建筑结构设计优化思路探讨

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1、建筑结构设计优化思路探讨山东大卫国际建筑设计有限公司济南250100摘要：优化设计首要是方案优化，其次是细部优化。方案优化要根据建筑功能、建筑高度、平面布置及立面造型确定结构选型，再根据结构选型确定建筑方案是否经济、合理，经过相互协调后确定最优方案。模型计算时要保证荷载输入准确，受力构件模型简化正确。在满足现行规范要求的前提下，合理采取措施，达到优化的目的。关键词：建筑结构设计优化设计细部优化方案优化1基础设计部分1.1基础方案：⑴一般情况下，采用不同基础方案时结构成木从低到高的规律是：天然地基----

2、地基处理…桩基础。⑴关于抗浮设计：配重、抗拔桩和抗浮锚杆。各工程应根据实际情况确定最优方案。1.2基础设计：⑴基础计算时，对于天然地基、复合地基采取合适的基床系数。可通过调整基础埋深、基础配筋面积确定合理的基础截面大小。⑵筏板配筋计算时，一般考虑上部结构刚度和基床系数的合理选取。筏板配筋可釆用通长钢筋加附加钢筋的形式。筏板挡土墙外侧上部非受力可釆用φ12@150/200双向钢筋网。防水底板仅为构造时，最小可仅采取φ10@200的250厚的即可。且应根据工程实际情况区别对待。⑶桩基础计算时

3、：a.研究柱底内力的取值，按规定的柱底内力组合进行设计。b.关于桩承载力，应选择合适的桩径和桩长，釆用后注浆技术，可较大幅度提高桩的承载力。后注浆提高系数应根据试桩结果或实际工程经验慎重选取。C.采用变刚度调平设计方法。d.考虑上部结构刚度，有条件吋考虑桩、承台、桩间土的共同作用。e.合理进行基础归并，归并系数太大可能会造成一定程度的浪费。f.对于桩配筋率规范为浮动值，故取值时优化设计有影响。⑷挡土墙配筋计算吋，计算模型、水压力、土压力取值应准确，一般裂缝控制宽度可为0.3mm,室外堆载值可取5kN/m

4、2,配筋吋可采用通长钢筋和附加钢筋相结合的配筋形式。挡土墙内拉筋直径可根据挡土墙厚度可取φ6、φ8o2剪力墙结构上部设计部分2.1方案阶段(1)剪力墙的布置：剪力墙布置的优劣直接关系到整个结构的经济指标，在设计中做好剪力墙的布置，应采取以下措施：强周边、弱中间；多均匀长墙、少短墙；多L形、多T形、十字形墙肢、少复杂形状；沿高度均匀变化；各墙肢轴压比接近。多层剪力墙配筋可按抗震规范和技术措施。对于低烈度、低层数住宅楼在墙数量不变的情况下，尽量减短墙长。(2)剪力墙布置数量的控制：设计时控制

5、其基本自振周期0.05n-0.08n(n为结构总层数)较为适宜。剪力墙结构的层间位移角限制为1/1000,设计吋要尽可能的接近这一数值。整体指标计算吋，应区分对待是否考虑偏心影响及连梁刚度的折减。(3)剪力墙截面厚度的确定按《抗规》第6.4.1条确定剪力墙厚度，然后进行验算，看其是否满足轴压比及受剪承载力的要求；当设计减薄吋，应按《高规》附录D的公式验算稳定性。(4)梁板布置：1)对于地下室的部分，因板厚多取160mm或180mm厚，尽可能的少加梁，板多为构造配筋。地上部分尽量减少户内次梁，例如卫生间等

6、小板处，可采用局部升降板的做法。2）楼板厚度一般按挠度、裂缝及板内设备穿管的最低要求取值，不必过厚，高层剪力墙结构中梁的经济跨度一般在3.0m~5.0m之间。若较小跨度（3.6m以下）的板上有隔墙或开有洞U时，墙位置或洞口边可不设置梁，在板内设置加强钢筋解决。3＞梁高根据板厚调整，如板厚100,梁高尽量做560,使腹板高度小于450,不设腰筋。2.2施工图阶段（1）剪力墙及墙柱配筋优化：1＞一般住宅剪力墙层高较小，墙身的分布钢筋直径选用Φ8即可满足规范要求。2）对于一、二、三级剪力墙的底层，若轴

7、压比较小吋可做构造边缘构件。3＞剪力墙边缘构件可根据规范要求设置最小直径及根数。（2）连梁配筋优化：连梁配筋可仔细比对计算书适当细分楼层归并。（3＞楼板配筋优化：住宅剪力墙双向板计算可按塑性算法，板内分布钢筋尽量采用构造配筋。⑷梁配筋优化：1＞次梁上部配筋可按构造要求配筋即可，直径可采用Φ12;梁腰筋直径按构造吋可用φ10;在满足规范要求的情况下，尽量选用直径小的贯通筋。2）纯悬挑梁在非顶层钢筋内伸长度无需伸入悬挑长度的1.2倍，按11G101-1第89贞构造即可。挑梁底部配筋：挑梁长度

8、≤0.8m时配筋可为2Φ10,0.8m≤挑梁长度≤1.2m吋配筋可为2Φ12,挑梁长度≥1.2m时配筋可为2Φ14o梁配筋楼层归并应细分，尤其是高烈度区。(1)楼梯、大样配筋优化：结合建筑立面，尽量减少混凝土部分配筋。窗台板可不采用梁的形式，挑板、女儿墙配筋要计算。受力钢筋的锚固长度取值应计算，不要随手配。1)分布钢筋在满足分布筋配筋率的情况下尽量使用φ6,拉筋使用φ6o2)对