钢架结构及其建筑造型
论文
论文题目：钢架结构及其建筑造型实例分析
姓名韩江伟、胡琛、于善政
学号20130511021、20130511029、20130511026 学院建筑城规学院
班级建筑131
专业建筑学
2015年 12 月 01 日
1.1 钢架结构的特点 (1)
1.1.1钢架结构的组成 (1)
1.1.2 钢架结构的特点 (1)
2.1钢架结构的发展应用 (2)
2.1.1 国外刚架应用与发展 (2)
2.1.2 国内门式刚架的发展 (3)
3.1钢架结构的适用范围 (3)
4.1 钢架结构造型实例分析 (4)
5.1 本章小结 (7)
1.1 钢架结构的特点
1.1.1钢架结构的组成
刚架组成不外乎梁和柱，两者组成刚架，但由于是钢结构房屋，维护构
件即墙面屋面采用压型钢板，这样与檩条，支撑结构等构成门式刚架房屋。门式刚架中有主刚架柱，它是结构中主要受力体系，其组成部分分为钢架梁和柱，两者主要采用焊接工字钢或热轧H型钢。
根据结构的受力特点，刚架的梁和柱一大多采用变截面的梁，这样可以充分发挥材料的的性能和达到经济效益降低造价。在刚架所使用的钢材中热轧H型钢涉及的还是比较少。原因主要是由于热轧H型钢一般为等截面而不是变截面。热轧H型钢一次成型，质量可以保证，自身的材料残余应力比较小，这些特点使得它在今后随着设计和技术的的发展而其适用范围也会不断扩大。在那些有吊车的房屋结构中，刚柱一般采用等截面形式或等截面阶形形式柱，梁仍然采用与应力图接近的变截面梁。一座房屋的主要受荷部位就是梁柱即主结构，所有与主结构连接的构件所受的荷载都要传递到主结构上。如与植物相比，一棵树，那么主钢结构就像一个树干，树不倒靠树干，可靠的钢结构起着决定性的作用，它的用钢量占整个量也是相当大的比例。门式刚架的结构体系的组成部分：主要结构：横向刚架、楼面梁、托梁、支撑体系等；次要结构：屋面檩条和墙面檩条等；辅助结构：楼梯、平台、扶栏等；围护结构：屋面板和墙板；基础。
图片1钢架组成
1.1.2 钢架结构的特点
等截面或者变截面梁柱的组合是门刚采用较多的形式，材料主要选用 H 型钢，两者组成了门式刚架的主要承重体系。冷弯 Z 型和 C 型钢作为檩条的材料能够起到良好效果，使用较为广泛。压型钢板应用于屋面和墙面，极大地减小了房屋的荷载。保温材料一般选用聚苯乙烯泡沫塑料。门式刚架因其材料和组成，有着诸多的特点，所以备受亲睐。
特点之一就是施工时间短，可以实现工业化。门式刚架的工业化生产，可以保证质量。节点采用螺栓连接，可以使施工安装变得方便快捷，质量也可以很好
地保证。质量较轻，之所以质量轻是因为采用了冷弯钢材，玻璃棉，压型钢板等轻型材料。通常的用钢量大约在 10-30kg/m，与钢筋混凝土结构相比，重量在相同跨度和负荷条件下仅约为其二十分之一到三十分之一。由于质量的减少，地基处理的成本有效的降低。房屋较高或者风荷载较大时，成为控制门式刚架荷载的因素。常见的钢筋混凝土结构因屋顶和墙板的限制，大多 6 米柱间距，使用12 米柱距时，传统形式设置需要墙架柱和托梁。但是，门式刚架结构的围护体系采用压型钢板，所以柱间距要求无需模数列的网格布局限制，并根据钢量的大小来确定最经济要求，并能提供大的空间结构满足业主的要求。
2.1钢架结构的发展应用
2.1.1 国外刚架应用与发展
门式刚架的发源地是美国，起初是用在私人车库。上个世纪60年代以来，随着新型建筑材料的出现，加工设备不断的完善改进，轻型门式刚架结构体系逐渐普及到大型工业厂房，商业建筑，交通设施等建设中，并且实现了设计，分析，出图的程序化，构件加工，安装施工，经营管理一体化流程。轻钢结构之所以在国外发展迅速，愿意之一是购买方可以向生产商定做某种钢结构房屋形式，而且生产商可以在短期内生产产品达成购买方的要求，并交付使用，这种高效的方式很受一些业主欢迎，因此轻钢结构得以快速发展。到现在为止，轻型钢结构在欧美等国家的规模相当的大，其中非居住单层轻钢结构约占53%以上。在房屋的建筑用钢材的第一个国家可以追溯到十八世纪后期英国，一百年以后建造的著名的法国工程师艾菲尔铁塔，人们开始尝试建立单一家庭住宅的钢结构，因为以前的钢结构的建筑风格，建筑设计理念和方法也都得到该变。早期的钢组件中的一部分，由铸铁制成配件，到19世纪80年代，结构钢的出现，加快钢铁建筑在20世纪60年代的发展，使钢结构建筑，实现了发展与创新第二次飞跃的理论和实践中，德国包豪斯理论是它的发祥地。
门式刚架在美国的规模最大，因为其是该结构的发源地。此外，欧洲日本也较早的大规模采用该结构。由于轻钢门式刚架结构具有不同于其他结构的特点，而且有显著的经济效益，所以这种形式的结构在国外通过引进广泛应用于国内外轻钢结构的发展较早，由于汽车产业的发展，最初是为众多优势私人车库等简易房屋的建设。第二次世界大战期间，由于需要战争，一些军营和仓库采用了轻型钢结构建筑。彩色压型钢板出现了自1960年以来，国外建筑用钢的发展得到了很大的突破，色彩鲜艳，耐用，以及H型钢及冷弯型钢的出现，促进了轻型门式刚架结构的发展，使之成为一种商品循环模式。加工设备和设计形式都随着新型建材的出现而不断的得到完善和多样化，轻型门式刚架结构体系逐渐蔓延到大型工业厂房，商业楼宇，交通设施等建筑，实现了设计，分析，图的程序，组件加工，安装，运行和管理的一体化进程。业主没有委托加工的图，但订购某种轻钢房屋承建商，根据业主和交付的要求，在很短的时间里就可以完成任务。这种迅速快捷的生产形式让业主感到满意，轻钢门式刚架的发展得到促进。目前，国外企业大多轻钢门式刚架都有自己的轻钢系列，且每家公司的轻钢系列大同小异。据统计，美国和欧洲的轻钢结构建造的单非住宅建筑占50％以上。许多国家，如英国，美国，日本，澳大利亚等国家的经济和高效的建筑结构体系，在商品销售的形式上多种多样。
其中，美国的轻型门式刚架结构体系所占比重中，主要设计的结构建筑如下：
商业：大型仓库，商店，政府机关，银行，车库，占42％;
工业：工厂，仓库占34％;
文化娱乐产业：学校，教堂，娱乐，福利设施，占9％;
其他：15％。
