• 不锈钢板(304-316L-310s-321-201)生产厂家-众途wxxtjgy.com

    建筑结构设计优化「建筑结构设计优化包括哪些」

    众途资讯 50
    建筑结构设计优化「建筑结构设计优化包括哪些」

    导语:结构优化设计是指根据一定的目标,如重量最轻、成本最低、刚度最大等,找到最佳的设计方案。在给定的约束条件下,这曾被称为结构优化设计或结构优化设计,与 结构分析 也被称为 全面 ;如果以结构的最小重量为目标,则称为最小重量设计。目前很多建设项目投资大、建设周期长,有效的结构优化设计可以相应减少投资金额。结构优化设计是实现建筑本身功能和建筑投资成本的关键手段。

    目前,随着市场经济的不断完善,建筑的经济性能越来越受到重视。因此,用最少的材料或最少的成本建造符合规范和使用要求的建筑,是我们不懈的追求。但同时,如何才能保证建筑的安全性能呢?所以,结构的优化设计就体现出来了!结构优化设计不是简单地减少混凝土和钢筋的用量,而是调整各构件刚度之间的比例关系,充分利用各构件的受力特点,充分发挥各自的强度,从而达到最佳的整体结构。

    1.建筑结构优化设计的基本原则是什么?

    1.功能原理。

    建筑结构优化作为人类基本的物质生活环境,其最终目的是满足人类对物质生活环境的最大需求,其结构设计效果将在很大程度上决定工程建设的综合效率。为了优化建筑结构设计,除了满足基本功能外,还需要从美观、协调、舒适等角度进行改进,从更大的方面满足用户对项目的综合要求。

    2.安全原则。

    建筑作为人类生存的基础,与人有着密切的关系。因此,人们对它的建设总是有更高的要求。在社会经济快速发展的背景下,有必要对传统建筑结构设计理念和方法进行优化。需要注意的是,建筑工程的结构设计不仅要满足基本使用要求,还要满足安全使用要求,即为正常生产生活提供安全的生活环境,提高工程结构施工的综合要求。一味追求建筑结构的优化设计,忽视了决策阶段、设计阶段和施工阶段的安全性。作为建筑,它没有任何实际意义,反而会给人类的正常生产生活带来致命的危害。

    3.环境?;ぴ?。

    建设需要的资源很多,但在可持续发展的原则下,结构设计除了保证功能要求外,还应优化资源利用。即选择环保建筑材料,完善结构整体布局的环保性,进行可持续发展到底。对于建筑资源和材料的选择,要保证其能够满足结构安全、功能性和环保性的综合要求,在实现主体内部结构环?;幕∩?,做好各种废弃材料的处理和应用,提高工程结构的综合设计效果,减少对环境的影响[3]。

    4.经济原则。

    经济性是指通过建筑结构的优化设计,最大限度地节约各种材料和资源,达到降低建筑成本的目的。在优化建筑结构设计时,还应分析设计成本,控制结构设计成本,在满足市场经济条件的基础上,提高各种资源的合理配置。要综合分析经济性和环保性原则,选择低能耗的材料,尽量减少各种材料的利用,降低材料的投入成本。此外,通过对结构内部的合理设计,可以提高空间利用效率,在有限的成本范围内获得更有效的设计方案。

    5.提高建筑舒适度的原则。

    好的建筑应该是从建筑、结构、装修到给排水、暖通、空调、燃气、电气安装等的优化设计组合。,而且是整体优化设计。如果只有一个专业设计得好,就不能称之为好建筑,结构设计也不例外。结构设计应满足建筑的平面布局、内部空间高度和建筑立面等使用功能和外观要求。投入使用后,用户在工作和生活中都会感到舒适,建筑真正成为大家称赞的好建筑,这是结构优化设计的出发点和落脚点。因此,建筑结构的优化设计应包括结构体系的优化、传力方式的科学、构件布置的合理性、构件和材料选择的正确性。提高建筑物投入使用后的舒适性应作为一项重要的基本原则。

    6.不同的部件采用不同的安全系数。

    现浇钢筋混凝土楼板的约束作用可以大大提高楼板梁的承载力,最大可以提高1.5倍左右。然而,目前国内的结构计算软件并不能准确反映现浇楼板的约束效果。因此,如果根据力学计算结果设计结构,现浇楼板梁的安全系数会高得多。

