某工程结构设计优化与体会
关于结构优化的一些看法
关于结构优化的一些看法结构优化是指通过改变结构的形状、尺寸和布局等方式,使结构在满足设计要求的前提下尽可能减小结构的重量、材料消耗和成本,提高结构的性能和使用寿命。
在当前经济发展和可持续发展的背景下,结构优化具有重要意义。
首先,结构优化能够减小结构的重量和材料消耗。
传统上,在结构设计中,设计师会根据经验和常识来选择结构的尺寸和布局等参数。
这种设计方式往往导致结构存在过度设计的问题,即结构的重量和材料消耗过多。
而结构优化能够利用先进的计算机模拟技术和优化算法,根据力学原理和性能要求,准确地计算出结构的优化参数,使结构达到最佳状态。
通过结构优化,结构的重量和材料消耗可以被有效地减小,从而降低结构的成本和对环境资源的消耗。
其次,结构优化能够提高结构的性能和使用寿命。
结构优化不仅关注结构的重量和材料消耗,还着重考虑结构的强度、刚度、稳定性和振动等性能指标。
结构优化可以在不改变结构总体形状的基础上,通过改变结构的局部形状或布局等方式,使结构的性能指标得到提高。
例如,在航空航天领域,通过结构优化可以减小飞机的阻力和振动,提高飞机的飞行性能和安全性。
在地下工程领域,通过结构优化可以减小土压力和地震力,提高地下结构的稳定性和安全性。
因此,结构优化对于提高结构的性能和使用寿命具有重要意义。
此外,结构优化能够促进结构设计的创新和发展。
传统上,结构设计往往受到经验和常识的限制,设计师的想象力和创造力很难得到发挥。
而结构优化能够通过模拟实验和优化算法等手段,快速地生成大量的结构设计方案,并根据设计要求和性能指标进行评估和优化。
这种基于计算机模拟和优化的设计方法,不仅可以快速地探索和评估各种设计方案,还可以挖掘出设计师难以想象的新颖结构形式和布局方式。
因此,结构优化有助于促进结构设计的创新和发展,推动结构设计从经验和常识驱动的时代向科学和智能驱动的时代转变。
然而,结构优化也面临一些挑战和问题。
首先,结构优化需要大量的计算资源和时间。
土木工程建筑结构设计优化
土木工程建筑结构设计优化摘要:目前,土木工程规划设计的范围正在迅速扩大。
工程师只有科学地规划设计土木工程的建筑体系结构,才能保证土木工程发挥最佳的预期实际效益,合理降低和控制土木工程的后期建设成本。
由此可以判断,建筑结构设计的重要过程必须得到工程设计人员的充分重视,旨在全面推进土木工程建筑体系结构的荷载性能优化,树立工程设计单位的良好信誉形象。
关键词:土木工程;建筑结构;设计;优化1土木工程建筑结构设计的主要内容民用建筑结构设计应考虑以下两个方面。
(1)特殊设计项目和特定工艺。
结构、给排水、电力等。
都是不可忽视的设计内容。
每个专项设计都要以安全、可靠、功能稳定为基本目标,在此基础上提高环保和经济效益。
为了保证总体设计方案的可行性,需要按照方案设计、结构分析、构件设计、绘图等一系列流程有序开展设计工作。
(2)结构设计要求。
每个结构构件都要有足够的承载能力,在建筑使用过程中起到承重作用。
为满足这一要求,设计中应计算疲劳强度,以保证该值的合理性。
此外,建筑是一个多部分结构的完整系统。
因此,必须协调结构之间的关系,形成合适的结构组合模式,以确保建筑的安全和质量。
2土木工程建筑结构设计中存在的缺陷2.1缺乏土木工程完整性设计只有建筑结构的整体性,建筑体系结构的平衡才能有效满足基本的实用要求,有利于建筑使用者实现更好的日常居住体验。
但从目前的情况来看,很多民用建筑的工程体系结构本身缺乏整体的规划设计,会造成建筑体系各空间区域的整体性较差,不能发挥建筑的预期使用效果。
有些工程设计人员对土木工程完整的体系结构缺乏必要的、充分的考虑,所以会局限于一个狭隘的工程设计视角,导致土木工程图纸无法完全包含建筑各结构部分的规划设计要点。
2.2建筑承重荷载和承重截面缺乏合理设计建筑物支撑体系的梁应满足最基本的承载能力标准的要求,并充分保证建筑物的梁支撑体系能达到建筑设计的预期强度指标。
否则,如果建筑物的支承梁结构没有达到工程荷载设计的预期指标,建筑物的支承梁将存在断裂或倒塌的安全隐患,同时会给建筑物带来墙体裂缝、墙体渗水等不良后果。
工程结构感悟心得体会总结(3篇)
第1篇作为一名工程结构专业的研究生,我有幸参与了多个工程项目的实践,从理论知识到实际操作,我深刻体会到了工程结构的重要性以及结构设计、施工过程中的种种挑战。
以下是我对工程结构的一些感悟心得体会总结。
一、工程结构的重要性1. 确保工程安全工程结构是建筑物、桥梁、隧道等工程的骨架,其设计、施工质量直接关系到工程的安全。
合理的结构设计可以保证工程在地震、洪水、台风等自然灾害中保持稳定,降低事故发生的风险。
2. 优化工程成本工程结构设计合理,可以降低建筑材料、施工工艺等成本,提高工程效益。
同时,合理的结构设计还能提高建筑物的使用寿命,降低后期维护成本。
3. 提升工程品质工程结构设计是工程品质的重要体现。
一个优秀的结构设计可以使建筑物外观美观、空间布局合理、功能齐全,为人们提供舒适、便利的生活和工作环境。
二、工程结构设计感悟1. 理论与实践相结合工程结构设计需要扎实的理论基础和丰富的实践经验。
在设计过程中,我们要充分运用所学知识,结合实际工程情况,不断优化设计方案。
2. 创新与传承在工程结构设计中,我们要勇于创新,借鉴国内外先进技术,提高设计水平。
同时,也要传承我国优秀传统建筑文化,使工程设计具有民族特色。
3. 关注细节工程结构设计中的每一个细节都可能影响到整个工程的安全和品质。
我们要严谨对待每一个环节,确保设计方案的合理性。
4. 沟通与协作工程结构设计涉及多个专业领域,需要与建筑师、施工人员、监理人员等各方进行有效沟通与协作。
只有充分了解各方的需求,才能设计出满足工程要求的结构方案。
三、工程结构施工感悟1. 施工方案的重要性施工方案是工程结构施工的指导性文件,它直接关系到工程质量和进度。
在施工过程中,我们要严格按照施工方案进行操作,确保工程质量。
2. 施工安全意识施工安全是工程结构施工的重中之重。
我们要加强安全意识,严格执行安全操作规程,确保施工人员的人身安全。
3. 施工技术管理施工技术管理是保证工程结构施工质量的关键。
谈某建筑工程的单体结构设计
图1
图2
・2 2 3 ・
建材 发 展 导 向 2 0 1 3 年 2月