门式刚架发展过程中产生了两种体系，第一种是日本在门式刚架生产中，实现了构件的标准化，定型，装配为导向；管理，设计，生产，施工，服务系统化的模式。第二类是自1989年以来，从美国进口轻型门式刚架体系发展起来的。
2.1.2 国内门式刚架的发展
1990 年以前，工业中的钢结构房屋比较单一，只有排架结构形式的重型厂房，民用房屋中主要是球形节点网架结构；自 1990 年起，钢结构在多方面的应用，如厂房，仓库等建筑，说明钢结构建筑在我国已经开始大力发展起来了。当今钢结构体系的构成材料主要是冷弯薄壁型钢，焊接钢材，还有热轧型钢。而当今钢结构建筑主要有常规钢结构和轻钢结构两种。但是，这两类结构的具体划分标准学术界目前尚未定论，因此存在着很多划分标准。比如，结构的跨度标准，层数标准，吊车吨数标准，用途标准等。虽然这些标准建立在结构系统之外的因素特征上，但是它们还是有一定的根据的。研究轻钢结构的目的就是为了减少结构的重量，这就要控制构建的尺寸厚度，因此构件的局部失稳后的极限强度就必须要考虑。解决这些问题要把结构的工作方式和计算方法作为出发点，来解决设计中可能出现的一系列问题。
我国门式刚架结构体系发展比较晚，在参考了国外的一些资料，引进了一批设计理论之后才得以发展。自 1960 年以来，焊接工字形钢门式刚架在我国进行的实验研究，主要都是针对刚架的塑性设计，随后也在某些试点工程中应用。因为我们国家从经济角度考虑，采取了限制使用结构钢的策略，所以门式框架结构体系尚未得到很好的发展，无论是在设计水平，或施工的水平，相比国外还有很大的差距。《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》(CECS 102-2002)的颁布与实施，标志着我国门式刚架结构设计进入规范化。就目前出现在国内的门式刚架结构房屋都是根据这一规程设计施工的，取得显著地成效，这样就为门式刚架的广泛应用垫定了基础。不仅门式刚架得到发展，相应的构件材料的生产也得到了提升，多大型企业都纷纷加入门式刚架生产体系的那个中，门式刚架称为最受欢迎的结构之一。方案设计已经取代了手工设计，我国自行设计的设计软件正在逐步取代国外的一些类似软件。
3.1钢架结构的适用范围
近年来，随着中国彩钢板产量的增加和焊接 H 型钢，门式框架结构中大量在我国的出现，据相关部门统计，2000 年中国已建成这样的结构工程已达到 800 多万平方米，超过百万平方米每年的速度递增。 1t-3t 的吊车系统可应用于大型或者中型的单层工业厂房中，也可以设置起重量小于 20t 的中轻级单梁或桥式吊车。现在的钢结构厂房已经不是原来的那种环境差，卫生条件差的样子，建成后简洁美观大方，使人在其中工作的心情都很愉悦。
单层门式刚架系统不仅结构简单，而且成型后的结构外形规矩美观，内部的空间很大，因此得到很多的仓库和码头的仓库大量采用。800 多平方米的变截面门式刚架厂房只需 4 至 6 天就可安装完毕投入使用，60m 至 72m 大跨度门式刚架建筑，如北京西郊的飞机机库跨度达 72m，只用了三个多月就完成了建设。
与球形节点相比，门式刚架不仅有经济优势，也有施工时间优势。现代商业，文化娱乐设施和各种商业建筑，如体育场馆超市，商贸中心，农贸市场，以及各种形式的综合商贸城，要求建筑物跨度大，视野开阔。这些建筑合理的结构形式可采用大跨度轻型门式刚架，其特点除有普通门式刚架的特点外，最显著的特点就是净空间大。
4.1 钢架结构造型实例分析
案例1：国家体育场（鸟巢）外形结构
工程概况：设计国家体育场俗称鸟巢，位于北京奥林匹克公园中心区南部，为2008年第29届奥林匹克运动会的主体育场。工程总占地面积21公顷，建筑面积258,000㎡。场内观众坐席约为91000个，其中临时坐席约11000个。
国家体育场工程为特级体育建筑，主体结构设计使用年限100年，耐火等级为一级,抗震设防烈度8度,地下工程防水等级1级。工程主体建筑呈空间马鞍椭圆形，南北长333米、东西宽294米的，高69米。钢结构总用钢量为4.2万吨，混凝土看台分为上、中、下三层，。钢结构与混凝土看台上部完全脱开，互不相连，形式上呈相互围合，基础则坐在一个相连的基础底板上。国家体育场屋顶钢结构上覆盖了双层膜结构，即固定于钢结构上弦之间的透明的上层ETFE膜和固定于钢结构下弦之下及内环侧壁的半透明的下层PTFE声学吊顶。国家体育场，被誉为“第四代体育馆”的伟大建筑，见证的不仅仅是人类21世纪在建筑与人居环境领域的不懈追求，也见证着中国这个东方文明古国不断走向开放的历史进程。其设计新颖，配套设施完备，象征意义深远。
结构形式：“鸟巢”外形结构主要由巨大的门式钢架组成，共有24根桁架柱，主体钢结构形成整体的巨型空间马鞍形钢桁架编织式“鸟巢”结构。看台混凝土结构为地下1层，地上7层的钢筋混凝土框架-剪力墙结构体系。
受力特点:钢架结构是指梁柱之间为刚性连接的结构。在竖向荷载作用下，由于柱对梁的约束作用减小了梁跨中的弯矩和挠度。在水平荷载作用下，由于梁对柱子的约束作用减少了柱内的弯矩和侧向变为。钢架结构的承载力的刚度很大。
案例2
中国蓝田股份有限公司年产20 000 t酱油车间,厂房全长108m,跨度45m,采用门式刚架结构,单层单跨,刚架间距6m,共19榀刚架,刚架柱顶高13m,屋面坡度为1∶10。为满足生产过程所需的通风及采光条件,除两端第一柱间外,沿纵向开设宽度为9m的天窗,总长度为96m。
屋盖结构平面布置
厂房墙面和屋面围护材料采用轻型彩色压型钢板复合板。屋面檩条间距1. 5m,按单跨简支构件设计,采用C型冷弯薄壁型钢C200×70×20×2. 5。檩条跨中设一道拉条,拉条采用O10圆钢,为使拉条形成一个整体不动体系,在天窗侧边两檩条间设斜拉条和刚性撑杆。纵墙墙梁采用C型冷弯薄壁型钢C200×70×20×2. 2,山墙墙梁因跨度为9m,采用高频焊接轻型H型钢H200×150×3. 2×4. 5,均按
