建筑結構設計范例

摘要：剪力墻結構設計是建筑結構設計中的關鍵環節。在建筑中采用剪力墻結構，可以有效地改善其抗風、抗震性能，延長其使用壽命。但是盡管剪力墻結構的優點很多，但是它并不適合于所有類型的建筑，所以在進行剪力墻結構設計時，必須充分考慮各種因素對剪力墻的影響，并對其進行科學調整，其在實際中的作用最大化。

關鍵詞：建筑結構設計;剪力墻結構設計;應用分析

剪力墻是一種結構墻，也可以作為抗震墻，其既能承受各種作用力，又能維護建筑物整體安全穩定。為了優化建筑物結構性能，施工單位需要了解剪力墻結構設計的基本原理，將其與建筑架構設計合理結合。本文通過對剪力墻構造特性與設計基本原理進行了剖析，并對其在建筑架構設計中的具體利用展開了探討，并希望能夠給有關人員提供借鑒。

1剪力墻結構概述

1.1剪力墻結構分類

根據剪力墻洞口設計的不同可以將其分為幾個種類：其一，實體剪力墻，即墻體未設置洞口，該種剪力墻結構穩定性和承載力較強。其二，整體小開口剪力墻，即墻體上存在孔洞，但孔洞面積不大，通常不會超過整個結構的15％。雖然洞口較小，但也會在一定程度上影響剪力墻結構的整體穩定性和承載力，在使用過程中可能會導致連梁處出現反彎現象。其三，連肢剪力墻結構，在即墻體上有很大的孔洞，這會導致剪力墻承壓能力減弱。第四，壁式框架剪力墻結構，與連續剪力墻相比，整體承載力差，難以保障建筑安全［1］。

1.2剪力墻結構的優缺點

摘要：隨著建筑行業的快速發展，以及城鎮化進程的加快，越來越多高層建筑出現，但是高層建筑對技術要求很高，傳統的建筑結構設計技術已經無法滿足高層建筑功能的需要。為此，采用梁式轉換層結構可以提升高層建筑功能轉化效率，是一種專門應用于高層建筑工程結構設計中的形式。文章將在分析梁式轉換層結構相關概念的基礎上，對其中重要的設計要點和幾個主要構件的具體設計進行闡釋說明。

關鍵詞：建筑結構；梁式轉換層；結構設計；高層建筑

1梁式轉換層概述

1.1轉換層的類型和特點

轉換層可以根據建筑的功能分為以下幾種結構：第一種，梁式轉換層，該結構主要被用在底部大空間的框架剪力墻結構中，能夠將上部剪力墻轉換為下部框架結構，從而形成不落地的剪力墻。在需要橫縱向同時轉換時應采用雙向梁布置，該結構的設計施工相對簡單且傳力結構明確，在實際建筑結構設計中得到了廣泛的應用。第二種，箱式轉換層，該結構主要被應用在轉換梁截面較大的情況中，在轉換梁的梁頂和梁底部同時設置一層樓板形成一個箱形梁，該結構可以全層轉換布置，具有約束性強、剛度大、整體效果好、上下部結構均勻的優勢，但是該結構需要開大量的設備洞，施工相對復雜且總體成本較大。第三種，厚板式轉換層，該結構主要被應用在上下柱網錯位較多且無法用梁體直接承托的情況下，板式轉換層的厚度可以結合柱網的實際尺寸和上下部結構的荷載情況來確定，該結構具有下部柱網布置較為靈活、厚板剛度較大、整體性好、施工簡便的優勢，但由于厚板自身有較大的重力，地震作用大容易在地震時產生自我破壞，且對材料的用量較大，整體成本較多。

