職業(yè)結(jié)構(gòu)工程師業(yè)務(wù)指南講義第4章431-433

職業(yè)結(jié)構(gòu)工程師業(yè)務(wù)指南TextContContent

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工程結(jié)構(gòu)發(fā)展簡史2職業(yè)發(fā)展

5工程機構(gòu)

6法規(guī)體系3專業(yè)知識與能力

4工程建設(shè)及運營個人項目機構(gòu)4工程建設(shè)及運營4.3工程項目設(shè)計4工程建設(shè)及運營項目類型不同建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計有不同的特點，結(jié)構(gòu)工程師需要根據(jù)相應(yīng)的建筑特點進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計。因此了解和掌握不同的項目類型及其對結(jié)構(gòu)設(shè)計的影響是十分必要的。4.3工程項目設(shè)計4工程建設(shè)及運營項目類型工程結(jié)構(gòu)項目類型的劃分有著多種標(biāo)準(zhǔn)，普遍認(rèn)同的分類標(biāo)準(zhǔn)有三種：按結(jié)構(gòu)材料類型劃分按結(jié)構(gòu)體系劃分按建筑產(chǎn)品的類型劃分4.3工程項目設(shè)計4工程建設(shè)及運營項目類型4.3工程項目設(shè)計4工程建設(shè)及運營項目類型由于所采用的主要材料不同，其設(shè)計方法和需要關(guān)注的主要問題也不盡相同。不同材料類型的項目及其設(shè)計特點如下表所示類型主要特點結(jié)構(gòu)設(shè)計主要關(guān)注的問題混凝土結(jié)構(gòu)混凝土受壓性能較好，受拉性能較差；結(jié)構(gòu)耐腐蝕性較好。1.結(jié)構(gòu)體系選型和結(jié)構(gòu)布置；2.裂縫控制；3.結(jié)構(gòu)構(gòu)造措施等。鋼結(jié)構(gòu)材料強度高，塑性變形能力強。結(jié)構(gòu)不耐腐蝕，需要特別的防火措施。1.結(jié)構(gòu)體系選型和結(jié)構(gòu)布置；2.結(jié)構(gòu)整體及構(gòu)件的穩(wěn)定性；3.節(jié)點設(shè)計；4.結(jié)構(gòu)的變形和振動控制等；5.結(jié)構(gòu)的防腐及防火措施等。砌體結(jié)構(gòu)砌體抗壓強度高，抗拉強度低。通常承受軸心壓力或小偏心受壓。1.結(jié)構(gòu)體系選型和結(jié)構(gòu)布置，如縱橫墻間距等；2.結(jié)構(gòu)構(gòu)造措施，如構(gòu)造柱和圈梁的設(shè)置等。木結(jié)構(gòu)材料輕質(zhì)，環(huán)保。結(jié)構(gòu)不耐腐蝕，需要注意防火。1.結(jié)構(gòu)體系選型和結(jié)構(gòu)布置；2.結(jié)構(gòu)抗火措施；3.節(jié)點設(shè)計及耐腐蝕性。組合結(jié)構(gòu)由兩種或兩種以上材料組合而成；可以充分利用不同材料的性能；常采用的組合形式有：鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)，鋼-木組合結(jié)構(gòu)和磚-木組合結(jié)構(gòu)等。不同材料間的協(xié)同工作是組合結(jié)構(gòu)充分發(fā)揮作用的重要條件。1.結(jié)構(gòu)體系選型和結(jié)構(gòu)布置；2.組合截面設(shè)計等；3..節(jié)點設(shè)計；4.施工方便性考慮。4.3工程項目設(shè)計4工程建設(shè)及運營結(jié)構(gòu)體系分類4.3工程項目設(shè)計4工程建設(shè)及運營結(jié)構(gòu)體系分類不同的結(jié)構(gòu)體系的受力特點是不同的，其適用范圍等也有較大差別。因此在結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，應(yīng)針對不同的建筑要求，采用合理的結(jié)構(gòu)體系。不同結(jié)構(gòu)體系類型的項目及其設(shè)計特點如下表所示4.3工程項目設(shè)計4工程建設(shè)及運營多高層結(jié)構(gòu)豎向承重體系結(jié)構(gòu)體系類型結(jié)構(gòu)特點結(jié)構(gòu)主要優(yōu)缺點主要適用范圍設(shè)計主要關(guān)注的問題水平構(gòu)件系統(tǒng)平板由板柱或板墻體系組成，樓面荷載直接由板傳給豎向承重構(gòu)件。優(yōu)點：提高樓層凈高，有利于通風(fēng)，照明設(shè)備的安裝缺點：由于板的抗沖切及撓度要求，板厚較大，板跨受到限制。居住、辦公、商業(yè)建筑等1.樓板的板厚選?。?.樓板沖切驗算；3.板跨的合理選取。主次梁主、次梁為直線型水平構(gòu)件，起抗彎作用，并將板上荷載傳給豎向承重體系?？梢杂行У臏p輕樓蓋重量，能夠承受較大的的荷載，并能保證較大的柱間距，這種體系較為經(jīng)濟(jì)，適用性較強，在建筑工程領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。辦公、商業(yè)建筑等1.板厚及板型選擇2.板跨，梁高等的合理選擇。雙向密肋梁傳遞板上荷載時是沿兩個方向同時作用，通常要求柱網(wǎng)開間接近方形。