单跨简支构件设计。跨中设一道拉条,在最上层墙梁处设斜拉条以将拉力传至承重柱。为保证整体结构的空间稳定性,每隔4个开间设置一道柱间支撑,端部支撑设在厂房两端的第2个开间,在第1开间设刚性系杆。由于厂房高度较大,柱间支撑分两层设置,采用张紧的十字交叉圆钢O25,用特制的连接件与柱腹板连接。在设置柱间支撑的开间,同时设置屋盖横向水平支撑,支撑节点间距为3m,采用十字交叉圆钢O20,与刚架横梁腹板连接。所示为屋盖结构平面布置简图。为保证刚架的侧向刚度,在刚架横梁受压下翼缘及柱内翼缘两侧布置隅撑(端部仅布置在一侧),隅撑采用单角钢L56×4,另一端连接在檩条或墙梁上,采用M12普通C级螺栓连接,隅撑与构件腹板的夹角不小于45°。
钢架立面
刚架的拼接连接采用了直径为M27的10. 9级摩擦型高强度螺栓,扭剪型连接副,其材质为:螺栓采用20MnTiB,螺母采用15MnVB,垫圈为45号钢。连接接触面采用喷砂处理,并要求按规范进行摩擦面抗滑移系数试验。梁的拼接采用端板对接的形式,梁与柱的拼接采用了端板竖放的形式。刚架构件的翼缘和腹板与端板的连接采用全熔透的坡口焊缝,且焊缝质量不低于二级。
5.1 本章小结
门式刚架投资成本比较低，而且重量较轻，所采用的压型钢板制作和安装方便。门式刚架结构施工和安装周期较短，从而有效地缩短工期，使该项目投入使用，并且能很快获得经济效益。
对于大跨度的门式刚架,应根据弯矩的变化采取分段变截面的形式,以减轻刚架的自重,尤其是横梁的自重,同时方便制作和运输。大跨度门式刚架采用较高强度的钢材有助于减小截面尺寸和自重,但同时横梁刚度降低,跨中挠度增大,设计中应加以综合考虑。门式刚架的柱脚设计为刚接,可有效地减小横梁跨中弯矩及挠度,这对于大跨度的门式刚架来说,是十分有利的。
浅谈建筑造型设计
浅谈建筑造型设计 ( | 中国招标信息网 | 2004-12-15 01:14:40 ) 当今世界高科技飞速发展，社会变化日新月异，随着中国加入世贸，各行各业不断改革、创新的同时，其中作为社会支柱产业之一的建筑业也面临新的挑战。 建筑是凝结着人类文明历史与科学技术的智慧结晶。其本身也是个复杂综合体。一个城市建筑业的发展同时标志着它的综合实力和社会精神面貌。 建筑学专业作为建筑行业的先行官，策划、设计贯穿每个建筑体的形成。它的作用可想而知。为了能与社会发展、时代步伐相适应，建筑学专业的基本理论知识、设计技能技巧以及设计构思等课题已日益受到关注。随着现代化科技和建筑艺术的进步，很多新的建筑设计理论在实践中不断产生。其中建筑造型设计更是建筑学专业所研究探索的重点之一。我作为一名建筑设计人员，累积多年工作实践经验，对建筑造型设计有以下几点感受，现提出来供同行们共同探讨。 一、功能完整性和创造性空间。 当我们接到一份设计任务时，首先从建筑物使用功能入手，根据建设单位意图、设计要求等有关方面着手，按照功能进行设计的原理是建筑学现代语言的普遍原则。“安全、实用、美观、经济”永远是每个建筑设计人员的工作宗旨。徒有美丽的外观，而内部使用功能不能满足要求或不能发挥其效益是不可取的。 现代建筑与古典建筑相比，更重视其内部空间的效果。简单来说，更加注意功能的划分，当内部功能适用时，不必考虑外部窗口的排列关系，在尺寸上可能有大的、有小的。所以说，功能完整性设计是指远远超越物质需要之上的人类全部心理及精神的需要。 所谓建筑的整体空间，是由点、线、面的某种组合而成立的单位空间作为要素构成的。因而可以说单位空间作为建筑的整体空间的构成是至关重要的。
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关于加强建筑结构工程施工质量管理的若干规定(试行)
南京市建筑工程局文件 宁建工字〔2007〕32号 关于印发《关于加强建筑结构工程施工质量 管理的若干规定（试行）》的通知 各有关单位： 现将《关于加强建筑结构工程施工质量管理的若干规定（试行）》印发给你们，请认真遵照执行。 南京市建筑工程局 二00七年三月六日 抄报：省建设厅、省建管局 抄送：市建委 关于加强建筑结构工程施工质量管理的若干规定（试行）第一条为加强我市建筑工程质量管理，提高建筑结构工程施工质量，依据《建筑法》、《建设工程质量管理条例》等法律、法规以及相关强制性标准，结合本市实际，制定本规定。 第二条本规定所称建筑结构工程是指房屋建筑工程的地基基础、主体结构、幕墙等涉及结构安全的部分。 第三条本市行政区域内新建、改建、扩建的建筑结构工程施工及质量管理除执行相关法律法规和强制性标准外，应执行本规定。 第四条南京市建筑工程局负责本市建筑结构工程的施工质量管理工作。南京市建筑安装工程质量监督站和各郊区、县建筑工程质量监督站负责所监督范围内的建筑结构工程的质量监督工作。 第五条建设单位应配备专业配套的项目管理班子（或委托项目管理公司），项目负责人应经法人任命，并具有中级以上技术职称。 第六条施工单位的项目经理、项目部主要质量管理人员及项目监理机构的总监理工程师、专业监理工程师应是本单位职工（与本单位有合法的人事、工资关系，除退休人员外还应有社会保险关系），项目经理、总监理工程师应经法人任命。 第七条一个项目经理在同一时间段内只能承担一个项目的建筑结构工程施工。每一个工程项目配备至少一名专职质量检查员，30层以上（含30层）或超过100m的高层建筑、大型公共建筑等应配备设备安装的专职质量检查员。 一个总监理工程师在同一时间段内只能承担一个项目的建筑结构工程监理工作。特殊情况确需同时承担2个项目且经建设单位同意的，应设立总监代表，总监代表应与总监的资格相符。 第八条项目监理机构的监理人员应专业配套。人员数量和资格应符合以下要求： （一）监理员的配备数量应不少于监理工程师配备数量的1.5倍。 （二）监理工程师（指国家注册或省建设厅发证的监理工程师，含总监和总监代表）的配备数量。 1、建筑结构施工阶段，每个项目不少于2名（3000m2以下的单体工程，不少于1名）； 2、桩基施工阶段，桩基设备在6台以上的，每增加6台设备增加1名，不足6台的按6台计；
大跨度建筑结构形式与建筑造型实例分析
