房屋結構設計論文模板(10篇)

導言：作為寫作愛好者，不可錯過為您精心挑選的10篇房屋結構設計論文，它們將為您的寫作提供全新的視角，我們衷心期待您的閱讀，并希望這些內容能為您提供靈感和參考。

篇1

2結構設計優化技術的現實意義

結構設計優化技術能夠在很大的程度上滿足人們對于房屋的多方面要求，具有較強的現實意義。作為購房者希望能夠得到一所價格適中，外觀美，安全的房屋，而通過結構設計優化技術應用后的房屋則能夠保證房屋的適用性、經濟型、安全性，能夠建造出滿足人們要求的房屋。此外作為房屋的建造商來說，能夠使建造出的房屋迎合購房者的胃口，并且能夠在很大的程度上降低建造的成本，實現經濟效益的最大化是其根本目的是可遇而不可求的。以往的房屋設計很難滿足建造上的所有要求，經常出現不可兼得的局面，但是當結構設計優化技術得到運用后，建造商的一系列愿望都得以實現。由此看來，結構設計優化技術具有加強的現實意義。

3結構設計優化技術

在建筑結構設計中的步驟房屋工程結構優化通常包括以下幾個方面:基礎結構方案的優化設計、屋蓋系統方案的優化設計、維護結構方案的優化設計以及結構細部設計的優化設計。這些方面的設計優化內容還包括選型、受力分析、造價分析等，在實際的施工中密切的結合實際的施工情況，追求優化的實際應用性，圍繞提升房屋的綜合價值進行優化設計。使設計出來的房屋造型美觀同時還能夠滿足人們對于安全、經濟的要求，設計出真正的經濟適用房。

3．1建立結構優化模型

結構優化設計通常情況下分為兩部分，一部分是結構優化設計模型，另一部分就是結構優化計算方案。所謂的結構設計優化就是變量中選擇出主要的參數，然后根據數據分析建立起函數模型，運用函數模型借助較為科學的方法計算出最優解。建立模型的步驟一般有以下幾步:一、選擇合理的設計變量。設計變量的選擇對于模型的構建具有重要的意義，設計變量的選擇將會影響到對設計要求影響較大的參數的選擇，進一步涉及到參數重要性的區分問題。選擇出了合理的設計變量在很大的程度上能夠減少計算編程的工作量;二、確定目標函數。首先找出滿足函數條件的最優解，然后確定約束條件。在房屋的優化設計中存在著很多的約束條件，其中有:應力約束、裂縫寬度約束、結構強度約束、尺寸約束、從彈塑性約束等，在進行優化設計時要確保所有的約束條件都在規定的范圍內，能夠滿足設計規范，即在規范條件內滿足約束條件。

3．2設定優化設計

計算方案結構的優化涉及到很多的約束條件以及變量，因此在進行計算時需要將所有的約束條件轉化成非約束條件，充分的考慮變量因素，運用各種數學計算方法做好計算方案的設計工作。

3．3程序設計

在構建好結構優化模型、設定好優化設計計算方案后就可以在以上基礎上進行程序的編寫，然后將編寫好的程序導入計算機中，在進行計算時只需要將相關的數據輸入相關的變成或者是系統中，通過計算機程序的自行計算便能得出相關的結果。

3．4結果分析

在得出計算結果后，對其進行分析，進而確定出最佳的方案。在實施結構設計優化技術在建筑結構設計中的步驟時，要注意各方面的因素，要能從多方面進行考慮，保證所有的問題的難度降到最低。房屋的建設本身就是一項花費資金較多、耗費人力較大的工程，實施結構設計優化技術的主要目的就是為了將相關的成本降到最低，同時保證房屋的質量以及美觀。因此在建造是要注意以下幾個方面:處理好經濟與技術之間的矛盾。在進行設計時，肯定會涉及到經濟的問題，并且技術在一定的程度上與經濟也會存在這矛盾，技術的引用和實施必然會涉及到經濟因素，但是最為建造商對此要有充分的認識，能夠認識到經濟與技術之間矛盾存在的必然性，能夠理解到技術做帶來的經濟方面的節約量將會遠遠超過耗費量，要大力的引用技術。

4結構設計優化技術的實踐應用

中要注意的問題結構設計優化技術的實踐應用能夠帶來巨大的經濟效益，但是要注意的是實踐應用的過程中有很多的問題是不能夠忽略的，作為設計者和建造者對于這些問題應該要投入一定的關注。

4．1前期的參與

前期方案的制定將會直接的關系到建筑的總投資問題，但是，當前房屋建設工程中存在的問題就是結構設計優化技術并沒有參與到前期方案的確定中，這種情況下，設計人員往往會忽略其實際應用性和經濟性，在最后的實踐過程中得以證實的是結構設計優化技術根本就沒有發揮到節約建造成本的目的，導致這個問題的主要原因就是缺乏前期的參與，因此一定要注意結構設計優化在方案制定時的前期參與。

4．2概念設計

結合細部結構設計優化概念設計與結合實際情況進行設計具有重要的區別，一般概念設計都是脫離實際數據的，不具有準確性，因此在進行計算式難免會出現較大的差異。在進行概念性設計時，作為設計人員要充分的認識到數據的重要性，將相關的數值運用到設計中，作為輔助依據。在設計時，設計人員既要在宏觀上把握整體的設計，與此同時在細節方面也要注意，做好細部結構的設計優化工作，保證細部工作的無誤，從而保證整體的效果。比如:材料強度、抗拉能力等多方面細部因素的考慮能夠在很大的程度上保證結構優化設計技術的實踐應用。

篇2

一。設計方面

1.屋面活荷載取值

框架荷載取0.3kN/m2已經沿用多年，但屋面結構，包括屋面板和檁條，其活荷載要提高到0.5kN/m2.《鋼結構設計規范》規定不上人屋面的活荷載為0.5kN/m2，但構件的荷載面積大于60m2的可乘折減系數0.6.門式剛架一般符合此條件，所以可用0.3kN/m2，與鋼結構設計規范保持一致。國外這類，要考慮0.15-0.5N/m2的附加荷載，而我們無此規定，遇到超載情況，就要出安全問題。設計時可適當提高至0.5kN/m2.現在有的框架梁太細，檁條太小，明顯有人為減少荷載情況，應特別注意，決不允許在有限的活荷載中“偷工減料”。

2.屋脊垂度要控制

框架斜梁的豎向撓度限值一般情況規定為1/180，除驗算坡面斜梁撓度外，是否要驗算跨中下垂度？過去不明確，可能不包括屋脊點垂度。現在應該是計算的。一般是將構件分段，用等截面程序計算，每段都要計算水平和豎向位移，不能大于允許值，等于要驗算跨中垂度。跨中垂度反映屋面豎向剛度，剛度太小豎向變形就大。要的度本來就小，脊點下垂后引起屋面漏水，是漏水的原因之一。有的工程由于屋面豎向剛度過小，第一榀剛架與山墻間的屋面出現斜坡，使屋面變形。本人有此想法，剛架側移后，當山尖下垂對坡度影響較大時（例如使坡度小于1/20），要驗算山尖垂度，以便對屋面剛度進行控制。

3.鋼柱換砼柱

少數設計的門式剛架，采用鋼筋混凝土柱和輕鋼斜梁組成，斜梁用豎放式端板與砼柱中的預埋螺栓相連，形成剛接，目的是想節省鋼材和降低造價。在廠房中，的確是有用砼柱和鋼桁架組成的框架，但此時梁柱只能鉸接，不能剛接。多高層建筑中，鋼梁與墻的連接也是如此。因為混凝土是一種脆性材料，雖然構件可以通過配筋承受彎矩和剪力，但在連接部位，它的抗拉、抗沖切的性能很并，在外力作用下很容易松動和破壞。有些設計，在門式剛架設計好之后，又根據業主要求將鋼柱換成砼柱，而梁截面不變。應當指出，砼柱加鋼梁作成排架是可以的，但將剛架的鋼柱換成砼柱，而鋼梁不變，是不行的。由于連接不同，構件內力也不同，要的工程斜梁很細，可能與此有關。

4.檁條計算不安全

檁條計算問題較大。檁要是冷彎薄壁構件，受壓板件或壓彎板件的寬厚比大，在受力時要屈曲，強度計算應采用有效寬度，對原有截面要減弱，不能象熱軋型鋼那樣全截面有效。有效寬度理論是在《冷彎薄壁型鋼構件技術規范》（GB50018－2002）中講的，有的設計人員恐怕還不了解，甚至有些設計軟件也未考慮。但是，設計光靠軟件不行，還要能判斷。軟件未考慮的，自己要考慮。再有，設計人員往往忽略強度計算要用凈斷面，忽略釘孔減弱。這種減弱，一般達到6-15%，對小截面窄翼緣的梁影響較大。剛架整體分析采用的是全截面，如果強度計算不用凈截面，實際應力將高于計算值。《規范》4.1.8、9條規定：“結構構件的受拉強度應按凈截面計算；受壓強度應按有效截面計算；穩定性應按有效截面計算。變形和各種穩定系數均可按毛截面計算”。有的單位看到國外資料中檁條很薄，也想用薄的。國外檁條普遍采用高強度低合金鋼，但我國低合金鋼Q345的沖壓性能不行，只有用Q235的。國外是按有效截面計算承載力的。如果用Q235的，又想用得薄，計算時還不考慮有效截面，荷載稍大時檁條就要垮。二。施工方面

