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教学楼结构设计论文篇一
摘要：
介绍了概念设计的主要内容，从结构布置、构件截面、地基基础、构造措施等方面，阐述了建筑结构概念设计的优化方案，旨在充分发挥各结构构件的功能，使建筑结构设计符合相关规范要求。
关键词：
引言。
建筑结构优化的方法以及原理有两类：一类是数学规划法，借助于极值原理的概念，将相应的参数进行优化设计，找出最优参数；另一类是准则法，从结构力学的角度进行优化。两种方法各有优缺点，其中数学规划法有严格的理论依据作为设计的支撑，适应性比较好；缺点是求解速度比较慢，而且由于严格理论的存在求解会受到一部分限制。而准则法的优点是优化时间相对较短，不影响重新分析的次数以及不涉及变量参数数量的变化，优化次数为10次左右就可以满足结构优化的任务；缺点是没有严格的理论依据作为支撑，因此在实际中，一般认为是最接近理想状态的优化结果，但不是真正的最佳结果。在国内外对于准则法的不断优化中，逐渐对其进行改进，目前可以优化的结构问题中，变量的数量可高达上百万个，优化的范围比较广泛。两种方法不断发展，互相弥补缺点形成一种新的方法，就是逼近概念法，结合了准则以及数学规划法，一方面有严格理论作为优化的基础，同时还具有不断逼近的功能，从而进行简化优化，然后用迭代法进行求解，最终得到优化解，达到结构优化的目的。截面优化问题中桁架的问题就使用该方法，设计变量取为桁架截面面积的倒数，然后进行结构设计的优化。数学规划由于存在理论基础，可以与有限元软件进行结合求解，使得数学规划法的应用更为流行，随着结构优化的不断发展以及应用过程中存在的问题，已经不再是最初只能满足简单要求的优化法，现在说的结构优化是需要在系统上的优化及多目标优化、高层次的优化。建筑结构设计的工作很复杂，最基本的两项任务是设计需要实现的功能，以及实现功能后结构的可靠性以及安全性问题，另一项工作是在设计的时候考虑工程的造价问题，满足结构的各项功能指标的同时费用的控制也是很重要的。
1、概念优化设计。
建筑结构设计中，计算机的应用提供了方便性，使得结构设计的高度逐渐上升，结构设计人员对于繁复的'计算工作不再进行手算，通过输入计算机中，经过有效地计算得出相应的结果。结构设计人员需要做的就是扎实的理论依据，以及丰富自己的经验，重点放在一些传统问题中比较棘手而且难以解决的问题，通过自己的分析以及经验对于问题得到更加合理的答案，从而使得设计方案更加的适用、合理以及经济，因此设计者的时间大多放在概念设计上。概念设计的一整套流程就是设计人员首先从最初关于结构的信息（选型、布置、分析以及计算）等方面着手，然后解决遇到的问题，根据不同工作的规律以及流程，结合相关的经验以及因素，对问题进行解决、分析以及处理，最终确定合理的方案。建筑设计方案一般结构布置方式有很多种，因此确定结构的布置方式是首要任务，一旦确定了结构的布置方式，接下来考虑的是受力荷载分析，荷载的分布以及受力同样需要进行选取以及确定；然后是建筑物关于细部的处理。在应用计算机进行处理的时候，上述工作是无法通过计算机单独完成的，需要设计人员的协助以及确认，根据自己在设计领域的专业知识以及经验进行判断。这些判断不依赖于计算机，靠的就是工程设计人员的理论基础以及经验，即所谓的概念设计。概念设计中会出现很多问题需要解决，然后考虑在建筑物投入运行中可能受到的各种不利因素以及破坏力，这些都是概念设计的主要内容，因此在实际设计过程中要重视概念设计。
2、结构布置的概念设计。
结构布置涉及受力，因此要从全局出发，综合抗震设计的基本原则，对于不必要的内耗问题要尽可能地降低，对于结构的刚度突变和扭转效应尽可能的减小，让构件的功能尽可能的充分发挥，尽其所能。在跟建筑师交底的基础上，对建筑物整体结构的布置和选型要充分考虑后再做决定。建筑师的要求是满足外观上的独特，以表达他的思维以及艺术的品味和判断，而对于结构工程师来说结构受力安全可靠才是最重要的，但是同时满足建筑师的要求，设计新的结构受力形式使得建筑师的设计得以实现。结构上一般对于简单的低层以及多层结构都是很容易满足的，其受力并不复杂，但是对于高层结构的设计，在建筑师表达自己的想法时，会出现与结构工程师脱节的情况，因此在与建筑师交底的过程中，结构师应该介入荷载的平面布置以及竖向布置，使得两者的要求皆可满足。建筑设计方案的完成标志着下一项工作的开始，结构方案的选择，每个构件都需要考虑受力，其中包括可预见的受力情况以及不可预见的受力情况。竖向构件的受力包括竖向荷载的传递以及风和地震荷载的作用，随着气温的变化，还会产生温度应力，因此对于竖向构置的部件，其位置要有利于温度应力以及水平荷载的承受。水平承重构件的布置同样要考虑一系列因素，首先要传力路径简单明了，荷载的传递要迅速，即采取最方便快捷的方式进行，最后传递到基础或者地基上，不合理的结构布置，会使得力的传递经过多层次，将原本简单的受力变复杂，最后传递到基础上去。然后是结构构件的尺寸大小的确定，一般先按照经验进行选取，具体的大小根据相关的理论进行选择。
3、构件截面的概念设计。
构件截面的设计，通过截面控制内力对构件进行正、斜截面的计算，然后进行配筋处理，概念设计在此处的应用最广而且也最重要，得出钢筋量后，钢筋的配筋方式也是很多种，不同构件以及同一构件的不同位置也是不同的，综合考虑各种因素后进行确定。
4、地基基础的概念设计。
