混凝土結構設計案例

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混凝土結構設計案例范文第1篇

關鍵詞：混凝土結構設計原理；教學方法；土木工程

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）41-0267-02

混凝土結構設計原理是土木工程專業重要的專業基礎課，在專業教學中具有承上啟下的作用，先修課程有建筑制圖、土木工程材料、理論力學、材料力學、結構力學等，對后續的混凝土結構設計、高層建筑結構設計等課程的學習有重要影響，也是課程設計、畢業設計等實踐環節的重要基礎。課程內容涉及混凝土結構材料的基本性能，構件承載力計算，構件的裂縫、變形和耐久性以及預應力混凝土構件設計[1]。

混凝土結構設計原理這門課程，具有材料的不確定性、解答的多樣性、設計的綜合性等特點[2]，課程內容中的實驗現象多、假定多、概念多、公式多、系數多、條件多、構造要求多，且邏輯性、系統性差，較為零散[3，4]，但理論性與實踐性較強，與先修課程相比差異性大，導致教師教起來不易、學生學起來困難。筆者結合近幾年的教學，在以下幾個方面進行了一些思考和實踐，取得了較好的效果。

一、熟悉材料性能

鋼筋混凝土由鋼筋和混凝土兩種物理、力學性能很不相同的材料組成，只有熟悉鋼筋和混凝土這兩種材料的性能，才能較好地理解與解釋實驗現象。混凝土抗壓強度高，抗拉強度低，因此結構構件處于承載力極限狀態時，只考慮混凝土抗壓，不考慮抗拉。混凝土由水泥、骨料、水等材料拌合而成，強度的離散性大，且混凝土的破壞屬于脆性破壞，因此在確定其強度設計值時，材料分項系數取值較大。鋼筋力學性能較好，抗拉強度高，在結構構件中主要承擔拉力；在柱與雙筋受彎構件中，也用于受壓，其抗壓強度與抗拉強度相當，但鋼筋用于受壓時，容易失穩，因此需要合理配置橫向約束，即箍筋。鋼筋及混凝土的應力-應變曲線是較為重要的，它是鋼筋混凝土構件應力分析、建立強度和變形計算理論必不可少的依據。此外，還應熟悉鋼筋和混凝土之間粘結力的相關知識，這是鋼筋截斷、錨固、彎起等構造措施的依據。

二、抓住教學主線

構件承載力計算是這門課程的重點，涉及到拉、壓、彎、剪、扭等基本受力形式及其復合受力形式，但鋼筋和混凝土均為彈塑性材料，且離散性大，因此無法根據先修力學課程采用純理論的方法直接建立承載力計算公式。通常是在試驗的基礎上，引入合理的基本假定，畫出應力圖形，借助力學知識或回歸分析等方法建立承載力計算公式（包括其適用條件），然后用于工程設計，對于計算公式中未考慮的一些不利因素，通過構造措施進行補充。因此，在承載力計算章節中，要牢牢抓住“試驗現象分析―引入基本假定―畫出應力圖形―建立基本公式―進行工程設計”這一主線，其中試驗與假定是基礎，應力圖形是關鍵，基本公式是結論，工程設計是目的[4]。值得注意的是，工程設計既包含計算，也包含構造措施。

在計算過程中，初學者往往習慣于聯立解方程，實際上應用基本公式也是有主線可依的，如單筋矩形截面設計，按的步驟計算，思路清晰，每一步都可以檢驗適用條件。

三、進行對比分析

大多數教材將構件承載力計算分為多個章節，各章節之間看似沒有聯系，知識信息處于零散狀態，學生學起來比較困難。教師需找出各章節之間的內在聯系，對比講解，便于學生掌握。

受彎構件中，單筋矩形截面較為簡單，大多數學生能較好地掌握。與單筋矩形截面相比，雙筋矩形截面在受壓區配置了受力鋼筋，圖1（a）為雙筋矩形截面，抵抗的極限彎矩為Mu。從受力的角度，可以將受壓區的混凝土和鋼筋分開，并配置相應的受拉鋼筋，如圖1（b）、（c）所示，其中圖1（b）為單筋矩形截面，抵抗的極限彎矩為M1，圖1（c）為純鋼筋部分，抵抗的極限彎矩為M2，根據疊加原理，有Mu=M1+M2。

四、引入案例教學

混凝土結構設計原理是一門實踐性較強的課程，引入案例教學，可以增強學生對這門課程的認識和理解。設計案例應符合教學目標的要求、符合工程實際、符合混凝土結構設計的發展趨勢[5]，有一定的啟發性和適用性。根據學生的實際情況合理設置案例的難度，選擇現實生活中關心或常見的問題，可以提高學生的興趣，使教學效果更好。在實施案例教學前，需要學生準備好相應的理論知識。呈現案例后，應明確要解決的問題。然后，尋找解決問題的方法，這是案例教學的核心部分，教師應當做適當的引導，對于學生提出的解決方案，應進行點評與總結，并對案例進行拓展與深化。案例教學過程中的重點在于學生的思路與討論的質量，結果可以是多樣化的。