1.2梁式轉換層結構的工作原理

以結構布置來劃分，可將轉換層轉換情況分為以下幾種：第一，不改變上下層的柱網與軸線，只在軸柱結構進行轉換。第二，改變上下部結構，包括上部剪力墻結構和下部框架結構，轉換層的作用是將上部結構轉換為下部框架結構，形成一個不落地的剪力墻。第三，對結構的軸線和結構的形式同時轉換，能夠最大限度避開柱網線與上部軸線。梁式轉換層在轉換時的工作機制，是在轉換層上一層地板位置設置交錯轉換大梁用來承托上部豎向上的傳力構件，為了滿足最大的荷載采用鋼筋混凝土轉換大梁，由于梁式轉換層結構簡單，所以布置時可采取橫向或縱向方式布置。具有施工簡單、成本較低的優點，但是其抗震性能較差，且現場施工所需設備和管道眾多，在設計施工中要充分考慮上述所有因素才能達到提高轉換層結構質量的效果。

摘要：結構概念設計對于建筑工程結構設計工作有著十分重要的作用，合理地結合結構概念設計和結構措施能夠將建筑結構的經濟性和安全性全面提升。為了進一步探究概念設計在建筑結構設計中的應用措施，本文以具體案例為例，分析建筑結構設計的優化措施，將結構主體損傷問題減少。

關鍵詞：建筑；結構設計；概念設計；結構措施

1建筑結構設計中概念設計的重要意義

合理應用建筑概念設計能夠提高建筑設計的合理性，可以實現工程師實踐能力的提升。通過加強概念設計的應用和落實能夠將建筑設計師們的概念設計能力全面、科學地提升優化，有助于培養設計人員改革創新意識。在具體應用概念設計過程中，應當明確建筑結構受力概念，從多角度對建筑結構的受力情況進行分析，從而實現結構方案的優化。設計師秉持開拓創新理念，對不同建筑的需求進行合理分析，豐富和完善建筑結構設計，將建筑物的活力提升，可以實現建筑設計方案經濟性和安全性的提升。

2概念設計與結構措施在建筑結構設計中的應用

某高層住宅建筑為剪力墻結構體系，包括地上26層+地下1層共計27層，建筑高度為78m。其中，地下室按照4m高度設計，一層按照5.5m高度設計，其余樓層均按照2.9m高度設計，工程建筑面積共計11134.57m2。該住宅建筑抗震設防烈度為8°，按照0.20g的標準設計地震基本加速度。

2.1結構布置

摘要：目前，建筑行業的發展取得了有目共睹的成績，尤其是建筑結構設計中的抗震設計，取得了實質性突破。地震是破壞性極強的地質災害，會造成嚴重的經濟損失與人員傷亡，為此，在建筑結構設計中，優化抗震設計顯得尤為重要。

關鍵詞：建筑結構；抗震設計；經濟損失

在建筑結構設計中，設計人員必須明確抗震設計的意義，全面掌握抗震設計要點，以提升整體建筑結構的抗震性能，維護公眾生命財產安全。下文將論述建筑結構抗震設計的基本原則與重點內容，同時結合實例，提出切實可行的優化設計策略。

1建筑結構抗震設計的基本原則

1.1簡單化原則

通常來說，越簡單的建筑結構體系，其抗震效果越好。因為簡單化的建筑結構體系，其力學計算結果精確性越高，越有利于控制建筑結構的平整性。

1.2整體性原則

摘要：目前，建筑行業的發展取得了有目共睹的成績，尤其是建筑結構設計中的抗震設計，取得了實質性突破。地震是破壞性極強的地質災害，會造成嚴重的經濟損失與人員傷亡，為此，在建筑結構設計中，優化抗震設計顯得尤為重要。

關鍵詞：建筑結構；抗震設計；經濟損失

在建筑結構設計中，設計人員必須明確抗震設計的意義，全面掌握抗震設計要點，以提升整體建筑結構的抗震性能，維護公眾生命財產安全。下文將論述建筑結構抗震設計的基本原則與重點內容，同時結合實例，提出切實可行的優化設計策略。

1建筑結構抗震設計的基本原則

1.1簡單化原則

通常來說，越簡單的建筑結構體系，其抗震效果越好。因為簡單化的建筑結構體系，其力學計算結果精確性越高，越有利于控制建筑結構的平整性。

1.2整體性原則

摘要：CAD技術作為建筑結構設計體系中的一項重要技術，可以輔助人工快速完成圖紙繪制、圖形編輯與數據加工工作，對建筑結構設計體系的變革有著重要意義。因此，為充分發揮技術優勢，提高技術應用推廣力度，本文重點分析了CAD技術在建筑結構設計領域的應用，以供參考。

