結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)論文范文10篇

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)論文范文10篇

1．1地基與基礎(chǔ)依據(jù)甲方供應(yīng)地質(zhì)資料，本工程辦公樓A座、B座、C座及通道1，2，3擬采納CFG樁復(fù)合地基，基礎(chǔ)底標(biāo)高為－12．10m;地基處理范圍:CFG樁的平面布置均在各樓座及通道內(nèi);經(jīng)地基處理后基底承載力特征值(fspk)應(yīng)大于350kPa;而地下車庫部分采納自然?地基方案，基底持力層為③粉土層或③1層粉細(xì)砂。地基承載力特征值為fak=120kPa。經(jīng)計(jì)算，CFG樁樁徑取400，樁頂標(biāo)高為－12．570m，有效樁長(zhǎng)18m，樁端持力層為⑧層粉細(xì)砂層，樁端進(jìn)入持力層深度不小于1．0m。單樁承載力特征值大于600kN，施工樁頂標(biāo)高宜高出設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高不少于0．5m。CFG樁混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C20?；A(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí)，經(jīng)過反復(fù)核算，我們?cè)谵k公樓A座、B座核心筒部分采納筏板基礎(chǔ)，其余部分為十字交叉柱下條形基礎(chǔ)。筏基部分的基底反力約245kPa，條基的基底反力約232kPa，兩者反力基本接近?；讟?biāo)高約為－12．10m，條基寬度為3．0m。辦公樓C座也采納柱下條形基礎(chǔ)，基礎(chǔ)寬度為3．0m，基底標(biāo)高同A，B座，局部達(dá)到－14．0m。同樣基底反力為230kPa左右。通道1，2，3部分為筏板基礎(chǔ)，此處由于上部鋼結(jié)構(gòu)跨度大，柱下荷載相對(duì)較大，采納筏基后，基底反力均達(dá)346kPa左右，滿意設(shè)計(jì)要求。采納分層總和法沉降計(jì)算，辦公樓A座、B座、C座條形基礎(chǔ)及筏基的沉降量計(jì)算均小于50m。相鄰柱沉降差異及沉降總量計(jì)算均滿意設(shè)計(jì)要求。地下車庫部分采納自然?地基，基礎(chǔ)寬度3．0m，基底標(biāo)高為－11．800m。在全部條形基礎(chǔ)與筏板之間及條形基礎(chǔ)之間設(shè)置鋼筋混凝土防水板，防水板厚350。設(shè)計(jì)時(shí)地下水位的浮力按5m的水位進(jìn)行設(shè)計(jì)，其中防水板抗浮計(jì)算中已考慮枯水期的水位變幅1m。防水板經(jīng)計(jì)算構(gòu)造配筋已滿意設(shè)計(jì)要求。

1．2上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1)結(jié)構(gòu)分段。整個(gè)建筑我們采納上分而下不分的原則，在辦公樓A座、B座、C座及通道1，2，3在±0．000地面以下連為一體，在±0．000地面以上各相鄰單體之間設(shè)置防震縫，使得將整個(gè)看似簡(jiǎn)單的連體高層建筑的計(jì)算將劃分為在±0．000嵌固的6個(gè)獨(dú)立的計(jì)算單元進(jìn)行計(jì)算，避開了因樓座之間高位連接所形成的超限問題。我們對(duì)整個(gè)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了包絡(luò)設(shè)計(jì)，即采納整體多塔分析與各單體的獨(dú)立計(jì)算。施工期間，在樓座與地下車庫之間設(shè)置用于沉降的后澆帶，沉降后澆帶在結(jié)構(gòu)主體完成后澆筑。C座由于長(zhǎng)度119．6m，屬于超長(zhǎng)結(jié)構(gòu)，我們?cè)谠O(shè)計(jì)時(shí)考慮了肯定的溫度應(yīng)力，在框架梁柱外側(cè)及屋面板面均設(shè)置肯定數(shù)量的溫度筋，抵擋溫度應(yīng)力，且C座辦公樓在長(zhǎng)度1/3位置設(shè)置用于溫度后澆帶，溫度后澆帶在地下室結(jié)構(gòu)完成后60d澆筑。2)結(jié)構(gòu)體系。本工程辦公樓A座、B座及C座均采納鋼筋混凝土框架—抗震墻的結(jié)構(gòu)形式;通道1，2，3采納鋼骨混凝土柱、鋼骨混凝土剪力墻、鋼梁的框架—抗震墻結(jié)構(gòu)形式;其中西側(cè)通道2、東側(cè)通道3跨度為20．9m，北側(cè)通道1為29．8m～37．3m。樓面、屋面采納鋼梁+鋼筋混凝土板的組合樓面體系。地下室采納鋼筋混凝土框架的結(jié)構(gòu)形式。3)建筑物抗震等級(jí)。上部:辦公樓A，B，C座，抗震墻抗震等級(jí)為一級(jí)，框架等級(jí)為二級(jí);通道1，2，3抗震墻抗震等級(jí)為一級(jí)，框架等級(jí)為二級(jí)(按鋼結(jié)構(gòu)考慮)。地下部分:辦公樓A，B，C座及通道1，2，3地下一層抗震墻抗震等級(jí)為一級(jí)，框架等級(jí)為二級(jí);地下2層(含夾層)抗震墻抗震等級(jí)為二級(jí)，框架等級(jí)為三級(jí)。地下車庫抗震等級(jí)為三級(jí)。與主樓連接的相關(guān)范圍內(nèi)其抗震等級(jí)同主樓的相應(yīng)部位的抗震等級(jí)。對(duì)于地庫與主樓連接處的錯(cuò)層部位，我們實(shí)行了提高一級(jí)抗震等級(jí)的構(gòu)造措施進(jìn)行包絡(luò)設(shè)計(jì)，滿意了規(guī)范要求。

2結(jié)構(gòu)分析及結(jié)果

1)本工程設(shè)計(jì)計(jì)算所采納的計(jì)算程序。采納《多層及高層建筑結(jié)構(gòu)空間有限元分析與設(shè)計(jì)軟件—SATWE》(2024年6月)進(jìn)行結(jié)構(gòu)整體分析。2)主要計(jì)算結(jié)構(gòu)如下。辦公樓A，B座計(jì)算結(jié)果見表1，表2。

3設(shè)計(jì)總結(jié)

1)C座辦公樓，長(zhǎng)度為119m，寬度35．7m，為超長(zhǎng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，溫度應(yīng)力不行忽視。溫差應(yīng)力包括板面溫差張拉應(yīng)力，梁板的軸向冷縮應(yīng)力，不同構(gòu)件比下梁和板在各自存在著不同溫度、形成不同漲縮效應(yīng)時(shí)接觸界面上產(chǎn)生的剪切應(yīng)力，強(qiáng)柱弱梁狀況下柱水平推力與柱身作用彎矩的疊加。本工程通過實(shí)行外墻保溫、在外側(cè)框架梁的縱向通過增設(shè)肯定數(shù)量的縱向腰筋，在每層柱外側(cè)及角柱來考慮溫度應(yīng)力。同時(shí)在屋面板設(shè)計(jì)時(shí)，也考慮了屋頂板的板面溫差應(yīng)力。溫度應(yīng)力按室內(nèi)外最大溫差來考慮，這個(gè)溫差變幅我們根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際狀況，取值不低于30℃。同時(shí)我們實(shí)行措施，比如在適當(dāng)部位設(shè)置用于溫度應(yīng)力和混凝土收縮的后澆帶來綜合考慮超長(zhǎng)結(jié)構(gòu)所帶來的溫度和混凝土收縮應(yīng)力。2)基礎(chǔ)部分:采納CFG+柱下條形基礎(chǔ)+防水板。對(duì)于條基及局部筏基的沉降計(jì)算，沉降量均掌握在50mm以內(nèi)。沉降差和沉降總量均滿意設(shè)計(jì)要求?；A(chǔ)實(shí)現(xiàn)了基礎(chǔ)形式的經(jīng)濟(jì)性、合理性的統(tǒng)一，為甲方在基礎(chǔ)節(jié)省總造價(jià)15%左右。3)由于本工程功能較為簡(jiǎn)單，層高及凈高在建筑功能等方面的要求較為嚴(yán)格，我們?cè)诮Y(jié)構(gòu)梁的選擇上經(jīng)過反復(fù)比較，采納了寬梁設(shè)計(jì)，使得各專業(yè)功能在層高凈高上得到最優(yōu)化，同時(shí)也將結(jié)構(gòu)在剛度方面及受力方面更趨于合理化和經(jīng)濟(jì)化。4)大跨度的鋼結(jié)構(gòu)連廊高位連接，原預(yù)備鋼桁架轉(zhuǎn)換，通過優(yōu)化設(shè)計(jì)，我們采納密肋的焊接鋼梁與鋼骨混凝土柱，鋼骨混凝土剪力墻，形成框架—剪力墻結(jié)構(gòu)，避開了在高層單方向形成單跨框架。且經(jīng)過計(jì)算，及實(shí)行通道層層連接，使得通道1在高位轉(zhuǎn)換時(shí)，上下層剛度比接近1，在雙方向剛度基本接近。同時(shí)也實(shí)現(xiàn)建筑功能的最優(yōu)化，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù)及各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)化、合理化的要求，得到了甲方的認(rèn)可和好評(píng)。5)后澆帶的應(yīng)用。在設(shè)計(jì)中，我們綜合考慮各種因素，在不同部位留設(shè)不同的后澆帶。后澆帶分為沉降后澆帶和溫度后澆帶。同時(shí)設(shè)計(jì)中我們特殊強(qiáng)調(diào)其留意事項(xiàng):a．沉降后澆帶設(shè)在裙房一側(cè)，距主樓邊柱其次跨內(nèi)。從基礎(chǔ)始終到裙房頂，用它來減小地基差異沉降對(duì)結(jié)構(gòu)的影響。封閉時(shí)間:假如沉降曲線平緩，可在高層封頂一個(gè)月后封閉;假如沉降曲線不平緩，應(yīng)延長(zhǎng)封頂時(shí)間。封閉混凝土采納比原構(gòu)件混凝土強(qiáng)度提高一級(jí)的微膨脹混凝土。施工要求:兩邊梁板必需支撐好，直到后澆帶封閉好后再拆除，做好基礎(chǔ)底板的防水，后澆帶封閉前應(yīng)掩蓋，勿使垃圾掉入難于清理。b．溫度后澆帶設(shè)置距離40m左右。封閉時(shí)間:混凝土澆筑后不宜少于2個(gè)月，封閉混凝土及施工要求同1)。為了削減混凝土收縮變形，在設(shè)計(jì)上，我們對(duì)梁板盡量選用較低強(qiáng)度等級(jí);對(duì)于墻、柱不是必需也不應(yīng)采納過高的強(qiáng)度等級(jí)。在施工技術(shù)上，我們也強(qiáng)調(diào)實(shí)行相應(yīng)的有效措施，比如:削減水泥用量、慎用添加劑、減小水化熱、適量使用緩凝劑等等。

