結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基本流程

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一、 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的內(nèi)容和基本流程 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的內(nèi)容主要包括： 1.合理的體系選型與結(jié)構(gòu)布置 2.正確的結(jié)構(gòu)計(jì)算與內(nèi)力分析 3. 周密合理的細(xì)部設(shè)計(jì)與構(gòu)造 三方面互為呼應(yīng)，缺一不可。 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本流程 二、 各階段結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的目標(biāo)和主要內(nèi)容 1. 方案設(shè)計(jì)階段 1) 目標(biāo) 確定建筑物的整體結(jié)構(gòu)可行性，柱、墻、梁的大體布置，以便建筑專業(yè)在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步深化， 形成一個(gè)各專業(yè)都可行、大體合理的建筑方案。 2) 內(nèi)容： a.結(jié)構(gòu)選型 結(jié)構(gòu)體系及結(jié)構(gòu)材料的確定，如混凝土結(jié)構(gòu)幾大體系（框架、框架—剪力墻、剪力墻、框架—筒體、 筒中筒等）、混合結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)以及個(gè)別構(gòu)件采用組合構(gòu)件，等等。 b.結(jié)構(gòu)分縫 如建筑群或體型復(fù)雜的單體建筑，需要考慮是否分縫，并確定防震縫的寬度。 c.結(jié)構(gòu)布置 柱墻布置及樓面梁板布置。主要確定構(gòu)件支承和傳力的可行性和合理性。 d.結(jié)構(gòu)估算 根據(jù)工程設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)采用手算估計(jì)主要柱、墻、梁的間距、尺寸，或構(gòu)建概念模型進(jìn)行估算。 2. 初步設(shè)計(jì)階段 目標(biāo)在方案設(shè)計(jì)階段成果的基礎(chǔ)上調(diào)整、細(xì)化，以確定結(jié)構(gòu)布置和構(gòu)件截面的合理性和經(jīng)濟(jì)性，以 此作為施工圖設(shè)計(jì)實(shí)施的依據(jù)。 2) 內(nèi)容 ① 計(jì)算程序的選擇（如需要）； ② 結(jié)構(gòu)各部位抗震等級(jí)的確定； ③ 計(jì)算參數(shù)選擇（設(shè)計(jì)地震動(dòng)參數(shù)、場(chǎng)地類別、周期折減系數(shù)、剪力調(diào)整系數(shù)、地震調(diào)整系數(shù)，梁 端彎矩調(diào)整系數(shù)、梁跨中彎矩放大系數(shù)、基本風(fēng)壓、梁剛度放大系數(shù)、扭矩折減系數(shù)、連梁剛度折減系數(shù)、地震作用方向、振型組合、偶然偏心等）； ④ 混凝土強(qiáng)度等級(jí)和鋼材類別； ⑤ 荷載取值(包括隔墻的密度和厚度)； ⑥ 振型數(shù)的取值（平扭耦連時(shí)取≥15，多層取3n，大底盤多塔樓時(shí)取≥9n，n為樓層數(shù)）； ⑦ 結(jié)構(gòu)嵌固端的選擇。 3) 結(jié)構(gòu)計(jì)算結(jié)果的判斷 ① 地面以上結(jié)構(gòu)的單位面積重度是否在正常數(shù)值范圍內(nèi)，數(shù)值太小可能是漏了荷載或荷載取值偏 小，數(shù)值太大則可能是荷載取值過(guò)大，或活載該折減的沒(méi)折減，計(jì)算時(shí)建筑結(jié)構(gòu)面積務(wù)必準(zhǔn)確取值； ② 豎向構(gòu)件（柱、墻）軸壓比是否滿足規(guī)范要求：在此階段軸壓比必須嚴(yán)加控制； ③ 樓層最層 間位移角是否滿足規(guī)范要求：理想結(jié)果是層間位移角略小于規(guī)范值，且兩個(gè)主軸方向側(cè)向位移值相近； ④ 周期及周期比； ⑤ 剪重比和剛重比 ⑥ 扭轉(zhuǎn)位移比的控制；⑦有轉(zhuǎn)換層時(shí)，必須驗(yàn)算轉(zhuǎn)換層上下剛度比及上下剪切承載力比；等等 4) 超限判別：確定超限項(xiàng)目（高度超限、平面不規(guī)則、豎向不連續(xù)、扭轉(zhuǎn)不規(guī)則、復(fù)雜結(jié)構(gòu)等）和超限 程度是否需要進(jìn)行抗震超限審查。