1.柱子拔出

有的剛架在大風時柱子被拔起，這是實際中常出現的事故。主要原因不是剛架計算失誤，而且設計柱間支撐時，未考慮支撐傳給柱腳的拉力。尤其是房屋縱向尺度較小時，只設置少量柱間支撐來抵抗縱向風荷載，支撐傳給柱腳的拉力很大，而柱腳又沒有采取可靠的抗拔措施，很可能將柱子拔起。，因此，在風荷載較大的地區剛架柱受拉時，在柱腳應考慮抗拔構造，例如錨栓端部設錨板等。

2.沒有柱間支撐

這種情況最近較多，這樣肯定不行。目前沒有任何一本規范允許不設支撐。特別是柱間支撐，受力較大，絕不能省略。

3.端板合不上

端板連接是結構的重要部位。由于加工要求不嚴，而腹板與端板間夾角又，有的工程兩塊端板完全對不上，合不起來。強行用螺栓拉在一起，仍留下很寬縫隙，嚴懲影響工程質量。

4.錨栓不鉛直

框架柱柱腳底板水平度差，錨栓不鉛直，柱子安裝后不在一條直線上，東倒西歪，使房屋外觀很難著，這種情況不少。錨栓安裝應堅持先將底板用下部調整螺栓調平，再用用無收縮砂漿二次灌漿填實。

5.保溫材吸水超重

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使用壽命在房屋建筑工程中是一個非常重要的問題，多數房屋在使用過程中因為受到使用功能的改變、火災、地基不均勻沉降、超載等不同因素的影響，壽命縮短的很嚴重，而結構加固技術的使用正好可以有效延長建筑的使用時間。

1．2增強房屋建筑耐久性

房屋建筑在使用過程中，因為受到多種因素的影響，其耐久性受到了嚴重的影響，結構加固技術的使用可以從結構上使建筑物耐久性得到加大。

1．3提高房屋建筑抗震性

作為一種自然災害，地震的發生為社會發生造成了嚴重影響，近年來我國地震頻現，因此在房屋建筑使用過程中應該對抗震性給予充分重視，結構加固技術的使用可以使既有房屋建筑穩定性得到大大加強，有效提高建筑的抗震能力，進而更好的與現代社會發展的需要相適應。

2我國房屋建筑施工加固設計的使用現狀

2．1房屋建筑施工加固技術體制不合理

目前我國的施工技術與管理方式比較粗放，同時密集化與專業化的程度也不高，尚未形成相應的技術創新體系。在房屋建筑施工過程中應該在技術人才培養機制上進行不斷的創新，同時對房屋建筑施工技術體系進行不斷的完善與創新，進行體系建設。正因為房屋建筑行業存在一定的特殊性，因此不能完全依靠傳統體制，這樣會使產業升級技術的更新換代受到影響，或者產業升級速度太慢等問題的存在都會對市場創新受到影響，加上房屋建筑施工技術在創新上存在一定的滯后性，需要進行大量的創新實踐和運用，這樣才能對施工進度與施工質量進行有效保證。值得一提的是，建筑施工技術創新很容易會不適應實際的市場需求，加上一些新的技術成果容易受到相關政策的影響，進而不能及時進入到建筑施工之中。

2．2建筑施工技術與理念非常落后

科學的理論與正確的理念是行動的先導，在建筑行業中也是如此，企業領導、項目負責人以及施工人員在工作中都離不開科學的理論與正確的思想作指導。從目前房屋建筑施工中來看，很多企業領導者、項目負責人不重視施工技術、材料的創新性，嚴重忽視了施工過程中的創新理念，在這種情況下，整個工程建設在設計與施工過程中始終沿用著傳統的思路，不重視引進先進的理念與技術，在理念與施工上不能與時代要求相適應。施工企業嚴重忽視了建筑技術在創新工作上的重要性，以上這些因素是造成房屋建筑創新性缺乏的重要原因。

3房屋建筑工程中經常使用的幾種加固設計技術

3．1粘貼鋼板加固技術

這項技術在建筑加工施工中十分常見，這項技術的優點主要在于加固施工的時間比較短、鋼筋混凝土結構不需要加濕、外觀損害比較少等，因此不能對建筑物的正常使用造成影響。但是因為加固技術的效果主要由建筑結構膠的質量所決定，所以粘合的材料與施工水平都會隨建筑物的加固效果產生影響。因此一般來說這種技術經常在鋼筋混凝土構件薄弱部位以及受拉區的靜態固件中使用。

3．2增補受拉鋼筋技術

這項技術主要是指在房屋建筑主體結構中一些受力集中的地區，使受拉鋼筋得到增加，利用這種方法對梁體結構的承載力水平進行改善。在這樣的過程中，增補鋼筋和既有梁體結構之間的連接可以利用全焊接與半焊接等方式來實現。在二者連接的過程中，可以與實際情況相結合，在干法外包與濕法外包兩種方式之間進行靈活的選擇。

3．3外包型鋼加固技術

這項技術主要是指用型鋼外包在鋼筋混凝土結構的四角上，這樣一來原來的結構構件的承載能力就會得到大大的提高。這種技術主要可以分為干式與濕式兩種外包方法，一般來說濕式外包型鋼法比較常用，這種方法可以使結構承載力得到有效提高。外包型鋼法的受力非常可靠，同時施工方法也非常簡單，但是需要用到的鋼材量非常大，同時加固施工的成本也非常高，因此，一般房屋建筑的加固不會使用這種方法，而選擇將這種技術用在建筑物梁、柱等位置上。

3．4碳纖維加固技術

這項技術主要是指通過樹脂膠結合擦聊將碳纖維板粘貼在結構的表面上，通過這種方式促進結構承載力得到提高，這種技術的優點主要在于它的強度比較高、材料的重量比較小，在使用過程中不需要對材料腐蝕等問題進行考慮，此外適用的領域也非常廣，施工材料價格比較低，因此成為現代結構加固設計中比較常用的一種加固技術。但是因為這種技術的耐高溫性能并不強，一般來說要求在溫度環境60℃以內使用，否則就需要采取一些保護性的措施。

3．5預應力加固技術

這項技術主要是指利用施加預應力的鋼絞線、鋼拉桿等對結構構件承載力進行提高，它是一種集加固、卸載以及改變結構受力于一身的加固方法。因為受到荷載與預應力的雙重作用，使拉桿出現了軸向拉力預應力偏心受壓的情況，在這種情況下構件的抗彎能力得到了增加，同時外荷載效應得到了減少，最終使結構受彎變形的程度得到了有效控制，同時也大大提高了構件斜截面的承載力。這種技術的缺點在于在加固施工過程中需要專門的施工機具設備與工序，并要求在60℃以內的溫度環境中應用，否則就需要采取一些保護性的措施。

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前言

隨著我國經濟的快速發展，社會的進步，人民生活水平的提高，對房屋建筑結構提出了更高的要求，已經由過去只注重質量過渡到不但對質量提出更高的要求，而且對房屋建筑的外型、結構也提出了很多要求。近些年來，雖然我國的房屋建筑有所發展，有所提高，但同發達國家相比，還存在很多不足之處，在房屋設計中還存在一些問題，亟待解決。因此，本文主要對房屋建筑結構設計中常見的問題進行探討。

一、房屋結構設計的基本方法

房屋結構設計的基本方法指的是設計圖，如何設計房屋的圖紙，對于房屋建筑是十分重要的，不可馬虎。首先是結構平面圖的繪制，需要考慮的是是否輸入結構軟件進行建模是由建筑地處抗震設防的烈度決定的，當建筑地處抗震設防的烈度為6度區時，可以輸入也可以不輸入，這是因為依據建筑抗震設計規范，只要符合有關的抗震措施，并在設計中注意受壓和局部受壓的問題，是完全可以不用在軟件中建模的。但是需要知道的是，如果時間允許，相對來說，輸入建模是較好的，它能夠用來進行荷載導算。當建筑地處抗震設防的烈度為7度及以上時，這就沒有考慮的必要了，必須要輸入軟件建模計算的。

其次，是屋頂結構圖的繪制，繪制這部分的圖紙時，需要設計人員具備一定的空間概念，并且能夠正確理解建筑圖紙和意圖，這樣有助于加強施工人員對圖紙的理解。當建筑是坡屋面時，結構的處理方式分為梁板式（主要用于建筑平面不規整，板跨度較大，屋面坡度及屋脊線轉折復雜的坡屋面）和折板式（主要用于建筑平面規整，板跨度較小，屋面坡度及屋脊線轉折相對簡單的坡屋面）兩種。兩種形式的板都是偏心受拉構件。其中，梁板的折角處鋼筋的布置還需要大樣示意圖，而坡屋面板的平面畫法，則需要剖面示意圖和大樣示意圖兩種表示方法。