板跨大且雙向傳遞荷載，梁網(wǎng)格上的平板可以做得很薄。節(jié)省材料，板跨較大。辦公、酒店建筑等1.需要考慮柱上板帶梁與跨中板帶梁受力性能的不同；2.柱端厚板設(shè)計；3.梁格尺寸選取等寬扁梁介于梁板體系與平板體系之間的過渡形式，梁高寬比小于普通梁。有利于減小樓板跨度，有利于保證結(jié)構(gòu)的剛度和延性。辦公、酒店建筑等1.梁截面限制條件2.梁截面承載力計算；3.節(jié)點計算與設(shè)計；4.構(gòu)造要求等。4.3工程項目設(shè)計4工程建設(shè)及運營多高層結(jié)構(gòu)豎向承重體系結(jié)構(gòu)體系類型結(jié)構(gòu)特點結(jié)構(gòu)主要優(yōu)缺點主要適用范圍設(shè)計主要關(guān)注的問題豎向構(gòu)件系統(tǒng)柱可有效的承受由屋樓面及梁上荷載，并同時抵抗側(cè)向荷載作用。布置靈活，主要力為軸力及彎矩?？筛鶕?jù)建筑需要及結(jié)構(gòu)要求選用不同的材料及截面形式。辦公、商業(yè)建筑等1.柱截面限制條件3.柱截面形式及材料選擇；2.柱軸壓比及承載力計算；3.構(gòu)造要求等。剪力墻在提供較大的側(cè)向剛度的同時，可以有效的傳遞樓屋蓋的豎向荷載。結(jié)構(gòu)剛度大，在傳遞豎向荷載的同時提供了很大的抗側(cè)剛度，對結(jié)構(gòu)抗風(fēng)及抗震有利。辦公、高層住宅等1.墻數(shù)量及位置布置；2.墻材料及厚度選擇等。懸掛結(jié)構(gòu)由懸索，鋼構(gòu)件或預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件等組成的懸掛體系，將樓面荷載通過懸掛構(gòu)件傳給其他豎向構(gòu)件?？梢猿浞掷貌牧闲阅?，并可滿足建筑的特殊需求等。商業(yè)、特殊功能建筑等1.懸掛構(gòu)件的選型；2.懸掛部分對主體結(jié)構(gòu)的影響等。轉(zhuǎn)換構(gòu)件轉(zhuǎn)換構(gòu)件可以將擱置其上的柱、墻荷載傳遞給下層的其他豎向構(gòu)件?？梢杂行У倪M(jìn)行結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換，配合建筑要求，形成底部大空間。含轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)，部分框支剪力墻結(jié)構(gòu)，如住宅商業(yè)混合建筑等1.轉(zhuǎn)換構(gòu)件承載力的計算；2轉(zhuǎn)換層側(cè)向剛度連續(xù)性等。

4.3工程項目設(shè)計4工程建設(shè)及運營多高層建筑結(jié)構(gòu)抗側(cè)力體系結(jié)構(gòu)體系類型結(jié)構(gòu)特點結(jié)構(gòu)主要優(yōu)缺點主要適用范圍設(shè)計主要關(guān)注的問題框架結(jié)構(gòu)利用梁、柱組成框架優(yōu)點：平面布置靈活，可形成較大空間，立面處理比較方便缺點：側(cè)向剛度較小，當(dāng)層數(shù)較多時，會產(chǎn)生過大的側(cè)移，易引起非結(jié)構(gòu)性構(gòu)件破壞。通常用于住宅結(jié)構(gòu)，低層商業(yè)建筑等。1.結(jié)構(gòu)位移控制；2.節(jié)點受力分析及鋼筋處理；3.梁，板，柱強度等級不一致的處理等；4.結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗震構(gòu)造措施。板柱-剪力墻結(jié)構(gòu)無梁樓蓋與柱組成的板柱框架和剪力墻共同承受豎向和水平作用的結(jié)構(gòu)。優(yōu)點：無結(jié)構(gòu)梁，可以減少樓層的單層高度，對一些建筑的使用和裝飾工程帶來了方便。缺點：抗側(cè)剛度明顯低于有梁結(jié)構(gòu)，地震中板柱節(jié)點易發(fā)生破壞?？捎糜趯艨找筝^高的低層建筑，地下建筑體等；其適用高度低于框架剪力墻結(jié)構(gòu)。1.結(jié)構(gòu)抗側(cè)力體系的整體性保證措施；2.板厚的選擇及其沖切驗算；3.柱端受力分析及構(gòu)造措施。框架-剪力墻結(jié)構(gòu)剪力墻主要承受水平荷載，豎向荷載主要由框架承擔(dān)。側(cè)向變形呈現(xiàn)彎剪型既有大空間的優(yōu)點，又具有側(cè)向剛度大的優(yōu)點。層數(shù)較多的工業(yè)廠房、旅館、住宅等。1.框架承擔(dān)剪力的比例2.剪力墻數(shù)量及布置位置剪力墻結(jié)構(gòu)用鋼筋混凝土墻板來承受豎向和水平力的結(jié)構(gòu)稱為剪力墻結(jié)構(gòu)。優(yōu)點：側(cè)向剛度大，水平荷載作用下側(cè)移?。蝗秉c：剪力墻的間距小，平面布置不靈活，不適用于大空間的公共建筑，自重也較大。通常適用于小開間的住宅或旅館以及辦公樓等。1.結(jié)構(gòu)位移及變形的控制；2.剪力墻的數(shù)量及布置；3.剪力墻厚度的確定；4.3工程項目設(shè)計4工程建設(shè)及運營多高層建筑結(jié)構(gòu)抗側(cè)力體系結(jié)構(gòu)體系類型結(jié)構(gòu)特點結(jié)構(gòu)主要優(yōu)缺點主要適用范圍設(shè)計主要關(guān)注的問題部分框支剪力墻結(jié)構(gòu)底層為框架的剪力墻結(jié)構(gòu)；剛度介于全剪力墻與框架剪力墻之間。優(yōu)點：可提供底部大空間，供商業(yè)使用；缺點：易形成底部薄弱層，樓層側(cè)向剛度易發(fā)生突變。

