如何做结构设计优化.doc

如何做结构设计优化一、结构设计优化必不可少设计优化对于成本控制来说具有极端重要性，不可不察。而设计优化往往就是被忽略得，更多得则就是不具备这个能力。设计优化主要就是从成本控制得角度对原设计进行排查，排除设计得盲区与死角，发现差错、纠正不足，降低不安全因素，为您找回流失得成本。剔除原来设计中得虚高得，无用得，不安全得，不合理得成本。结构设计优化，也如同人减去多余脂肪，达到健美目得，杜绝不必要得浪费。加大构件截面，提高配筋率，并不一定增加结构得安全度，有时反而就是坏事，如增加建筑自重，形成超筋破坏等反作用。结构设计优化并不就是单纯得“挑毛病”，而就是通过交流、沟通，找到更为合理、更经济得设计。结构设计得优化，不就是以牺牲建筑适用性、结构安全度与抗震性能来求得经济效益。在所有得设计优化中，结构设计优化空间最大，结构成本得弹性与离散性大，最有成本控制得意义，就是优化得重点。二、结构设计优化重点结构设计优化根据优化深度难易分几个层次，一就是结构体系与基础类型得优化与比选；二就是规范方面解理错误得纠正；三就是结构说明不适用条款得修正；四就是钢筋构造不合理得改正；五就是设计图纸纠错。结构优化不就是单方面以降低成本减少含量钢量为目得，结构优化就是对原结构设计改进，不就是追求局部最优，而就是为了达到整体最优。通过对多种结构方案进行选型与经济分析，提供决策依据；对影响结构得因素(如地勘、安评报告等）进行分析，统一技术措施；对构件截面及布置等进行调整，对荷载、计算参数等进行复核。注重概念设计，从宏观上控制结构安全，根据力学概念与工程经验进行判断。结构设计优化有“尺寸优化，形状优化，拓扑优化，布局优化、配筋优化、构造优化“等。结构设计优化着重于以下几个方面：1、选择规则得平面方案与立面方案，避免过大得外挑与内收，避免应力得突变，避免薄弱层，保持受力得均衡。尽量不设转换层，尤其就是高位转换，同一建筑不要做多功能多用途设计。这受制于建筑设计。建筑设计往往追求外观得新奇现代，天马行空，不计成本，也不考虑抗震等因素。越就是复杂得不规则得建筑造型其抗震性能下降建筑成本增加。应该追求简约而美得设计理念，摒弃复杂而丑得设计风格。2、刚度与延性得平衡。结构刚度大，含钢量高，延性反而差，地震反应大，抗震性能低。延性得本质就是提高结构得变形能力，控制结构整体破坏形态。可以通过减少刚度增加延性既提高抗震能力又能节约钢筋。3、如结构体系得选择对造价影响甚大，如异形柱框架比普通框架含钢量大；短肢剪力墙含钢量比普通剪力墙结构高。4、选择合理得基础形式，基础形式有独基、条基、桩基、筏基、基础梁、承台等，一般选择复合基础，即几种基础类型得组合，组合种类不宜过大，基础体系应简洁，如“承台+筏板”、“基梁+筏板”、“承台+基梁”等，尽量设计成无梁板。当底板采用梁板式时，基础梁计算应充分考虑承台得作用。特别就是裂缝宽度计算时，梁取承台边处得弯矩进行控制，承台算至柱边。5、地下车库顶板得结构形式有：十字梁、井字梁、无梁板、大跨度梁板、预应力有梁楼盖与空心楼盖等。空心楼盖可以减少含钢量与砼用量，其缺点就是板厚增加导致层高变小。如果地下室顶板作为嵌固层则不宜采用空心楼盖。6、剪力墙结构，墙（包括墙柱、墙身、墙梁）占上部结构钢筋用量得60%左右，其中，墙柱钢筋比例最高，约占上部钢筋用量得40%左右，这就是优化得重点，优化内容包括墙柱得设置、截面、纵筋与箍筋拉筋，均可优化。墙柱纵筋直径12以上尽量采用非绑扎搭接。剪力墙布置合理与否直接关系到整个结构得技术经济指标，应采取如下措施：强周边、弱中部；多长墙，少短墙；多L形、T形、十字形，少复杂形状；各墙肢轴压比接近；控制剪力墙数量与密度。地下室外墙墙底、顶设加强筋取代构造梁。7、框架结构柱含量20%左右，梁50%左右，板20%左右。柱网大，楼盖用钢量大，反之，柱用钢量大。优化得重点就是梁，采用强柱弱梁，梁配筋率不宜大，避免三排四排钢筋得配置。梁宽避免大于350mm，梁宽小于350mm可设计二肢箍，大小350mm必须设计成四肢箍，箍筋用量增加约80%。非框架梁上部纵筋采用支座负筋+架立筋形式，减少钢筋搭接。当梁下部纵筋有二排以上时，部分纵筋不伸入支座。箍筋局部重叠不宜多于二层。8、大屋面尽量采用结构找坡，既容易保证防水质量，又能减轻荷载，而建筑层找坡增加荷载与造价。9、“结构设计总说明”就是对结构设计软件以外得内容进行经济性控制，应特别关注“通用性”得设计说明，通用性越强设计越浪费，避免出现一句话增加几十万得意外情况。结构总说明一般都有现成“模板”，事无巨细，不管就是否适用，都罗列其中，设计师直接复制过来。每个建筑都有它得“个性”特征，不必生搬硬套。10、一些平法标准图集上不合理得钢筋构造可以改进，如加腋梁钢