攔擋壩壩型主要分為實(shí)體攔擋壩和格柵壩兩種。其中實(shí)體攔擋壩是依靠自身實(shí)體結(jié)構(gòu)來抵抗泥石流整體沖擊，將砂石攔蓄在庫區(qū)，并將水沙排至下游的建筑物;格柵壩則是利用鋼管、鋼軌、鋼筋混凝土或高彈性鋼絲網(wǎng)來攔截可能會(huì)導(dǎo)致河道壅塞的大塊石，并將小粒徑砂石排至溝道下游以延長(zhǎng)泥庫使用壽命。由于鷹嘴巖溝溝口即為下游漁子溪一級(jí)水電站庫尾，且溝口處河道寬度僅約40m，依據(jù)已經(jīng)發(fā)生的泥石流溝口積累狀況分析，粒徑超過50cm的大塊石少，粒徑50cm以下的中小塊石較多，積累扇侵占河道后壅高上游水位。加之上游各支溝暴發(fā)的不同規(guī)模的泥石流導(dǎo)致河水挾沙量大，對(duì)沖積扇的淘刷力量不強(qiáng)，因此在鷹嘴巖溝溝口沖出物質(zhì)量并不大且粒徑不大的狀況下仍簡(jiǎn)單對(duì)河道造成壅塞。所以，鷹嘴巖溝口攔擋壩宜采納實(shí)體式攔擋壩，將泥石流沖出的固體物質(zhì)盡可能的攔截在庫內(nèi)，才能起到防治效果?？紤]到壩址處谷底寬度達(dá)到80m，且壩址下游地形成喇叭形，故采納重力式實(shí)體攔擋壩進(jìn)行設(shè)計(jì)。

2攔擋壩壩體設(shè)計(jì)

2.1主壩壩高確定

在50年一遇的設(shè)計(jì)暴雨?duì)顩r下，該溝下泄的泥石流總量為11.5萬m3。由于地形條件及工期制約，減災(zāi)治理只能在溝口修建一道攔擋壩。同時(shí)由于壩軸線左右岸巖質(zhì)邊坡高度限制，攔擋壩高度不宜超過22m，此時(shí)攔擋壩的自然?庫容僅4萬多方，但經(jīng)過對(duì)河床淤積物進(jìn)行清理，可使其總庫容能達(dá)到容納一次50年一遇的設(shè)計(jì)暴雨形成的泥石流總的固體物質(zhì)量11.5萬m3的力量。經(jīng)庫容計(jì)算，攔擋壩的溢流頂高程綜合確定為1229.50m，壩高為22m。非溢流壩段最大壩高25.0m，壩軸線長(zhǎng)度104m。

2.2壩體斷面和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

攔擋壩因地基均為泥石流積累體，承載力較低且掩蓋層厚度大，不能滿意建壩要求，因此大壩基礎(chǔ)置于掩蓋層上，采納樁基承臺(tái)混凝土重力壩。為充分利用泥石流溝內(nèi)豐富的塊石，壩體采納C15埋石混凝土澆筑。參考國內(nèi)外泥石流治理閱歷，泥石流攔擋壩最危急工況為空庫過流工況，壩體采納上游面緩的型式，可在該工況下利用泥石流積累體自重來改善攔擋壩的整體穩(wěn)定條件，下游壩面則宜采納較陡的坡比，以免過壩泥石流沖刷磨蝕破壞壩體。上游壩體迎水坡坡比從上到下分別擬定為1∶0.6和1∶2.5，背坡坡比1∶0.3;溢流口為梯形斷面，邊坡坡度為1∶1，壩頂寬3m。溢流壩段:壩頂高程1229.50m，壩頂寬3.0m，壩底樁基平臺(tái)寬33.65m，壩高22.0m，溢流壩段長(zhǎng)20m。為達(dá)到泥石流在大壩處形成水砂分別，溢流壩段設(shè)置斷面尺寸為1.0m×1.0m的方型排水孔，梅花型布置，間距4.0m、排距3.0m。溢流壩段下游與消力塘底板連接。非溢流壩段:壩頂高程為1232.50m，壩頂寬3.0m，壩底樁基平臺(tái)寬26.6～33.65m，最大壩高為25.0m。

2.3壩基設(shè)計(jì)

因壩基為深厚泥石流積累體，地基承載力不能滿意設(shè)計(jì)要求，因此采納樁基方案。溝床為松散積累物，鉛直積累厚度約17～21m，主要有地震產(chǎn)生的倒塌積累物以及泥石流積累的含塊碎礫石土。倒塌積累物在右岸坡腳以倒石錐形式消失，為碎礫石土，厚度平均20m。溝床積累物結(jié)構(gòu)不均一，較松散，局部架空。其下基巖為花崗閃長(zhǎng)巖，巖體較完整。由于泥石流區(qū)沖刷深度較大，基底主要為碎礫石土。參考映秀鎮(zhèn)紅椿溝泥石流治理工程的勝利案例，鷹嘴巖溝攔擋壩基礎(chǔ)也采納樁基承臺(tái)結(jié)構(gòu)形式，設(shè)計(jì)承臺(tái)厚度1.5m，樁為圓樁，直徑800mm，樁間距為4.0m;樁基承臺(tái)為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，混凝土強(qiáng)度設(shè)計(jì)為C25。經(jīng)布置設(shè)計(jì)樁基進(jìn)尺為924m，樁基混凝土量為464m3。

2.4壩肩邊坡防護(hù)設(shè)計(jì)

依據(jù)勘查資料，兩岸壩肩邊坡均為基巖，巖體呈弱風(fēng)化，局部強(qiáng)風(fēng)化，強(qiáng)卸荷;節(jié)理裂隙較發(fā)育，巖體完整性差～較完整，多呈次塊狀～鑲嵌結(jié)構(gòu)。兩岸邊坡整體穩(wěn)定，但局部存在不穩(wěn)定塊體，為防止局部倒塌，治理前采納人工清除不穩(wěn)定塊體，杜絕施工過程中的平安隱患，待清除完后，采納固結(jié)灌漿處理壩肩節(jié)理裂隙較發(fā)育部位。

2.5壩下防沖設(shè)計(jì)

依據(jù)壩下沖刷計(jì)算，攔擋壩下游需設(shè)置消能防護(hù)，壩下消能措施，擬設(shè)置主壩與副壩之間進(jìn)行消能防護(hù)，消減泥石流和水流勢(shì)能。護(hù)底寬46.0m，厚度2.0m，護(hù)坦底至相應(yīng)下游副壩溢流頂部范圍內(nèi)鋪設(shè)干砌塊石，護(hù)底采納C20鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。副壩為重力式壩，壩體為溢流和非溢流壩段組成。依據(jù)(DZ/T0239－2024)《泥石流災(zāi)難防治工程設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定，計(jì)算確定主副壩壩軸線距離為40.0m。據(jù)地形布置后，副壩壩體總長(zhǎng)92.0m，其中溢流壩段長(zhǎng)40.0m，右岸非溢流壩段長(zhǎng)31.6m，左岸非溢流壩長(zhǎng)20.4m。副壩溢流段壩頂與消力池頂部同高程為1210.50m，壩頂寬2.0m，壩高12.0m，壩底寬12.0m。非溢流壩段壩頂高程為1213.50m，壩頂寬2.0m，最大壩高為15.0m。4.6壩體穩(wěn)定計(jì)算(1)荷載組合。依據(jù)(DZ/T0239－2024)《泥石流災(zāi)難防治工程設(shè)計(jì)規(guī)范》，攔擋壩設(shè)計(jì)工況按滿庫過流、半庫過流、空庫過流三種工況結(jié)合地震因素進(jìn)行計(jì)算(考慮地震和不考慮地震)，其組合型式見表2。

3結(jié)語

由于鷹嘴巖溝位于耿達(dá)水電站廠房和漁子溪一級(jí)電站閘首之間，溝道內(nèi)相對(duì)較寬的溝谷和溝口狹窄的河道地形，打算了鷹嘴巖溝減災(zāi)治理工程宜在溝口布置攔擋壩，用以攔擋泥石流沖出物以免進(jìn)入河道造成壅塞。結(jié)合本工程特點(diǎn)，攔擋壩采納重力式實(shí)體攔擋壩能夠起到更大的防災(zāi)減災(zāi)效果。通過采納上游緩、下游陡的結(jié)構(gòu)斷面型式，攔擋壩能夠在各種泥石流工況下保持自身穩(wěn)定和結(jié)構(gòu)平安。針對(duì)壩基應(yīng)力較大的問題，通過設(shè)置樁基礎(chǔ)予以解決。鷹嘴巖溝攔擋壩是該溝減災(zāi)治理的一個(gè)重要建筑物之一，能夠從肯定程度上減輕泥石流災(zāi)難造成的損失。

1.1鋼結(jié)構(gòu)住宅的定義

鋼結(jié)構(gòu)建筑體系的主體結(jié)構(gòu)體現(xiàn)在一般分為鋼框架結(jié)構(gòu)體系、鋼框架核心筒結(jié)構(gòu)體系、鋼框架-支撐結(jié)構(gòu)體系、鋼框架-剪力墻結(jié)構(gòu)體系、交叉桁架結(jié)構(gòu)體系和輕鋼結(jié)構(gòu)住宅體系。

1.2鋼結(jié)構(gòu)住宅的主要特點(diǎn)

一般狀況下，在梁高相同的條件下，鋼結(jié)構(gòu)的開間要比混凝土結(jié)構(gòu)的開間大50%左右，所以鋼結(jié)構(gòu)體系的建筑布置可以更加敏捷，為住宅空間的搭配供應(yīng)了很大的自由度。這種大自由度與高建材強(qiáng)度的結(jié)合基本就是鋼結(jié)構(gòu)住宅的最大優(yōu)勢(shì)。通過該比較可以看出，雖然鋼結(jié)構(gòu)在詳細(xì)應(yīng)用中造價(jià)成本較高，但是造價(jià)比和建筑重量等因素都遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出單純的混凝土結(jié)構(gòu)。在經(jīng)過具體的論證之后，鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用被通過，以下是該小區(qū)的鋼結(jié)構(gòu)住宅的最終設(shè)計(jì)方案。

1.3鋼結(jié)構(gòu)住宅在河北省詳細(xì)可行性

目前，河北省的建筑行業(yè)進(jìn)展還比較粗放，要達(dá)到節(jié)能減排、愛護(hù)環(huán)境的要求，就必需進(jìn)行住宅的統(tǒng)一產(chǎn)業(yè)化，鋼結(jié)構(gòu)住宅所需鋼材一般都是產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，符合建筑業(yè)產(chǎn)業(yè)集群和愛護(hù)環(huán)境節(jié)能減排的要求，能成為住宅產(chǎn)業(yè)化進(jìn)展的有力推動(dòng)技術(shù)。鋼結(jié)構(gòu)住宅的另一個(gè)優(yōu)勢(shì)是施工工期較短和施工所需人員少，有效地節(jié)省了勞動(dòng)成本和勞動(dòng)力，為經(jīng)濟(jì)進(jìn)展轉(zhuǎn)型做出了較大貢獻(xiàn)。

