建筑结构优化设计探讨

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1、■建筑与装修翘楚建科2010血建筇结构优化设计搞i刁张启照一一坦一(郑州经贸职业学院建筑工程系，河南郑州450006)摘要本文主要从钢筋混凝土正截面承载力计算出发，探讨结构优化设计问题。关键词钢筋混凝土：受弯构件：承载力DiscussionaboutthedesigninstructualoptimizationofabuildingZHANGQi-zhao(ZhengzhouVocationalCollegeofEconomicsandTrade，DepartmentofArchitecturalEnneednHenanzhengzhou，

2、450006，China)Abstract：Mainlyembarkingfromthecomputationofsupportingcapacitonthefightsectionofreinforcedconcrete，thisarticlediscussedthedesign0fstructureoptimization．Keywords：thereinforcedsteelconcrete，bendingmember，supportingcapacity1矩形截面受弯构件由表1序号①②计算结果可知：其他条件不变(相同)，1．1截面设计

3、将钢筋强度等级提高一级(增加43％)，钢筋面积将大大减少已知截面尺寸bxh，砼、纵筋强度等级，截面承受的最大(减少46％)；由序号(可知：其他条件不变。将砼强度等级弯矩，求纵向受拉钢筋面积As。提高一级(增加24％)，钢筋面积仅减少6．8％；由序号③④可1．1．1基本公式知：其他条件不变，将梁高度增加11％。钢筋面积将减少17％；由序号@⑤可知：其他条件不变，将梁宽增加25％。钢筋(1)面积仅减少2．7％；由序号⑤⑦可知：其他条件不变，面积不变或略有减少(减少4％)，将高宽比增加20％，钢筋面积将减少(2)24％。其中：x——砼受压区高度；截

4、面宽度．h截面由上述计算可知：当截面弯矩不变时，最经济合理的设有效高度，。；—璐；b——截面高度；广一受拉钢筋合力点计是：提高钢筋强度等级，加大截面高度和增加高宽比。丽提到截面受拉边缘距离；f卜_受拉钢筋强度；砼抗压强高砼强度等级和加大截面宽度，作用不大。-度；A广受拉钢筋面积；，——系数。1-2承载力校核1．1．2公式适用条件已知截面尺寸bxh，砼、纵筋强度等级，纵筋面积，求截面(1)防止超筋破坏：X≤专b}I。(3)承受的最大弯矩。其中：一相对界限受压区高度。1．2．1基本公式(2)防止少筋破坏；As≥ph(4)拄络㈤其中：p一最小配筋率

5、。利用公式(1)(2)(3)(4)，根据表1给出的已知条件，经M．=a,ZbX(ho一)(6)过计算，结果见表1。1．2．2公式适用条件表1单筋矩形截面配筋设计≤^口(7)As≤^(8)利用公式(5)(6)(7)(8)，根据表2给出的已知条件，经过计算，结果见表2。由表2序号①②计算结果可知：其他条件不变，将钢筋强度等级提高一级(提高43％)，承载力提高34．6％；由序号②③可知：其他条件不变，将砼强度等级提高一级(提高24％)，承载力提高5％；由序号@④可知：其他条件不变，将截面高度增加11％，承载力将增加14％；由序号④⑤可知：其他条件·

6、30·第2期(总第115期)建材建筑与装修一表2单筋矩形截面承载力校核43％)，面积减少43％；由①⑥可知：其他条件不变，截面高度加大25％，配筋减少34％；由X可知：其他条件不变，截面宽度加大25％，配筋不变；由⑦(可知：其他条件不变，面积不变(或减少4％)，高宽比加大50％，配筋减少25％。由以上可知：当截面弯矩不变时。最经济合理的设计是：提高钢筋强度等级，加大截面高度和增加高宽比，而提高砼等级，增加截面宽度，增加缘板宽度或厚度，作用不大。2．2承载力校核已知：截面尺寸bxh，，^，砼、纵筋强度等级，配筋面积As，求：最大承载力M～。(1

7、)基本公式：不变，将截面宽度增加25％，承载力仅增加3％；由序号⑤⑦y,as≤(13)可知：其他条件不变，截面面积基本不变(或减少4％)，高宽比增加20％，承载力增加21％。络cM，由上述计算可知：当配筋面积不变时，提高承载力的最经济合理的设计是：提高纵筋强度等级，增加截面高度和增(一})(15)加高宽比，而提高砼强度等级和加大截面宽度，作用不大。(2)公式适用条件(防少筋)：2T型截面设计As≥p^(16)2．1截面设计利用(13)(14)(15)(16)，根据表4给出的已知条件，经已知：截面尺寸b~h，r，

8、Il，砼、纵筋强度等级，截面承

9、受过计算，结果见表4。的最大弯矩，求：纵向受拉钢筋面积As。表4单筋T型截面承藏力校核(1)基本公式I-(ho-})≥(9)1．．

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