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。
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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。