对于地基来说不确定因素很多，其中地基土就是一个，不同地区存在较大差异，而且目前为止，没有确定的模型供选择进行模拟计算，这同样需要设计人员的理论基础以及经验进行确定，对可能出现的问题以及因素进行分析和预测，之后对应对方案进行选取，找出最佳方案。结构设计最常用的方法就是独立计算，将地基、基础以及上部结构分别进行力学计算和分析，这种计算方法的缺点就是跟实际脱离比较大，其实缘由很容易解释，就是在进行力学性能计算的时候，整个结构是连带关系，上部结构的受力必然会影响下部结构的受力，但是理论计算的时候的相分离策略忽略了这一点，造成了较大的数值差距。这就要求设计人员具备扎实的理论依据，构件之间的受力联系以及荷载的传递有较高深的理论依据，综合各项因素，各个角度得出最佳方案。
5、构造措施的概念设计。
结构设计完全依靠理论得出的设计方案在实际中存在较多问题，甚至对于荷载的承受能力不足，不能满足耐久性以及可靠性要求，特别是发生地震等非常见的荷载作用，结构会发生较大的破坏，完全失去承载能力，为了防止此类事件的发生，一般会进行构造措施的设计。有经验的设计人员提出的解决方案就是使用一部分对抗震有利的构件，提高结构的整体性以及延性。
6、结语。
概念设计的内容包含太多，而且需要设计人员从主观层面上进行各种理论的分析以及计算，合理的方案才能形成。通俗说法就是设计人员根据自己的经验以及相关的理论进行结构优化设计从而确定最佳方案。对于结构优化的深度性以及优化的正确性完全依据设计人员的专业素养，尤其是解决实际问题的能力，更是依靠从事设计工作设计经验的累积程度。
教学楼结构设计论文篇二
引言。
在建筑设计过程中，概念设计及其优化十分重要。良好的设计是建筑工程的前提，而概念设计则是工程建设中体现先进思想及文化的重要关键。作为一名优秀的设计师，在进行建筑设计时不仅要依靠自身的经验，还要能够熟练运用整体概念的设计方法将建筑的本身和外部环境相互结合，最终使得所有的研究方案能够融合在一起，并且能够熟练的将地理环境及结构联系在一起，不断丰富自己的设计知识和概念，能够独立的、有意识地、灵活的运用，只有这样才能将概念设计在建筑机构的设计中进行完美应用。
教学楼结构设计论文篇三
周向旋转机构是实现大管径、全位置焊接，以及便于装卸的关键内容。焊接小车是焊接机器人的主要承载体，其结构如图2所示。
2.2轴向摆动机构。
轴向摆动机构是使焊枪实现在焊道轴向摆动焊接的关节，其结构如图3所示。
2.3径向伸缩机构。
径向伸缩机构是使焊接机器人实现适应径向高度（随着焊道填充叠加）的关节，其结构因焊枪而选取，这里就不过多介绍。
3运动学干涉分析。
大直径管对接焊接机器人的运动学干涉问题就是：当小车环绕管道作旋转运动时，链条和小车车体可能存在干涉的问题。我们先用cad作出管道和小车的几何关系图，如图4所示；再找出链条和钢带以及和主动齿轮分度圆的接触切点，也就是图8里的c、d两点；再测得小车车体和链条的垂直距离d。由图7可以看出来：r值越大，d的值也就越大。当管道半径取最小值（r=170mm）时，此时d0。这就可以得出，无论r取任何值，d都大于0。从而可以得出，链条和小车不存在干涉。
4运动学仿真。
这里对管径为400mm，管壁为10mm的圆形管道进行运动学仿真。设定小车的焊接速度为0.14rad/s，轴向摆动速度为0，从管道顶端顺时针绕一周。利用pro/e软件对其进行运动学仿真，得到执行机构的位置轨迹和速度曲线，如图7、图8所示。图7可以看出来，焊接机器人执行机构（焊枪）的位置轨迹与焊缝的轨迹相同；图8可以看出，焊接速度起初是一个启动过程，速度增大到0.14rad/s后，趋于稳定，当快到顶端时，开始减速，最后停止。
5结论。
对大直径对接管焊接机器人进行了本体结构设计、运动学干涉分析、运动学仿真和位置仿真。通过上述分析，有利于对大直径对接管焊接机器人的本体结构及运动学特性等深入了解，从而为大直径对接管焊接机器人的生产与运动控制提供了理论依据。
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教学楼结构设计论文篇四
【论文摘要】本文通过对建筑结构设计前期质量管理、设计过程质量管理、设计后期质量管理的阐述，分析了建筑结构设计全面质量管理的过程，简洁透明、便于掌握。有效地执行建筑结构设计全面质量管理是设计单位在同行业竞争中的关键因素。
【论文关键词】结构设计iso9001：2008全面质量管理表格文本。
在建筑工程领域中，建筑结构设计是极其重要的一个环节，它不同于其它专业设计，它的设计质量直接影响着工程周期、成本节约，可以说是一个工程中重要的生命线。对业主而言，在同行业中是视时间和成本为金钱的，有效地缩短工程周期和节约成本就意味着在市场中能取得先机，立于不败之地，获取更大的效益，业主对设计单位的要求就是如此。可以说能做到业主满意、以业主为服务中心就会增强设计单位的同行业竞争力。正因为如此，设计单位执行iso9001：2008全面质量管理来保证设计质量是一种行之有效的方法。针对建筑结构设计全面质量管理，设计单位可采取如下过程管理方法，其中设计单位结构总工程师是建筑结构设计全面质量管理的总负责人，组织实施全面质量管理。
一、设计前期质量管理。
1.根据业主要求设计单位组建设计项目组，安排结构设计各阶段的设计人员、校对人员、专业负责人、审核人员并安排相应的完成时间，形成设计进度计划表。
2.在签定设计合同时由设计人员了解业主对该项目的明确要求和隐含要求，向业主指定的业主代表收集设计资料，包括a．委托书、b.立项文件、c.地质勘察报告、d.环评报告、e.规划总平等等，同时对提供的资料要由业主代表签字确认。
3.针对建筑工程的不同类型，由专业负责人对设计和校对人员进行事先指导，形成事先指导表。同时专业负责人应起草本设计项目结构设计统一措施，经结构总工程师批准后，结构人员保证人手一份使用。设计项目结构设计统一措施可按以下选择a．工程地质勘察要求、b.结构设计制图标准、c.工业厂房结构设计统一措施、d.多层（砖混、框架等）民用建筑结构设计统一措施、e高层（框架、框架剪力墙、剪力墙等）民用建筑结构设计统一措施等。
