结构工程师的三个层次Word格式.docx

1、所以应该优先掌握这些方面的知识。对于一、二线城市的设计院，接触最多的应该是，混凝土结构，地基与基础，抗震设计和高层建筑结构方面的问题。近年来钢混凝土组合结构和钢结构已经开始大量应用，所以这些也是需要来学习的。对于结构人，应该是必须学会手工计算的，特别是一些结构的基本构件的计算，一定要学会手算的技能，他不仅可以增强结构概念，更可以增强构造概念方面知识的记忆和理解。 前几天有人询问结构师是否需要手算问题，这只能说明他们对结构的理念还没有真正的理解。试想在特定的条件下（比如抗震救灾现场），连电都没有，更不用说计算机和设计程序了。你靠什么来进行结构设计呢。就凭拍脑袋？这样的话，你还算是结构设计师吗。要

2、从最基本的结构概念学起。比如，总有一些关于悬挑板到底应该做到多大的询问。在什么情况下应该设梁，悬挑板到底做到多长才合适。其实，悬挑结构本身就是一个结构概念的问题。但是就是这样一个很简单的结构概念，就有不少结构人没有整明白它的具体概念。 大家都学过结构力学，悬挑结构从力学上讲，属于静定结构。静定结构的特点是什么，就是它只有一个约束条件。一旦这个约束条件发生变化，结构受力就会发生质的改变，也就是结构会发生结构安全问题。所以，对于悬挑结构出现变形过大问题，特别由它所带来的墙体开裂问题，一直是工程质量投诉的热点。这其中有绝大部分，是结构设计的问题。这样的问题一旦发生，是很难得到妥善处理的。 对于悬挑结

3、构计算，除了要满足强度要求的条件以外，还要保证裂缝、变形和抗倾覆等方面的各项要求。对于裂缝、变形和抗倾覆的计算，以前是比较困难的，所以有一些资料给出了经验的结构构件高度的取值参数。目的就是减少相应的复杂计算。但是现在有很多、也很实用的这方面的计算小程序，只要按照规范的规定给出相应的准确参数，结果自然就会出来了，一点也不费劲。可是一些年轻人由于缺少这方面的结构概念，也可能是忽视了了这方面的结构概念。不要总盯着大的结构概念问题。不要以为自己做了多少个高层建筑，技术水平就高了，业务能力就强了，结构概念就一定搞清楚了。甚至错误的认为，只要熟练的应用了结构计算程序，就天下无敌了。所有的结构概念就都清楚了

4、。所有的大的结构问题，都是由一些最基本的小结构概念所组成的，只有把小的结构概念都搞清楚，大的结构概念才不会糊度。 就说现在大家普遍使用的后浇带把，大家都在广泛应用。甚至有的已经把它视为了规范的内容。但是，它不是规范规定的内容，只是规范中，建议采用的一种处理和解决温度问题的一种措施。大家不要听风就是雨，要进行认真的过滤。其实，后浇带在90 年代推出时，确实给结构设计带来了一种技术革命，把原来很不好处理的问题，变得相对简单一些了。它的真正作用其实是，解决施工中出现的温度问题，因为施工中出现的温度应力问题，要占到温度应力的70%以上。但是记住，它不是100%，如果是100%，那规范就一定把它编进去，

5、作为具体的规定了。前一段有人提出，后浇带可否应用在无限长的结构上。这只能用天真来形容。连后浇带的真正含义都没有整清楚，就敢提出这样的问题。实在是太天真，太理想化了，也过于夸大后浇带的作用了。 要从最基本的结构内容学起。比如荷载规范，它有许多的定义。一定要整清楚标准值、组合值、准永久值、荷载标准值，这些术语就是最基本的结构概念。什么条件下，是用什么样地正确内容，只有这样才能保证结果的正确。如果有时间和精力的话，还可以把这些概念展开，研究一下它的内涵，通过这样的一些研究，你一定会发现这些概念的确切含义。关于结构工程师成长的建议（中）二、结构构造和标准图集的使用 结构构造是结构人员必须掌握的基本知识