建筑构造作业 大跨度建筑结构形式与建筑造型实例分析 建筑的三个最基本要素包括强度、适用和美观。适用是指该建筑的实用功能，即建筑可提供的空间要满足建筑的使用要求，这是建筑最基本的特性；美观是建筑物能使那些接触它的人产生一种美学享受，这种效果可能是由一种或多种原因产生，其中也包括了建筑形成的象征意义，形状、花纹和色彩的美学特征；强度是建筑的最基本特征，它关系到建筑物保存的完整性和作为一个物体在自然界的生存能力，满足“强度”所需要的建筑物部分是结构，结构是建筑物的基础，没
有结构就没有建筑物，也不存在适用，更不可能有美观。 大跨空间结构是目前发展最快的结构类型。为了满足社会生活和居住的需要，人们需要更大的覆盖空间，如大型的集会场、体育馆、飞机库等、跨度要求很大，达几百米或者更大，这是就需要大跨度结构。大跨度建筑通常指跨度在30米以上的建筑。大跨度建筑及作为其核心的空间结构技术的发展状况是代表一个国家建筑科技水平的重要标志之一。对于建筑师及工程师们而言，大跨度建筑提供了一种既方便又经济的覆盖大面积空间的方法，尤其在大跨度建筑中，结构选型是制约建筑空间形式的造型的重要因素。大跨空间结构的类型和形式十分丰富多彩，习惯上分为如下这些类型：钢架、桁架结构、拱结构、壳体结构、折板结构、网架结构、网壳结构、悬索结构、张弦梁结构和索－膜结构。大跨度建筑通常是指跨度在30m以上的建筑，我国现行钢结构规范则规定跨度60m以上结构为大跨度结构。主要用于民用建筑的影剧院、体育场馆、展览馆、大会堂、航空港以及其他大型公共建筑。在工业建筑中则主要用于飞机装配车间、飞机库和其他大跨度厂房。大跨度建筑在古代罗马已经出现，如公元120到124年建成的罗马万神庙，成圆形平面，穹顶直径达43.5m，用天然混凝土浇筑而成，是罗马穹顶技术的光辉典范。 罗马万神庙 虽然大跨度建筑在古代罗马已经出现，但是大跨度建筑真正得到迅速发展还是在19世纪后半叶以后，特别是第二次世界大战后的最近几十年中。大跨建筑迅速发展的原因一方面是由于社会发展使建筑功能越来越复杂，需要建造高大的建筑空间来满足群众集会、举办大型的文艺体育表演、举办盛大的各种博览会等；另一方面则是新材料、新结构、新技术的出现，促进了大跨度建筑的进步。一是需要，二是可能，两者相辅相成，相互促进，缺一不可。19世纪后半叶以来，钢结构和钢筋混凝土结构在建筑上的广泛应用，使大跨建筑有了很快的发展，特别是近几十年来新品种的钢材和水泥在强度方面有了很大的提高，各种轻质高强
建筑工程结构设计中的基础设计分析
建筑工程结构设计中的基础设计分析 摘要：本文介绍了基础设计的重要性及原则，论述了建筑结构基础设计应注意 的问题，分析了建筑结构基础设计中常采用的形式及相关的有效措施。 关键词：建筑工程；结构设计；基础设计 近年来，随着经济的不断发展，建筑行业也得到了充分发展，给我国带来了巨大的经济 效益和社会效益，建筑行业的重要性不言而喻。如何提高房屋建筑工程的安全性和可靠性成 为建筑行业发展道路上至关重要的一个问题，在对房屋建筑进行设计的过程中，建筑工程结 构设计是否具有科学性和合理性直接影响着房屋建筑工程的整体质量，直接关系着人民群众 的生命财产安全。因此，在房屋建设基础设计过程中，必须确保设计的科学性和合理性。 一、基础设计概述 1、重要性。对建筑工程结构设计来说，承担着整体结构质量的责任，其结构主要是指整 体的建筑结构及建筑的种类户型，对建筑工程结构设计的重要目的是保障整体建筑结构的安 全合理与可靠性，在保证其基本使用功能外，还要延长它的使用年限，发挥其经济与实用性。基础设计在建筑工程结构设计中起到重要作用，同时它又对建筑结构质量也起到重要作用， 因此研究建筑工程结构设计中基础设计内容具有重要的意义。 2、原则。建筑工程的基础设计，应综合分析考虑建筑场地的地质状况、上部结构的类型、施工条件、使用要求，确保建筑物不致发生过量沉降或倾斜，满足建筑物正常使用要求，尽 量避开不利地形。同时，应注意与相邻建筑的相互影响，了解邻近构筑物及各项设施的位置 和标高，确保施工安全。建筑工程首先应选择有利（稳定基岩、坚硬土、开阔、平坦、密实、均匀的中硬土等）的场地，避开对抗震不利的地段；当条件不允许避开不利的地段时，应采 取可靠措施，使其不致由于地基失稳而被破坏，或者产生过量下沉或倾斜。 二、建筑结构基础设计应注意的问题 1、应考虑各种因素对地基和基础设计的影响。设计人员在对建筑工程的基础进行设计时，需要结合建筑工程的实际情况进行设计，做到具体问题、具体分析，确保基础设计的科学性 和合理性。为更好的进行地基的设计，对施工现场的地质情况进行必要的勘察非常重要，对 施工企业来说，施工地点的地址情况将直接影响到施工是否能顺利进行，部分施工企业在施 工前对施工地点的地质情况不会进行勘察，或进行勘察也不会进行详细的勘察，只按照建设 单位的表面测量和参照附近建筑物的设计资料来进行施工结构的设计。为更好的进行施工， 施工的设计人员必须保障地基和基础设计的科学性和合理性，而且还要确保设计方案的安全性。设计人员在进行设计前，要对施工地点的地质情况进行勘察，同时对勘察的报告进行详 细的研究，并在考虑各种原因后，对施工的地基和基础进行施工设计。在建筑结构设计时， 若施工的土层是软土地基，运用换土垫层的方法来处理，应在地质勘查的基础上，了解土层 构造及软土层的厚度，在此基础上计算垫土厚度，使垫层的宽度与厚度符合安全性和经济性 的双重要求；需要注意垫土的选择，一般选择硬度、强度较好的沙砾，保证垫土层的稳定性。建筑结构设计时，许多的设计人员只依据其自身的经验进行处置，并且部分设计人员对软土 地基的危害不是很理解，这将导致在建筑设计处理地基时，会采用错误的处理方式，从而使 建筑施工可能受到很大的伤害。在很多设计中，要对地基的承载能力进行良好的估计，这样 才能保障在施工中，地基能承载建筑压力，其承载能力与地基和基础设计息息相关。所以为 更好的进行建筑工程的施工，必须做好地基和基础方面的设计工作。 2、地震作用对基础选型的影响。建筑结构设计方案直接影响着建筑物的抗震等级，当它 的抗震等级高于规定等级时，设计师应进行软件建模，对其整体结构进行严谨的考虑，并对 相关数据进行严谨的推算。当抗震等级小于规定等级时，设计师首先也要保证基础结构的设 计满足抗震性要求，同时保证其整体建筑设计过程中抗震等级满足对放低需求抗震等级，当 以上条件都得到满足的情况下，可以酌情考虑，不必使用软件建模进行预算和推理。这样抗 震建模推算的方式，可以降低人力财力的浪费，并能节约工程施工成本，有助于保障建筑的 经济效益。 三、建筑结构基础设计中常采用的形式 1、墙下条形基础设计形式。通常，大多数的建筑工程在进行基础结构设计时，都会采用
