标准化结构设计范文

导语：想要提升您的写作水平，创作出令人难忘的文章？我们精心为您整理的13篇标准化结构设计范例，将为您的写作提供有力的支持和灵感！

篇1

钢结构建筑的施工设计在整个钢结构建筑项目中占有至关重要的作用。钢结构建筑的建造速度快，耗时短，但是，在整个建筑过程中，设计的时间站到80%上，工作量非常大，由此可见设计工作的重要性。前期设计工作的好坏会直接决定工程的质量水平和使用寿命。由于钢结构建筑前期是在工厂中进行焊接、组装，然后将组建由各个工厂运至工地进行拼接，这就对各个组建的精确度提出了较高的要求，精确度的不足很有可能会影响钢结构建筑的后期施工，甚至使施工工作发生停滞。设计的缺陷需要在最终拼接时进行弥补，这就会使组件上产生较多切割、钻孔的痕迹，严重影响工程进度和工程质量。因此钢结构建筑物的标准化施工设计是工程顺利进行的重要保证。以下对钢结构建筑标准化施工设计的内容和优势进行叙述和探讨。

1 标准化施工设计的内容和流程

1.1 标准化施工设计的内容

以目前最为常用的钢结构系统为例，施工设计的内容主要包括三大部分，即零件图、安装图、材料清单。对于各个主要部分可以再进行细分，其中零件图包括定制件图和标准件图。安装图包括定制安装图和标准安装图。

标准件图和标准安装图是基于标准化程序确定的标准化零件与操作方式，在前人总结的标准化规范的前提下，运用相关技术指导和标准化指导原则，选用具有明确标号的钢材及螺栓，根据标准化要求和施工规范，安装在预先确定好的部位。这些标准件和标准安装位置的选择和确立是由前人通过严密的力学计算和在施工中的经验总结而来的，具有很强的参考价值，在施工设计中使用这种标准化的设计理念和设计参数，可以在很大程度上减少设计工作的劳动强度和工作量，大大提高设计速度和工程质量。定制件图和定制安装图是根据施工建筑的具体形式以及施工地点的具体情况而确定出来的，对于不同的建筑物，往往在定制件图和定制安装图上有着较大的差别，一般情况下对于不同的工程，在设计时对于定制件图和定制安装图只能作为参照，不能作为模板来使用，定制件图和定制安装图的确立有很强的地域性，对于不同的工程，应当因地制宜的设计最能符合工程要求的结构，且设计要以标准件图和标准安装图为主体，不能因为定制部分的设计而使标准化部分受到影响，更不能使用定制件图和定制安装图来取代标准件图和标准安装图，这是有其客观原因的，定制件图和定制安装图的确立过程往往是由某个施工设计团队独立完成的，其人力、财力、技术水平有限，难以对设计的结果进行大规模的验算测试，更不可能以实物进行试验，这就使得这种设计具有先天的局限性，往往会出现一些瑕疵和漏洞，但是标准件图和标准安装图的制定过程出现此类问题的可能性就小得多，由于通过前人大量的运算和实践进行总结和归纳，使得可靠程度有着很大的提高。对此，在定制件图和定制安装图的制定过程中，应当秉承严格设计的要求，对材料的受力情况和选材的力学性能进行严格计算和验算，针对不同的项目要求，制定符合施工要求和使用要求的图纸。

1.2标准化施工设计的流程

钢结构家住的标准化设计流程对于整个设计工作的进行具有重要的意义，一个科学的设计流程可以在很大程度上减少设计工作的负担，也降低了设计出现错误的发生率，同时一套流畅的施工设计流程也是工程能够达到较高质量水平的保证，以下对目前最为常用的标准化施工设计流畅进行介绍。

1.2.1 为主、次结构设计组件、零件图

在设计初期，应当首先将整体工程分为主要结构和次要结构，在设计时，优先考虑主要结构的设计，以主要结构为主体，发展和完善次要结构，保证次要结构不对主要结构进行干涉。

对于主结构，目前常采用Tekla Structures（Xsteel）软件进行模型搭建，这款软件是通过创建工程建筑物的三维模型以后自动生成钢结构详图和各种报表，在报表中有各个零件的具体规格参数，并能够估算材料的使用量，为工程预算和工程管理提供依据。在报表中，会对每个零件进行编号，将各个零件图发给加工工厂后，工厂会根据要求进行制造，最后根据报表中的零件编号将零件安装至对应位置，大大减少了出错的可能。在Xsteel软件中，也可以对建筑物进行预先模拟组装，以在设计时期就可以发现建筑的缺陷，并进行相应的弥补。

对于次要结构，目前常采用的是预冲孔系统，这在Xsteel软件中也有出现，预冲孔的作用是通过具有对应编号的连接孔，保证主结构和次结构连接的准确性。在以往的设计中，对于主、次结构的链接，常采用耳朵是焊接檩托板的方式，这种方式会增加制造时的工作量，同时可能会发生误差的积累，导致精度水平的下降。目前广泛采用的预冲孔系统，在大大降低工厂劳动强度的前提下，可以尽可能的提高安装精度和安装速度，同时，由于其可以使用螺栓进行连接，在日后建筑使用寿命到期时的拆除工作也提高了便利。

1.2.2 设计安装图

安装图的作用是为日后的安装工作提供参照，并将此提供给客户，为日后的维修管理工作服务。安装图的设计应当以施工地点的具体情况和客户的具体施工要求为基础，参照主、次结构的组件、零件图，对于建筑主体，应当有详细的节点图，并配备有详细的材料汇总清单，与此同时，配备施工地的组织图，对于吊车、雨棚等的布置，也应当尽可能详细。

2 钢结构建筑标准化施工设计的优势

钢结构建筑的标准化施工设计是目前钢结构建筑的主流施工设计方式，其在很多方面均具有明显的优势，以下对其详细探讨。

2.1 降低人为因素对工程的影响

在制定出详细的标准化施工设计方案和图纸后，可以尽可能的降低施工人员的因素对工程的影响。减少了施工人员的操作习惯和操作失误对建筑整体质量产生的隐患。通过详细的设计图纸，根据零件的编号，对零件进行安装、拼接，使之对号入座，大大降低了工程建造的难度，同时降低了施工人员的技术水平要求，对于大规模工程，需要较多的人力，此时标准化施工设计可以使新进的施工人员在进行简单的技术培训后就可以投入工作。对于同一种建筑的大批量建造，也可以受益于标准化施工设计，使得建筑质量、外形更为统一、美观。

2.2 缩短工期

工期是影响工程成本的重要因素，工期长意味着所需要付出的人力、管理成本就高。钢结构建筑标准化施工设计可以大大缩短工期，据权威统计，施工方可以有效缩短工期达35%以上。工期的缩短意味着工程可以尽快交付使用，可以创造更大的使用价值。

总结：

施工设计是目前建筑行业一直研究与发展的课题，如何能够使钢结构建筑标准化施工设计达到最高的水平，使工程能够最大程度的从中受益，依旧有很多的问题有待解决。新技术的引进为钢结构建筑标准化施工设计提供了帮助，同时也为相关的研究、设计人员提出了更高的要求，对此，如何能够完善标准化施工设计，我们需要继续探索和努力

参考文献：

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〔关键词〕钢结构铁塔 基础 标准化设计

一：铁塔基础的标准化设计：

笔者在通信行业中工作多年，主要从事通信铁塔的设计。通信铁塔在通信行业中应用广泛，每年仅以安徽省为例，建设量就在上千座以上。因此塔体多为标准化统一定制。相应的基础形式采用标准化设计，有利于加快设计速度，方便施工人员施工。铁塔基础的施工多为小型施工队，相应的读图能力，施工能力也受制约。基础形式相对简单，标准化，有利于施工人员理解，施工中避免差错发生。

在实际施工中，针对不同地质条件采用相应的不同的基础形式。

笔者所在安徽地区主要铁塔基础形式有人工挖孔灌注桩，独立基础，筏板基础等三种形式。现以相同塔型在不同地质条件情况下的三种基础形式为例，做比较分析。

塔型：安徽六安地区一通信铁塔，塔高50米，跟开7580。当地基本风压为0.35kN/m2。一个塔脚的反力基本组合：压力574.9KN；拉力525.0KN；剪力76.6KN(平地)。

工程实例一：地质报告提供土层，一层为耕土，层厚0.5米，二层为强风化砂岩层，Qsik＝100Kpa，层厚2米；三层为砂岩层，Qsik＝160Kpa，Qpk＝9000Kpa，次层未探穿。根据该地质报告，铁塔基础采用人工挖孔灌注桩，桩端置于第3层砂岩层，Qsik＝160Kpa，Qpk＝9000Kpa。桩深5.5米。经复算，满足铁塔的承载力要求和抗拔要求。基础形式见附图：

工程实例二：地质报告提供土层，一层为耕土，层厚1.0米，二层为粉质粘土，地基承载力特征值fak=250kpa，根据地质报告，采用独立基础形式较为合适，基础埋深设计为3米，基础尺寸，单个塔脚3.4米x3.4米。经复算，满足铁塔的承载力要求和抗拔要求。基础形式见附图：

工程实例三：地质报告提供土层，一层为耕土，层厚1.0米，二层为淤泥质粉质粘土，地基承载力特征值fak=100kpa，根据地质报告，采用筏板基础形式较为合适，基础埋深设计为2.5米，基础尺寸10米x10米。经复算，满足铁塔的承载力要求和抗拔要求。基础形式见附图：

以上三个工程实例是针对同一塔型，在笔者所在地区三种不同地质条件下的设计方案。均满足设计施工要求，在以往的设计施工中得以推广使用。这三种基础形式中以造价衡量，人工挖孔桩为造价最低的基础形式，从受力角度，人工挖孔桩利用桩和土体之间的摩擦力抗拔，受力特征对塔架这种高耸结构是十分有利的。因此，在地质条件允许的情况下，尽量采用人工挖孔桩的基础形式。附表为同一种塔的三种不同基础形式的比较.