6、。所有完整的结构设计都离不开构造规定。所以结构设计人常说，结构设计是3 分计算，7 分构造，可见结构构造的重要性。既使是在现代科技这样发达的情况下。由于还有许多的结构理论依据不足，只能依靠构造规定来弥补。特别是砖混结构和地基及基础方面。要知道计算机的应用者是人，它的程序编制者也是人，由于结构理论的缺陷，程序计算出来的结果，也同样是不可能完全可信的。靠什么来弥补。只能靠增加构造措施，特别是一些构造要求，它们是各结构体系中通用的。比如钢筋的锚固和搭接构造要求。它不仅在混凝土结构中应用，在其它结构中，同样也是广泛应用的。比如，总有一些结构人员询问关于钢筋搭接和锚固的问题。梁钢筋在什么样的情况下直锚。

7、什么情况下弯锚。甚至还提出来可不可以斜锚。其实，这就是对于钢筋锚固的构造要求不清楚的具体体现。规范只是规定锚固长度的要求以及在水平锚固长度不能满足规定时的特殊规定。没有明确，也不可能具体明确到底应该怎样锚固的问题。这一定要根据具体实际情况来决定。如果锚固条件具备，应该优先保证直锚，因为无论加工、制作，还是施工绑扎，这是最方便的，也是质量最容易保证的。比如梁受力钢筋直径是20 的，锚固长度是45d，那锚固长度就应该是900，柱或墙截面长度是1500。直锚就完全具备条件了，你非要弯锚。你说有什么必要，你有劲没处使了。特别现在广泛使用粗钢筋的机械连接，丝扣加工一定是会有一定偏差的，一旦做成弯锚，这根

8、钢筋丝扣出现误差以后，可能就进入不到支座以内了。这就是对结构构造规定的理解问题了。有人提出，可不可以斜锚，这就不仅是构造概念不清的问题了，也是缺乏施工经验的问题了。大家都知道梁、柱结合部是钢筋组合最为密集的部位，横平竖直的钢筋有时都保证不了，又加上一个斜向的，施工就会跟困难了。其实，钢筋锚固问题本身就是一个结构构造概念的问题。但是就是这样一个很简单的结构构造概念，就有不少结构人没有整明白它的具体要求。大家都是学结构，对于结构构造的一些概念是应该十分清楚和必须要牢记的。因为国家自从在89 规范修改时，就确定了具体的原则，今后的规范要以弹性计算理论为基准，以数理统计的概率为基础，结构构造为补充。提

9、出以后规范的计算理论不再进行原则性的改变，构造措施和一些特殊的规定，随时代变化而修改和调整的总体原则。所以从90 年代以后，规范设计计算理论没有做重大的改变，这不仅对规范的连续执行有益，也便于结构人更好地掌握结构的构造概念。 标准图集的使用，同样是结构人必须熟练掌握和应用的专业知识之一。采用标准图的目的，即使减轻结构设计劳动强度的问题，也是国家推行标准化的要求，更是保证工程质量的问题，还有方便施工的问题。你说它的优点有多少，对结构的贡献有多大。因为每一个设计单位的管理不同，从业的设计人员的水平和能力也不同，难免有考虑不到的地方，但是采用通用的计算机程序和标准图就可以减少因设计能力和经验不足，所

10、发生的各种风险。现在混凝土结构中应用最多的应该是G101 图集吧，试想每个设计单位都编制一套这样的规定，全国会有多少个不同的版本，各设计单位又会有多少人力资源的投入，施工单位又需要多少时间和人力去研究它，解析它，使用它。所以，这就是为什么要采用标准图的真正原因。三、结构的计算和绘图的工具 结构的计算和绘图的工具就是我们常说的各种计算机设计程序。这是每一个结构设计人员必须掌握的应用工具。它是有一定的工作技能要求的工具。不要小看它的作用，它是现代的科学技术和具体技术规定相结合的高科技产品。由于它的出现，使结构设计从原来繁重的脑力劳动和体力劳动中得以解放出来。尽管它还没有彻底的把结构设计人员解放出来