最后，是樓梯示意圖的繪制，對于樓梯的繪制需要注意的細節較多，一是梯梁的梁下高度要盡量符合建筑物的要求。二是梯梁的位置，要確保上下樓層的位置是統一的。三是折板樓梯，不可以使局部的應力過于集中，要將鋼筋在內折角處斷開，并分別錨固。四是梯板基礎的沉降，這是需要注意的，不可以突然進行，如果需要應該設梯梁。

二、房屋結構設計中常見的問題及解決措施

1. 房屋建筑的地質勘測較少

對于房屋機構設計中存在的一個問題是，多層房屋建筑的地質勘測較少，更談不上是詳細。設計人員往往依據建設單位口頭或籠統參照附近建筑物的基礎設計資料來進行施工圖的設計，而且有時僅憑地耐力這一數據作為參考依據，并私自認為將地耐力的容許值取得小一些就可以達到要求。由此可見，設計缺少詳細的資料，適用程度較低。

解決措施：對于地基與基礎的設計必須要做到合理，設計人員在進行圖紙的設計前，必須要依據詳細的地質勘察資料，并且要進行統一考察，將應該考慮的因素進行全方面的考慮，在一切準備妥當之后，才可以進行基礎類型和上部結構的設計。

2. 承重柱截面高度設計過小

承重柱截面高度設計過小多發生在六度抗震設防區。一些結構設計者僅僅考慮受力分析的方便，而錯誤地認為六度設防不是設防，從而按照這種理念設計出的柱子的截面高度過小，梁柱的線剛度比加大。這種做法對于房屋結構是非常不利的，因為它不但忽略了梁柱間的剛結作用，而且也未曾考慮這種做法后所帶來的安全隱患。柱對消化酶的約束彎矩被忽略，再加上柱截面的配筋都較小，如果受力較大，就會造成柱子附近出現裂縫。這不僅僅會影響房屋的耐久性，也會使房屋的使用壽命降低，嚴重時甚至會出現倒塌現象。

解決措施：首先，設計者要遵循抗震規范中“強柱弱梁”的設計原則。其次，要重新考慮六度抗震設防的概念，不能只為了分析方便，而設計出一些違背設計原則的建筑結構。在設計時，設計者應該將能考慮的因素進行全面的考慮，從而提高房屋結構設計的安全性與實用性。

3. 結構布置不合理

房屋的結構主要包含建筑的平立面外形尺寸、質量分布、抗側力構件布置以及直至承載力分布等多方面因素，但是由于多種因素造成以上這些方面出現問題。一是設計人員對結構抗震概念設計的了解甚少，但在設計之前，并沒有進行自主學習，加強對結構抗震概念的理解，而是一意孤行，繼續設計，結果可想而知，為房屋結構設計埋下安全隱患。

二是設計人員對結構規則性把握不準確。三是在設計時，缺乏規范依據及相應的設計規定。由于這些原因，造成房屋結構規則性較差，結構抗震能力十分弱等問題。

解決措施：結構布置是結構設計中十分重要的環節，并且容易出現問題，這就需要設計人員對結構抗震概念有一個全面的了解，從而加強他們對結構規則性的把握。同時設計人員在設計時，需要有規范的依據和相應的設計規定，不可以按照自己的理解隨心所欲的進行錯誤的設計。如：對于超長結構的設計時，由于這些超長結構不能或不便設置溫度伸縮縫，因此不能只進行留設施工后澆帶這一項措施，還要增加一些輔助措施。就像可以加強頂層屋面的保溫隔熱措施；而對于受溫度變化影響較大的部位：一是可以考慮適當的配置間距較密、直徑較小的溫度筋。二是可以通過采用預應力混凝土結構來達到自己的目的。

三、結束語：

綜上所述，房屋建筑結構設計之所以會出現一系列的問題，主要是由于設計者的設計出現問題所引起的，這就需要結構設計者，具有扎實的理論知識功底，靈活的、創新的思維以及認真嚴肅的工作態度。如果在設計中出現問題，設計人員要進行研究與辨識，在不斷總結與探索中提高自己的設計能力與水平。而且建筑人員在建筑時發現問題，要及時與設計人員溝通，并及時的想出切實可行的方法加以解決。相信通過這樣的方法，我國的房屋結構設計的問題會逐漸減少，房屋建筑的質量也會有更大的提高。

參考文獻：

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[3]于桂萍.關于多層建筑結構設計中的主要問題分析[J].中國高新技術企業，2008（22）.

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Abstract: This paper combine with the new portal frame light house steel technical regulations discussed portal frame design in a number of issues.Key words: building construction; portal frame structure; design

中圖分類號：TU209 文獻標識碼：A文章編號：2095-2104（2012）

門式剛架輕型房屋自重輕，用鋼省，造價低；抗震性能好，在抗震設防烈度為7度及以下地區不考慮抗震設計；可跨越較大跨度；制作簡單，施工周期短且不需要大型施工機具；形式美觀有現代感，能充分滿足使用要求。廣泛應用于具有輕型屋蓋和輕型外墻；剛架跨度不大于36米，檐口高度不大于15米；無吊車或起重量不大于20噸的A1~A5工作級別吊車的單層房屋鋼結構。

1. 門式剛架結構平面布置

1.1門式剛架輕型房屋結構的溫度區段長度：縱向溫度區段不大于300米；橫向溫度區段不大于150米。

當需要設置橫向伸縮縫時，可用兩種做法：一種簡單但比較昂貴的處理辦法是在伸縮縫處采用雙剛架，剛架的間距以保證柱腳底板不相碰為依據。以雙剛架為界，結構兩邊各自具有獨立的檁條、支撐和維護板系統，其中屋面板和墻面板使用可伸縮的連接件相連。在縱向伸縮縫處需要設置防火墻的情況下，這種處理方法是必須的。

另一種方法較為經濟，具體辦法是：在伸縮縫處只設置一榀剛架，而在伸縮縫處的檁條上，設置橢圓長孔來吸收該點的熱位移。

1.2單層門式剛架的跨度，一般情況下以跨度為21~30米時比較經濟。

1.3剛架的合理間距

剛架的用鋼量一般來說隨其間距額度增大而減小，但吊車梁，檁條，墻梁的用鋼量則隨剛架間距的增大而增大。對于無橋式吊車的單層門式剛架輕型房屋，剛架間距以6~9米為宜；通常，大跨度剛架宜采用大間距，跨度與間距的比一般以3.5~5為宜。對于有10噸以上吊車或較大的懸掛荷載的單層門式剛架輕型房屋，剛架間距以6米為宜。

2.門式剛架輕型房屋鋼結構形式

2.1在門式剛架輕型房屋鋼結構體系中，屋蓋宜采用壓型鋼板屋面板和冷彎薄壁型鋼檁條，主剛架可采用變截面實腹剛架，外墻宜采用壓型鋼板墻面和冷彎薄壁型鋼墻梁。住剛架斜梁下翼緣和剛架柱內翼緣出平面的穩定性，由與檁條和墻梁相連接的隅撐來保證。主剛架間的交叉支撐可采用張緊的圓鋼。

2.2根據跨度，高度和荷載不同，門式剛架的梁，柱可采用變截面或等截面實腹焊接工字形單軸對稱或雙軸對稱截面或軋制H形截面。設有橋式吊車時，柱宜采用等截面構件。變截面構件通常改變腹板的高度做成楔形。結構構件在一個安裝單元內一般不改變翼緣截面，當必要時，可改變翼緣厚度；鄰接的運輸單元可采用不同的翼緣截面，兩單元相鄰截面高度宜相等。

2.3門式剛架的柱腳多鉸接支承設計，通常為平板支座，設一對或兩對地腳錨栓。當用于工業廠房且有5噸以上橋式吊車時，宜將柱腳設計成剛接。對于有橋式吊車的房屋，中柱不宜采用搖擺柱。

2.4門式剛架輕型房屋屋面坡度宜取1/8~1/20，在雨水較多的地區宜取較大值。

3. 基礎形式的選擇

基礎應根據建筑物所在地的工程地質情況和建筑物上部結構型式等幾個方面綜合考慮，對于輕鋼結構而言，由于柱網尺寸較大，又上部結構傳至柱腳的內力較小，一般以獨立基礎為主。若地質條件較差，可考慮采用條形基礎，遇到不良地質情況，可考慮采用樁基礎。鋼架柱腳在地面以下的部分應采用強度等級較低的混凝土包裹（C15、C20混凝土即可，保護層厚度不應小于50mm），并應使包裹的混凝土高出地面不小于150mm。當柱腳底面在地面以上時，柱腳底面應高出地面不小于100mm。鋼架柱腳與基礎連接的預埋螺栓不應采用冷拔鋼筋，應采用Q235鋼或Q345鋼。錨栓的直徑不宜小于24mm，且應采用雙螺帽。