2鋼結(jié)構(gòu)住宅設(shè)計(jì)中遇到的詳細(xì)問題以及解決策略

2.1鋼結(jié)構(gòu)住宅的設(shè)計(jì)規(guī)范

依據(jù)2024年原國家建設(shè)部印發(fā)的《鋼結(jié)構(gòu)住宅產(chǎn)業(yè)化技術(shù)導(dǎo)則》，鋼結(jié)構(gòu)住宅在初期設(shè)計(jì)的過程中，應(yīng)當(dāng)遵守以下規(guī)范。1）總體設(shè)計(jì)方面：鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑應(yīng)當(dāng)滿意標(biāo)準(zhǔn)化、定型化、多樣化和通用化的原則，在鋼結(jié)構(gòu)住宅的各部分設(shè)計(jì)中應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格做到模數(shù)協(xié)調(diào)，在總體設(shè)計(jì)方面追求鋼結(jié)構(gòu)建筑的建筑、結(jié)構(gòu)、水電暖氣綜合設(shè)計(jì)的原則。2）平面設(shè)計(jì)方面：應(yīng)當(dāng)充分體現(xiàn)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的系列化原則，充分適應(yīng)鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)和標(biāo)準(zhǔn)化應(yīng)用，要做到標(biāo)準(zhǔn)化與多樣化組合的結(jié)合，實(shí)現(xiàn)多樣模塊化以應(yīng)對(duì)多種建筑狀況，考慮梁、柱、樓板等實(shí)際狀況進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的模塊化設(shè)計(jì)，充分適應(yīng)鋼結(jié)構(gòu)住宅共性化、多樣化和可操作性的需要。3）豎向設(shè)計(jì)方面：樓板構(gòu)造的選型應(yīng)當(dāng)充分考慮到受力、隔音和管線布置等要素來合理確定層高，在管線鋪設(shè)方面應(yīng)當(dāng)盡量使用空閑的空間來集中鋪設(shè)管線，易于管線的修理管理等。4）圍護(hù)結(jié)構(gòu)方面：圍護(hù)結(jié)構(gòu)應(yīng)當(dāng)對(duì)抗震性能和連結(jié)性有較高的要求，圍護(hù)結(jié)構(gòu)的墻體應(yīng)當(dāng)采納輕質(zhì)且高強(qiáng)的墻體，確保隔熱、保溫、隔音、防水、防火和防裂等各方面的綜合性能，對(duì)墻面涂料也要有較高的要求。

2.2鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)

一般狀況下，鉸接點(diǎn)的形式較為簡(jiǎn)易，施工也較為便利，但是它會(huì)使梁跨中彎矩加大，從而增加建筑的鋼材用量，剛性節(jié)點(diǎn)形式簡(jiǎn)單，但是對(duì)鋼材的利用有所節(jié)省，與之相比，半剛性節(jié)點(diǎn)由于其簡(jiǎn)單的受力特性，應(yīng)用較為罕見。依據(jù)實(shí)際狀況調(diào)查，在選用鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行住宅建筑的企業(yè)中，半剛性節(jié)點(diǎn)的應(yīng)用率僅為10%，說明它的技術(shù)還需要進(jìn)一步提升。

2.3鋼結(jié)構(gòu)建筑墻體材料的選用

鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是輕巧、敏捷，所以在墻體材料的選擇方面，要符合其特點(diǎn)，不適合采納黏土磚等質(zhì)量較大的材料，而應(yīng)當(dāng)采納空心混凝土砌塊、加氣混凝土和壓型鋼板與輕質(zhì)保溫材料組成的符合墻體或者CS板、OSB板等。這些輕質(zhì)材料的防水和放滲透力量都比較好，保溫效果也很好，施工較為簡(jiǎn)便，作為建筑墻體的強(qiáng)度也足夠。在墻體設(shè)計(jì)的過程中，要注意對(duì)連接件的具體參數(shù)有所規(guī)定，以削減施工的簡(jiǎn)單程度，從另一個(gè)方面來說，具體的參數(shù)也有利于提高設(shè)計(jì)的精確性。

2.4鋼結(jié)構(gòu)建筑中的廚衛(wèi)設(shè)計(jì)

廚衛(wèi)設(shè)計(jì)在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中占有很重要的地位，其重要的緣由是由于廚衛(wèi)設(shè)計(jì)比較考研鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的鋼材防腐蝕和防水力量，鋼結(jié)構(gòu)住宅設(shè)計(jì)中，結(jié)構(gòu)防水比較有用，框架結(jié)構(gòu)體系要把衛(wèi)生間和廚房放到核心筒內(nèi)，其他的結(jié)構(gòu)體系則需要依據(jù)工程的實(shí)際狀況來打算。

2.5鋼材的防火問題

鋼結(jié)構(gòu)雖然有著各種優(yōu)點(diǎn)，但作為一種常見的金屬，它必需要考慮防火、防水和防腐蝕的問題，鋼材的耐腐蝕性、耐熱性都比較差，一旦被熱源、腐蝕源或者水源靠近太長(zhǎng)時(shí)間，就極易產(chǎn)生問題，對(duì)鋼材的承載力量產(chǎn)生肯定的損傷。以一般的建筑用鋼材（Q235或a345）為例，在全負(fù)荷的狀態(tài)下，失去靜態(tài)平衡穩(wěn)定性的溫度極值大約500℃，在300℃以上時(shí)就會(huì)產(chǎn)生肯定危急，假如在發(fā)生火災(zāi)的狀況下，火場(chǎng)溫度大約800℃以上，鋼材結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到防火要求。鋼材防火措施中較為常用的是防火涂料或者在外面包裹混凝土等，而事實(shí)上這就丟失了鋼結(jié)構(gòu)本身的優(yōu)勢(shì)。合適的鋼結(jié)構(gòu)住宅的防火措施可以分為主動(dòng)防火措施和被動(dòng)防火措施，主動(dòng)防火措施一般有防火探測(cè)和警報(bào)系統(tǒng)、消防噴淋系統(tǒng)（氣體、液體、泡沫滅火）、防火隔離區(qū)等，而被動(dòng)防火措施則主要利用各種技術(shù)對(duì)鋼材的防火性能進(jìn)行強(qiáng)化，一般狀況下有以下幾種形式：使用外包愛護(hù)層對(duì)鋼材進(jìn)行愛護(hù)使其耐火性增加的外包法，外包法一般有實(shí)體外包（如混凝土外包）或者板材外包（如防火石膏板外包）等；利用膨脹材料使鋼材在受熱時(shí)材料產(chǎn)生膨脹，以形成一層耐火愛護(hù)層；將鋼材設(shè)計(jì)成空心注水也是防火的良好方法，可是這種方法的造價(jià)和技術(shù)要求都比較高，不適合廣泛應(yīng)用；或者把鋼結(jié)構(gòu)屏蔽在耐火材料建筑成的墻體中，但是這會(huì)導(dǎo)致建筑的有效使用面積有所削減。

2.6鋼材的防腐蝕和防水問題

鋼材防腐蝕和防水的問題重點(diǎn)都在于在某種環(huán)境下愛護(hù)鋼材不受極端環(huán)境的影響，從而產(chǎn)生惡劣的外形變化，所以兩者之間有肯定相互參考的元素。鋼材本身在酸性或者化學(xué)氣霧的狀況下簡(jiǎn)單受到腐蝕，從而影響建筑的質(zhì)量平安，在成本允許的狀況下可以實(shí)行特別耐候鋼，但更多的狀況下，還是要實(shí)行肯定措施來降低建筑成本。

3結(jié)語

住宅設(shè)計(jì)中鋼結(jié)構(gòu)住宅是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)展的趨勢(shì)，目前，鋼結(jié)構(gòu)住宅設(shè)計(jì)中仍舊存在著各種各樣的問題需要廣闊的建筑工進(jìn)行討論和探究，并在實(shí)踐中不斷進(jìn)展鋼結(jié)構(gòu)住宅結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的理論水平和實(shí)踐水平，為我國建筑行業(yè)的更好進(jìn)展和建筑質(zhì)量的提高打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

依據(jù)場(chǎng)地巖土工程勘察報(bào)告，本場(chǎng)地在5層地下室開挖后，基底已落在強(qiáng)風(fēng)化層或中風(fēng)化層，強(qiáng)風(fēng)化層頂面標(biāo)高為－21.88～－9.91m。因此本工程基礎(chǔ)主要采納人工挖孔灌注樁，樁端以中風(fēng)化花崗巖作為持力層，局部微風(fēng)化層較淺處以微風(fēng)化層為持力層，部分位置采納自然?基礎(chǔ)，仍以中風(fēng)化花崗巖為持力層。副樓地下5層墻柱在大震下仍舊有拉力，故在基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí)，綜合考慮抗浮，設(shè)置了抗拔樁及抗浮錨桿，錨桿嵌入中風(fēng)化或微風(fēng)化層。場(chǎng)地不存在液化土層，地下水對(duì)混凝土具有弱腐蝕性，對(duì)鋼筋具腐蝕性。

2抗震性能目標(biāo)及抗震構(gòu)造加強(qiáng)措施

主樓超限內(nèi)容［3］為:1)超過B級(jí)適用高度15%;2)2層局部挖空樓板，形成躍層柱。依據(jù)超限狀況，確定主樓抗震性能目標(biāo)為C級(jí)，多遇地震下滿意第1水準(zhǔn)，設(shè)防地震下滿意第3水準(zhǔn)，罕遇地震下滿意第4水準(zhǔn)，詳細(xì)構(gòu)件抗震性能目標(biāo)如表2所示，并要求結(jié)構(gòu)在罕遇地震作用下最大層間位移角不超過1/100。本工程2024年6月已通過廣東省超限委員會(huì)的超限高層建筑專項(xiàng)審查。

3計(jì)算分析

3.1小震彈性反應(yīng)譜分析小震彈性反應(yīng)譜分析采納SATWE及MIDASBuilding軟件。沿X，Y向輸入地震波，安評(píng)譜計(jì)算的基底剪力大于規(guī)范譜的計(jì)算結(jié)果，故采納安評(píng)譜進(jìn)行分析?？紤]偶然偏心，采納剛性樓板假定，主樓周期折減系數(shù)為0.9，連梁剛度折減系數(shù)取0.7，嵌固端取地下室頂板，分析模型包含3層屋頂架構(gòu)，共46層。主要分析結(jié)果見表3，從表3可以看出，兩種軟件計(jì)算結(jié)果比較吻合，各項(xiàng)指標(biāo)均符合高規(guī)［4］和廣東省高規(guī)［5］(層間位移角限值為1/565)的要求。SATWE軟件計(jì)算的層間位移角曲線見圖4，樓層抗剪承載力比值曲線見圖5。

3.2小震彈性時(shí)程分析小震彈性時(shí)程分析仍采納SATWE軟件，采納2條自然?波(Oakwh波、Sanfern波)及1條安評(píng)波。分析結(jié)果見表4。由表4可知，X，Y向單條地震波計(jì)算所得基底剪力最小值占CQC法計(jì)算結(jié)果的百分比分別為84%，78%，X，Y向3條地震波計(jì)算所得基底剪力平均值占CQC法計(jì)算結(jié)果的百分比分別為85%，86%，符合高規(guī)［4］的相關(guān)規(guī)定。

3.3中震分析中震分析采納SATWE軟件，連梁剛度折減系數(shù)仍取0.7，不考慮構(gòu)件承載力抗震調(diào)整系數(shù)及與抗震等級(jí)相關(guān)的內(nèi)力調(diào)整系數(shù)，材料強(qiáng)度中震彈性取設(shè)計(jì)值，中震不屈服取標(biāo)準(zhǔn)值，其余輸入?yún)?shù)(考慮偶然偏心、周期折減系數(shù)、雙向輸入地震力)同小震分析。配筋較大的第10層墻、柱、梁的配筋見表5，其中各構(gòu)件編號(hào)見圖3(b)。由表5可知，墻柱配筋取小震分析結(jié)果即可滿意中震分析要求，梁的配筋取小震和中震分析的較大值。首層典型剪力墻抗剪承載力見表6。由表6可知，剪力墻抗剪承載力有很大富余。由表5，6可知，各構(gòu)件均符合抗震性能目標(biāo)的要求。