流水别墅3——建筑造型与结构
流水别墅建筑造型与结构 建筑材料与运用 建筑结构形式 钢筋混凝土结构（具有悬挑能力） 砌体结构 框架结构 各结构构件的连接方式 平滑方正的大阳台与纵向的粗石砌成的厚墙穿插交错 垂直墙体和粗砌的毛石支撑着挑台和混凝土板，另一面连接着自然的山体，感觉好像跟山体融在了一起
楼板与石墙的连接采用插接的方式，形成灵活丰富，相互咬合的造型特点 建筑材料的运用 具有自然属性的当地材料：石块 现代建筑材料：钢筋混凝土 玻璃 运用表现：1.石墙和玻璃的丰富围合形成不同的室内空间，有的角落比较封闭，有的比较开敞。 2.所有支柱均以粗犷岩石为材料，岩石的水平性和支柱的垂直性形成了一种明的 对抗 3.水平延展的混凝土构件贯穿空间，赋予建筑最高的动感与张力。 4.建筑地坪使用厚重的岩石，使室内空间由人工岩石经悬挑阳台向外扩展，衔接 了巨大的室外空间——崖隘。 细部构造 一、楼板构造 A 石板铺面（Flagstone paving） B 具有两层浸沥青毡的石膏块材，受混凝土梁的支撑 C 铅质防水盖片(覆盖屋顶与砖壁结合处)（lead flashing）接入混凝土的切口处 D 上翘的混凝土梁板（concrete slab with upturned concrete beams）。将隐藏在楼板深度中以使下面的天花板保持平整（hide the beams within the depth of the floor to maintain a contiguous flat ceiling below.）
二、混凝土墙的边缘处理 混凝土墙的上部边缘和楼板边缘统一圆滑状，不再有清晰的棱角，这一细部的处理中和了建筑的生硬，给人以亲切柔和之感。 悬挑的廊柱和墙体竖直转角则采用垂直相交面，棱角分明，使建筑在柔和中又表现出其应有的力度。 三、自然石块的延伸
建筑工程结构设计存在的问题与发展方向
建筑工程结构设计存在的问题与发展方向 1. 1 国际现状 国际上最早从 80 年代开始利用计算机进行结构辅助设计，也就是二维计算机辅助设计方法，这种建筑工程结构设计方法的过程是采用程序化手法，使设计过程更加简单，也促进了标准化绘制的形成。但是随着对结构设计的高效性需求日益加大，出现了三维化的设计方法。 当前很多发达国家在工程结构设计上引入了建筑信息建模等理念，在相关技术的支持下通过建立三维模型的方式进行结构设计，很大的提高了工作效率。 1. 2 国内现状 随着国内建筑行业的快速发展，建筑结构设计的现状是，一方面，建筑结构设计的信息化使得设计过程更加便捷，造成设计人员过于依赖于电脑，而不进行专业理论知识的全面评估，这给建筑工程带来很大的不利影响；另一方面，当前的信息化结构设计技术与发达国家存在较大的差距，虽然建筑信息建模等三维方式已经在国内的部分建筑设计上得到了应用，但是实现先进信息技术与实际设计工作的完美结合，仍需要在日常工作中进行不断的探索与优化。 2. 1 设计误区 忽视结构设计的实用性。建筑结构设计应该满足使用性
需求，结构设计如果只是外在具有可观赏性，无法真正应用到建筑工程中去，或者结构设计的使用寿命过短，都是结构设计不具实用价值的体现。部分建筑结构设计单一重视外观，将极大的影响建筑工程的质量。 忽视结构设计的安全性。建筑的根本要求是安全，建筑的安全与否关乎用户的生命财产安全。而建筑的安全由每一结构中的小细节共同组成，结构设计就是建筑整体安全的重要细节，在进行建筑结构设计时应该充分重视安全性。 2. 2 结构问题 异性结构的不合理。当前，异性结构的高层建筑随处可见，在追求建筑的个性化外在表现时，同样不可以忽视了异性结构存在的一系列问题。主流的异性结构表现为不规则的形体以及过高的高度，这些特征使得建筑在结构布局上存在较多的不合理性，也缺乏相应的抗震设计。当前我国尚没有充分的技术对异性建筑都进行全面的承载力检验，因此设计时在进行建筑结构设计时，一定要严格自律，充分考虑建筑的抗震性与结构合理性。 结构设计的不合规。我国的相关法规制度都对建筑的高度与宽度设定了响应的规范，有些高层建筑的高度超甚至超过了的最大的高度限制值。在建筑结构设计中，如果建筑的高度与宽度超过相关规定，则应该采用超限标准。结构设计高度超高的弊端有很多，比如建筑物防震力不足、与施工地
建筑空间造型与结构形式的关系
建筑空间造型与结构形式的关系 摘要：在现代结构技术的条件下，建筑物的空间造型艺术也是不断推陈出新的，其总的趋向和原则仍是要同现代结构技术的演进与发展相适应。因此，充分利用结构形式中有建筑审美的有利方面，着眼与空间造型的整体感和逻辑性，屏弃烦琐的雕琢与堆砌，以简求繁，立新于创，这乃是空间造型与结构技术发展相适应的现代建筑艺术表现技巧的基本特点之一。 关键词：建筑；空间；结构 建筑空间造型与结构的形式美 在现代建筑的空间造型中，可以充分利用结构中符合力学规律和原理的形式美的因素，来增强建筑艺术的表现力。大体上，结构所具有的形式美可以归纳为以下几个方面： 结构的均衡与稳定 对称或不对称的结构形式都必须保持均衡与稳定，这同建筑构图中的形式美的规律是一致的。现代建筑中的许多构筑物，如桥梁、大坝、电视塔等，虽然形体简单，也没有过多的装饰，但在均衡、稳定的基础还是哪个，仅仅对其形体轮廓进行适当的艺术加工，便给人以美感。 耐尔维说，稳定是最带技术性的、最基本的结构性质，“通过应用各种建筑方法得以保障的稳定性，也是大大有助于取得确定的、理想的建筑艺术效果的。” 结构的稳定性是建立在静力平衡的基础上的。对称是平衡中的一种比较简单的形式，而非对称的平衡相比要复杂的多。