结构工程师必须知道的设计要点

发布时间：2019-07-28

一个结构工程师，主要负责建筑结构的设计，包括抗震设计，力学分析等等，最后再进行结构计算和绘制结构图。那么作为一个优秀的结构工程师你必须要注意以下几个设计要点。

1.建设场地不能选在危险地段。

由于结构设计在建设场地的选择中一般是被动的接受方，因此，在结构方案及初步设计阶段，应特别注重对建设场地的再判别。对不利地段，应根据不利程度采取相应的技术措施。

2.山地建筑尤其需要注意总平布置。

山区建筑场地应根据地质、地形条件和使用要求, 因地制宜设置符合抗震设防要求的边坡工程; 边坡附近的建筑基础应进行抗震稳定性设计。建筑基础与土质、强风化岩质边坡应留有足够的距离, 其值应根据抗震设防烈度的高低确定, 并采取措施避免地震时地基基础破坏。当需要在条状突出的山嘴、高耸孤立的山丘、非岩石的陡坡、河岸和边坡边缘等不利地段建造丙类及丙类以上建筑时,除保证其在地震作用下的稳定性外, 尚应估计不利地段对设计地震动参数可能产生的放大作用, 其地震影响系数最大值应乘以增大系数。其值可根据不利地段的具体情况确定, 在1.1~1.6 范围内采用。

台地边缘建筑地震力放大系数也意味着单体建筑成本的增加。实际上, 有时边坡支护的费用可能远远大于边坡上单体的费用。曾经有的方案设计单位布置总平时将 18~33层的高层布置在悬崖边缘或跨越十多米高的边坡, 这些都是对结构及地质不了解才会产生的错误。

3.是否有地下室。

高层建筑宜设地下室;对无地下室的高层建筑，应满足规范对埋置深度的要求。

4.高度问题

室内外高差是多少，房屋高度是多少，房屋高度有没有超限。

5.结构高宽比问题设计规定，

6、7度抗震设防烈度时，框架- 剪力墙结构、剪力墙结构高宽比不宜超过 6。

高宽比控制的目的在于对高层建筑结构刚度、整体稳定、承载能力和经济合理性(主要影响结构设计的经济性，对超高层建筑，当高宽比大于7时，结构设计难度大，费用高)的宏观控制。

6.结构设计应与建筑师密切合作优化建筑设计和结构布置。

采取必要的结构和施工措施尽量避免设置各类结构缝(伸缩缝、沉降缝、防震缝)。当必须设置时，应符合现行规范有关缝的要求，并根据建筑使用要求、结构平面和竖向布置的情况、地基情况、基础类型、结构刚度以及荷载、作用的差异、抗震要求等条件、综合考虑后确定。

各缝宜合并布置，并应按规范的规定采取可靠的构造措施和保证必要的缝宽，防止地震时发生碰撞导致破坏。结构长度大于规范时, 应设置伸缩缝, 高层建筑结构伸缩缝的最大间距: 框架结构为 55m, 剪力墙结构为 45m。

7.结构平面布置不规则问题

1)扭转不规则，规定水平力作用下位移比大于1.2;

2)凹凸不规则，平面凹进的尺寸，大于相应投影方向总尺寸的30%；

3)楼板局部不连续，楼板的尺寸和平面刚度急剧变化，例如，有效楼板宽度小于该层楼板典型宽度的50%或开洞面积大于该层楼面面积的30%，或较大的楼层错层。

8.限制结构长宽比结构长宽比6、7度不应大于6。

限制长宽比，其目的就是要在结构设计中控制长矩形平面的使用，当平面的长宽比大于3时，虽然未超过规范规定的限值，但已对抗侧力构件(如剪力墙等)的设置及楼盖结构的整体性提出了较高要求。框架抗-震墙及板柱-抗震墙结构以及框支层中，楼板的整体性对结构的协同工作影响很大，结构设计时应特别注意加强楼板的整体性及面内刚度。

9.不宜采用角部重叠的平面图形或细腰形平面图形。

10. 当楼板平面比较狭长、有较大的凹入和开洞时, 应在设计中考虑楼板削弱产生的不利影响。

楼面凹入或开洞尺寸不宜大于楼面宽度的一半; 楼板开洞总面积不宜超过楼面面积的 30%; 在扣除凹入或开洞后, 楼板在任一方向的最小净宽度不宜小于 5m, 且开洞后每一边的楼板净宽度不应小于 2m。

以上的几点设计要点一定要注意，结构工程师设计的一个前提素质，那就是结构设计的安全性！在安全的基础下再去设计更多的可行性。