二、设计过程质量管理。
1.在方案设计、初步设计、施工图设计中设计人员应严格执行结构设计统一措施，如有异议应及时向专业负责人提出，由专业负责人和总工程师确定最终标准，而不能一意孤行，违反全面质量管理，影响设计进度。
2.建筑各专业在各阶段设计过程中应互提设计基础资料，形成配合资料互提单表，以此表来约束各专业人员的设计责任行为。结构设计人员应做到主动与建筑各专业沟通，做到设计严谨、不遗漏。
3.在初步设计结束后施工图设计过程中可根据工作情况，由各级负责人进行设计中间工作检查，形成中间检查表。各级负责人应做到主动及时发现问题及时解决问题，以免设计校对、审核时改动过大，影响设计进度。
4.设计人员应严格执行设计进度，如遇特殊情况不能在安排时间内完成，应及时把情况向专业负责人说明，由专业负责人另行安排设计人员协助工作，保证工作按时完成。在各阶段设计结束后进行设计校对、审核，并形成校对记录表、审核记录表。对校对过程中出现的.问题，设计人员可以有自己的思路原则，说明理由经总工程师审核确认后，可以不修改，否则都应进行修改，而不能弄虚作假不修改。
5.最后设计图纸要进行图纸会签、加盖印章、晒图、打印、包装、交付、备份设计电子文件等工作，属于设计人员完成的要及时履行责任完成，不要影响下一步全面质量管理工作的进行。设计人员应按照本设计单位结构专业计算书的要求完成本专业计算书。
三、设计后期质量管理。
1.根据建筑设计审图中心提出的意见及时进行修改，设计人员如遇不理解之处，要主动早与审图人员沟通修改，并按审图中心的要求提供修改后的设计文件，争取早日通过，交付业主使用。
2.按照业主的要求进行技术交底，形成工程设计会审记录表，做好业主与施工单位的沟通桥梁作用。
3.对施工过程中提出的问题如果涉及设计变更，要及时做好设计变更，按照本设计单位的相关要求处理后形成设计变更通知书表交付施工单位使用。施工过程中出现的一般问题要及时处理，不拖沓，形成现场服务记录表。
4.在施工过程各部位验收中，设计人员要虚心向业主和施工单位收集设计质量信息反馈，并且从中要吸取教训，形成质量信息反馈单表。
5.主体工程验收后，设计人员要对整个设计过程文本、底图、表格、计算。
书等资料存档保管并做好设计文件记录。
按照以上对建筑结构设计全面质量管理的阐述，可以形成以下组织结构表进行归纳：
从上面组织结构表可以看出，用一些规范的表格和文本是进行建筑结构设计全面质量管理的关键，这种过程可以是一目了然的，在执行时会很有条理，容易让人接受并执行。同时我们看到建筑结构设计全面质量管理很好地把握了全面质量管理八项原则，即以顾客为中心、领导作用、全员参与、过程方法、管理的系统方法、持续改进、基于事实的决策方法、互利的供方关系。
实际在建筑结构设计全面质量管理的过程中，常会遇到一些来自各方面的阻力，比如设计项目因某种原因突然受阻、施工图时扩初又进行修改、业主要求设计周期提前等等，有时是没有办法的。本着为业主服务的思想，设计人员应正确面对现状、克服存在的困难，比如增加设计人员力量、进行集体合作，保证业主的要求同时也要保重结构设计的质量，切实把建筑结构设计iso9001：2008全面质量管理真正落实到实处。
参考文献：
[1]iso9001：2008标准。
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教学楼结构设计论文篇五
3.1施工人员在对构造柱结构进行施工的过程中，首先需要设置小型的砌块形式，然后按照钢筋的绑扎，砌筑的墙体结构以及模板和混凝土的浇筑顺序来进行。在施工的过程中，只要严格地按照施工顺序来进行就可以满足构造柱施工工艺的要求。
3.2墙体结构和构造柱进行连接的过程中应当设置一定的槎，从构造柱的下端开始，对槎口的高度和宽度进行科学地设置。采用先退后进的方式来进行。在柱墙之间应当设置两根直径为6mm左右的拉结筋，其间距要达到施工的标准。3.3构造柱的两侧结构需要紧紧地贴到墙面上，然后支撑结构还需要达到一定的牢固性，这样才能够有效地避免板体出现漏浆的现象。3.4构造柱混凝土的保护层当中，应该设置20mm左右的距离之内，但是不能够低于15mm。混凝土的塌落度也需要受到控制，一般来说，将其设置到50-70mm的状态下为最佳。
4保证构造柱的技术和质量。
钢筋混凝土的构造柱多数都是镶嵌在墙体结构当中，一般情况下需要采用砌筑纵横墙的形式，然后形成一定的柱腔结构。墙体和圈梁结构要分来进行砌筑，最好采用分段施工的形式进行。为了提升构造柱结构的稳定性，施工人员要将中心线控制在垂直线上，对钢筋骨架的垂直度进行控制，然后将钢筋骨架进行调直，将墙体结构固定在相应的位置上。同时还需要不断振捣混凝土，将其引向柱腔的上口，钢筋骨架的中心线和柱体中心要做到对齐，这样才能够保证构造柱处于标准的位置。在进行分段绑扎的过程中，绑扎点的牢固程度应该得到控制，尽量避免构造柱结构出现位移或者是错位的现象。竖向搭接头的长度不能超过35d，而且圈梁结构和箍筋的间距也要符合施工的标准。砌筑者要对砂浆的密实程度以及施工缝等问题加强重视，积极地执行搅拌工艺的要求。无论是粗骨料还是细骨料在施工的过程中都要按照标准来进行控制。虽然在施工的过程中允许出现一定的误差现象，但是误差范围需要限制在可控的范围内。分段浇筑要按照规定来进行预留。构造柱的混凝土材料采用分段浇灌的方式是比较常见的，同时也是施工过程中的一个重要的工作内容。在此过程中，柱段的施工高度要在2米的范围内。每一段主体的底部都需要留设一定的清扫口，这样才能够便于在浇灌之间对内部的杂物进行清理。在浇筑之前，要做好振捣工作，对衔接位置的陈旧混凝土要事先铲除，然后用水对其进行清理干净。在构造柱混凝土配合比中，依靠灰砂成分来配置水泥砂浆可以保证新型混凝土和陈旧混凝土的可靠程度。综上所述，钢筋混凝土的构造柱是工程建筑中不可缺少的一个重要结构，主要是为了保证工程整体的稳定性。在施工的过程中，需要找到正确的施工方法，防止构造柱的病害问题，将构造柱的功能发挥到最优。保证建筑工程的整体质量。