随着高强材料的出现，带有索的各种结构系统，如悬索结构、帐篷结构等，不仅使建筑会变得轻巧，甚至给人以飘然失重的感觉，甚至还会产生奇妙、惊险之类的戏剧性效果，在某种情况下，表面的不稳定性又可能创造出一种美感。 结构的韵律与节奏 结构部件的排列组合都以一定的规律进行，这样不仅结构简化、受力合理，有利于快速施工，而且还可以使空间造型获得极富变化的韵律感与节奏感。 贝聿名设计的华盛顿国家艺术陈列馆东馆，把三角行大厅顶部的采光天棚设计与结构形式结合起来，使三角锥结构单元组合不仅具有图案趣味，而且还为优美的厅内空间增添了瞬息多变的光影效果。这里被益为第三种建筑材料的阳光倾泻而下，似乎把图案般的天棚结构化成了动人的音符，显映在三角形大厅的墙壁、栏杆和地面上，使人身临其境感到兴奋和欢快。应当说，贝聿名的这种洗练艺术表现手法，正是巧妙地再现了结构的韵律的魅力所在。又如丹下建三设计的东京因缘文化幼儿园，该建筑物因其屋盖结构所造成的轮廓线和韵律感而出类拔萃。
建筑工程结构设计
建筑工程结构设计 建筑工程结构设计 1在施工图设计阶段，结构专业设计文件应包含图纸目录、设计说明、设计图纸、计算书（内部归档）。 2图纸目录应按图纸序号排列，先列新绘制图纸，后列选用的重复利用图和标准图。3结构设计总说明每一单项工程应编写一份结构设计总说明，对多于项工程宜编写统一的结构施工图设计总说明。如为简单的小型单项工程，则设计总说明中的内容可分别写在基础平面图和各层结构平面图上。结构设计总说明应包括以下内容： 1本工程结构设计的主要依据（同3.5.2条）； 2设计0.000标高所对应的绝对标高值； 3图纸中标高、尺寸的单位； 4建筑结构的安全等级和设计使用年限，混凝土结构的耐久性要求和砌体结构施工质量控制等级：5建筑场地类别、地基的液化等级、建筑抗震设防类别，抗震设防烈度（设计基本地震加速度及设计地震分组）和钢筋混凝土结构的抗震等级； 6人防工程的抗力等级； 7扼要说明有关地基概况，对不良地基的处理措施及技术要求、抗液化措施及要求、地基土的冰冻深度，地基基础的设计等级； 8采用的设计菏载，包含风荷载、雪荷载、楼屋面允许使用荷载、特殊部位的最大使用荷载标准值； 9所选用结构材料的品种、规格、性能及相应的产品标准，当为钢筋混凝土结构时，应说明受力钢筋的保护层厚度、锚固长度、搭接长度、接长方法，预应力构件的锚具种类、预留孔道做法、施工要求及锚具防腐措施等，并对某些构件或部位的材料提出特殊要求； 10对水池、地下室等有抗渗要求的建（构）筑物的混凝土，说明抗渗等级，需作试漏的提出具体要求，在施工期间存有上浮可能时，应提出抗浮措施； 11所采用的通用做法和标准构件图集；如有特殊构件需作结构性能检验时，应指出检验的方法与要求； 12施工中应遵循的施工规范和注意事项。 4基础平面图 1绘出定位轴线、基础构件（包括承台，基础梁等）的位置、尺寸、底标高、构件编号，基础底标高不同时，应绘出放坡示意。 2标明结构承重墙与墙垛、柱的位置与尺寸、编号，当为混凝土结构时，此项可另绘平面图，并注明断面变化关系尺寸。 3标明地沟，地坑和已定设备基础的平面位置、尺寸、标高，无地下室时±0.000标高以下的预留孔与埋件的位置、尺寸、标高。 4提出沉降观测要求及测点布置（宜附测点构造详图）。 5说明中应包括基础持力层及基础进入持力层的深度，地基的承载能力特征值，基底及基槽回填土的处理措施与要求，以及对施工的有关要求等。 6桩基应绘出桩位平面位置及定位尺寸，说明桩的类型和桩顶标高、入土深度、桩端持力层及进入持力层的深度，成桩的施工要求、试桩要求和桩基的检测要求（若先做试桩时，应单独先绘制试桩定位平面图），注明单桩的允许极限承载力值。 7当采用人工复合地基时，应绘出复合地基的处理范围和深度，置换桩的平面布置及其材料和性能要求、构造祥图；注明复合地基的承载能力特征值及压缩模量等有关参数和检测要求。
大跨度建筑结构形式与建筑造型实例分析
建筑构造作业——大跨度建筑结构形式与建筑造型实例分析
大跨度建筑通常是指跨度在30m以上的建筑，我国现行钢结构规范则规定跨度60m以上结构为大跨度结构。主要用于民用建筑的影剧院、体育场馆、展览馆、大会堂、航空港以及其他大型公共建筑。在工业建筑中则主要用于飞机装配车间、飞机库和其他大跨度厂房。 大跨度建筑在古代罗马已经出现，如公元120到124年建成的罗马万神庙，成圆形平面，穹顶直径达43.5m，用天然混凝土浇筑而成，是罗马穹顶技术的光辉典范。
罗马万神庙 虽然大跨度建筑在古代罗马已经出现，但是大跨度建筑真正得到迅速发展还是在19世纪后半叶以后，特别是第二次世界大战后的最近几十年中。 大跨建筑迅速发展的原因一方面是由于社会发展使建筑功能越来越复杂，需要建造高大的建筑空间来满足群众集会、举办大型的文艺体育表演、举办盛大的各种博览会等；另一方面则是新材料、新结构、新技术的出现，促进了大跨度建筑的进步。一是需要，二是可能，两者相辅相成，相互促进，缺一不可。19世纪后半叶以来，钢结构和钢筋混凝土结构在建筑上的广泛应用，使大跨建筑有了很快的发展，特别是近几十年来新品种的钢材和水泥在强度方面有了很大的提高，各种轻质高强材料、新型化学材料、高效能防水材料、高效能绝热材料的出现为建造各种新型的大跨度结构和各种造型新颖的大跨度建筑创造了更有利的物质技术条件。 大跨度建筑常用结构形式；大跨度常用建筑结构根据结构形式，受力构件排列组合不同可分平面平面机构体系和空间结构体系两大类，共有八种。它们是： 平面结构体系有拱、刚架以及桁（héng）架。空间结构体系有网架、折板（薄壳）、悬索、膜结构以及混合结构。 拱是古代大跨度建筑的主要结构形式。由于拱成曲面形状，在外力作用下，拱内的弯矩可以降到最小限度，主要内力变为轴向压力，且应力分布均匀，能充分利用材料的强度，比同样跨度的梁结构断面小，故拱能跨越较大的空间。 但是拱结构在承受荷载后将产生横向推力，为了保持结构的稳定性，必须设置宽厚坚固的拱脚支座抵抗横推力。常见方式是在拱的两侧作两道厚墙来支承拱，墙厚随拱跨增大而加厚。很明显，这会使建筑的平面空间组合受到约束。 拱的内力主要是轴向压力，结构材料应选用抗压性能好的材料。古代建筑的拱主要采用砖石材料，近代建筑中，多采用钢筋混凝土拱，有的采用钢衍架拱，跨度可达百米以上。拱结构所形成的巨大空间常常用来建造商场、展览馆、体育馆、散装货仓等建筑。
