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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 高层建筑结构设计优化的方法和作用-设计论文高层建筑结构设计优化的方法和作用郭文起 GUO Wen-qi （山东太航建筑设计有限公司,济南 250014 ）（Shandong Too Airlines Architectural Design Co. ,Ltd. ,Jiacute ；nan 250014 ,China ）摘要：结构设计是确保建筑质量的首要步骤,特殊是对于高层建筑来说,由于建筑层数较多而且结构简单显现复杂情形,因此在进行设计时需要留意的问题特殊多；本文将结合结合笔者结构设计实践体会,探讨进行高层建筑结构设计时应考虑的问题,以及提出有
2、效提高高层建筑结构水平的相应处理措施； Abstract: The structure design is the first step to ensure the quality of building, especially for high-rise building, because there are many layers of the building and the structure is complex, many design problems should be paid attention to especially. Combined with the practi
3、cal experience of structure design, This paper discusses the problems should be considered in the design of tall building structures, and puts forward corresponding treatment measures that can effectively improve the level of tall building structures. 关键词： 高层建筑；结构设计；措施；设计参数 Key words: high-rise buil
4、ding；structure design ； measures ；design parameter 中图分类号： TU972 文献标识码： A 文章编号： 1006-4311 （2022 ） 34-名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 6 页精选学习资料 - - - - - - - - - 0119-02 作者简介：郭文起（ 1984- ）,男,河北馆陶人,工程师,讨论方向为高层建 筑结构； 0 引言 随着高层建筑的不断进展以及建筑内部的复杂性,给高层建筑结构设计带来更 大难度；如何设计出经济合理牢靠的高层建筑结构,是设计人员要面对的问 题；而把握高层建筑结构设计要点,正确
5、合理地处理结构设计时所显现的问 题,是结构设计人员必需具备的一项基本素养； 1 概述 房屋结构设计优化理念留意以实际为准就,依据工程建设的基本状况,以方案 成本掌握为中心来进行结构优化设计,其内容就是利用对建筑基础的结构、屋 盖系统的结构方案以及围护系统结构方案等环节,建立起一种关于结构优化设 计的模型,通过对各种不同的影响变量参数中的如干关键参数的科学的运算,确立最终的建筑工程结构设计的优化结果方案；房屋建筑结构优化设计意义主要有两点：一是大大提高建筑结构经济性,房屋 建筑进行结构设计优化可节约材料,有利于抗震,削减内外表面装修,提高了 其受力性能,增强了建筑的经济性能；二是结构优化设计大大
6、降低了建筑工程 的总成本造价；节约用地,大量资料说明,房屋建筑进行结构设计优化能够有 效降低工程成本造价 25% 左右,同时结构优化设计技术能够对施工材料的性能 利用更加合理化,能够让建筑工程结构内部各个不同单元之间更加充分互协 调,提升了建筑工程结构设计的经济性； 2 房屋建筑结构设计的基本方法名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 6 页精选学习资料 - - - - - - - - - 2.1 结构平面图 在绘制结构平面布置图时,是否要输入结构软件进行建模,当建筑地处抗震设防烈度为6 度区时,依据建筑抗震设计规范,是可以不用进行截面抗震验算的,但必需符合有关的抗震措施要求；
7、因此对于砌体结构来说可 以不用在软件中建模,直接设计即可； 2.2 屋顶（面）结构图当建筑是坡屋面时,结构的处理方式有梁板式及折板式两种；梁板式适用于建筑平面不规整,板跨度较大,屋面坡度及屋脊线转折复 杂的坡屋面；折板式适用于相反的条件；两种形式的板均为偏心受拉构件；板 配筋时应有部分或全部的板负筋拉通以抗击拉力；板厚基于构造需要一般不宜 小于 120 厚；此外梁板的折角处钢筋的布置应有大样示意图；至于坡屋面板的 平面画法,通常使用剖面示意图加大样详图的表示方法； 2.3 大样详图 在建筑详图的精确无误的基础上,大样详图的绘制可在建筑详图 的基础上直接绘制,也可在以前做过的详图的基础上来局部改
