混凝土結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)策略

時(shí)間:2022-01-25 11:38:37

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混凝土結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)策略

1.分析在高層建筑的混凝土結(jié)構(gòu)中能夠采用的設(shè)計(jì)方式

1)在單元結(jié)構(gòu)的局面設(shè)計(jì)上能夠采用合理的設(shè)計(jì)原則在高層建筑中,對(duì)于相互獨(dú)立的單元格結(jié)構(gòu),是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中重點(diǎn)涉及內(nèi)容,這種結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)工作是符合簡(jiǎn)單的并且具有規(guī)則的平面設(shè)計(jì)原則的,這種平面的長(zhǎng)以及獨(dú)立的部分的長(zhǎng)都需要在一定范圍內(nèi),這樣才能夠?qū)⒊休d力以及剛度方面平均分配,這樣做也是能夠在豎向上的結(jié)構(gòu)平均以及規(guī)則的設(shè)計(jì)方式,對(duì)于高層建筑的外部與內(nèi)部收放結(jié)構(gòu)中,都可以采用有效的控制手段。2)在設(shè)計(jì)中盡量?jī)?yōu)化混凝土與鋼筋使用比例高層建筑建設(shè)需要耗費(fèi)較多的混凝土、鋼等材料,若混凝土和鋼的強(qiáng)度過大,勢(shì)必會(huì)造成建筑材料總造價(jià)過高,同時(shí)加大其它構(gòu)件的造價(jià),從而降低建筑建設(shè)的經(jīng)濟(jì)效益。因此,混凝土的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)對(duì)高強(qiáng)度的混凝土與鋼筋的使用進(jìn)行合理的優(yōu)化控制。3)在設(shè)計(jì)中對(duì)于剪力墻的平面布置要本著合理的設(shè)計(jì)原則①以建筑的各項(xiàng)基本結(jié)構(gòu)功能為依據(jù),在滿足這些功能的前提下,盡可能地使剪力墻的布置實(shí)現(xiàn)相對(duì)的集中化與均勻化,對(duì)具有較高的恒載或者平面形式變化較大的部位設(shè)計(jì)剪力墻,應(yīng)當(dāng)盡量縮小其間距。②以建筑的主軸方向或者是其他方向?yàn)榛鶞?zhǔn),對(duì)剪力墻進(jìn)行雙向的布置,且墻肢截面具備較小的側(cè)向剛度的簡(jiǎn)單規(guī)則的形式,在設(shè)計(jì)中還要盡量地減少對(duì)短肢剪力墻的使用。

2.高層建筑中的混凝土結(jié)構(gòu)具體設(shè)計(jì)優(yōu)化措施

1)在高層建筑中結(jié)構(gòu)符合安全性①設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)在保證建筑各項(xiàng)功能的同時(shí),通過考慮結(jié)構(gòu)自身的抗震性能及外部人為因素可能造成的結(jié)構(gòu)破壞,有目的地將高層建筑的抗震構(gòu)造提升。②設(shè)計(jì)人員要從建筑建設(shè)過程中及投入應(yīng)用后的各個(gè)方面入手,綜合考慮其荷載變化的狀況。2)高層建筑設(shè)計(jì)中的抗震概念高層建筑的混凝土結(jié)構(gòu)在應(yīng)用過程中,最容易受到的破壞,便是來自于地震威脅,在進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中,設(shè)計(jì)人員要以抗震概念設(shè)計(jì)為依據(jù),通過進(jìn)行抗震試驗(yàn)得出該建筑結(jié)構(gòu)的抗震等級(jí),或者借鑒相似建筑的抗震設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)等,對(duì)高層建筑的結(jié)構(gòu)體系、平立面設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)構(gòu)件延展性等進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),以使建筑的抗震能力得到有效的提升。3)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中對(duì)于耐久性的把握①選擇質(zhì)量良好的混凝土材料。設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)在保證混凝土材料的質(zhì)量與基本性能的基礎(chǔ)上,重點(diǎn)從結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性能、抗侵入性能、抗裂性能等幾個(gè)方面入手,選擇堅(jiān)固、耐久、潔凈的骨料,含堿量與水化熱反應(yīng)較低的水泥,減少對(duì)于硅酸鹽水泥與用水量的應(yīng)用,并適當(dāng)?shù)貙⒌V物摻合料加入到材料中。②優(yōu)化結(jié)構(gòu)方面的設(shè)計(jì)工作。高層建筑中的混凝土結(jié)構(gòu)普遍包括多個(gè)構(gòu)件,每一個(gè)構(gòu)件所處的環(huán)境存在顯著的差別,這就決定了不同構(gòu)件具備的耐久性壽命存在差異,因此,設(shè)計(jì)人員要根據(jù)實(shí)際的使用環(huán)境,明確建筑中不同結(jié)構(gòu)構(gòu)件的使用界限與注意事項(xiàng)。以屋面、陽臺(tái)及女兒墻的設(shè)計(jì)為例,這些部位的梁柱構(gòu)件,耐久性壽命普遍低于室內(nèi),必須合理設(shè)定這些部件維修或更換的時(shí)間。③如何應(yīng)用合理設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)構(gòu)造形式。設(shè)計(jì)人員根據(jù)建筑的具體侵蝕環(huán)境與設(shè)計(jì)使用年限,設(shè)計(jì)厚度在20mm~70mm之間的混凝土保護(hù)層,并通過協(xié)調(diào)構(gòu)件的截面積與表面積,避免侵蝕性物質(zhì)集中停留區(qū)域的形成,同時(shí)注意高侵蝕度的環(huán)境中,混凝土墻板的通風(fēng)效果,并注意配筋間距的合理設(shè)計(jì),以減少鋼筋銹蝕、保護(hù)層剝離等問題的出現(xiàn)。

3.結(jié)束語

無論從國(guó)際建筑業(yè)還是國(guó)內(nèi)的建筑業(yè)上來看,高層建筑的興起無論對(duì)于城市的規(guī)劃建設(shè)還是居民的生活方面以及設(shè)計(jì)師設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)、建筑企業(yè)施工技術(shù)、施工方法等多個(gè)方面都是一次建筑業(yè)的革命。尤其對(duì)于混凝土結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)工作方面有所重視,這就要求在高層建筑設(shè)計(jì)中,能夠?qū)τ诨炷恋膬?yōu)化設(shè)計(jì)工作有所重視,這也是建筑質(zhì)量的主要衡量因素。作為建筑設(shè)計(jì)人員應(yīng)在綜合分析建筑因素的前提下,對(duì)于結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)有所掌握,從設(shè)計(jì)的基本原則出發(fā),符合優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則,掌握設(shè)計(jì)中整體設(shè)計(jì)理念,并且能夠針對(duì)設(shè)計(jì)的對(duì)象為設(shè)計(jì)出發(fā)點(diǎn),應(yīng)用有效的設(shè)計(jì)方式,這樣才能完成混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上的完善。

作者:王哲單位:遼寧省建筑設(shè)計(jì)研究院