门式钢架钢结构施工技术方案
施工技术方案 主要施工工艺流程如下： 施工放线T基础混凝土内预埋螺栓T（钢结构加工制作）门式刚架吊装T吊车梁安装T钢梁安 装T屋架、屋面板及屋檐板安装T墙面板安装T钢结构涂装。 一、施工放线 （1）按照设计要求，根据图纸要求，配合土建单位将标高、轴线核实核准。 （2）施工前用经纬仪复核轴线，并用水准仪确定标高，并用墨线在不易损坏的固定物上作好记 号，注明标高，并做好记录。 （3）在确定轴线和标高之后，即放好大样之后，再放小样，也就是确定每个钢柱在基础混凝土上的连接面边线及纵横十字轴线，即门式刚架的柱脚位置。 （4）在定位刚架时，要尽量避免刚架柱脚与螺栓的碰撞，以避免刚架柱底面的变形，从面减少与基础混凝土的接触面，以及螺栓的弯曲变形，造成螺栓纠直之后给螺栓带来的强度损耗。 二、基础混凝土内预埋螺栓 （1）在基础混凝土浇捣之前，再仔细核对螺栓的大小、长度、标高及位置，并固定好预埋螺栓。 （2）在基础混凝土浇捣之前，黄油及塑料薄膜包住预埋螺栓的丝口部分，以避免混凝土浇捣时对螺栓丝口的污染。 （3）在浇捣混凝土之时，派有经验的专人值班，做好混凝土浇捣时对预埋螺栓定位的影响。以 避免预埋累栓的位移及标高的改变。 （4）基础混凝土浇捣之后，及时清理预埋螺栓杆及丝口上的残留混凝土。 三、钢结构加工制作 工艺过程： 1.下料图单 ①此工序为材料检验部分，其内容包括对工程所选用的型号、规格的确认以及材料的质量 检查。 ②质量检测标准： 应符合设计要求及国家现行标准的规定。 ③检验方法： 检查钢材质量证明书和复试报告，用钢卷尺、卡尺检查型号、规格。 2.放样、号料
①放样划线时，应清楚标明装配标记、螺孔标注、加强板的位置方向、倾斜标记及中心线、 基准线和检验线，必要时制作样板。 ②注意预留制作，安装时的焊接收缩余量；切割、刨边和铳加工余量；安装预留尺寸要求。 ③划线前，材料的弯曲和变形应予以矫正。 ④放样和样板的允许偏差见下表： 项目允许偏差 平行线距离和分段尺寸土0.5mm 对角线差 1.0mm 宽度、长度±0.5mm 孔距±0.5mm 加工样板角度土20' ⑤号料的允许偏差见下表： 项目允许偏差 外形尺寸土1.0 孔距土0.5 ⑥质量检验方法：用钢尺检测。 3.下料： 钢板下料采用数控多头切割机下料，但下料前应将切割表面的铁锈、污物清除干净，以保 持切割件的干净和平整，切割后应清除溶渣和飞溅物，操作人员熟练掌握机械设备使用方法和操作规程调整设备最佳参数的最佳值。 ①质量检验标准: 切割的允许偏差值（mm 项目 零件宽度、长度± 3.0 边缘缺棱 1.0 型钢端部垂直度 2.0 ②钢材剪切面或切割面应无裂纹、夹渣和分层。 ③质量检验方法：目测或用放大镜、钢尺检查。 4.组立、成型
建筑物的造型分类
建筑物的造型可分为: 1多层与高层建筑 2单层大跨度建筑。 多层与高层建筑常用结构体系: 1混合结构体系2框架结构体系3剪力墙结构体系。 单层大跨度建筑屋盖结构:1平面结构体系:门式钢架、薄腹梁结构、衔架结构、拱结构。2空间结构体系:壳体结构、网架结构、悬索结构。 混合结构优点:1主要承重结构墙体就是用砖砌,易于就地取材2刚性较大3壳节省三大材料,有很好的经济指标。缺点:砖砌结构强度低,房屋层数受到限制2抗震性差3工程繁重施工速度慢。适用范围:五层以及五层以下的楼房。 混合结构墙体布置方案:1横强承重,特点:横强为主要承重墙,纵墙起维护隔断与维持墙体的整体作用。优点整体的刚度好。缺点:横墙间距房屋布置灵活性差。使用:宿舍等居住建筑。2纵墙承重特点:纵墙就是主要承重墙,横墙只承受小部分荷载。优点:房屋空间较大,平面布置灵活,墙面积小。缺点:房屋刚度差。适用:教学楼、实验楼、办公楼、医院。3纵横墙承重特点:纵横墙同时承重房屋刚度提高。4内框架承重特点:房屋的空间刚度差、适用上可取得较大的空间。适用教学楼、医院、商店、旅馆。 墙体构造要求:1须注意横墙间距的大小2纵墙易尽可能贯通3墙体要适当假设壁柱4墙体要适当设置伸缩缝5墙体要适当设置沉降缝。补充:1衡墙间距小于1、5倍建筑物宽度可增强墙体的抗裂性2墙厚度小于24厘米大梁跨度大于6米时梁支撑处的墙体应加整柱,承受吊车荷载的墙体或者承受风荷载为主的墙体应就加壁柱。3一般现浇式楼盖有保温伸缩缝间距为50米,没有为30米,宽度为2——5厘米。装配式楼盖的选型:铺板式楼盖为最常用形式,常用预知铺板的截面形式有:实心平板、空心板、槽型板、檩条。一般房屋采用空心板走道采用平心板或者槽型板。现浇式楼盖一般由板、次梁与主梁组成。单向板肋梁楼盖荷载传递路线:板-次梁-主梁-柱-或者墙-基础-地基。双向板传递路线:板-梁-柱-基础-地基。板厚单项板:单跨简支就是h≥L/30 而且天面板h≥6厘米。多跨连续时h≥L/40,而且楼面板h≥7厘米双向板:单跨简支就是h≥L/40 而且h≥8厘米多跨连续时h≥L/50 悬臂板:h大于等于l/12。 框架结构及其类型:框架就是由梁与柱刚性连接的骨架结构。特点在于“刚接点”优点:强度高、自重轻、整体性与抗震性好。适用范围:合理层数就是6~15层,最经济的就是10层左右。而框架结构的一般高度比约为5~7。框架类型:△1按框架构件组成划分:○1梁板式结构○2无梁式结构△1按框架的施工方法分:○1现浇整体式○2装配式○3半现浇框架○4装配整体式△1按承重结构划分:○1全框架○2内框架△1按框架的构件分:○1短柱单梁式○2长柱单梁式○3组合单元式。框架的布置:○1主要承重框架横向布置优点:结构合理,且建筑上有利于立面处理与室内采光应用:一般工业与民用房屋多采用此结构布置○2主要承重结构纵向布置优点:有利于楼层净高效利用,房间的合理划分○3主要承重结构纵横向布置 框架的柱网布置应力求简单、规则、整齐,柱网尺寸应符合经济原则与尽量符合模数△1多层厂房的柱网尺寸柱距:一般采用6m 跨度:按柱网形式而分○1内廊式柱网——常用跨度为6、0+2、4+6、0(m)或6、9+3、0+6、9(m)○2等跨式 柱网——常用跨度为6m,7、5 m,9 m,12 m四种(从经济考虑 不宜超过9 m,一般常用为6 m)△1多层民用房屋的柱网尺寸柱距:3、3m~6m 跨度6~12m(从经济考虑不宜超过9m) 6、构件截面尺寸: 框架横梁截面梁高h=(/8~1/12)梁跨梁宽b=(1/2~1/3)h 框架柱截面的款与高约等于(1/15~1/20)层高 抗震设防区框架体系房屋提醒与结构布置的要求:○1房屋的平立面宜用简单的体型○2抗侧力结构的布置应尽可能的刚度中心与地震力的合力作用线接近或重合○3抗侧力结构的布