11、，但是它的出现，已经让结构设计师们看到了希望和未来。所以一定要学好它，正确的应用它。最为关键的是要整清楚它的原理，对它计算出来的结果，进行认真的研究和分析。这一点是很难得，也是需要经验和知识能力的。只有通过认真研究和分析，结合各种专业知识的概念，才能做出正确的结论。还可以运用各种结果，进行设计优化，最终使结构设计，即安全可靠，又经济适用，更方便施工。只有这样的结构设计，才能算得上是真正的结构设计。 就说一个最简单的问题吧，一个长度30 米的结构楼板，它不长吧，有些结构设计师在采用通长配筋时，一根钢筋的粗线画到头。你的画法是简化了。可是你知道钢筋是按照标准定尺来生产、制造的，这个配筋中一定要有搭

12、接和锚固的问题，也一定有钢筋下尺搭配的问题。有些结构人喜欢算钢筋用量，这些你们都考虑了没有。如果考虑了，你的用钢量就一定不是你们算的那样少了。对于开发商最关心的问题，除了保证结构安全以外，就应该是经济性的问题了。你把这些消耗都加给了开发商，他能接受吗。这样的知识只有你到现场实际了解到了，了解到了实际的原材料尺寸，才能回来指导你设计出来的图纸，让各方都满意。四、学会全面的分析问题和解决问题 结构设计师的所谓“经验”是靠一点点的原始积累才能够得到的。要做好真正的结构设计师，不仅大的结构概念要很清楚，结构构造也要很清楚，结构的计算原理要不经很清楚，还要利用手算和心算来简要回答一些技术数据的内容，更需

13、要了解和掌握施工方面的专业知识，只有这样才能说话底气足，所说的话才能够被人理解和接受。特别是在非常时期处理问题，不可能容得你去全面的仔细思考，只能是凭所谓的经验来应对。 例如，在处理施工所产生误差之类的问题时，要站在公正的立场上，不仅要讲清楚国家规范的基本原则，还要对允许误差的极限要求做出相应的解释。便于对质量问题的定性和是否需要进行整改的结论提供必要的依据。 例如，一个柱截面为800*800，施工后实际测量为792*795。构架使用验收规范规定为-5；+8。对于795 是满足施工验收规范的；792 显然是超过了施工验收规范的。这样如何处理？如果按照规范硬卡，肯定是需要处理的，但是你算过没有，

14、误差为多少？其实这个误差只有不足2%。按照国家设计及施工验收规范的规定，只要达到95%及以上的概率值，都可以认定结构属于安全状态。那你说，这个结构需要进行加固吗？加固又如何实施呢？几个毫米如何进行施工，就算是抹灰，粘碳纤维，也会超出国家验收规范的允许值的。只有了解了施工工艺和施工过程，才会加深对设计图纸的深化表达。例如，现在的钢筋长度定尺一般为9 米或12 米，如果是8 米跨的梁，需要选择什么样的钢筋最经济？选9米定尺的，8 米跨度再加上锚固长度，钢筋至少需要增加一个接头，接头位置在哪里合适（规范是有规定的）；选12 米定尺的，就一定会有一段钢筋要被裁下来，会产生浪费，剩下的钢筋如何利用。如何

15、解决这样简单的问题，只有通过现场实践才会更清楚，这无疑会对结构设计图纸的表达和结构优化等方面带来很多的益处。要有高度的责任心。对于工程管理人员，有一颗高度的责任心是最重要的。只有有了高度的责任心，才能做好本职工作。责任心其实就是良心。一个人的技术水平是有限的，工作能力和经验也是有限的。如果大家都是大师级的人物，在那里坐着指挥，那谁去具体干工作呢。所以对于新入行的青年人，一定是工作在第一线的。由于你的水平和能力以及经验有限，你要做好工作，就是能是靠责任心了。我接触多许多年轻人，这些人有文化，有专业知识，但就是缺少责任心，结果心不天高，眼比手低，最后一事无成。关于结构工程师成长的建议（下） 本部分

