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摘 要：对建筑结构设计的概念的正确理解，对结构设计公式关键点的掌握，对于建筑结构的设计必须以严谨的工作态度，才能运用合理的设计方法来进行结构设计，避免因一些概念和公式的应用造成失误而影响了建筑结构质量，本文主要针对建筑结构设计的三个经验公式展开论述，以供参考。
关键词：建筑结构 设计 经验 公式
现在的结构设计者大多依靠电算，但是在结构设计初期，概念设计很重要，如何做到心中有数，还须掌握明确的概念和手算方法，下面介绍三个笔者在实践中总结的经验公式。
1，坡道挡土墙配筋计算经验公式
上图所示为一车库坡道挡土墙的计算简图，现根据规范公式推导个实用易记的经验配筋公式。
h为挡土墙总高，a为坡道底板厚度，b为挡土墙计算厚度，取b为挡土墙厚度-50，方便推导，将挡土墙所受土压力高度定为h，相当于填土上面有q=γa的附加荷载，这样假定也符合实际使用状态的工况。假设a=250mm，则单位长度挡墙上的附加荷载q=20x0.25=5KN/m，这个荷载满足使用要求。
主动土压力Ea=1/2（γh2Ka） （单位KN）....................................（1）
式中γ为土容重，近似取20KN/m3，主动土压力系数（土荷载水平分力系数）Ka，查规范附录，各种土质情况都不超过0.3，考虑地震力因素，以8度区，0.20g加速度为例，应增加土荷载水平分力系数0.20，则Ka=0.3+0.20=0.50，不难看出，按此取值γKa=10KN/m3，相当于水的容重了，因此，按此系数推导出的公式也适用于水池池壁的配筋。
将γ=20，Ka=0.5代入公式（1），则主动土压力Ea=5h2（KN），挡墙高度h的单位为m。其实是墙后等效三角形土压力的合力，作用点在底板顶向上h/3处，则单位长度挡土墙根部受到的最大
弯矩M=Ea（h/3）=5（h3）/3 （单位KN-m）...................................（2）
单位长度配筋As=M/（0.9bfy） （单位mm2）..................................（3）
（2）代入（3），取三级钢设计强度，fy=360N/mm2，统一单位换算后，得出如下经验公式，适用于8度以下地震区域，挡土墙根部配筋面积As=5h3/b （单位mm2），式中h和b单位为m。
2，圆形截面纯弯构件的配筋计算
圆形的极惯性矩是（1/64）πd^4，边缘的截面抵抗矩就是（1/32）πd3。圆环的的极惯性矩近似公式为πr3t（r为圆环中心线半径，t为圆环厚），截面抵抗矩为πr2t。根据此近似公式，可以推导圆形纯弯构件的总配筋为4M/dfy（d为钢筋笼中心线直径）。简单推导如下：
圆环极惯性矩I=1/64π（d外4-d内4）=（1/64）π（d外2+d内2）（d外2-d内2）=1/64π（2d2）（d外2-d内2）=1/64π（2d2））（d外+d内）（d外-d内）=1/64π（2d2）（2d）（2t）=1/64π（8r2）（4r）（2t）=πr3t；边缘截面抵抗矩=πr3t/r=πr2t。
圆形截面配筋可看做一圆环，截面抵抗矩W=πr2t=（1/2）r（2πrt）=（1/4）dAs（周长x厚度就是圆环面积），应力σ=M/W=4M/dAs，算配筋取应力为最大值设计值fy，则As=4M/dfy
3，独立基础的弯矩计算
确定独立基础的配筋，关键是独立基础的弯矩计算，但规范公式很复杂，我想一般设计者没有套公式去算吧，有人说找个小软件算算就得了，是的，这对于软件横行的年代，的确是小菜一碟。
但我今天讲的是如何笔算，如何在任何场所都能迅速得出结论，或者能对电算结果进行核实的一个方法。对于条形基础我们知道底板弯矩为1/2qL*L（q为地基反力，L为底板挑出长度）。将规范公式进行必要的简化，偏于安全的去掉一些参数，可以得出结论：正方形独立基础的底板弯矩每个方向相同，均为M=1/3qL*L（q为地基反力，L为底板挑出柱边长度），怎么样，好记吧？
如果是矩形独立基础，当长短边之比大于等于2时候，短边对长边的辅助作用可以忽略了，相当于纯悬挑，弯矩按1/2qL*L（q为地基反力，L为底板长边挑出长度）。比例介于其中可取1/3和1/2中间值。把1/3换算成20/60，1/2换算成30/60，则长短边比例为1.1，1.2....1.9，则分别对应21/30，22/30.....29/30即可。短边弯矩仍旧按M=1/3qL*L（q为地基反力，L为底板短边挑出柱边长度），偏于安全。
以上弯矩截面位置均为柱边，对于变截面基础，任意位置均可参照此方法，仅是出挑长度的确定按实际位置即可。
参考文献
[1] 聂建国，谭英，王洪全. 钢-高强混凝土组合梁栓钉剪力连接件的设计计算[J]. 清华大学学报（自然科学版）. 1999（12）