施 工技 术
关于住宅主体结构施工的几点探讨
王 鹏 里
2 3 2 3 01 1 9 8 3 0 1 2 6l 1 1 0
摘 要: 文章结合本人 工作案例 对房屋 建筑施 工作 分析探 讨 , 有一定的借鉴作 用。
题, 楼房 的户内用 电线路均采用暗埋P VC 线管穿线方式 布设 , 由
于照明、 电热及弱 电线路较 多、 分类也 多带 来的问题 , 这应 当是
一
3 . 抗震设计 的 目标
现 代钢筋混凝土建筑对抗地震的办法大多是硬碰硬 , 通过加
个值得 重视 的问题 , 在进行结构设计 计算 时 , 应针对这种 问题
1. 工 程 概 况
层 ,保用功能 :餐饮 、住宿 。
层 数 :地 下一 层 ,地 上 1 1 层
深地基 、 加 强材料 的坚 固性和结构的稳 固来保障建 筑的安全 。 也
部队某 工程总建筑 面积 :1 1 6 2 7 m 层数 : 地 下一 层 , 地上l 1 可以采用另类思维以柔克刚 , 以独特的造型结构吸引分解外 来冲
击力 , 从而保障 自身的稳固性。 创新性外形和一流 的立面设计处 所属 气候 分区:ⅣA夏热冬暖地 区 , 总建筑面积:1 1 6 2 7 m , 处体现 了独特 的魅 力。 主体框架是钢铁斜格结构 , 其表 层还 且一
层与主体钢架结构没有关系的外挂护 网。 当外力作用于这种斜格 建筑性 质:公建 , 建筑高度:5 0 . 4 m, 建筑 防火类别:~类 , 结构时 , 建筑大厦产生摇 摆 , 这 时 从 一 个 支 点 承 受 的冲 击 力会 被
结构设计心得
二、深入研究技术细节
结构设计涉及到各种材料、工艺和技术规范,因此我会花费大量时间去研究相关的技术细节。比如,我会了解不同材料的特性和适用范围,不同工艺的优缺点,以及国家和地区的相关标准和规范等。只有对这些技术细节有深入的了解,我才能设计出结构合理、安全可靠的方案。
三、灵活运用软件工具
现代的结构设计离不开各种专业软件工具的支持,比如CAD、ANSYS、STAAD等。我会不断学习和熟练运用这些软件工具,利用它们来辅助我进行设计、分析和优化。与此同时,我也会保持对新工具的关注,时刻更新自己的工具箱。
结构设计心得
在进行结构设计的工作中,我积累了一些经验和心得体会,我希望通过这篇文章分享给大家。
一、充分理解需求
在进行结构设计之前,我会和客户或者项目组充分沟通,确保我对需求有一个清晰的理解。我会尽可能详细地了解项目的背景、目标、功能需求以及预算限制等各方面信息,这有助于我在设计过程中更加高效和精准。
四、注重实际施工可行性
设计的方案再完美,如果在施工阶段出现问题,那就会打乱整个工程的进度和预算。因此,我在进行结构设计时,会充分考虑实际的施工可行性,尽量避免设计出过于复杂或者难以实施的方案。在设计中考虑施工方的实际操作和经验,这有助于减少后期的变更和调整。
五、持续学习和积累经验
结构设计是一个不断学习和积累经验的过程。我会经常参加行业内的专业培训和学术交流活动,与同行进行经验分享,不断提升自己的专业水平。同时,我也会在实践中不断总结经验,吸取教训,以便在下一个项目中避免犯同样的错误。
土木工程结构设计与抗震能力的优化
土木工程结构设计与抗震能力的优化土木工程结构设计是为了确保建筑物在所面临的各种荷载下保持稳固和安全。
而在地震频发的地区,抗震能力的优化成为了土木工程结构设计中的关键问题。
本文将探讨土木工程结构设计与抗震能力的优化,并提出相应的解决方案。
一、抗震设计的重要性地震是一种强烈的地球自然灾害,给建筑物带来了严重的破坏和人员伤亡。
因此,在土木工程结构设计中,抗震能力的优化至关重要。
通过科学的抗震设计,可以减轻地震对建筑物的破坏程度,保障人员的生命安全。
二、抗震设计的原则1. 水平荷载原则:地震作用是以水平方向为主,所以在抗震设计中,注重提高建筑物的抗水平荷载能力。
2. 立柱的强度原则:合理设计建筑物的立柱,确保其能够承受地震产生的作用力。
3. 基础的稳固性原则:强化建筑物的基础,确保其稳固性,减少地震对建筑物的影响。
三、抗震设计的方法1. 结构优化设计:通过合理选择和布置结构构件,提高建筑物整体的抗震能力。
例如,采用钢结构、混凝土结构以及合理的面积和间距等设计方案。
2. 减震技术应用:通过使用减震装置,减少地震对建筑物的冲击力,提高其抗震性能。
例如,使用减震橡胶垫、减震支座等技术。
3. 预制构件应用:通过使用预制构件,提高施工质量和效率,减少施工期间对建筑物的影响,从而改善抗震能力。
4. 材料选用优化:选择适应地震作用的材料,如高强度混凝土、高强度钢材等,提高建筑物的抗震性能。
四、抗震设计的案例分析以某高层建筑为例,通过结构优化设计和减震技术应用,成功提高了建筑物的抗震能力。
首先,采用了钢筋混凝土框架结构,提高了建筑物的整体稳定性。
其次,使用了减震钢筋混凝土核心筒结构,并采用了减震橡胶垫和减震支座,有效减少了地震对建筑物的影响。
最后,运用高强度混凝土和高强度钢材,增强了建筑物的抗震性能。
五、抗震设计的挑战与展望抗震设计在传统的结构优化、减震技术应用等方法之外,也面临着新的挑战,如节能与环保要求、可持续发展的需求等。
建筑工程中的结构优化与设计
建筑工程中的结构优化与设计在建筑工程中,结构设计起着至关重要的作用。
一个优秀的结构设计既要满足建筑物的实用功能和安全性要求,又要兼顾美观和经济性。
本文将探讨建筑工程中的结构优化与设计,分析其中的重要因素和方法。
一、结构优化的重要性结构优化在建筑工程中具有十分重要的意义。
一个优化的结构设计可以最大程度地减少材料的使用量,降低建筑成本,提高建筑物的承载能力和抗震性能。
而且,优化结构设计还可以提高建筑物的美观度和舒适性,实现建筑与环境的和谐统一。
二、结构优化的关键因素1. 功能需求:结构设计首先要满足建筑物的功能需求,根据建筑物的用途确定结构类型和承载能力等参数。
例如,在住宅建筑中,结构设计要考虑到房间布局、楼层高度和使用要求等因素。
2. 施工可行性:结构设计不能忽视施工可行性,要考虑到材料的可供性和施工工艺的可操作性。
设计师应根据具体情况选择适合的结构构件和连接方式,确保施工的顺利进行。
3. 抗震性能:对于地震易发区的建筑工程而言,抗震性能是一个至关重要的考虑因素。