由上表对比可见，人工挖孔桩造价最低，同时人工挖孔桩施工较易，简单易操作，工期短，因此在适合做人工挖孔桩的地质条件下，首先应推该基础形式，其实为独立基础和筏板基础。

二、地质条件不利情况下的地基处理：

有的地区地质条件很差，筏板基础也不能满足设计要求，就需要对地基进行处理。

工程实例四：某地区，基础持力层为第2层粉质粘土层，Fak=70KPa。铁塔基础采用筏板基础不能满足承载力要求，需对地基处理提高承载力。目前多采用木桩挤密的办法来适当提高承载力。基础下采用约120根直径100的松木桩（防腐处理）,长4.0米，桩中心间距约900毫米。通过此办法可以适当提高承载力，以达到设计要求，且该方法相对造价较低，以该工程为例，仅提高造价1万元以内。

总结

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做建筑设计的人都知道，目前我国建筑结构设计领域广泛使用的 “建筑结构施工图平面整体设计方法”（下简称“平法”），与传统方法相比可使图纸量减少65～80%；若以工程数量计，这相当于使绘图仪的寿命提高了三四倍；而设计质量通病也大幅度减少；以往施工中逐层验收梁的钢筋时需反复查阅大宗图纸，现在只要一张图就包括了一层梁的全部数据。

为广大设计人员带来福音的就是“平法”的创始人，山东大学教授陈青来先生。

记者：陈教授，请您谈谈当初萌生“平法”构想的情况好吗？

陈教授：我国的建筑结构施工图设计经历了三个时期：一是建国初期至90年代末的“详图法”（又称配筋图）；二是80年代初期至90年代初的“梁表法”；三是90年代至今普及的“平法”。

1982年，我从湖南大学工业与民用建筑专业毕业后，分配到山东从事结构设计的研究工作。在实际运用中我逐渐感到，作为“梁表法”的配套软件，我国1986年开发的结构CAD软件存在以下弊病：建筑结构设计人员的工作量剧增，其中70-80%用于画图；计算机的普遍使用表面上将设计人员从繁重的计算工作中解放出来，但从整体看，全国大多数设计项目仍以人工制图为主；即使利用计算机绘图，由于现有的CAD软件依据传统设计方法编写，表达繁琐，图纸量比手工绘制还多，设计成本反而更高。也是因为这个原因，设计中的“错、漏、碰、缺”成为质量通病。另外，建筑专业经常半路调整和修改平面，结构设计不得不作相应改变，而框架、剪力墙等是竖向表达的，由于各个专业间的表达不一致，变更设计时牵一发而动全身。如若在紧张状态下出图，往往顾此失彼，形成新的“错、漏、碰、缺”。而大量的“同值性重复”和“同比值性重复”的出现，使得设计效率极低，质量难以控制。

也就从那时起，“平法”的概念便在我的头脑中萌芽了。

记者：“平法”的产生，也借鉴了国外的先进经验了吗？

陈教授：1991年，我在日本、挪威等国研修、留学和考察期间发现，发达国家设计事务所完成的结构图纸通常没有节点构造详图，节点构造详图是由建筑公司（施工单位）进行二次设计，设计效率高、质量得以保证；有些结构设计甚至只给出配筋面积，具体配筋方式由建筑公司搞，出图效率更快。这对我的启发很大。

反观我们的构造做法，构件节点构造和构件节点外的杆件构造两大部分均不属于设计工程师的创造性设计内容，通常只要直接遵照规范和借鉴某些版本的构造设计资料来绘制即可，因此，传统设计中存在大量重复，且大部分是离散的信息中构造做法的简单重复也就不足为奇了。如果改变传统的“构件标准化”为“构造标准化”，不仅能够大幅度提高标准化率和减少设计工程师的重复性劳动，同时，由于设计图纸中减少了重复，从而相应地会大幅度降低出错概率。

基于上述的认识，我认为应该有一个不存在任何完整的标准化构件，但却包罗结构必须存在的节点构造和节点外构造标准设计的新方法。这两大类构造可适用于所有的构件，但却与构件具体的净跨度、净高度、具体截面尺寸无限制性的关系；与构件所承受的荷载无直接关系；与构件截面中的内力无直接关系；与设计师根据承载力要求所配置钢筋的规格数量也无直接关系。于是，我将具体工程中大量采用，理论与实践均比较成熟的构造做法编制成建筑结构标准设计，对各类结构构件的节点内和节点外的构造做法实行大规模标准化。这样的标准化方式不仅适用范围广，而且不替代结构设计工程师的责任与权利，完全尊重结构设计工程师的创造性劳动。这种新型标准化方式，相对于“构件标准化”可定义为“广义标准化”方式。对于现浇钢筋混凝土结构，其标准化率可高于30%。

记者：“平法”首次在实际应用中大显身手是在什么时候？

陈教授：1991年10月初，山东省济宁市工商银行因为要将营业楼的建设纳入本年度的资金使用计划，要求山东省建筑设计研究院必须在三个月内完成设计。当年，以三个月不到的时间完成16000m2的结构设计相当困难。按照惯例，即使是最优秀的设计师平均每天最多也只能完成100m2的工作量，也就是说，16000m2由一人做最快也要160天才能完成。

我在看过对方提供的各项资料后，感到这是实践“平法”的一次良机。因此，我不仅欣然接受了任务，并承诺能够按时完成任务。

之后我利用自创的“平法”进行操作，仅40天时间就完成了任务。一位负责图纸审核、1958年毕业于同济大学的高级工程师在经过认真的审核后，对没有一处“错漏碰缺”非常惊叹：“真是天衣无缝！”

就这样，“平法”技术不胫而走！此后的3年，“平法”先后在几十项工程设计上得到了成功实践。1994年底，受北京有关部门邀请，我为在京的100所中央、地方和部队大型设计院做“平法”讲座，首场便引起轰动效应，随之业界也对“平法”重视起来。而至今为止，我已在全国各地做“平法”推广讲座近百场次。

记者：权威部门对“平法”是如何评价的？

陈教授：1995年7月26日，由建设部组织的“《建筑结构施工图平面整体设计方法》科研成果鉴定”在北京举行。会上，我国结构工程界的众多知名专家对“平法”的六大效果一致认同：

够简单，“平法”采用标准化的设计制图规则，结构施工图表达数字化、符号化，单张图纸的信息量较大并且集中；构件分类明确，层次清晰，表达准确，设计速度快，效率成倍提高；“平法”使设计者易掌握全局，易进行平衡调整，易修改，易校审，改图可不牵连其它构件，易控制设计质量；“平法”能适应业主分阶段分层按图施工的要求，亦可适应在主体结构开始施工后又进行大幅度调整的特殊情况。同时，有利于施工质量的管理。

易操作，“平法”采用标准化的构造详图，形象、直观，施工易懂、易操作；标准构造详图可集国内较成熟、可靠的常规节点构造之大成，集中分类归纳后编制成国家建筑标准设计图集供设计选用，可避免构造做法反复抄袭及伴生的设计失误，保证节点构造在设计与施工两个方面均达到高质量。

低能耗，“平法”施工图是有序化、定量化的设计图纸，与其配套使用的标准设计图集可以重复使用，与传统方法相比图纸量减少70%左右，综合设计工日减少2/3以上，每10万m2设计面积可降低设计成本27万元，在节约人力资源的同时还节约了自然资源。

高效率，在推广“平法”比较早的建筑设计院，建筑设计人员与结构设计人员的比例已明显改变，结构设计人员在数量上已经低于建筑设计人员，有些设计院结构设计人员仅为建筑设计人员的1/2至1/4，结构设计周期明显缩短，结构设计人员的工作强度已显著降低。

改变用人结构，使用“平法”可使设计单位对工民建专业大学毕业生的需求量明显减少，为施工单位招聘结构人才留出了相当空间，从而促使设计人才分布趋向合理。

促进人才竞争， “平法”的使用可以促进设计行业的人才竞争，促进结构设计水平的提高，使许多优秀的人才有较多机会进入设计单位，长此以往，可有效提高结构设计队伍的整体素质。

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前言

板木家具（FBF）的家具结构采用实木框架，各种面部采用密度板制作，接触面采用精美的实木制作，能够保证家具的整体结构性、稳定性和美观性，主要多用于仿古的家具使用中，在欧式家具、美式家具以及其他主流风格的家具中使用较多。其精美的制作风格赋予家具一种别样的韵味，使其逐渐被人们喜爱和接受[1]。

一、板木家具结构设计的具体要求与总体特点

板木家具的结构是将有框架式结构与板式结构的形式相结合。框架式结构可采用不可拆装的传统的整体框架，同时也可采用现在的分体式的可拆装框架。不可拆装的整体框架的板木家具中，主要结构是由榫接合组成的承重结构，采用围合板件设于框架上，用来作为分隔和封闭空间使用。而可拆分式的板木家具结构中，框架的嵌板与木构件能够直接起到承重的作用，同时能够直接作为分隔和封闭空间使用。板木家具主要是结合木材与木质人造板两者的材料属性，进行综合合理使用的结果，木材的良好抗压能力与纵向抗拉伸能力，优质的纹理，及其独特的组织构造和特有的黏弹性能，使其适合在板木家具中作为线型纯实木构件，但因其自身存在的异性问题，不适合做面型构件。而木质人造板的幅面较大，稳定性较好，能够克服异性的问题，在面型构件的制造上具有显著优势。因此，在

设计板木家具的结构制造上应充分考虑构件材料的属性特征，优势互补，将家具的整体稳定性完美的呈现出来[2]。

二、 板木家具接合方式的结构设计

（一）板材与板材的接合

由于板木家具的自身特性及其特有的韵味使然，因此，在板材与板材的接合上，包括板材的连接件之间的接合与板材拼厚的接合。其中使用胶接合的方式来进行板材的拼厚是较为理想的接合方式，能够使后续的铣型更为方便。板材与板材的接合方式主要以T型和L型两种接合方式为主，连接件主要是五金连接件，大多数连接件接合是利用32mm系统完成，在考虑旁板上孔间距与孔径的关系的同时，综合考虑到了家具的结构、材料、生产工艺、设备设施、五金配件以及包装、运输、销售、售后、维修等家具产品的一系列因素。

（二） 板材与实木的接合

在板木家具中，板木与实木的接合方式主要包括线性构件与面型构件的接合，线性构件接合主要根据家具的使用部位，采用胶接合、圆榫接合、以及镶嵌等方式进行接合处理。面型结构构件能够有效的提高生产效率，主要分为两大类型，其一是框嵌板形式的面型构件，其二是覆面板形式的面型构件。随着人造板技术和胶黏技术的发展，在环保性能上，二者均得到较大提升。目前，纯人造板结合胶合技术制成的实木嵌板在板木家具中出现，其内部框架主要由一定厚度的人造板替代，较之传统的框嵌板结构相比，具有方便、快捷等优点，能够充分真空覆膜技术，能够有效地隔绝挥发物的释放，使家具性能更为环保。

