关于建筑结构设计成本优化,本文是关于结构设计类论文怎么写跟建筑结构设计和成本和优化方面论文范例.
结构设计论文参考文献：
文 / 刘洪泉 河南省城乡规划设计研究总院有限公司 河南郑州 450000
【摘 要】高层建筑钢筋混凝土结构的含钢量控制是多方面的,本文仅从板与梁构件结构设计来实现对用钢量的优化与成本的节约.如果能在施工图阶段对设计进行细化,合理选用荷载,并满足设计规范构造要求,就能实现施工的经济合理与安全适用性.
【关键词】 建筑结构设计；成本优化；含钢量；混凝土；梁；板
1.建筑的结构设计要点——板
1.1 板中钢筋的选择
在裂缝计算过程中,考虑到它的结构板处于室内一类环境,所以,裂缝宽度应该取值0.3 ～ 0.4mm 范围内为最佳.一般来说,高层建筑混凝土构件裂缝并非受力承重所致,而多为收缩及温度裂缝,因此,可以根据塑性内力重分布的思路来为混凝土构件进行计算和配筋.其裂缝验算公式如下：
由上式可知,混凝土构件裂缝的宽度实际与钢筋的弹性模量是存在关系的,但与钢筋的强度无关.目前,利用 HRB335 级钢筋与HR4B400 级钢筋对其构件裂缝进行控制,由于二者弹性模量相同,如果配筋量相同那么对裂缝控制效果也会一样,所以,可以采用性价比相对较高的 HRB335 级钢筋.
1.2 板的选择
板的选择首先要考虑它的厚度,而且厚度的取值完全取决于板跨及板上的荷载作用.高层建筑结构相对复杂,要在许多方面实施宏观控制, 例如筒体的抗侧力构件设计、 板厚度设计、单双向板与边界条件的区分等等.就以住宅建筑为例,它的荷载不易过大,并且也要配合电线敷设的具体需求,所以板的厚度最低不能小于 100mm,而且板的跨度也不能过小.其设计的基本原则是保证通过内力控制来定量板的配筋,尽量选择高强度配筋,达到节省建筑含钢量的目的.而不是通过高强度混凝土来控制裂缝问题,因为混凝土的强度并不会起到太多降低建筑结构含钢量的作用.通常情况下高层建筑项目都会采用 HRB400 钢筋来降低结构设计中的含钢量,并选择大跨度双向板来缓解荷载问题,实现成本优化目的.
按照我国的《混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图》中所提出的要求,高层建筑采用大跨度双向板是相对合理的.而为了配合板的设计、节省钢筋,则选择分板带配筋的方法.在这种方法中,板的配筋计算主要分为两类：塑性理论与弹性理论.
在板的构件中可以考虑采用冷轧带肋焊接钢筋网片,例如在现浇板中就可以用它来取代普通钢筋.这种新型钢筋焊接网片主要用于板筋结构,它所采用的是纵横钢筋点焊成网状结构,并在均匀受力状态下也能起到黏结锚的作用,再配合钢筋混凝土的横肋发生变形,可以大幅度强化混凝土本身的握裹力,避免混凝土裂缝的出现.再者,利用冷轧带肋钢筋替代HPB235 级钢筋其本质属于强代换,所以没有必要再进行混凝土构件裂缝推理验算.如果高层地下室为非人防结构,那么它的顶板、楼板和屋面板联系部位必然薄弱,尤其是像地下室与一楼的转换层必须加强.它主要采用的是以最小配筋率为原则的双层双向拉通配合额外普通钢筋的综合性工艺,再根据地下室顶板、楼板和屋面板的竖向荷载状况来调配钢筋的数量,以合理计算地下室板结构构件中所需要的含钢量.如表 1 就计算了在不同型号钢筋的配比计算（弹性、塑性计算）后,板中的含钢量变化.