五、培養實踐能力

混凝土結構設計原理的理論體系不完善，很多公式是由試驗結果回歸而成，實踐性強，問題抽象，理解起來較為困難。培養實踐動手能力對于學好這門課程大有裨益，對今后從事相關工作也奠定了良好基礎。實踐能力可以從以下幾個方面著手：①現場觀摩，安排學生參觀建成或在建的混凝土結構，加強對梁、板、柱等混凝土構件的感性認識；②參與試驗，本課程中涉及大量的試驗，應盡可能讓每位學生參與到試驗過程中，若學校不具備這樣的試驗條件，可以通過觀看試驗錄像，加強對各種構件破壞機理的理解；③編制計算程序，教材中有各種承載力計算的框圖，按框圖寫出程序（采用Excel表格也可以），可以加深對本課程的理解，也為畢業設計奠定了一定的基礎；④理論聯系實際，在學習相關內容后，可以讓學生尋找相關破壞的工程實例，并分析其原因，具備這種能力后，畢業后可以較迅速地適應相關的工作。

六、板書與多媒體并重

當前，大多數教師習慣于采用多媒體進行教學，這種教學手段形象、信息量大，可以較好地調動學生學習的興趣，加深對所學知識的理解。混凝土結構設計原理這門課程，涉及到大量的實驗現象，大多數學校不具備開展各類型構件破壞試驗的條件，但可以通過圖文、錄像資料重現試驗過程，增加學生的感性認識，將枯燥的內容變得生動起來，再結合老師講解，就能較好地理解實驗過程中所蘊含的力學知識。但對于大量的公式推導，在黑板上一步步演示推導過程，可以加強學生對公式的理解和記憶。總之，在教學過程中，合理的結合板書和多媒體，可以提高學生的學習積極性，提高教學效果。

通過在上述幾個方面的努力，這幾年的教學效果逐漸提高，在今后的教學中，還需要在創新教育教學方法，培養實踐動手能力，增強概念設計意識等方面進行進一步探索，進一步提高教學水平和教學效果。

參考文獻：

[1]沈蒲生，梁興文.混凝土結構設計原理（第4版）[M].北京：高等教育出版社，2012.

[2]關萍.《混凝土結構設計原理》課程建設[J].大連大學學報，2010，（5）：116-118.

[3]李書進，沈少波.混凝土結構課程教學探討[J].建筑結構，2008，38（9）：204-206.

混凝土結構設計案例范文第2篇

關鍵詞:工業廠房；鋼混凝土；結構設計

鋼混凝土組合結構是由鋼梁和混凝土板通過栓釘組合起來的新型結構形式，是當前工業廠房建設所采取的主要結構形式之一。根據以往工作經驗，鋼筋混凝土結構在使用的過程中容易受到環境等方面影響而出現鋼筋銹漲開裂而導致的耐久性下降，影響廠房的使用壽命，造成安全事故，因此優化鋼與混凝土組合結構設計是提高廠房質量，提高其使用壽命的重要舉措。本文以某工業廠房建設為例，該工業廠房屬于水泥選粉機車間，車間框架結構上裝有多個電機，廠房噪音比較大，因此需要對鋼與混凝土組合結構進行優化設計，以此保證廠房的整體質量。

1某廠房使用鋼與混凝土組合結構的優勢

鋼與混凝土組合結構是當前我國建筑結構設計所采取的主要技術之一，由于該廠房框架上需要安裝多個電機，而且車間機械噪音比較大，形成的震動會對廠房的整體質量產生影響，根據以往的案例，此種作業模式對廠房的使用壽命會形成嚴重的影響，因此該廠房使用鋼與混凝土組合結構具有以下優勢:(1)起到很好的抗震效果，鋼與混凝土結構具有很好的延伸性和吸收性，在外界震動負荷力的作用下，通過鋼與混凝土組合的性能可以緩解震動隊廠房的影響，從而起到良好的抗震效果，更為重要的是通過此種結構設計能夠提高廠房的穩定性;(2)耐火性。工業廠房設計必須要考慮火災因素，由于鋼與混凝土結構中的混凝土具有較高的熱容量，因此一旦出現火災混凝土就能吸收這些熱量，從而降低因為火災而對廠房構成的影響;經濟性強。經濟性一方面體現在使用壽命上，另一方面體現在成本費用上。由于鋼與混凝土結構設計一定程度上減少了鋼筋的使用量，但是其整體質量卻沒有降低，反而增強了，因此準確的使用鋼與混凝土組合結構可以有效地為工業企業減少費用支出，延長了廠房的使用壽命。

2某廠房鋼與混凝土組合結構設計

該廠房鋼與混凝土組合結構主要包括:(1)橫向框架。橫向框架是整體廠房的主要承重結構體系，其需要承受各種外界負荷力的作用，保證廠房的整體結構穩定性，一般由柱、和屋架以及屋蓋橫梁等構成;(2)屋蓋結構，屋蓋結構主要是承擔屋蓋所帶來的負載，例如橫梁、托架等等;(3)支撐體系。支撐體系也是廠房的主要組成部分，其主要是防止廠房出現傾斜、垮塌等現象。因此該廠房的設計:

①荷載計算設計。由于該廠房的車間頂蓋采取的是鋼網架結構，安裝通風的天窗，因此需要對荷載進行計算，以此確定具體的施工方案。荷載系數取用荷載風壓的1.0，基本的風壓為0.62kN/m2。荷載計算:屋頂蓋部分:靜載有彩鋼和網架，是1.40kN/m2，活載為0.9kN/m2;吊車:最上層的吊車荷載主要對作用于柱上，其荷載為Rmax=4289kN，Rmin=2699kN，水平剎車力在97.9kN。第二層吊車的荷載為Rmax=1360kN，Rmin=965kN，水平剎車力在29.5kN。最低下層吊車荷載為Rmax=989.5kN，Rmin=356.7kN，水平剎車力在12.9kN;風荷載:基本的風壓主要作用于柱的頂部，對其柱頂的荷載力為375kN，基本風壓在0.62kN/m2，風荷載在兩邊的柱底壓力為17.2kN/m和9.98kN/m;

②設縫問題設計。按照相關規定規范，鋼筋混凝土現澆框架結構伸縮縫的最大間接為55m，鋼筋混凝土剪力墻結構伸縮縫的最大間距為45m，根據工程的實際情況考慮，本設計方案選擇不設縫的施工方案，但是由于混凝土存在收縮問題，因此在具體的結構設計時可以從廠房建筑的中部框架部位從基礎頂面至屋面設置10m寬的后澆帶。同時為了保證質量，還需要在鋼框架子結構和混凝土墻體之間進行連接構造，具體可以通過連梁采用剛性連接或鉸接。具體的施工策略為:調整結構施工順序，先澆筑混凝土簡體，然后安裝鋼框架;用剛性連接的鋼框架梁柱節點;調整鋼管柱的長度等方式進行;

③截面形式及計算。鋼管混凝土組合柱結構的截面形式有3種，一種是圓鋼管混凝土結構，一種是矩形鋼管混凝土姐歐股，還有一種是多邊形鋼管混凝土結構。在廠房建設中使用最廣泛的就是矩形和圓形鋼管混凝土組合柱。圓形鋼管混凝土組合柱的強度和抗壓性是最符合廠房建設的，所以在該廠房車間建設中使用的就是圓形鋼管混凝土組合柱。在對廠房的排架進行計算時，采用的設計福軟件是中國建筑學院編制的鋼結構STS軟件，這種軟件在計算鋼管混凝土組合柱的截面時是根據CECS28B90計算的;

④柱腳設計。柱腳的鋼管應該使用封板進行封閉，這樣能夠減少柱和接面的壓力。從本案例中來看，封板和柱腳相連接的地方有勁肋，這是為了更好地提高柱腳的受力。而且，廠房中鋼材混凝土組合柱的柱腳有兩個杯口插入，在杯口處灌入混凝土，這樣有利于提高整個柱的受力荷載;

⑤鋼與混凝土組合結構的防火設計。常用的防火措施種類比較多，一般就是將構件利用保護材料進行包裹，以此延續構建的升溫速度，為滅火提供時間。基于本工廠的工作環境，本次的設計具體選擇的是膨脹型防火涂料保護法，此種方法能夠消除傳統發生火災時產生的有毒氣體的弊端。具體的設計是選擇由有機樹脂、發泡劑以及碳化劑等構成的厚度在5mm左右的涂料，一旦發生火災時，該涂料就會膨脹，形成比原來還要厚幾十倍的多孔碳質層，阻擋外部對內包構件的傳熱，便構件的耐火極限可達(O．5～1.5)小時;

⑥剪力墻子結構體系延性設計。在鋼框架一混凝土剪力墻混合結掏體系中，由剪力墻和剪力墻組成的筒體承擔了85%以上的水平剪力，應保證混凝土墻體具有足夠的延性，因此在連接處設置型鋼柱，既能有效防止裂縫的出現或展開，又能方便鋼結構的安裝，減少鋼柱與混凝土墻體之間的豎向變形差異產生的不利影響。設計時應考慮框架具有一定的抗剪承載能力，其值不宜小于帶框墻總剪力的20%。同時剪力墻軸壓比應根據結構的抗震設防等級確定。該廠房設計剪力墻軸壓比控制值按規范要求應小于0.6，以保證其延性。

3工業廠房鋼與混凝土組合結構設計的保障

實現對工業廠房與混凝土組織結構設計的優化必須要做好以下工作:一是要把握基本的鋼與混凝土組合設計原則，通過設計保證廠房使用壽命，強化對廠房的質量控制以及達到最優化的經濟目標，也就是在設計的過程中要綜合考慮建筑項目的全壽命期的成本和效益問題。只有把握上述的基本原則才能保證設計的方案具有價值;二是提高工業設計人員的綜合素質，提高他們的設計理念更新。鋼與混凝土結構設計是新型的設計方案，也是當前工業設計較為常見的一種技術，因此需要設計人員要把握設計的關鍵問題，強化質量管理意識和安全意識;三是加強施工管理。保證施工工序嚴格按照設計的要求進行，以此保證工業廠房的質量。通過對該廠房鋼與混凝土結構的性能檢測，通過設計提高了結構剛度，達到了良好的抗震效果，優化了建筑布局和空間的使用，更為重要是將降低了造價，提高了工廠的經濟效益，提升了工廠廠房的使用壽命。