（三） 实木与实木的接合

板木家具的实木与实木接合，适应了现代化生产的标准化、系列化与模块化改造，对于榫接合技术来说，圆形榫与椭圆形榫具有便于机械化生产的特点，板木家具在采用分体式榫接合方式时，可优先采用圆形榫接合的方式。随着科学技术的发展，3D技术的应用越来越广泛，3D技术应用于实木与实木之间的榫接合技术上，接合完全由3D打印技术实现，将成为接合技术的新兴技术。

三、 板木家具结构的模块化和标准化设计

目前，板木家具的模块化与标准化设计一逐渐成为家具设计的主流趋势，主要目的是减少零部件使用，减少了在加工和装配过程中产生的一些不必要的零件种类，能够有效提升产品质量，缩短交货周期，降低家具成本，从而进一步提高生产效率。简化结构是板木家具结构标准化的首要条件，首先要对板式家具的结构的内部多样化进行统一处理，对其结构进行简化处理，在简化内部零件的品种和规格的同时，还需简化零部件的工艺和尺寸。统一化处理主要是将多个或单个家具中多规格的零部件规格合二为一，使其可以在多数产品中任意交换使用，消除产品的多样性，进而提高产品的生产效率。以此为基础，使板木家具的结构设计实现通用化和系列化，最后形成标准化的结构设计[3]。

模块化设计是针对整个产品系统，将标准化设计的理念进一步拓展。板木家具的模块化设计主要是对不同性能、不同规格的产品进行功能性分析，进而设计出相对应的功能性模块，例如门板模块、底座模块、床板模块等，通过对这些模块进行选择组合来修改产品的各项参数，进而构成多样的家具产品。模块化设计主要包括基本的模块设计与接口设计两方面内容。基本模块由于材料、尺寸、工艺、接合方式等方面存在差异因素，因此其自身存在不同的差异性。而接口模块的设计连接是模块组合的主要依据，采用合适的接口连接，能够加强接口的通用性能，能够大大提升家具产品的开发效率。

结论

综上所述，结构设计是板木家具设计中的关键环节，其设计的品质与产品的质量与使用寿命有直接的关系。当今社会主要讲究综合效益，板木家具具有可靠的力学强度、别有艺术感染力的外观和便捷性能，同时实时结构的模块化和标准化设计，能够有效降低板木家具的生产成本，提高生产效率，从而达到良好的市场效果。

参考文献：

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2002 年由建设部和中国工程建设标准化协会颁发了一系列给水排水工程结构设计技术标准，在执行过程中审查施工图发现，在若干问题上易出现偏差, 特此针对这些问题作出说明和建议。下文分几个方面对问题进行阐释。

一、关注给水排水工程结构特征及其应用标准

国家标准与协会标准的应用根据我国1989 年颁发施行的 中华人民共和国标准化法，规定我国实施强制性和推荐性两类标准。强制性标准主要是针对：人体健康，人身、财产安全、环保方面。推荐性标准的对象是纯技术性的，相当于国外的学术团体标准。 制订这些技术标准都经过科学论证和大量的工程实践经验的总结,可以极大地解脱设计人员的自我探索精力,很少有人会弃之不用而甘冒风险。

给水排水工程结构的设计要求，完全不同于民用建筑结构也不同于水工结构。据此,给水排水工程结构设计需要有一系列针对性强的设计标准。自20世纪70 年代原国家建委和建设部开始组织制定这方面的设计标准和相应的施工验收标准。需要强调的是对管道进行结构设计，不能只按产品标准随意选用，需通过结构设计核算后,选定合适的产品。

总之，给水排水工程结构设计应按本系列的标准执行,除在系列标准中说明引用其他标准外,一概避免混用民用建筑结构的设计标准。

二、 保证结构耐久性的措施

1. 材料：配制混凝土的水泥品种、水灰比的控制、 碱含量的限定、 强度等级、 抗渗和抗冻等级等要求。

2.构件截面设计：①按弹性体系，不考虑塑性内力重分布；②对中心受拉或小偏心受拉的构件，需按抗裂度核算，不允许裂缝出现；③对于受弯、大偏心受拉或压的构件，要以控制裂缝宽度进行核算，避免构件内钢筋在开裂部位加剧锈蚀，影响结构的耐久性。

3.构造措施：钢筋净保护层厚度的最小值规定；提高构件均匀碳化过程的时间；敞口水池顶端设置加强筋、超长池壁设置变形缝及纵向每侧温度筋的最小配筋率。

三、裂缝宽度计算式

钢筋混凝土结构构件裂缝宽度计算式，在2002年颁发的给水排水工程结构设计系列标准中，仍引用 给水排水工程结构设计规范gbj69 84 中的公式。应用此项公式的计算结果以及对受弯、大偏拉、大偏压的衔接计算，与民用建筑的 混凝土结构设计规范 gb50010 2001中的计算公式得出的结果不相等同，后者通常要大些。所以，应该充分注意到裂缝宽度计算公式的重要性，而且钢筋的配置量取决于裂宽的限值。

钢筋混凝土结构构件的裂缝宽度计算是难度很大的，由于影响因素众多，根据现有的试验数据，不裂缝间距，裂缝宽度的离散性一般都很大，若要由此建立一个较精确的计算式是现实的。对此，英国bs8110标准中已给予充分的表叙，其用词为assessment(估计),区别于其他条文中的calculation。据此,对裂缝宽度的计算公式，还应立足于与工程实践的适应性。

四、关于闭水试验工况

对于贮水构筑物的结构设计中，均需考虑闭水试验工况。主要是针对地下式水池的闭水试验工况，规范规定在强度核算基础上还应进行限制裂缝宽度核算。争议之处，并不在于是否需要核算裂缝宽度，而是在对应的计算式中，裂宽发展的时间效应系数取1 8是否合适。从试验角度，裂缝宽度大部分在不长的时间内形成，在闭水试验的几天时间内，裂缝开展已大部分形成。尽管从理论上可以取小于1 8 的系数，但具体取值尚难以定量。目前只能取1 8 ，待积累经验后，再作完善。

五、关于变形缝的设置与外加剂的应用

对盛水构筑物而言，体量大，在混凝土浇筑成型过程中, 由于水化热的影响经常导致池体开裂，据此规范提出设置变形缝的要求。如英国bs 标准中列有详尽的规定。在国内盛行混凝土的配制中，常以外加剂替代变形缝来补偿混凝土的收缩。为此，《规范》提出了应用的条件,强调了工程实践经验。这里的涵义是多方面的。

不能简单地认为掺入外加剂是灵丹妙药，可以妥善解决池体开裂现象，工程实践已反映了多起构筑物施加外加剂后仍然出现墙体开裂的状况。对此，应该明确《规范》首先强调的是设置变形缝，通常只是在结构上处理比较困难时，才考虑掺加外加剂扩大以变形缝间距，且不得超过《规范》规定间距的两倍。

变形缝处若施工不佳会渗漏水的说法，显然是不合理的。首先，如果施工质量不佳，不论在任何部位都是不能允许的；其次是现行的变形缝构造并不是很复杂，不难保证施工质量。

六、矩形盛水构筑物的角隅应力应予重视

矩形盛水构筑物的墙体拐角处，不论墙体是竖向单向受力还是双向受力，均将受到由于相邻墙体约束引起的弯曲应力，以及相邻墙体传递的边缘反力。从近两年施工情况来看，一般对相邻墙体传来的边缘反力易遗漏。尤其是对于中隔墙，通常视为不受力，实际上其端部要承受与之相连两侧墙体上的边缘反力，应以控制开裂核算。

七、结语

本人根据给水排水结构设计规范和已建工程较经验，提出了一些有关意见和建议，以供同行参考。希望大家在施工过程中多注意积累实践经验，注意细节问题，并加以总结。其目的是使结构设计更加完善,提高质量水平。

参考文献：

[1]给水排水工程结构设计规范编制组.《给水排水工程结构设计规范 》[s]

[2]胡德鹿.新规范结构的设计使用年限[j].工程建设标准化,2005年第2期

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Abstract: based on the experience of the concrete structure design is analyzed. The structural design of the current used to practice, and puts forward the concept of structure design, detail control with the amount of steel to save significance, and discusses the application structure design in architectural design, the importance of the management.

Keywords: concept design steel quantity design management

中图分类号：S611文献标识码：A 文章编号：

引言：建筑的经济性逐渐成为市场的热点，成本压力导致业主对结构设计经济性的要求进一步提高。这要求对结构设计优化及监控重视程度需要进一步提升。结构设计与管理的目标是使开发项目的结构成本在满足建筑要求的情况下合理最低，通过专业的结构设计与设计管理持续为项目创造价值。下面就这两个问题作进一步讨论。

1混凝土结构设计体会

目前钢筋混凝土结构在整个建筑市场占有主导地位，保证安全的前提下控制混凝土结构的用钢量，成为确定设计质量的核心标准之一。在钢筋混凝土结构设计中，随着设计师者规范的不同理解，会采取不同的处理方法。在这十余年的结构设计工作中，本人也积累了一些经验。下面就设计中应注意的问题，阐述一下个人观点。

1.1概念设计：

由于建筑的复杂性、地震的不确定性、计算软件的不精确性，必须对计算结果从力学概念和工程经验等方面进行概念设计，从宏观上确定结构设计中的基本问题。其主要内容包括：a）合理选择结构类型。b）整体性、承载力和刚度平面内及高度方向的均匀分布，避免薄弱部位产生过大的应力集中或塑性变形集中。c）具有明确的计算简图和合理的地震作用传递途径。d）具有多道抗震防线，避免因部分结构或构件破坏而导致整个体系丧失抗震能力或对重力荷载的承载能力。e）各类结构构件应具有必要的强度和变形能力（或延性）；f）非结构构件要合理设置，并与主体有可靠的连接。

1.2设计总则：

a）结构方设计应兼顾质量与成本，在保证结构安全的前提下力求节约，坚持成本最优原则。构件尺寸及配筋如不是计算和概念设计需要，应取最小值。b）优先采用HRB400级（三级钢）；但当构件配筋由裂缝和挠度等正常使用极限状态控制时，特别是地下有防水需要时，应优先采用HRB335（二级钢）。c）较大的（需加强配筋）墙、梁、板预留孔洞及预埋套管应出定位图。d）人防设计除计算需要外，构件尺寸及配筋均采用规范允许的最小值。e）结构计算宏观指标如轴压比、周期、位移、剪重比、刚重比等等应控制在合适的水平，既符合规范的要求，同时也不要有太大的富余。