底層需要做商店或停車場而需要大空間的建筑等。1.樓層轉(zhuǎn)換構(gòu)件的設(shè)計；2.樓層位移及變形控制；3.樓層側(cè)向剛度連續(xù)性及薄弱層驗算。筒體結(jié)構(gòu)一個或幾個筒體作為整體抵抗水平力作用的結(jié)構(gòu)體系。基本類型有實腹筒、框筒和桁架筒。組合類型有筒中筒、束筒等。優(yōu)點：具有很大的抗側(cè)剛度和抗扭剛度；建筑平面設(shè)計具有較好的靈活性。高層及超高層建筑等。1.筒體類型的選擇；2.剪力滯后效應(yīng)的考慮及合理設(shè)計；3.結(jié)構(gòu)位移及變形控制等?？蚣芎诵耐步Y(jié)構(gòu)由核心筒與外圍稀柱框架組成的結(jié)構(gòu)。為了控制結(jié)構(gòu)側(cè)移，可設(shè)置伸臂桁架等形成帶加強層的框架核心筒結(jié)構(gòu)。建筑平面布置靈活，便于設(shè)置大房間，同時又具有較大的抗側(cè)剛度。高層及超高層建筑等。1.框架與筒體承擔(dān)的剪力之比；2.核心筒體內(nèi)可能配置鋼骨以提高延性；3.筒體或框架柱截面的豎向收進(jìn)。4.加強層最優(yōu)布置等。巨型結(jié)構(gòu)由大型構(gòu)件（伸臂桁架、環(huán)帶桁架、巨型柱和巨型支撐等）組成的主結(jié)構(gòu)與常規(guī)結(jié)構(gòu)共同作用的一種結(jié)構(gòu)體系。主結(jié)構(gòu)形成空間作用，抗側(cè)剛度大。常規(guī)結(jié)構(gòu)部分承受自身荷載，截面較小，平面布置靈活。超高層建筑結(jié)構(gòu)等。1.巨型構(gòu)件的形式及尺寸選擇。2.巨型構(gòu)件的連接節(jié)點設(shè)計；3.巨型結(jié)構(gòu)及構(gòu)件的性能化設(shè)計等。4.3工程項目設(shè)計4工程建設(shè)及運營大跨空間結(jié)構(gòu)體系結(jié)構(gòu)體系類型結(jié)構(gòu)特點結(jié)構(gòu)主要優(yōu)缺點主要適用范圍設(shè)計主要關(guān)注的問題桁架結(jié)構(gòu)桁架是由桿件組成。節(jié)點一般假定為鉸節(jié)點，當(dāng)荷載作用在節(jié)點上時，桿件只有軸向力。優(yōu)點：可利用截面較小的桿件組成截面較大的構(gòu)件。單層廠房的屋架等1.桁架上下弦桿的間距；2.桿件截面的選擇；3.桿件及整體穩(wěn)定性驗算等。網(wǎng)格結(jié)構(gòu)由許多桿件組成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。是高次超靜定的空間結(jié)構(gòu)。通常包括網(wǎng)架和網(wǎng)殼。優(yōu)點：空間受力體系，桿件主要承受軸向力，受力合理，節(jié)約材料，整體性能好，剛度大，抗震性能好。桿件類型較少，適于工業(yè)化生產(chǎn)大跨度屋面等1.結(jié)構(gòu)選型；2.結(jié)構(gòu)風(fēng)荷載、溫度荷載計算等；3.支座、節(jié)點等設(shè)計4.結(jié)構(gòu)整體和構(gòu)件穩(wěn)定驗算。拱式結(jié)構(gòu)拱是一種有推力的結(jié)構(gòu)，其主要內(nèi)力是軸向壓力。優(yōu)點：主要內(nèi)力為軸向力，可以使得混凝土等脆性材料發(fā)揮其抗壓性能好的特點；同時建筑造型美觀；缺點：施工較為復(fù)雜。大跨度的體育館，展覽館等1.拱腳的水平推力的處理；2.結(jié)構(gòu)整體及構(gòu)件穩(wěn)定性驗算等。懸索及索網(wǎng)結(jié)構(gòu)懸索及索網(wǎng)結(jié)構(gòu)通過索的軸向受拉來抵抗外荷載的作用，可以充分利用材料強度。優(yōu)點：能充分利用高強材料的抗拉性能，可以做到跨度大、自重小、材料省、易施工。大跨度體育館，展覽館，機場航站樓等1.結(jié)構(gòu)的位移及變形控制；2.溫度變化引起的結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算等。4.3工程項目設(shè)計4工程建設(shè)及運營大跨空間結(jié)構(gòu)體系結(jié)構(gòu)體系類型結(jié)構(gòu)特點結(jié)構(gòu)主要優(yōu)缺點主要適用范圍設(shè)計主要關(guān)注的問題薄殼結(jié)構(gòu)由曲面形板與邊緣構(gòu)件（梁、拱或桁架）組成的空間結(jié)構(gòu)，屬于空間受力結(jié)構(gòu)，主要承受曲面內(nèi)的軸向壓力，彎矩很小。優(yōu)點：具有很好的空間傳力性能，能以較小的構(gòu)件厚度形成承載能力高、剛度大的承重結(jié)構(gòu)，能覆蓋或圍護(hù)大跨度空間而不需中間支柱，能兼承重和圍護(hù)的雙重作用，從而節(jié)約結(jié)構(gòu)材料。大型歌劇院等1.結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性驗算；2.連接構(gòu)件及節(jié)點設(shè)計等。張弦（弦支）結(jié)構(gòu)用撐桿連接上部壓彎構(gòu)件和下部的受拉構(gòu)件，通過在受拉構(gòu)件上施加預(yù)應(yīng)力，使上部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生反撓度，從而減小荷載作用下的最終撓度，改善上部構(gòu)件的受力狀態(tài)，成為自平衡的體系。優(yōu)點：受力合理，可以提高結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和承載能力，施工過程簡單。大跨度體育場館、機場航站樓等。結(jié)構(gòu)初始平衡和和形態(tài)分析和；撐桿的平面外穩(wěn)定；張拉預(yù)應(yīng)力設(shè)計與施工方案與工藝等。

膜結(jié)構(gòu)由多種高強膜材料及加強構(gòu)件（鋼架、鋼柱或鋼索）通過一定形式使內(nèi)部產(chǎn)生一定預(yù)張應(yīng)力以形成一種起覆蓋作用的空間結(jié)構(gòu)，并能承受一定的外部荷載作用。優(yōu)點：采用輕質(zhì)膜材料，結(jié)構(gòu)自重輕，造型美觀，適用跨度大。大跨度體育場館等。體形設(shè)計；初始平衡形狀分析；荷載分析；裁剪分析等。