结构设计师要根据地震区域的地质特点和地震烈度等级确定合适的结构方案,提供足够的抗震能力。
4. 美观度:结构设计不仅要考虑到功能和安全性,还要兼顾建筑物的美观度。
设计师可以运用各种结构形式和材料,创造出独特的建筑造型,实现结构与艺术的完美结合。
三、结构设计的优化方法1. 结构拓扑优化:结构拓扑优化是通过改变结构的形状和连接方式,使结构达到最佳的性能和材料利用率。
这可以通过计算机辅助设计软件进行模拟和分析,得出最优的结构形态和布局。
2. 材料优化:材料的选择和使用是结构设计中的另一个重要方面。
合理选择材料的类型和规格,可以减少结构的自重和成本,提高其力学性能和耐久性。
3. 结构参数优化:结构参数的优化是指通过调整结构的尺寸、形态和承载能力等参数,达到结构设计的最佳效果。
这可以通过各种结构力学理论和计算方法进行分析和优化,得出最佳的结构设计方案。
建筑结构设计的优化方法及应用分析
建筑结构设计的优化方法及应用分析
随着建筑工程技术的不断发展,建筑结构设计正变得越来越重要。
而建筑结构设计的优化可以有效地提高建筑物的性能,并减少其成本。
本文将介绍一些常用的建筑结构设计优化方法,并分析其应用。
1. 最小重量优化方法
最小重量优化方法是建筑结构设计中最常见的一种优化方法。
其基本原理是通过改变结构的某些参数,使得结构在承受载荷的重量最小。
最小重量优化方法可以应用于各种建筑结构,如楼板、框架、柱子等。
该方法的主要优点是简单易行,且能够显著减少结构的重量,降低建筑成本。
2. 最小挠度优化方法
最小挠度优化方法是在满足一定约束条件的前提下,使结构的挠度最小。
挠度是建筑结构的一个重要性能指标,能够反映结构的刚度和稳定性。
通过优化设计,可以减小结构的挠度,提高其刚度和稳定性。
最小挠度优化方法在高层建筑的设计中得到广泛应用,能够有效避免结构的振动问题。
4. 多目标优化方法
多目标优化方法是指在优化设计时,同时考虑多个目标函数。
通过权衡不同目标之间的关系,可以得到一个全局最优解。
多目标优化方法在建筑结构设计中的应用非常广泛,能够在不同的设计要求之间进行平衡,提高结构的综合性能。
建筑结构设计的优化方法包括最小重量优化方法、最小挠度优化方法、最小成本优化方法和多目标优化方法。
这些方法在建筑结构设计中得到了广泛应用,能够提高建筑物的性能,并降低其成本。
优化设计不仅需要考虑结构的性能和经济性,还需要考虑结构的施工可行性、可维护性和环境友好性等因素。
在实际工程中,应根据具体情况选择合适的优化方法,并兼顾各种设计要求。
建筑结构设计的优化方法及应用分析
建筑结构设计的优化方法及应用分析一、引言建筑结构设计是指按照建筑物的功能、使用寿命、经济效益和安全要求,对建筑结构的形式、尺寸、材料和连接方式等进行技术规划和设计。
随着科技的不断发展和人们对建筑品质的不断追求,建筑结构设计也越来越受到重视。
在建筑结构设计过程中,如何优化设计方法、提高设计效率和确保设计质量成为了工程师们需要解决的重要问题。
本文将对建筑结构设计的优化方法进行分析,并探讨其在实际应用中的意义和作用。
二、建筑结构设计的优化方法1. 多目标优化方法在建筑结构设计中通常存在多个设计目标,如结构的安全性、经济性和环境友好性等。
多目标优化方法通过建立多个设计目标的数学模型,并运用多目标优化算法进行求解,找到多个设计目标之间的最佳平衡点。
这种方法可以有效提高设计的综合效益,是当前建筑结构设计中比较常用的优化方法之一。
2. 参数化设计方法参数化设计方法是指通过建立参数化模型,将建筑结构的形式、尺寸、材料等设计参数与设计目标进行耦合,通过对设计参数进行调整和优化,来实现对建筑结构设计的优化。
参数化设计方法借助计算机辅助设计软件,可以实现对大量设计方案的自动化生成和快速比较,具有较高的设计效率和灵活性。
智能优化方法是指基于人工智能技术的优化方法,如遗传算法、粒子群算法、人工神经网络等。
这些智能优化方法具有一定的优化搜索能力和全局寻优能力,能够克服传统优化方法在高维空间中搜索效率低、易陷入局部最优等问题,对于复杂的建筑结构设计问题具有很好的适用性。
1. 提高设计效率传统的建筑结构设计方法主要依靠设计师的经验和直觉,设计过程比较复杂和耗时。
而采用优化方法可以通过数学模型和计算机算法,实现对设计参数的自动化调整和优化,提高了设计的效率和精度,减少了设计周期和人力成本。
采用优化方法可以充分考虑到结构的多个设计目标,找到最优的设计方案,提高了结构在安全性、稳定性、经济性等方面的综合性能,确保了设计质量和可靠性。
土木工程建筑结构设计优化研究
土木工程建筑结构设计优化研究随着社会、经济的发展,建筑发展得越来越快,对于土木工程建筑结构的设计也提出了更高的要求。
建筑的稳定性、安全性、经济性都必须得到保障,而且与此同时,建筑的美观度必须得到保障。
针对这些要求,土木工程建筑结构的设计优化研究得到了广泛的关注。
为了满足建筑的稳定性、安全性和经济性,土木工程建筑结构设计优化研究注重减小灾害风险、实现绿色建筑、提高效益、优化经济成本等方面。
在建筑设计中,采用计算机模拟设计等现代技术,可实现结构设计的优化。
在优化设计前,需要选择一个最优化的设计目标。
比如,对于一座大厦,我们可能需要考虑多个方面的因素来确定最优设计目标:首先是建筑的稳定性,确保大厦在各种自然灾害和外在振荡的情况下不会倒塌;其次是大厦的经济性,不能过于奢华而引起成本太高;还有建筑美观度,大厦的建筑设计必须与周围环境相协调。
通过权衡这些因素,我们可以确定最优化的设计方案。
在确定设计方案后,优化土木工程建筑结构设计包括以下几个方面:1. 结构形式的优化。
设计师应该充分考虑结构的特点和限制,寻找最优的结构形式,比如框架结构、异形杆件结构、空间网壳结构等。
2. 材料的优化。
针对不同结构形式,不同的材料会有不同的优劣。
需要通过分析各种材料的成本、性能、可持续性等因素,选取最优的材料组合。
3. 设计参数的优化。
在保证结构安全的前提下,设计师应该尽量缩小材料的使用量和成本,然后在结构稳定的前提下尽可能增加建筑美观度。
4. 建筑施工的优化。
在设计的过程中,也应该考虑到施工的过程,选择合适的施工方法,最大化减少施工对周围环境的影响。
综上,土木工程建筑结构设计优化研究是一个庞杂而复杂的课题,需要多方面的技术和知识,包括力学、材料学、建筑学、经济学等等。