16、内容简介：这个章节是最难编制的，既要考虑初学者的需要，也要照顾到需要层次提高网友的内容。经过几遍的筛选，编制了一点点启发性和介绍性的专业知识。希望能给网友们带来一点帮助。 本章节主要介绍一些结构设计常用的专业知识内容。如，荷载知识介绍、结构概念设计知识点、结构基础的设计一些基本要求、地下室抗浮设计、结构后浇带的设计要点、钢筋混凝土设计精髓、钢结构设计的基本方法、混凝土高层结构设计的基本知识、结构设计优化与用钢量的关系和结构设计的简要过程。五、结构应用方面的一些问题1. 荷载知识介绍 荷载规范里的荷载组合中提到的荷载“基本组合”、“频遇组合”和“准永久组合”分别表示什么？分别用在什么情况下？1.

17、1 基本组合是属于承载力极限状态设计的荷载效应组合，它包括以永久荷载效应控制组合和可变荷载效应控制组合，荷载效应设计值取两者的大者。两者中的分项系数取值不同，这是新规范不同老规范的地方，它更加全面地考虑了不同荷载水平下构件地可靠度问题。在承载力极限状态设计中，除了基本组合外，还针对于排架、框架等结构，又给出了简化组合。1.2 标准组合、频遇组合和准永久组合是属于正常使用极限状态设计的荷载效应组合。标准组合在某种意义上与过去的短期效应组合相同，主要用来验算一般情况下构件的挠度、裂缝等使用极限状态问题。在组合中，可变荷载采用标准值，即超越概率为5的上分位值，荷载分项系数取为1.0。可变荷载的组合值

18、系数由荷载规范给出。频遇组合是新引进的组合模式，可变荷载的频遇值等于可变荷载标准值乘以频遇值系数（该系数小于组合值系数），其值是这样选取的：考虑了可变荷载在结构设计基准期内超越其值的次数或大小的时间与总的次数或时间相比在10左右。频遇组合目前的应用范围较为窄小，如吊车梁的设计等。由于其中的频遇值系数许多还没有合理地统计出来，所以在其它方面的应用还有一段的时间。准永久组合在某种意义上与过去的长期效应组合相同，其值等于荷载的标准值乘以准永久值系数。它考虑了可变荷载对结构作用的长期性。在设计基准期内，可变荷载超越荷载准永久值的概率在50左右。准永久组合常用于考虑荷载长期效应对结构构件正常使用状态影响

19、的分析中。最为典型的是：对于裂缝控制等级为2 级的构件，要求按照标准组合时，构件受拉边缘混凝土的应力不超过混凝土的抗拉强度标准值，在按照准永久组合时，要求不出现拉应力。 还有就是荷载分项系数的取值问题：新的荷载规范中恒载的分项系数在实际工作中怎么取？什么时候取1.35 什么时候取1.2？1.2 恒1.4 活1.35 恒0.7*1.4 活抗浮验算时取0.9砌体抗浮取0.81.35G+0.7*1.4Q1.2G+1.4Q G/Q2.8 所以当恒载与活载的比值大2.8 时,取1.35G+0.7*1.4Q否则,取1.2G+1.4Q 对一般结构来说：楼板可取1.2G+1.4Q屋面楼板可取1.35G+0.7

20、*1.4Q梁柱（有墙）可取1.35G+0.7*1.4Q梁柱（无墙）可取1.2G+1.4Q基础可取1.35G+0.7*1.4Q估算公式：Ac=Nc/（a*fc）其中：a-轴压比（一级0.7、二级0.8、三级0.9，短柱减0.05）fc-砼轴心抗压强度设计值Nc-估算柱轴力设计值柱轴力设计值：Nc=1.25CNN-竖向荷载作用下柱轴力标准值（已包含活载）-水平力作用对柱轴力的放大系数七度抗震：=1.05、八度抗震：=1.10C-中柱C1、边柱C1.1、角柱C1.2竖向荷载作用下柱轴力标准值：N=nAqn-柱承受楼层数A-柱子从属面积q-竖向荷载标准值（已包含活载）框架结构：1012（轻质砖）、12

