結構設計分為建築結構設計和産品結構設計兩種，其中建築結構又包括上部結構設計和基礎設計。

建築結構是指在房屋建築中，由各種構件（屋架、梁、闆、柱等）組成的能夠承受各種作用的體系。所謂作用是指能夠引起體系産生内力和變形的各種因素，如荷載、地震、溫度變化以及基礎沉降等因素。

上部結構設計主要内容及步驟：1.根據建築設計來确定結構體系、确定結構主要材料；2.結構平面布置；3.初步選用材料類型、強度等級等，根據經驗初步确定構件的截面尺寸；4.結構荷載計算及各種荷載作用下結構的内力分析；5.荷載效應組合；6.構件的截面設計。此外還包括某些必要構造措施。需要依據結構專業相關規範、圖集等。

上部結構設計：主要分為框架結構、剪力牆結構、框架—剪力牆結構、框架—核心筒結構、筒中筒結構、砌體結構。

基礎設計：

1、根據工程地質勘察報告、上部結構類型及上部結構傳來的荷載效應和當地的施工技術水平及材料供應情況确定基礎的形式，材料強度等級，一般有淺基礎（如：獨立基礎、條形基礎等）和深基礎（如：樁基）。

2、基礎底面積的确定及地基承載力驗算。

3、基礎内力計算及配筋計算。

4、考慮必要的構造措施。

結構施工圖是結構工程師的語言，是直接面對施工現場及相關工程技術人員的，應該按照一定的規範繪制。

一、建築結構按所用材料分類

按照所用材料不同，分為混凝土結構、鋼結構、砌體結構和木結構。

1．混凝土結構。混凝土結構是以混凝土為主要建築材料的結構，包括素混凝土結構、鋼筋混凝土結構和預應力混凝土結構。

2．砌體結構

砌體結構是由塊體(如磚、石和混凝土砌塊)及砂漿經砌築而成的結構，大量用于居住建築和多層民用房屋(如辦公樓、教學樓、商店、旅館等)中，并以磚砌體的應用最為廣泛。

磚、石、砂等材料具有就地取材、成本低等優點，結構的耐久性和耐腐蝕性也很好。缺點是材料強度較低、結構自重大、施工砌築速度慢、現場作業量大等，且燒磚要占用大量土地。

3．鋼結構

鋼結構是以鋼材為主制作的結構，主要用于大跨度的建築屋蓋(如體育館、劇院等)、吊車噸位很大或跨度很大的工業廠房骨架和吊車梁，以及超高層建築的房屋骨架等。鋼結構材料質量均勻、強度高，構件截面小、重量輕，可焊性好，制造工藝比較簡單，便于工業化施工。缺點是鋼材易鏽蝕，耐火性較差，價格較貴。

4．木結構

木結構是以木材為主制作的結構，但由于受自然條件的限制，我國木材相當缺乏，僅在山區、林區和農村有一定的采用，具體應用于單層結構。

二、按結構承重體系分類

1．牆承重結構

用牆體來承受由屋頂、樓闆傳來的荷載的建築，稱為牆承重受力建築。如磚混結構的住宅、辦公樓、宿舍等，适用于多層建築。

2．排架結構

采用柱和屋架構成的排架作為其承重骨架，外牆起圍護作用，單層廠房是其典型。

3．框架結構

以柱、梁、闆組成的空間結構體系作為骨架的建築。常見的框架結構多為鋼筋混凝土建造，多用于10層以下建築。

4．剪力牆結構

剪力牆結構的樓闆與牆體均為現澆或預制鋼筋混凝土結構，多被用于高層住宅樓和公寓建築。

5．框架—剪力牆結構

在框架結構中設置部分剪力牆，使框架和剪力牆兩者結合起來，共同抵抗水平荷載的空間結構，充分發揮了剪力牆和框架各自的優點，因此在高層建築中采用框架——剪力牆結構比框架結構更經濟合理。