4.3工程項目設(shè)計4工程建設(shè)及運營按建筑類型分類對工程項目另一種常用的劃分模式是以建筑產(chǎn)品的類型進(jìn)行劃分的。不同建筑功能對結(jié)構(gòu)設(shè)計有著不同的要求。不同建筑類型的項目及其設(shè)計特點如下。項目類型建筑結(jié)構(gòu)特點主要關(guān)注的結(jié)構(gòu)設(shè)計問題辦公建筑辦公樓樓層一般可以分為兩類：一類是將辦公室作為同一平面的標(biāo)準(zhǔn)層部分；另一類是入口大堂、設(shè)備層和避難層等特殊層部分。因為標(biāo)準(zhǔn)層的設(shè)計占整個辦公樓的一半以上，它對大樓的整體效率和使用上的方便性影響很大。1.樓屋蓋結(jié)構(gòu)選型、適用范圍及其基本尺度；2.主體結(jié)構(gòu)選型、適用范圍及其基本尺度等。教育建筑教育建筑的抗震防災(zāi)安全設(shè)計應(yīng)予以充分重視。在教育建筑進(jìn)行抗震設(shè)計時，不僅要考慮其結(jié)構(gòu)本身的抗震能力，還應(yīng)按照抗震防災(zāi)以及避震疏散的要求有選擇性地將學(xué)校建設(shè)成為社區(qū)安全場所和避難空間。1.結(jié)構(gòu)抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)2.結(jié)構(gòu)設(shè)計經(jīng)濟(jì)性與安全性的平衡。居住建筑由于結(jié)構(gòu)成本占住宅建安成本的比重很大。降低建筑立面、裝修及機電設(shè)備成本可能影響建筑品質(zhì)。因此，對于住宅類建筑，結(jié)構(gòu)設(shè)計的經(jīng)濟(jì)性控制是十分重要的。1.合理的結(jié)構(gòu)形式2.結(jié)構(gòu)平面布置及構(gòu)件尺寸和配筋等的優(yōu)化；3.結(jié)構(gòu)的材料用量控制。文化建筑文化建筑通常需要有特殊的藝術(shù)表達(dá)形式，因此需要結(jié)構(gòu)工程師提供技術(shù)支持，以合理的結(jié)構(gòu)形式配合建筑師完成想要達(dá)到的建筑效果。1.結(jié)構(gòu)體系選型；2.優(yōu)化的構(gòu)件和節(jié)點設(shè)計。體育建筑體育建筑通常是一種大跨度空間建筑，結(jié)構(gòu)的合理與否會直接影響建筑的美觀和經(jīng)濟(jì)性。由于其跨度大的特點，常采用鋼結(jié)構(gòu)，其節(jié)點設(shè)計等也十分重要。1.結(jié)構(gòu)體系選型2.構(gòu)件和節(jié)點設(shè)計3.結(jié)構(gòu)材料用量控制項目類型建筑結(jié)構(gòu)特點主要關(guān)注的結(jié)構(gòu)設(shè)計問題酒店建筑酒店建筑一般對建筑結(jié)構(gòu)的品質(zhì)要求較高。而且通常存著層高變化以及豎向構(gòu)件不連續(xù)等問題。1.結(jié)構(gòu)體系選型；2.層高變化對側(cè)向剛度連續(xù)性的影響3.結(jié)構(gòu)可能存在的轉(zhuǎn)換部位設(shè)計。醫(yī)療建筑醫(yī)院建筑是一種特殊的服務(wù)性公共建筑，醫(yī)院建筑較一般公共建筑，在滿足特殊醫(yī)療設(shè)備的要求、內(nèi)部使用功能等方面都有很大的不同，其中醫(yī)療設(shè)備較多。1.不同功能區(qū)結(jié)構(gòu)體系選型；2.不同科室對結(jié)構(gòu)設(shè)計的影響，如CT室等有較重設(shè)備的房間及直線加速器室的大體積混凝土設(shè)計等。商業(yè)建筑商業(yè)建筑往往和高層辦公及住宅建筑集成形成城市綜合體。商業(yè)部分通常配置在高層建筑的底部樓層及與塔樓相鄰的裙房區(qū)域。塔樓底部樓層以及塔樓與裙房交接處往往會形成轉(zhuǎn)換層，裙房內(nèi)部為了配合商業(yè)功能，會有較多的大跨度結(jié)構(gòu)。1.結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換的處理；2.結(jié)構(gòu)大跨度構(gòu)件及超長混凝土設(shè)計和施工的控制措施等工業(yè)建筑工業(yè)廠房通常有與普通建筑有較大區(qū)別。不同功能的工業(yè)建筑對結(jié)構(gòu)設(shè)計的要求差別也較大，如化工廠房對結(jié)構(gòu)的耐久性設(shè)計要求較高，重型機械廠房對吊車及導(dǎo)軌的抗疲勞性有較高要求。1.不同功能的廠房對結(jié)構(gòu)設(shè)計的特殊要求；2.工業(yè)建筑特殊構(gòu)件設(shè)計。交通建筑交通建筑通常需要大空間，滿足人流組織和疏散的要求。需考慮交通工具的動力荷載效應(yīng)對結(jié)構(gòu)影響。1.大跨度構(gòu)件的設(shè)計；2.交通工具的動力荷載效應(yīng)；3.結(jié)構(gòu)變形、振動控制及對周邊建筑物的影響等4.3工程項目設(shè)計4工程建設(shè)及運營設(shè)計管理對于一般建設(shè)工程項目，設(shè)計階段（包括方案設(shè)計、初步設(shè)計和施工圖設(shè)計）是結(jié)構(gòu)工程師工作的核心部分。結(jié)構(gòu)工程師往往作為項目設(shè)計團(tuán)隊中的一員，負(fù)責(zé)結(jié)構(gòu)設(shè)計，并協(xié)同其他各專業(yè)共同完成設(shè)計任務(wù)。4.3工程項目設(shè)計4工程建設(shè)及運營設(shè)計管理結(jié)構(gòu)設(shè)計服務(wù)的特點結(jié)構(gòu)設(shè)計作為結(jié)構(gòu)工程師的一種職業(yè)服務(wù)，其核心是使設(shè)計的產(chǎn)品或服務(wù)滿足客戶需要和技術(shù)規(guī)程要求。4.3工程項目設(shè)計4工程建設(shè)及運營設(shè)計管理結(jié)構(gòu)設(shè)計服務(wù)的特點結(jié)構(gòu)工程師應(yīng)善于構(gòu)建建筑結(jié)構(gòu)的計算模型，用數(shù)學(xué)和力學(xué)分析建筑結(jié)構(gòu)的工作機理。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計必須講究經(jīng)濟(jì)效益。