    另一方面,从坍塌事故原因的调查分析可知,由楼板或楼板梁的问题导致结构破坏的工程实例很少,除非结构计算本身有误;从震害调查的众多工程实例中可以得知,建筑物在地震力作用下倒塌的主要原因是先破坏墙体、柱子等竖向构件。

    在实际的结构设计工作中,如果不考虑构件的实际承载力,对所有构件采用相同的安全系数,会导致建筑结构的安全性和经济性不合理。因此,在结构设计中,独立构件、静力结构和竖向构件应采用较大的安全系数,而楼板和楼板梁的安全系数可适当降低。这种处理不仅可以降低工程造价,还可以提高结构的综合安全性。

    二、建筑结构优化设计有哪些功能?

    1、降低总成本。

    在结构优化设计中,与高层住宅相比,楼层越多,总建筑面积越大,单位建筑面积占用的土地越少,节约了土地使用成本。但是随着建筑层数的增加,建筑总高度也会增加,建筑之间的距离也会增加。这时候占用的土地量就不会和建筑层数的增加一样了。至于基础部分,虽然是所有楼层共用,但是随着楼层的增加,传递到基础上的荷载也会增加,所以我们需要增加基础,这样单位面积的成本会降低,但是没有屋顶的效果明显。

    2.提高建筑结构的经济性。

    高层建筑的建设成本成为必须考虑的重要因素,相应的结构成本也受到严格控制。在保证建筑质量的基础上,采用合理的计算模型、计算参数、设计荷载、结构措施和合理的计算指标,实现经济合理的含钢量,是设计人员的重要途径。设计人员应根据规范和具体工程情况,认真选择含钢量,并合理利用计算结果按规范和结构概念进行设计,必要时采用人工计算进行复核。本文比较了两种情况下某高层建筑的结构计算结果。

    3.建筑结构优化设计应注意哪些问题?

    结构优化设计应用于设计的每一个环节,如新建项目的初步设计、施工设计、旧房改造等,各种效益非??晒?。在根据结构设计实践模型和优化方法的过程中,应注意以下几个方面:

    (1)早期设计参与。建设总投资直接受到初步方案的影响,因此存在的问题是初步方案阶段不涉及结构设计,建筑师在设计方案时大多不考虑结构的可行性和合理性,而建筑设计的最终结果直接影响结构设计,有些方案可能会增加结构设计的难度,增加建设总投资。如果结构优化设计能在方案初期就介入,那么就可以针对不同的建筑类别选择合理的结构形式和合理的设计方案,获得一个良好的开端。

    (2)基础结构设计?;〉慕峁股杓朴呕紫仁茄≡褡詈鲜实姆桨?。如果是桩基,必须根据施工现场的具体情况选择桩基的类型,以节约成本,减少不必要的浪费。桩端持力层对灌注桩的选择影响很大,应多做对比,确定最合适的方案。

    (3)细部结构设计的优化。概念设计是在没有具体数值量化的情况下应用的,设计人员需要在设计过程中灵活运用结构设计优化方法,以达到最佳效果。与宏观把握相对应,在设计过程中要注意细节结构设计的优化。比如现浇板中异形板的拐角处容易出现裂缝,应加径向肋或分割成矩形板。外立面设计时,外立面上的悬挑板和钢筋可以满足规范的结构要求,从而达到安全、经济的目的。

    4.建筑结构的优化设计方法有哪些?

    1.并行算法。

    高层建筑结构的主要因素是其对水平力的抵抗能力。因此,抗侧移强度已成为高层建筑结构设计的关键因素,也是衡量建筑结构安全性和稳定性的标准。

    在建筑结构中,在单位建筑结构面积的结构材料中,用于承受重力荷载的结构材料的量与建筑的层数大致成正比。此外,建筑结构屋顶使用的结构材料量几乎是恒定的,不会随着结构层数的变化而变化;但是,墙和柱等结构构件所用的材料量会随着建筑层数的增加而线性成比例地增加。至于抵抗横向移动的结构材料的数量,结构材料的数量与建筑结构的二次层数之间的关系增加。