1.3基础：

a）地基承载力≥130kpa且埋深小于3米时宜采用天然基础；对全部或部分置于粘土层或全风化层的天然基础应进行沉降验算；对于天然基础，如果基岩埋深变化剧烈，在沉降值允许的前提下，可考虑将同一单元的基础置于不同持力层。b）为保证施工质量，独立基础应优先采用锥形基础，其边缘高度宜取200，不宜采用台阶式基础。C）悬挑地梁应按悬挑梁配筋。d）一层隔墙地面下作元宝基础，不单独设梁。

1.4地下结构：

a）地下室外墙混凝土不宜大于C3O，否则易开裂。b）有防水需要的地下挡土墙均做砼墙；地下室外墙应进行水土压力下的抗裂验算；侧墙内外竖向筋直径可不同，外侧竖向筋可采用长短筋搭配。c）地下室板宜结构找坡排水。

1.5墙柱：

a）墙柱布置间距、数量、长度应合适，墙柱轴压比尽可能与规范接近，避免因墙柱过密过长而造成浪费。b）除计算需要，墙柱混凝土强度等级以C25、C30为主。c）剪力墙竖向分布筋可取低至Φ10，水平分布筋可取低至Φ8，均可取HPB235。d）墙柱主筋由计算确定，根据计算结果部分可酌情适当放大。e）墙体拉结筋直径间距按规范最低要求取值。f）一些尺寸较小的填充墙垛应做成砼构造柱，二次浇筑。

1.6梁：

a）对跨度较大且承受次梁传递荷载的主梁，应验算弹塑性下挠度和裂缝。b）梁端部负筋与梁中贯通负筋应分别配置、搭接处理，贯通负筋满足规范最低要求即可，不应用端部负筋拉通作贯通负筋。c）当梁腹板高度小于450时，不配置构造腰筋（如计算结果需要配置抗扭腰筋则属例外）。d）主次梁相交处以加密箍为优先，吊筋设置与否应根据计算结果文件中剪力包络图为依据，如不需要，不应随意设置，以减少施工麻烦。e）悬挑梁箍筋全程加密。f）首层外圈梁高应考虑与室外地坪关系，不应在梁底与室外地坪之间留有间隙，可根据具体情况采取增加梁高或梁底挂板形式，使梁底或板底低于室外地坪不少于100。

1.7板：

a）楼板负筋不应大面积拉通，但小板块如卫生间、建筑平面薄弱处抗震需要、突出建筑之外房间抗温度应力需要则属例外。b）异形板设计应进行有限元分析，对跨度较大的异形板应验算弹塑性下挠度和裂缝。c）对于小板块，如板上砌有隔墙，在板厚及配筋值不变的前提下，可以不设置两根加强筋。d）为避免或减少建筑阳角处板温度裂缝，除阳角处楼板负筋加密外（间距不大于150），在保护层内附设双向Φ4@80冷拔钢筋，长度取1/3短跨；窗台板转角处应设置放射筋。e）楼板中穿管线不应有大量集中的地方及相互交叉超过3层的情况，否则应予以处理，防止砼开裂。

1.8附属结构：

a）主体钢筋混凝土如果存在附属的钢结构，应充分考虑钢结构的设计，并应预先在钢筋混凝土结构设计中设置钢结构的预埋件，避免事后打凿砼。b）女儿墙水平筋间距不大于150。

2 设计管理

2.1特点：

结构设计具有一定的模糊性，没有唯一解。各设计公司、审图公司、业主设计部，甚至同一公司中的不同人员对规范的理解常常也不一致。而这些理解上的差异会对结构成本造成一定的影响。这需要从内外两个方面解决。

内部：在设计公司内部造一种设计人员之间进行坦诚技术交流氛围，从而对一些常用的结构概念形成共识，避免同一套图纸中由于多人合作而形成的设计概念不一致。在遇到对规范的理解不一致，或其他有争议的技术问题时，可以利用广泛的外部资源，听取各种解释，从中选取对项目最有利的做法。

外部：与这样在设计过程中随时把可能引起争议的地方与施工图审查公司事先沟通。达成共识，保证将来施工图审查时一次通过，无需改图；提前输入《结构设计统一技术措施》，在设计初期就跟业主进行沟通，取得他们的认同，避免事后扯皮。

2.2细化：

结构设计贯穿于设计工作全过程，包括：建筑方案设计的前期介入，提供专业建议；扩初设计时的结构多方案比较优化；施工图阶段时的精心设计；与施工图审查单位的及时沟通；以及施工过程中现场配合等工作。

结构设计管理亦是无处不在，管理工作的高效是设计工作高效的基础。具体而言就是将每个结构设计过程划分为若干小的阶段，各阶段之间为关键控制节点。在每个关键控制节点对上阶段的设计成果进行审核，并和业主就下阶段设计的技术条件进行交流，达成共识，然后再进行下阶段工作。这样对每个阶段的设计都实现了“事先控制”，对整个设计而言则实现了“过程控制”。设计公司基本不需返工，设计质量、进度、成本三方面均能取得较好的效果。

2.3信息管理：

我国在理论研究就、规范编制和管理、专业软件编制及其运用规范和软件进行高难度项目设计的能力等方面，基本已和国际接轨。从节才的角度看，对结构设计的管理进一步的要求是节约材料、降低造价。近年来，这已经成为房地产行业新的关注点。

我们已经跨入信息时代，这只是说我们可以非常快的获得巨量的信息，但我们却只能消化应用这些信息的很少的一部分。实践证明，知识的实际传播速度还是相当慢的。因此，在信息时代，我们仍然要非常敏感地搜集相关信息，同时要积极消化，应用它们，转化为实际经济效益。

设计公司在这方面亦需加强管理，通过项目实现信息的采集，做到新规范，新软件的及时应用，行业内新技术的及时了解并酌情使用，保证自身始终处于业内科技水平的前沿，从而维持核心竞争力。

2.4管理方法的固化：

结构设计技术虽然纷繁复杂，且不断更新，但管理方法却可相对固化。管理方法的标准化作为ISO标准化的一部分，正是结构设计标准化的主要内容之一。

设计管理方法的固化会使结构设计从现在的“手工单件制作方式”变成“标准化的批量生产”，降低结构设计管理的难度，加速人才的成长。“专业之道，惟精惟一”，结构设计管理的最终目标是使所有开发项目的结构成本在满足建筑要求的情况下合理最低，通过专业的结构设计管理持续为项目创造价值。

3总结

1）钢筋混凝土结构设计中要做到节省用钢量，就必须全方位行动，宏观概念上给予定性掌握，微观细部上给予定量控制。

2）结构设计管理创新的关键是管理思路和管理方法上的创新；技术创新则是正确管理方法下的自然成果。

3）理想的结构设计与管理应当以设计规范为基础，以市场需求为导向，在方案、初设、施工图三个阶段全面展开。只有把结构设计管理思想贯穿项目始终，才可保证项目的顺利完成；只有如此，才可保证设计工作的高效率进行；亦只有如此，才可完成令业主满意，具有市场竞争力，安全经济美观的设计。

参考文献：

［1］李国盛. 混凝土结构设计禁忌及实例[M]. 北京：中国建筑工业出版社，2007

篇7

新型工业化建筑与传统建筑相比有很大优势，在工厂制作预制构件的生产方式很大程度上避免了在现场生产的浪费，大量节约建筑材料和能源消耗，而且还可以提高构件精度和构件生产效率，在提倡可持续发展和发展绿色建筑的背景下，新型工业化建筑已经成为我国建筑业的发展方向。但目前我国建筑工业化程度与国外发达国家相比还有很大差距，相关技术标准体系还很不完善。新型工业化建筑的生产要求标准化的设计、工厂化的生产和装配化的安装，这就需要一套完善的技术标准使各个专业、各个环节有效衔接起来。因此，发展新型建筑工业化，制定一套完善的技术标准是前提。目前，我国国家、地方和相关企业已经颁布了一些有关丁业化建筑的标准，指导着我国新型建筑工业化发展。但是，这些标准还存在着国家统一标准较少，标准不统一和相关标准缺失的问题。本文在对典型国家和地区的工业化建筑技术标准进行分析和借鉴的基础上，系统分析我国新型丁业化建筑技术标准和规范现状。

一、国外典型国家新型工业化建筑技术标准借鉴

虽然改革开放以来中国各个方面都取得了长足发展，但在工业化建筑方面还与国外发达国家存在着一定差距。国外许多发达国家在很早以前就已开始推广工业化建筑，在技术标准方面也已取得了许多成果，值得我国借鉴。

（一）瑞典

瑞典从20世纪50年代开始推行工业化建筑政策，并大力发展以通用部件为基础的通用体系，早在20世纪40年代就着手建筑模数协调的研究，并在20世纪60年代，将建筑部件的规格化逐步纳入瑞典工业标准。瑞典在1960年颁布了“浴室设备配管”标准，1962年颁布了“门扇框”标准，1967年颁布了“主体结构平面尺寸”和“楼梯”标准，1968年颁布了“公寓式住宅坚向尺寸”及“隔断墙”标准，1970年颁布了“模数协调基本原则”，1971年颁布了“厨房水槽”标准。这些标准囊括了公寓式住宅的模数协调，各部件的规格、尺寸。部件的尺寸、连接等的标准化、系列化使通用体系得到较快的发展。瑞典标准对于建筑产品的规定比较详细，大至主体结构尺寸小到厨房水槽都有规定，这样可以大大提高建筑产品的通用性，逐渐形成通用体系。

（二）丹麦

丹麦是世界上第一个将模数法制化的国家，并制定了20多个必须采用的模数标准，包括“建筑规则设计模数”、“模数组件的尺寸”、“优先采用的建筑水平向尺寸”、“双跑楼梯的楼梯间”、“厨房构件”等。丹麦推行工业化建筑的途径是开发以采用“产品目录设计”为中心的通用体系，同时比较注意在通用化的基础上实现多样化。丹麦通过模数和模数协调实现构配件的通用化。主要的通用部件有混凝土预制楼板和墙板等主体结构构件。这些部件都适合于3M的设计网格，各部分尺寸是以1M为单位生产的，部件的连接形状（尺寸和连接方式）都符合于“模数协调”标准，因此不同厂家的同类产品之间具有互换性（于萍、陈效逑，2011）。丹麦标准对于模数协调的要求比较严格，对于建筑及建筑产品的尺寸和规格的规定比较多而且比较详细，对于建筑的水平与竖向尺寸、各类构件的尺寸和小型建筑产品的尺寸都有规定，通过这种方式来规范设计，发展通用体系。