3.4大震驚力彈塑性時(shí)程分析

3.4.1基底剪力和層間位移角采納MIDASBuilding進(jìn)行大震驚力彈塑性時(shí)程分析，梁柱鉸特性值均采納武田三折線模型(考慮剛度退化修正)，剪力墻采納纖維單元模擬，并采納施工圖的實(shí)配鋼筋。采納小震彈性時(shí)程分析的3條地震波，峰值加速度均為220cm/s2，持續(xù)時(shí)間均為30s，地震波的時(shí)間間距為0.02s。主要分析結(jié)果見表7，層間位移角響應(yīng)見圖6。由表7可知，大震驚力彈塑性時(shí)程分析的基底剪力與小震彈性時(shí)程分析的基底剪力的比值的平均值為3.53(X向)、3.78(Y向)，滿意高規(guī)［4］要求，同時(shí)也說明結(jié)構(gòu)耗能良好。Sanfern波作用下結(jié)構(gòu)響應(yīng)最大，X，Y向的最大層間位移角分別為1/195，1/189，均小于高規(guī)［4］限值1/100的要求。由圖6可知，X向?qū)娱g位移角呈彎剪型，Y向?qū)娱g位移角呈剪切型，主樓X向采納弱連梁連接的雙筒，比Y向有較好的耗能機(jī)制和耗能次序。

3.4.2結(jié)構(gòu)抗側(cè)力體系損傷狀況取結(jié)構(gòu)響應(yīng)最大的1條自然?波(Sanfern波)X向地震作用下的結(jié)果進(jìn)行分析。由圖7，8可知，在罕遇地震作用下，塔樓結(jié)構(gòu)主要抗側(cè)力構(gòu)件沒有發(fā)生嚴(yán)峻破壞，大部分連梁和框架梁屈服耗能，框架柱未屈服，底部加強(qiáng)區(qū)墻體少量進(jìn)入抗彎屈服狀態(tài)，墻體未消失剪切屈服，這說明結(jié)構(gòu)是“梁鉸破壞”機(jī)制。計(jì)算結(jié)果還表明，結(jié)構(gòu)的耗能機(jī)制和耗能次序?yàn)?弱連梁耗能屈服強(qiáng)連梁及框架梁耗能屈服核心筒部分抗彎耗能屈服框架柱部分開裂。這說明結(jié)構(gòu)是通過弱連梁和框架梁的屈服作為第1道耗能防線，雙核心筒作為第2道耗能防線，框架柱作為第3道耗能防線，實(shí)現(xiàn)了良好的耗能機(jī)制，有效愛護(hù)了豎向構(gòu)件，延緩了主體結(jié)構(gòu)的損傷。由圖9可知，弱連梁延性系數(shù)大部分在0.5～3.5之間，極少部分在3.5～5之間，弱連梁仍具有較大變形力量，可以承受豎向荷載作用，結(jié)構(gòu)整體和各類構(gòu)件還有較大的彈塑性變形力量?jī)?chǔ)備。

3.5無梁樓蓋的屈曲分析本工程設(shè)5層地下室，為滿意在相同凈空要求的前提下能有效減小建筑層高，同時(shí)也能夠削減土方開挖量，地下3層～地下1層地下室樓蓋采納無梁樓蓋體系，板厚270mm，柱帽厚550mm。由于埋深較深，土的側(cè)壓力和水壓力較大，故采納SAP2000軟件(V15.2.1版)對(duì)地下3層無梁樓蓋(圖10)進(jìn)行屈曲分析。取恒載G+活載L作為初始荷載，屈曲荷載工況為:(Kaγh1+γwh1)h。其中Ka為靜止土壓力系數(shù);γ為土的浮容重;γw為水容重;h1為計(jì)算點(diǎn)深度;h為地下室層高。屈曲模態(tài)見圖11。計(jì)算結(jié)果表明，第1階屈曲模態(tài)特征值為54.1，第2階屈曲模態(tài)特征值為62.5，第3階屈曲模態(tài)特征值為72.3。由此可見屈曲模態(tài)特征值遠(yuǎn)大于10，無梁樓蓋穩(wěn)定性有足夠的平安儲(chǔ)備。

3.6抗震構(gòu)造加強(qiáng)措施依據(jù)主樓超限內(nèi)容及計(jì)算分析的結(jié)果，實(shí)行如下的抗震構(gòu)造加強(qiáng)措施:1)全樓抗震等級(jí)按一級(jí)采納，適當(dāng)提高核心筒剪力墻分布筋的配筋率。2)對(duì)于連接雙核心筒的弱連梁，其承載力為抗彎掌握，抗剪承載力富余較大，同時(shí)配置加強(qiáng)箍筋及橫向拉筋，提高該處連梁的變形力量。3)底部第2層由于建筑雙層柱廊要求，結(jié)構(gòu)樓板縮進(jìn)，形成邊框柱跨兩層高。柱計(jì)算長(zhǎng)度l為14m，l/b(b為柱寬)為8.5＞4，為中長(zhǎng)柱，其穩(wěn)定系數(shù)接近于1，具有很好的延性。為了提高1～2層結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度及水平承載力，實(shí)行了加大底部?jī)蓪訅w厚度和加大邊框柱截面的措施。4)工程無豎向不規(guī)章，無抗剪承載力突變，無樓層質(zhì)量不勻稱，除頂部局部平面不規(guī)章外無平面不規(guī)章;無扭轉(zhuǎn)不規(guī)章，除個(gè)別樓層外，其余樓層的扭轉(zhuǎn)位移比均在1.2以內(nèi);通過轉(zhuǎn)變柱尺寸、剪力墻厚度、采納剪力墻開洞口等方式逐步縮短剪力墻長(zhǎng)度，使結(jié)構(gòu)剛度由下至上漸漸勻稱減小，不消失剛度突變。5)工程雙筒的連梁配筋取小震作用下兩端剛接和兩端鉸接的較大值。

4結(jié)語

本工程通過采納弱連梁連接的雙核心筒方案勝利解決了結(jié)構(gòu)X，Y向剛度差異大的問題，實(shí)現(xiàn)了合理的耗能機(jī)制和耗能次序，既使結(jié)構(gòu)體系合理，又滿意了建筑功能及結(jié)構(gòu)經(jīng)濟(jì)性的要求。并且由于實(shí)行了相應(yīng)的抗震加強(qiáng)措施，使結(jié)構(gòu)達(dá)到了三水準(zhǔn)的抗震設(shè)防目標(biāo)。5層地下室部分采納無梁樓蓋，削減了土方開挖，加快了施工速度，屈曲分析結(jié)果表明其穩(wěn)定性是牢靠平安的。

2.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的階段：結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的階段大體可以分為三個(gè)階段，結(jié)構(gòu)方案階段，結(jié)構(gòu)計(jì)算階段和施工圖設(shè)計(jì)階段。方案階段的內(nèi)容為：依據(jù)建筑的重要性，建筑所在地的抗震設(shè)防烈度，工程地質(zhì)勘查報(bào)告，建筑場(chǎng)地的類別及建筑的高度和層數(shù)來確定建筑的結(jié)構(gòu)形式（例如，磚混結(jié)構(gòu)，框架結(jié)構(gòu)，框剪結(jié)構(gòu)，剪力墻結(jié)構(gòu)，筒體結(jié)構(gòu)，混合結(jié)構(gòu)等等以及由這些結(jié)構(gòu)來組合而成的結(jié)構(gòu)形式）。確定了結(jié)構(gòu)的形式之后就要依據(jù)不同結(jié)構(gòu)形式的特點(diǎn)和要求來布置結(jié)構(gòu)的承重體系和受力構(gòu)件。

結(jié)構(gòu)計(jì)算階段的內(nèi)容為：

一：荷載的計(jì)算。荷載包括外部荷載（例如，風(fēng)荷載，雪荷載，施工荷載，地下水的荷載，地震荷載，人防荷載等等）和內(nèi)部荷載（例如，結(jié)構(gòu)的自重荷載，使用荷載，裝修荷載等等）上述荷載的計(jì)算要依據(jù)荷載規(guī)范的要求和規(guī)定采納不同的組合值系數(shù)和準(zhǔn)永久值系數(shù)等來進(jìn)行不同工況下的組合計(jì)算。

二：構(gòu)件的試算。依據(jù)計(jì)算出的荷載值，構(gòu)造措施要求，使用要求及各種計(jì)算手冊(cè)上推舉的試算方法來初步確定構(gòu)件的截面。

三：內(nèi)力的計(jì)算，依據(jù)確定的構(gòu)件截面和荷載值來進(jìn)行內(nèi)力的計(jì)算，包括彎矩，剪力，扭矩，軸心壓力及拉力等等。

四：構(gòu)件的計(jì)算。依據(jù)計(jì)算出的結(jié)構(gòu)內(nèi)力及規(guī)范對(duì)構(gòu)件的要求和限制（比如，軸壓比，剪跨比，跨高比，裂縫和撓度等等）來復(fù)核結(jié)構(gòu)試算的構(gòu)件是否符合規(guī)范規(guī)定和要求。如不滿意要求則要調(diào)整構(gòu)件的截面或布置直到滿意要求為止。

施工圖設(shè)計(jì)階段的內(nèi)容為：依據(jù)上述計(jì)算結(jié)果，來最終確定構(gòu)件布置和構(gòu)件配筋以及依據(jù)規(guī)范的要求來確定結(jié)構(gòu)構(gòu)件的構(gòu)造措施。

3.各設(shè)計(jì)階段的基本方法：依據(jù)方案階段的主要內(nèi)容，其基本方法就是依據(jù)各種結(jié)構(gòu)形式的適用范圍和特點(diǎn)來確定結(jié)構(gòu)應(yīng)當(dāng)使用的最佳結(jié)構(gòu)形式，這要看規(guī)范中對(duì)于各種結(jié)構(gòu)形式的界定和工程的詳細(xì)狀況而定，關(guān)鍵是清晰各種結(jié)構(gòu)形式的極限適用范圍。還要考慮合理性和經(jīng)濟(jì)性。

在結(jié)構(gòu)計(jì)算階段，就是依據(jù)方案階段確定的結(jié)構(gòu)形式和體系，依據(jù)規(guī)范上規(guī)定的詳細(xì)的計(jì)算方法來進(jìn)行具體的結(jié)構(gòu)計(jì)算，規(guī)范上的方法有多種，關(guān)鍵是結(jié)合工程的實(shí)際狀況來選擇合適的計(jì)算方法，以樓板為例，就有彈性計(jì)算法，塑性計(jì)算法及彈塑性計(jì)算法。所以選擇符合工程實(shí)際的計(jì)算方法是合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的前提，是非常重要的。