    2.可靠性优化方法

    在非地震灾区高层建筑的方案选择中,应优先选择抗风性能较好的结构体系,即选择风压形状系数较小的结构体系。如圆形、椭圆形等曲线流线变化的建筑结构,或自下而上结构逐渐减小的截锥体系,风压形状系数较小,有利于良好的抗风性能。此外,当结构平面布置时,宜选择结构形状和刚度分布均匀对称的结构体系类型,可大大减小风荷载作用下扭转效应引起的结构变形和内力。

    3.高级系统优化方法。

    由于建筑的性能不同,它们对室内空间的要求也不同。同时,高层建筑的平面布局也会因功能不同而发生变化。住宅和酒店房间一般应采用小空间布局方案。写字楼大小空间都适合;商场、餐厅、展厅、厂房适合大空间布局。舞厅和舞厅需要很大的空间,结构内部没有柱子。由于不同的结构体系可以提供不同尺寸的内部空间,在建筑结构设计阶段,首先要根据建筑结构的使用功能选择合适的结构类型。

    5.优化建筑结构设计有哪些措施?

    1.加强剪力墙设计。

    剪力墙的试验研究也表明,当轴压比超过一定值时,很难变成延性剪力墙。影响压弯构件屈服后延性或变形能力的因素有:截面尺寸、混凝土强度等级、纵筋、轴压比、箍筋用量等。主要影响因素是轴压比和箍筋特征值。连墙件由连梁连接的所有墙肢连接而成,增加了墙肢的约束条件。随着连梁刚度的增大,结构的地震作用也会增大,从而连梁与墙肢之间分布的内力也会相应增大。此时必须增加构件的加固量,这显然会导致材料的浪费。

    2.注重细节优化。

    (1)在注重整体设计的同时,还要加强局部结构构件的精细化设计。比如在现浇板的设计中,将异形板尽可能分割成矩形板,既达到了受力合理的目的,又避免了转角裂缝。

    (2)底框抗震墙底框架梁箍筋一般较大。此时,如果选用冷轧带肋钢筋作为箍筋,可以减少箍筋数量或减小箍筋直径,从而降低成本,方便施工。此外,为了减少底部截面,高强混凝土是柱构件的良好选择,但水平构件混凝土可以适当降低混凝土的等级,满足受力要求,节约成本。

    (3)结合计算机技术和结构优化设计理论,利用计算机分析软件建立优化设计的分析模型,利用高效的计算机优化计算方法设定结构设计的目标要求,最终实现结构设计的优化目的。在具体的优化设计过程中,优化设计实际上已经从一个工程问题变成了一个数学问题。

    3.结构设计优化方法的应用。

    结构优化方法和技术的应用体现在两个方面:建筑工程结构的整体优化设计和建筑工程子结构的优化设计。其中,建筑工程子结构优化设计包括:基础结构方案优化设计、屋面系统方案优化设计、围护结构方案优化设计和结构细部设计优化设计。上述方面的优化设计还包括选型、布局、受力分析、成本分析等。,而结构优化设计应在满足设计规范和运行要求的前提下,结合具体工程的实际情况,围绕综合经济效益的目标进行。

    4.结构设计优化方法的实用价值。

    在满足建筑结构长期效益的前提下,尽量减少建筑结构的短期投资,提高建筑结构的可靠性和合理性。与传统设计相比,设计优化技术可降低施工成本5%-30%。优化技术的实现可以最合理地利用材料的性能,使建筑结构中的单元得到最佳协调,并具有建筑规范规定的安全度。同时也能为建筑的整体设计做出合理的决策,优化技术就是实现建筑设计。适用性、安全性和经济性。实现目标的有效途径。

    对于建筑来说,建筑的优化设计是必然趋势,是实现建筑自身功能、控制建筑成本成本的重要手段。此外,无论是建设投资方还是开发商,都不能过分强调结构优化设计的经济性,也不能只通过降低材料、技术、质量标准来追求经济性。你怎么想呢?

    随机文章

  • 316l化学成分(316不锈钢成分)
  • 擦玻璃妙招「擦玻璃妙招一年不落灰」
  • 台风防范措施「台风防范措施思维导图」
  • 石材幕墙挂件「石材幕墙挂件哪里有」
  • 江苏各市人口,江苏各市人口及增长排名
  • 本文标题:建筑结构设计优化「建筑结构设计优化包括哪些」

    本文地址:http://www.gomottomo.com/article/19778.html

    广西快3