關鍵詞：CAD技術；建筑工程；結構設計

1CAD技術應用概述

1.1建筑CAD發展歷程。CAD技術也被稱作為計算機輔助設計，是依托計算機系統與相應軟件產品輔助人工完成設計工作的一項技術手段，最早起源于20世紀70年代，通過編寫計算機程序快速獲得計算結果，在工程概預算與管理領域中得到廣泛應用。隨著時間推移，CAD技術體系日益成熟，各企業陸續推出多種CAD軟件，如Etabs軟件、PKPM系列軟件、TBACCA系列軟件等。在CAD技術早期發展階段，受到基礎軟件與硬件限制，技術使用功能較為單一，并不具備圖形交互等功能，主要被用于開展方案評估、施工圖繪制等工作，多數設計工作仍采取手工方式完成。在近年來，隨著第二代CAD系統的問世推廣，CAD技術使用功能呈現出多元化發展趨勢，可以依托計算機系統完成絕大多數建筑結構設計工作。

1.2主要設計軟件。1.2.1PKPM系列。該系列CAD軟件為我國建科院研制，采取AUTOCAD繪圖支持軟件與FORTRAN編程語言，主要包括建筑結構平面設計軟件、彈性地基梁筏板基礎結構設計軟件、高層建筑結構三維計算軟件、鋼結構輔助軟件等。根據實際應用情況來看，該系列CAD軟件具備獨立操作條件，以及優異的人機交互性能與前后處理能力，適用于建筑結構設計工作的各個環節。但是，所繪制梁柱斷面等圖紙標注信息較為煩瑣，人工調整難度高，且計算結果相對較為保守。1.2.2TBACCA系列。該系列CAD軟件由我國背景建筑工程設計軟件研究院研制，由鋼桁架輔助設計軟件、高層建筑輔助設計系統、輔助地基設計系統、結構空間分析系統等成，實際應用范圍涵蓋建筑結構設計、電氣、暖通等專業，具有操作簡單的優勢，適用范圍較廣。但是，在實際應用期間，TBACCA系列軟件不具備多塔建筑結構的條件，且無法客觀分析樓板對梁抗扭剛度所造成影響，計算結果準確性有待提升。

1.3CAD技術優勢。在建筑結構設計領域中，CAD技術的主要優勢包括以下幾點。1.3.1工作量少。在傳統設計模式中，需要以手工方式完成圖紙繪制等工作，需要企業投入大量勞動力，長期開展基礎性與重復性工作。同時，受到人為因素影響，偶爾出現圖紙畫錯等問題，實際工作量較大。而對CAD技術的應用，可以依托計算機系統與專業繪圖軟件，在短時間內完成圖紙繪制等設計工作，有效縮減了實際工作量。1.3.2設計成果重復利用。可以對使用CAD軟件所完成設計成果進行重復利用，如從繪圖軟件中導出CAD圖紙，直接將建筑施工圖轉變為設備底圖等，以此簡化建筑結構設計步驟。1.3.3資料管理。設計人員可選擇將設計圖紙等工程資料信息以虛擬數字形式存儲在CAD軟件中，軟件具有實時查閱、遠程控制、異地下載等功能，切實滿足現代建筑工程的設計需求。

1.4CAD技術缺點。CAD技術在建筑結構設計領域應用廣泛，但在實際應用期間，仍舊暴露出諸多技術缺陷，具體如下：第一，束縛設計思想。與傳統設計模式相比，在應用CAD技術時，必須明確標注建筑物比例與構件尺寸等參數，禁止在設計期間存在模糊性與隨機性數據。這雖然有效提高了設計精度，但在一定層面上，限制了設計師的創作思路，不利于提高建筑外觀美觀度與藝術鑒賞價值。第二，技術水平要求高。CAD技術體系較為復雜，由多種計算機輔助軟件加以組成，且技術體系發展速度較快，陸續推出新型軟件產品與技術理念，對設計人員的專業素養及學習能力提出較高要求。