參考文獻

［1］鄭友柴．管混凝土組合柱在重鋼結構工業廠房工程中的應用［J］．中國建筑金屬結構，2013(22)．

混凝土結構設計案例范文第3篇

【關鍵詞】大跨度；預應力；混凝土結構；結構設計；大型建筑

1、預應力筋的合理布置

當下我國建筑施工中較為常用的預應力鋼筋種類如下：

（1）熱處理鋼筋，這種鋼筋通常具有較高的強度，且松弛較小，同時在進行材料運輸時都是以盤式儲存并供應，免掉了整直及對焊等工藝，用起來十分方便；

（2）去除應力鋼絲，這種鋼筋應用于具體的施工時，使用也很方便，且有多種形式可以選擇，如光面鋼絲、刻痕鋼絲等；

（3）鋼絞線，此種鋼筋通常會由具有較高強度的鋼絲絞制而成，通常為三股或七股直徑不同的鋼絲，這種鋼筋形式在使用時十分方便，且能夠較好地黏附于混凝土中。

鋼筋布置方案是大跨度預應力混凝土結構設計的重點，其布置方式有多種，最常用的是在跨中板帶中占1/3左右，另外2/3鋼筋布置在柱上板帶中。這種布筋方案對普通鋼筋的設計來說，不僅能確保板受力合理，同時也最省原材料。但在設計板跨相差超過20%及以上的多跨連續板時，設計采用長跨方向集中布筋，跨中板帶布1/3左右或均勻布置，短跨方向柱上板帶布2/3的布置方案更節省原材料，同時也能夠達到較好的載荷承載能力。實際設計過程中也應根據邊跨板的受力特點，更多考慮采用二段拋物線或三段拋物線形式布置。

在具體的施工中應注意以下環節的操作：

（1）預應力筋的鋪放順序及位置，必須正確處理好鋼筋鋪放順序與管道敷設、鋼筋鋪放順序與鋼筋綁扎順序之間的關系。鋪放時，應盡量減少交叉穿束，嚴格按設計圖紙中要求的細部構造執行，布置并固定好承壓板及梁端鋼筋網片等；

（2）必須保證鋼筋的保護層厚度；

（3）應在上、下層鋼筋間設置專門保證矢高的措施，注意防止鋼絞線的互相纏繞，以保證預應力筋的矢高；

（4）鋼絞線每隔一定距離（約500mm）應進行固定，以防止澆搗混凝土時變位；

（5）當鋼絞線與預埋管路系統發生矛盾時，應以鋼絞線優先。

2、抗震性能設計

不論是何種建筑，其本身都要具有一定的抗震性，而在全球的混凝土結構工程研究界中，都十分重視預應力混凝土結構的抗震問題，而大跨度預應力混凝土結構多是用于一些大型的公共建筑之中，在其建成使用后多為人員密集型環境，如果相應的大跨度預應力混凝土結構沒有達到一定的抗震等級，那么一旦發生地震等自然災害就會造成大量的人身及財產損失，因此在進行大跨度預應力混凝土結構設計時，尤其要注重抗震性能設計。目前國際混凝土結構研究領域都十分關注預應力混凝土結構的抗震問題。經過大量的研究后得出，這種大跨度預應力混凝土結構是可以在地震區使用的，但其與一般的鋼筋混凝土結構一樣都要進行相應的抗震設計及施工。

3、連續構件設計

對大量的工程建筑實踐案例進行詳細的分析后，得出在大跨度預應力混凝土結構設計中采用單跨預應力梁截面延伸的方式，可以有效地實現連續結構，進而完成連續結構件的設計。這種設計方式具有很多的優點，特別是在多跨結構超載、內力重力分布能力較強時，能夠有效提高彎承載能力。此外，一束預應力筋能夠用于正彎及負彎兩種彎矩筋，這種形式相應地降低了支座處附加彎矩對柱的有害影響，且其受力情況更趨于合理性。當有預應力施于大梁時，就會使大梁較易發生附加彎矩并彎形，這時可對大梁使用多跨連續布置，多排柱共同工作可相應地削弱這預應力。

4、防火設計

在進行建筑設計時，很多情況下都會忽略到鋼筋混凝土的防火性能，因為鋼筋混凝土本身并不可燃，即可忽略其防火設計，但事實上并不是這樣，鋼筋混凝土雖然自身不易燃，但它的防火隔熱性能非常差，當溫度過高并達到鋼筋強度臨界點時，預應力鋼筋就會出現屈服點下滑的現象，使得其相變及蠕變加快，進而造成預應力板強度和剛度都急劇下降，并出現結構裂縫，使其喪失了原有的結構功能，同時，處于高溫環境下的混凝土也會發生撓度變化的情況，同樣造成了結構失穩，如果達到一定的溫度和時間，那么這種大跨度預應力混凝土結構就會表現出明顯的不穩定狀態，甚至發生坍塌等危險事故。因此在進行大跨度預應力混凝土結構設計時，應特別注意所設計的結構要符合國家的設計防火相關規范及規定內容，如《建筑設計防火規范》等。