作者:周顺玉单位:哈尔滨铁路房产建筑段。
教学楼结构设计论文篇六
摘要：本文首先概述了建筑结构设计优化的重要性，然后介绍了设计优化方法的流程，最后阐述了在房屋结构设计中的具体应用，以供参考。
建筑结构设计优化，指的是在设计期间创新设计理念，采用科学的方法对设计方案进行优化和筛选，最终保证设计方案能满足各方面需求。房屋结构设计工作中，采用设计优化方法的作用如下：第一，在保证建筑质量的基础上，可以提高经济性、美观性；第二，能够节约建筑成本，有效保护建筑周边的自然环境。由此可见，应用设计优化方法，能够提高房屋建筑的综合效益，满足不同用户的需求，同时为建筑企业带来更大的经营利润。和传统的建筑结构设计方法相比，设计优化能够降低建设成本，调查显示能降低30%左右。具体分析认为，通过设计优化，其一能充分利用各种建筑材料和资源，尤其是对内部结构单元进行协调，提高空间使用率；其二实现设计上的创新，在保证建筑安全的基础上，延长使用寿命，保护居民的人身财产安全；其三能帮助设计人员认真选择设计方案，提高设计的科学性、合理性。
2.1结构模型设计。
第一步，选择变量。从实际设计工作中来看，重要的数值、参数是决定设计方案的依据，这些数据可以作为变量使用。举例来说，在建设目标中，包括价格参数、预期损失参数；在工程控制中，包括房屋结构的可靠性参数。设计人员应该选择变化小、干扰少的参数，才能降低结构设计难度，尽早确定满足设计目标的数据。
第二步，确定函数。在多个类似的函数中，设计人员应该选择出最佳的函数，要求满足房屋截面尺寸、钢筋尺寸面积，然后对函数的性质进行分析，以降低建设成本。
第三步，衡量条件。从房屋结构的安全性、耐久性出发，设计约束指标包括房屋尺寸、架构刚度、变形限度、受力特点、单元组件、墙体裂隙、结构可塑性等。而且，还要考虑到房屋结构的实际情况，保证各个条件都满足规定要求，实现设计方案的最优化。
2.2确定计算方法。
房屋结构的设计伴有大量的计算过程，对结构设计进行优化，就是基于复杂变量和多种设计条件下的计算。对于设计人员而言，计算过程中应该演算各种数据，将附加约束条件转变为不附加约束条件，方便得出计算结果。另外，计算方法的种类较多，而且各自具有优点和缺点，应该根据现实条件选择出最为简便的计算方法，以节约计算时间、减轻计算工作量。
2.3选择最优程序。
一是具有完整的'功能，
二是可以高效运转。
这种程序是由多个小程序组合而成，在结构设计中具有重要作用。
2.4分析统计结论。
面对最优程序和计算结果，此时设计人员要对统计结论进行分析，明确不同设计方案之间的相同点、不同点，综合分析后确定最佳设计方案。由于房屋建设成本高，会涉及多个当事人的利益，因此设计人员应该从多个角度进行思考[3]。例如从宏观角度分析各种利益关系，处理好经济效益和技术含量之间的关系。值得注意的是，片面追求经济效益、不顾技术创新的做法是不可取的；应该在保证技术含量的基础上，尽量降低经济成本。
3.1整体和局部优化。纵观建筑工程设计的共同特点，主要是复杂性、层次性两个方面。具体到复杂性，指的是原材料、零部件、结构类型的确定；具体到层次性，指的是结构体系、安装体系、设计体系等，每个体系又包含着诸多下属体系。房屋建筑结构的设计工作，要求设计人员从每个下属体系入手，打破不同布局之间的关联性，实现工程叠加的效果。由此可见，房屋建筑结构的优化设计，应该将落脚点放在整体上，而不是局部上，只有这样才能满足设计要求。
3.2基础结构优化。基础是房屋建筑结构的关键部位，基础质量决定了建筑整体的质量，因此对基础结构进行优化具有重要意义。从基础结构类型来看，常见如桩基础、条形基础、独立基础等，优化内容在于基础设计应该满足施工标准，考虑到地质条件的差异性。以桩基础为例，计算抗拔桩的承载力时，首先应该从土层参数入手，确定承载力特征值；然后根据这一数值计算出抗拔桩的钢筋数量，确保满足承载力要求；最后实施静载试验，从实验数据评价桩基础设计的科学性。
3.3上部结构优化。建筑工程的上部结构具有多种类型，因此设计优化方案也应该具有针对性，具体如下：
第一，砖混结构，优化设计时应该避免在承重墙上开较大洞口；设置构造柱、墙垛长度、建筑层数时，严格按照相关规范执行；结构体系中不要采用混合承重的形式。
第二，框架结构，首先合理布置柱网、柱距，确保整体结构的安全性和经济性。其次，单纯从平面布局来看，两侧刚度稍大、中部刚度稍小，能够避免扭转过大的现象，增强结构的抗震性能。最后，梁截面、柱截面应该合理设计，避免过大或过小，不仅影响美观性，还会浪费材料，而且要保证梁和柱的中线相互重合。
第三，剪力墙结构，一方面应该确保结构重心、建筑平面形心相吻合，从而提高建筑刚度，避免出现分布不均的情况。另一方面，在保证结构计算安全的前提下，剪力墙和建筑隔墙应该相互重合，如此有利于提高空间利用效率，增强舒适程度。
综上所述，随着生活水平的提升，人们对于房屋建筑结构的设计需求也在不断增加，实现结构设计的综合效益，成为人们追求的目标。在设计优化方法中，包括结构模型设计、确定计算方法、选择最优程序、分析统计结论四个步骤，能够对房屋建筑的整体和局部、基础结构、上部结构进行优化，以促进建筑质量的提升。
作者:周福林单位:四川省冶金设计研究院。
参考文献：
[5]周清明.简议建筑结构设计优化在房屋结构设计中的实际应用[j].城市建筑,,(20):66,106.