一個成功的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計，不僅技術(shù)上先進(jìn)合理，還需要經(jīng)濟(jì)上效益顯著。結(jié)構(gòu)設(shè)計是一種工程實踐活動，結(jié)構(gòu)工程師必須在不斷實踐的鍛煉中積累相關(guān)經(jīng)驗，才能更好的進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計服務(wù)。結(jié)構(gòu)設(shè)計的復(fù)雜性表現(xiàn)在設(shè)計中各種因素的不確定性以及建筑和結(jié)構(gòu)方案的多元性，是一個多解而沒有標(biāo)準(zhǔn)答案的問題，需要找到相對最優(yōu)方案。4.3工程項目設(shè)計4工程建設(shè)及運營設(shè)計管理結(jié)構(gòu)設(shè)計特點結(jié)構(gòu)設(shè)計具有創(chuàng)新性。結(jié)構(gòu)材料在不斷的創(chuàng)新。結(jié)構(gòu)體系不斷創(chuàng)新。結(jié)構(gòu)受力分析方法也在不斷的創(chuàng)新。4.3工程項目設(shè)計4工程建設(shè)及運營設(shè)計管理設(shè)計服務(wù)組織模式設(shè)計服務(wù)和其它生產(chǎn)一樣，必須采用標(biāo)準(zhǔn)的程序化控制保證質(zhì)量，實現(xiàn)生產(chǎn)過程的標(biāo)準(zhǔn)化、程序化和組織化。這一過程中的設(shè)計服務(wù)同時必須在有計劃的良好的組織下進(jìn)行，并且提供服務(wù)的每個員工的職業(yè)素質(zhì)和態(tài)度是決定服務(wù)質(zhì)量的關(guān)鍵。4.3工程項目設(shè)計4工程建設(shè)及運營設(shè)計管理設(shè)計服務(wù)組織模式組織模式是組織內(nèi)部各個有機構(gòu)成要素相互作用的聯(lián)系方式或形式，以求有效、合理地把組織成員組織起來，實現(xiàn)共同目標(biāo)。結(jié)構(gòu)設(shè)計服務(wù)通常依托于設(shè)計機構(gòu)。設(shè)計機構(gòu)在執(zhí)行每一個項目時都會根據(jù)項目情況組織項目設(shè)計組，在設(shè)計機構(gòu)的各個團(tuán)隊之間形成工作小組，一般采用矩陣式管理模式。4.3工程項目設(shè)計4工程建設(shè)及運營設(shè)計管理設(shè)計服務(wù)組織模式在實際設(shè)計過程中，不同設(shè)計企業(yè)內(nèi)部會根據(jù)資源和項目類型設(shè)置相應(yīng)的組織模式對于技術(shù)簡單的項目，技術(shù)界面比較明晰——弱矩陣(項目經(jīng)理工作類似于協(xié)調(diào)人員)對于有中等技術(shù)復(fù)雜項目而且周期較長的項目——平衡矩陣(項目經(jīng)理負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)和管理)對于技術(shù)復(fù)雜而且時間相對緊迫的項目——強矩陣(項目經(jīng)理負(fù)責(zé)多方協(xié)調(diào)與管理)4.3工程項目設(shè)計4工程建設(shè)及運營設(shè)計管理設(shè)計服務(wù)組織模式典型的項目運作組織架構(gòu)如圖所示4.3工程項目設(shè)計4工程建設(shè)及運營設(shè)計服務(wù)組織模式典型的設(shè)計服務(wù)項目團(tuán)隊組成人員及職責(zé)項目總負(fù)責(zé)人全面負(fù)責(zé)項目的目標(biāo)、質(zhì)量和進(jìn)度，負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)各專業(yè)間的技術(shù)配合；執(zhí)行項目生產(chǎn)運營流程，開展項目實施；組織項目組成員考核；與顧客溝通，進(jìn)行設(shè)計解釋，參與合同談判；負(fù)責(zé)實施設(shè)計變更及修改；負(fù)責(zé)實施項目工地技術(shù)配合等。4.3工程項目設(shè)計4工程建設(shè)及運營設(shè)計服務(wù)組織模式典型的設(shè)計服務(wù)項目團(tuán)隊組成人員及職責(zé)項目經(jīng)理按相關(guān)規(guī)定組織項目團(tuán)隊開展項目實施；確保項目按計劃進(jìn)度運行，組織各專業(yè)間的技術(shù)溝通和配合；復(fù)雜項目實施過程中的顧客關(guān)系管理；組織實施設(shè)計變更及相應(yīng)的計劃調(diào)整；負(fù)責(zé)項目的歸檔;組織實施項目工地技術(shù)配合。4.3工程項目設(shè)計4工程建設(shè)及運營設(shè)計服務(wù)組織模式典型的設(shè)計服務(wù)項目團(tuán)隊組成人員及職責(zé)主創(chuàng)設(shè)計師負(fù)責(zé)方案的創(chuàng)作、構(gòu)思及完善；負(fù)責(zé)方案的闡述；負(fù)責(zé)與顧客溝通方案的構(gòu)思與調(diào)整；負(fù)責(zé)方案的調(diào)整修改與跟蹤；負(fù)責(zé)生產(chǎn)過程中階段性成果的確認(rèn);負(fù)責(zé)執(zhí)行項目技術(shù)、質(zhì)量目標(biāo);配合項目建筑師完成項目實施。4.3工程項目設(shè)計4工程建設(shè)及運營設(shè)計服務(wù)組織模式典型的設(shè)計服務(wù)項目團(tuán)隊組成人員及職責(zé)項目建筑師負(fù)責(zé)項目生產(chǎn)設(shè)計的全過程；對主創(chuàng)設(shè)計師的方案進(jìn)行技術(shù)支持和完善；協(xié)調(diào)各專業(yè)的配合，制定詳細(xì)的實施計劃并落實；協(xié)調(diào)、組織項目的校審工作；組織項目工地配合;與顧客溝通，進(jìn)行設(shè)計解釋；組織完成設(shè)計變更及修改，執(zhí)行項目技術(shù)、質(zhì)量目標(biāo)。