7.2 结构设计要点

对于一个建筑物的设计，首先要进行建筑方案设计，其次才能进行结构设计。结构设计不仅要注意安全性，还要同时关注经济合理性，而后者恰恰是投资方看得见、摸得着的，因此结构设计必须经过若干方案的计算比较，其结构计算量几乎占结构设计总工作量的一半。

7.2.1 结构设计的基本过程

为了更加有效地做好建筑结构设计工作，要遵循以下的步骤进行。

（1）在建筑方案设计阶段，结构专业应该关注并适时介入，给建筑专业设计人员提供必要的合理化建议，积极主动地改变被动地接受不合理建筑方案的局面，只要结构设计人员摆正心态，尽心为完成更完美的建筑创作出主意、想办法，建筑师也会认同的。

（2）建筑方案设计阶段的结构配合，应选派有丰富结构设计经验的设计人员参与，及时给予指点和提醒，避免不合理的建筑方案直接面对投资方。如果建筑方案新颖且可行，只是造价偏高，就需要结构专业提前进行必要的草算，做出大概的造价分析以提供建筑专业和投资方参考。

（3）建筑方案一旦确定，结构专业应及时配备人力，对已确定的建筑方案进行结构多方案比较，其中包括竖向及抗侧力体系、楼屋面结构体系以及地基基础的选型等，通过结构专业参加人员的广泛讨论，选择既安全可靠又经济合理的结构方案作为实施方案，必要时应对建筑专业及投资方做全面的汇报。

（4）结构方案确定后，作为结构工种（专业）负责人，应及时起草本工程结构设计统一技术条件，其中包括工程概况、设计依据、自然条件、荷载取值及地震作用参数、结构选型、基础选型、所采用的结构分析软件及版本、计算参数取值以及特殊结构处理等，依次作为结构设计组共同遵守的设计条件，增加协调性和统一性。

（5）加强设计组人员的协调和组织，每个设计人员都有其优势和劣势，作为结构工种负责人，应透彻掌握每个设计人员的素质情况，在责任与分工上要以能调动起大家的积极性和主动性为前提，充分发挥出每个设计人员的智慧和能力，集思广益。设计中难点问题的提出与解决，应经大家讨论，群策群力，共同提高。

（6）为了在有限的设计周期内完成繁重的结构设计工作量，应注意合理安排时间，结构分析与制图最好同步进行，以便及时发现问题，及时解决，同时可以为其他专业返提资料提前做好准备。当结构布置作为资料提交各专业前，结构工种负责人应进行全面校审，以免给其他专业造成误解和返工。

（7）基础设计在初步设计期间应尽量考虑完善，以满足提前出图的要求。

（8）计算与制图的校审工作应尽量提前介入，尤其对计算参数和结构布置草图等，一定经校审后再实施计算和制图工作，保证设计前提的正确才能使后续工作顺利有效地进行，同时避免带来本专业内的不必要返工。

（9）校审系统的建立与实施也是保证设计质量的重要措施，结构计算和图纸的最终成果必须至少有3个不同设计人员经手，即设计人、校对人和审核人，而每个不同档次的设计人员都应有相应的资质和水平要求。校审记录应有设计人、校审人和修改人签字并注明修改意见，校审记录随设计成果资料归档备查。

（10）建筑结构设计过程中，难免存在某个单项的设计分包情况，对此应格外慎重对待。首先要求承担分包任务的设计方必须具有相应的设计资质、设计水平和资源，签订单项分包协议，明确分包任务，提出问题和成果要求，明确责任分工以及设计费用和支付方法等，以免造成设计混乱，出现问题后责任不清，这是结构设计必须要避免的。

7.2.2 结构设计中需要注意的问题

在对结构进行整体分析后，也要对构件进行验算，验算要根据承载能力极限状态及正常使用极限状态的要求，分别按下列规定进行计算和验算。

1．承载力及稳定

所有结构构件均应进行承载力（包括失稳）计算；对于混凝土结构失稳的问题不是很严重，尤其是对于钢结构构件，必须进行失稳验算。必要时应进行结构的倾覆、滑移及漂浮验算。

有抗震设防要求的结构应进行结构构件抗震的承载力验算。

2．疲劳

直接承受吊车的构件应进行疲劳验算；但直接承受安装或检修用吊车的构件，根据使用情况和设计经验可不做疲劳验算。

3．变形

对使用上需要控制变形值的结构构件，应进行变形验算。例如预应力游泳池，变形过大会导致荷载分布不均匀，荷载不均匀会导致超载，严重的会造成结构的破坏。

4．抗裂给裂缝宽度

对使用上要求不出现裂缝的构件，应进行混凝土拉应力验算；对使用上允许出现裂缝的构件，应进行裂缝宽度验算；对叠合式受弯构件，应进行纵向钢筋拉应力验算。

5．其他

结构及结构构件的承载力（包括失稳）计算和倾覆、滑移及漂浮验算，均应采用荷载设计值；疲劳、变形、抗裂及裂缝宽度验算，均应采用相应的荷载代表值；直接承受吊车的结构构件，在计算承载力及验算疲劳、抗裂时，应考虑吊车荷载的动力系数。

预制构件应按制作、运输及安装时相应的荷载值进行施工阶段验算。预制构件吊装的验算，应将构件自重乘以动力系数，动力系数可以取1.5，但可根据构件吊装时的受力情况适当增减。

对现浇结构，必要时应进行施工阶段的验算。结构应具有整体稳定性，结构的局部破坏不应导致大范围倒塌。