB/T19879-2005》新增加了390MPa、420MPa、460MPa三个强度级别，当前的《钢结构设计规范》都一直未对上述钢材新标准变化做出积极的反应，也未为提出任何修改补充条文。致使设计与钢材新产品间的矛盾日益突出，许多设计人员不敢采用新品种钢材，为此建议着手修订补充有关规范以满足设计急需。

二、随着规范的修订完善，钢结构设计市场前景广阔

当前，我国钢结构发展的形势很好。我国加快对《钢结构设计规范》修订工作，并积极组织高等院校、学术团体等举办钢结构技术讲座、规范设计研讨等，同时重视加强和提高各级设计人员的设计水平，努力实现理论与实践相结合，与日俱进，以促进我国钢结构市场的蓬勃发展。

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关键词：住宅产业化、全预制装配式、部品体系

中图分类号： F287.8 文献标识码： A

1、引言

阳台作为建筑室内外过渡的桥梁，是住宅、旅馆等建筑中不可忽视的一部分。传统阳台结构，大部分为挑梁式、挑板式现浇钢筋混凝土结构，现场施工量较大，施工期较长，不利于发挥现代住宅产业化优势。

住宅产业化是指用工业化生产的方式来建造住宅，以提高住宅生产的劳动生产率，提高住宅的整体质量。其中的部品体系，是具有特定功能的一个独立单元，是构成住宅产业化的组成部分，是经过在工厂内预制，作为系统集成和技术配套整体部件，运至施工现场，达到在工程现场组装简捷、施工迅速，提高生产效率，保证工程质量的目标。

随着我国住宅产业化的推进，我国住宅建设持续空前发展，越来越多的龙头企业，加入到住宅产业化的行列，阳台作为住宅产业化部品体系中的重要组成部分，一直是众多企业关注的焦点。

下面通过对英国米尔哈博工程中全预制装配式阳台结构的设计研究，以期能更好地说明部品体系在住宅产业中的应用，为部品体系的发展做出贡献。

2、工程概况

米尔哈博住宅工程位于英国伦敦东区，建筑高度67米，总层数22层，建筑主体为全框架结构体系，楼面为现浇混凝土楼板，楼体四周设计为单元式幕墙，主体结构未设置阳台承重的悬臂挑梁或挑板，阳台设计时需着重考虑与主体结构的固定问题。

3、阳台结构设计

3.1概念设计

概念设计时既要满足当地建筑规范和技术标准的要求，又要满足业主提出的各项功能策划；既要安全耐用、性能优良，又要易于制造、外形美观、降低成本，在各种要求与限制条件中，寻求对立中的统一。

本例中，根据建筑框架结构及外装饰幕墙方案特点，首先整体上确定阳台结构方案：从满足建筑要求、结构安全、施工技术（含产业化要求）、工程造价及美观要求等各方面进行综合分析对比，确定全预制装配式铝型材阳台结构形式，与单元式幕墙一道，标准化设计，工厂预制，整体运输，现场组装，充分发挥现代住宅产业化技术优势。其次确定主结构体系和结构主材：敞开式阳台，可自由享受阳光与美景；铝型材轻型框架底座，最大限度减少环境锈蚀；钢化玻璃护栏，通透安全；铝制彩涂扶手，轻盈亮洁；防腐木地板，亲切自然，美轮美奂。

3.2计算分析

通过有限元软件分析计算，从数值上定量地印证先期的设计理念，确定主要构件的截面尺寸和连接做法。建筑风载荷按照BS6399-2:1997取值，活荷载按照BS 6399-1(1996)取值，雪荷载按照BS 6399-3(1988)取值，铝型材结构设计按照BS8118规范，建筑用钢制结构设计按照BS5950规范，经计算阳台主框架铝型材截面及其特性如下：

阳台与混凝土楼板连接支架受力如下：

此处，需重点验算螺栓、混凝土楼板的强度，以及钢结构支架的强度、力矩、弯矩，必要时对钢结构支架分解后的每一构件进行精确的计算分析。及时调整结构布置及构件尺寸，使得结构计算结果如挠度、应力等充分满足规范要求。

3.3构造设计

在此阶段，设计单位及业主对送审方案通过后，全部设计的重点基本解决，后续的细节设计不会引起结构大的改变。这阶段设计的重点从大局入手，运用从整体到局部的思维方法，进行所有构件的细部设计，即构件结构设计及节点大样设计。重点是扶手的固定形式、玻璃的固定连接方式、阳台与楼板的固定、阳台与外饰幕墙的衔接等。