表 1 建筑单体钢筋计算方法及钢筋含钢量统计数据 (mm)
根据《冷轧带肋钢筋混凝土结构技术规程》中的有关规定,如果用钢筋混凝土梁来连接单向及双向板,板的周边直径最小不能小于 8mm,且板与钢筋之间间距不能超过 200mm.所以,对板结构采用高强度钢筋后,由于板底配筋依然大部分为构造配筋,相比理论所节省的钢筋数量更多.如果是采用 HRB400 级钢筋,其相比于 HPB235 级钢筋用量约减少10.5% ～ 34.8%.而如果采用 CRB550 冷轧带肋钢筋则能够降低 17.5% ～ 33.4% 的含钢量. 因此, 板结构中板跨越大, 含钢量也就越低,所节省的钢筋也就越多.
2.高层建筑的结构设计要点——梁
2.1 梁构件设计的配筋率分析
如果对高层建筑的结构梁采用侧面构造钢筋,则最好选择直径为 10mm 的钢筋.而次梁截面由于在板的厚度与腹板高度上有所减弱,所以可以不用设置侧面构造钢筋.在高层建筑的梁结构施工中,经常用板底附加钢筋来代替次梁,并按照最小宽度（150 ～ 170mm）和最小高度（250 ～ 300mm）来实施设计.由于梁的集中荷载处所采用的是附加横向钢筋结构,并按照该结构设置计算,所以,附加箍筋可以在次梁的两侧各设置两个,从而满足次梁的集中荷载需求.而如果主次梁高度等高,那就可以选择不对其设置附加钢筋,降低梁设计的含钢量使用.
2.2 关于节省高强度钢筋用钢量的理论性计算
相 比 较 而 言,HRB335 与 HRB400 两种级别的高强度钢筋其钢筋强度设计值应该为 300 与 350N/mm2,所以它们之间的钢筋强度设计比值就应该为 1.16%,这说明后者HRB400 的设计比值是高于前者 HRB335 的,按照市场,它们的比例约为 1.02%.如果考虑在建筑中采用强度较高的 HRB400级钢筋,则能够节省用钢量为：1.16÷1.02-1等于13.7%.所以利用高强度钢筋用量节省理论来降低高层建筑结构设计中的含钢量也是最好的成本优化办法.
结语：
为了降低建筑材料用量、节约工程造价,目前许多高层住宅建筑都在钢筋混凝土结构设计过程中增加混凝土的单位面积和折算厚度,并对钢筋含量实施限值.论文主要通过实例计算分析高层建筑的结构设计,并运用高强度钢筋构件和混凝土,其目的是为了在结构设计中做到含钢量与混凝土单方含量的限值优化,但依然保持建筑原始结构的安全性,使结构设计更加趋于合理.
参考文献：
[1] 何耘天 . 浅析高层住宅结构设计中的含钢量控制 [J]. 价值工程 ,2010,29(35):83-84.
[2] 郭洁萍 . 探析建筑结构设计中的优化设计措施 [J]. 房地产导刊,2014（30）：101.
言而总之,这是一篇关于结构设计方面的大学硕士和本科毕业论文以及建筑结构设计和成本和优化相关结构设计论文开题报告范文和职称论文写作参考文献资料.
民用建筑结构设计不足和优化
刘洁（西藏大学农牧学院水利土木工程学院,西藏林芝860000）摘要民用建筑与人们的生活息息相关,民用建筑的结构设计非常重要 文章根据当今建筑市场中出现的不足,提出合理有效的优化方案,从设计人员与设计结.
概念设计在建筑结构设计中的应用分析
【摘要】随着时代的不断发展,我国建筑工程的结构设计工作也实现了快速发展,如何在建筑结构设计中应用概念设计就成为非常重要的课题 在本文中,我们将对概念设计的重要性进行分析,并探索如何实现概念设计在建筑结.
试析建筑结构设计中梁柱的交接处理方法
摘要现代化建设中,建筑结构设计工作得到了人们越来越多的关注和重视,新时期下,人们对建筑结构设计工作的美观性也提出了更高的要求 为了促进建筑工程的可持续发展,必须要全面掌握其结构设计中梁柱的交接处理方法.
钢筋混凝土建筑结构设计中的关键点分析
【摘要】我钢筋混凝土建筑结构改善了传统混凝土a 建筑结构的很多缺点,有效地提高了房屋建筑的抗拉能力、抗压能力和结构强度,因此一个稳定、科学的钢筋混凝土建筑结构对于整个房屋建筑工程的安全性和稳定性有着重.