4. 支撐體系的布置

在每個溫度區段或分區建設的區段中，應分別設置能獨立構成空間穩定結構的支撐體系。

柱間支撐宜于屋蓋橫向水平支撐布置在同一開間，以組成幾何不變體系。如不能布置在同一開間，則應加設剛性系桿傳力。各道支撐的間距，當無吊車時宜取30~45米。有吊車時，可在適當加大支撐間距的同時提高支撐的剛度，一般宜設在溫度區段中部，或當溫度區段較長時設在三分點處，且間距不宜大于60米。

當建筑寬度大于60米時，在內柱列宜適當增加柱間支撐，當不能設置交叉支撐時，可設置縱向剛架或剛架式門式支撐。

當有駕駛室的吊車噸位大于15噸時，應在屋蓋邊緣設置縱向水平支撐。

當無吊車且檐口高度不大于9米時，宜僅設單層柱間支撐；當檐口高度大于9米時，可根據支撐的夾角設置雙層柱間支撐。交叉支撐與水平夾角以45度為佳，不宜大于55度。有吊車時，應以吊車梁兼做縱向系桿設置上下兩層柱間支撐，端開間可不設置下層支撐以減少吊車梁的溫度應力。所有橫向支撐縱向支撐均應與屋蓋梁天窗架等構件及縱向桿系組成幾何不變的桁架形式。

5. 鋼材質量等級和焊縫質量等級

門式剛架、吊車梁和焊接的檁條、墻梁等構件宜采用Q235B、Q345B及以上等級的碳素結構鋼和低合金高強度結構鋼，質量等級為A級的鋼材不適宜做焊接連接的構件。原因是這種類型的鋼材不保證焊接要求的含碳量限值，不保證沖擊韌性和延性。比如檁條，不焊接，用普通螺栓連接，可采用Q235A。根據構件的重要性和受力性能及焊縫的受力情況確定焊縫等級。通常板材的等強對接焊縫(梁柱端板的對接焊縫)、梁上受拉、受彎的對接焊縫應采用剖口全熔透對接焊縫，其焊縫質量等級為一、二級，其它角焊縫因其應力集中較嚴重，內部探傷困難，其質量等級一般只能是三級。

6. 梁柱連接節點

少數設計的門式剛架，想節省鋼材，采用鋼筋混凝土柱和輕鋼斜梁組成，但混凝土是一種脆性材料，雖然構件可以通過配筋承受彎矩和剪力，但在連接部位，它的抗拉、抗沖切的性能很差，在外力作用下很容易松動和破壞。所以此時梁柱只能鉸接，不能剛接。有些設計，在門式剛架設計好之后，又根據業主要求將鋼柱換成砼柱，而梁截面不變,是不可行的。由于連接不同，構件內力也不同，有的工程斜梁很細，就是這個原因造成的。

門式剛架斜梁與柱的連接，可采用端板豎放、端板橫放和端板斜放三種形式。端板豎放適用于局部等截面柱。當豎向荷載起控制作用時，將端板橫放可減少節點的設計剪力，同時充分利用柱的壓力對節點受力的有力作用。如果節點彎矩很大，可采用端板斜放形式，加長抗彎連接的力臂，有利于布置螺栓。端板拼接連接形式有外伸式和平齊式兩種情況，端板外伸式節點受力合理，承載力高于平齊式節點，因此應盡量采取外伸式端板連接，同時應在結點板外伸部分設置加勁肋，使靠近受拉翼緣兩側的螺栓受力均勻，接近一致，提高節點的抗剪能力，有效減少節點板的變形。

7. 拉條和撐桿

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摘 要：殘疾人公共文化服務體系是公共文化服務體系特殊的一部分，完善的殘疾人公共文化服務體系可以很好地保障殘疾人群體的基本文化權益，滿足殘疾人群體的基本文化需求。但是，我國的殘疾人公共文化服務體系的建設和發展還很不完善。以結構功能主義方法論為理論基礎，研究和分析殘疾人公共文化服務體系建設的結構和功能，使殘疾人公共文化服務體系建設能夠更加科學、更加完善。

關鍵詞 ：殘疾人；殘疾人公共文化服務體系；結構；功能

中圖分類號：G127 文獻標識碼：A doi：10．3969／j．issn．1665－2272．2015．11．039

*基金項目：2014年國家級大學生創新創業訓練計劃項目資助（項目編號：2014049719003）

收稿日期：2015－04－16

1 結構功能主義方法論與殘疾人公共文化服務體系

在2006年“公共文化服務”這一重要概念被國家提出以后，無論是政府還是個人都越來越意識到公共文化服務對于文化生活的重要性。加快殘疾人公共文化服務體系建設的步伐，明確殘疾人公共文化服務體系應該具備的各項功能，對當前我國殘疾人公共文化服務體系的建設具有不可忽視的指導作用。

結構功能主義，是現代西文社會學中一個發展歷程較短，但受重視程度較高的理論流派。它認為，社會是具有一定結構或組織化的系統，各組成部分以有序的方式相互關聯，并對社會整體發揮著必要的功能。整體上它是以平衡的狀態存在著，任何組成部分的變化都會趨于新的平衡。

殘疾人公共文化服務體系內外結構所具有的功能不是單個的分割開來的，它們的功能是相互作用、相互連接的，只有各個功能獲得最大程度的整合，殘疾人公共文化服務體系的整體價值和功能才能實現。可以說，作為整體社會結構的一個必不可少的組成結構，在它的建設和長遠的發展過程中，結構功能主義都應作為重要的理論和方法論貫穿始終。

2 殘疾人公共文化服務體系建設的結構體系

根據結構功能主義的理論和方法，結合現有的社會資源和社會經驗，殘疾人公共文化服務體系要建設的結構體系由殘疾人公共文化服務政策保障體系、產品生產運營體系、信息集成體系、資金保障運行體系、人才體系組成。

2．1 殘疾人公共文化服務政策保障體系

在這一體系中需要政府承擔主要的責任，積極為殘疾人制定和實施基本文化權益保障政策。為了確保政府出臺的相關政策切實有效，就要盡可能地征求各方面的意見，特別是殘疾人自己的意見，最好是能夠開通一個征集各方意見和收集相關信息的渠道，這樣既方便了群眾發表意見，也方便了政府收集信息。各級人大、殘聯等相關的組織或單位應充分發揮自己的作用，積極履行自己的職責，使出臺的相關政策都能有效施行。與此同時，政府應該重視相關理論研究人才的培養，可以對殘疾人公共文化服務體系進行行之有效的理論研究，使政策實踐能夠獲得深厚的理論支撐。

2．2 殘疾人公共文化服務產品生產運營體系

殘疾人公共文化服務產品生產運營體系是指專門針對殘疾人進行文化服務的包括產品選擇、產品設計、產品生產、產品營銷等環節的體系。這一體系的關鍵作用在于相關企業能夠長期為殘疾人提供豐富的文化產品供給。這一體系在產品選擇和產品設計方面，應有效地與政策保障體系和信息集散體系相結合，時刻關注國家頒布的相關政策，了解信息集散體系收集的有關殘疾人文化需求方面的相關意見，同時也能聽取相關專家的建議，做到產品選擇契合殘疾人的文化需求，產品設計吸引殘疾人的文化興趣。在產品生產方面，要做到保質保量，讓殘疾人能夠買時放心，用時舒心。在產品營銷方面，要使用合適的宣傳手段，積極開拓銷售市場，讓盡可能多的殘疾人享受到文化產品服務。

2．3 殘疾人公共文化服務信息集成體系

這一體系的主要作用是面向不同的人群收集、、傳播公共文化、文化服務相關方面的有效信息，這些人群包括殘疾人群體、文化服務相關的工作人員、專門從事文化服務研究工作的有關專家、企業人員以及一般的非殘疾人群體，在這些人群中殘疾人群體的相關信息的收集、和傳播是重中之重。相關的機構或組織可以借助互聯網、新聞媒體、電視、廣播等媒介進行公共文化、文化服務信息的收集、、傳播。同時，其他非殘疾人群體也要充分發揮自己的作用，積極配合政府、殘聯等做好相關信息的集成工作。

2．4 殘疾人公共文化服務資金保障運行體系

這一保障體系主要包括資金投入和資金運行兩個方面。關于資金投入主要是政府的財政投入，政府在進行財政投入的時候應該進行合理的考量，比如在建設文化服務設施、投資文化產品的生產、培養文化服務人才等方面要進行合理分配，分清輕重緩急，比較重要的方面在財政投入方面可以放寬，不是特別重要的方面則可以緩一緩，從而做到張弛有度，有的放矢，另外從中央到地方的資金投入比例也要合理分配，而不能有所偏頗。在資金運行方面，要建立保障資金安全運行的有效機制，從上到下的資金能夠足額發放、及時到位，并有效監督各級政府能夠將資金用到實處，確保資金保障運行體系能夠支撐其他體系的正常運行。

2．5 殘疾人公共文化服務人才體系

這一體系是培養殘疾人公共文化服務各方面的人才。不僅包括高素質的專業干部、技術人員等，還包括能夠走向基層的人才隊伍。目前，我國的殘疾人公共文化服務體系建設還沒有全面完成，還需要從各方面加以完善，人才體系的建設還存在很多不完善的方面。因此，應未雨綢繆，確立明確合適的目標，竭力提高各方面、各層面的人員素質，使殘疾人公共文化服務人才體系逐步完善。

