人們壹談起結構設計，往往會產生第壹個反應：“結構設計是否安全”，可見“安全”在結構設計中是處於何等重要地位。需要明確的是，保證結構安全確實是結構設計的首要任務，但並非是結構設計的唯壹任務。必須強調的是，保證結構安全是對結構設計的最基本、最起碼要求，對於壹項工程的結構設計來說，除“保證安全”這壹最低要求外，還有其他許多內涵豐富的要求，也即通常所說的，結構設計做到安全只是初級階段的“行”，只有同時能滿足其他方面的要求，才算達到較高境界的“好”。“行”與“好”是兩個不同層次的概念。下圖中最上及左右***三個圓圈內的標註即是對結構設計全面要求的概括。這是結構設計必須優化和優化目標的最精練圖解示意。
為了使結構設計做到盡善盡美，滿足結構設計的全面要求，結構設計優化途徑的核心內容通常包括三方面：體系選型與結構布置要合理、結構計算與內力分析要正確、細部設計與構造措施要周密。三方面的工作互為呼應，缺壹不行。圖中的內圈簡明扼要地列出結構設計的優化途徑。
壹、結構設計技術條件要點
1.方案設計階段(應用於超高層建築、復雜結構)
l目標——確定建築物的整體結構可行性，柱、墻分布及樓面梁的支承條件的合理性，以便建築專
業在此基礎上進壹步深化，形成壹個各專業都可行，且大體合理的建築方案。
l工作內容：
*1)、結構選型：體系及結構材料的確定。思考的範圍除混凝土結構幾大體系（框架、框—剪、剪力墻、筒體—框架、筒中筒）之外，還有混合結構和鋼結構以及個別構件采用組合形式。
2)、結構分縫。如為建築群或體型復雜的單體建築，則需要考慮是否分縫，確定防震縫的寬度。
3)、結構布置：柱墻布置及樓面梁板布置。主要確定構件支承和傳力關系的可行和合理性。
4)、結構試算：①計算程序的選擇；②結構各部位的抗震等級；③計算大參數選擇（場地類別、砼強度等級、鋼材類別、砼密度、周期折減系數、剪力調整系數、地震調整系數，梁端彎矩調整系數、梁跨中彎矩放大系數、基本風壓、梁剛度放大系數、梁扭矩折減系數、連梁剛度折減系數、地震作用方向、振型組合、偶然偏心等）；④砼強度等級和鋼材類別；⑤荷載取值(包括間隔墻的密度和厚度)；⑥振型數的取值（平扭耦連時取≥15，大底盤多塔樓時取≥9n）；⑦結構嵌固端的選擇，此階段壹般以首層為嵌固端；⑧連梁剛度折減系數取值（抗震控制時取0.5，抗風控制時取0.7）；⑨梁鉸支端的指定；⑩梁柱（墻）節點的處理。
*5)、結構計算結果的判斷：
①地面以上結構的單位面積重度（kN/m2）是否在正常數值範圍內，數值太小則可能是漏了荷載或荷載取值偏小，數值太大則可能是荷載取值過大，或活載該折減的沒折減，計算時建築面積務必準確。
②豎向構件（柱、墻）軸壓比是否滿足規範要求。軸壓比過大固然不行，過小則無必要，此階段必須嚴加控制。
③樓層最大層間位移角是否滿足規範要求。理想結果是層間位移角略小於規範值，且兩向側向位移值相近。
④周期及周期比。第壹周期應為平動周期且在正常範圍內，扭轉周期應在第二周期之後，且Tt/T1
≤0.9（A級壹般結構），Tt/T1≤0.85（A級復雜結構）。
⑤扭轉位移比必須控制在1.5之內，愈接近1.2愈理想。
⑥有轉換層時，必須驗算轉換層上下剛度比及上下剪切承載力比。
*6)、超限判別：確定超限項目（高度超限、平面不規則、豎向不連續、扭轉不規則、復雜結構等）和超限程度是否需要進行抗震超限審查。
2)初步設計階段
n目標——在方案設計階段的基礎上調整、細化，以確定結構布置和構件截面的合理性和經濟性，以此作為施工圖實施依據。
工作內容
1、結構詳細計算。考慮柱、墻構件截面收級，結構嵌固端最後的選擇，構件配筋超限或配筋率過高時的結構布置調整和構件截面調整。結構計算中是否需要考慮地震的斜向作用，多程序進行驗證，彈塑性分析，
轉換結構的應力分析。
2、結構各部位抗震等級及加強部位的詳細劃分。