6．筒體結構

筒體結構是采用鋼筋混凝土牆圍成側向剛度很大的筒體，其受力特點與一個固定于基礎上的筒形懸臂構件相似。常見有框架内單筒結構、單筒外移式框架外單筒結構、框架外筒結構、筒中筒結構和成組筒結構。

7．大跨度空間結構

該類建築往往中間沒有柱子，而通過網架等空間結構把荷重傳到建築四周的牆、柱上去，如體育館、遊泳館、大劇場等。

1. STAAD

STAAD是BENTLEY的一款通用有限元結構分析與設計軟件。使用STAAD能确保按時、按預算完成任何複雜程度的鋼結構、混凝土結構、木結構、鋁結構和冷彎型鋼結構項目。

STAAD還具有以下優勢：

• 降低總體擁有成本：設計包括涵洞、石化工廠、隧道、橋梁、橋墩在内的任何類型的結構
• 提高設計生産效率：簡化工作流以減少重複工作并消除錯誤
• 降低項目成本和延遲：為客戶提供精确且經濟的設計，并快速周轉變更請求

STAAD軟件功能

①強大的三維圖形建模與可視化前後處理功能：STAAD 本身具有強大的三維建模系統及豐富的結構模闆，用戶可方便快捷地直接建立各種複雜三維模型。

△ 設計和分析結構模型

△ 生成結構設計文檔

②超強的有限元分析能力：可對鋼、木、鋁、砼等各種材料構成的框架、塔架、桁架、網架(殼)、懸索等各類結構進行線性、非線性靜力、反應譜及時程反應分析。

③設計梁、柱和牆：優化或分析梁、柱和牆的重力和橫向載荷，以快速獲得安全經濟的設計。生成符合許多國際設計規格和建築規範的設計。

④進行綜合的數量統計：通過綜合的物料統計和成本估算(按物料、大小和形狀排列)深入了解混凝土設計備選方案。估算模闆面積和預付成本。

⑤生成混凝土工程圖和鋼筋表：生成綜合的鋼筋工程圖，包括自動鋼筋标記、尺寸和注釋，以及鋼筋放置圖，包括三維模型截面圖、平面圖和詳圖。自定義所有工程圖，以符合您公司的标準。根據三維模型的更改自動更新工程圖。

⑥遵循抗震要求：根據相關建築規範設計和詳細設計抗震系統，生成抗震載荷。在設計元素和設計框架及更大的結構系統（如果适用）時考慮這些作用力。在按比例分配和詳細設計元素時，遵循所選設計規範的延展性要求。

⑦國際化的通用結構設計軟件：程序中内置了世界 20 多個國家的标準型鋼庫供用戶直接選用，也可由用戶自定義截面庫，并可按照美、英、日、歐洲等世界主要國家和地區的結構設計規範進行設計。

△ 利用國際剖面圖

2. ProStructures

ProStructures是一款鋼結構和混凝土設計軟件，ProStructures 可用于創建設計圖紙、制造詳圖和鋼筋表，它們會随着您對三維模型的更改自動更新。

ProStructures 包含 ProSteel（鋼結構詳圖繪制和制造軟件） 和 ProConcrete（混凝土繪圖和制造軟件） 兩大組件，有助于提升您的工作效率和獲利能力。

ProStructures軟件功能

①國際标準的設計：您的産品設計中，使用廣泛的國際标準與規格，擴展您的業務實踐，利用全球的設計機會。受益于國際标準的廣泛支持，充滿信心的完成您的設計。

△ 按照國際設計标準進行設計

②鋼筋混凝土詳細設計和制表：生成鋼筋放置工程圖，包括截面圖、平面圖、詳圖、鋼筋彎曲表、材料統計和梁/柱/基腳鋼筋表，這些全部以三維模型為基礎。所有鋼筋表和工程圖均可進行自定義，以滿足您公司混凝土項目的标準。

△ 制作混凝土鋼筋詳圖和鋼筋表

③為參數結構建模：為結構構件（比如梁、柱、支架、鋼結構連接、基礎、地基和鋼筋）建模。在梁和柱之間使用鋼結構連接，自動更新尺寸變化。構件類型也可以用到參數化組件（比如樓梯、梯架和扶手）中。