在施工圖設(shè)計(jì)階段，就是依據(jù)結(jié)構(gòu)計(jì)算的結(jié)果來用結(jié)構(gòu)語言表達(dá)在圖紙上。首先表達(dá)的東西要符合結(jié)構(gòu)計(jì)算的要求，同時(shí)還要符合規(guī)范中的構(gòu)造要求，最終還要考慮施工的可操作性。這就要求結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員對(duì)規(guī)范要很好的理解和把握。另外還要對(duì)施工的工藝和流程有肯定的了解。這樣設(shè)計(jì)出的結(jié)構(gòu)，才會(huì)是合理的結(jié)構(gòu)。

4.規(guī)范、手冊(cè)及標(biāo)準(zhǔn)圖集在詳細(xì)工作中的應(yīng)用：結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的準(zhǔn)則和依據(jù)就是各種規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)圖集。在進(jìn)行不同結(jié)構(gòu)型式的設(shè)計(jì)時(shí)必需要緊扣不同的規(guī)范，但這些規(guī)范又都是相互聯(lián)系密不行分的。在不同的工程中往往會(huì)使用多種規(guī)范，在一個(gè)工程確定了結(jié)構(gòu)形式后，首先要依據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)牢靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》來確定建筑的牢靠度和重要性；然后再依據(jù)《中國地震驚參數(shù)區(qū)劃圖》，《建筑抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)》《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》確定建筑在抗震設(shè)防方面的規(guī)定和要求，在荷載的取值時(shí)要根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》來確定，這是建筑總體需要運(yùn)用的規(guī)范。在工程的詳細(xì)設(shè)計(jì)方面，涉及到砌體部分的要遵循《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定；涉及到混凝土部分的要遵循《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定；涉及到鋼筋部分的要遵循《鋼筋焊接及驗(yàn)收規(guī)程》和《鋼筋機(jī)械連接通用技術(shù)規(guī)程》的規(guī)定；在基礎(chǔ)部分的設(shè)計(jì)時(shí)需要遵循的是《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定。最終在結(jié)構(gòu)繪圖時(shí)則要符合《建筑結(jié)構(gòu)制圖標(biāo)準(zhǔn)》的要求。

在各種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊(cè)中，給出了該結(jié)構(gòu)形式設(shè)計(jì)的原理，方法，一般規(guī)定和計(jì)算的算例以及用來直接選用的各種表格。這對(duì)于深刻理解和詳細(xì)設(shè)計(jì)各種結(jié)構(gòu)形式具有良好的指導(dǎo)作用。我們推舉最好能參照設(shè)計(jì)手冊(cè)來手算典型的結(jié)構(gòu)形式。

標(biāo)準(zhǔn)圖集是依據(jù)規(guī)范來制定的國家和省市地方統(tǒng)一的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和施工做法構(gòu)造。不同的結(jié)構(gòu)形式有不同的標(biāo)準(zhǔn)圖集。設(shè)計(jì)中常用的有，結(jié)構(gòu)繪圖時(shí)采納：平法制圖（03G101-1），砌體中的鋼筋混凝土過梁采納：過梁（L03G303），磚混結(jié)構(gòu)抗震構(gòu)造詳圖采納：L03G313，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)抗震構(gòu)造詳圖采納：L03G323，地溝及蓋板采納：02J331.需要說明的是，在選用標(biāo)準(zhǔn)圖集時(shí)肯定要依據(jù)詳細(xì)工程的實(shí)際狀況來酌情選用，必要時(shí)應(yīng)說明選用的頁號(hào)和圖集號(hào)，不行盲目采納。

總之，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是個(gè)系統(tǒng)的，全面的工作。需要扎實(shí)的理論學(xué)問功底，敏捷創(chuàng)新的思維和嚴(yán)厲?仔細(xì)負(fù)責(zé)的工作態(tài)度。千里之行始于足下，設(shè)計(jì)人員要從一個(gè)個(gè)基本的構(gòu)件算起，做到知其所以然，深刻理解規(guī)范和規(guī)程的含義，并親密協(xié)作其它專業(yè)來進(jìn)行設(shè)計(jì)。在工作中應(yīng)事無巨細(xì)，應(yīng)擅長(zhǎng)反思和總結(jié)工作中的閱歷和教訓(xùn)。

在結(jié)構(gòu)計(jì)算階段，就是依據(jù)方案階段確定的結(jié)構(gòu)形式和體系，依據(jù)規(guī)范上規(guī)定的詳細(xì)的計(jì)算方法來進(jìn)行具體的結(jié)構(gòu)計(jì)算，規(guī)范上的方法有多種，關(guān)鍵是結(jié)合工程的實(shí)際狀況來選擇合適的計(jì)算方法，以樓板為例，就有彈性計(jì)算法，塑性計(jì)算法及彈塑性計(jì)算法。所以選擇符合工程實(shí)際的計(jì)算方法是合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的前提，是非常重要的。

在施工圖設(shè)計(jì)階段，就是依據(jù)結(jié)構(gòu)計(jì)算的結(jié)果來用結(jié)構(gòu)語言表達(dá)在圖紙上。首先表達(dá)的東西要符合結(jié)構(gòu)計(jì)算的要求，同時(shí)還要符合規(guī)范中的構(gòu)造要求，最終還要考慮施工的可操作性。這就要求結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員對(duì)規(guī)范要很好的理解和把握。另外還要對(duì)施工的工藝和流程有肯定的了解。這樣設(shè)計(jì)出的結(jié)構(gòu)，才會(huì)是合理的結(jié)構(gòu)。

4.規(guī)范、手冊(cè)及標(biāo)準(zhǔn)圖集在詳細(xì)工作中的應(yīng)用：結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的準(zhǔn)則和依據(jù)就是各種規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)圖集。在進(jìn)行不同結(jié)構(gòu)型式的設(shè)計(jì)時(shí)必需要緊扣不同的規(guī)范，但這些規(guī)范又都是相互聯(lián)系密不行分的。在不同的工程中往往會(huì)使用多種規(guī)范，在一個(gè)工程確定了結(jié)構(gòu)形式后，首先要依據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)牢靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》來確定建筑的牢靠度和重要性；然后再依據(jù)《中國地震驚參數(shù)區(qū)劃圖》，《建筑抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)》《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》確定建筑在抗震設(shè)防方面的規(guī)定和要求，在荷載的取值時(shí)要根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》來確定，這是建筑總體需要運(yùn)用的規(guī)范。在工程的詳細(xì)設(shè)計(jì)方面，涉及到砌體部分的要遵循《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定；涉及到混凝土部分的要遵循《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定；涉及到鋼筋部分的要遵循《鋼筋焊接及驗(yàn)收規(guī)程》和《鋼筋機(jī)械連接通用技術(shù)規(guī)程》的規(guī)定；在基礎(chǔ)部分的設(shè)計(jì)時(shí)需要遵循的是《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定。最終在結(jié)構(gòu)繪圖時(shí)則要符合《建筑結(jié)構(gòu)制圖標(biāo)準(zhǔn)》的要求。

在各種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊(cè)中，給出了該結(jié)構(gòu)形式設(shè)計(jì)的原理，方法，一般規(guī)定和計(jì)算的算例以及用來直接選用的各種表格。這對(duì)于深刻理解和詳細(xì)設(shè)計(jì)各種結(jié)構(gòu)形式具有良好的指導(dǎo)作用。我們推舉最好能參照設(shè)計(jì)手冊(cè)來手算典型的結(jié)構(gòu)形式。

標(biāo)準(zhǔn)圖集是依據(jù)規(guī)范來制定的國家和省市地方統(tǒng)一的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和施工做法構(gòu)造。不同的結(jié)構(gòu)形式有不同的標(biāo)準(zhǔn)圖集。設(shè)計(jì)中常用的有，結(jié)構(gòu)繪圖時(shí)采納：平法制圖（03G101-1），砌體中的鋼筋混凝土過梁采納：過梁（L03G303），磚混結(jié)構(gòu)抗震構(gòu)造詳圖采納：L03G313，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)抗震構(gòu)造詳圖采納：L03G323，地溝及蓋板采納：02J331.需要說明的是，在選用標(biāo)準(zhǔn)圖集時(shí)肯定要依據(jù)詳細(xì)工程的實(shí)際狀況來酌情選用，必要時(shí)應(yīng)說明選用的頁號(hào)和圖集號(hào)，不行盲目采納。

1.1優(yōu)點(diǎn)：（1）該結(jié)構(gòu)由于設(shè)置有帶孔的集中管以及防沖板，因此可有效降低油品進(jìn)入罐內(nèi)的速度，從而避開引起靜電；（2）該結(jié)構(gòu)由于內(nèi)伸至罐中心，因此油品可視為從儲(chǔ)罐中心漫流至儲(chǔ)罐四周，流淌較為平穩(wěn)，不會(huì)對(duì)浮盤等部件產(chǎn)生沖擊和旋轉(zhuǎn)作用；

1.2缺點(diǎn)及存在的問題：（1）該結(jié)構(gòu)由于內(nèi)伸較長(zhǎng)，始終內(nèi)伸至罐中心，對(duì)1萬方以上的儲(chǔ)罐，油進(jìn)出管均達(dá)到10m以上，儲(chǔ)罐水壓試驗(yàn)完成后，若發(fā)生地基沉降，油進(jìn)出管隨之發(fā)生彎曲，極易對(duì)罐壁焊接處產(chǎn)生特別大的拉力，使罐壁與油進(jìn)出管焊接部位產(chǎn)生很大應(yīng)力；（2）此外由于罐底均有肯定的坡度，當(dāng)油進(jìn)出管中心高度較低時(shí)，極易使油進(jìn)出管的防沖板或集中管與罐底碰撞；

2新結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方案

基于以上兩種油進(jìn)出管結(jié)構(gòu)存在的問題，在綜合考慮儲(chǔ)罐的地基沉降、油品流淌速度和流淌狀態(tài)等因素的基礎(chǔ)上提出新型油進(jìn)出管結(jié)構(gòu)型式，詳細(xì)結(jié)構(gòu)如圖3所示。該種結(jié)構(gòu)分為兩段，第一段管徑與進(jìn)口相等；其次段為集中部分，設(shè)置帶小孔的集中管和防沖擋板；兩段之間不采納焊接方式連接，僅需兩段的中心線對(duì)齊即可，這樣油品在通過第一段，可順當(dāng)流至其次段，通過集中管和防沖板的作用降低流速。同時(shí)油進(jìn)出管內(nèi)伸為0.4D（D為儲(chǔ)罐內(nèi)徑），且不應(yīng)大于10m。該結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)：

2.1設(shè)置有集中管和防沖擋板，可以有效降低油品的流速，避開產(chǎn)生靜電；

2.2第一段與其次段不進(jìn)行焊接，當(dāng)發(fā)生地基沉降時(shí)，不會(huì)對(duì)罐壁產(chǎn)生拉力，避開油進(jìn)出管與罐壁焊接部位產(chǎn)生過大的應(yīng)力；

2.3油進(jìn)出管內(nèi)伸為0.4D，可使出口盡量靠近罐中心，不使罐內(nèi)介質(zhì)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；

2.4同時(shí)，油進(jìn)出管內(nèi)伸不超過10m，當(dāng)集中管直徑較大時(shí)，可有效避開油進(jìn)出管與罐底發(fā)生碰撞。

3結(jié)語

3.1油進(jìn)出管設(shè)計(jì)應(yīng)考慮地基沉降作用，避開地基沉降使油進(jìn)出管對(duì)罐壁產(chǎn)生過大拉力；

3.2油進(jìn)出管設(shè)計(jì)應(yīng)考慮油品出口流速過大引起的摩擦靜電；

3.3油進(jìn)出管設(shè)計(jì)應(yīng)使罐內(nèi)油品流淌平穩(wěn)，避開形成油品旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；

