混凝土結構優化設計策略

時間:2022-01-25 11:38:37

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混凝土結構優化設計策略

1.分析在高層建筑的混凝土結構中能夠采用的設計方式

1)在單元結構的局面設計上能夠采用合理的設計原則在高層建筑中,對于相互獨立的單元格結構,是結構設計中重點涉及內容,這種結構的設計工作是符合簡單的并且具有規則的平面設計原則的,這種平面的長以及獨立的部分的長都需要在一定范圍內,這樣才能夠將承載力以及剛度方面平均分配,這樣做也是能夠在豎向上的結構平均以及規則的設計方式,對于高層建筑的外部與內部收放結構中,都可以采用有效的控制手段。2)在設計中盡量優化混凝土與鋼筋使用比例高層建筑建設需要耗費較多的混凝土、鋼等材料,若混凝土和鋼的強度過大,勢必會造成建筑材料總造價過高,同時加大其它構件的造價,從而降低建筑建設的經濟效益。因此,混凝土的結構設計人員應當對高強度的混凝土與鋼筋的使用進行合理的優化控制。3)在設計中對于剪力墻的平面布置要本著合理的設計原則①以建筑的各項基本結構功能為依據,在滿足這些功能的前提下,盡可能地使剪力墻的布置實現相對的集中化與均勻化,對具有較高的恒載或者平面形式變化較大的部位設計剪力墻,應當盡量縮小其間距。②以建筑的主軸方向或者是其他方向為基準,對剪力墻進行雙向的布置,且墻肢截面具備較小的側向剛度的簡單規則的形式,在設計中還要盡量地減少對短肢剪力墻的使用。

2.高層建筑中的混凝土結構具體設計優化措施

1)在高層建筑中結構符合安全性①設計人員應當在保證建筑各項功能的同時,通過考慮結構自身的抗震性能及外部人為因素可能造成的結構破壞,有目的地將高層建筑的抗震構造提升。②設計人員要從建筑建設過程中及投入應用后的各個方面入手,綜合考慮其荷載變化的狀況。2)高層建筑設計中的抗震概念高層建筑的混凝土結構在應用過程中,最容易受到的破壞,便是來自于地震威脅,在進行設計的過程中,設計人員要以抗震概念設計為依據,通過進行抗震試驗得出該建筑結構的抗震等級,或者借鑒相似建筑的抗震設計經驗等,對高層建筑的結構體系、平立面設計、結構構件延展性等進行優化設計,以使建筑的抗震能力得到有效的提升。3)在結構設計中對于耐久性的把握①選擇質量良好的混凝土材料。設計人員應當在保證混凝土材料的質量與基本性能的基礎上,重點從結構的穩定性能、抗侵入性能、抗裂性能等幾個方面入手,選擇堅固、耐久、潔凈的骨料,含堿量與水化熱反應較低的水泥,減少對于硅酸鹽水泥與用水量的應用,并適當地將礦物摻合料加入到材料中。②優化結構方面的設計工作。高層建筑中的混凝土結構普遍包括多個構件,每一個構件所處的環境存在顯著的差別,這就決定了不同構件具備的耐久性壽命存在差異,因此,設計人員要根據實際的使用環境,明確建筑中不同結構構件的使用界限與注意事項。以屋面、陽臺及女兒墻的設計為例,這些部位的梁柱構件,耐久性壽命普遍低于室內,必須合理設定這些部件維修或更換的時間。③如何應用合理設計結構構造形式。設計人員根據建筑的具體侵蝕環境與設計使用年限,設計厚度在20mm~70mm之間的混凝土保護層,并通過協調構件的截面積與表面積,避免侵蝕性物質集中停留區域的形成,同時注意高侵蝕度的環境中,混凝土墻板的通風效果,并注意配筋間距的合理設計,以減少鋼筋銹蝕、保護層剝離等問題的出現。

3.結束語

無論從國際建筑業還是國內的建筑業上來看,高層建筑的興起無論對于城市的規劃建設還是居民的生活方面以及設計師設計建筑結構、建筑企業施工技術、施工方法等多個方面都是一次建筑業的革命。尤其對于混凝土結構的優化設計工作方面有所重視,這就要求在高層建筑設計中,能夠對于混凝土的優化設計工作有所重視,這也是建筑質量的主要衡量因素。作為建筑設計人員應在綜合分析建筑因素的前提下,對于結構優化設計有所掌握,從設計的基本原則出發,符合優化結構設計原則,掌握設計中整體設計理念,并且能夠針對設計的對象為設計出發點,應用有效的設計方式,這樣才能完成混凝土結構設計上的完善。

作者:王哲單位:遼寧省建筑設計研究院