在不断地实践中,我们不断地提高设计水平,不断地创新,使土木工程建筑结构设计跟上时代变化,更好地服务于人们的生活。
建筑工程中的结构设计优化技巧
建筑工程中的结构设计优化技巧在建筑工程中,结构设计是至关重要的一环。
一个好的结构设计可以保证建筑物的稳定性和安全性,同时还能节约材料、提高施工效率。
本文将介绍几种建筑工程中常用的结构设计优化技巧,帮助工程师们在实际项目中提高设计水平和效果。
一、合理选材在进行结构设计时,选材是至关重要的一步。
合理选材可以减少材料的使用量,提高整体结构的稳定性。
首先,根据具体的项目需求和使用环境,选择合适的材料,比如钢材、混凝土等。
其次,在选材时要考虑材料的强度、耐久性和成本等方面的因素,以达到经济高效的设计效果。
二、合理布局结构设计中的布局也是一个关键步骤。
合理布局可以使结构的受力分布更加均匀,提高整体的稳定性和安全性。
在进行布局设计时,需要考虑建筑物的功能需求、结构形式和空间限制等因素。
同时,根据结构设计的要求,采取适当的布置方式,比如对称布局、平面布置等,以满足结构强度和美观性的要求。
三、优化设计优化设计是提高结构设计效果的重要手段。
通过对结构系统的深入分析和计算,找出结构中存在的问题和改进空间,从而实现结构设计的优化。
例如,通过减少结构的自重,优化梁柱的截面形状和尺寸,以提高结构的抗震性能和使用效果。
同时,还可以采用多种分析方法和工具,如有限元分析等,辅助进行结构设计的优化。
四、减少破坏弱点在结构设计中,要尽量减少破坏弱点的存在。
弱点是指结构中易受外力破坏的部位,如节点、连接点等。
为了减少破坏弱点的发生,可以采取一些措施,如增加材料的厚度、加强节点的连接方式等。
此外,还可以通过优化结构的形状和尺寸,使得结构的受力更加均匀和稳定,以增强整体结构的抗压能力。
五、注重施工工艺结构设计的优化还需要注重施工工艺。
合理的施工工艺可以保证结构的质量和安全,减少施工中的问题和风险。
比如,采用先进的施工设备和技术,进行精确的测量和校准,以确保结构的准确度和稳定性。
同时,还要注意施工过程中的监测和验收,及时发现和解决可能存在的问题,确保结构设计的有效实施。
浅谈结构设计中建筑结构的优化设计
浅谈结构设计中建筑结构的优化设计作者:杨为来源:《名城绘》2020年第07期摘要:现代社会不断发展大环境下,土地资源利用和规划制度不断完善,加上土地资源紧缺导致价格上涨,给建筑工程项目开发设计施工带来了多方面挑战。
同时人们对建筑多方面设计要求越来越高,建筑产品质量、美观度以及舒适度等成为备受关注的要点。
房屋结构设计需要保证建筑房屋安全性、实用性、美观性和经济性,还需要满足现代节能生态要求,建筑结构设计因此成为急需提升技术水平的重要工作。
本文重点分析建筑结构优化方法技巧和要点,对其在房屋结构设计中的应用提出相关合理化建议,以供建筑设计工作者参考。
关键词:建筑结构设计;优化方法;房屋结构设计;应用一、建筑结构设计优化的意义(一)有利于工程造价控制。
建筑工程结构设计优化中重点优化目标就是方案落实成本,也就是说可以通过对建筑结构方案进行具体分析,对不合理地方进行优化,有利于获得材料损耗更低、人工成本更合理的设计方案。
尤其在建筑施工过程中,因为有科学设计方案作为指导,现场施工设备搭配、工艺流程结合将更科学。
这都将便于全工程工程造价控制管理,可靠数据表明,我国相关行业中,进行了设计优化的工程总造价可以减少10%左右。
(二)有利于提升建筑综合性能。
建筑结构设计优化过程会对建筑设计方案进行多元素分析,包括建筑施工难度、工艺先进性、后续建筑功能系统配置等都与设计方案息息相关。
结合这些方面考虑,建筑结构会充分保证基础安全和质量,同时有利于建筑多种功能发挥。
例如,当今建筑行业中至关重要的节能性指标当中,保温外墙、水循环系统、自然采光通风系统等,都需要通过建筑结构设计优化团队结合实际情况进行优化。
这个过程能够弥补原有设计方案存在的缺陷和不足之处,全面提升建筑经济性、实用性和安全性。
二、建筑结构设计优化方法概述一个建筑项目若想同时兼顾功能、质量和美观度,则需要将外观设计和结构设计有机结合起来,其中结构设计是建筑项目施工建设的基础,因此尤为重要。
工程结构设计中的优化方法
工程结构设计中的优化方法工程结构设计是建筑、桥梁、电力设施等各种工程的核心环节,它直接关系到工程项目的安全性、经济性和可持续性。
优化方法在工程结构设计中起到重要的作用,能够提高设计效率和性能,减少资源的浪费,同时满足项目的需求。
本文将介绍一些常用的工程结构设计中的优化方法。
一、参数优化参数优化是在已有的工程结构设计基础上,通过调整结构中的参数来实现性能的最佳化。
例如,在桥梁设计中,可以通过调整桥梁的跨度、支座位置、梁高等参数来达到最佳的结构性能。
参数优化可以利用数值模拟和优化算法进行,如遗传算法、粒子群算法等。
通过不断迭代优化,可以得到最佳的参数解,使得结构的重量最小、刚度最好、应力最小等。
二、材料优化材料优化是指在工程结构设计中选择合适的材料,以满足设计要求和经济性。
不同的材料具有不同的强度、刚度和耐久性等特性,其中一种最常用的材料是钢和混凝土。
在材料优化中,需要考虑结构的强度、刚度要求,以及材料的可获得性和成本等因素。
通过选择合适的材料,可以实现结构设计的最优化,提高工程的性能和经济性。
三、拓扑优化拓扑优化是一种通过调整结构形状来实现性能优化的方法。
在拓扑优化中,结构设计被看作是材料分布在二维或三维空间中的过程。
通过删除、扩展或重新排列材料,可以实现结构的性能最佳化。
拓扑优化可以应用于多种工程领域,如建筑结构、飞机翼设计、电力设备设计等。
通过拓扑优化,可以减少结构的重量,提高结构刚度和稳定性。
四、多目标优化多目标优化是一种集成多个指标,同时考虑多个设计变量的优化方法。
在工程结构设计中,往往存在多个冲突的设计目标,如结构的重量和刚度、成本和安全性等。
多目标优化的目标是通过权衡各种设计变量,找到一个最佳的设计解,使得不同的目标得到最优的平衡。
多目标优化方法包括Pareto优化方法、加权和方法等。
通过多目标优化,可以提供工程师选择最佳设计解的依据。
五、软件工具优化随着计算机技术的快速发展,工程结构设计中的优化也得到了很大的支持。
基于土木工程建筑结构设计的优化分析