結(jié)構(gòu)計(jì)算中可能需要包括地震的多向作用、多程序驗(yàn)證、多模型包絡(luò)、彈性時(shí)程分析、彈塑性時(shí)程分析、轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)的應(yīng)力分析、整體穩(wěn)定分析，等。 a.性能化設(shè)計(jì)和性能目標(biāo)的確定（如需） b.基礎(chǔ)選型和基礎(chǔ)的初步設(shè)計(jì) 如果是天然地基基礎(chǔ)，需確定基礎(chǔ)持力層、地基承載力特征值、基礎(chǔ)型式、基礎(chǔ)埋深、下臥層 （強(qiáng)度、沉降）等；如果是樁基礎(chǔ)，需確定樁型、樁徑、樁長(zhǎng)、豎向承載力特征值等等。并應(yīng)注意是否存在液化土層、大面積堆載、負(fù)摩阻、欠固結(jié)土層等特殊問(wèn)題。 c.結(jié)構(gòu)特殊處理 超長(zhǎng)結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)抗拔、塔樓與裙房的連接及施工要求等。 d.初步的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖紙 基礎(chǔ)平面布置圖 豎向構(gòu)件布置平面圖（含定位及截面尺寸） 各樓層結(jié)構(gòu)布置平面圖（含主要構(gòu)件尺寸） 關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)詳圖 e.試驗(yàn)驗(yàn)證等（如需） 整體結(jié)構(gòu)、構(gòu)件或節(jié)點(diǎn)是否需要做試驗(yàn)驗(yàn)證。超高層或?qū)︼L(fēng)敏感的大跨度結(jié)構(gòu)，應(yīng)確定是否做風(fēng)洞試驗(yàn)或?qū)ｍ?xiàng)的抗風(fēng)分析計(jì)算。如需超限審查，則應(yīng)按超限審查規(guī)定準(zhǔn)備文本，重點(diǎn)是對(duì)超限項(xiàng)的對(duì)應(yīng)措施。 3. 施工圖設(shè)計(jì)階段 1) 目標(biāo)現(xiàn)場(chǎng)施工實(shí)施技術(shù)文件，要保證設(shè)計(jì)圖紙的質(zhì)量（完整性、科學(xué)性、深度要求等）。 2) 內(nèi)容 a.結(jié)構(gòu)計(jì)算 建筑及設(shè)備專業(yè)在初步設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上有修改、深化、調(diào)整，結(jié)構(gòu)專業(yè)在該修改的基礎(chǔ)上再完善模 型并進(jìn)行計(jì)算，確定各構(gòu)件的截面尺寸和配筋。 b.結(jié)構(gòu)計(jì)算書 結(jié)構(gòu)計(jì)算書應(yīng)完整，包括荷載取值（從建筑做法到結(jié)構(gòu)荷載，不僅僅是荷載簡(jiǎn)圖），整體計(jì)算的 輸入輸出信息（包括控制信息和簡(jiǎn)圖），未含在整體電算內(nèi)的構(gòu)件計(jì)算、節(jié)點(diǎn)計(jì)算、連接計(jì)算等。 打印圖形及其中文字應(yīng)清晰。 c.圖紙目錄編排 應(yīng)按圖紙內(nèi)容的主次關(guān)系、施工先后順序，有系統(tǒng)有規(guī)律地排列，排在前面的應(yīng)是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（或 施工）總說(shuō)明（含地下室結(jié)構(gòu)總說(shuō)明、鋼結(jié)構(gòu)總說(shuō)明、平法變更等），繼而是基礎(chǔ)（平面及大樣），豎向構(gòu)件（定位及配筋圖），樓層結(jié)構(gòu)（模板、板配筋、梁配筋），最后是節(jié)點(diǎn)、樓梯、水池及其他。 具體編號(hào)及命名規(guī)則詳見(jiàn)本公司制圖標(biāo)準(zhǔn)。 d.