YJK优化设计节省材料的有效措施

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1、第6节优化设计节省材料的有效措施合理的结构设计应是在满足规范要求和足够安全的前提下，最大限度地节约材料和造价，实现建筑真正的绿色和环保。当前主要的问题是当前普遍应用的软件中对很多问题的处理存在不全面、粗放的状况，我们首先从几个方面详细梳理了现软件存在的问题，这些问题将直接导致结构钢筋、混凝土等材料的浪费和造价的增加。6.1当前软件主要问题1.计算模型落后甚至不正确的若干方面（1）基础筏板、桩筏或桩承台有限元计算常给出配筋异常大的结果；（2）楼板按照单房间的导致支座钢筋偏大；（3）基础冲切计算流程错误导致筏板承台厚度过大；（4）承台独基与地

2、基梁的重复计算造成重复布置2.采用的算法不完全满足规范要求的若干方面（1）剪力墙边缘构件配筋的单肢分段式配筋方式配筋过大或不够；（2）柱剪跨比按简化计算方法常导致短柱过多超限过多；（3）型钢混凝土柱的配筋按不同规程才可优化3.采用的过于简化的计算模型的若干方面（1）对弹性时程分析结果等需地震放大情况只能作全楼统一的地震作用放大；（2）对活荷载的折减系数、重力荷载代表值系数只能设置全楼统一的数值；（3）施工模拟计算不能胜任目前多种工程需要；（4）转换梁按照梁杆件计算模型导致易发生抗剪抗弯超限；（5）地下室外墙的计算模型不合理导致地下室外墙过

3、大的配筋设计；（6）基础考虑上部楼层刚度的计算不全面；4.设计观念已经落后的若干方面设计梁时应考虑板的共同作用从而减少梁的配筋。5.计算模型粗放忽略了结构有利要素的若干方面（1）地下1层以下地下室的不需按抗震设计；（2）梁配筋计算没有考虑支承梁的柱的宽度影响；（3）应正确区分框架梁与非框架梁；6.涉及优化的关键环节缺失的若干方面（1）基础承载力验算；（2）基础冲切计算；（3）柱对筏板的冲跨比计算；（4）柱剪跨比；（5）防水板和桩的抗浮计算7.不开放接口的封闭观念综上所述，针对以上问题逐个解决，就可开发出优化设计、有效地节省材料和造价的结构

4、设计软件系统，从而进一步实现绿色建筑目标。下面按照构件类型阐述YJK的优化设计方案6.2基础设计筏板、桩筏、独基和桩承台是最普遍应用的基础形式，多高层下的基础厚重、混凝土和钢筋用量都很大。目前的基础设计软件功能常不能满足设计的要求，表现为计算不稳定、常出现异常大或小的不正常结果、计算模型粗糙、容量有限、计算原理没有交代、不能提供计算过程的计算书等。目前只有很少工程是根据权威有经验专家的设计，大多数依赖软件计算结果设计，突出的问题是不必要的浪费很多。对基础配筋量影响较大的是有限元计算的质量，对基础厚度和混凝土用量影响较大的是基础的冲切抗剪计

5、算，而恰恰在这两方面传统软件存在较多较大的问题。1.YJK提供基础高质量的有限元计算传统软件有限元常出现异常结果，比如相邻单元之间的弯矩差别很大。这是因为它的计算容量小，题目稍大就计算不过；计算模型粗糙，采用2米计算单元；单元划分质量差，常出现异常形状的三角形单元等，畸形单元常是造成配筋突然增大异常的原因。YJK采用和上部结构统一的先进有限元技术，自动划分单元质量高，求解快容量不再受限，大量工程实践没有出现过异常现象。另外柱墙作用在基础筏板上时考虑柱宽、墙宽的荷载作用范围和扩散面，将集中力分散作用在筏板上，可有效避免应力集中。这些措施下经

6、过对比，可有效减少筏板、桩筏、承台等基础的配筋量。2.计算结果便于用户调整薄弱环节传统软件有限元计算结果输出很乱，看不出受力大小的分布，找不到弯矩和配筋的分布状况，只能得到最终的基础配筋量。YJK采用数值和等值线相结合的结果表达，受力大小的分布及薄弱环节非常明显，因此用户可方便地加强薄弱环节，减少整体材料用量。3.提供多种参数调整计算方案上部结构刚度、基础刚度等对基础计算结果影响较大，正确考虑上部结构刚度可使筏板、桩筏等基础较少相对变形和受力，对配筋结果影响较大。YJK提供倒楼盖法、弹性地基梁板法、是否考虑上部结构刚度的计算选项。基础上的

7、剪力墙刚度对基础影响较大，软件可按照一定高度的深梁或刚性约束来模拟剪力墙。对于桩土刚度，软件既可根据地质资料自动计算，又可直接输入桩土刚度。用户根据实际工程状况可灵活运用这些参数，就可以得到合理的计算结果。4.通过减少筏板通长钢筋比例减少总的配筋量筏板底部钢筋由通长钢筋和局部加强筋组成，合理计算后的配筋等直线图可看出较大配筋只集中在少数局部，而筏板绝大部分区域计算配筋较少。软件设置局部补强菜单，指导用户对于局部较大的计算配筋处补强，软件可自动对补强区之外的筏板按照剩余部分最大值重新选配筏板通长钢筋，因此合理的补强区设置可以大大减少通长筋的

8、数量，从而减少总的钢筋数量。另外用户还可把参数：筏板通长钢筋占最大配筋计算结果的百分比减小，以减少通长钢筋用量，从而有效节约配筋。5.筏板配筋可选用不同直径搭配的配置方式筏板钢筋直径一般较大，