（三）日本

早在1969年，日本政府就制定了《推动住宅产业标准化五年计划》，开展材料、设备、制品标准、结构材料安全标准等方面的调查研究工作，并依靠各有关协会加强住宅产品标准化工作。1971年2月通产省和建设省联合提出“住宅生产和优先尺寸的建议”，对房间、建筑部品、设备等优先尺寸提出建议。标准化工作是企业实现住宅产品大批量社会化商品化生产的前提，极大推动了住宅产业化的发展（纪颖波，2011）。

（四）法国

法国的工业化建筑起步较早。从20世纪50年代到70年代是“第一代工业化建筑”，出现过许多“专用建筑体系”，不同体系出自不同厂商，各建筑体系的构件互相不通用。20世纪70年代后过渡为“第二代工业化建筑”，以通用构配件制品和设备为特征。1977年成立了构件建筑协会，1978年该协会制订了尺寸协调规则。法国政府在1982年调整了技术政策，提出一套构件目录，只要与某些其它目录协调，并组成一个“构造逻辑系统”即可（孟刚，2005）。

（五）小结

可以看出，模数协调和部件通用体系在工业化建筑发展中起到了十分重要的作用。模数协调强调的是在建筑设计阶段尽量统一尺寸，做到标准化设计，而部件通用体系强调的是在部件生产阶段尽量统一部件的规格尺寸，做到部件通用。两者之间存在着紧密的联系，设计是生产的基础，标准化设计有助于部件的通用，部件生产是设计的延续，部件通用可以促进标准化设计。各级政府部门在修订和制定标准时应充分借鉴国外标准，尤其是在模数协调和部件通用体系两方面。

二、我国新型工业化建筑技术标准现状

目前我国针对传统建筑的标准规范已经形成相对完善的体系，其中也涉及了一些有关工业化建筑的内容，但涉及专业不全，规定分散，不成体系，本文对此按照执行范围进行分类、总结和分析。

（一）国家标准

表-1中所列标准涉及建筑设计、建筑产品、结构设计和施工验收四方面，其中既有针对工业化建筑而制定的标准，也有针对传统建筑制定而又涉及装配式混凝土结构的标准。针对工业化建筑的标准大部分颁布较早，已不能够满足新型工业化建筑的要求，应结合新材料、新技术和新工艺等进行修订。传统建筑标准中关于装配式混凝土结构的规定不够深入，应进行深化完善。

（二）行业标准

表-2中所列行业标准大部分为建筑产品标准，另外还有两部集设计和施工于一身的综合规程以及一部抗震标准。与国家标准情况相似，针对工业化建筑的标准颁发时间较早，应结合现状修订，传统建筑标准中关于工业化建筑的规定应深化完善。

（三）地方标准

从表-3可以看出，各地区已出台的针对新型工业化建筑的技术标准在内容上基本一致，大体可分为总则、术语解释、材料要求、建筑设计、结构设计、施工和验收。且各技术标准和规范都集中大部分篇幅对结构设计进行了详细规定，而其他章节则只做了原则性规定，比较概括，不够具体、详细，具有一定的指导作用。

沈阳市作为全国首个国家现代建筑产业化试点城市，在制定技术标准方面明显领先于其他地区。在国家住建部、省住建厅等部门的指导和大力支持下，沈阳市组织中建标准院、中建东北院、中建设计集团、沈阳建筑设计院等设计单位，以现代建筑产业化工程建设为依托，不断丰富完善装配式建筑技术标准体系，在构件制作与验收、工程质量、安全、节能、检测等方面开展技术标准体系研究编制工作（于海，2012）。

（四）在编标准

目前行业标准《装配式混凝土结构技术规程》（征求意见稿）已经，相关人员正在积极修改。该规程规定了装配式混凝土结构的基本要求、材料、建筑设计、结构设计、框架结构设计、剪力墙结构设计、装配板式结构设计、外墙挂板设计、构件制作与储运、构件安装与施工和工程验收。另外，据北京市建委消息称，将启动《装配式混凝土结构住宅建筑设计规程》编制工作，积极推动产业化住宅设计标准建设。该规程将对住宅设计中的模数协调、平面设计、外墙、内墙、楼面设计、内装修与设备管线设计等方面进行深入研究，提出具有可操作性的技术要求，为规划管理和建筑设计提供技术依据。由标准院作为组编单位编制的《装配式住宅设计规范》也正处在编制中。

（五）小结

目前各级标准中，关于结构设计和施工安装及验收的标准还比较少，应尽快修改相关标准，增加相关内容。另外虽然有一些关于建筑产品的标准，但还不能满足新型工业化建筑的生产要求，应加紧修改现行标准并编制相应新标准。在修改和编制标准时应结合现有的地方标准和企业标准，做到能够充分反映新技术和新工艺；并且应该与在编标准相协调，力争做到不重复，不矛盾。另外，在生产过程上，工业化建筑和传统现浇建筑相比，无论是设计所依据的标准规范、施工安装标准，还是验收检查标准，都由于生产方式的变化而有所不同，应进行修订。在建筑设计上，应加强有关模数协调的规定；在结构设计上，现行相关标准中几乎没有针对节点设计的内容，应增加相关内容；在构件部品生产上，应尽快完善关于尺寸规格、生产要求等方面的标准，尽快建立一套通用体系；在施工安装上，现行相关标准中关于装配式混凝土结构的规定比较分散，应进行整合，增加必要规定，尤其是关于节点连接这一重要环节的规定；在验收检查上，主要应修改两方面规定：一是部分工程的验收地点由工地现场转移到了构件部品工厂；二是应增加关于节点连接的验收规定。

三、对我国新型工业化建筑技术标准的修订和建议

结合我国现行建筑技术标准规定和国外工业化建筑发展过程中制定的技术标准和要求，本文对我国发展新型工业化建筑过程中部分主要技术标准提出两点建议。

（一）对现行主要技术标准的修订建议

1 建议。具体见表-4。另外，《建筑模数协调统一标准》、《住宅建筑模数协调标准》、《建筑门窗洞口尺寸系列》、《装配式大板居住建筑设计与施工规程》、《住宅楼梯预制混凝土中间平台》和《住宅楼梯预制混凝土梯段》都是为了发展工业化建筑而制定的，但制定时间较早。近几年工业化建筑发展迅速，相继出现了许多新材料、新技术和新工艺。上述标准应结合工业化建筑的现状进行修订，以适应新型工业化建筑发展。

2 说明。《住宅建筑规范》中的条文大多针对现浇结构，应增加针对装配式混凝土结构部分。《建筑物防雷设计规范》中规定构件中的钢筋可作为防雷设施的引下线。此技术在现浇结构中易于实现，在装配式混凝土结构中不易实现，应作相应修改。《混凝土结构设计规范》和《高层建筑混凝土结构技术规程》中没有专门针对节点设计的内容，节点设计是装配式混凝土结构设计的重要组成部分，应增加针对节点设计的相应内容；另外针对装配式混凝土结构的构造要求较少，应继续完善，如节点连接构造要求等。《建筑抗震设计规范》中对各类建筑的抗震计算和构造做出了规定，但没有关于装配式混凝土建筑的抗震计算和构造，应增加相应抗震计算方法和构造要求。《建筑施工组织设计规范》主要针对现浇结构进行规定，应增加针对装配式混凝土结构施工特点的相关规定，如构件部品、施工机械等。《混凝土结构工程施工质量验收规范》中第9章装配式结构分项工程中，对预制构件的验收、结构性能和装配式混凝土结构施工做出了规定，但不够具体，应进行完善。另外，由于构件部品在工厂生产所以在现场验收的规定已不适用，应增加针对工厂生产验收部分。《建筑物防雷工程施工与质量验收规范》应与《建筑物防雷设计规范》进行同步修改。《混凝土结构加固设计规范》中没有针对节点加固的方法和构造要求，节点连接处是装配式混凝土结构的薄弱环节，应增加相应加固方法和构造要求。《外墙外保温工程技术规程》中有大量针对现浇结构的规定，应增加针对装配式混凝土结构的相应规定。《建筑外墙防水工程技术规程》中没有关于构件部品连接节点的防水设计，构件部品连接节点是防水的薄弱环节，应增加相应防水设计内容。《混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图》是混凝土结构进行施工的重要参考，目前该图集只针对现浇混凝土结构，应增加针对预制装配式混凝土结构的部分。

（二）对新增技术标准的建议

1 建议。（1）完善模数标准体系，增加各类建筑的模数标准，如学校模数标准、医院模数标准、办公楼模数标准等。（2）完善建筑产品通用体系，增加关于各类建筑产品的尺寸、规格的标准，如预制梁尺寸规格标准、预制柱尺寸规格标准、预制隔墙板尺寸规格标准等。

2 说明。（1）目前我国现行建筑模数标准只有《建筑模数协调统一标准》、《住宅建筑模数协调标准》和《厂房建筑模数协调标准》三部，应完善模数标准体系，增加各类建筑模数标准。（2）目前我国建筑产品标准体系还不够完善，通用体系尚未建立，许多建筑产品缺乏与之对应的尺寸、规格的标准，应增加各类建筑产品的尺寸规格标准。

四、结论

为了找出目前我国新型工业化建筑技术标准体系存在的问题，同时借鉴国外典型的成功经验，对完善我国新型工业化建筑技术标准体系提出建议，本文主要开展了以下工作并得到相关结论。

（一）对我国新型工业化建筑技术标准进行总结和分析

目前我国已经出台了一些关于新型工业化建筑的国家标准、行业标准和地方标准。其中国家标准和行业标准大都颁布较早，已不能满足新型工业化建筑的建造，地方标准大都只对结构设计进行了详细规定，而其他方面则比较概括。

（二）对典型国家的技术标准特点进行总结

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随着国民经济总量和工业产品技术的不断发展，各行各业对注塑模具的需求量越来越大，技术要求也越来越高。尽管国内注塑模具种类繁多，但大型、精密、复杂及长寿命模具仍不能达到自给自足，标准化模具件的缺少使得整个行业模具标准化得不到推广。因此，从长远看来，只有加快发展与推广标准化注塑模具，才能不断提高我国注塑模具的标准化水平，从而才能提高模具质量，缩短模具生产周期，降低成本。如此说来，高精度、高效率、自动化、高寿命模具仍是模具行业发展的必然趋势。