5、工程實例

5. 1 工程概況

某綜合樓工程地下室2 層，地上15 層，總建筑面積約31 000 m2。本工程主體結構設計采用無粘結預應力鋼筋混凝土板―柱結構，主體部分柱網布置8 m×8 m，地下室底板采用無粘結預應力混凝土板結構，其中長72 m×48 m。

5. 2 結構設計方案及特點

本工程在結構設計上全部采用后張部分預應力混凝土結構。

目前，現澆預應力混凝土結構最常用的施工技術為后張法，后張法預應力混凝土結構施工分為有粘結法及無粘結法兩種。有粘結法通過灌漿實現有粘結，有粘結筋的最大應力出現在最大彎矩截面處，破壞時臨界截面有粘結筋的應力非常接近鋼筋的極限強度。有粘結預應力混凝土結構具有極限強度高、抗震性能好，通常應用于框架梁。無粘結法靠端錨建立預應力，無粘結筋的應力沿全長呈均勻布置，當構件遭到外力破壞時，無粘結筋的應力仍低于條件屈服點。由于無粘結筋的應力沿長度均勻布置的特點，預應力鋼筋的非彈性性能即構件的能量消散不能得到充分發揮。

本工程在框架梁的預應力度λ≤0. 7，設計中采用有粘結預應力混凝土結構。本工程次梁不需要抵抗地震力，次梁設計采用結構施工簡單，適合數量多、噸位不大的次梁的無粘結預應力結構。在同一工程混凝土樓蓋采用不同的預應力結構，可利用無粘結結構與有粘結結構的結構優勢，不僅保證了工程質量，也降低了施工難度，有利于施工進度的推進。

本工程采用PKPM 計算軟件，按照有關規范，預應力混凝土結構等級屬于一級或二級。對于一級和二級的抗裂控制，主要是控制構件受拉邊緣混凝土產生的拉應力。由于本工程梁跨度為18.7 m，普通梁跨高比為10～15，所以可知，普通梁高為1 240 mm～1 870 mm，可見梁高過大，不滿足觀眾視線的要求。扁梁的寬高比為20～25。本工程扁梁的梁高可選用范圍在748 mm～935 mm之間。可見，大大的降低了梁高，適合于本工程的特點。另外，預應力梁與柱子節點區便于布置抗沖切鋼筋，抗沖切性能好，相對于板柱體系結構，其沖切破壞錐體的斜截面較大，在荷載較大的情況下，設置暗梁或橫向加寬即可解決，而且，預應力扁梁結構抗剪承載力并不小于普通梁柱結構。

5. 3 預應力鋼筋張拉及固定端的設計特點

對于框架梁及其固定端，其預應力框架張拉、固定端施工都在梁柱節點的區域范圍內進行。在此區域內，由于設計的柱筋、梁筋、局壓鋼筋等各種鋼筋交錯布置，在施工時易出現以下問題：

1） 易使柱或梁中鋼筋移位，從而降低整個構筑物結構的承載力。

2） 這個區域內的混凝土施工時難以澆搗密實，施工質量無法保證。為克服以上問題，本工程在設計時采取： a. 將預應力鋼筋伸過節點區域，在梁中進行錨固與張拉。當預應力鋼筋較多時，應采取分批分段進行張拉與錨固。同時在施工時應保證分批張拉的間距，不得小于1 000 mm，預留斜槽在張拉時需利用變角器進行張拉。此種方法缺點是對鋼筋等原材料有一定的浪費，但對工程質量安全有保障。b. 設置專門的預應力筋張拉與錨固區，具置可設在梁、柱側向或底部等位置，以加腋形式體現。此方法要求較高，須保證錨固區有足夠大的混凝土面積以及足夠多局壓鋼筋以防止鋼筋混凝土結構開裂，而且會對結構的美觀產生一定的負面影響。

3） 每層在澆灌柱混凝土時，由于在梁柱節點區柱邊進行預應力鋼筋張拉，柱頂應比相應樓板層高出300 mm 左右，以節約梁預應力鋼筋張拉時間，從而不影響梁拆模。此種方法對施工方要求較高，需各施工方密切配合。

結語

綜上所述，雖然該結構具有諸多優點，但也要借助于具有高施工技術水平的施工隊伍才能達到最終的建筑要求，因此，施工單位要積極并嚴格地依照各項技術指標及操作規范進行施工，在工程實踐中不斷改進原有的施工技術，加大對工程施工的管理，避免質量及安全事故的發生，達到提高施工質量的最終目的。

參考文獻

[1]葉修喜，張錦松，賴海斌.雙向大跨度預應力混凝土廠房結構設計[J].工程建設與設計，2011，（6）.