圖幅控制及布圖技巧 圖紙目錄的編排與圖幅控制有關(guān)，圖幅控制又與布圖技巧有關(guān)，三者都應(yīng)具有邏輯性和科學(xué)性。 施工圖最理想、最方便使用的圖幅為A1，其次是A0，應(yīng)盡量避免采用加長(zhǎng)圖。如A1容納不了，可通過(guò)縮小畫圖比例（由1:100 改為1:150）或分塊繪制（分塊繪制時(shí)需在圖紙右上角以小比例圖示出分塊在總平面上的位置），使圖幅控制在理想圖幅之內(nèi)。布圖技巧，一張圖的內(nèi)容應(yīng)布置得疏密有序，布圖不能過(guò)于飽滿，也不能太空曠。如建筑平面狹長(zhǎng)，宜將同一樓層的“模板平面圖”與“樓板配筋平面圖”在同一圖幅的上、下或左、右位置畫出；如建筑平面較?。ㄈ鐒e墅之類），則可將若干樓層平面同處一張圖中。 e.文字說(shuō)明 包括整個(gè)工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)總說(shuō)明、地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)說(shuō)明、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)說(shuō)明、平法變更等；以及 每張圖紙的特殊說(shuō)明。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)總說(shuō)明采用圓圈及局部填寫形式，局部填寫時(shí)要準(zhǔn)確；具體圖紙中的說(shuō)明是特別說(shuō)明，內(nèi)容應(yīng)簡(jiǎn)短，文字要簡(jiǎn)潔、準(zhǔn)確，要特別注意其包容性。文字?jǐn)⑹龅膬?nèi)容應(yīng)是該圖中極少數(shù)的特殊情況或者是具有代表性的大量情況。 f.構(gòu)件配筋 對(duì)于混凝土結(jié)構(gòu)，各構(gòu)件的用鋼類別、鋼筋直徑、數(shù)量/間距都必須明確標(biāo)出，對(duì)于組合構(gòu)件或 鋼結(jié)構(gòu)，必須標(biāo)出型鋼規(guī)格（必要時(shí)應(yīng)給出圖例）。 三、施工圖的繪制原則 衡量施工圖繪制的質(zhì)量，不僅指具體各張圖紙的表達(dá)，而且還包括整個(gè)工程圖紙的目錄編排、圖幅控制、比例選擇、文字說(shuō)明、構(gòu)件索引等，前者是局部的，后者是整體的。圖面應(yīng)滿足相關(guān)文件的深度要求，以下僅對(duì)部分要點(diǎn)略作強(qiáng)調(diào): 1.目錄編排——應(yīng)按圖紙內(nèi)容的(施工)先后、主次關(guān)系，有系統(tǒng)有規(guī)律地排列。排在前面的應(yīng)是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(或施工)總說(shuō)明及構(gòu)件構(gòu)造通用說(shuō)明，繼而是基礎(chǔ)、豎向構(gòu)件、樓層結(jié)構(gòu)，最后是樓梯和詳圖。 2.圖幅控制——結(jié)構(gòu)施工圖最理想、最方便使用的圖幅為A1和AO，應(yīng)盡量避免使用加長(zhǎng)圖。如果建筑平面過(guò)大過(guò)長(zhǎng)，用A1或AO畫不下，可采用下述兩種方法之一:第一種方法是縮小比例，如采用1:150;第二種方法是分塊繪制，此時(shí)必須在該圖紙的右上角將所表示的分塊在總體平面上的位置用示意圖表示出來(lái)。 3.比例選擇——結(jié)構(gòu)施工圖常用比例有:1:150, 1:100, 1:50, 1:20。前兩種比例多用于結(jié)構(gòu)平面，后兩種比例多用于大樣圖、結(jié)構(gòu)詳圖等。結(jié)構(gòu)平面的比例大小取決于結(jié)構(gòu)布置的復(fù)雜簡(jiǎn)單、稀疏密集，當(dāng)結(jié)構(gòu)布置較復(fù)雜、較密集時(shí)多用1: 100比例。 4.文字說(shuō)明——包括整項(xiàng)工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)總說(shuō)明、構(gòu)件構(gòu)造通用說(shuō)明以及每張圖紙的特殊說(shuō)明。