3、基礎選型。如果是天然地基基礎，需說明基礎持力層名稱、地基承載力特征值、基礎型式、基礎埋深；如果是樁基礎，需確定樁型、樁徑、樁長、豎向承載力特征值。
4、地下水設防水位的確定。
*5、基礎平面布置圖。
*6、繪制樓層結構布置圖和豎向構件定位及截面尺寸（包括地下室側壁厚度）。
7、結構特殊處理：超長結構、基礎抗拔、塔樓與裙房的連接及施工要求等。
8、結構、構件或節點是否需要作試驗。超高層或對風敏感的大跨度結構,應確定是否作風洞試驗或專項的抗風分析計算。
9、如需超限審查，則需按超限審查規定準備文本，其重點是對超限項目的對應措施。
3)施工圖設計階段
目標——現場施工實施技術文件，要保證設計圖紙的質量（完整性、科學性、深度要求）。
工作內容
1、結構計算。建築及設備專業在初步設計基礎上往往有些修改，結構專業在該修改的基礎上再計算，最後確定各構件的截面尺寸。計算前的準備數據、計算中如何調整、計算結果的判斷——計算過程與初步設計階段相同。
*2、圖紙目錄編排。應按圖紙內容的主次關系、結構部位施工先後關系，有系統有規律地排列，排在前面的應是結構設計（或施工）總說明及構件配筋構造通用圖，繼而是基礎（平面及大樣），豎向構件（定位及配筋圖），樓層結構（模板、梁配筋、板配筋），最後才是樓梯、水池及其他。如有地下室，地下室以下部分的圖紙可獨立編排，以應付分期施工或方便不同施工單位分別施工。因故無法同時出圖，遲出圖或後出圖的，均應在圖紙目錄中列出並在備註欄中加以說明，以示壹項工程結構設計圖紙的完整性。
3、圖幅控制及布圖技巧。圖紙目錄的編排與圖幅控制有關，圖幅控制又與布圖技巧有關，三者都必須具有邏輯性、科學性。施工圖最理想、最方便使用的圖幅為1#（840×594）和2#（594×420），應盡量避免使用0#、3#圖及加長圖。如1#圖容納不了，可通過縮小畫圖比例（由1：100改為1：150甚至1：200）或分塊繪制（分塊繪制時需在圖紙右下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。整項工程的圖紙圖幅應控制在3種之內。
布圖技巧，壹張圖的內容應布置得疏密有序，布圖不能過於飽滿，也不能太空曠。如建築平面狹長，宜將同壹樓層的“模板及梁配筋圖”與“樓板配筋圖”在同壹圖幅的上、下或左、右位置畫出；如建築平面較小（如別墅之類），則可將若幹樓層平面同處壹張圖中。
4、文字說明。包括整項工程的結構設計總說明、構件配筋通用說明及每張圖紙的特殊說明。結構設計總說明采用打勾及局部填寫形式，打勾時要註意中肯，局部填寫時要準確；具體圖紙中的說明是特別說明，內容應簡短，文字文法要簡潔、準確、清晰，要特別註意其包容性。文字敘述的內容應是該圖中極少數的特殊情況或者是具有代表性的大量情況。
5、構件配筋要求。通過初步設計階段及施工圖進行前的結構計算，具體工程的各構件的截面尺寸都已確定，此階段的構件配筋要求必須具體化，不能泛泛而談，更不是設計規範某些條文的重述，而是針對特定工程已初步確定了的有限種類構件具體配筋的框定，以供設計人具體掌握，並保證整項工程的設計處於同壹標準中。對於混凝土結構，各構件的用鋼類別、鋼筋直徑、間距或配筋率控制都必須明確列出，對於組合構件或鋼結構，必須列出型鋼規格及其含鋼率。
樓板——優先采用冷軋帶肋焊接網,手工綁紮時鋼筋間距優先采用@200，其次是@150，@100，特別註意板面通長鋼筋與支座短筋的合理搭配。
梁——d≥12的應采用HRB400級鋼筋，除大跨度梁及轉換梁外，壹般梁宜控制d≤25，配筋率控制：底筋ρ≤1.0%，支座負筋ρ≤1.5%，箍筋肢數需明確規定。
柱——從控制成本出發，主筋及箍筋宜用HRB335級鋼筋，鋼筋直徑控制在d≤25，同壹段柱的主筋直徑不應超過兩種，壹般柱段的配筋率控制在ρ=1.0%左右。
墻——按加強部位及非加強部位區分約束邊緣構件及其截面尺寸範圍。主筋和箍筋配筋率控制，墻段分布筋配筋率控制以及具體配筋規格，邊緣構件主筋宜為同壹直徑鋼筋且宜采用HRB335級鋼筋，墻段分布筋的間距可取@200，@250。
