浅析民用建筑砼结构设计的优化.doc

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1、浅析民用建筑碇结构设计的优化摘要：随着城镇化进程的逐步加快，从发展现状来看民用建筑的高层化、智能化、多功能化都得到了充分的实践，这不仅满足了人们对于民用建筑的多元化需求，同时也推动了城市的现代化建设；但是民用建筑也越来越商品化，投资方也希望利润最大化。由此给结构工程师带来新的挑战，结构设计既要满足安全、合理、符合国家规范，还要经济、节能、降低造价。碗结构作为主耍建筑结构形式，对碗结构进行优化设计也十分必要。本文就民用建筑磴结构优化设计的必要性进行简要的论述。关键词：民用建筑；姓结构设计；优化；必要性在大量的实践中，磴结构抗震性能较好且实用性较强，适用范围较广,因而得到

2、了广泛的运用。但是，在绿色经济的发展背景下，激烈的市场竞争下优化验结构设计也势在必行，在具体的实施中从各个环节进行优化，提高建筑的安全性、合理性、经济性为人们的居住营造舒适、安全的环境。一、优化民用建筑磴结构设计的必要性结构设计是建筑施工图设计中的重要环节，结构设计首要前提是安全性，然后才能考虑舒适性、经济性等问题，科学的结构设计具有较强的可行性，且在成本控制上非常冇利，但是从目前民用建筑磴结构设计的现状来看，片面的沿用Z前的设计方法不利于成本控制，这对于企业的长远发展非常不利。在信息化的发展背景下，部分结构工程师对于设计软件的依赖程度逐渐增加，其设计出来的方案在具体

3、的实践中无法发挥出应有的引导作用，再加上个人工作经验的不足，在细节的完善和设计中或多或少存在一些瑕疵。针对这种现状，优化民用建筑碗结构，便于更好的提高建筑结构设计的合理性及科学性，逐步将结构优化设计理念渗透到具体的工作中。二、工程实例1、工程概况某住宅小区，由商业，住宅组成。商业：框架结构4层，住宅：抗震墙结构18层;8度0.3g设防,场地类别HI类,基本风压为0.30kN/m2；商业首层层高为4.5m,其余层高为4.2m；住宅首层层高为4.5m,二层层高为4.2m,其余各层层高均为3.Omo2、问题的提出和优化原设计在2013年初完成，业主方在拿到施工图之后，经造价

4、咨询造价偏高，比同区域同形式的建筑造价高出20%以上。业主方便提出优化施工图设计。(1)原设计商业体型L型,B/Bmax=16700/33600-0.497>0.30,规则性判断为凹凸不规则；计算资料显示，在考虑偶然偏心下的最大层间位移与平均层间位移的比值为1.3,规则性判断为扭转不规则。显然，本工程己有两项超出规范要求，按要求进行水平地震作用计算和内力调整，并应对薄弱部位采取有效的抗震构造措施。一层柱截面900*900,梁400*850,碗强度等级C45,柱配筋率5.6%；框架梁配筋率超2%；根据笔者的经验，若不优化平面形状及结构形式，盲目采取加强措施，必然要增加造

5、价。(1)对住宅建筑图的分析，建筑呈正方形，但Y向有效楼板宽度小于50%,规则性判断为楼板局部不连续；抗震墙位置较合理，但抗震墙截面过厚，抗震墙截面尺寸：地下室〜十三层400mm；十四、十五层300n）m；十六、十七层200mm；结构本身自重加重、刚度偏大促使地震力增大，配筋率增加，导致磴用量增加，边缘构件、墙身配筋过高。轻:强度等级地下室〜十三层C50,十四、十五层C45,其余层C40。据笔者当地项目以往经验，此项目指标冇所偏高。减薄抗震墙厚度，优化抗震墙布置，在各项指标满足规范的要求下，尽量减薄抗震墙厚度，经复核计算，抗震墙厚度调整为：地下室〜二层400伽；三层〜

6、九层350mm；十层〜十二层250mmo十三层〜十七层200mmo轻:强度等级梁板调整为地下室〜二层C35,其余C30.在保证安全，符合国家规范的前提下，减少妊用量及扣除原冇墙体内的大量钢筋，其经济性是十分可观的。（3）板中受力钢筋不同姓强度等级的使用比较。本工程大部分板块的板跨都不大，计算后发现基木为构造配筋，即由最小配筋率控制，而最小配筋率与碗强度等级直接相关。对比如下：三级钢、C45：Pminimax{0.2%,0.45ft/fy}二0.225%三级钢、C30：pmin=max{0.2%,0.45ft/fy}=0.20%而且瞪强度过高，导致水化热过大，楼板开裂过

7、多影响使用；故合理降低磴等级对各方面都是有益的。经过以上几项调幣造价明显降低，安全保证，业主满意。三、总结优化方法和途径1、形状优化比尺寸优化更有意义在建筑的一个独立结构单元内，宜使结构平面形状简单、规则，刚度和承载力分布均匀，平面长度不宜过长，突出部分长度不宜过大；L、1等值宜满足要求；建筑的竖向体型宜规则、均匀，避免有过大的外挑和内收,侧向刚度宜下大上小，逐渐均匀变化，不应采用竖向布置严重不规则的结构。结构工程师都曾遇过类似情况：当一幢建筑的体型简单、规则、均匀,其各项指标的校核验算易满足规范，反之，则需花一番苦功才能令各项指标勉强满足规范。结果