3 殘疾人公共文化服務體系的整合功能

殘疾人公共文化服務體系的整合功能事實上是由它自身所具備的結構體系決定的，共包含三部分的內容，分別為殘疾人公共文化服務體系的顯功能即公共文化服務功能，殘疾人公共文化服務體系的正功能即社會管理功能，殘疾人公共文化服務體系的潛功能即弘揚和創新文化的功能。

3．1 殘疾人公共文化服務體系的顯功能——公共文化服務功能

積極發展殘疾人公共文化服務事業，有利于維護殘疾人的文化權利、豐富殘疾人的文化生活、培養殘疾人的文化興趣、開闊殘疾人的文化眼界、加深殘疾人的文化內涵。積極建設殘疾人公共文化服務體系是對殘疾人公共文化服務事業的大力支持，它對政府、對殘疾人等最明顯的作用就是面向殘疾人所具備的公共文化服務功能。

就殘疾人的公共文化服務功能來說，相關人員應該在文化服務理念上，樹立想殘疾人所想，急殘疾人所急的社會主義服務理念，并結合當今社會，為殘疾人提供多元化的文化服務內容，比如服務產品的多元化、服務設施的多元化、服務方式的多元化等等。同時政府、殘聯、企業等機構能夠積極宣傳和踐行公共文化服務，在全社會的范圍內營造為殘疾人進行文化服務的良好氛圍，并積極拓寬為殘疾人提供文化服務的途徑。現在常見的提供文化服務就是通過博物館、文化館、廣播這樣的途徑為向殘疾人提供文化服務，但是在全社會快速發展的今天顯然是不足以全面滿足殘疾人的文化需求的。

3．2 殘疾人公共文化服務體系的正功能——社會管理功能

殘疾人群體本身屬于弱勢群體，他們各方面的合法權益僅憑借其自身的能力很難得到基本的保障，尤其是他們的文化權益更容易被忽略。但是，殘疾人的文化權益也是殘疾人應該獲得的重要權益。殘疾人公共文化服務體系在建設過程中會為殘疾人提供健全的公共文化服務、公共文化活動場所、文化產品等健康向上的文化內容，在政策、資金、人才、技術等方面向殘疾人群體傾斜，使文化資源能夠均衡布局、合理配置。

除此之外，殘疾人由于相對于非殘疾人而言較少接觸社會，從而也比較缺乏維權意識和法律意識等。殘疾人公共文化服務體系具備的文化服務性質，不僅能在潛移默化的過程中逐步培養殘疾人長久性地、積極主動地參與社會活動的能力，在積極參與社會活動的過程中充分發揮殘疾人潛在的創造力和自我約束力，并且能夠有效的向殘疾人傳播一些法律知識和社會行為規則，這可以說是傳播法律知識的一條捷徑，使殘疾人不僅提高了內在文化素養、培養了殘疾人必要的維權意識，也從一定程度上提高了殘疾人抵制犯罪的能力，降低殘疾人犯罪的概率，從而維護社會秩序和社會穩定。

3．3 殘疾人公共文化服務體系的潛功能——弘揚和創新文化的功能

面向全體殘疾人所建設的殘疾人公共文化服務體系可以針對殘疾人群體，提供一個民族文化的傳承與發揚的平臺。這個平臺可以為殘疾人群體提供豐富多彩的文化服務，吸引更多的殘疾人對本土文化的興趣，在提升他們的文化修養的同時培養他們的文化自豪感和責任感，讓殘疾人群體感受到我國本土文化的優越性，積極推動本土文化的傳播并努力發展本土文化。

現在，人們的整體生活水平越來越高，與此同時對文化的要求也越來越高，其中就包含對文化創新要求的提高。關于文化的創新，可以從我國傳統文化和世界文明兩方面入手，既要去粗取精吸收優秀傳統文化，又要海納百川借鑒世界其他文明，從而形成不僅可以滿足人們的文化需求，還可以體現自身特色的文化內容和形式。不過，文化的內核一般來說是比較穩定的，而文化的形式則會隨著歷史的變化而變化。所以，當今的文化創新主要體現在文化形式上的創新。建設殘疾人公共文化服務體系，利用當今的網絡技術、電子技術等手段，面向殘疾人群體提供文化內容的多種表達和傳播方式，在創新文化形式的基礎上創新文化，實現文化的現代化。在現在的生活中，人們對于傳統文化越來越少的接觸或者了解，比如書法、剪紙等。對于殘疾人群體來說，他們比非殘疾人更少的接觸這些優秀文化。所以，殘疾人公共文化服務體系就要在穩定的文化內容的基礎上創新出有吸引力、易于接受的文化表達形式，以此傳遞深層文化內涵，讓更多的殘疾人受益于本國文化，熱衷于本國文化。

參考文獻

1 J．H．特納．社會學理論的結構［M］．杭州:浙江人民出版社，1987

2 周怡．社會結構：由“形構”到“解構”——結構功能主義、結構主義和后結構主義理論之走向［J］．社會學研究，2000（3）

篇7

Reform and practice on course of building structure design facing engineering ability training

Liu Jianping, Jia Zhirong, Shi Jun

Shandong university of technology, Zibo, 255049, China

Abstract: College students' engineering capacity cultivation of higher engineering education is the important part. Articles combining CDIO engineering education concept, to building structure design course students' engineering capabilities in the process of teaching and improving students' creativity as a starting point, from reforming course system, optimization of teaching contents, improving teaching methods, strengthening practice teaching, attention to teacher training for project explores ways and means of building structure design course construction.

Key words: engineering capacity; training; teaching reform; course

重視學生工程能力的培養已成為世界各國高等工程教育的共識和趨勢。CDIO是國際上先進的教育教學理念，也是近年來國際工程教育改革的最新成果。CDIO培養大綱將工程畢業生的能力分為工程基礎知識、個人能力、人際團隊能力和工程系統能力四個層面，大綱要求以綜合的培養方式使學生在這四個層面達到預定目標[1]。隨著現代科學技術的學科交叉、滲透與綜合，現代工程的社會性、復雜性、實踐性、創新性等特點更加突出。土木行業的發展對人才的素質和創造能力提出了越來越高的要求。在這樣的環境下，如何以工程能力培養為主線，進行教學改革，調動學生學習的積極性、主動性，重視學生的個性發展，提高學生的創新意識和探索精神，是值得我們深入研究的課題[2]。

房屋結構設計是土木工程專業建筑工程方向的專業課，是混凝土結構基本原理的后續課程，在土木工程本科培養計劃中有著舉足輕重的地位。該課程內容包括緒論、梁板結構、單層廠房結構、多層框架結構和砌體結構等五部分，內容豐富，理論性、實踐性和綜合性強，從改革課程體系、優化教學內容、改進教學方法、加強實踐教學、重視教師工程能力的培養，尤其是注重學生工程能力的培養等方面探索了房屋結構設計課程建設的途徑和方法。

1 面向工程實際，改革課程體系

基于CDIO培養大綱要求，以強化學生工程素質和創新能力培養為主線，按照房屋結構設計課程知識的內在邏輯結構，將房屋結構設計課程的教學分為結構概念設計、結構分析、結構設計和新結構新技術四大模塊，對其知識模塊進行優化組合。將土木工程傳統知識與最新技術進展相結合，將專業知識與現代信息技術相結合，將書本知識與教師的科研成果相結合，將基本概念與工程案例教學相結合。同時，對課程設計、生產實習、畢業設計和課外實踐教學等環節，按“分階段、遞進式”模式進行了研究和改革，形成了“多模塊、多類型協同發展”的課程體系。

2 優化教學內容，增強工程意識

CDIO教育模式重視培養學生的工程能力，因此知識的連貫性、承接性和互補性變得非常重要，在教學中要緊貼工程實際，優化教學內容，適時、適量地補充新技術、新方法、新規范、新標準等，充分體現教學內容的適應性和時效性。

2.1 整合教學內容，優化知識結構

在教學中以“結構布置―計算簡圖―截面設計―構造處理―施工圖繪制”為主線，避免重復，重講概念、講思路、講動向，剔除或減少與力學、高層房屋結構設計等課程內容重復或相近的成分。如框架結構的內力計算方法(分層法、反彎點法、D值法)、肋梁樓蓋結構連續梁按彈性理論的內力計算方法、單層廠房排架結構的內力計算方法，其基本的計算方法在結構力學中已經學習，再將理想狀態下的力學方法引入具體的結構中來，需要一個過渡和熟練應用的訓練。因此，將此內容安排在房屋結構設計課程中，只講計算要點，過程不重復，遇到建筑抗震設計、高層房屋結構設計等此類問題，就可略去不講。

2.2 教學內容與現行規范相結合，注重知識的融會貫通

作為一個土木工程師，必須掌握國家的有關規范、規程。本課程的教學涉及了混凝土結構設計規范、建筑結構荷載規范、建筑地基基礎設計規范等，學生學習本課程的基本原理有助于理解這些規范。因此，教學中既要對結構設計方法進行重點講解，又要介紹規范條文，引導學生對規范條文在理解的基礎上靈活運用，培養學生正確運用規范的能力。

