如何做一个合格的结构设计工程师.doc

浅谈结构设计 课堂下来从事建筑结构设计已5个年头，拟一文以谢过去的岁月。 一， 结构设计是什么？ 从建筑角度讲，结构恰似动物的骨骼，为皮肉筋肉所包覆，通常难以见到真面目。现代建筑常用的几类为：砖混、框架、剪力墙及框架与剪力墙的相互组合变异等，当然也可考虑将砖混归入剪力墙，两者的竖向荷载都是由墙支撑着。不论何种建筑，为满足使用功能要求，几乎所有结构都是不可能裸体面世的，（有些特种结构如料仓等等，可能因为功能单一，只要有较好的施工水平，是可以无须外在建筑包装而直接使用的。）就连只偶尔有几个检修人员的简单工矿厂棚也得找平抹20mm的灰。结构隐蔽在建筑后面，充当它的脊梁。动物对其骨骼是有很高要求的，要强壮，要大小合适，要长在恰当的地方。结构当以合适的大小，在恰当的地方，强劲地撑起建筑。结构是一个体系，所有梁板柱的合适分布组合构成了骨骼。当有恰当的结构材料和强劲的动力，我想结构（建筑）也是可动的。 二， 结构很重要！ 皮之不存，毛将焉附；骨骼碎了，皮毛也将恢灰淹灭； 结构跨了，建筑当是废物一堆。当然里面的东西也可扯点钱出来。 结构对建筑安全起着关键性的作用。只要结构不跨，设备坏了，可以修，可以换；装修烧了，可以重整。 结构重要地存在，结构设计慎重地进行。 三， 结构设计开始！ 1， 这东东该怎么建？（工程早期的事情不在此考虑。） 个人习惯建筑结构一起搞定，因而习惯上先从结构考虑，具体到建筑的安排通常尽可能地发挥了人的主观能动性。首先是方案选择，大多时候没的可选，通常的手段是框架，因为这能活性比较大，适用范围也广；其它的一般都有特定的使用范围，具体可参考书籍《建筑结构设计选型》或相近的书名。 2， 它符合常用软件计算模型吗？ 选定了结构方案，接下来的一步该给方案来个计算模型了。 刚开始可能有许多资料，可能有工艺的，有技术的，有功能要求的等等。哪些是主要的？哪些是次要的？如何将条件、要求整合进计算模型？这需要与各类计算软件的技术条件做比较，通过对主要轮廓的攫取，在头脑中建立基本计算模型。接下来就可以选软件了。 四， 建立计算模型！ 1， 有一工业厂房，上有10吨A5吊车，下设一平台（平台不平，见图一示）；为典型的框排架结构：底部一层框架，上部排架。图一: 2， 其它资料：平台恒荷与活荷均取30KN/M2;风荷标准值为0.45 KN/M2，城郊，地面情况归为B类；6度抗震设防；地基资料； 3， 选用PKPM系列软件之PM建立计算中的建筑模型。初步建模时，可根据各类手册以及相似工程估计梁柱的尺寸大小；板厚可根据次梁设置情况确定，根据个人经验，在工业厂房中，经常是厚板的材料投资与密梁加薄板的投资相差无几，但厚板却可使施工更简便，总体投资更低。这可归结为，在重荷作用下，工业厂房的柱距较小，只有4-5m左右或者更小，虽比一般的单向板经济跨度大，但离双向板的经济跨不远或者还在其范围内。采用厚板与密梁加薄板可通过计算作出比较后决定。本工程因板中无集中荷载，最终取250mm厚板作楼板。 4， 上部排架处理。有三种方案可考虑：a，为整体建模，可考虑用PMSAP接力做完整处理；b，上部排架以力的形式作用在下部框架上，不考虑上部刚度；c，不考虑框架对排架的有利作用，使PK计算排架（从底部算起），PM只建底部框架模型，使用SATWE或者TAT算出底部框架其它构件内力与配筋。工程实际中为方便作图与加快图纸进度，采用了c方案，因为加快了出图时间，对投资者来说还是划算的。 5， 结果确认。因已有相近的工程经验，加之工程相对简单，使PM建模后，经TAT，SATWE计算，其结果还是相对合理的，一般也无须再拿其它软件验算了。 五， 计算软件使用注意事项！ 按如今现状，所有正规的计算软件都会附有一点说明，那就是，计算结果请设计人员核对确认后使用。软件可以按公式得出正确结果，但是如果公式使用错了（包括公式用错，公式参数不正确等），计算也就无正确可谈了。这使得应该强调对软件的认识，包括使用与技术条件。许多软件都吹得没有什么不可以的，实际上如果能手动计算，结果当会比通用软件得出的合理。 六， 结构构造处理！ 也许是现代建筑建造还带有很大的经验色彩，计算完了，有些你建模时省略的东西给添进去了吗？有些规范规定的东西考虑了吗？理论上所有东西都可以计算出来，但实际上有时候这根本没有意义，我们现在根本不可能在分子或原子的分平上建起日常使用的建筑，公式大多也是实验加经验得出的，我们也就需要了构造。 七， 建筑抗震设计！ 想了想，建筑抗震还是非常重要的，毕竟这世界还是没办法知道地球的脾气，不知道哪天它哪会不舒服（可能哪都不舒服），建筑也不会跑。所以有工程学的建筑抗震办法：要求是很多的，方案阶段就必须很认真对待，不然当尔等推倒先前的方案重来的时候，悔已晚唉。在抗震区，方案要有利于抗震，否则抗震支出是