注塑模具是工业生产中的重要工艺装备，它被用来生产具有一定形状、尺寸和结构的工艺制品，在材料加工工业的各种工艺设备中，95%以上的塑料制品是通过模具来成型的，因此注塑模具的设计与工艺分析在塑件生产中显得尤为重要。注塑模具的设计应既满足塑件的使用功能，又要降低模具结构的设计难度以及塑件在成型过程中的成型条件，以达到最大化降低成本的生产要求。而注塑模具的设计优劣很大程度上取决于浇注系统的设计，浇注系统利用其引导作用将熔融态塑料从注射机喷嘴引导注入模具型腔，它具有传质、传压和传热的功能，浇注系统的几何形状及内部结构设计的合理与否直接影响了聚合物熔体在模具通道中的流变特性及填充效果，进而直接影响到最终成型后塑件的质量及成型周期[1]。注塑模具浇注系统可分为普通浇注系统和热流道浇注系统两大类。普通浇注系统主要由主流道、分流道、浇口和冷料井四部分组成[2]，相比之下，由于热流道浇注系统具有改善产品质量、节省原料和生产效率高等优点，热流道模具被广泛采用于塑料模具行业中。在设计浇注系统时，为满足浇注系统功能及结构要求，首先需要确保浇注系统适应塑料品种及其特性要求，如塑料材料的温度特性、流动性能、黏度特性及可塑性等等；其次浇注系统流程应尽量短，断面尺寸尽可能大，转弯尽量少，以确保聚合物熔体的热量及压力损失不会过大；除此之外，还应在满足要求的前提下，使浇注系统的容积尽量小，以减少塑料材料的消耗及缩短成型周期；为保证多型腔模具在注射充模时能同时充满型腔，还应采用平衡方式布置浇注系统；考虑到细小型芯在熔料充模时的冲击作用下会发生变形及偏移，应尽量避免熔料的直接冲击，可采用切向式引流流道；在浇注系统中诸多结构设计中，排气结构设计的良好与否也直接影响着塑件制品的优劣。

结合浇注系统的结构设计，我们需要综合考虑注塑模具的工艺性，其中影响成型工艺的主要因素包括温度变化、成型压力、成型时间等。

在注塑成型加工中，系统各个部分温度的高低及其分布的均匀性是影响注塑生产效率和产品质量的重要因素之一。对于料筒来说，其温度过低，会导致塑化不充分，温度过高，会促使塑料发生分解；对于喷嘴而言，其温度过低会出现早凝现象，进而堵塞喷嘴，因此应尽量使其温度略低于料筒温度，防止喷嘴出产生“流涎”；而模具的温度直接影响塑料的流动、冷却定型及塑件的内在性能和外观质量[3]。

注塑成型是一个具有非线性的多参数相互作用的复杂过程，其工艺参数往往需要多次测试与校核，尤其是注射压力，其在很大程度上影响着注塑件的最终质量[4]。所谓注射压力，是指柱塞或螺杆头部轴向移动时头部对塑料熔体所施加的压力，以用来克服塑料熔体从料筒向模腔运动时的流动阻力，给与熔体一定的填充速率以及对熔体进行施压。注射压力大小的设定与塑料品种、注射机类型、模具浇注系统结构尺寸以及塑件壁厚等因素有关。

成型时间又称作成型周期，即完成一次注射模塑过程所需的时间。成型周期包括注射时间、闭模冷却时间和其他时间。其中，注射时间又包括充模时间和保压时间，两者约占整个成型周期的5%、闭模冷却时间是塑料熔体冷却成型的关键时期，约占整个成型周期的80%。其他时间，包括开模、合模、脱模和安放嵌件等操作，约占整个成型周期的15%，成型周期的长短直接影响着生产效率和注塑机的使用率，因此，应在保证质量的前提下尽可能缩短塑件成型时间。

塑件的成型受多重因素的影响，影响塑件成型的主要原因包括成型机的结构及工况、注塑材料的流动性以及注塑模具结构设计的合理与否，其中直接造成塑件成型不良的原因包括模具进料口位置不妥当，模具通气方法不恰当，或是由于流道太狭小，导致冷料堵塞流道或进料口。当然，模具的温度过高或者成型塑件壁太薄也会造成塑件成型的不良。因此，为了保证塑件制品的质量，应合理化、最优化设计模具相关结构。

参考文献：

[1] 王文广，田宝善，田雁晨.塑料注射模具设计技巧与实例.北京：化学工业出版社，2004

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中图分类号：TU392.5 文献标识码：B 文章编号：1006-1010（2013）-14-

1 前言

随着移动通信事业的蓬勃发展和移动通信设施的不断更新、扩容，通信机房的线缆也在不断增加，通信机房竖井走线梯和水平槽道的承载能力严重不足，将直接影响网络发展的需求。同时，现有机房的水平槽道、竖井走线梯缺少统一的建设标准，在安装和施工上有很大的随意性，并且在设计、制作和安装等环节中对机房的水平槽道和竖井走线梯的冗余空间考虑不足，在工程的管理上也存在着麻痹大意的思想，致使机房内水平槽道和竖井走线梯存在着不同程度的安全质量缺陷。

线缆的承载安全事关重大，一旦机房竖井走线梯和水平槽道发生损毁、坍塌等事故，会给社会生产、生活带来了极大的阻碍和不便，其对网络运行的破坏更是巨大的。为了使通信设备运行及网络安全得到保障，必须采取合理、可靠的措施保证竖井走线梯和机房水平槽道的承载能力，确保其安全和稳定。因此，对新建局址机房的竖井走线梯和水平槽道设计形成统一的标准势在必行。

2 新建机房楼关于水平走线架、竖井走线梯的荷载取值分析

目前在做新建机房楼结构设计确定楼面活荷载时采用的规范分别是《建筑结构荷载规范》GB50009-2001（2006版）和通信行业标准《电信专用房屋设计规范》YD/T5003-2005这两部规范。其中，关于机房楼面活荷载标准值的规定中明确是不包括设备吊挂荷载的，也就是说如果结构设计者在设计时没有把走线架的吊挂荷载考虑进去是不安全的，但是如何考虑还没有一个统一的标准。

通常的情况是土建大楼的设计在先，其它相关专业的配套工程在后，这样不同专业对设备走线槽道的布设就具有不确定性，也给结构设计者到底如何考虑设备的吊挂荷载带来了困难，经常是不同的设计人员依据各自的理解，从1～5kN/m2不等。

根据上述分析，提出建议如下：

（1）在土建大楼设计时，其它相关专业的配套设计同步跟上，即使相关的配套工程建设单位还没有立项，但只有提供实际的荷载要求，才能保证新建机房楼的结构设计更加安全、准确和经济。

（2）此荷载在荷载计算时一定不要忽略。由于办公的楼面活荷载标准值为2kN/m2、上人屋面的楼面活荷载标准值为2kN/m2，如果将来设备吊挂荷载达到5kN/m2时，可能造成实际的使用荷载就达到设计的两三倍，这不但限制了未来的发展需求，还为结构承重留下了严重的安全隐患。

（3）此荷载对不同的专业机房是有区别的，根据相关工程的设计经验，笔者认为水平走线架所增加的荷载折算成楼板面荷载取值在2.5～4.5kN/m2为宜。若取值太小则限制了机房楼将来上设备的发展需求；取值过大也不经济。

（4）竖井走线梯荷载原则上也是应该以不同专业实际的荷载要求为依据，根据相关工程的设计经验，垂直走线梯宽度一般为500～800mm，分单侧绑扎和双侧绑扎，允许荷载一般为400～600kg/m。竖井走线梯所增加的荷载，根据竖井周边的结构布置方案增加相关的梁、墙荷载。

3 新建机房楼关于水平走线架、竖井走线梯设计的结构构造措施

（1）结构梁格、楼板布置

为了便于水平走线架的安装，在新建机房的结构设计中可以考虑采用较密梁格的结构布置方案，如一个标准柱距内布放两道梁，这样可以为将来走线槽道的安装提供方便，使梁尽可能地成为水平走线槽道吊挂件的承重构件。

（2）竖井

为了便于竖井中垂直走线梯的安装，在新建机房的结构设计中可以考虑在竖井周边的墙体中预留垂直走线梯的承重点，如在墙体中增设水平圈梁及构造柱等。

4 水平走线架的结构设计思路

4.1 槽道次梁

（1）计算要点

槽道次梁直接承受水平走线的均部荷载，按照均部荷载作用下的受弯构件进行强度、整体稳定验算，抗剪计算此处省略。

（2）标准化设计

以800mm宽、单位长度的承重要求q=400kg/m的水平槽道为例来进行槽道次梁的设计。槽道采用U棒结构，厚度为3mm冷轧钢板轧制，U棒的截面尺寸为35*35*35mm，间距为250mm，其Wx=2313mm3。则：

水平槽道单位长度的线荷载q=400kg/m=4kN/m（次梁自重可忽略不计）；

槽道次梁所受到的单位长度的线荷载q=4×0.25/0.8=1.25kN/m；

槽道次梁所受到的跨中弯矩设计值Mx=0.12kN*m。

根据抗弯强度计算公式：

其中，Mx为绕x轴的弯矩；Wnx为对x轴的净截面模量；γs为截面塑性发展系数，对槽形截面，γs=1.05；f为钢材的抗弯强度设计值，对于Q235钢，f=215N/mm2。代入公式（1）可得：

因此，槽道次梁的抗弯强度计算满足要求。

根据整体稳定计算公式：

其中，Mx为绕x轴的弯矩；Wx为对x轴的毛截面模量；φb为绕x轴弯曲所确定的梁整体稳定系数，φb=0.95；f为钢材的抗弯强度设计值，对于Q235钢，f=215N/mm2。代入公式（2）可得：

因此，槽道次梁的整体稳定计算满足要求。

4.2 槽道主梁

（1）计算要点

槽道主梁承受槽道次梁传来的集中荷载，按照集中力作用下的受弯构件进行强度、整体稳定验算。

（2）标准化设计

以800mm宽、每层单位长度的承重q=400kg/m的水平槽道为例来进行槽道主梁的设计。槽道采用U棒结构，厚度为4mm冷轧钢板轧制，U棒的截面尺寸为40*40*40mm，吊挂间距为1000mm，其Wx=4314mm3。则：

槽道主梁在每1000mm吊挂范围内共受3个槽道次梁传来的集中力P作用，P=1.25×0.8/2=0.50kN/m；

槽道主梁所受到的跨中弯矩设计值Mx=1.2×0.5×（0.25×0.75×2+0.5×0.5）=0.38kN*m。

代入公式（1）可得：

因此，槽道主梁的抗弯强度计算满足要求。

因此，槽道主梁的整体稳定计算满足要求。

4.3 吊杆

（1）计算要点

槽道吊挂采用为￠16mm镀锌圆钢，吊挂间距为1000mm，承受1000mm范围内槽道主梁（具体层数根据排列形式确定）传来的荷载，为轴心受力构件，需要进行轴心受力下的强度验算。