4、结构设计关键问题

4.1价值工程理论在产品设计方案中的应用

应用价值工程理论作指导改进产品设计方案，即以最低的总成本可靠地实现产品的必要功能(主要功能和次要功能)，去掉不必要功能(过剩功能)。在不影响产品功能和使用性能的前提下，尽量减少不必要的材料消耗。

本例中，阳台在设计初期的照明系统、安防系统、雨水调蓄排放系统等设施均系“系统性闲置”原因而被废除，极大降低了工程造价。

4.2改进产品零部件结构 

  零部件是组成产品的重要单元。为了提高产品性能，简化装配工作，在保证机械性能和某些特殊功能的情况下，尽可能地简化结构，节约材料。

本例中，阳台地面结构是整个建筑工程方案中优化次数最为突出的部位。从钢筋混凝土结构到压型钢板轻质填料结构，再到简单的铝框架结构，随着功能的变化而不断精简。

4.3产业化理念设计

我国目前正在大力推进的住宅产业化，就是要把过去生产效率低下、工程质量难以保证的现场湿法施工转变为工厂化生产、装配式施工。阳台作为标准化或通用化的建筑部品体系，可组织专业化大批量生产，既便于控制产品质量，缩短生产周期，提高生产效率，降低能源及原料消耗，又便于装配、维修，缩短工期，还降低了施工扬尘，减少了建筑垃圾，改善了人居环境。

 

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【关键词】钢结构建筑 设计要点

现代钢结构建筑是以钢结构为骨架，配合多种复合材料拼装而成，所有的材料能够进行批量化、 系列化、 标准化生产， 并且具有环保、 功能众多、 成本低等优点， 逐渐的取代传统的钢筋混凝土建筑结构， 已经成为现代建筑产业的一个标志， 并且在一定程度上， 钢结构建筑的水平代表了一个国家的建筑水平， 由此可见钢结构建筑的重要性。因此， 文章针对现代钢结构建筑设计要点的研究具有非常重要的现实意义。

1 现代钢结构建筑的优点分析

（1）建材可循环使用。虽然我国地大物博， 但是人均资源、 能源非常短缺， 钢结构建筑的建材可以循环使用， 有利于环保需求以及可持续发展。钢结构建筑与传统混凝土建筑相比， 不仅具有客观的循环再利用价值， 还具有更高的能效以及更高的强度， 同时在施工的过程中不需要进行建模， 这对于推动建筑行业的环保、 可持续发展具有非常重要的现实意义。

（2）满足超跨度、 超高度的标准要求。钢材与各向同性的均质体非常接近， 并且具有较高的弹性和强度， 其密度小于同等强度的木材、混凝土、 砖石等传统材料， 在相同受力条件下， 由于钢结构自重相对较小， 因此能够满足高度、 跨度比较高的结构要求， 并且钢结构具有更加丰富、 灵活、 多变的结构形体， 更好的满足不同建筑结构的实际需求。

（3）实现建筑的功能化与一体化。建筑结构是现代钢结构建筑必不可好的重要环节， 无论是结构的构件、 形体， 还是节点等， 在一定程度上影响甚至是决定建筑的形象、 质量好坏。因此， 在进行钢结构建筑结构设计时， 应该尽可能的实现建筑的功能化与一体化， 进而建造艺术性和技术性融为一体的现代钢结构建筑。

（4）建设成本低， 工程化程度高。现代钢结构建筑具有统一标准、模数协调等特点， 提高了建筑的工程化程度， 实现现代建筑行业的规模化、 工业化发展。同时， 钢结构采用一体化加工和安装工艺， 能够有效的降低施工成本， 为施工企业创造更多的经济效益。

2 现代钢结构建筑的设计要点分析

（1）钢结构建筑的建筑构思分析。现代钢结构建筑的建筑构思，应该重点考虑技术的可行性与可操作性， 钢结构建筑设计应该尽可能的实现结构构思与建筑构思的有机结合。现代钢结构住宅的构思一方面体现了钢材的灵活使用， 另一方面体现了传统意义的建筑构思。因此， 现代钢结构建筑设计师必须与机械工程师、 设备工程师、 结构工程师等进行沟通， 通过多方的协调配合， 保证钢结构建筑构思在特定的条件下能够顺利、 有序的实施。建筑设计师应该深入的了解各种材料的特性、 材料创造的结构形式以及相应的技术等， 这样才能够保证建筑构思的可行性， 同时根据自身的构思相结合， 保证钢结构建筑的创造性独特性与个性， 同时保证建筑结构设计方案的可实施性。