21、14（机制砖）框剪结构：1214（轻质砖）、1416（机制砖）筒体、剪力墙结构：1518单位：KN/（M*M）2.结构概念概念知识点 概念设计是展现先进设计思想的关键 ,一个结构工程师的主要任务就是在特定的建筑空间中用整体的概念来完成结构总体方案的设计 ,并能有意识地处理构件与结构、结构与结构的关系。一般认为概念设计做得好的结构工程师 ,随着他的不懈追求 , 其结构概念将随他的年龄与实践的增长而越来越丰富 ,设计成果也越来越创新、完善。遗憾的是 ,随着社会分工的细化 ,大部分结构工程师只会依赖规范、设计手册、计算机程序做习惯性传统设计 ,缺乏创新 ,更不愿 （不敢 ）创新 ,有的甚至拒绝对新技

22、术、新工艺的采纳 （害怕承担创新的责任 ）。大部分工程师在一体化计算机结构程序设计全面应用的今天 ,对计算机结果明显不合理、甚至错误而不能及时发现。随着年龄的增长 ,导致他们在大学学的那些孤立的概念都被逐渐忘却 ,更谈不上设计成果的不断创新。强调概念设计的重要 ,主要还因为现行的结构设计理论与计算理论存在许多缺陷或不可计算性 ,比如对混凝土结构设计 ,内力计算是基于弹性理论的计算方法 ,而截面设计却是基于塑性理论的极限状态设计方法 ,这一矛盾使计算结果与结构的实际受力状态差之甚远 ,为了弥补这类计算理论的缺陷 ,或者实现对实际存在的大量无法计算的结构构件的设计 ,都需要优秀的概念设计与结构措施

23、来满足结构设计的目的。同时计算机结果的高精度特点 ,往往给结构设计人员带来对结构工作性能的误解 ,结构工程师只有加强结构概念的培养 ,才能比较客观、真实地理解结构的工作性能。概念设计之所以重要 ,还在于在方案设计阶段 ,初步设计过程是不能借助于计算机来实现的。这就需要结构工程师综合运用其掌握的结构概念 ,选择效果最好、造价最低的结构方案 ,为此 ,需要工程师不断地丰富自己的结构概念 ,深入、深刻了解各类结构的性能 ,并能有意识地、灵活地运用它们。3.结构基础的设计一些基本要求 房屋基础设计应根据工程地质和水文地质条件、建筑体型与功能要求、荷载大小和分布情况、相邻建筑基础情况、施工条件和材料供应

24、以及地区抗震烈度等综合考虑，选择经济合理的基础型式。 砌体结构优先采用刚性条形基础，如灰土条形基础、Cl5 素混凝土条形基础、毛石混凝土条形基础和四合土条形基础等，当基础宽度大于2.5m 时，可采用钢筋混凝土扩展基础即柔性基础。 多层内框架结构，如地基土较差时，中柱宜选用柱下钢筋混凝土条形基础，中柱宜用钢筋混凝土柱。框架结构、无地下室、地基较好、荷载较小可采用单独柱基，在抗震设防区可按建筑抗震设计规范第6.1.1l 条设柱基拉梁。无地下室、地基较差、荷载较大为增强整体性，减少不均匀沉降，可采用十字交叉梁条形基础。 如采用上述基础不能满足地基基础强度和变形要求，又不宜采用桩基或人工地基时，可采用

