文档介绍:建筑结构设计 民用建筑结构设计和优化探讨
摘 要 建筑结构的设计中,因为实际工程结构中存在多个不确定性,因此结构设计就是研究建筑工程设计中的多种不确定性问题,取得安全可靠和经济合理之间的平衡的关键。本文就建筑结构设计基于经济性标准的角度分析民用建筑结构进行优化设计的相关方法。
关键词 民用建筑 结构设计 优化方法
一、常见民用建筑结构设计和选型
建筑结构是形成一定空间及造型,并含有承受人为和自然界施加于建筑物的多种荷载作用,使建筑物得以安全使用的骨架。建筑结构是建筑三大组成要素中建筑技术的组成内容,是确保房屋安全的主要手段。建筑结构的形式是为了满足建筑功效要求,为发明建筑的美而服务。建筑结构和建筑设计是两个既相互独立又紧密联络的专业工种。
建筑结构是处理坚固问题,处于服务地位,由注册结构师完成;建筑设计是处理功效、适用和美观的问题,处于先行和主导地位,由注册建筑师完成。建筑设计必需和建筑结构有机结合起来,只有真正符合结构逻辑的建筑才含有真实的表现力和实际的可行性,富有建筑的个性。
砌体结构
砌体结构的墙体含有承重和围护的双重作用,所用材料便于就地取材,施工较简单,施工进度快,技术要求低,施工设备简单。因为砌体抗拉抗剪强度低,所以砌体结构的抗震性能差,通常不超出七层,砌体结构通常不适合用于高层建筑及需要大空间的建筑。因为墙体承重,在其上开设门窗受到限制,建筑立面效果显得厚实。
框架结构
框架结构的承重结构和围护、分隔构件完全分开,墙只起围护和分隔作用;平面部署要灵活,能够满足生产工艺和使用功效的要求。采取的材料是型钢和钢筋混凝土,要有很好的抗压和抗弯能力,因为梁、柱刚接,抗侧移和抗振动能力强,所以,其抗震性、整体性和延通性很好,适合用于多层和高度不超出60m的高层建筑。框架结构的平面部署时,建筑平面形状和立面体型宜简单、规则,使各部分刚度均匀对称。
剪力墙结构
剪力墙是建筑物的承重墙,同时也是围护墙和分隔墙,所以,剪力墙的部署必需满足建筑平面部署和结构部署的要求。有较强的承载能力,同时也含有很好的整体性和空间作用,所以,剪力墙作为抗侧力构件用于高层建筑。受剪力墙间距的限制,建筑物的平面开间部署不灵活,因此多用于旅馆、公寓住宅等建筑较为适宜。剪力墙结构的楼盖结构通常采取钢筋混凝土平板,可不设梁,这么可节省层高。
简体结构:
筒体结构的空间结构有很大的抗侧力刚度和抗扭能力,同时剪力墙集中部署使建筑平面设计含有很大的灵活性,所以关键用于多种高层和超高层公共建筑。如美国的汉考克大楼、西尔斯大楼、芝加哥标准石油企业大楼和纽约世界贸易中心大楼等结构全部是筒体结构体系。简单结构平面部署时,形式选取方形、圆形为好,也可用对称的三角形或人字形平面。当采取矩形平面时,长宽比不宜大于2。外框筒密柱间距通常为~3m。平面四角处的柱子截面做成L形或八字形,截面尺寸加大2~3倍。内筒边长尺寸通常是外筒边长的1/3为好。在框筒顶部设置1~2层高的刚性环梁,以提升整体框筒的空间整体性。
二、民用结构设计中的成本优化分析
结组成本离散性大的成因
区域不一样造成的地震烈度和风荷载的不一样、结构体型的不一样、基础的形式不一样是结组成本离散性大的关键原因。而结组成本也是房地产