2.3 加強概念設計內容，注重學生概念設計能力培養

結構概念設計不是某種具體方法[3]，它貫穿在結構設計的整個過程中，包括結構方案的選定和布置、荷載傳遞路徑的設置、關鍵部位和薄弱環節的判斷和加強以及承載力和結構剛度沿高度的均勻分布等，它是結構工程師的基本功。一個合理的結構設計往往是結構概念設計、結構計算分析、構造措施三部分內容的有機結合，概念設計是結構設計的靈魂。因此，教學中應重視概念設計，引導學生從整體上把握結構布置和細部構造的關系。

2.4 增設新結構、新技術模塊，拓寬學生的工程視野

從CDIO的角度上改造房屋結構設計課程的教學內容和體系設置，除了要大力加強課程間的橫向聯系和交叉綜合外，還要考慮根據房屋結構設計課程的工程應用背景，增設新結構、新技術教學模塊作為該課程的延續和深入，如增加了現澆混凝土空心樓蓋、混凝土疊合箱網梁樓蓋、新時代下的辦公建筑、商業建筑、多功能綜合建筑的概念設計等新技術專題，并給出相應典型實例，既提高了學生的學習興趣，又拓寬學生的工程視野。

3 改進教學方法，培養工程思維能力

3.1 基于工程實際的案例教學

在教學中將大量的工程圖紙、圖片和資料引入課堂，在教學中增加工程因素、工程內容，使理論知識具體化、實體化，培養學生工程意識和工程思維方式。同時，介紹國內外典型的建筑結構設計實例，開展課堂討論，引導學生積極參與，主動學習，通過多方案比較解決問題，提高學生主動學習能力、交流能力和創新能力。

3.2 基于項目的“做中學”教學方法

在課程教學過程中，全面探索基于項目的教學方法，采取以問題為導向，以大作業、課程論文、文獻綜述報告等為載體的探索式學習模式，培養學生從工程全局出發，綜合運用多學科知識和工具解決工程實際問題的能力，培養學生的自學能力、創新能力、動手能力、協作能力和探索未知的能力。

3.3 基于問題的啟發式、討論式和講評式教學

積極實踐啟發式、討論式和講評式的教學方法，注重發揮學生在教學中的主體地位，調動學生學習積極性、主動性和創造性，按照“提出問題、分析問題、解決問題、結論和討論”的思路，組織課堂教學[4]。

4 加強實踐教學，強化工程能力培養

4.1 將CAD/CAE軟件引入實踐教學中，提高學生計算機軟件應用能力

實踐教學環節是培養學生綜合素質和工程實踐能力的重要階段，在課程設計、畢業設計階段，開展專項訓練和引導，培養學生綜合運用專業基本理論和基本技能，使學生受到結構工程師所必需的綜合訓練，如查資料、結構方案布置、結構分析、結構施工圖繪制等，并將PKPM，天正建筑CAD，ANSYS等CAD/CAE軟件引入課程設計、畢業設計、課外科技活動中，提高學生工程素質和計算機軟件應用能力。

4.2 搭建結構設計大賽平臺，提升學生工程實踐能力與創新精神

積極引導學生參加學科前沿講座和學術交流活動，不斷開闊視野，激發學習興趣，增強活力；鼓勵學生積極參加結構設計大賽、大學生創新立項等第二課堂活動，培養學生的工程意識、科學思維、合作精神、實踐能力、創新能力。

4.3 通過參與教師的科研項目，提高學生研究問題的能力

學生參與教師科研項目，是我們培養學生應用能力和創新意識的另一有效途徑。通過把在課內實踐性教學環節中表現出研究興趣和潛質的學生組織起來，有針對性地指導他們參與教師科研課題的研究，進一步培養他們研究問題的能力，提高他們的創新意識。

5 重視教師工程能力的培養

教師工程素質的高低是工程教育成敗的關鍵因素之一。課程組每個青年教師都制定了相應的培養計劃，實行指導教師責任制，青年教師通過組織、指導學生的設計競賽、課外科研及其他實踐性環節，使自身的知識面得以擴大，并提高了工程實踐能力；積極鼓勵專業教師取得相關的執業資格證書，在理論知識達標的基礎上，檢驗教師工程實踐能力是否達標；鼓勵教師到國內相關行(企)業參加工程實踐、科技開發或兼職，在搞好技術服務的同時使得自身的工程實踐能力得到提高。

6 基于注冊考試制度的試題改革

土木工程行業已實行注冊師執業制度，結合國家一級注冊結構工程師專業考試大綱要求[5]，本課程考試中，試題題型、覆蓋率接近注冊工程師考試試題，且大幅度增加連鎖計算題、綜合概念題的比例。比如混凝土結構的設計，涉及計算簡圖、內力計算、內力調整、內力組合、正截面承載力計算、斜截面承載力計算、鋼筋直徑、間距、根數等構造要求的確定等方面，每個題目涉及內容廣泛，需要綜合知識和技能，注重對學生綜合能力的考察。

7 結束語

房屋結構設計課程在土木工程專業本科生工程能力的培養中起著至關重要的作用，通過以上各種途徑的教學改革，激發了學生的學習興趣，使學生在理論知識、綜合應用、工程能力等方面得到了很好的訓練，提高了教學效果。

參考文獻

[1] 郝智秀,季林紅,馮涓.基于CDIO的低年級學生工程能力培養探索―機械基礎實踐教學案例[J].高等工程教育研究,2009,5:36-40.

[2] 吳鳴,熊光晶.以工程能力培養為導向的橋梁工程教學改革[J].廣東交通職業技術學院學報,2010,4:83-86.

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1）課題的來源

根據指導老師布置的《浙江大學畢業設計(論文)任務書》。此次畢業設計來源于工程實際：南方某市沿街道地段新建一旅館；地基面積80m×60m=4800m2。

2）目的意義

目的：此次畢業設計資料來源于工程實際：南方某市沿街道地段新建一旅館，通過畢業設計全面掌握建筑結構設計、結構設計圖、建筑施工圖及施工圖概預算的原理，編制施工組織是設計和概預算；

意義：1、鞏固本人三年來在校期間所學的基本理論和專業知識；鞏固、深化、拓寬所學過的基礎課程、專業基礎課和專業課知識，提高綜合運用這些知識獨立進行分析和解決實際問題的能力；以及鍛煉自己畫圖、識圖能力；

2、解決土木建筑工程設計中各方面問題所需的綜合能力和創新能力，達到初步了解與掌握一個建筑方案設計和結構工程的實際工作內容和設計工作的方法與步驟；

3、充分理解和正確掌握多層房屋結構的受力特點和內力分析計算方法，熟悉建筑及結構設計方面相應的規范和規程,以及掌握方案設計和結構設計軟件中天正及cad的性能及其操作使用方法。

4、通過畢業設計全面掌握建筑設計的基本原理，繪制建筑結構施工圖.全面掌握建筑中旅館設計的基本原理、功能組合,完成一棟建筑的結構設計,繪制建筑結構圖和建筑施工圖,并進行相應的機構布置.。

3）國內外現狀及水平

國內：基礎國內一般采用人工挖孔樁基礎：人力消耗較大，比較落后；在機械挖孔方面技術比較先進，但是推廣面較窄；主體結構施工方面，大多是采用鋼筋砼，在幫扎施工上，手工施工較多；砼澆筑技術在國際上比較先進的，商品砼澆筑方便、簡潔；砌體結構施工與國際接軌，采用人工砌筑；但是在腳手架的安裝方面采用折疊式里腳手架，安全穩定，轉運靈活方便；防水工程普遍采用改性瀝青防水卷材柔性防水。

國外：德國建設礦井井筒采用7層防水工藝，即混凝土、砌塊、瀝青石渣、不銹鋼板、瀝青石渣、砌塊、混凝土。造價是中國自防水井筒工程4-5倍。瑞典、加拿大在滲水環境中錨噴，采用放水支護法，用鋼絲和橡膠制成半圓型膠管，用粘結劑粘在滲淋水處，51lunwen.com/tuijiankaiti/排至基礎面盲溝，在管外錨噴，把管埋在噴層之內，噴層是外混凝土內部流水的現狀。日本多采用改性水玻璃——水泥漿等，有計劃的設計壓力、輸漿量、封水效果等。俄羅斯采用粘土漿，無約束注漿法施工，即不設計壓力、輸入量，只是把設備安好，一直注，什么時候壓不進漿則停工，無帷幕防區，工期長，治水率低。

二、課題研究的主要內容、基本要求、研究方法或工程技術方案和準備采取的措施

主要內容：建筑方案設計、建筑技術設計、建筑結構設計、施工組織設計

基本要求：每人獨立完成畢業設計全部任務，要求每人完成一套建筑結構設計施工圖和相關的建筑說明及結構計算書，編制施工組織設計，嚴禁抄襲。

①建筑結構施工圖要求：圖幅采用2號圖紙，比例：1：100（節點詳圖，構件配筋圖除外）

②建筑結構施工圖表達方式：采用cad繪制，打印成圖.