（2）钢结构建筑节点设计要点分析。钢结构建筑结构体系与传统建筑结构体系最大的区别在于节点设计， 钢结构建筑节点设计直接关系到建筑设计的成败。钢结构建筑的许多节点都是露明的， 露明的节点与中国传统木结构建筑的榫卯结构相似。通过对钢结构建筑的节点进行合理的设计， 能够显示钢结构建筑特有的结构美感。为了满足钢结构建筑的防火需求， 一些设计时在进行节点设计时辅以一定的防火设计， 例如用防火板材封闭节点或者涂抹防火涂料等， 防火板材将钢结构特有的节点封闭起来， 会影响钢结构节点结构美的体现， 涂抹防火涂料既能够体现钢结构节点的美感， 又能够起到防火的作用， 并且还能够保持钢格连接节点的特点， 应该进一步的推广和应用。

（3）预估截面设计要点分析。钢结构布置完成之后， 应该对截面进行预先估算， 主要根据是梁柱断面状况以及梁柱的大小， 根据截面进行仔细的设计。首先， 钢结构的梁通常采用 H 型钢、 轧钢、 槽钢的截面， 通过分析支座与荷载， 截面的大小介于跨度的 2 - 5% 之间；其次，钢结构的柱截面应该按照长细比进行预估， 通常状况下， 其范围应该控制在 50 -150 单位之间， 在初步选值时应该将其控制在 100 单位左右，柱截面的大小应该根据受力状况确定， 选择合适的轧钢或者槽钢；再者， 轻型钢结构与普通钢结构设计之间存在很大的差别， 为了保证每一个构件能够充分的发挥性能， 应该根据具体状况设计轻型钢结构， 同时利用高科技作业， 保持强弱轴方向的正确性， 以此降低钢结构的受力和变形。

（4）地基结构设计要点分析。地基结构设计时钢结构建筑结构设计的重点， 钢结构过程中应该注意以下要点：在进行地基结构设计之前， 应该对施工现场的水文地质条件、 分布状况、 荷载大小、 建筑物体型等状况进行调查， 并根据施工现场的实际状况， 设计基础形式；在进行框架结构设计时， 为了增加基础结构的整体性， 应该采用交叉梁条地基结构。

（5）网架结构设计要点分析。钢结构建筑经常遇到网架结构， 建筑设计师需要将下部结构与网架结构分开计算和分开设计。首先， 假设网架支座刚度无限大， 支座刚度相同， 然后计算支座反力， 然后再传递至下部结构。通常状况下， 下部结构为梁、 柱等， 不仅刚度大， 而且差别相对较大， 和计算建设刚度无限大相违背， 计算的网架内力、 支座反力与实际状况存在很大的差异， 因为网架内力与反力分配和刚度大小存在密切的关系， 网架与下部结构分开计算， 导致结果存在较大的误差。但是， 在现实应用的过程中并没有出现工程事故， 原因是钢网架结构为高次超静定空间结构， 并且钢材具有良好的弹塑性， 不会导致杆件破坏或者断裂，不至于出现工程事故。

（6）钢材焊接要点。钢材焊接施工是钢结构的重点， 如果焊接施工出现问题， 将会影响钢结构施工质量。因此， 在进行钢材焊接施工时， 应该将焊接部位彻底清理干净， 按照焊接施工相关规定保管和存放钢材， 高度重视气孔部位施工， 避免在焊接施工的过程中出现裂缝。

（7）钢结构构件设计要点。钢结构构件设计要点主要包括以下几个方面：首先， 做好材料选购工作， 需要创建一套健全的材料采购监督体系， 以此保证设计材料的质量；其次， 为了防止在施工的过程中出现技术问题、 质量问题， 应该选聘综合素质高的技术人员和施工人员， 并加强对设计人员和施工人员的培训和再教育， 为钢结构构件施工质量奠定可靠的技术保障。

3 结束语

总而言之， 现代钢结构设计是一个复杂的系统工程， 在设计的过程中应该严格控制各个设计要点， 并不断的改进和创新设计方法， 提高设计水平和效率。同时， 钢结构建筑设计师应该在实践的过程中不断的探索和积累经验， 以此保证钢结构建筑设计的科学化、 规范化以及标准化， 实现现代钢结构建筑行业的健康、 稳定、 可持续发展。

参考文献：