25、筏板基础（有梁或无梁）。 框架结构、有地下室、上部结构对不均匀沉降要求严、防水要求高、柱网较均匀，可采用箱形基础；柱网不均匀时，可采用筏板基础。有地下室，无防水要求，柱网、荷载较均匀、地基较好，可采用独立柱基，抗震设防区加柱基拉梁。或采用钢筋混凝土交叉条形基础或筏板基础。 筏板基础上的柱荷载不大、柱网较小且均匀，可采用板式筏形基础。当柱荷载不同、柱距较大时，宜采用梁板式筏基。 无论采用何种基础都要处理好基础底板与地下室外墙的连结节点。框剪结构无地下室、地基较好、荷载较均匀，可选用单独柱基，墙下条基，抗震设防地区柱基下设拉梁并与墙下条基连结在一起。无地下室，地基较差，荷载较大，柱下可选用交叉条形

26、基础并与墙下条基连结在一起，以加强整体性，如还不能满足地基承载力或变形要求，可采用筏板基础。剪力墙结构无地下室或有地下室，无防水要求，地基较好，宜选用交叉条形基础。当有防水要求时，可选用筏板基础或箱形基础。高层建筑一般都设有地下室，可采用筏板基础；如地下室设置有均匀的钢筋混凝土隔墙时，采用箱形基础。 当地基较差，为满足地基强度和沉降要求，可采用桩基或人工处理地基。多栋高楼与裙房在地基较好（如卵石层等）、沉降差较小、基础底标高相等时基础可不分缝（沉降缝）。当地基一般，通过计算或采取措施（如高层设混凝土桩等）控制高层和裙房间的沉降差，则高层和裙房基础也可不设缝，建在同一笺基上。施工时可设后浇带以调

27、整高层与裙房的初期沉降差。当高层与裙房或地下车库基础为整块筏板钢筋混凝土基础时，在高层基础附近的裙房或地下车库基础内设后浇带，以调整地基的初期不均匀沉降和混凝土初期收缩。4.地下室抗浮设计 当地下室埋藏较深或地下水位较浅时,裙房及纯地下室部分可能会有抗浮不满足要求的问题。针对此种情况,应采取以下措施:4.1 在设计允许的情况下,尽可能提高基坑坑底的设计标高,间接降低抗浮设防水位。高层建筑的基础底板多采用平板式筏板基础和梁板式筏板基础。一般而言,平板式筏板基础的重量与梁板式筏板基础上填覆土的重量基本相当,但后者的基础高度一般要比前者高,在保证基顶标高不变的情况下,后者的基础埋深要大于前者。从而相

28、对提高了抗浮水位,故采用平板式筏板基础更有利于降低抗浮水位。4.2 楼盖提倡使用宽扁梁或无梁楼盖。一般宽扁梁的截面高度为跨度的1/221/16,宽扁梁的使用将有效地降低地下结构的层高,从而相对降低了抗浮设防水位。4.3 增加地下室的层高来增加地下室的重量是解决地下室抗浮问题的一个直接有效的方法,但这种方法还应该结合地基土的承载力而定;在对主体结构的地基承载力进行深度修正时,增加地下室的层高可以提高主体结构的有效埋置深度,从而提高了主体结构修正后的地基承载力特征值。增加基础配重。此种方法大致有以下3 种情况:增加基础底板的厚度、增加基础顶面覆土厚度、基础顶面采用容重大且价格低廉的填料。这三种方法

29、的共同特点是:在增加基础配重用以解决抗浮问题的同时又不可避免的增加了基础的埋置深度,从而相对地提高了地下室抗浮设防水位的高度,因此它不是一种效率最高的方法。增加地下室顶板的厚度。这种方法的优点是:在不增加基坑坑底标高的前提下,增加了地下室的重量,而且使用厚板后,地下室顶板的大板块之间可以不再设置次梁。但此种方法的缺点是会略增加地下室顶板框架梁的负荷,而且由于板厚有限,这种方法解决抗浮问题的效果也是有限的。4.4 设置抗浮桩。表面上看这是一种解决抗浮问题行之有效的方法,但仔细分析,这种方法也有一定的局限性,从结构受力方面讲,由于地下室的抗浮设防水位是根据拟建场地历年最高水位结合近几年的水位变化情况提出来的,即使是经过重新评估后确定的抗浮设防水位,也是按一定的统计规律得出的结论。很显然,这种方法确定的地下水位在一般的情况下