二、結構與建築的關系
房屋建築，尤其是民用建築中的結構與建築的關系要比工業建築中的兩個工種之間的關系密切得多。工業建築中的結構很大程度上要服從工藝、生產流程的需要，其中的柱網布置、層高等空間尺寸往往由生產上的需要決定，結構只是在此基礎上有條件地選擇合理的樓蓋、屋蓋及支承支撐構件的結構型式。而民用建築由於使用用途各不相同、建築體型及立面千變萬化，尤其是高層建築的出現或考慮建築抗風、抗震，使得結構工種在其中處於舉足輕重的位置，因而形成結構工種與建築工種的互相滲透、互相關連的關系更密切，不僅體現在技術設計階段（初步設計及施工圖設計），而且反映在建築方案設計階段，在此階段不僅需要結構工種介入，有時甚至要起先導作用。
壹)．方案設計階段，結構工種需要早日介入
方案設計階段，建築師構思出的建築平面立面雛形首先必須控制好整體建築的長寬比和高寬比，結構工程師介入其中需要解決的問題是：根據建築使用功能、平面尺寸、總高度以及抗風抗震要求，確定合適的結構體系和結構類型、合理的柱網尺寸、抗側力構件的合適位置和大約數量、恰當的層高以及建築平面是否要設縫分成獨立的結構單元。此階段，結構工程師和建築師所運用的基本理論是結構概念設計和抗震設計的基本要求，即從大方向保證所構思的方案在結構上是可行的、宏觀上基本是合理的，當然不必拘泥於局部的細小尺寸或詳細構造。結構工程師介入方案設計，不僅使結構方案可行而增強工程設計接標的競爭能力，而且更重要的是可以避免建築方案被采納而結構上是不可行或存在非常不合理的被動局面甚至處於騎虎難下的窘境，後壹種情況在建築功能較復雜、設防烈度高的高層或超高層建築的方案設計中更顯突出。
方案設計階段，結構工種的介入切忌結構對建築提出太多太細的限制而堵塞建築師的構思源泉。正確的介入方法是沿著建築師的思路，將必要的合理的結構想法毫不張揚地隱含於海闊天空的建築創作中。歸納壹句話，結構工種千萬不能喧賓奪主。
l建築方案階段結構的介入與結構體系的確定
結構工程師在理解建築師的設計意圖的基礎上提供專業意見，盡可能滿足（創造條件）建築師的構思，根據平面尺寸，立面要求使用功能等對建築方案的可行性有合理的判斷，特別是抗震方面的要求，《建築抗震設計規範》強制性條文3.4.1條有：建築設計應符合抗震概念設計的要求，不應采用嚴重不規則的設計方案。
什麽叫規則與不規則呢？
建築及其抗側力結構的平面布置宜規則、對稱，並應具有良好的整體性；
建築的立面和豎向剖面宜規則，結構的側面剛度宜均勻變化，豎向抗側力構件的截面尺寸和材料強度宜自下而上逐漸減少，避免抗側力結構的側向剛度和承載力突變。
a)結構工程師參與建築方案的設計，為方案的可行性、合理性和具體實施提供保證。
建築師的結構概念欠缺導致方案的極不合理，當發展商被表面的透視效果圖“蒙”過之後，被選中的方案將帶來極大的問題，結構工程師只能被動地不可奈何地“遷就”，有時方案甚至是不可行的，這樣帶來的修改及設計和施工的難度更可想象，更談不上經濟性和合理性了。
b)高層建築方案設計，結構工程師應及早與建築師協調，在結構造型、結構布置及抗震方面提供專業意見。
高層建築結構不同於壹般低層、多層建築，它以水平荷載為主要控制荷載，結構截面尺寸還要滿足剛度、延性的要求，故方案設計會受到壹定的約束，結構工程師不應僅僅提出很多限制，而應為建築排憂解難。結合方案的發展，創造性地協調和平衡建築與結構的關系，既給建築師以靈活性，結構自身也有創新，且經濟、合理。
c)建築方案階段，結構工程師應隨時解決建築師在結構方面的問題，主動配合提供與方案結合的結構選型及抗震的設計要求，相互理解和支持，***同完成，使建築方案壹開始就能體現技術先進，安全可靠，經濟合理、美觀實用。
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