△ 參數化結構建模

④為鋼筋混凝土建模：為各種形狀的鋼筋混凝土建模，如混凝土梁、柱、闆、牆、擴展基腳和連續基腳，全部使用參數化方式進行操作。混凝土形狀如有變化，鋼筋會自動調整。使用直觀的命令為複雜的鋼筋混凝土形狀建模，包括曲線、斜面或非正交形狀。

△ 鋼筋混凝土建模

⑤生成鋼鐵制造工程圖：為三維模型中的每個型鋼、鋼結構結點和鋼結構闆件生成工程圖。輕松創建綜合的單部件工程圖，包括尺寸、注釋、标簽和部件清單。定制工程圖以符合公司所有結構鋼項目的标準。根據三維模型的更改自動更新所有過時的工程圖。

△ 生成鋼鐵制造圖紙

⑥生成結構混凝土詳圖：生成鋼筋放置工程圖，包括三維模型中的截面圖、平面圖和詳圖。快速創建鋼筋詳圖，包括自動鋼筋标記、尺寸和注釋。自定義全部工程圖，确保所有鋼筋混凝土項目均符合您公司的标準。根據三維模型的更改自動更新工程圖。

△ 生成結構混凝土詳圖

⑦生成結構施工文檔：生成施工文檔（如平面圖、剖面圖和詳圖），這些全部與三維模型自動關聯。對三維模型所作的更改會在工程圖中自動更新。使用工程圖中需要重新發布的自動标記來輕松管理模型的更改和修訂。

△ 生成結構施工文檔

⑧生成結構設計文檔：自動生成結構設計文檔，包括用于傳遞設計意圖的必要平面圖和立面圖。對三維模型所作的更改會在文檔中自動更新。

△ 生成結構設計文檔

⑨生成結構詳圖：利用在結構模型中建立的設計結果直接生成詳細的二維工程圖。使用軟件中提供的設置自定義工程圖的樣式和格式。

△ 生成結構詳圖

⑩共享結構模型：将結構模型幾何圖形和設計結果從一個應用程序傳輸到另一個應用程序，并同步未來變化。快速共享結構模型、工程圖和信息以供整個團隊查看。

△ 共享結構模型

⑪跟蹤和恢複結構設計變更：管理三維模型的設計變更，利用可選說明和時間戳跟蹤版本修訂。在項目期間，可以随時回退或撤銷選定的變更。查看多個設計方案，并從建模錯誤中快速恢複。

△ 跟蹤和回滾結構設計變更

⑫充分利用國際通用标準截面配置文件：使用豐富的國際通用标準的截面配置文件庫（不另外收費）完成結構模型。充分利用全球性的設計機會。

△利用國際剖面

在建築物中，建築結構的任務主要體現在以下三個方面。

1. 服務于空間應用和美觀要求

建築物是人類社會生活必要的物質條件，是社會生活的人為的物質環境，結構成為一個空間的組織者，如各類房間、門廳、樓梯、過道等。同時，建築物也是曆史、文化、藝術的産物，建築物不僅要反映人類的物質需要。還要表現人類的精神需求，而各類建築物都要用結構來實現。可見，建築結構服務于人類對空間的應用和美觀要求是其存在的根本目的。

2. 抵禦自然界或人為荷載作用

建築物要承受自然界或人為施加的各種荷載或作用，建築結構就是這些荷載或作用的支承者，它要确保建築物在這些作用力的施加下不破壞、不倒塌，并且要使建築物持久地保持良好的使用狀态。可見，建築結構作為荷載或作用的支承者，是其存在的根本原因，也是其最核心的任務。

3. 充分發揮建築材料的作用

建築結構的物質基礎是建築材料，結構是由各種材料組成的，如用鋼材做成的結構稱為鋼結構，用鋼筋和混凝土做成的結構稱為鋼筋混凝土結構，用磚（或砌塊）和砂漿做成的結構稱為砌體結構。

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