③圖紙裝訂：按設計說明，建筑施工圖，結構施工順序裝訂.

④設計資料裝訂：建筑設計說明，機構計算書，施工組織設計文件一并嚴格規范要求成冊.

⑤圖紙的內容標注必須規范符合制圖標準.

方法：1、采用磚混結構。

2、從設計的功能上根據現代旅館的設計要求，根據現代人的生活物質條件的提高，設計多種多樣住宿環境，以滿足不同人的住宿要求。

準備采取的措施：通過課題研究，收集必要的原始數據和勘測設計資料，綜合考慮總體規劃、基地環境、功能要求、建筑經濟以及建筑藝術等多方面的問題，進行設計并繪制成圖紙。

四、總的工作任務，進度安排以及預期結果

1）工作任務

獨立完成該旅館的建筑結構設計，為保證設計的準確性，方便與下步工作的順利進行，在實際工作過程中進行檢查，并在每項進度安排中進行對該項的總體檢查，達到預期結果。

2）進度安排

2007年3月12日-2007年3月19日完成開題報告,建筑方案設計

2007年3月20日--2007年4月4日建筑技術設計

2007年4月5日--2007年5月5日建筑結構設計

2007年5月6日--2007年5月22日施工組織設計

2007年5月23日—2007年5月底畢業設計資料整理歸檔，準備畢業答辯資料

3）預期結果

1）全面掌握建筑結構設計的基本原理。

2）掌握普通旅館的結構設計與施工設計。

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引言

房屋的抗震性能最大程度上取決于房屋的抗震設防標準，抗震設防標準越高，房屋的抗震性能就越強。目前，已有數百位專家在研究討論新的房屋抗震設防標準，以期修改沿用多年的房屋建造抗震標準，增強新建房屋的抗震能力。北京地區近日已率先將農房抗震要求提高到了能抵御8級地震的高標準。據測算，抗震設防標準每提高一級，建筑成本將隨之提高8%-10%。 房屋的選址是房屋抗震性能的外部主要條件，初步總結四川地震的經驗和教訓可以發現，遭遇同等強度地震的不同位置的房屋，其抗震性能有所不同。位于地質斷層附近的房屋比其他房屋更易被震塌。我國是一個地震多發國家，發生過破壞性地震的城市占全國城市總數的10%以上。因此，各地今后在房屋建筑設計與施工之前，必須充分重視房屋的選址應遠離地質斷層，防患于未然。 房屋結構設計與施工質量、房屋裝修是決定房屋抗震性能中受人為影響最大的兩個因素。在房屋結構設計中，一般而言，剪力墻結構的抗震性能優于框架結構，框架結構優于磚混結構。在施工質量中，建筑物必須嚴格根據抗震設計規范施工。 居住者在房屋裝修時不得隨意更改房屋結構，尤其是不可隨意更改房屋承重墻等一些關鍵部位，更改結構時應得到專業人士的指導或相關許可，任何擅自改動都有可能降低房屋抗震性能，造成致命隱患。

1 建筑物的重要性決定了其不同程度上的抗震性能

不同結構型式是不同建筑物功能需求和性價比所決定的，不能單單片面的說地震來臨時，哪種結構型式就一定好哪種結構型式就一定不好；因為按目前的抗震設防標準，它們有一個共同的設防目標：小震不壞 、中震可修 、大震不倒。

國家按建筑物發生災害時對人民生命財產可能造成損失的程度，按建筑物分為甲乙丙丁四類。主要的、重要的水電站、醫院、電力、通訊等生命救援保障和人員密集建筑被定為甲類或乙類，一般的住宅、辦公等均定義為乙類，設防的目標也不同：丙類建筑在設計時按設防目標進行；甲乙類建筑設計時至少要提高1度，請注意，這里均指是烈度而不是震級，這也很好理解，好的地基要比差的地基抗震性能好，處在地震活動帶的建筑自然發生地震的幾率大，抗震性能也很難保證。

2 建筑物得抗震性能首先取決于建筑物的抗震設防標準

國家根據地震發生的可能性和震害的嚴重性確定各地區基本設防烈度，這是各地區抗震設計的基本參數，主要代表地面加速度的大小。設防烈度一般分6~9度，上海地區設防烈度主要為7度，崇明、金山為6度。對具體建筑物，需要結合建筑使用功能的重要性確定建筑的抗震設防標準，即確定設計烈度和抗震等級。對一般建筑，設計烈度就是本地區設防烈度。設計烈度愈高，抗震能力愈強，但建筑物造價也愈高。

2.1 房屋結構的抗震性能與合理的抗震設計密切相關。

抗震設計就是要選擇合適的結構形式，確定合理的抗震措施，保證結構的抗震性能，確保建筑物滿足“小震不壞、中震可修、大震不倒”的抗震目標。所謂中震，指設防烈度，小震比中震小約1.55度，而大震則比中震增加約1度。合理的抗震設計主要基于先進的抗震理念、系統的分析計算和恰當的抗震措施。既要注意控制抗震指標如軸壓比、相對變形等，又要采取合適的抗震構造措施。

目前高層住宅主要采用現澆剪力墻結構、框架-核心筒或框架-剪力墻結構，具有較好的強度和變形能力，抗震性能相對較好。因此，無論板式住宅還是點式住宅，只要設計合理，都可滿足抗震要求。多層住宅大部分采用磚混結構，目前多采用現澆樓板，并采取設構造柱和圈梁等抗震措施，或者采用框架結構，大大增強了抗震能力。部分建筑外形怪異，平立面不規則，傳力體系復雜甚至需要多次結構轉換，這既增加了建筑物造價，也影響了建筑物的抗震性能。

2.2 房屋抗震性能還與施工質量等其他因素有關。因此加強施工質量監督，規范既有建筑的使用管理是十分必要的。

3 建筑物抵抗地震的能力不確定性

為了搞好抗震結構的施工，首先要了解地震力對建筑物可能引起的破壞作用。因為地震時不確定性和復雜性，我們很難用“數值設計”來有效控制結構的抗震性能，因此不能完全依賴于計算。根據目前對地震規律的認識，抗震設計的指導思想是：房屋在使用期間，對不同強度的地震應具有不同的抵抗能力，一般小震發生的可能性較大，因此，要求做到結構不損壞，這在技術上，經濟上是可以做到的。近幾年臺灣發生三次地震，福建沿海受其余震波影響，沒有造成建筑物嚴重損壞。如果要求結構遭受大震時不損壞，這在經濟上是不合理的，因此可以允許結構破壞。但是在任何情況下，不應導致建筑物倒塌，概括起來說，抗震設防的一般目標就是要做到“小震不壞，大震不倒”。從另一方面看，一個地區的基本地震烈度也是難以準確估計的，要根據當地的地址，地形和歷史地震情況等確定，因此房屋抗震能力很難確定。那就要在結構強度上和構造上下功夫，才能做到建筑物裂而不倒。這種危中脫險的工作主要依賴于良好的結構設計和施工質量。

4 施工質量和房屋抗震性能的關系

在強烈地震的作用下，要使建筑物裂而不倒，關鍵在施工過程的控制，以保證結構本身具有足夠的強度和各部件間有可靠的連接。對混合結構來說，一是砌體強度，也就是磚塊本身和砂漿標號。二是內外磚墻的咬槎以及構造柱，圈梁和墻體的連接構造。對鋼筋混凝土結構來說一是混凝土和鋼筋本身的強度。二是節點間的連接構造，兩者都和施工的質量密切相關，強度和構造連接的施工質量好，建筑就能抵抗地震，否則建筑物就要遭到嚴重破壞，以致倒塌，人民生命財產遭到嚴重損失。

5 目前影響建筑物抗震的施工質量問題

對于磚混結構的建筑物，在材料選用、施工質量上應當引起足夠重視。砌體強度不足，砂漿不飽滿，砂漿標號低，砌筑前磚塊不濕潤，冬季施工不澆水都會降低砂漿的粘結力和砌體的抗剪強度；加之砌體結構通常采用單塊的材料和砂漿砌筑，抗拉壓力低，且主要以手工操作，容易喪失承載能力。圈梁和構造柱的配筋不合理：圈梁和構造柱依靠其中的鋼筋將建筑上下各層，各片墻體連在一起，哪里連接不好，哪里就容易出問題。我們在施工現場經常發現鋼筋搭接長度不夠，鋼筋接頭該錯開的不錯開，該彎鉤的不彎鉤，鋼筋位置偏差大等等，都會直接影響到結構整體連接。 構造柱與墻體拉接筋放置不準確，構造柱混凝土振搗不密實，都直接影響構造柱的抗震能力，關系到磚混結構建筑物能否滿足抗震要求。

對于混凝土結構的建筑物，當前鋼筋混凝土結構的施工存在問題比較多，對結構的抗震性能極為不利。首先混凝土強度問題，混凝土水泥用量，水灰比和含砂率控制不嚴，對混凝土濕潤養護不重視，振搗不密實，柱頭施工縫遺留木屑、焊渣等造成柱的斷層，這些都是削弱結構支撐豎向荷載能力的重要因素，嚴重影響房屋抗震能力。

6 總結

前面談到影響房屋抗震的施工質量問題，這些都不是很難做到，只要我們在施工過程中認真負責，引起重視，發現問題及時整改，嚴格按照施工規程操作，控制好每一個分項、分部工程，絕不片面追求施工速度不顧工程質量，對人民的生命財產要有高度負責的態度。只有這樣，才能使建筑物的抗震安全性能得到進一步保證，人民生命財產免遭損失。

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[3]楊佑發;魏建東 結構動力分析的非線性擬動力方程法 [期刊論文] -世界地震工程2002(02) .