（2）标准化设计

以800mm宽、每层单位长度的承重要求为q=400kg/m、排列形式为三层的水平槽道为例来进行槽道吊挂的设计，设计过程如下：

吊挂所受到的轴心拉力设计值为：N=1.2×0.5×3×3=5.4kN

根据强度计算公式：

其中，N为吊挂受到的轴心拉力；An为吊挂的截面面积，￠16mm圆钢的截面面积An=200.96mm2；f为钢材的抗弯强度设计值，对于Q235钢，f=215N/mm2。代入公式（3）可得：

σ=5.4×103/200.96≈30N/mm2

因此，吊挂的强度计算满足要求。

4.4 加固吊点

（1）计算要点

考虑加固吊点受力的重要性，需要有一定的结构安全储备，吊挂与顶梁（或板）的加固吊点为2点，采用Φ12的膨胀螺栓，需要进行螺栓的抗拉强度验算及楼板混凝土的冲切计算。

（2）标准化设计

1）螺栓的抗拉强度验算

1个加固吊点的膨胀螺栓受到的拉力为：N=5.4/2=2.7kN。经查表，1个Φ12的膨胀螺栓的抗拉强度为10.6kN，能够满足受到的拉力要求。

2）楼板混凝土的冲切计算

根据楼板受冲切承载力计算公式：

其中：

?h为截面高度影响系数，当梁或板厚度不大于800mm时，取值为1.0；

ft为混凝土抗拉强度设计值，C30混凝土取值为1.43N/mm2；

um为计算截面的周长，取距离局部荷载周边h0/2处板垂直截面的最不利周长，按楼板厚度为120mm考虑，则um=4×h0=4×105=420mm。

h0为截面有效高度，按楼板厚度为120mm考虑，取值为105mm；

η为按照以下两个公式分别计算取较小值：

（3）吊挂的加固要求

吊挂与顶加固点不少于2点，吊挂与走线架加固点不少于3个点。两端可调；列端必须吊挂，当列端吊挂间距在1米之间时，可只吊挂1次；机房的吊挂前后左右对齐，不准随意吊挂；吊挂方式根据承重要求，可以选择采用直接加固在走线架上和托起走线架两种吊挂方式，如图2所示。但是必须保证能够满足所给出的结构承重要求。

图2 吊挂直接加固在走线架上的加固方式（左）和托起走线架式的加固方式（右）

5 竖井走线梯的结构设计思路

按照宽度为500mm、承重要求为500kg/m的竖井走线梯，爬梯竖径采用4mm厚的冷轧钢板折成U型槽，U棒的截面尺寸为40*40*40mm，横档采用3mm厚的冷轧钢板折成U型槽，U棒的截面尺寸为35*35*35mm，竖径与横挡用螺帽固定，横档间距为250mm。经验算，能够满足计算要求。

锚固要求：采用膨胀螺栓与混凝土梁或承重墙加固，具体构造依照主体结构形式和具体荷载要求，再根据计算、经验确定。

6 结束语

机房楼中通信走线桥架的承载能力直接影响着网络运行的安全。因此，不要忽视结构设计的细微之处，看似小问题却是实际生产中大的安全隐患，结构设计者应在确保新建机房楼安全、适用和经济的同时，必须保证水平走线架、竖井走线梯的承载能力满足网络发展的需求，为促进移动事业的健康发展提供有力的安全保障。

参考文献：

[1] GB 50009-2012. 建筑结构荷载规范[S]. 2012.

[2] YD/T5003-2005. 电信专用房屋设计规范[S]. 2005.

[3] GB 50017-2003. 钢结构设计规范[S]. 2003.

[4] GB 50010-2010. 混凝土结构设计规范[S]. 2010.

[5] GB 50367-2006. 混凝土结构加固设计规范[S]. 2006.

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如此大的项目如何实现完全的三维设计？

“尽管大型的工业设计实现完全三维是个不小的挑战，但是对我们来说，这是展示我们实力的一个好机会。”在安徽马钢工程技术有限公司BIM工作室主任工程师邱红看来，过去几年BIM团队也接手了不少的设计项目，而能够有如此大型且具挑战性的项目并不多，这绝对是锻炼队伍的绝好机会。

原来，利用BIM技术进行协同设计已然成为安徽马钢工程技术有限公司深藏的“杀手锏”，这门绝活的核心在于做到“三合一”。而所谓的“三合一”就是模型要正确，要出施工图，要有材料统计。

“参与设计的人员超过了40人，面对100多套图纸，想要完全做到三合一并非易事。”邱红表示，由于历年公司都在培训BIM，所以团队很快就客服了困难，并且在马来西亚项目里完全实现了“三合一”。“模型、施工图、材料表，全部在各专业里面，全部按照这个标准去执行。”

对整个项目组来说，一个最大的亮点就是把三维设计做了标准化的尝试。“在工业建筑里结构设计是很有难度的，当同行们看到我们可以把这个项目的结构设计做到这种程度，他们都很惊讶。”安徽马钢工程技术有限公司结构工程师王男还沉浸在项目成功后的喜悦中。

在整个BIM应用的结构设计方面，安徽马钢工程技术有限公司的确展示了不俗的实力，他们在项目初期就对结构设计做了深入的分析和研究，研究发现，在整个项目上结构专业有一些共性的设计。比如，转应站或者是皮带通囊。

王男发现，项目的设计中使用到了大量的转应站和皮带通囊。如果像往常一样，把它分配给各个设计师去做的话，每个人都需要花费很大的力气。“如果把它做成一套流程，会提高我们的效率。”王男和他的团队尝试在转应站和皮带通囊上做了一个标准化的三维设计模块，这样把模块给任何一个工程师，他们都能根据这个模块简单调整尺寸，并复制一些构件，施工图很快就能出了。“要知道，三维设计都比较慢，但是我们通过这样的标准化，达到了和二维设计一样的速度。”

事实上，结构设计主要赖于计算，无论是做二维还是三维的设计，所花费的计算时间是一样的，但是通过标准化后，在结构设计的后期绘画阶段将提高很高的效率。“我们只需要根据计算的结果来修改已经完成的模块。”王男解释道。

据了解，马来西亚项目从第一套图开始就是完全的三维设计，设计团队大概花了一个星期的时间。而因为很多模块做了标准化后，后边的设计变得简单了很多，大致在两三天就能完成一套图的设计。

整个项目，设计团队使用的是欧特克的设计软件，从Revit到CAD，Navisworks、Civil 3D 、3ds Max。“它数据转换非常得流畅，我可以在这几个软件之间相互导来导去，非常好用。”邱红表示。

“三合一”再加上标准化，使马来西亚的项目推进得非常顺利，在这个过程中设计团队也增进了彼此之间的交流和沟通，让协同设计发挥得淋漓尽致。

从陌生到精通坚固的“金字塔”形团队

马来西亚项目的顺利完成，展示了安徽马钢工程技术有限公司的设计实力，不过，成功的背后更体现了过程的艰辛。

很难想象，一个刚刚搭建起一年多的BIM团队能够完成这样大的设计项目。马钢工程技术有限公司的BIM设计班子是2012年初才搭建起来的，这个只有290人的设计院在最初有很多因素需要考量，如果让整个企业全部铺开做BIM的培训成本会很高，但是如果只有一两个人做也不现实。最终，院里决定抽调4个具有一定BIM技术的工程师组成一个工作室，它相当于院里BIM的内核，由4个负责人做BIM相关工作的指导。

“因为我们的三维设计虽然是普及教育了一次，但是每个专业的应用，实际上差别太大了，不可能集体培训。用中层的工程师去带动每一个专业的具体的设计人员，就可以完成在这个专业里的BIM推广以及BIM应用的工作。这样对一个小型的设计院来讲，它的技术投入，和培训的成本投入是最小的。”邱红表示。

这个4人组对工作进行了明确分工，就像组成“金字塔”的四个关键节点。邱红主要负责整体管理，作为一个在BIM有7年经验的工程师，她就像金字塔尖的关键点，把控着整个BIM团队的建设进程。

“我坚信BIM会主导未来设计。”邱红从2006年就开始接触BIM，她经历过计算机画图替代图板画图的时代，如果把那次看做一个设计革命，那么，她认为BIM的出现将标志着设计的第。

冯长英是这个BIM金字塔团队的骨干之一，主要负责烧结专业的工作，她比邱红晚两年接触BIM。同样是看到了设计的数字化变革，从一开始接触，冯长英就喜欢上了BIM。“它把我们从二维世界带入了一个三维的世界。”

篇11

2、关键技术问题及解决方案；

3、技术经济效益分析。

二、其次，进入技术设计阶段；

1、整体结构设计于计算；

2、技术经济分析；

3、修正总体方案。

4、产品标准化程度的落实措施；

三、最后，进入工作图设计。

1、提出全部产品工作图样；

2、进行早期质量问题分析并采取措施；

篇12

桥梁结构种类多式多样，不同的桥梁采用不同的施工技术方案，所需要的临时结构的种类也不尽相同，临时结构存在的每一个安全隐患都将影响到整个桥梁施工的安全效果[1]。目前我国没有专门针对桥梁施工临时结构的设计规范，常用的临时结构的设计，大都由施工单位来完成，针对临时结构的设计，还有一些问题需要进一步探讨，对这些问题进行更好的研究与探讨，能够更好的避免桥梁事故的发生。

1桥梁施工临时结构设计采用的规范

现行的国家标准和行业标准中均无专门的临时性的设计规范，仅有部分条款散落在设计、施工规范中，使得临时结构的设计缺乏系统的依据。目前常用的《公路桥涵施工技术规范》仅对模板、支架做了比较详细的规定，但对钢围堰的规定相对较少。2015年新版的《公路钢结构桥梁设计规范》也主要是针对永久桥梁结构而言，相比之前的《公路钢结构与木结构设计规范》去除了对临时钢结构设计的规定。相对于桥梁而言，建筑施工采用的临时结构规定要稍微完善，2010年《施工现场临时建筑物技术规范》，2013年了《建筑施工临时支撑结构技术规范》。

2桥梁施工临时结构的设计方法

众所周知，对于永久结构的设计方法有容许应力法、破损阶段法、极限状态法和概率极限状态法几种。对于桥梁施工临时结构，采用的是容许应力法，并且对于模板和支架的设计规定了设计计算时的荷载组合，对于建筑施工临时结构，2011版的《混凝土结构工程施工规范》则明确规定模板及支架的设计采用以概率理论为基础，以分项系数表达的极限状态设计方法。