混凝土結構設計案例范文第4篇

關鍵詞:建筑;結構設計;優化;工程造價;影響結合

對現階段國內外有關信息資源查閱之后可知，通常情況下，在一個工程實施過程中，設計費用占整體費用支出約1－3%，但若是確保設計出的項目方案是正確的，那建筑結構設計對工程造價的影響也會十分顯著，設計時期的優化是全面控制工程造價的重要內容。

1基礎設計與設計優化的重點

地基是建筑物建設工作的重要內容，在某些建筑物中，地基區域的工程造價占據了整體項目投資的三十分之一，同時因為地基是地下隱蔽工程，若是出現了質量安全問題，會導致之后造成的影響較為嚴重，所以在實際發展的過程中，一定要科學選擇地基的設計方案。基礎形式的選擇一般情況下需要具備所在區域的特點，而在實施基礎設計的過程中可以依據所在區域項目建設已經存在的基礎設計工作，結合已經獲取的信息資源和工作經驗對基礎形式的選擇和設計進行整合研究和分析［1］。在設計時期，選擇任何基礎方案都會影響項目的工程造價，因此在實際發展過程中需要進行優化，并且結合以下幾點原則進行創新:第一，基礎質量可靠性原則。例如在深厚飽和土層中，最好的選擇就是人工挖孔灌注樁與預制樁型，其中前者的工作質量更為優越;第二，工程造價最低性原則，各種形式的基礎方案都與經濟性相關，并且經濟性注重展現工程造價，符合工程的需求主要是受到樁的承載力數值的影響，因此優化設計信息只能依據工程造價信息來展現，選擇工程造價最低為原則。因為樁基礎的設計非常簡單，并且安全性較高，這會讓很多設計單位在基礎方案設計中更多的選擇樁基礎，就算是擁有基礎的天然基礎方案也不會選擇，這一方案會導致工作消耗大量的資源。有證據顯示，天然造價一般情況下直到達樁基礎造價的三千到七千。在國外很多國家中，應用天然基礎的建筑非常多，特別是在高層建筑的設計中都會選擇天然基礎，但是我國對于這一技術的應用還沒有達到日本的一半，就算是應用條形基礎或者是交叉梁基礎的項目，設計單位也會更多的應用樁基礎解決其存在安全的問題，這樣導致實際工程成本數量日益增加。

2基礎設計優化對工程造價產生的影響

其主要分為以下兩方面，一方面是不同的基礎形式對工程造價產生的不同影響，因為很多工程項目基礎工作造價占據整體建筑物造價的很大范圍，由此基礎部分工程造價會直接影響整體建筑物的工程造價。在選擇建筑物基礎形式的過程中，一般是受到建筑物所在地的地基影響，因為地基基礎條件較低需要加以整改，這樣就會增加實際工程造價。由此在選擇基礎形式的過程中，需要結合建筑市場建筑素材價格以及現場條件等進行全面的研究和分析。另一方面是建筑物上部結構影響基礎工程造價。除了地基基礎條件之外，建筑物的上部結構也是影響建筑物基礎形式的重要因素。其中包含了混凝土結構，因為實際建筑建設工作大范圍應用鋼筋和混凝土素材，致使建筑物上部結構非常重，這就需要承載很大的地基才能確保建筑物的整體性能。但是磚混結構雖然構建的建筑層比較矮，但是因為大范圍選擇應用實心磚填充墻體，促使實際建筑物需要的基礎承載水平非常大。同時鋼結構因為上部結構過輕，還有的不需要單獨解決地基條件下就可以符合建筑物上部結構的承載需求，從而減少基礎工作數量和工程造價［2］。

3結構類型選擇對工程造價產生的影響

3．1基礎結構類型和特點

其主要分為以下幾點:第一，磚混結構。這一結構的特點在于素材容易獲取，施工技術也非常的簡單，這樣促使這一結構類別建筑物出現工程造價較低、建筑施工時間過短等特點，而它的缺點是因為這一結構類型建筑物的抵抗能力較低，同時大范圍應用砌磚導致建筑物的上部結構自重較大，不可以在高層建筑中應用，同時磚砌體施工技術大都是人工操作，其工作效率較差。現階段，應用這一結構建設的建筑物大都是農村建筑。在城市中的應用較少。第二，鋼筋混凝土結構。這一結構包含了鋼筋、水泥以及骨料等為素材構建混凝土結構類型。這一結構具備整體性強、抗震性高等特點，現階段已經被大范圍的推向市場的各個區域，鋼筋混凝土結構中是鋼筋、水泥以及水等素材構成的混合體，引起其具備整體性強、抵抗腐蝕性強、節約鋼材等優點。第三，鋼結構。這一結構是以鋼素材為基礎的結構類型，也是現階段新興建筑結構類別的一種。鋼結構具備有效性、抵抗地震、自然環保、節約能源以及成本支出較低等優點，大部分建筑物都會選擇應用這一結構類別。但是這一結構的平穩性與鋼筋混凝土相比存在一定的差異性，同時因為大范圍應用鋼材，促使實際建筑物的腐蝕性和耐高溫性要求非常高，未來的維護工作支出費用也較多［3］。