4.3工程項目設(shè)計4工程建設(shè)及運營設(shè)計服務(wù)組織模式典型的設(shè)計服務(wù)項目團(tuán)隊組成人員及職責(zé)審定人參與重大咨詢、設(shè)計方案的關(guān)鍵技術(shù)討論、研究和指導(dǎo)，在審核簽署的基礎(chǔ)上，審定各階段咨詢、設(shè)計文件；審定總體方案和關(guān)鍵技術(shù)措施的合理性；審定咨詢、設(shè)計總體布置圖和計算原則；審定關(guān)鍵技術(shù)科技創(chuàng)新成果的可靠性、合理性和可操作性；審查設(shè)計產(chǎn)品文件履行規(guī)定程序的情況;驗證審定意見的執(zhí)行情況；負(fù)責(zé)本專業(yè)的設(shè)計質(zhì)量評定，批準(zhǔn)本專業(yè)設(shè)計產(chǎn)品文件的交付等。4.3工程項目設(shè)計4工程建設(shè)及運營設(shè)計服務(wù)組織模式典型的設(shè)計服務(wù)項目團(tuán)隊組成人員及職責(zé)審核人審核重大技術(shù)措施是否完整合理和可操作性；審核重要基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、計算原則和假定，計算公式和計算模式是否正確，計算軟件的選取是否合理，檢查關(guān)鍵性的計算結(jié)果；審核包括文字說明和圖紙在內(nèi)的咨詢、設(shè)計文件內(nèi)容是否齊全、有無漏項，采用的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范是否恰當(dāng)，選用的標(biāo)準(zhǔn)圖、套用圖是否合適以及設(shè)計文件深度是否符合規(guī)定；審核與工程項目有關(guān)的措施是否恰當(dāng)、真實反映工程特征；驗證審核意見的執(zhí)行情況等。4.3工程項目設(shè)計4工程建設(shè)及運營設(shè)計服務(wù)組織模式典型的設(shè)計服務(wù)項目團(tuán)隊組成人員及職責(zé)專業(yè)負(fù)責(zé)人確保本專業(yè)設(shè)計文件符合國家有關(guān)法令、法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定；負(fù)責(zé)本專業(yè)的設(shè)計生產(chǎn)全過程；完成本專業(yè)部分的策劃報告；負(fù)責(zé)本專業(yè)按時按要求提資，并確認(rèn)提資內(nèi)容的正確性；與顧客溝通，進(jìn)行本專業(yè)的設(shè)計解釋;負(fù)責(zé)向施工單位進(jìn)行技術(shù)交底，提出關(guān)鍵部位施工要求；負(fù)責(zé)收集整理本專業(yè)設(shè)計文件及質(zhì)量記錄，協(xié)助項目經(jīng)理歸檔。4.3工程項目設(shè)計4工程建設(shè)及運營設(shè)計服務(wù)組織模式典型的設(shè)計服務(wù)項目團(tuán)隊組成人員及職責(zé)校對人對設(shè)計文件是否符合制圖標(biāo)準(zhǔn)和制圖深度的規(guī)定進(jìn)行校對，認(rèn)真檢查設(shè)計中的“錯、漏、碰、缺”，提出校對意見；驗證校對意見執(zhí)行情況。4.3工程項目設(shè)計4工程建設(shè)及運營設(shè)計服務(wù)組織模式典型的設(shè)計服務(wù)項目團(tuán)隊組成人員及職責(zé)設(shè)計人在專業(yè)負(fù)責(zé)人的指導(dǎo)下從事設(shè)計工作；對完成的設(shè)計文件進(jìn)行嚴(yán)格自校；執(zhí)行、落實設(shè)計評審中提出正確和符合提資深度要求的技術(shù)資料；在設(shè)計中及時、準(zhǔn)確的填寫有關(guān)的質(zhì)量記錄；認(rèn)真改正校審人員提出的問題；配合專業(yè)負(fù)責(zé)人做好本專業(yè)設(shè)計文件歸檔工作等。4.3工程項目設(shè)計4工程建設(shè)及運營設(shè)計服務(wù)組織模式典型的設(shè)計服務(wù)項目團(tuán)隊組成人員及職責(zé)繪圖人繪圖人員在設(shè)計人員的指導(dǎo)下負(fù)責(zé)圖紙繪制工作；4.3工程項目設(shè)計4工程建設(shè)及運營設(shè)計服務(wù)組織模式典型的設(shè)計服務(wù)項目團(tuán)隊組成人員及職責(zé)項目助理協(xié)助項目經(jīng)理進(jìn)行項目管理；負(fù)責(zé)工時系統(tǒng)管理，執(zhí)行工時系統(tǒng)的相關(guān)規(guī)定，并審核工時記錄；協(xié)調(diào)項目經(jīng)理進(jìn)行項目的輔助管理；按時準(zhǔn)確收收集、整理和上報相關(guān)運營數(shù)據(jù)，定期完成并提交相關(guān)統(tǒng)計分析報告；4.3工程項目設(shè)計4工程建設(shè)及運營設(shè)計服務(wù)組織模式典型的設(shè)計服務(wù)項目團(tuán)隊組成人員及職責(zé)工地代表代表設(shè)計團(tuán)隊，組織處理施工現(xiàn)場的設(shè)計問題；參加技術(shù)交底，工程例會等現(xiàn)場服務(wù)；根據(jù)設(shè)計文件及圖紙內(nèi)容，答復(fù)有關(guān)設(shè)計的問題及解釋設(shè)計意圖；對屬于設(shè)計方面的問題，盡可能予以解決；做好現(xiàn)場工作日志。4.3工程項目設(shè)計4工程建設(shè)及運營設(shè)計管理設(shè)計服務(wù)競爭模式結(jié)構(gòu)設(shè)計服務(wù)模式一種是依托于綜合性的設(shè)計企業(yè)一種是組建獨立的專業(yè)型設(shè)計機構(gòu)（結(jié)構(gòu)設(shè)計事務(wù)所）4.3工程項目設(shè)計4工程建設(shè)及運營設(shè)計管理設(shè)計服務(wù)競爭模式結(jié)構(gòu)設(shè)計服務(wù)通常依托于設(shè)計企業(yè)，起決定作用的是企業(yè)的核心競爭力。