摘要：

在國民經濟和科學技術的大力推動下，工業建設得到了高效的發展。為了滿足現代工業建筑越來越高的要求，工業建筑的結構和各種因素要進行全面的分析和研究以達到優化工業建筑的設計結構的目的是十分必要的，保障工業建筑的安全性、可靠性和功能性。工業建筑的設計風格各不相同，主要是根據功能性的不同，設計者也會相對應的設計出不同形式的建筑主體。我國目前的工業建筑大多是采用鋼筋混凝土結構和鋼結構來構筑的。

關鍵詞：

工業建筑；優化設計；鋼筋；結構

現代工業建筑結構的設計風格多種多樣，不同建筑的功能性也大不相同，依據設計角度的不同，工業建筑的結構優化設計需要依據具體情況來制定的。工業建筑的建設是十分復雜的，對于建筑的荷載也是比較大的，為了解決在工業運作上高分貝的噪音和污染物等情況需要對于工業建筑的建筑工藝結構進行更高層次的優化設計。

1工業建筑結構優化設計的探討

1.1工業建筑優化設計的目的

隨著社會經濟的快速發展，人們的生活水平也得到了顯著提升，在物質生活水平得到較大滿足的情況下，人們開始追求更高的生活質量，其中就包括對建筑結構設計中生態環保理念的具體體現。所謂生態環保理念下的建筑結構設計，是在保證建筑結構功能性要求的情況下，優化傳統建筑結構設計形式，豐富建筑結構設計內容，突出低碳環保等生態理念，弱化傳統建筑結構設計的資源浪費、環境污染等現象。

一、“楠柏彎”前臺區域設計效果圖

在前臺區域的建筑設計中，考慮到前臺區域空間與功能定位，在設計中選用了鏤空隔斷將前臺與大廳分割開來，鏤空的隔斷設計不僅減少了隔斷的整體用料，同時，在空間視覺效果上增加了層次感?？臻g頂部采用紅色實木框架裝飾，鮮明的色彩對比增加了視覺上沖擊感。圖片中間采用水體景觀設計，利用造景手法將生態景觀融入其中，并保證了建筑空間結構的基本功能。

二、“楠柏彎”大廳區域設計效果圖

大廳是此次建筑結構設計的重點區域，在頂部空間設計方面，摒棄了傳統的大面積吊頂設計理念，采用立體幾何構型進行區域空間的隱性分割，如此設計，還能夠有效減少建筑材料的使用?？蚣苁降慕ㄖY構使空間利用率大大增加，使空間區域的視覺效果更加廣闊。除此之外，在大廳建筑結構設計中采用了LED燈帶滿足空間照明需要，利用筒燈增加定點區域的光照，如此設計，不僅在視覺上增加了建筑結構的整體美感，同時也實現了對大廳燈管的有效控制，避免光污染的出現。多元化的建筑結構設計將成為未來建筑結構設計的重要趨勢。并且，現代建筑結構設計不再是狹義的基礎建筑結構等內容，而是廣義上的空間建筑結構與裝飾設計等相關內容的整合。因此，生態環保理念下的建筑結構設計應綜合考慮建筑功能、資源成本、環境污染等多重要素，并結合其功能設定選擇較好的建筑結構設計方案。

三、“楠柏彎”前廳區域設計設計效果圖

在商業化的建筑結構設計中，生態環保理念的融合主要體現在減少工業化裝飾元素的應用，前廳區域是消費者與商家之間進行“溝通”的主要媒介，在建筑結構設計中對前廳的橫向空間進行了延伸，通過大面積的落地窗設計能夠想消費者更多的展示雕刻有石獅的拴馬樁、表面經過處理的楠柏等，在呼應商鋪名稱的同時，也傳遞了店鋪的文化內涵。由此可見，基于生態環保理念的建筑結構設計同時也具有文化傳遞的效果。