3.4油進(jìn)出管設(shè)計(jì)應(yīng)避開集中管或防沖板與罐底的碰撞；

3.5綜合考慮多種因素，建議油進(jìn)出管的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為兩段，第一段管徑與進(jìn)口相等；其次段為集中部分，設(shè)置帶開孔的集中管和防蟲擋板；兩段之間不需焊接，僅需兩段的中心線對(duì)齊即可，油進(jìn)出管內(nèi)伸為0.4D（D為儲(chǔ)罐內(nèi)徑），且不大于10m。

1.1貼楦及要求

中國的童鞋分為小童（3~6歲）、中童（7~12歲）和大童（12歲以上），大童的尺碼已接近成年人，一般按成年人的尺碼進(jìn)行設(shè)計(jì)，但在童鞋設(shè)計(jì)時(shí)，要區(qū)分小童和中童。在設(shè)計(jì)小童鞋時(shí)，一般選用26碼作為基本碼；假如設(shè)計(jì)中童鞋時(shí)，一般選用32碼（法碼）作為基本碼。而本次設(shè)計(jì)是以小童鞋為例，所以選用26碼楦作為標(biāo)準(zhǔn)楦，數(shù)據(jù)也選用標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)，即它的楦底樣長(zhǎng)為166mm、跖圍為165mm。目前，貼楦絕大多數(shù)是采納美紋紙貼楦法，而在進(jìn)行沙灘涼鞋的幫樣結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，基本都采納貼全楦法，即在貼楦時(shí)，有三條美紋紙豎向貼（先貼一條背中線，再在兩側(cè)各貼一條），接著其他采納橫向貼法，且每條美紋紙都有1/2的重合（見圖2）。

1.2標(biāo)劃“三點(diǎn)一線”和口門、后幫掌握線

用鉛筆在已貼美紋紙的楦頭上，將背中線、后弧線、楦底中心線畫出，并找到外腰邊沿凸度點(diǎn)O，過點(diǎn)O作背中線的垂線OH，即為口門掌握線。取OH的中點(diǎn)E和后跟高度點(diǎn)C（26碼的后跟高度為45mm），用軟尺直線連接CE，即為后幫高度掌握線（見圖3）。

1.3設(shè)定各部位點(diǎn)

各部位點(diǎn)的設(shè)定，見圖4。（1）鞋幫總臉長(zhǎng)的設(shè)定鞋幫總臉長(zhǎng)沒有固定的數(shù)據(jù)，主要視鞋的風(fēng)格類型和分割比例而定，同時(shí)兼顧美觀和穿著的舒適性。本款式?jīng)鲂偰橀L(zhǎng)點(diǎn)設(shè)在腳彎點(diǎn)與跗骨點(diǎn)之間，一般是楦底樣長(zhǎng)的65%，即166mm×65%≈108mm；以楦底前端點(diǎn)I沿背中線向后量取長(zhǎng)為108mm處，定為J點(diǎn)，線段JI即為鞋幫總臉長(zhǎng)。（2）內(nèi)懷最前點(diǎn)的設(shè)定全空式?jīng)鲂膬?nèi)懷最前點(diǎn)主要依據(jù)款式類型而定，一般設(shè)計(jì)在大腳趾后端點(diǎn)的前方。依據(jù)本款式特點(diǎn)，內(nèi)懷最前點(diǎn)一般設(shè)計(jì)在楦底樣長(zhǎng)的85.5%處，即以楦底后端點(diǎn)K為起點(diǎn)，直線量取142mm（166mm×85.5%≈142mm）與楦底邊沿交叉點(diǎn)P，即為內(nèi)懷最前點(diǎn)。（3）外懷最前點(diǎn)的設(shè)定全空式?jīng)鲂耐鈶炎钋包c(diǎn)，也是依據(jù)款式類型而定，一般設(shè)計(jì)在小腳趾后端點(diǎn)的前方。依據(jù)本款式特點(diǎn)，外懷最前點(diǎn)一般設(shè)計(jì)在楦底樣長(zhǎng)的83.1%處，即以楦底后端點(diǎn)K為起點(diǎn)，直線量取138mm（166mm×83.1%≈138mm）與楦底邊沿交叉點(diǎn)S，即為外懷最前點(diǎn)。（4）后幫高度的設(shè)定后幫高度主要依據(jù)款式、后跟造型和穿著的舒適性而定。本款式是帶有后帶的涼鞋，且后帶中包有海綿，因此，這樣的后幫高度要略高于正常的后跟高度點(diǎn)。通常是占楦底樣長(zhǎng)的28.9%，即166mm×28.9%≈48mm。以楦底后端點(diǎn)K沿后弧線向上量取長(zhǎng)為48mm處，定為M點(diǎn)，線段KM的長(zhǎng)度即為后幫高度。

1.4設(shè)定部位線條與造型

各部位線條與造型的設(shè)定，打算了本款式的美觀度和肯定的舒適度（舒適度還與楦型有關(guān)），因此在幫樣結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中此步驟特別關(guān)鍵。各部位線條和外形見圖4或圖5。（1）A—前幫內(nèi)側(cè)面的外形設(shè)定本款式的前幫內(nèi)側(cè)面，是一條帶外形，可設(shè)計(jì)成直條形，但這樣設(shè)計(jì)會(huì)過于簡(jiǎn)潔，不是很美觀，所以將它設(shè)計(jì)成下大上小的造型，這樣做會(huì)有線條的美感，以及與B部件結(jié)合的特別流暢，不會(huì)那么呆板。大小要考慮B部件的數(shù)據(jù)，由于B部件的材質(zhì)是織帶，它的寬度數(shù)據(jù)是固定的幾種，有15、18、20、25mm等規(guī)格。在本款中選擇18mm或20mm（本文選擇20mm）規(guī)格比較合適，由于太小，不夠大方，美觀度不好；太大，感覺過于臃腫。由于上端連接B部件，所以選擇22mm的寬度；下端要比上端大一些，選擇28mm。（2）B—前幫外側(cè)面的數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)上面已經(jīng)介紹過，B部件的寬度選擇，這里不作過多表述。而它的長(zhǎng)度與E部件有關(guān)，由于B部件沒有內(nèi)里，它通過對(duì)折后固定在A部件上，形成環(huán)套，E部件從中穿過。所以與穿過B部件處的E部件寬度有關(guān)。（3）C、D—裝飾片的造型設(shè)計(jì)鞋用的裝飾件品種繁多，有裝飾花、金屬扣件、圖案裝飾等。而本款式的裝飾件采納的是金屬扣件與皮料裝飾搭配使用，使裝飾不會(huì)過于單調(diào)。此裝飾件由3個(gè)部件組成，分別是C、D部件和“D”字形的金屬扣。而C、D部件首先起到固定金屬扣的作用，附帶裝飾的效果。因此，C、D部件連接金屬扣處的寬度以D字扣的內(nèi)徑為準(zhǔn)，而另一端設(shè)計(jì)成半邊D字形的造型，使整個(gè)裝飾看起來更協(xié)調(diào)、美觀。本款式的D字扣的內(nèi)徑選用16mm，依據(jù)裝扣件原則，皮料要比扣件內(nèi)徑略小一點(diǎn)，所以C、D部件與金屬扣連接處的寬度設(shè)為14mm。C部件的另一端設(shè)計(jì)的要大一些，由于C部件的位置剛好在腳背上，視覺效果很明顯，所以選用3顆鉚釘去固定，這樣飾看起來會(huì)更大氣，它的寬度設(shè)為20mm，長(zhǎng)度設(shè)為30mm。而D部件的另一端設(shè)計(jì)的稍大一些即可，由于D部件的位置在后方，裝飾效果不很明顯，所以用一顆鉚釘固定便可，它的寬度設(shè)為16mm，長(zhǎng)度設(shè)為22mm。（4）E—中幫面的線條設(shè)定在中幫面的設(shè)計(jì)中，主要協(xié)作整個(gè)鞋幫的造型和美觀度，但對(duì)于涼鞋來講，還要考慮有盡可能多的部位，同時(shí)不影響穿著的舒適度。本款式的中幫面造型中有一部分屬于前幫面，它直接順延到中幫面上，最終形成一個(gè)“Y”的造型。在前幫這個(gè)部分，它的寬度要與前幫內(nèi)腰面相協(xié)調(diào)，由于與B部件有一個(gè)鑲套的連接，它的尺寸要比A部件設(shè)計(jì)的小一些，所以在鑲接處的寬度設(shè)為20mm，幫腳處設(shè)為24mm。在中幫面部分的寬度要比前幫面的略寬一些，設(shè)為26mm。鞋口處的線條用截面的方法去設(shè)計(jì)，即固定內(nèi)外懷鞋底處定位點(diǎn)，再用軟尺繞楦型一周，直接畫直線便可。前幫部分與中幫部分直接將線條順延起來，形成“Y”字形的整體。在中幫面的外腰部分，沒有設(shè)計(jì)成直接到幫腳處，為了使穿著更便利，將此處設(shè)計(jì)成開口裝置，用魔術(shù)貼（俗稱毛刺）作為活動(dòng)開口。開口的下方連接著F—后腰面部件，中幫面與F部件有一部分重疊。重疊部分的長(zhǎng)度設(shè)為38mm，由于太長(zhǎng)，沒必要，太短，魔術(shù)貼粘不住。中幫面的分割處離幫腳處約5mm，這樣設(shè)計(jì)可以使后腰面隱蔽起來，感覺像是沒有分割，是一個(gè)整體，會(huì)有比較好的視覺效果。（5）F—后腰面的外形設(shè)定在本款設(shè)計(jì)中，后腰面屬于隱蔽部位，且在中幫面的下方，所以它的尺寸與線條主要順延中幫的線條設(shè)計(jì)，只是在上端做成倒角，保證穿著的舒適性就可以了。因此，后腰面的上端寬度設(shè)為26mm，幫腳處設(shè)為30mm。（6）G—后跟條帶帶的造型設(shè)計(jì)對(duì)于涼鞋后跟條帶的設(shè)計(jì)，主要考慮保證穿著時(shí)的跟腳，及愛護(hù)中后幫面的造型不易變形。最常用的尺寸為20mm（寬）×25mm（長(zhǎng)）。由于這樣的長(zhǎng)度和寬度就可以滿意需求，尺寸太小，會(huì)不好入腳；太大，無法起到讓穿著更跟腳的作用，也是一種鋪張。

2幫面樣版的制作

2.1展平樣版

在幫樣結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，樣版的制作方法有許多種，有美紋紙貼楦法、牛皮紙貼楦法和比楦法等。而本文將介紹的是最常用的美紋紙貼楦法。鞋楦是一個(gè)三維立體的造型，而幫面樣版是一個(gè)二維平面圖形。因此在制作幫面樣版之前必需有一個(gè)立體向平面轉(zhuǎn)化的過程，即展平處理。經(jīng)過展平處理而得到的樣板，稱之為展平樣板。另外，每一塊幫面樣版都可以依據(jù)展平而制得，所以展平樣版也稱之為母版。詳細(xì)步驟如下：（1）將已進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的美紋紙割去多余部分，在后跟條帶上沿后弧線方向割開，再將美紋紙撕下，并展平在預(yù)備好的紙板上。從背中線部分向兩側(cè)漸漸綻開、貼平，盡可能不產(chǎn)生褶皺（見圖6）。（2）在幫腳處加7mm，后弧線斷開處的兩側(cè)加2.5mm，然后再將各線條修順暢，并割下。（3）在幫腳處用分規(guī)畫一條距邊5mm的線，然后在這條線上，取一些點(diǎn)（間距為5mm）并沖孔，作為線縫工藝操作時(shí)的縫線定位點(diǎn)。（4）在幫面裝飾片的固定位置處，刻出槽線，用于制作裝飾片的樣版和定位。這樣就完成了展平樣板的制作（見圖7）。