3施工荷载的取值

目前所采用的施工荷载的取值大多都采用的都是永久结构的取值，对于永久荷载而言，临时结构的取值可以参考永久结构的取值方法，但是对于可变荷载，尤其是施工期的环境荷载，例如施工期的风载、水流力及波浪力存在着极大的不确定性，极易造成施工阶段的工程事故，因此为了保证临时结构的设计安全，必须结合现场的实际情况进行施工荷载的取值，笔者认为对于施工期变化比较大的环境荷载，例如施工期的风载、水流力及波浪力等，在不确定性很大的情况下，还是应该多增加施工期环境测试，对施工现场的风速、水速及波浪等情况进行持续的跟踪，确定出最不利荷载。

4施工工况与荷载组合

在桥梁的施工过程中，要根据具体的施工方案对临时结构进行工况分析，确定临时结构在每一工况受到的施工荷载并进行荷载组合，使临时结构在各工况下的强度、刚度及稳定性满足要求[2]。对此，《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T-2011）对于模板与支架设计计算的荷载组合已有比较详细的规定，如表1所示。表1模板、支架设计计算的荷载组合[3]和模板与支架相比，施工采用的挂篮、围堰则没有如此比较详细的规定。挂篮型式很多，构造上也有很大不同。施工时选用哪种型式的挂篮要根据具体情况而定。根据挂篮施工的主要步骤、受力状态，经常可以将挂篮分为空载、行走和浇筑混凝土三种施工工况。在桥梁的深水围堰中，钢围堰应用的比较多，工况也比较复杂。钢围堰的的施工工况大体可以分为4个阶段：吊箱下放阶段、混凝土封底阶段、抽水阶段和浇筑承台混凝土阶段。对于不同的施工工况，对应着哪些荷载，笔者认为规范对此进行很好的完善可以有利于施工临时结构的设计，从而保证施工的安全。

5安全系数的取值

对于临时结构设计的安全系数，2013年了《建筑施工临时支撑结构技术规范》直接采用的永久结构设计的安全系数。对于桥梁施工所采用的临时结构，规范对于缆索吊装系统中各种索的钢丝绳和锚碇安全系数做了比较详细的规定；对于挂篮在行走时的安全系数、自锚固系数和限位系统的安全系数做了规定。相比挂篮和缆索吊，围堰还有待继续完善。

6建议

6.1目前桥梁施工临时结构设计中主要用到的是容许应力法，但是对于施工荷载的调查和统计还甚少，建议相关部门增加施工期的风载、水流力及波浪力的调查及跟踪。6.2对于经常重复利用的临时结构的材料，例如钢结构和钢丝绳等经常利用的材料进行相关的养护和维修，建议规范增加不能重复利用的临时结构标准，进行报废。6.3对于一些重复利用的临时结构，设计时能标准化的将尽量标准化，能够节省不少经济投资。

作者:郑俊杰 向 群 单位:天津铁道职业技术学院

参考文献

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中图分类号：X734 文献标识码：A 文章编号：

一．前言

公路桥梁建设是我国进行公路建设的一个重要的组成部分，对于桥梁建设的质量要求是进行公路桥梁建设的关键。在公路桥梁工程的建设中，桥梁结构的设计是关键和核心，只有很好地把握公路桥梁结构设计的合理性和科学性，才能够保证施工的有序以及质量的提高。在公路桥梁结构设计中，中小跨径的公路桥梁结构设计具有其自身的特点，因此，本文着重对中小跨径的公路桥梁结构设计进行简要分析。

二．上部结构设计

1.结构选型

（一）装配结构

桥梁上部结构形式及跨径选取宜根据地形、地质、水文、桥墩高度，选取合适的桥梁方案进行比选。原则上采用施工方便、造价经济的标准化、预制装配化结构，推广采用《公路桥梁通用图》2007年12月版。以装配式空心板、小箱梁、T梁为主，为保证桥梁整体协调性，除特殊和复杂桥梁外，一般桥梁跨径建议按下述范围选取：

墩高H＜10 m时，选用10～20 m跨径；

墩高10 m＜H≤15 m时，选用20～25 m跨径；

墩高15 m＜H≤30 m时，选用25～30 m跨径；

墩高30 m＜H≤60 m时，选用30～40 m跨径；

墩高H＞80 m时，考虑采用刚构。

原则上常规桥梁L=6～10 m采用钢筋混凝土空心板, L=13～16 m采用预应力混凝土空心板，L＝20～35 m采用装配式预应力混凝土小箱梁，L ＝30～50 m采用装配式预应力混凝土T梁，按传统的观念，跨径与墩高的关系按桥梁美学原则，一般应选择比值为0.618～1之间，通过经济比较，往往也是经济的。但是对于地形起伏变化频繁，交通运输条件差，预制场地困难，大型起吊设备难以到位的地区尽量选用小跨径结构。

（二）现浇结构

对小半径、平面变宽度、横向大超高、立面大纵坡线形、平纵横要求适应性强、外观平顺、桥型美观的桥梁，如处于枢纽、互通匝道和服务区段内桥梁，一般考虑设置为现浇连续梁桥。常用构造尺寸情况如下（以南通至洋口港区高速公路为例）：

(a)原则上跨径小于20 m箱梁采用普通钢筋混凝土箱梁，20 m及以上采用预应力混凝土箱梁。

(b)箱梁梁高取1/18～1/20箱梁跨径，但不得小于1.4 m。20 m跨h=1.4 m，25 m、30 m跨h=1.6～1.7 m，35 m跨 h=1.9 m。悬臂端部厚16 cm，悬臂根部高45 cm，顶板厚度25 cm，底板厚度22 cm。独柱墩底板加厚到24 cm。

(c)弯道（R≤250 m）上的箱梁必须视跨径长度、箱梁半径在箱室内设置1个或多个中横隔板，中横隔板间距小于等于12 m，横隔板宽度采用50 cm。

(d)设双支座支撑时，端横梁视中跨大小取80～120 cm，中横梁视中跨大小取100～150 cm；独柱墩中横梁酌情增大，视中跨大小取130～180 cm。

(e)原则上跨径35 m以上预应力箱梁等宽段腹板取55 cm，边肋端部变化为75 cm，如果为多室则中肋变化为95 cm。跨径35 m以下预应力箱梁等宽段取45 cm，边肋端部变化为65 cm，多室中肋变化为85 cm。变化段长度为12倍腹板宽度差。多室箱梁取中肋变化值。预应力混凝土箱梁腹板端部设计为变宽。

2.平面设计

平面设计的主要任务就是处理好上部构造与平面曲线半径的关系。桥位处平面曲线半径对桥梁跨径的选择及平面布置影响较大，主要表现为两个方面，第一是内外弧差，第二是中矢高。墩台径向布置时，由于曲率半径的影响，内外梁梁长不等，半径越小，内外梁梁长差越大。对于存在体系转换的简支变连续结构，当梁长变化在±15 cm范围内时，可采用调整现浇连续段长度的方式布梁，预制梁长保持不变；当梁长变化在±50 cm范围内时，各预制梁采用变梁长，现浇连续段长度保持不变。

根据《江苏省高速公路标准化相关设计指南》，中矢高5 cm以内，可通过调整护墙内缘使之适应平面线形；半径较小，中矢高大于5cm时，边梁须按实际曲线预制。但不同半径外边梁形状不一样，种类多施工较麻烦。还有一种做法是预制边梁时，将边梁多预制一段长度，让现浇桥面板和防撞墙来适应平面线形。采用该方法材料稍有浪费，美观性稍差，但施工较方便。

三．下部结构设计

1.桥墩

墩高H＜30 m时采用柱式墩，墩高H＜40 m时宜采用等截面实体薄壁墩，墩高H＜50 m时宜采用等截面空心薄壁墩横桥向墩宽500 cm，墩厚取250 cm，壁厚纵横向可分别取80 cm和60 cm设计，1/2墩高处设水平隔板。墩高50 m＜H＜70 m时宜采用变截面空心薄壁墩横桥向墩宽500 cm，纵桥向墩顶宽取250 cm，按50∶1放坡，壁厚纵横向分别取80 cm和60 cm设计，沿墩高每20 m左右间距设水平隔板。

2.系梁

（一）桥墩高度(含盖梁)超过9 m时，考虑在桩顶设置横系梁。地震基本烈度大于等于Ⅷ度的地区，墩高大于7 m桩顶设置横系梁。

（二）处于横向陡峭山坡上的桥墩，原则上采用高低墩形式，地系梁的位置处于两桩顶高差的1/3处，减少系梁开挖。

3.桥台

（一）柱式桥台

原则上应用于较平坦地势，填土高度h＜5 m。

（二）肋板式桥台

原则上应用于较平坦地势，填土高度h≥5 m。适用范围较广，但高度不宜超过11 m。

（三） 重力式U型桥台

原则上应用于地基条件较好的山区。根据《墩台与基础》规定，U台适应的填土范围为4～10 m。U台一个很大的好处就是可根据地形合理分台阶以适应横向、纵向陡坡地形，减小开挖。

（四）薄壁台

平原区填土高度h≤6.5 m的小桥，可采用薄壁台，软基段宜控制在6.0 m以下。现运营的高速路中有些薄壁台出现开裂现象，设计时应特别引起注意。

四．基础设计

一般情况当基础覆盖层小于5 m时可考虑设扩大基础，大于5 m时采用桩基础。基桩按弹性摩擦桩或嵌岩进行计算时，有效桩长不得小于5d（d为桩径），有效桩长自最低冲刷线或桩侧土厚度不小于2.5d处起算。摩擦桩的长度在计算值的基础上适当延长3～5 m。嵌岩桩嵌入基岩不小于2d（d为桩径）。当桥梁下伏采深厚软土时，桩尖须穿透软土层，设计时应考虑负摩阻力影响。当桥梁下伏采空区埋置较浅时桥梁桩基应穿透采空区，将桩尖嵌入采空区底板以下完整、稳定的微风化的岩层内。当桥梁下伏岩溶区且覆盖层较薄时，桩基应穿过不稳定的岩溶和多层溶洞，将桩尖嵌入完整、稳定的微风化岩层内（桩尖以下5 m内无溶洞，且周围无岩石破碎现象）。

五．结束语

中小跨径公路桥梁数量大，对交通的畅通具有十分重要的作用，因此，我们在进行中小跨径公路桥梁的结构设计时，应该考虑其本身的具体特征，注意设计时应该注意的问题，确保中小跨径公路桥梁的结构设计能够达到相应的标准，从而为后续的桥梁施工、建设管理提供帮助，保证整个桥梁工程建设的质量。这不仅是一项建设工程，同时也是民生安全工程，因此必须注重结构设计的重要性。