3．2結構類別對工程造價產生的影響

結合實際案例分析可知，影響磚混結構工程造價的兩方面包含了墻體工程和柱梁板工程，實際工作就是墻體素材的選擇與柱梁板尺寸的實際設計。結合實際案例分析表明，墻體工程在整體磚混結構中占據的比例非常大，在實際操作中會消耗整體工程建設勞動力的百分之三十五以上。由此可見，墻體工程是磚混結構中工程數量最大的一種建設工作，實際消耗的工程造價也僅次于柱梁板工程的工作。這樣在實際發展過程中，需要有效控制磚混結構中的墻體工程造價。實際工作可以結合墻體組合方案設計和墻體工程數量兩方面進行。

混凝土結構設計案例范文第5篇

關鍵詞：以工作過程為導向；混凝土結構及砌體結構；教學改革

中圖分類號：G712 文獻標識碼：A 文章編號：1672-5727（2012）11-0099-02

《混凝土結構及砌體結構》是我院建筑施工技術專業的一門重要專業基礎課，同時也是建筑施工方向的一門核心課程。該課程理論性和實踐性并重，應用性很強。如采用傳統教學方法，由于該課程存在先修課程多、教學內容多、試驗現象多、概念多、公式多、系數多、符號多、簡化假定多、構造要求多、教學環節多的“十多”問題，容易產生教師難教和學生難學的兩難問題。為實現高職人才培養目標的要求，提高學生的學習積極性，突出高職教育的職業性，結合院級精品課程建設，我院課程組教師在以下幾方面進行了教學改革嘗試。

工學結合，知識與能力并重，提高學生學習積極性

課程組教師根據調研和專家審定，提出課程知識目標為：掌握混凝土、鋼筋和砌體材料的種類和特性；掌握混凝土結構、砌體結構及其構件的一般構造知識，包括抗震構造知識；掌握一般構件的設計方法；掌握現澆樓梯和現澆鋼筋混凝土單向板肋型樓蓋的設計方法和步驟；掌握多層砌體結構的基本設計方法。

對應的課程能力目標為：具有進行一般鋼筋混凝土構件、砌體結構構件的截面設計與承載力復核的能力；具有在實際工程中熟練運用結構構造知識的能力；具有分析和處理實際施工過程中遇到的一般結構問題的能力；具有正確識讀結構施工圖的能力；培養行業標準意識、規范意識、質量意識和團結協作意識，進行溝通與表達訓練，學會團隊工作。

聘請分別來自施工單位、監理單位和設計單位的工程師加入到課程組團隊中，全程參與課程建設。與企業工程師共同確定課程標準、課程教學內容、教學方法、工程案例的選取等。聘請企業工程師對學生設計的方案進行指導、把關。團隊中的專職教師則必須在每年假期到企業兼職，與企業人員開展技術交流和技術研討活動。

以院級精品課程建設為契機，開發課程教學網站，重點是使課程教學內容緊密地與主要崗位相結合：設置專題介紹新工藝、新技術、新動態；針對混凝土結構設計規范和抗震設計規范的修訂實施，團隊教師編制規范解讀；開發在線測試，與施工員、二級建造師考試題目及復習思考題掛鉤，學生應可隨時上網參與自檢自測，既鞏固所學知識，也為崗位證書考試做好準備。

為了提高學生的動手能力和學習興趣，除在課程中采用案例教學、小組討論、參觀等多種教學方法和教學形式外，我們一是通過認識實習、生產實習、聘請企業專家和用人單位開設講座等各種形式的專業教育，提高學生對專業的認識，讓學生樹立起成為“復合型”人才的觀念，避免產生“施工人員只需按圖施工，用不著掌握結構構件的計算，學結構沒啥用”等錯誤觀念。二是成立學院結構設計興趣小組，組織有興趣的學生承擔一些設計任務，如PPT課件制作或資料收集等工作，實現部分差異化教學。三是組織兩項院級技能大賽：結構設計大賽和鋼筋綁扎大賽。比賽不僅鍛煉了學生的動手能力，提高了學生學習積極性和成就感，最關鍵的是深化了學生對力的傳遞構件、受力特點和結構圖識讀的理解和掌握。

以工作過程為導向重構課程教學模塊

按照以工作過程為導向的課程設計原則，本課程分為四大模塊，即課程導入模塊、混凝土結構模塊、砌體結構模塊和抗震基本知識模塊。將很多高職院校中單獨設立的結構設計基本原理、結構材料、混凝土結構實訓、結構施工圖識讀等模塊融入混凝土結構模塊和砌體結構模塊中。如圖1所示，模塊又分解為若干個學習情境，每個學習情境再分解為學習任務。在同一個模塊中，若干個學習情境之間呈遞進關系。同一個學習情境下，不同的學習任務有的呈遞進關系，有的呈并列關系。而工作任務中具體學習單元的順序就是完成工作任務的順序。