2.2凈樣版

（1）A—前幫內(nèi)側(cè)面先在紙板上畫出前幫內(nèi)側(cè)面的輪廓線和幫腳的縫線定位點(diǎn)以及縫線的槽位線，并將此輪廓線割下，再在樣板中間處刻一道槽線，作為縫假線的定位線，并做上內(nèi)懷標(biāo)志的牙剪。這樣就可以得到前幫內(nèi)側(cè)面的凈樣板（見圖8）。（2）B—前幫外側(cè)面由于前幫外側(cè)面使用的材料是織帶，它有固定的寬度，之前的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)已選擇寬度為20mm，所以先割取一條寬度為20mm的條帶，然后在這條帶上做一對(duì)折線，將展平樣板B部件的外輪廓一端，對(duì)準(zhǔn)條帶的對(duì)折線，然后畫下與A的分割線和縫合線，最終放出8mm的壓茬量，再沿著對(duì)折線對(duì)折，并剪去多余的條帶，即可得到前幫外側(cè)面的凈樣板（見圖9）。（3）C—前裝飾片在紙板上先畫出前裝飾片的輪廓線，然后在離前裝飾片與金屬扣件連接處3mm（由于金屬扣是有厚度的，放出這3mm可抵消扣件厚度對(duì)樣板的影響）遠(yuǎn)的地方做一條中心線，作為前裝飾片的對(duì)折線，做出一個(gè)等腰三角形（底邊長(zhǎng)為8mm，邊長(zhǎng)為12mm），以此三角形的頂點(diǎn)作為鉚釘定位點(diǎn)，用內(nèi)徑為2.0mm的沖子沖孔，將紙板沿對(duì)折線對(duì)折，并割出其輪廓線，綻開后將兩側(cè)按線條走向順延減小，長(zhǎng)度為超過第一個(gè)鉚釘定位孔8mm，剪去多余樣板，在對(duì)折線上打兩個(gè)定位孔，這樣即可得到前裝飾片的凈樣板（見圖10）。（4）D—后裝飾片方法同前裝飾片的制作，只是在設(shè)定鉚釘定位點(diǎn)時(shí)，將3個(gè)點(diǎn)改成1個(gè)點(diǎn)即可，這個(gè)點(diǎn)距離底邊8mm左右，以便可得到后裝飾片的凈樣板（見圖11）。（5）E—中幫面先在板紙上畫出中幫面的輪廓線和裝飾片的定位點(diǎn)，以及幫腳處的線縫定位孔，然后將線條修順，將外懷后側(cè)的兩個(gè)圓形倒角畫好，后側(cè)鞋口處放3mm翻縫工藝量，在內(nèi)懷處沖出后跟條帶的定位點(diǎn)，在幫腳處沖出的線縫定位點(diǎn)，然后再用內(nèi)徑為2.0mm的沖子沖出裝飾片的定位點(diǎn)，最終割出輪廓線，做上內(nèi)懷標(biāo)志的牙剪，即可得到中幫面的凈樣版（見圖12）。（6）F—后腰面先在板紙上畫出后腰面的輪廓線和幫腳處的線縫定位孔，然后將線條修順，將上端的兩個(gè)圓形倒角畫好，再?zèng)_出后跟條帶的定位點(diǎn)，并在幫腳處沖出的線縫定位點(diǎn)，再做出毛刺定位線，最終割出輪廓線，即可得到后腰面的凈樣版（見圖13）。（7）G—后跟條帶先在板紙上畫出一條中心線，將展平樣版的內(nèi)側(cè)后跟條帶的后端線對(duì)準(zhǔn)此中心線，畫出后跟條帶的輪廓線，再將展平樣版的外側(cè)后跟條帶的后端線對(duì)準(zhǔn)此中心線，畫出后跟條帶的輪廓線，在上端鞋口處放3mm的翻縫工藝量，在兩端各放8mm的壓茬工藝量，并刻出槽線，最終割出外層輪廓線，在內(nèi)懷做上內(nèi)懷標(biāo)志的牙剪，在中心線的上端剪出一個(gè)牙剪，下端打一個(gè)標(biāo)志點(diǎn)，這樣即可得到后跟條帶的凈樣版（見圖14）。

2.3劃料樣版

劃料樣板是在幫面的凈樣版基礎(chǔ)上放出折邊量和壓茬量，再除去槽線和定位點(diǎn)的樣版。因此，將幫面樣版外輪廓線畫在紙板上，假如遇到是折邊工藝的，這個(gè)邊放4.5~5mm；假如是壓茬工藝的，這個(gè)邊放8mm；其它工藝的保持不變，割去外輪廓線，即可得到劃料樣版。

3內(nèi)里樣版的制作

一般狀況下，內(nèi)里樣版是依據(jù)幫面的展平樣版來制作的，但分節(jié)式內(nèi)里除外。而分節(jié)式內(nèi)里一般都依據(jù)各組合的幫面來制作。本款式沙灘涼鞋采納的是分節(jié)式內(nèi)里，所以選用幫面樣版來制作內(nèi)里樣版。

3.1前幫里

先在紙板上畫出前幫內(nèi)側(cè)面的輪廓線和槽線，在幫腳處向里縮條線3mm，在兩側(cè)各放出3mm，又在上端以槽線為基準(zhǔn)放5mm，作為沖里量，然后割出輪廓線，作出內(nèi)懷標(biāo)志的牙剪，即可得到前幫里的樣版（見圖15）。

3.2中幫里

在紙板上先畫出中幫面的輪廓線，在兩邊的幫腳處各向里縮條線3mm，在前端和外側(cè)面放出3mm的沖里量，后端不變，然后割出輪廓線，作出內(nèi)懷標(biāo)志的牙剪、翻縫標(biāo)志點(diǎn)和（魔術(shù)貼）毛面的定位點(diǎn)，即可得到中幫里的樣版（見圖16）。

3.3后幫里

在紙板上畫出后腰面的輪廓線，在幫腳處向里縮條線3mm，其余部分放出3mm作為沖里量，然后割出輪廓線，即可得到后幫里的樣版（見圖17）。

3.4后跟條帶里

將后跟條帶樣版放在紙板上畫出輪廓線，在兩端處各縮回3mm，在下端放出3mm的沖里量，即可得到后跟條帶里樣版（見圖18）。

3.5（魔術(shù)貼）毛面和刺面

將中幫里與（魔術(shù)貼）毛面鑲接的部位輪廓線畫在紙板上，然后在后端縮回5mm，割出輪廓線即可得到毛面的樣版。制作（魔術(shù)貼）刺面的樣版時(shí)，先將后腰面的輪廓線和刺面的定位線畫在紙板上，在前后兩端各縮回2mm，割下輪廓線后，修順?biāo)膫€(gè)圓角，便可得到刺面的樣版（見圖19）。

4定位版的制作

在制作定位版之前，要進(jìn)行貼楦操作，只是貼楦主要是貼楦底板。貼楦完成后，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，在楦底邊沿做上各個(gè)幫腳處的定位標(biāo)志，再將楦底樣版揭下來，展平在紙板上，修順輪廓線并刻下。用分規(guī)向內(nèi)縮回5mm，畫一圈線，然后將楦底邊沿上所做的各個(gè)幫腳處的定位標(biāo)志線順延至此線，再剪去各定位處凹槽里的量，便可得到定位版（見圖20）。

5問題分析

（1）鞋幫不伏楦鞋幫不伏楦分兩種狀況，緣由有所不同，處理方法也有所變化。第一，假如鞋幫消失歪扭現(xiàn)象，從而導(dǎo)致不伏楦，很有可能是在制作展平樣版時(shí)，沒有順延美紋紙的方向展平，強(qiáng)行拉動(dòng)美紋紙，偏離自然蹺度太多?；蛘咴谧龆ㄎ话娴臅r(shí)候發(fā)生了偏差，從而導(dǎo)致定位不準(zhǔn)。其次，假如是由于鞋幫太大而導(dǎo)致鞋幫不伏楦，可能是由于材料太薄或延長(zhǎng)性太大所致。也可能是制作樣版時(shí)放余量太大，或美紋紙被拉伸了太多。假如是材料問題，只需轉(zhuǎn)變復(fù)合材料或增加復(fù)合材料便可。假如是樣版問題，則必需修改樣版。（2）鞋幫太緊，無法線縫這個(gè)問題比較簡(jiǎn)潔，最有可能是由于制作樣版時(shí)，沒有加放余量或加放余量太小。又或者材料太厚或幾種材料復(fù)合后太厚。假如厚度沒問題，材料延長(zhǎng)性也正常，那就要調(diào)整樣版了。（3）（魔術(shù)貼）毛、刺外露，蓋不住毛、刺外露，可能是在設(shè)計(jì)時(shí)刺的大小已經(jīng)超出了毛掩蓋的范圍。假如設(shè)計(jì)沒有問題，那就是中幫面的樣版制作得太小了。

6結(jié)束語

在本沙灘童鞋的幫樣結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，最重要的是各定位點(diǎn)和標(biāo)志點(diǎn)的設(shè)定，以及固定數(shù)據(jù)的選取。另外，展平樣版的制作特別關(guān)鍵，假如展平樣版制作正確，那么幫面樣版一般就沒有問題。最終要留意的是幫腳處的線縫排孔，留意它們的間距和邊距。

1.1滑槽的設(shè)計(jì)有以下三種方案方案一：在圖1（a）中小球與軌道抱負(fù)為兩點(diǎn)接觸，其受力狀況為垂直于兩斜坡面指向球心，由于碰撞后小球的速度方向不是抱負(fù)的切線方向，若與抱負(fù)的切線方向有角度的偏移，可能會(huì)發(fā)生干涉。方案二：圖1（b）中小球與軌道為抱負(fù)的單點(diǎn)接觸，其受力狀況垂直于底面對(duì)上，小球在運(yùn)動(dòng)的過程中與軌道始終保持單點(diǎn)接觸，實(shí)現(xiàn)抱負(fù)的純滾動(dòng)，這對(duì)于削減能量損失有關(guān)心。圖1（c）中小球與軌道的接觸抱負(fù)為單點(diǎn)接觸，其摩擦力比圖1（a）和圖1（b）小一點(diǎn)，但是軌道截面外形的參數(shù)不易求解，加工實(shí)施困難。因此綜合以上三種的方案的比較分析，方案二更有利于加工和削減能量的損失，從而滑槽選擇方案二更相宜。