8、进绘制；这阶段 需要留意在保持建筑形状的前提下尽量地使结构受力合理和施工便利；在标高 和形状尺寸上肯定要和建筑专业和谐一样； 2.4 楼梯 楼梯梯板要留意挠度的掌握,梯梁要留意的是梁下净高要满意建筑的 要求,梯梁的位置尽量使上下楼层的位置统一；局部不合适处可以采纳折板楼 梯；折板楼梯钢筋在内折角处要断开分别锚固防止局部的应力集中；留意梁下 的净空要求,并要留意梯板宽度的问题；首段梯板的基础应留意基础的沉降问 题,必要时应设梯梁； 2.5 基础 基础要留意混凝土的标号挑选应符合结构耐久性的要求；（通常情形 C25 ）基础的配筋应满意最小配筋率的要求（施工图审查中心重点审 下可采纳 查部位）；条基
9、交接部位的钢筋设置应有详图或选用标准图；条基交叉处的基名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 6 页精选学习资料 - - - - - - - - - 底面积不行重复利用,应留意调整基础宽度；局部墙体中有局部的较大荷载时 也要调整基础的宽度；基础图中的构造柱,当定位不明确时应赐予精确定位； 3 建筑结构设计与工程造价的关系 3.1 设计方案直接影响投资据讨论分析；设计费一般只相当于建设工程全寿命费用的 1不到；但正是这少于1的费用对投资的影响最高却达到75 ；在单项工程设计中,建筑和结构方案的挑选及建筑材料的选用对投资都有较大影 响； 3.2 设计方案影响常常性费用建筑结构设计不
10、仅影响工程建设的一次性投资,而且仍影响使用阶段的常常费用,一次性投资与常常性费用有肯定的反比关 系；但通过建筑结构设计人员努力可找到这两者的正确结合,使工程建设的全 寿命费用最低； 3.3 设计质量间接影响投资据统计；在工程质量事故的众多缘由中,设计责任 占 401,许多的工程质量事故都是由于产品设计不合理造成的； 4 建筑结构体系设计和选取 在选取结构体系时必需针对所设计的建筑实际情形进行评估分析,只有正确选 取结构体系才能设计出经济合理的结构；目前高层建筑多采纳钢筋混凝土结 构,其结构体系主要有框架结构、剪力墙结构、框架剪力墙结构等；对于高层 建筑来说主要以剪力墙结构和框架剪力墙结构为主,
11、对于低层建筑就多采纳框 架结构；框架剪力墙结构体系中以剪力墙作为主要抗侧力构建,而承担绝大部分水平荷 载；而框架部门就主要承担竖向荷载；框架剪力墙结构中框架和剪力墙两者共 同受力,合理分工；而剪力墙布置应匀称设置在建筑物的周边、电梯间等部名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 6 页精选学习资料 - - - - - - - - - 位；由于该结构以框架结构为主,剪力墙为帮助,这种结构体系适用于 25 层以下的建筑,最高不宜大于 30 层；剪力墙结构是用钢筋混凝土墙板来代替框架结构中的梁柱的,剪力墙作为竖向承重和抗击侧力的结构,全部承担结构的竖向和水平力；这种结构体系通常采用平面
12、布置形式,由于剪力墙受竖向荷载和水平荷载共同作用,剪力墙应双向或多向布置；同时由于该结构全部由剪力墙组成,其刚度要比框架剪力墙结构更好,该结构体系常用于40 层以下的高层住宅建筑等,而且该结构高宽比不宜大于 6,其高度也应考虑抗震要求； 5 运算简图的处理笔者将结合一些工程结构设计探讨其运算简图的处理；对于无地下室的结构来说,基础埋深较深时,为了加强底层的整体性,可以在0.00m 邻近设置基础连系梁；由于基础连系梁的设计仅为构造设计,无法平稳底部柱脚的弯矩,其不可作为上部结构的嵌固部分,对于底层运算高度H 应是取基础顶面至连系梁顶面的高度,即把基础连梁以下的部分作为运算简图的底层,而把实际建筑
13、的底 层作为运算简图其次层,层高取用连梁顶面标高至一层楼面标高距离；值得注 意的是,这种情形下底层柱的配筋应取用基础连系梁顶面和基础顶面中较大内 力设计值进行运算；对于带有地下室的结构来说,运算简图中合理确定上部结 构的嵌固位置是特别关键的,这需要结合工程实际情形来分析；经设计实践验 证采纳这种方法运算简图经整体运算后,地震作用相对保守,结构设计比较安 全； 6 终止语 总之,在高层建筑结构设计中,融入概念设计,不仅可以表达工程师设计理名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 6 页精选学习资料 - - - - - - - - - 念,也能够对工程结构设计师专业水平和技术水平的标准进行有效衡量；因此分析概念设计在高层建筑结构优化设计中的应用,可以有效优化高层建筑结构设计；参考文献： 1 沈蒲生 .高层建筑结构设计 M. 北京,中国建筑工业出版社,2006. 2 周坚.高层建筑结构力学 M. 北京,机械工业出版社, 2006. 3 陆湘昆,王东 .应用 PKPM 结构设计软件应重视的问题 J.四川建筑科学研究, 2005 （05 ）. 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 6 页