根據課程知識目標和能力目標，我們在鋼筋混凝土構件設計、現澆肋型樓蓋和樓梯設計三個學習情境中，將實際工程項目、典型工程案例作為載體引入教學中，基于工作過程構建教學過程，采用項目教學法和任務驅動法，在各教學環節融入標準、規范、圖集、協作等內容，將課程建設為集能力培養、職業素質養成和創新教育于一體的教學平臺。

如圖2所示，每個學習情境都以實際工程項目（現階段的項目來源為典型建筑物，如學校教學樓、實訓樓等）構建一個完整的工作過程。如鋼筋混凝土構件這個學習情境中，要求學生以小組為單位獨立選取一塊板、一根梁、一根柱進行設計，最后一個環節是配筋圖的識讀或繪制，通過一個完整的工作過程來完成課程教學目標，培養學生的專業能力、方法能力和社會能力。

學習情境和學習任務的設計由簡單

到復雜，由單項到綜合，呈螺旋式上升的特點

課程設計示意圖如圖3所示。以混凝土結構模塊為例，該模塊設計了5個學習情境，每個學習情境又劃分為多個學習任務。第一個學習情境為鋼筋混凝土構件設計，包括理論知識和相應的單項訓練，分為三個學習任務，分別是鋼筋混凝土板的設計、鋼筋混凝土梁的設計、鋼筋混凝土柱的設計，由最簡單的板開始到梁進而到柱的設計。后4個學習情境為結構設計，分別為現澆肋型樓蓋設計、樓梯設計、單層廠房和多層房屋，分別從平面結構體系、簡單的空間體系、相對較復雜的空間結構體系到最復雜的空間結構。這樣，知識體系和實踐體系通過“教、學、做”有機融合在一起，就做到了“做中學，學中做”。

這種設計體現了由構件到結構，由簡單到復雜，由單項到綜合，符合學生的學習認知規律和職業能力培養的基本規律，也融合了現行規范和構造要求，避免了為講構造要求而講構造要求，為了解規范而去講解規范，將受力特點、計算公式、圖紙識讀、規范和構造要求融合在一起，讓學生通過一個個實訓的完成，不知不覺地掌握課程核心能力。

典型工程圖紙的應用貫穿教學始終

在混凝土結構模塊中，鋼筋混凝土構件的每個學習任務，現澆肋型樓蓋、現澆樓梯、多層房屋的工程載體都是同一個項目。學生在開學初就以小組為單位拿到整套典型建筑物的圖紙，這些典型建筑物都是學校自身的建筑物，有教學樓、實訓樓、學生宿舍和食堂等。這些建筑物就在學生身邊，可以增強學生的興趣，并且，教學樓、實訓樓等平面布置相對簡單規則，有利于課程的項目化教學。最大的優勢在于，學生通過完成一個個學習任務，就完成了一塊塊板、一根根梁、柱，進而到樓蓋、樓梯，最后到節點構造，由點到面，由面到整體，如搭積木一般完成了整個建筑物建設的所有工作流程。

課程考核評價體系

課程考核由平時作業成績、平時表現、期中考試和期末考核共同組成，平時作業成績占總分的30%，平時表現占總成績10%，期中考試占總成績的10%，網絡使用情況占總成績的5%，期末考核占總成績的45%。總體上是弱化期末考核，突出平時考核。

平時作業由小作業（占10%）和大作業（占20%）組成。小作業為課后練習，要求每名學生獨立完成。小作業主要幫助學生對重點、難點內容進行復習和鞏固。大作業共五個題目，按照從簡單到復雜，從單個構件到平面結構最后到簡單的立體結構的思路設計，分別為懸臂板設計、外伸梁的設計、柱的設計、單向板現澆肋型樓蓋的設計和現澆板式樓梯設計。大作業以小組為單位完成，既可以按模擬實際工程題目完成，也可以制作助學課件如PPT等。每組學生自行分工合作，完成后由各組選派一名學生代表介紹設計思路、設計中碰到的問題、進行成果展示，并接受教師和其他學生的提問，即類似于答辯環節。由教師、全部組長、課代表三方根據完成情況和答辯情況綜合給出一個小組分。再由組長根據組員的貢獻對每個組員進行評分，結合學生自評和教師評分得到每個組員每次大作業最終得分。網絡使用情況分值根據學生利用網絡課程自主學習的時間和自我測試的分值來共同確定，規定學生最低在網時長并通過課程答疑、在線測試等形式確定學生上網質量。

參考文獻：

[1]李永梅，趙均.混凝土結構及砌體結構課程的教學改革[J].高等建筑教育，2006，15（2）.

[2]陳建蘭，郭小俊.高職《建筑力學與結構》課程改革實踐[J].職業技術教育，2011（11）.

[3]呂文曉.類比方法在建筑結構教學中的運用[J].職業教育研究，2007（5）.

[4]呂文曉.開放教育專科建筑結構課程教學改革實踐[J].高等建筑教育，2008（8）.

[5]劉曉寧，朱顯鴿.《建筑結構》課程教學改革實踐[J].西安航空技術高等專科學校學報，2007（3）.