1.2球與滾道之間的摩擦力分析球與滾道之間的摩擦可分為滑動(dòng)摩擦和滾動(dòng)摩擦，滑動(dòng)摩擦因數(shù)一般較大，摩擦的能量損失也較大，球在軌道上滑動(dòng)的整個(gè)過程中產(chǎn)生的損失也最大，而整個(gè)過程中滾動(dòng)摩擦力只是把平動(dòng)動(dòng)能轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能，由于轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能在碰撞過程中大部分損失，所以為了減小碰撞的整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中能量的損失，必需盡可能地減小平動(dòng)動(dòng)能轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)動(dòng)能，較好的方法就是通過增加軌道和滾球的剛度，從而減小滾動(dòng)摩擦因數(shù)μ以及正壓力f。由f=μmgcosθ可知，滾槽的水平傾角θ越大，正壓力越小。因此，θ越大，小球與滑槽之間的摩擦力越小。

1.3軌道基本軌跡的確定綜上，對(duì)于該單擺球滾道“永動(dòng)器”的軌道路徑設(shè)計(jì)為圓弧-直線的組合式軌道，如圖3（b）所示選用直線形軌跡，由于盼望保持對(duì)心碰撞，軌跡底部加工出一段小水平直線，且該段直線的粗糙度較大，便于在小球碰撞擺錘時(shí)，小球?qū)⑥D(zhuǎn)動(dòng)能轉(zhuǎn)化為較大的摩擦力作用在擺錘上?？紤]到命題要求以及工程上的因素，我們選用的軌道為圓弧-直線式組合軌道，其示意圖如圖4所示。

2擺系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1擺錘與滾球的選取擺錘到達(dá)最低點(diǎn)與位于軌道上的小球發(fā)生正碰，由動(dòng)量守恒定律，因此，當(dāng)擺錘以速度v1的速度正碰靜止的小球時(shí)，抱負(fù)狀態(tài)下，擺錘和小球可達(dá)到速度交換，從而實(shí)現(xiàn)永動(dòng)碰撞的效果。由此類推，小球的質(zhì)量是擺錘的3倍時(shí)，依舊可以實(shí)現(xiàn)速度交換，理論上，兩種方案都能實(shí)現(xiàn)速度交換，從而實(shí)現(xiàn)不斷碰撞，但由于碰撞能量損失和小球在軌道上滾動(dòng)時(shí)的摩擦，因此擺錘和小球的速度不斷地交換下去實(shí)際上是不行能的。當(dāng)選用方案二時(shí)，通過碰撞的速度交換規(guī)律得知，擺錘與滾球在實(shí)際中更簡(jiǎn)單在碰撞后一起搖擺。為了盡可能地實(shí)現(xiàn)擺錘與小球多次碰撞，應(yīng)選用方案一，即小球的質(zhì)量與擺錘的質(zhì)量相等。其擺錘和小球的參數(shù)為：小球直徑為20mm，擺錘直徑為20mm，二者都為實(shí)心鋼球。

2.2擺錘與擺桿的連接命題要求擺桿直徑為5mm的實(shí)心剛性桿件，由于擺桿自身的重量從而影響擺錘與滾球發(fā)生質(zhì)心碰撞，因此為盡可能減小這種影響，擺桿的材料采納鋁合金。擺錘的直徑為20mm，考慮到擺球?yàn)閯傂詫?shí)心小球，其強(qiáng)度較大，不易攻螺紋孔，因此采納激光打通孔，在擺桿端部打一個(gè)M2.5的螺紋孔，通過緊固螺紋件將擺錘和擺桿相連。其三維設(shè)計(jì)圖如圖5所示。

3螺桿軸的強(qiáng)度校核

依據(jù)圓軸在扭轉(zhuǎn)和彎曲組合變形下的強(qiáng)度條件。

4總體設(shè)計(jì)與調(diào)試

對(duì)于該裝置，我們已經(jīng)爭(zhēng)論得出其各個(gè)方面的大致狀況，下面進(jìn)行結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)與調(diào)試。我們?cè)谡{(diào)試中發(fā)覺兩個(gè)小球的碰撞過程分別開的時(shí)間極短，經(jīng)過少量的幾次碰撞后兩個(gè)小球就會(huì)在一起搖擺，這對(duì)于運(yùn)動(dòng)時(shí)間的延長(zhǎng)極為不利，現(xiàn)進(jìn)行如下分析：1）運(yùn)動(dòng)的小球在軌道上的速度衰減量極大，且最終近似于單擺的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，在空氣阻力的影響下，經(jīng)過若干次的振動(dòng)后近似趨于靜止。2）調(diào)試階段我們選取了桿套與滑動(dòng)摩擦的部分進(jìn)行分析，觀看發(fā)覺其影響不大。且分析發(fā)覺滑動(dòng)轉(zhuǎn)軸的精度假如設(shè)計(jì)不夠好，會(huì)極大地?fù)p耗能量。3）擺錘與擺球的質(zhì)量影響也比較大，且在運(yùn)動(dòng)的過程中我們發(fā)覺，當(dāng)大球碰撞小球時(shí)其運(yùn)動(dòng)過程較小球碰撞大球更易粘在一起運(yùn)動(dòng)。4）小球在軌道上下滾速度太快，致使擺錘與小球在第一次碰撞后運(yùn)動(dòng)過程無規(guī)律性，且最終的結(jié)果不太抱負(fù)，這與周期有關(guān)。5）擺錘與小球碰撞點(diǎn)影響極大，因此在設(shè)計(jì)過程中需要能夠滿意支架和桿套可以進(jìn)行肯定的微調(diào)。單擺-球滾道“永動(dòng)器”總體設(shè)計(jì)的示意圖如圖6所示。

5軌道工藝分析

為了防止軌道過于笨重，以及便于加工，軌道材料選用鋁合金相對(duì)比較相宜?；蹫榫匦尾?，其加工有兩種方案［5］：方案一：用四軸聯(lián)動(dòng)的數(shù)控機(jī)床銑。方案二：將軌道分成兩部分進(jìn)行加工，即直接平面數(shù)控銑中間的滑槽面，另一邊的擋板再用螺栓固定。但是方案一加工難度大，成本高，且滑槽面的精度不夠高，而方案二采納一般的數(shù)控銑機(jī)床就可以加工，因此，從工程管理上考慮優(yōu)先采納方案二加工。

6結(jié)語

類牛頓擺球式碰撞裝置的設(shè)計(jì)過程涉及理論的推理與分析，特殊是軌道設(shè)計(jì)中的方案選取和各部件的尺寸參數(shù)的取值對(duì)于“永動(dòng)”時(shí)間的影響較大，當(dāng)然，在規(guī)定的尺寸約束條件下，工程計(jì)算的結(jié)果只能作為一個(gè)可行的有效解，理論計(jì)算與現(xiàn)實(shí)狀況差別的進(jìn)一步縮小，仍需要后續(xù)的深化討論探討。

(1)能源站的主要熱力設(shè)備是內(nèi)燃機(jī)、溴化鋰余熱機(jī)、直燃機(jī)。通過散熱設(shè)備完成冷卻系統(tǒng)的循環(huán)。散熱設(shè)備需要布置于室外，而室外地坪主要用于綠化，因此散熱設(shè)備只能放置于相鄰的樓宇C、D座屋面。C、D座高約50米，冷卻水管從地下負(fù)三層側(cè)墻穿出，通過C、D座豎井直通屋面小間，管路出小間后安排到各個(gè)散熱設(shè)備。管道豎井為框架結(jié)構(gòu)，管道支撐點(diǎn)通過H型鋼梁簡(jiǎn)支在豎井框架梁上，豎井總高約65m，管道支撐點(diǎn)分別設(shè)在0、5、9.2、13.2、17.2、21.2、25.2、29.2、33.2、37.2、41.2、45.2m等地方，單根鋼梁最大總荷載為36t。通過計(jì)算H型鋼梁的強(qiáng)度和穩(wěn)定，截面定為HM550X300。(2)冷卻水管出了屋面小間，通過屋面管架輸送到各個(gè)散熱設(shè)備。管架之間的距離是由管道的最小支撐點(diǎn)距離所打算的。管架選用門型支架，管道支撐點(diǎn)直接設(shè)在支架梁上。門架兩柱基礎(chǔ)相連做成一個(gè)整體性、剛度較好的整體條形基礎(chǔ)，在柱頂用通長(zhǎng)鋼梁連接，加強(qiáng)了管架上部結(jié)構(gòu)的整體剛度。型鋼選用軋制H型鋼，由于軋制H型鋼質(zhì)量向翼緣分布，在同等用鋼量的狀況下，比工字鋼具有更大的抗彎模量。(3)管架宜采納1-2層的低層支架，主要緣由為：①散熱設(shè)備回水靠重力自流，管路標(biāo)高直接打算散熱設(shè)備的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)高度，過高的管架會(huì)造成散熱設(shè)備的基礎(chǔ)加高，不僅增加基礎(chǔ)土建工程量，且加大了屋面荷載，勢(shì)必造成結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的鋪張。②相同數(shù)量、相同管徑的管路，低層管架相對(duì)高層管架，受風(fēng)荷載與地震荷載的影響小，按2層布置管架，與按5層布置管架傳到屋面板最大荷載對(duì)比如表1所示。

2屋面設(shè)備基礎(chǔ)

屋面散熱設(shè)備及管道總荷載達(dá)到約650t，屋面梁采納井字梁結(jié)構(gòu)，梁間距3m，屋面板厚為200mm?？紤]冷塔等散熱設(shè)備屬于帶轉(zhuǎn)動(dòng)振動(dòng)設(shè)備，為提高樓頂住戶的舒適度，設(shè)計(jì)時(shí)增加了散熱設(shè)備基礎(chǔ)的剛度和配重，采納條形基礎(chǔ)，若設(shè)備設(shè)計(jì)安裝標(biāo)高大于條基高度，采納鋼筋混凝土短柱支撐設(shè)備地腳。

3結(jié)語

從本工程建設(shè)實(shí)踐總結(jié)出來的熟悉和閱歷有以下幾點(diǎn)。（1）由于熱機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)往往稍晚于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)工程師大都按常規(guī)閱歷值進(jìn)行荷載預(yù)留，因此屋面設(shè)備、管道及煙道豎井荷載提資應(yīng)在相應(yīng)的建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)前提出，避開消失結(jié)構(gòu)局部大荷載超標(biāo)。（2）屋面散熱設(shè)備條基可以優(yōu)化條基高度，以減輕屋面荷載，條基布置形式應(yīng)采納單向布置，不讓基礎(chǔ)形成封閉的凹槽，防止屋面積水。（3）屋面管架可以采納全鋼結(jié)構(gòu)形式，降低屋面荷載。（4）屋面散熱設(shè)備的廢水應(yīng)采納屋面管道有組織排水，而不是利用屋面自身的散水方式排水。

一：荷載的計(jì)算。荷載包括外部荷載（例如，風(fēng)荷載，雪荷載，施工荷載，地下水的荷載，地震荷載，人防荷載等等）和內(nèi)部荷載（例如，結(jié)構(gòu)的自重荷載，使用荷載，裝修荷載等等）上述荷載的計(jì)算要依據(jù)荷載規(guī)范的要求和規(guī)定采納不同的組合值系數(shù)和準(zhǔn)永久值系數(shù)等來進(jìn)行不同工況下的組合計(jì)算。

二：構(gòu)件的試算。依據(jù)計(jì)算出的荷載值，構(gòu)造措施要求，使用要求及各種計(jì)算手冊(cè)上