高层建筑工程结构设计综合
文章编号：1009-6825（2012）32-0052-02 高层建筑工程结构设计综合分析 收稿日期：2012-09-14作者简介：王月红（1981-），女，工程师； 关杰（1982-），男，工程师 王月红 关杰 （中机国际工程设计研究院有限责任公司，湖南长沙410007） 摘 要：从目前我国高层建筑工程结构设计中存在的问题入手，根据高层建筑工程结构设计原则探讨了高层建筑结构优化设计方 法， 以及未来演变模式，以使高层建筑结构设计更加完善，以确保安全。关键词：高层建筑，结构设计，演变模式中图分类号：TU318 文献标识码：A 0引言 随着社会发展以及人们生活需要，高层建筑逐渐发展起来， 它是建筑技术进步的结果，也是城市发展结果。采用先进技术， 依托先进设计理念，同时加强对建筑材料研究，促使高层建筑结构向更加安全、合理、可靠的方向发展。 1目前高层建筑工程结构设计存在的问题1．1 地基和基础等方面 高层建筑地基和基础的设计要科学合理，不能单凭耐力容许数据来确定，地基和技术设计要依据一定的地质资料，同时还要综合各方面考察， 不能凭借经验进行设计。一般来说，如果设计者不能明确地认识软弱地基的危害，或者没有计算砂垫层厚度和宽度，而仅凭砂垫层加强承载力，这一方面会带来潜在的危险，另一方面会带来一定的经济损失。 1．2高层建筑房屋宽度和高度比不符合规程 有些高层建筑房屋最大高度超出规定限值很多，在工程结构 设计中， 必须要严格按照高层建筑规范来进行设计，在设计过程中要综合考虑多方面因素， 比如房屋高度与结构体系类型、抗震防烈度以及场地类别等因素。 1．3高层建筑异形结构出现的问题 目前，我国多数的高层建筑采用了异形结构，这些建筑在异 形结构设计中暴露了很多问题， 比如，房屋高度过高、体形不规则、 抗震结构促使不完善、结构布局不合理等等。当前我国在异形柱受剪承载力、 节点承载力以及结构延性等方面经验不足，因此对高层建筑异形结构设计并不是特别了解，在这种情况下，更 应该对高层建筑异形柱的设计进行严格把关。 2高层建筑工程结构设计原则2．1 合理选择计算简图 高层建筑工程结构设计的合理性由结构计算来保证，而计算简图是结构计算的基础。在工程建设过程中常会遇到不能合理地选择计算简图，这直接造成了高层建筑工程结构的安全隐患问题，因此，合理选择计算简图对高层建筑工程结构设计有着极其重要的作用。在高层建筑工程结构设计过程中难免会存在因钢节点而造成些许的计算误差，但是只要将其误差控制在建筑施工允许范围内，还是能够确保高层建筑工程结构设计的安全性以及稳定性。 2．2把握嵌固端设置问题 与普通建筑不太一样，高层建筑通常会有地下室，因此高层 建筑嵌固端常位于地下室顶板处，对于一些有人防高层建筑，嵌 固端也可能位于人防顶板处， 据我国高层建筑调查发现，较多的高层建筑设计工程师在建筑工程结构设计中忽略了这一重要问 题。比如， 在设计嵌固端的时候忽略上下层对比及抗震等级的问题，这会造成嵌固端位置不能与建筑抗震结构以及结构计算达到 协调统一，从而使高层建筑工程结构设计脱离现实，这在一定程度上是一种安全隐患。 针对这一问题，结构设计师要加强自身的责任意识，设计嵌固端时要综合考虑多方面因素，比如抗震等级、结构抗震缝及刚度对比等等，细致入微的考虑才能增加高层建筑工程结构设计安全性和稳定性，同时也避免经济投入的增加。 2．3合理选择基础设计方案 合理选择结构设计方案在高层建筑工程结构设计中显得尤为重要。结构设计人员在基础设计时要对建筑工程环境实施全面勘察，包括自然环境、施工条件、水文、地质、相邻建筑物分布情 况以及各方面的社会环境等， 另外，也包括高层建筑结构类型和荷载分布情况，只有全方位综合各种因素，才能选择合理的基础 设计方案，才能在工程施工中最大程度地发挥建筑地基的内在潜力作用。 一般来说，时间变化在一定程度上会引起地基变形，因此在必要的情况下，要对地基进行验算，但值得注意的是，高层建筑统一单元设计要尽可能地避免不同类型的设计情况。可以结合高层建筑工程的实际情况，设计多个基础方案，分析对比之后择优选用。 2．4正确进行分析计算 高层建筑工程结构设计过程中，计算机是最为重要的分析工具，然而各种各样的计算机软件计算出来的结构不尽相同，这就要求高层建筑工程结构设计人员对计算机分析结果抱有严谨的态度，正确合理地判断出最接近实际情况的计算结果，这样一方面能保证计算结果的正确性，另一方面还能保证高层建筑工程结构设计的准确性。 2．5相应的构造措施 高层建筑结构设计人员要考虑建筑工程施工中可能出现的 各种问题， 避免施工中出现的问题影响高层建筑工程整体结构。比如，构件延性性能、钢筋锚固长度、温度应力影响及里面平面布 置等，只有全面地考虑到这些因素才能保证高层建筑工程结构设计的科学合理，才能延长建筑使用时间。 以某工程为例，该高层建筑地上29层，地下2层，地上结构高 度为102．2m ，总建筑面积约为120000m 2 ，其中，地上部分建筑 面积约为99000m 2，地下部分的建筑面积约为21000m 2 ，本建筑由4座塔楼和5层的裙房构成，南面塔楼是26层的住宅楼，而北 · 25·第38卷第32期2012年11月 山西 建筑 SHANXI ARCHITECTURE Vol．38No．32Nov．2012