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)總說(shuō)明的內(nèi)容包括結(jié)構(gòu)類型、等級(jí)、基礎(chǔ)型式、主體結(jié)構(gòu)材料等級(jí)、非承重墻體材料及構(gòu)造、樓板配筋構(gòu)造、施工縫或后澆帶構(gòu)造、施工要求等;構(gòu)件通用說(shuō)明包括構(gòu)件編號(hào)代號(hào)、截面型式、配筋構(gòu)造等;每張圖紙上的說(shuō)明是具體特別說(shuō)明。前兩種說(shuō)明要注意全面完整、不遺漏;后者應(yīng)盡量簡(jiǎn)短，文字文法要簡(jiǎn)潔、準(zhǔn)確、清楚，文字?jǐn)⑹龅膬?nèi)容應(yīng)是該圖中極少數(shù)的特殊情況或者是具有代表性的大量情況，不可用“說(shuō)明”代替“圖形”。 5.構(gòu)件索引——必須按圖紙目錄或施工次序先后有別，有“先”才可有“后”。 6.軸線編號(hào)——軸線編號(hào)及其定位尺寸應(yīng)提早與建筑專業(yè)商定做到規(guī)范和科學(xué)。軸線編號(hào)應(yīng)正確區(qū)分主、次軸線的用法。主軸線一般為豎向構(gòu)件的定位軸線，上面樓層的主軸線號(hào)應(yīng)出現(xiàn)在基礎(chǔ)平面或首層結(jié)構(gòu)平面中，否則只可編為次軸線。骨架結(jié)構(gòu)中的填充墻定位軸線應(yīng)編為次軸線。一般柱宜以底層柱中心定位，剪力墻宜以墻中或不收級(jí)一側(cè)定位;變形縫應(yīng)以縫兩側(cè)的雙柱或墻柱的凈距定位，且采用主軸線。 7.尺寸標(biāo)注——平面圖中應(yīng)清楚明確地表示梁、柱、墻等構(gòu)件與鄰近軸線的關(guān)系尺寸。一般結(jié)構(gòu)的尺寸線為三道尺寸(總尺寸、軸線尺寸、構(gòu)件定位尺寸)，較為復(fù)雜的可增加構(gòu)件偏位尺寸。所標(biāo)注的尺寸應(yīng)盡量靠近要表示的構(gòu)件，位于平面中部及遠(yuǎn)端的構(gòu)件定位尺寸應(yīng)就近另加標(biāo)注。懸臂構(gòu)件的定位尺寸應(yīng)標(biāo)注其支承端軸線(或梁中、梁邊)至構(gòu)件端部的距離，孔洞除標(biāo)注其與軸線或柱、梁、墻的關(guān)系尺寸外，還需注明孔洞凈尺寸。 8.構(gòu)件編號(hào)順序——結(jié)構(gòu)平面圖中所有構(gòu)件(如:梁板、柱墻等)均應(yīng)編號(hào)。各類構(gòu)件的編號(hào)順序都應(yīng)從平面的左下方開(kāi)始，至右上方結(jié)束。中間需加插某一構(gòu)件時(shí)，其編號(hào)可以其鄰近同類構(gòu)件的編號(hào)加下標(biāo)表示。 9.字符大小——同類的文字、數(shù)字的字符高度應(yīng)一致，不僅同一張圖是如此，整套圖紙均應(yīng)如此。1:100的圖中適宜的字符高度為300mm，說(shuō)明為5OOmm，圖名為800mm。 對(duì)住宅小區(qū)，應(yīng)分戶型安排結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，在制圖中應(yīng)盡量采用“外部引用”等方法減少工作量。 四、結(jié)構(gòu)專業(yè)內(nèi)部設(shè)計(jì)與校對(duì)、審核的關(guān)系 方案設(shè)計(jì)階段，應(yīng)與審核人初步溝通，獲得對(duì)結(jié)構(gòu)概念方案的認(rèn)可。 初步設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)與審核人溝通，獲得對(duì)結(jié)構(gòu)方案及關(guān)鍵設(shè)計(jì)思路的認(rèn)可;計(jì)算模型(含荷載取值、主要控制參數(shù)等)應(yīng)通過(guò)校對(duì)人的校對(duì)。 施工圖設(shè)計(jì)階段，在計(jì)算模型建完后即應(yīng)請(qǐng)校對(duì)人先行校對(duì)荷載、計(jì)算控制參數(shù)等主要結(jié)構(gòu)計(jì)算輸入、輸出成果。在完成設(shè)計(jì)后，應(yīng)遞交完整的設(shè)計(jì)成果(包括完整的計(jì)算書、完整的建筑和結(jié)構(gòu)圖紙)給校對(duì)人;在修改完校對(duì)意見(jiàn)后，將全套設(shè)計(jì)成果提交給審核人審核。 校審人員應(yīng)除校審紙質(zhì)計(jì)算書外，尚應(yīng)校對(duì)計(jì)算模型，在沒(méi)有打印出的內(nèi)容中常有可能帶來(lái)安全隱患的問(wèn)題，需要認(rèn)真對(duì)待。 