教学楼结构设计论文篇七
［摘要］随着我国社会主义现代化建设的加快推进，社会生产力也得到了飞速发展。在现代工业体系中，工业建筑的结构是直接影响工业生产力的关键性因素。不断增长的生产力对工业建筑结构的工艺布置、工艺流程提出了更高的要求。同时，随着职业卫生安全体系的不断健全，工业建筑在保证生产过程平稳运行的同时还要保证工作环境的安全性与舒适性。这些全新的理念对原有的工业建筑结构设计水平带来新的发展机遇的同时也带来了新的挑战。如何优化工业建筑结构设计，让生产工作安全、高效运行的同时满足现代社会发展理念，成为了工业生产部门思考探索的重点问题。
工业建筑是维持工业生产安全平稳进行的重要保障，工业建筑的结构设计对于企业来说至关重要。工业建筑结构在很大程度上决定着企业的生产、管理效率。工业建筑结构的合理性缺失必将导致企业增加生产运营成本，无法有效的利用人力物力，使企业发展陷入困境。好的工业建筑结构应该综合企业的生产模式、工艺流程、设备选型、管理方式等，针对企业自身的特点进行结构性优化，实现生产环节的最优化设计，从而降低企业生产运营成本，提高企业利润率。
教学楼结构设计论文篇八
目前，高层建筑已成为衡量一个国家建筑科学技术水平的重要标志，更是检验一个国家建筑结构技术成熟程度的标尺。但随着高度的增加，高层建筑的技术问题、建筑艺术问题、投资经济问题以及社会效益问题、环境问题等日益变得复杂、严峻，因此需要深入的研究结构设计问题，增强对实践的导向作用。
2.1高层建筑受力和位移特点。
(1)高层建筑中水平荷载产生的影响远大于垂直荷载产生的影响，因此，高层建筑结构必须是一个既能抗弯曲又能抗剪切，还能使其地基和基础承受上部传来各种作用力的结构系统。建筑物抗弯曲要求必须达到三个条件：不会使建筑物发生倾斜;支承体系(柱或墙)的某些部位不致被压碎、压屈或拉断;其弯曲侧移(和剪切侧移的总和)不应超过弹性可恢复极限。建筑物抗剪切要求必须达到两个条件：不会使建筑物被剪断;其剪切侧移(和弯曲侧移的总和)不应超过弹性可恢复极限。对地基和基础来说，该建筑结构系统的各支承点之间不应发生过大的不均匀变形，而且其地基和地下结构应能承受侧向荷载引起的水平剪力，并不致引起水平滑移。
(2)高层建筑中，水平荷载和地震作用对结构设计起着决定性的作用。竖向荷载在结构的竖向构件中主要产生轴向压力，其数值仅与结构高度的一次方成正比;而水平荷载对结构产生的倾覆力矩，以及由此在竖向构件中所引起的位移，其数值与结构高度的二次方和四次方成正比。因此，设计高层建筑时，不仅要求结构具有足够的强度，还应具备足够的抗侧刚度，使结构在水平荷载下产生的侧移被控制在规定的范围内。
2.2建筑高度与材料用量、工程造价的关系。
随着建筑高度的增加，材料用量、工程造价将呈抛物线关系增长。
3.1剪力墙设计存在的问题及对策。
复杂截面剪力墙配筋设计一直是结构设计中的一个难题。其原因：(1)混凝土本构关系。各国规范一般采用等效矩形方法计算截面承载力，等效矩形方法根据矩形截面制定的相关规定，不便于直接应用于复杂截面剪力墙正截面承载力计算。(2)截面内力。现行软件一般不支持复杂截面剪力墙整截面内力求取。基于上述两个原因，复杂截面剪力墙配筋设计一直未能得到很好的解决。实际工程中，常采用分段设计方法，将整截面的剪力墙分成几个矩形截面来设计，其安全性、合理性有待研究。
针对上述两个问题，解决方案可以从以下几个方面入手：(1)从混凝土单轴受压本构关系出发，采用一个便于计算承载力的简化单轴受压应力一应变曲线方程。(2)从截面所受到的弹性应力分布出发，直接积分求出复杂截面剪力墙整截面内力，或从复杂截面剪力墙各矩形截面内力出发，叠加求解整截面内力。(3)采用截面应变平截面假定给出对应配筋的设计承载力骨架曲线，求出整截面承载力所需的配筋[2]。
基本思路为：从有限元线弹性模型计算结果的截面应力分布出发，积分求解整截面内力，或直接从复杂截面剪力墙各矩形截面内力出发，叠加求出整截面内力;采用截面应变线性分布的平截面假定，采用简化混凝土和钢筋的本构关系，反求此时的受压区混凝土的应力分布和截面中钢筋的应力。钢筋对截面承载力的贡献可直接求得，混凝土对截面承载力的贡献可采用积分方法求出，求解截面内混凝土和钢筋承载力，即可得到截面承载力。通过截面设计承载力对截面设计内力的包络，得到所需纵筋面积。
3.2耗能减震结构设计。
耗能部件应满足下列要求：
(1)耗能器应具有足够的吸收和耗散地震能量的能力和适当的`阻尼;耗能部件附加给结构的有效阻尼比宜大于15%，超过25%时宜按25%计算。
(2)耗能部件应具有足够的初始刚度，并满足下列要求：
耗能器的极限位移应不小于罕遇地震下耗能器最大位移的1.2倍;对于速度相关型耗能器，耗能器的极限速度应不小于地震作用下耗能器最大速度的1.2倍，且应满足当时的承载力要求。
(3)耗能器应具有优良的耐久性能，能长期保持其初始性能;。
(4)耗能器构造应简单，施工方便，易维护性好;。
(5)耗能器与斜支撑、填充墙、梁或节点的连接，应符合钢构件连接或钢与钢筋混凝土构件连接的构造要求，并能承担耗能器施加给连接节点的最大作用力。
3.3结构扭转的限值。
在satwe计算结果输出中，结构位移输出文件中：ratio-(x)，ratio-(y)项为最大位移与层平均位移的比值。周期、地震力与振型输出文件中，扭转系数最大的为，扭转系数最小的为。限制，是为了使结构有必要的抗扭刚度，防止由于振动耦联的影响增大结构的扭转效应。
参考文献。
教学楼结构设计论文篇九
近年来，国内土地资源稀缺状况日益严重，加强山地开发、合理进行山地建设已经成为当下主要控制目标。山地受自身特点限制，其结构设计与平原地区的差异较大，建筑设计中需要充分注重前期山地地块的合理选取，一般房屋建筑的坡度需要小于8%，并进行充分全面的前期勘察，保证对周边自然环境资料全面掌握后方可进行后期结构设计，尽量利用原有自然资源条件，从地形、结构、科学规划等角度出发进行道路、设施等方面的设计。并充分注重业主的实际需求和功能使用等，加强对公共服务、公共设施的合理设计利用。
1山地建筑开发的重要价值分析。