基于土木工程建筑结构设计的优化分析摘要:为了提升建筑工程项目施工综合质量,在土木工程建筑施工环节中,要秉持合理性、规范性设计原则,维持规划设计的整体性,保证工程项目能有设计方案有序开展,强化专业水平的同时,提高土木工程建筑项目的质量水平。
本文分析了土木工程建筑结构设计的内容和基本原则,并提出了土木工程建筑结构设计中存在的问题,最后对优化措施提出了几点建议。
关键词:土木工程;建筑结构设计;设计原则;问题;优化建议伴随着城市建设进程的不断加快,土木工程项目要结合建筑结构设计方案落实更加规范化的操作内容,提升建筑投入使用后的耐久性和安全性,利用合理的质量管控措施,实现建筑结构时效性和实用性的全面进步。
一、土木工程建筑结构设计概述(一)具体内容在土木工程项目中,要结合不同的标准落实特定设计系统的管理,维持综合建筑结构内容的合理性和规范性。
首先,要全面分析建筑本身的性能特性,区分民用建筑和工业建筑,从而完善相应的土木工程设计重点内容。
其次,要结合建筑物的大小、实际高度等落实分割设计规划,并且保证建筑整体设计结构的规范性。
一般而言,设计内容要涵盖建筑设计和结构设计。
例如,某工程项目是商用建筑,对应的设计方案要结合功能应用要求落实到位,确保建筑结构设计能符合周围环境以及起基本应用要求。
最后,要结合建筑材料结构、结构形式等完成分割。
前者是划分钢筋混凝土结构、混合结构等,后者则是要按照框架结构、剪力墙结构等细节予以划分。
综上所述,在土木工程建筑结构设计工作中,要践行全过程管理和分析价值,提高具体内容设计的规范水平[1]。
(二)设计原则在土木工程建筑施工过程中,要结合科学可靠的结构设计方案落实具体施工,维持整个工程细节的规范性,在提升建筑工程项目质量水平的同时减少经济成本。
因此,要秉持规范化设计原则,提升设计质量水平。
第一,要秉持合理性设计原则。
为了提升土木工程建筑施工过程的基本水平,要先确定设计方案,在全面分析建筑整体环境的同时,着重分析其地质条件、施工条件以及生态环境要素等,从而依据工程项目自身建筑特点和类型落实匹配的土木工程设计方案。
混凝土结构课程设计心得体会
混凝土结构课程设计心得体会引言混凝土结构是土木工程中非常重要的一部分,掌握混凝土结构设计原理和方法对于一个土木工程师来说至关重要。
在本学期的混凝土结构课程中,我通过课程设计实践,加深了对混凝土结构设计的理解和应用能力。
本文将对我在这门课程中的学习心得和体会进行总结,并分享我对混凝土结构设计的看法。
阶段一:基础知识学习在混凝土结构课程的前期,我们对混凝土的相关知识进行了系统的学习。
通过老师的讲解和教材的阅读,我对混凝土的性质、材料特性以及混凝土强度的计算方法有了较为全面的理解。
在课程设计中,我们应用了这些知识来分析和设计混凝土结构的柱子和梁。
在这个阶段,我学到了混凝土的各种性质参数,如弹性模量、抗压强度、抗拉强度等,并了解了如何根据这些参数来进行结构设计。
我还学习了混凝土配合比的设计原理,了解了水灰比、骨料的选择以及掺合料的作用等。
这些基础知识为我后续的课程设计提供了重要的理论依据。
阶段二:课程设计实践在基础知识学习的基础上,我们开始进行混凝土结构的课程设计实践。
我们小组选择了一个具体的工程项目作为设计对象,通过计算和分析,设计出符合规范要求的混凝土结构。
在课程设计中,我们首先进行了项目的现场考察,深入了解了工程背景和要求。
然后,我们进行了前期的结构分析,使用结构有限元软件对原有结构进行了模拟分析,得出了结构的受力情况和变形特点。
在此基础上,我们选择了适当的混凝土配合比,计算出了混凝土结构的截面尺寸。
在实践中,我学到了很多与实际工程相关的知识。
例如,我了解了不同类型混凝土结构的设计原则和方法,明白了某些特殊情况下需要采取的加固措施。
此外,我们还学习了一些先进的分析方法,如结构优化设计和抗震设计等。
通过这些实践活动,我不仅加深了对混凝土结构设计的理解,还提高了自己的工程实践能力和团队协作能力。
阶段三:心得体会通过混凝土结构课程的学习和实践,我深刻体会到了混凝土结构设计的重要性和复杂性。
混凝土结构设计是工程师的基本技能之一,它直接关系到工程的安全性和可靠性。
某装配式工程楼盖结构设计优化
某装配式工程楼盖结构设计优化发表时间:2018-11-12T14:43:25.503Z 来源:《建筑学研究前沿》2018年第16期作者:安卫锋[导读] 进行了平面布置图的结构优化,给出了如何提高构件标准化,减小构件数量,提高施工速度等措施,从而降低装配式建筑成本的结构措施。
安卫锋重庆同乘工程咨询设计有限责任公司重庆市 400023摘要:本文根据装配式建筑的特点,以一个多层框架结构标准厂房为案例,进行了平面布置图的结构优化,给出了如何提高构件标准化,减小构件数量,提高施工速度等措施,从而降低装配式建筑成本的结构措施。
关键词:装配式建筑;成本控制;结构措施 1 概述目前装配式建筑进入一个高速发展期,各部门也发布了一系列的技术指导、优惠政策等,装配式建筑的运用越来越广泛。
但是受到规模、经济、技术等因素的影响,装配式建筑的成本较现浇高出不少,而这些成本的增加极大的阻碍了装配式建筑的发展。
本文以一个多层标准厂房结构平面布置优化,来阐述楼盖结构优化对于装配式结构成本控制的意义。
2 装配式建筑的主要特点 2.1节约资源由于装配式建筑大部分构件在工厂中进行预制,大量减少了现场模板、水、钢材、混凝土等原材料的浪费。
2.2缩短工期主要构件全部在工厂进行预制,现场组装为主,受气候影响较小,减少现场大量的湿作业、模板工程等,施工速度大幅提高。
2.3减少环境污染传统模式,施工现场污染严重,如扬尘、废水、噪声等,装配式建筑大量工作在工厂进行,大幅减少这些污染源。
2.4标准化程度高为适应工厂制作,充分发挥模具的利用率,须提高构件的标准化程度,从而减少模具的损耗、加快安装速度、提高运输效率等。
构件的重复度越高越有利于装配式建筑的运用。
3 装配式建筑与现浇结构的成本差异由于装配式建筑大部分是在工厂预制,与现浇结构的主要差异在于构件的制作、仓储、运输和现场安装。
通过已经竣工的大量工程案例分析可知,PC构件的预制、运输及现场吊装产生的费用是目前成本过高的主要原因,除此之外,在其它方面装配式结构的成本比现浇结构有一定的优势。
浅谈大口径市政给水管道支墩的结构优化设计