[2] 廖汶，陈忠延. 钢与混凝土组合梁的可靠度分析[J]. 钢结构. 1999（03）
[3] 聂建国，余志武. 钢-混凝土组合梁在我国的研究及应用[J]. 土木工程学报. 1999（02）
关键词：建筑结构 设计 经验 公式
现在的结构设计者大多依靠电算，但是在结构设计初期，概念设计很重要，如何做到心中有数，还须掌握明确的概念和手算方法，下面介绍三个笔者在实践中总结的经验公式。
1，坡道挡土墙配筋计算经验公式
上图所示为一车库坡道挡土墙的计算简图，现根据规范公式推导个实用易记的经验配筋公式。
h为挡土墙总高，a为坡道底板厚度，b为挡土墙计算厚度，取b为挡土墙厚度-50，方便推导，将挡土墙所受土压力高度定为h，相当于填土上面有q=γa的附加荷载，这样假定也符合实际使用状态的工况。假设a=250mm，则单位长度挡墙上的附加荷载q=20x0.25=5KN/m，这个荷载满足使用要求。
主动土压力Ea=1/2（γh2Ka） （单位KN）....................................（1）
式中γ为土容重，近似取20KN/m3，主动土压力系数（土荷载水平分力系数）Ka，查规范附录，各种土质情况都不超过0.3，考虑地震力因素，以8度区，0.20g加速度为例，应增加土荷载水平分力系数0.20，则Ka=0.3+0.20=0.50，不难看出，按此取值γKa=10KN/m3，相当于水的容重了，因此，按此系数推导出的公式也适用于水池池壁的配筋。
将γ=20，Ka=0.5代入公式（1），则主动土压力Ea=5h2（KN），挡墙高度h的单位为m。其实是墙后等效三角形土压力的合力，作用点在底板顶向上h/3处，则单位长度挡土墙根部受到的最大
弯矩M=Ea（h/3）=5（h3）/3 （单位KN-m）...................................（2）
单位长度配筋As=M/（0.9bfy） （单位mm2）..................................（3）
（2）代入（3），取三级钢设计强度，fy=360N/mm2，统一单位换算后，得出如下经验公式，适用于8度以下地震区域，挡土墙根部配筋面积As=5h3/b （单位mm2），式中h和b单位为m。
2，圆形截面纯弯构件的配筋计算
圆形的极惯性矩是（1/64）πd^4，边缘的截面抵抗矩就是（1/32）πd3。圆环的的极惯性矩近似公式为πr3t（r为圆环中心线半径，t为圆环厚），截面抵抗矩为πr2t。根据此近似公式，可以推导圆形纯弯构件的总配筋为4M/dfy（d为钢筋笼中心线直径）。简单推导如下：
圆环极惯性矩I=1/64π（d外4-d内4）=（1/64）π（d外2+d内2）（d外2-d内2）=1/64π（2d2）（d外2-d内2）=1/64π（2d2））（d外+d内）（d外-d内）=1/64π（2d2）（2d）（2t）=1/64π（8r2）（4r）（2t）=πr3t；边缘截面抵抗矩=πr3t/r=πr2t。
圆形截面配筋可看做一圆环，截面抵抗矩W=πr2t=（1/2）r（2πrt）=（1/4）dAs（周长x厚度就是圆环面积），应力σ=M/W=4M/dAs，算配筋取应力为最大值设计值fy，则As=4M/dfy
3，独立基础的弯矩计算
确定独立基础的配筋，关键是独立基础的弯矩计算，但规范公式很复杂，我想一般设计者没有套公式去算吧，有人说找个小软件算算就得了，是的，这对于软件横行的年代，的确是小菜一碟。
但我今天讲的是如何笔算，如何在任何场所都能迅速得出结论，或者能对电算结果进行核实的一个方法。对于条形基础我们知道底板弯矩为1/2qL*L（q为地基反力，L为底板挑出长度）。将规范公式进行必要的简化，偏于安全的去掉一些参数，可以得出结论：正方形独立基础的底板弯矩每个方向相同，均为M=1/3qL*L（q为地基反力，L为底板挑出柱边长度），怎么样，好记吧？
如果是矩形独立基础，当长短边之比大于等于2时候，短边对长边的辅助作用可以忽略了，相当于纯悬挑，弯矩按1/2qL*L（q为地基反力，L为底板长边挑出长度）。比例介于其中可取1/3和1/2中间值。把1/3换算成20/60，1/2换算成30/60，则长短边比例为1.1，1.2....1.9，则分别对应21/30，22/30.....29/30即可。短边弯矩仍旧按M=1/3qL*L（q为地基反力，L为底板短边挑出柱边长度），偏于安全。
以上弯矩截面位置均为柱边，对于变截面基础，任意位置均可参照此方法，仅是出挑长度的确定按实际位置即可。
参考文献
[1] 聂建国，谭英，王洪全. 钢-高强混凝土组合梁栓钉剪力连接件的设计计算[J]. 清华大学学报（自然科学版）. 1999（12）
[2] 廖汶，陈忠延. 钢与混凝土组合梁的可靠度分析[J]. 钢结构. 1999（03）
[3] 聂建国，余志武. 钢-混凝土组合梁在我国的研究及应用[J]. 土木工程学报. 1999（02）