当代社会快速发展，人口增长过快，对应土地资源的开发利用过渡导致整体城市用地不断减少。为此，从长远角度出发，进行山地结构设计是拓展使用空间、节约土地资源的有效手段。山地环境还具有良好的自然效应，可充分缓解大众心情、降低焦躁感，对社会经济建设、和谐认为建设具有重大积极影响作用。调查报告表明，山地资源的合理开发优势体现:满足社会经济发展与土地资源之间的关系、便于提高建筑功能、降低建筑成本，同时现代建筑技术水平、工艺流程的不断发展带动了山地建设的可行性、科学性、安全稳定性。山地开发的可行性具体分析如下:首先，经济方面，城市化建设的不断发展，对应经济建设、物质生活水平不断提高，可以有足够资金进行山地开发设计;其次，宏观经济的合理性，山地开发建设较平原地区难度较高，但是由于山地平均地价很低，降低了前期成本投入;再者，功能的适应多样性，传统设计中，体积小、功能齐全的工程项目是山地建设的设计要点，现阶段，时代进步带动了建筑种类的丰富，对应山地建设的机械设备、工艺条件等均取得了快速发展。建筑工程作为涉及范围广的综合体系，各个学科的交叉部分较多，山地建筑技术在自动控制时代可充分发挥其实际功效。
2山地建筑案例分析。
本项目建设所选地块为居住用地，其地形以丘陵为主，其高程为77.5m，最高的地方为134m，高差大约为56.5m。地形的主体为龟背形山地地形，同时具有良好的河水景观。对此项目进行设计的过程中，需要解决三个问题:高差较大，山地地形和高容积和低密度设计条件之间存在着一定的矛盾;对景观视线进行组织设计;停车场对地下空间的大面积需要与山体保护之间存在的矛盾。
教学楼结构设计论文篇十
机械结构设计的任务是在总体设计的基础上，根据所确定的原理方案，确定并绘出具体的结构图，以体现所要求的功能。是将抽象的工作原理具体化为某类构件或零部件，具体内容为在确定结构件的材料、形状、尺寸、公差、热处理方式和表面状况的同时，还须考虑其加工工艺、强度、刚度、精度以及与其它零件相互之间关系等问题。所以，结构设计的直接产物虽是技术图纸，但结构设计工作不是简单的机械制图，图纸只是表达设计方案的语言，综合技术的具体化是结构设计的基本内容。
2.1结构件的几何要素。
机械结构的功能主要是靠机械零部件的几何形状及各个零部件之间的相对位置关系实现的。零部件的几何形状由它的表面所构成，一个零件通常有多个表面，在这些表面中有的与其它零部件表面直接接触，把这一部分表面称为功能表面。在功能表面之间的联结部分称为联接表面。
零件的功能表面是决定机械功能的重要因素，功能表面的设计是零部件结构设计的核心问题。描述功能表面的主要几何参数有表面的几何形状、尺寸大小、表面数量、位置、顺序等。通过对功能表面的变异设计，可以得到为实现同一技术功能的多种结构方案。
2.2结构件之间的联接。
在机器或机械中，任何零件都不是孤立存在的。因此在结构设计中除了研究零件本身的功能和其它特征外，还必须研究零件之间的相互关系。
零件的相关分为直接相关和间接相关两类。凡两零件有直接装配关系的，成为直接相关。没有直接装配关系的相关成为间接相关。间接相关又分为位置相关和运动相关两类。位置相关是指两零件在相互位置上有要求，如减速器中两相邻的传动轴，其中心距必须保证一定的精度，两轴线必须平行，以保证齿轮的正常啮合。运动相关是指一零件的运动轨迹与另一零件有关，如车床刀架的运动轨迹必须平行于于主轴的中心线，这是靠床身导轨和主轴轴线相平行来保证的，所以，主轴与导轨之间位置相关；而刀架与主轴之间为运动相关。
多数零件都有两个或更多的直接相关零件，故每个零件大都具有两个或多个部位在结构上与其它零件有关。在进行结构设计时，两零件直接相关部位必须同时考虑，以便合理地选择材料的热处理方式、形状、尺寸、精度及表面质量等。同时还必须考虑满足间接相关条件，如进行尺寸链和精度计算等。一般来说，若某零件直接相关零件愈多，其结构就愈复杂；零件的间接相关零件愈多，其精度要求愈高。例如，轴毂联接见图1。
2.3。
结构设计据结构件的材料及热处理不同应注意的问题。
设计者要做到正确地选择材料就必须充分地了解所选材料的力学性能、加工性能、使用成本等信息。结构设计中应根据所选材料的特性及其所对应的加工工艺而遵循不同的设计原则。
如：钢材受拉和受压时的力学特性基本相同，因此钢梁结构多为对称结构。铸铁材料的抗压强度远大于抗拉强度，因此承受弯矩的铸铁结构截面多为非对称形状，以使承载时最大压应力大于最大拉应力，图示2为两种铸铁支架比较。钢结构设计中通常通过加大截面尺寸的方法增大结构的强度和刚度，但是铸造结构中如果壁厚过大则很难保证铸造质量，所以铸造结构通常通过加筋板和隔板的方法加强结构的刚度和强度。塑料材料由于刚度差，铸造后的冷却不均匀造成的内应力极易引起结构的翘曲，所以塑料结构的筋板与壁厚相近并均匀对称。
对于需要热处理加工的零件，在进行结构设计时的要求有如下几点：（1）零件的几何形状应力求简单、对称，理想的形状为球形。（2）具有不等截面的零件，其大小截面的变化必须平缓，避免突变。如果相邻部分的变化过大，大小截面冷却不均，必然形成内应力。（3）避免锐边尖角结构，为了防止锐边尖角处熔化或过热，一般在槽或孔的边缘上切出2～3mm的倒角。（4）避免厚薄悬殊的截面，厚薄悬殊的截面在淬火冷却时易变形，开裂的倾向较大。
3.1机械结构设计的基本要求。
机械产品应用于各行各业，结构设计的内容和要求也是千差万别，但都有相同的共性部分。下面就机械结构设计的三个不同层次来说明对结构设计的要求。
1.功能设计满足主要机械功能要求，在技术上的具体化。如工作原理的实现、工作的可靠性、工艺、材料和装配等方面。
2．质量设计兼顾各种要求和限制，提高产品的质量和性能价格比，它是现代工程设计的特征。具体为操作、美观、成本、安全、环保等众多其它要求和限制。在现代设计中，质量设计相当重要，往往决定产品的竞争力。那种只满足主要技术功能要求的机械设计时代已经过去，统筹兼顾各种要求，提高产品的质量，是现代机械设计的关键所在。与考虑工作原理相比，兼顾各种要求似乎只是设计细节上的问题，然而细节的总和是质量，产品质量问题不仅是工艺和材料的问题，提高质量应始于设计。
3．优化设计和创新设计用结构设计变元等方法系统地构造优化设计空间，用创造性设计思维方法和其它科学方法进行优选和创新。
对产品质量的提高永无止境，市场的竞争日趋激烈，需求向个性化方向发展。因此，优化设计和创新设计在现代机械设计中的作用越来越重要，它们将是未来技术产品开发的竞争焦点。