浅谈大口径市政给水管道支墩的结构优化设计摘要:根据工作实践经验,指出了国家建筑标准设计图集《柔性接口给水管道支墩》(10S505)中有关支墩设置的局限性,并针对这一局限性提出了较好的解决办法。
关键词:给水管道;柔性接口;支墩在市政柔性接口给水管道工程设计中,支墩结构设计是不可缺少的设计内容之一。
国家建筑标准设计图集《柔性接口给水管道支墩》(10S505)已经详细地阐述了支墩的受力分析和适用范围等,同时对不同的土壤内摩擦角、不同的试压等级和是否有地下水情况下各类胶圈接口承插式管件(如弯头、三通和管堵)支墩都有详细的分类,但是作为设计人员不但要选用合适的支墩,而且还要结合现场实际情况确定支墩设计方案,使其具有实施和操作的可能性。
通过对管线上的弯头、三通、堵头以及叉管等节点在内水压通过时的受力分析可知,不论管径大小,其受力模型是一致的,只是受力大小不等。
其所受到的管道截面外推力的大小与管径的平方成正比关系。
对于管径小于DN1200的小口径管道,一般采用国家建筑标准设计图集《柔性接口给水管道支墩》(10S505)中的方式设置,而对于管径大于DN1600的大口径管道,若仍然采用这种方式设置支墩,则有可能在具体工程中,受某些条件的限制,而不能实施。
一、工程实例江苏省昆山市泾河水厂清水输水干管工程是昆山市区域供水规划的关键工程之一,工程全长约4公里,管径DN1800,采用预应力钢筒混凝土管,局部转弯、跨河采用钢管过渡。
管线由西向东敷设,绝大部分在老城区穿越,沿途经过五条河流,其中四个采用上跨式,一个采用倒虹吸,水平弯头共9处。
管道工作压力为0.4MPa,试验压力为0.6MPa。
管顶覆土1.40米,管线大部分处于淤泥质粉质粘土层中,综合分析,土体内摩擦角θ取15°。
现以α=60°水平弯头为例,说明大口径管道支墩的结构设计。
二、受力分析1. 简图四、两种方式的对比将上述两计算结果进行对比,可知:第一种方式,支墩体量庞大(L×H=6.5×3.7),新增占地面积也大,对于在老城区穿越,管位较紧张的管线,支墩设置会受到限制;对于在淤泥中敷设的管线,由于土壤条件较差,支墩体量还将更大,给施工带来不便。
结构设计工作总结范本7篇
结构设计工作总结范本7篇篇1一、引言在过去的一年里,我作为结构设计团队成员之一,参与了多个重要项目的实施。
在此,我将对过去一年的工作进行全面的回顾和总结,以期为新一年的工作提供有益的参考。
二、工作内容概述1. 参与多个重要项目的结构设计工作,包括桥梁、建筑、道路等;2. 负责项目结构设计方案的制定与优化;3. 与团队成员协作,完成结构设计计算与图纸绘制;4. 参与项目风险评估与质量控制工作;5. 参与设计方案的客户沟通与技术交底。
三、重点成果1. 成功完成A大桥的钢结构设计,提高了桥梁的承载能力与美观性;2. 在B高层建筑设计中,创新采用新型结构体系,降低造价的同时保证了结构安全性;3. 主导C体育场馆的混凝土结构设计,确保场馆满足各项赛事需求;4. 与团队合作,完成D高速公路的路线设计与优化,提高了道路通行的安全性与舒适性;5. 提高了团队内部协作效率,优化工作流程,提升设计质量。
四、遇到的问题与解决方案1. 遇到的问题:部分项目地质条件复杂,给结构设计带来挑战。
解决方案:深入进行地质勘察,组织专家团队进行多次研讨,采用合理的结构体系与基础处理方法。
2. 遇到的问题:客户对设计方案要求不断变更,导致设计周期紧张。
解决方案:加强与客户的沟通,了解客户真实需求,合理安排设计周期,确保设计方案满足客户需求。
3. 遇到的问题:团队成员间沟通不畅,影响工作效率。
解决方案:定期组织团队会议,加强团队成员间的沟通与协作,建立有效的工作机制。
五、自我评估/反思过去一年里,我始终严格要求自己,努力提高专业知识水平,积极参与项目工作。
在项目中不断积累经验,提高解决问题的能力。
同时,我也认识到自己在团队合作与沟通能力方面还有提升空间,需要在今后的工作中进一步加强。
六、未来计划1. 深入学习结构设计领域的新技术、新理念,不断提高自己的专业水平;2. 加强与团队成员的沟通与协作,提高团队工作效率;3. 积极参与更多项目实践,积累经验,提高解决问题的能力;4. 提高客户沟通能力,确保设计方案满足客户需求;5. 关注行业动态,及时了解行业动态与市场趋势,为公司发展贡献更多力量。
结构设计个人工作总结8篇
结构设计个人工作总结8篇篇1在过去的一年里,我作为结构设计团队的一员,积极参与了多个项目的设计与实施。
通过这些实践,我不仅加深了对结构设计专业的理解和应用,还提高了自己的专业技能和实践能力。
以下是我对过去一年工作的总结和反思。
一、项目设计与实施在过去的一年中,我参与了多个结构设计项目,包括住宅、办公楼、商业综合体等。
在每个项目中,我都充分发挥自己的专业能力,从初步设计到施工图设计,每一个环节都力求精益求精。
通过与团队成员的紧密合作,我们成功解决了项目中的技术难题,确保了设计的质量和进度。
在某个商业综合体项目中,我负责了结构设计的核心部分。
面对复杂的结构和严格的设计要求,我深入研究了相关规范和标准,与团队成员反复讨论和修改设计方案。
最终,我们成功设计出既符合功能需求又具有美观外观的结构方案,得到了业主和同行的高度评价。
二、专业技能提升在结构设计工作中,我深刻认识到专业技能的重要性。
为了不断提升自己的专业技能,我积极参加公司组织的培训和学习活动,学习最新的行业知识和技术。
同时,我还利用业余时间阅读相关书籍和论文,拓宽知识面,增强自己的专业素养。
在技能应用方面,我注重将理论知识与实践相结合。
通过参与实际项目,我不断摸索和总结经验,提高了自己的设计能力和解决问题的能力。
此外,我还学会了运用现代设计软件和工具,提高了设计效率和准确性。
三、团队协作与沟通结构设计工作需要团队协作和沟通。
在过去的一年中,我积极与团队成员沟通交流,分享自己的设计经验和技巧。
在遇到问题时,我们共同讨论、互相支持,共同解决困难。
通过团队协作,我们不仅提高了工作效率,还增强了团队凝聚力和向心力。
同时,我还注重与业主和相关部门的沟通协调。
在项目设计过程中,我及时向业主反馈设计进展和存在的问题,听取业主的意见和建议,不断优化设计方案。
在与相关部门的沟通中,我也积极协调解决存在的问题,确保项目的顺利进行。