核心競爭力指企業(yè)在長期的知識和技能積累基礎(chǔ)上形成的與組織結(jié)構(gòu)和外部環(huán)境相適應(yīng)的一種競爭合力，是企業(yè)在生產(chǎn)經(jīng)營的價值鏈活動中形成的一種適應(yīng)于市場變化且不易被對手模仿的獨特能力。4.3工程項目設(shè)計4工程建設(shè)及運營設(shè)計管理設(shè)計服務(wù)競爭模式核心競爭力設(shè)計企業(yè)（機構(gòu)）在圍繞核心競爭力所展開的發(fā)展戰(zhàn)略：4.3工程項目設(shè)計4工程建設(shè)及運營設(shè)計管理項目設(shè)計流程通常工程設(shè)計項目開發(fā)和建設(shè)可分為五個階段：可行性研究階段方案設(shè)計階段初步設(shè)計階段施工圖設(shè)計階段現(xiàn)場施工階段4.3工程項目設(shè)計4工程建設(shè)及運營設(shè)計管理項目設(shè)計流程建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計企業(yè)和單位通常在方案階段開始介入，設(shè)計流程通常包括：合同評審設(shè)計策劃設(shè)計輸入設(shè)計評審設(shè)計驗證設(shè)計確認(rèn)產(chǎn)品交付設(shè)計歸檔設(shè)計輸出設(shè)計質(zhì)量評定設(shè)計更改施工配合竣工驗收4.3工程項目設(shè)計4工程建設(shè)及運營設(shè)計管理設(shè)計質(zhì)量控制結(jié)構(gòu)設(shè)計同時要受到多方面因素的制約，結(jié)構(gòu)設(shè)計質(zhì)量涉及面較廣，影響因素較多，是一個多層次的概念.4.3工程項目設(shè)計4工程建設(shè)及運營設(shè)計管理設(shè)計質(zhì)量控制在嚴(yán)格遵循技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)的基礎(chǔ)上，正確處理和協(xié)調(diào)資金、資源、技術(shù)、環(huán)境條件的制約，使得設(shè)計項目能更好的滿足業(yè)主所需的功能和使用價值，能充分發(fā)揮項目投資的經(jīng)濟(jì)效益。解決各種制約因素和平衡經(jīng)濟(jì)性與結(jié)構(gòu)安全性的最佳策略就是加強建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的質(zhì)量管理。4.3工程項目設(shè)計4工程建設(shè)及運營設(shè)計管理設(shè)計質(zhì)量控制為了建立健全各階段的質(zhì)量控制:結(jié)構(gòu)設(shè)計前期:需要對業(yè)主需求和建筑構(gòu)思進(jìn)行識別，建立需求分析，完成設(shè)計輸入資料的確認(rèn)并根據(jù)設(shè)計任務(wù)組建相應(yīng)的設(shè)計團(tuán)隊；結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中要遵守資料互提、設(shè)計評審、設(shè)計驗證和設(shè)計質(zhì)量檢查及評定的相關(guān)要求，以保證設(shè)計的產(chǎn)品技術(shù)合理先進(jìn)、符合法律法規(guī)以及深度要求等。4.3工程項目設(shè)計4工程建設(shè)及運營設(shè)計管理設(shè)計質(zhì)量控制結(jié)構(gòu)設(shè)計完成時:應(yīng)根據(jù)需要進(jìn)行施工配合，并參加竣工驗收。項目各階段中技術(shù)文件的整理與歸檔應(yīng)規(guī)范化，以保證結(jié)構(gòu)專項管理技術(shù)依據(jù)的完整性、技術(shù)資料的可查詢性和技術(shù)資料的可追溯性。4.3工程項目設(shè)計4工程建設(shè)及運營方案設(shè)計概述結(jié)構(gòu)專業(yè)的方案設(shè)計一般滯后于建筑專業(yè)方案設(shè)計，但建筑方案設(shè)計離不開結(jié)構(gòu)概念的支持。建筑方案需要有結(jié)構(gòu)的可行性，同時創(chuàng)新的結(jié)構(gòu)方案可為建筑方案設(shè)計提供靈感。優(yōu)秀的方案設(shè)計必定是建筑與結(jié)構(gòu)的完美結(jié)合。4.3工程項目設(shè)計4工程建設(shè)及運營方案設(shè)計概述建筑師的要求也不是一開始就很明確的，建筑設(shè)計必須達(dá)到與結(jié)構(gòu)設(shè)計的密切結(jié)合才能最終落定。結(jié)構(gòu)工程師應(yīng)主動與建筑師交流，逐步確定項目設(shè)計方案，為進(jìn)一步的結(jié)構(gòu)設(shè)計提供條件。4.3工程項目設(shè)計4工程建設(shè)及運營方案設(shè)計服務(wù)內(nèi)容方案設(shè)計階段，結(jié)構(gòu)工程師的主要工作內(nèi)容有編制結(jié)構(gòu)方案設(shè)計、方案設(shè)計文件和配合完成行政審批等結(jié)構(gòu)工程師的主要工作內(nèi)容有結(jié)構(gòu)方案設(shè)計、方案設(shè)計文件輸出和行政審批配合。4.3工程項目設(shè)計4工程建設(shè)及運營方案設(shè)計服務(wù)內(nèi)容項目策劃此過程的關(guān)鍵任務(wù)是項目目標(biāo)的制定，人員的配置和進(jìn)度計劃的制定。典型進(jìn)度策劃表包括：專業(yè)內(nèi)設(shè)計進(jìn)度、提資進(jìn)度、設(shè)計評審的安排、設(shè)計校審的安排和出圖交付時間的安排等。