前提是要能构造出大量可供优选的可能性方案，即构造出大量的优化求解空间，这也是结构设计最具创造性的地方。结构优化设计目前基本仍局限在用数理模型描述的那类问题上。而更具有潜力、更有成效的结构优化设计应建立在由工艺、材料、联接方式、形状、顺序、方位、数量、尺寸等结构设计变元所构成的结构设计解空间的基础上。
机械设计的最终结果是以一定的结构形式表现出来的，按所设计的结构进行加工、装配，制造成最终的产品。所以，机械结构设计应满足作为产品的多方面要求，基本要求有功能、可靠性、工艺性、经济性和外观造型等方面的要求。此外，还应改善零件的受力，提高强度、刚度、精度和寿命。因此，机械结构设计是一项综合性的技术工作。由于结构设计的错误或不合理，可能造成零部件不应有的失效，使机器达不到设计精度的要求，给装配和维修带来极大的不方便。机械结构设计过程中应考虑如下的结构设计准则。
1.实现预期功能的设计准则。
2.满足强度要求的设计准则。
4.考虑加工工艺的设计准则。
考虑装配的设计准则。
6.考虑造型设计的准则。
1.实现预期功能的设计准则。
产品的设计主要目的是为了实现预定的功能要求，因此实现预期功能的设计准则是结构设计首先考虑的问题。要满足功能要求，必须做到以下几点。
(1)明确功能:结构设计是要根据其在机器中的功能和与其他零部件相互的连接关系，确定参数尺寸和结构形状。零部件主要的功能有承受载荷、传递运动和动力，以及保证或保持有关零件或部件之间的相对位置或运动轨迹等。设计的结构应能满足从机器整体考虑对它的功能要求。
(2)功能合理的分配：产品设计时，根据具体情况，通常有必要将任务进行合理的分配，即将一个功能分解为多个分功能。每个分功能都要有确定的结构承担，各部分结构之间应具有合理、协调的联系，以达到总功能的实现。多结构零件承担同一功能可以减轻零件负担，延长使用寿命。v型带截面的结构是任务合理分配的一个例子。纤维绳用来承受拉力；橡胶填充层承受带弯曲时的拉伸和压缩；包布层与带轮轮槽作用，产生传动所需的摩擦力。例如，若只靠螺栓预紧产生的摩擦力来承受横向载荷时，会使螺栓的尺寸过大，可增加抗剪元件，如销、套筒和键等，以分担横向载荷来解决这一问题。
(3)功能集中：为了简化机械产品的结构，降低加工成本，便于安装，在某些情况下，可由一个零件或部件承担多个功能。功能集中会使零件的形状更加复杂，但要有度，否则反而影响加工工艺、增加加工成本，设计时应根据具体情况而定。
2.满足强度要求的设计准则。
(1)等强度准则。
零件截面尺寸的变化应与其内应力变化相适应，使各截面的强度相等。按等强度原理设计的结构，材料可以得到充分的利用，从而减轻了重量、降低成本。如悬臂支架、阶梯轴的设计等。
教学楼结构设计论文篇十一
近些年我国建筑行业发展迅速，各种形式的建筑物层出不穷，建筑结构设计也朝着多样化方向发展，满足了人们对建筑的不同需求，但是在这过程中也出现了一些问题有待解决，其中尤为突出的便是建筑安全存在隐患，因建筑安全性得不到保证而造成的经济损失以及人员伤亡现象时有发生。如何保证建筑安全、提高建筑质量是当前建筑行业中重点研究话题，对实现企业长久发展、推动建筑行业进步具有重要意义，必须给予足够的重视。
建筑结构设计是建筑工程中的一项重要工作，建筑质量和安全与设计方案的可靠性及可行性有着直接关系，只有从建筑特点、内部布局、施工环境等多方面进行综合分析，才能保证结构设计的科学、合理，从根本上减少建筑安全隐患，更好的发挥其功能，为人们的生活提供更多便利。当建筑在外力的作用下，其结构会出现不同程度的变化，如果建筑结构无法继续承受外部压力，就会发生变形甚至是坍塌现象，严重威胁了建筑内部人员的生命财产安全，保证建筑质量和安全一直是建筑企业不断追寻的目标，所以需要从结构设计出发，做好工程前的调查、加强施工阶段的管理、明确验收标准，同时要对各项数据进行准确的计算，提高施工人员的安全意识和责任心，严格按照国家规定的建筑安全标准结合实际工程进行建筑结构设计，规范施工流程和作业手法，提高建筑结构设计安全性和整体建筑质量。
2影响建筑安全性的因素。
2．1安全意识不足。
要想保证建筑结构设计的安全性，就要意识到建筑安全性的重要性，从设计工作的各个环节为建筑安全性提供保障。我国已经出台了一系列的规范及标准对建筑结构设计安全进行约束，特别是在建筑结构的抗震要求方面进行了明确规定，但是在实际工程中，很多人的建筑结构设计安全意识不足，没有意识到安全性设计的重要性，存在侥幸心理，在对建筑结构设计安全性进行考虑的时候比较片面化;对建筑结构的抗震设计要求不够重视，对抗震规范不够了解，建筑结构抗震设计难度较大，其结构的稳定性及安全性得不到保证。
建筑结构设计比较复杂，会涉及到很多方面的工作，需要设计人员进行全面的调查、分析以及计算，确定更加科学、合理的建筑结构形式，保证结构设计的可行性和适用性。但是当前很多工程为了迎合业主方要求，没有对建筑结构设计实际要求进行考虑，结构设计不符合相关标准，甚至违背了基本的设计原则和设计原理，导致结构设计不合理现象严重，存在较多的安全隐患。
2．3抗震能力达不到要求。
抗震设计是建筑结构设计安全必须考虑的问题，我国很多地区都位于地震带上，只有提高建筑的抗震能力，按照相关抗震要求进行建筑结构设计，才能提高建筑结构的稳定性，减少因地震灾害带来的损失。但是当前很多城市的建筑结构抗震能力都达不到要求，一些建筑企业为了扩大自身利益，偷工减料现象严重，建筑结构的钢材使用量不足，整体稳定性不强，当发生地震灾害，容易出现房屋倾斜、倒塌现象，造成重大的经济损失，引发人员伤亡。
2．4施工管理工作不到位。
施工管理是保证工程质量的必要工作，包括施工材料管理、施工设备管理、施工人员管理等多个方面，所以必须从不同方面出发做好全面管理工作，为建筑安安全性提供最大保障。施工管理不到位是降低建筑安全性的主要因素之一，施工材料选用不符合使用要求、没有对其质量进行检验;施工设备维护工作不到位，容易出现运行故障对工程质量造成影响;施工人员综合素质不高，安全意识和责任意识不强，施工手法和施工流程不规范，这些情况都会对建筑安全性造成影响。
3．1提高安全意识。
要想在建筑结构设计中提高建筑安全性，就要认识到安全性的重要，提高安全意识，做好每一个环节的设计工作，加大对安全隐患频发设计环节的研究力度，制定科学、有效的解决措施降低安全隐患的发生概率。以相关规定和标准对结构设计进行约束，并结合实际工程情况进行结构设计工作，使其稳定性能够达到工程要求;加强对建筑结构抗震性能和安全性的检查与估测，确保建筑结构设计的安全性和抗震性。