四、工作态度与纪律在工作中,我始终保持严谨的工作态度和高度的责任心。
剪力墙结构设计及优化浅析
剪力墙结构设计及优化浅析在现代建筑工程中,剪力墙结构因其出色的抗震性能和空间利用效率而得到了广泛的应用。
剪力墙结构是一种能够有效抵抗水平荷载的结构体系,对于保障建筑物在地震、风荷载等作用下的安全性和稳定性具有重要意义。
然而,要实现剪力墙结构的合理设计和优化,需要综合考虑众多因素,包括建筑功能、力学性能、经济成本等。
一、剪力墙结构的基本概念剪力墙,顾名思义,是一种能够承受水平和竖向荷载的墙体结构。
它通常由钢筋混凝土制成,具有较大的刚度和强度。
在水平荷载作用下,剪力墙如同巨大的悬臂梁,通过自身的弯曲变形和剪切变形来抵抗外力。
剪力墙结构可以分为整体剪力墙、小开口整体剪力墙、双肢剪力墙和多肢剪力墙等多种类型。
不同类型的剪力墙在受力性能和变形特点上存在一定的差异,因此在设计时需要根据具体情况进行选择。
二、剪力墙结构设计的要点1、合理布置剪力墙剪力墙的布置应遵循均匀、对称、周边的原则,以减少结构的扭转效应。
同时,要考虑建筑功能的要求,避免剪力墙对房间布局造成过大的影响。
在高层建筑中,剪力墙应沿主轴方向双向布置,以增强结构的抗侧力能力。
2、确定剪力墙的厚度剪力墙的厚度应根据其受力情况、抗震等级、层高和混凝土强度等级等因素综合确定。
一般来说,底部加强区的剪力墙厚度较大,以满足抗震要求。
同时,剪力墙的厚度还应满足稳定性和构造要求。
3、配筋设计剪力墙的配筋包括水平分布钢筋和竖向分布钢筋。
水平分布钢筋主要用于抵抗水平荷载产生的剪力,竖向分布钢筋主要用于抵抗弯矩。
配筋的数量和间距应根据计算结果和规范要求进行确定,以保证剪力墙具有足够的承载能力和延性。
4、边缘构件设计边缘构件包括约束边缘构件和构造边缘构件。
在抗震等级较高的部位,应设置约束边缘构件,以提高剪力墙的抗震性能。
边缘构件的配筋和尺寸应符合规范要求。
三、剪力墙结构优化的目标和方法1、优化目标剪力墙结构优化的目标通常包括降低结构成本、提高结构性能和满足建筑功能要求。
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某工程结构设计优化及体会1、关于结构设计的优化结构设计的目的是在保证建筑安全、技术可行、配合并促进建筑设计的前提下,以最经济的手段来实现建筑的预期效果。
建筑在经济上合理与否,取决于设计的合理和优化,特别是高层建筑,设计上的每一环节,每一步骤都可以挖掘出经济效益。
结构专业的优化设计,不是以牺牲结构安全度和抗震性能来求得经济效益的,而是以结构理论为基础,以工程经验为前提,以对结构设计规范实质内涵的理解和灵活运用为指导,以先进的结构分析方法为手段,对设计进行深入调整、改善与提高,对成本进行审核和监控,是对结构设计再加工的过程。
“优化”工作是以原设计为基础,在充分尊重原设计的基础上,着眼于结构体系和结构布置的合理性和高新技术的应用,同时,“优化”的过程也是发现差错、纠正不足的过程,通过优化降低不安全因素,从而保证项目的技术质量和经济质量。
结构设计优化是精益求精的过程,将会带来合理的设计、带来经济技术效益。
2、某工程结构专业原设计的主要情况某工程位于青岛市,由两组共六幢高层建筑组成,1#、2#、3#高层住宅为第一组,4#、5#高层公寓和6#酒店为第二组。
工程建设地区抗震设防烈度为6度,地震基本加速度为0.05g,设计地震分组为第三组,基本风压为0.60KN/m2,基本雪压为0.2KN/m2,抗震设防类别为丙类,若采用天然地基,筏板基础的持力层为第六层,强风化细粒二长花岗石,地基承载力标准值为600kpa。
若采用桩基,桩端持力层为第六层,桩的权限端阻力标准值q=6500 kpa。
我公司承担该工程结构专业设计顾问咨询工作,工作重点是对工程的结构设计进行优化。
该工程设计单位为某甲级设计院,原结构设计1#、2#、3#、4#、5#楼均为现浇钢筋混凝土剪力墙结构,桩筏基础,6#为现浇钢筋混凝土框架剪力墙结构,基础采用桩基加抗水板。
工程中所有桩均采用大直径人工挖孔扩底灌注桩。
裙房及地下车库采用独立桩基加抗水板基础形式。
6幢高层建筑结构原设计的主要情况如下:3、结构设计优化的主要内容3.1、第一组基础的造型第一组三幢高层原设计为桩筏基础,经详细分析地质报告得知,地下室地板至第六层持力层的距离较近,一般在2.0~5.0m,采用桩基已失去意义,经与建设方、原设计单位讨论商定,本组建筑基础全部改用平板式筏形基础。
3.2、桩基的优化原设计第二组4#、5#楼的桩筏基础,桩基有三种规格,分别为桩径d=800,扩大头直径D=1500,桩径d=1000、扩大头直径D=1800和桩径d=1200、扩大头直径D=1800。
6#楼桩基采用了5种规格,分别为d=800,D=800和d=1000,D 分别取1500、1600、1800、2000等。
桩基的配筋存在不符合规范要求的情况。
桩基部分的设计优化的意见是:基桩规格应统一确定选用规格,规格数量不宜太多,一般取2~4种即可。
大直径扩底灌注桩通过增大扩大头直径D可大幅度提高基桩的承载力,设计时在桩身满足桩承载力的前提下,应优先采用D较大的基桩,这样可以使基桩在增加混凝土量不多的前提下,承载力得以大幅度的提高,结构效率更高。
因此本工程建议取d=800、D=1200、D=1600和d=1000、D=1800、D=2000四种规格。
基桩配筋率取0.4%左右即可。
3.3、筏板厚度原设计1#~5#楼的筏板厚度分别为1100、1800、2000、1800、1800。
研究表明增大筏板厚度会使弯矩增加,因此在满足冲切、构造和刚度条件下,降低筏板厚度可降低静力条件、地震作用下的筏板弯矩,从这个角度讲,降低筏板厚度不仅节省工程造价,而且还能改善筏板的受力条件,因此并非筏板厚越大越安全。
原设计单位接受了优化意见后,把筏板的厚度修改为1100,1500,1800,1800,1500,即2#、3#、5#楼筏板厚分别减少了300,200,300。
3.4、地下室外墙原设计中第一组建筑的地下室外墙厚度为500,墙体高度为5.80米。
第二组建筑的地下室外墙为500,墙体高度为6.15米。
工程设计中对于地下室外墙,一般把楼板和基础底板作为外墙板的支点,按单向板计算,在基础底板处按固端,顶板处按铰支座或弹性固接,外墙厚度一般取墙体高度的1/15~1/20。