4.3工程項目設(shè)計4工程建設(shè)及運營方案設(shè)計服務(wù)內(nèi)容設(shè)計條件輸入結(jié)構(gòu)專業(yè)接收的設(shè)計資料包括以下內(nèi)容，并可根據(jù)工程大小、復(fù)雜程度進(jìn)行增減：設(shè)計任務(wù)書或設(shè)計要求；政府有關(guān)主管部門對項目設(shè)計提出的要求;氣象、地形地貌、安評、環(huán)評、地質(zhì)初（勘）察報告或周邊可做參考的地質(zhì)條件資料等察報告等;4.3工程項目設(shè)計4工程建設(shè)及運營方案設(shè)計服務(wù)內(nèi)容設(shè)計條件輸入主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、建筑層數(shù)、層高、總高度和功能布局；地方設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)、工程等級、使用年限、耐火等級;總平面布置圖;各層平面圖;地下停車庫的停車位、行車路線及防火分區(qū)劃分.4.3工程項目設(shè)計4工程建設(shè)及運營方案設(shè)計服務(wù)內(nèi)容多方案比選和評審在進(jìn)行多方案的比選過程中要綜合考慮以下條件：建筑師的總體體型、立面效果、平面布置等要求;結(jié)構(gòu)體系合理;經(jīng)濟(jì)適用;其他專業(yè)的限制條件.4.3工程項目設(shè)計4工程建設(shè)及運營方案設(shè)計服務(wù)內(nèi)容多方案比選和評審在這個過程中，結(jié)構(gòu)工程師應(yīng)重視結(jié)構(gòu)的概念設(shè)計。概念設(shè)計是設(shè)計人員運用所掌握的知識和經(jīng)驗，從宏觀上把握結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本問題，包括結(jié)構(gòu)在不同荷載（豎向荷載、風(fēng)荷載及地震作用）下的傳力路徑，其中抗震概念設(shè)計尤為重要.4.3工程項目設(shè)計4工程建設(shè)及運營方案設(shè)計服務(wù)內(nèi)容最終方案的確認(rèn)與評審最終方案的確定需綜合考慮各專業(yè)的技術(shù)支持和聯(lián)合評審。各專業(yè)負(fù)責(zé)人應(yīng)協(xié)助建筑師檢查方案，是否滿足業(yè)主設(shè)計要求，各專業(yè)是否存在原則上的技術(shù)沖突，是否滿足設(shè)計任務(wù)書要求，各專業(yè)是否存在技術(shù)問題，設(shè)計概念是否符合項目定位。4.3工程項目設(shè)計4工程建設(shè)及運營方案設(shè)計服務(wù)內(nèi)容設(shè)計成果輸出最終的方案設(shè)計成果包括建筑方案及其他各專業(yè)方案設(shè)計說明。結(jié)構(gòu)方案設(shè)計說明應(yīng)包括以下內(nèi)容。4.3工程項目設(shè)計4工程建設(shè)及運營方案設(shè)計服務(wù)內(nèi)容設(shè)計依據(jù)本工程結(jié)構(gòu)設(shè)計所采用的主要法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)業(yè)主業(yè)主提出的符合有關(guān)法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)和結(jié)構(gòu)有關(guān)的書面要求主要闡述建筑物所在地與結(jié)構(gòu)專業(yè)設(shè)計有關(guān)的場地條件，包括風(fēng)荷載、雪荷載、地震基本情況，有條件時概述工程地質(zhì)情況等結(jié)構(gòu)設(shè)計建筑結(jié)構(gòu)的安全等級、設(shè)計使用年限和建筑抗震設(shè)防類別上部結(jié)構(gòu)選型概述和新結(jié)構(gòu)新技術(shù)的應(yīng)用情況采用的主要結(jié)構(gòu)材料及特殊材料闡述基礎(chǔ)選型說明擬采用的結(jié)構(gòu)分析方法和分析程序地下室的結(jié)構(gòu)做法及防水等級，當(dāng)有人防地下室時說明人防抗力等級說明結(jié)構(gòu)工程造價預(yù)估（包括地上、地下、基礎(chǔ)）4.3工程項目設(shè)計4工程建設(shè)及運營方案設(shè)計服務(wù)內(nèi)容行政審批設(shè)計團(tuán)隊可配合業(yè)主完成各項行政審批工作。結(jié)構(gòu)工程師在行政審批過程中配合完成涉及結(jié)構(gòu)專業(yè)的事宜，比如協(xié)助建筑師編制結(jié)構(gòu)方案設(shè)計說明。（詳見《建筑工程設(shè)計文件編制深度規(guī)定》）4.3工程項目設(shè)計4工程建設(shè)及運營方案設(shè)計案例：某項目裙房大跨、大懸挑區(qū)域結(jié)構(gòu)方案比選該工程為大型商業(yè)綜合體，由地下三層及地上35層服務(wù)公寓、40層酒店及5層商業(yè)裙房組成。其中商業(yè)裙房部分總高度為30.5m，平面尺寸東西向長約190m，南北向?qū)掗L190m。本項目裙房采用框架結(jié)構(gòu)，抗震等級為一級，樓（屋）蓋采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土梁板結(jié)構(gòu)。裙房地上二層至頂層存在大跨度通廊（如圖所示）。由于結(jié)構(gòu)布置形式較為復(fù)雜及梁高的限制，需提出可行性方案，并進(jìn)行方案比選。4.3工程項目設(shè)計4工程建設(shè)及運營方案設(shè)計案例：某項目裙房大跨、大懸挑區(qū)域結(jié)構(gòu)方案比選針對大跨度通廊的結(jié)構(gòu)布置，主要有以下兩種方案：中部大跨度、大懸挑區(qū)域采用鋼結(jié)構(gòu)，