科技的不断进步为建筑行业的发展创造了有利条件，当前各种计算机技术和软件的应用越来越多，在进行建筑结构设计的时候，可以充分利用先进的计算机技术和软件，对结构设计进行优化，改善设计中存在的不足和缺点，提高建筑安全性，同时还能为技术人员提供更多的方便，工作效率得到了显著提高。通过智能、精良的设计软件，能够对各项数据进行更加准确的计算，为建筑结构设计提供更加可靠的依据，提高建筑的'安全性。
加强建筑结构抗震性能设计是提高建筑安全性的必要工作，在降低因地震灾害造成的损失方面具有重要意义。在进行抗震设计的时候，需要以国家规定的建筑结构设计抗震要求和规范为基础，对当地的地质构成情况进行详细的勘察，选用更加合适的结构形式，并做好各种加固措施，提高建筑结构的稳定性抗震能力，保证建筑具有更高的安全系数。
3．4加强施工管理。
对于提高建筑的安全性来说，加强施工管理非常重要的工作，在进行施工管理的时候，必须从材料、设备以及人员等多方面进行，对整体工程进行协调，实现提高建筑结构安全性的目的。在选用施工材料和施工设备的时候，需要严格按照合同规定进行，明确材料的规格以及设备的参数，并对材料质量进行抽检，避免不合格材料的混入;对设备进行定期维护，避免出现设备故障。做好对施工人员的培训工作，提高其安全意识，使其掌握更加全面、先进的施工工艺，规范施工手法，严格按照施工流程进行每一步工作，提高建筑安全性。
4结束语。
综合全文来看，对建筑安全性造成影响的因素有很多，最常见的也是最主要的有安全意识不足、结构设计不合理现象严重、结构抗震能力达不到要求、施工过程缺乏有效的管理，通过提高安全意识、优化结构设计、加强结构抗震性能设计、做好施工管理等方式，能够有效解决建筑结构设计存在的安全隐患，最大程度上保证了建筑安全性，降低了安全事故的发生概率，在实现建筑行业稳定、健康发展过程中起到的重要作用。
参考文献:。
教学楼结构设计论文篇十二
檩条兼做刚性系杆，檩条与钢梁的连接也很重要，如采用m12的普通螺栓，一般檩条为2．0～3．0mm厚，即使螺栓抗剪足够，板件的承压也不能满足。因此，该处应采用摩擦型连接的高强螺栓(8．8级)，且檩条上不能开长圆孔，因为檩条上开长圆孔后将无法传递轴力，故应按摩擦型连接螺栓要求开孔(比螺栓公称直径大1．5-2．0mm)。钢结构为安装方便，在檩条上几乎都开长圆孔，在此情况下，就不宜用檩条兼做刚性系杆，而应采用钢管、h型钢或其他截面的杆件做刚性系杆。
教学楼结构设计论文篇十三
机械结构设计的任务是在总体设计的基础上，根据所确定的原理方案，确定并绘出具体的结构图，以体现所要求的功能，是将抽象的工作原理具体化为某类构件或零部件，具体内容为在确定结构件的材料、形状、尺寸、公差、热处理方式和表面状况的同时，还须考虑其加工工艺、强度、刚度、精度以及与其它零件相互之间关系等问题。所以，结构设计的直接产物虽是技术图纸，但结构设计工作不是简单的机械制图，图纸只是表达设计方案的语言，综合技术的具体化是结构设计的基本内容。
1.3.1结构件的几何要素。
机械结构的功能主要是靠机械零部件的几何形状及各个零部件之间的相对位置关系实现的。零部件的几何形状由它的表面所构成，一个零件通常有多个表面，在这些表面中有的与其它零部件表面直接接触，把这一部分表面称为功能表面。在功能表面之间的联结部分称为联接表面。
零件的功能表面是决定机械功能的重要因素，功能表面的设计是零部件结构设计的核心问题。描述功能表面的主要几何参数有表面的几何形状、尺寸大小、表面数量、位置、顺序等。通过对功能表面的变异设计，可以得到为实现同一技术功能的多种结构方案。
1.3.2结构件之间的联接。
在机器或机械中，任何零件都不是孤立存在的。因此在结构设计中除了研究零件本身的功能和其它特征外，还必须研究零件之间的相互关系。
位置相关是指两零件在相互位置上有要求，如减速器中两相邻的传动轴，其中心距必须保证一定的精度，两轴线必须平行，以保证齿轮的正常啮合。运动相关是指一零件的运动轨迹与另一零件有关，如车床刀架的运动轨迹必须平行于于主轴的中心线，这是靠床身导轨和主轴轴线相平行来保证的，所以，主轴与导轨之间位置相关；而刀架与主轴之间为运动相关。
多数零件都有两个或更多的直接相关零件，故每个零件大都具有两个或多个部位在结构上与其它零件有关。在进行结构设计时，两零件直接相关部位必须同时考虑，以便合理地选择材料的热处理方式、形状、尺寸、精度及表面质量等。同时还必须考虑满足间接相关条件，如进行尺寸链和精度计算等。一般来说，若某零件直接相关零件愈多，其结构就愈复杂；零件的间接相关零件愈多，其精度要求愈高。例如，轴毂联接见图5.1。
1.3.3结构设计据结构件的材料及热处理不同应注意的问题。
机械设计中可以选择的材料众多，不同的材料具有不同的性质，不同的材料对应不同的加工工艺，结构设计中既要根据功能要求合理地选择适当的材料，又要根据材料的种类确定适当的加工工艺，并根据加工工艺的要求确定适当的结构，只有通过适当的结构设计才能使所选择的材料最充分的发挥优势。
设计者要做到正确地选择材料就必须充分地了解所选材料的力学性能、加工性能、使用成本等信息。结构设计中应根据所选材料的特性及其所对应的加工工艺而遵循不同的设计原则。
如：钢材受拉和受压时的力学特性基本相同，因此钢梁结构多为。
对称结构。铸铁材料的抗压强度远大于抗拉强度，因此承受弯矩的铸铁结构截面多为非对称形状，以使承载时最大压应力大于最大拉应力。钢结构设计中通常通过加大截面尺寸的方法增大结构的强度和刚度，但是铸造结构中如果壁厚过大则很难保证铸造质量，所以铸造结构通常通过加筋板和隔板的方法加强结构的刚度和强度。塑料材料由于刚度差，铸造后的冷却不均匀造成的内应力极易引起结构的翘曲，所以塑料结构的筋板与壁厚相近并均匀对称。
对于需要热处理加工的零件，在进行结构设计时的要求有如下几点：（1）零件的几何形状应力求简单、对称，理想的形状为球形。（2）具有不等截面的零件，其大小截面的变化必须平缓，避免突变。如果相邻部分的变化过大，大小截面冷却不均，必然形成内应力。（3）避免锐边尖角结构，为了防止锐边尖角处熔化或过热，一般在槽或孔的边缘上切出2～3mm的倒角。（4）避免厚薄悬殊的截面，厚薄悬殊的截面在淬火冷却时易变形，开裂的倾向较大。