考虑的荷载主要包括墙体外侧的土压力、水压力和地面堆载。
荷载的形式以三角形分布为主,墙体的配筋主要由垂直于墙面的水平荷载产生的弯矩确定,而且通常不考虑与竖向荷载组合的压弯作用。
仅按墙板弯曲计算墙体的配筋。
当地下室的外墙位于地下水位之下时,配筋可能会由墙体裂缝宽度控制要求决定。
本项目地下室外墙总长度为870米,混凝土用量约为2700m3,因混凝土用量大,钢筋用量大,工程量大,进行精细化设计,节约效果明显。
经计算对比,地下室外墙厚度可取400,配筋也可在厚度为400的基础上进一步优化布置。
3.5基础抗水板原设计两组建筑的基础抗水板均采用梁板式结构,梁格间尺寸为8400×8400,抗水板厚度为500。
整个基础抗水板的面积大,梁板混凝土用量大,详细计算,对保证经济效益很有意义,工程设计应予重视。
经计算,若保持原设计梁截面尺寸不变,配筋可以减小,减小幅度约为20%,抗水板厚度由500改用400,抗水板的上层钢筋也可减少约20%。
对于独立柱基加抗水板形式,抗水板系统也可采用无梁楼盖形式,以独立柱基做为柱帽,抗水板为平板式,划分柱上板带与跨中板带,进行计算配筋。
无梁楼盖形式将更有利于节约钢材。
3.6、地下室顶板原设计第一组地下室顶板,主要柱网8400×8400,主次梁体系,主梁450×1100,次梁采用3×3网格,截面为300×8500。
第二组建筑地下室顶板主要柱网8400×8400,主次梁体系,主梁450×1100,次梁400×800,板厚250。
对于地下室顶板,除去主楼部分,剩余面积超过10000平方米,部分区域考虑消防车荷载。
应按照建筑分区和不同做法、不同活荷载,划分区域,在不同的区域,按照不同的荷载情况,选取不同的梁截面和板厚进行精心设计。
以第二组为例,主梁可选用450×1100和400×900两种截面,次梁可选用400×800和350×750两种截面,板厚可选用180和140两种板厚均能满足要求。
3.7、主楼上层结构的各层现浇板厚本工程上部结构各层现浇楼板存在偏厚情况。
因本工程位于六度抗震设防区,特殊楼层现浇板厚度按规范取值即可,应统一为:地下室顶板180厚,结构顶板厚度120。
其他各层楼板应该在满足强度、裂缝宽度、挠度的前提下尽量采用最小厚度,多数楼板板厚均可减少10,部分双向板板厚可减少20。
3.8、1#住宅楼剪力墙的布置1#住宅楼为现浇钢筋混凝土剪力墙结构,层数18层,高度55.10米,剪力墙抗震等级为四级。
原设计的计算主要结果显示,地震作用下X向最大层间位移角为1/5583,Y向的最大层间位移角为1/3400。
在风荷载作用下,X向最大层间位移角为1/9343,Y向的最大层间位移角为1/2872,剪力墙轴压比一般在0.2~0.3左右,这些数据显示,层间位移角偏小,结构刚度偏大,剪力墙轴压比偏小,剪力墙承载力余地较大,说明剪力墙布置偏多,墙体偏厚或偏长。
规范要求剪力墙结构的侧向刚度不宜过大,因此应通过减少剪力墙数量、减小墙肢长度、调整墙体布置、减薄剪力墙厚度等综合措施来降低结构刚度,我们认为,使地震作用下的最大层间位移角控制在1/2000左右,剪力墙轴压比控制在0.6~0.8左右较为适宜。
建议采取的措施为①适当减少剪力墙的布置,对于次要部位的剪力墙可取消;适当减少剪力墙墙肢的长度;适当减薄剪力墙的厚度。
②调整剪力墙的布设位置,对于建筑物中部的剪力墙减少的数量可以多一些,而对于建筑平面两端部的剪力墙,减少的数量可以少一些。
③可以适当降低混凝土强度等级。
3.9、6#酒店上部结构6#酒店系框架剪力墙结构,15层,54.0米高,框架抗震等级四级,剪力墙抗震等级为三级。
原设计框架柱配筋结果与计算结果差距较大,框架梁的布设较乱,梁截面统一性欠佳,部分梁梁高偏大。
优化建议,框架柱在满足轴压比、配箍率等基本要求下,应按照计算结果进行适当归并后配筋,不必大幅度地加大实配钢筋数量。
对于楼层梁应进行优化布置,有些小次梁可取消,管井处的小隔墙可直接砌于现浇楼板上,梁高应进行优化,减小梁高有利于布设设备管道,增加楼层净高。
4、工程结构设计优化后的经济效益4.1、基础部分的优化后的经济效益第一组建筑取消桩基,共省略人工挖孔扩底灌注桩计340棵,每棵桩按混凝土用量8.0 m3,每立方米人工挖孔扩底灌注桩费用按900元计算,总计节约直接费用约240万元。
2#、3#、4#、5#等四幢建筑基础筏板厚度均减少,共计节约混凝土用量570m3,同时,钢筋用量减少约16%,约220吨。
节约直接费用150万元。
4.2、地下室部分的优化后的经济效益地下室外墙节约混凝土用量500m3,地下室基础抗水板混凝土用量约计节约1000m3,地下室顶板混凝土用量约计节约500m3,地下室基础抗水板约计节约钢筋20吨,顶板节约钢筋20吨。
共计节约直接费用约120万元4.3、主楼上部结构楼板优化后的经济效益在保证配筋略有减少的情况下,经结构设计优化,仅现浇板一项可节约混凝土超过1000m3。
节约直接费用约计40万元以上。
4.4、1#住宅楼剪力墙、6#酒店框架梁柱优化后的经济效益1#住宅楼减少剪力墙布置后,节约混凝土约400 m3,钢筋约45吨。
6#酒店经结构优化布置后,楼层增加净高约150,减少了梁混凝土用量,柱钢筋用量减少约10吨。
两楼上部结构共节约直接费用计50万元。
4.5、工程结构专业优化设计后后的经济效益经过上述粗略计算,整个工程经结构优化设计后,节约的结构直接费用在600万元以上。
5、结构优化设计的体会5.1、优化设计是有必要的现现阶段多数工程的结构设计需要进行优化。
地产公司事务繁多,工作量大,人力资源有限,单靠地产公司对设计把关是不现实的;而设计单位的设计项目多,设计人员繁忙,项目要求的设计周期短,设计人员中年轻缺经验者不少,在设计过程中很难花较多精力进行项目的经济方面的分析,成本意识较弱,因此一般的结构设计并未做到精细合理,有进行优化的空间与余地。
优化设计是有必要的,是投资方、建设方的追求,也是优秀设计团队和优秀设计师的追求,优化设计有利于节约成本,设计费用一般为项目投资额的1%~5%,但对投资的影响却高达75%,在满足同样功能的前提下,优化设计可降低工程造价的1%~10%,甚至可达10%~30%。
同时,优化设计有利于减少工程事故,改正不合理内容,消除安全隐患。