校審必須覆蓋所有計(jì)算書和圖紙，應(yīng)杜絕“抽樣式校對(duì)”、“審核式校對(duì)”。 五、工程技術(shù)交底及施工會(huì)審 技術(shù)交底—工作對(duì)象為建設(shè)單位、工程管理單位(如有)、施工單位和監(jiān)理單位。 施工會(huì)審—工作對(duì)象主要為施工單位，進(jìn)行的形式是設(shè)計(jì)一方解答或解釋施工單位就設(shè)計(jì)圖紙及施工操作方面所提出的問(wèn)題。 通常的做法是將技術(shù)交底與施工會(huì)審一并進(jìn)行，尤其是規(guī)模不太大的工程項(xiàng)目。會(huì)審前，應(yīng)要求施工單位(有時(shí)也包括監(jiān)理單位)仔細(xì)閱讀圖紙，將有疑問(wèn)的或不明確的問(wèn)題寫成書面清單預(yù)先交付設(shè)計(jì)單位，設(shè)計(jì)人員逐條作出書面答復(fù)后再舉行各方會(huì)議作現(xiàn)場(chǎng)解答。 技術(shù)交底和施工會(huì)審應(yīng)作書面記錄，書面記錄材料將成為設(shè)計(jì)文件的一部分，作為工程驗(yàn)收和結(jié)算的依據(jù)之一。 技術(shù)交底的一般內(nèi)容(應(yīng)包括但不限于) 1)上部結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)型式、樓層的結(jié)構(gòu)布置形式及對(duì)施工的要求; 2)基礎(chǔ)型式、對(duì)地下室基坑土方開(kāi)挖的支護(hù)結(jié)構(gòu)型式及擋水(降水)的要求，地下室的施工順序，樁基的質(zhì)量控制(沉渣、虛土、貫入度、樁長(zhǎng)、水下灌混凝土等的要求); 3)建筑物的定位軸線、士0.000的絕對(duì)高程，結(jié)構(gòu)標(biāo)高與建筑標(biāo)高的相互關(guān)系; 4)對(duì)高層或超高層建筑，需強(qiáng)調(diào)垂直度的控制，混凝土強(qiáng)度的掌握，節(jié)點(diǎn)區(qū)混凝土的澆灌方法等; 5)柱、墻豎向主筋的連接要求，梁面貫通筋及其他連接筋的接長(zhǎng)方法及位置; 6)柱插筋、主次梁或井字梁鋼筋的相互放置位置，懸臂梁梁端鋼筋的構(gòu)造要求; 7)采取切實(shí)措施保證各類構(gòu)件主筋保護(hù)層厚度的準(zhǔn)確性尤其是板的面筋; 8)大跨度梁、板的起拱; 9)結(jié)構(gòu)分縫處的施工要求，主要構(gòu)件(柱、墻、梁板)施工縫位置的設(shè)置原則，止水帶的放置; 10)要求對(duì)大體積混凝土降低水化熱采取有效措施; 11)特殊結(jié)構(gòu)(型鋼結(jié)構(gòu)、鋼管混凝土結(jié)構(gòu)、鋼管芯柱)的節(jié)點(diǎn)要求，與鋼筋混凝土構(gòu)件的連接要求; 12)特殊樓面結(jié)構(gòu)(壓型鋼板、預(yù)應(yīng)力梁板、空心樓板等)的施工要求; 13)地下室四周回填土要求; 14)沉降觀測(cè)要求。 2.施工會(huì)審原則 1)施工會(huì)審所要解答的是設(shè)計(jì)圖紙中錯(cuò)、碰、漏之類的問(wèn)題，至于施工操作中的常規(guī)做法應(yīng)以施工規(guī)范為準(zhǔn)則，設(shè)計(jì)方一般不作另外解釋; 2)為了施工方便，施工單位如要求對(duì)某些構(gòu)件的截面尺寸或配筋規(guī)格進(jìn)行修改，在能夠保證結(jié)構(gòu)安全、滿足使用要求并征得業(yè)主同意的前提下，設(shè)計(jì)方一般應(yīng)予配合; 3)抗震設(shè)防結(jié)構(gòu)有其特殊要求，設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定的一定要嚴(yán)格執(zhí)行，不能因“操作困難”而遷就施工單位; 4)設(shè)計(jì)圖紙內(nèi)容的正確性、完善性和一致性應(yīng)在設(shè)計(jì)階段給予足夠保證，設(shè)計(jì)人員決不能存在通過(guò)施工會(huì)審來(lái)補(bǔ)救這幾方面工作缺陷的奢望; 5)對(duì)施工單位為簡(jiǎn)化施工而提出的降低設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的要求，不應(yīng)遷就。