篇10

Abstract: the multi-layered brick houses in our country at present is most widely in building an architectural form, it has the material convenient, simple construction and time is short, the cost low characteristic. Vibration resistance for housing construction structure design is an important factor should consider when, this paper mainly discusses the multi-layered brick building structure in the seismic design process should be noted.

Keyword: brick building structure; Seismic; design

中圖分類號：TU973+.31文獻標識碼：A 文章編號：

磚混房屋結構是目前我國多層建筑中應用最廣泛的建筑形式，據統計，我國民用住宅建筑中有90%以上是采用這種形式。因磚混結構選材方便、施工簡單、工期短、造價低，因此在農村地區，幾乎所有的房屋都采用磚混結構這種建筑形式。磚混結構是指采用粘土磚和混合砂漿砌筑而成的建筑結構，屬于砌體結構的一種。多層磚混房屋的建筑材料及連接方式是決定建筑抗震性能的主要因素。2008年5月12日，我國四川省汶川縣發生了里氏8.0級地震。汶川地震是中國近年來破壞性最強的地震災害，汶川地震中倒塌的學校大都是磚混結構，砌體結構材料的整體性差是導致校舍坍塌的主要原因。因此，在房屋的抗震設計過程中，我們主要是考慮建筑的整體性、抗剪能力以及結構的延性。根據現行建筑抗震設計規范、砌體結構設計規范，本人從事房屋建筑結構設計多年，我認為，多層磚混房屋抗震設計應注意以下幾個方面。

一、科學合理布局建筑的平面和立面

建筑平面和立面的設計是房屋設計中的基礎內容。抗震設計中，建筑平面和立面應該遵循簡潔、規則的原則，要保持結構質量中心和剛度中心一致。如果房屋的平面和立面設計不規則，那么建筑的結構質量中心和剛度中心不重合。一旦發生地震，由于地震產生的扭轉效應，這樣會加大地震的破壞力度。對于體型不規則的房屋，結構設計時我們要注意偏離結構剛心遠端墻段的抗震驗算。設計的時候，應該盡可能的降低房屋的重心，不能采用錯落的立面。雖然按照人們的習慣，建設設計的造型應該力求新穎，但是考慮到抗震設計要求，通常建筑設計不應采用嚴重不規則的設計方案。對于體型復雜，平面又特別不規則的建筑，我們通常將建筑布局分割成幾個相對規則的小單元，然后在適當的部位設置防震縫。在實際的建筑設計中，在滿足使用功能要求的前提下，設計師應盡可能的兼顧建筑造型，使建筑的平面和立面盡可能設計得比較規則、簡潔，從而提高房屋建筑的抗震性。

二、房屋的總層數及總高度不應該超限值

實踐證明，砌體房屋的總層數與它的地震程度成正比，即房屋的總高度越高，那么發生地震時，它的破壞性也越大。因此，在建筑的設計過程中，我們要適當控制建筑的高度設計。我國多層砌體房屋的總高度及層數應滿足現行建筑抗震設計規范（GB50011—2001），見表1：

建筑每增加一層對底部的傾覆力矩就會增大，如果傾覆力矩過大，就會使底部墻體產生過大的壓力或剪切力而被破壞。因此，減少房屋層數是抗震性設計的有效途徑之一。

三、增強房屋的剛度及整體性

多層磚混房屋結構的抗震性設計主要是考慮空間剛度結構體系的整體剛度和整體穩定性。樓板要有較大的水平剛度，盡量采用現澆鋼筋混凝土樓板,不宜采用預制樓板。現澆鋼筋混凝土樓板及屋蓋是目前應用最廣泛的抗震構件，具有整體性好、水平剛度大的優點，而且可以消除滑移、散落等問題。現澆鋼筋混凝土樓板及屋蓋可以增加房屋的整體性、增大樓板的剛度。而且采用現澆鋼筋混凝土樓板及屋蓋設計后，對平面上墻體對齊的要求也可以適當放寬。因為砌體結構是以剪切變形為主的，這種情況下，層間變形是我們可以控制的。較強的樓板及屋蓋還是良好的荷載傳遞的良好構件，當上下墻體不對齊時，現澆樓板及屋蓋能起到一定的傳遞水平力的作用。總之，現澆樓板及屋蓋是一種較理想的抗震構件，能夠提高房屋結構整體的穩定性，從而提高抗震性能。

四、合理布置縱墻和橫墻

縱、橫墻體是多層磚混房屋的主要承重構件，合理布置縱、墻體是提高房屋抗震性能的有效途徑。多層磚混房屋的縱、橫強體的應布置均勻，使得縱橫墻共同承擔房屋的重量。上面我們已經說到了抗震性能的高低取決于房屋空間整體剛度和整體穩定性。但是我們看到農村地區的許多多層磚混房屋大多采用縱墻或橫墻承重，非承重方向的約束墻體少，這樣的房屋空間剛度和整體性較差，抗震能力低。墻體布置時，我們應在兩個方向適當布置縱橫墻混合承重，這樣一來限制了縱、橫墻的側向變形，對抗彎、抗剪都非常有利。我們通常采用縱墻貫通的平面布置方式，某些特殊情況下，縱墻不能貫通布置時，我們可以采用在縱、橫墻交接的地方適當增設構造配筋，必要的時候還可以每隔一定高度放置水平拉結構筋。

五、適當增加墻體面積與合理提高砂漿強度

歷次震害表明，墻體面積越大，砂漿強度等級越高，多層磚混房屋的抗震能力就越強，因此，提高墻體面積和砂漿強度能夠減輕地震的破壞程度。實驗證明，若是6層磚混房屋，上面幾層的地震作用較小，底下一層、二層的地震影響比較大，如果改變墻體的承載面積，如將部分的240mm寬的承重墻改為360mm，提高砂漿的強度等級，如將砂漿等級從M5體高到M10，則能夠滿足抗震要求。同樣的，高層建筑也可以通過增加底部墻體面積和提高砂漿強度提高房屋的抗震性能。

六、有效設置房屋圈梁和構造柱

圈梁和構造柱是多層混轉房屋一種有效的抗震措施。在多層磚混房屋中設置水平圈梁，可增加內外墻的連接，從而提高房屋的整體性。設置圈梁和構造柱以后，可以使樓蓋與縱、橫墻構成整體的箱形結構，尤其對于預制的樓板，可以增加預制板的穩定性，防止預制板的散落，使磚墻出平面倒塌的可能性大大降低，以充分發揮各片墻體的抗震能力。設計的時候，圈梁一般作為邊緣構件，它對裝配式樓、屋蓋在水平面內有約束作用，可以提高樓蓋、屋面的水平剛度。圈梁和構造柱一起可以限制墻體裂縫的開展，提高墻體的抗剪能力。我國現行建筑抗震設計規范（GB50011—2001）對構造柱的設置也有相關要求，見表2：

七、在合理位置的墻段內設置水平鋼筋

在抗震演算過程中，多層磚混房屋的底層往往不容易滿足抗震要求，因此，我們要采取適當的措施增強底部的抗震能力。

我們常采用的方法是在抗震力不夠的承重墻內配置水平鋼筋，使得地震力由砌體和水平筋共同承擔。而且在墻內設置水平筋可以減少墻體的脆性，增加延性，從而提高抗震能力。實驗表明，水平鋼筋宜采用HPB235、HRB335鋼筋，配筋率不應小于0.07%，也不宜大于0.17%，間距不應大于400mm；鋼筋錨固長度不宜小于180mm。

八．其他措施

以上七個內容是多層磚混房屋建筑抗震設計總體時應該注意的總體方向，下面我們再介紹一些設計過程中要注意的細節問題。例如，多層磚混房屋的樓梯間應設置在每個單元中部，不能靠近山墻處，對于突出屋頂的樓梯間設計，構造柱應延伸到頂部與頂部圈梁連接。如果需要設置電梯，電梯對樓板有較大的削弱作用，布置時應盡量避開端角和凹角。房屋的局部尺寸應滿足抗震規范的限值要求。

總之，地震是破壞程度極大的自然災害，給國家和人民帶來巨大的損失，我們要吸取汶川地震的教訓，防患于未然，建筑設計必須考慮房屋的抗震性。本文從八個方面，對多層磚混房屋結構抗震設計過程中應該注意的問題進行了總結，僅供同行參考。

參考文獻

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