基于工程造价控制的钢筋砼建筑结构优化设计

基于钢筋砼结构建筑的自身特点，其工程的设计阶段就应当对于其工程造价进行整体的设计与评估，从源头上进行其造价的全面控制。进而对其工程结构进行优化，定量分析其结构优化的具体方案。本文就针对工程造价控制的钢筋砼建筑结构优化设计进行讨论。

1工程建设钢筋砼结构设计与造价问题

工程造价控制一直以来都是一项贯穿于工程建设的全过程的一项重要工作。整体上看，我国在工程造价控制方面一直以来都是将侧重点放在对于项目的实施过程中的设计控制。这么做导致的结果是建筑单位对工程造价控制能力不足，效果不明显。而工程建筑的每个阶段对于投资的影响是不一样的。工程设计阶段对于整个工程建筑的造价影响表现最为突出。其中，技术设计又是影响整个工程设计的关键环节。因此，可以说工程造价控制的重点应当是工程设计中的技术设计阶段。钢筋砼结构建筑作为一项重要的工程建筑方式，其在结构设计与工程造价问题上有几点表现：

1.1目前，针对于建筑结构设计的技术人员往往在进行工程结构设计时，忽略对于设计理念的整体把握，只能看到细节，无法准确把握其结构方案的整体性特征，没有能够从概念设计的角度出发，使设计模式化、僵硬化。另外，就是在相关设计人员的设计理念落后，缺乏创新精神与学习的能力，使设计从结构上缺少对于建筑理念的多角度融合，过分看重结构设计的安全度，使得设计上形成一种设计概念模糊不清的特征。这种设计上的模糊不清，往往使一些技术环节在工程建筑中很难把握其尺度，形成工程造价的偏高。

1.2 一些设计人员在进行工程设计的过程中，片面的强调安全性能的提高，缺少对于从经济上面的考虑，对于工程造价控制制造了难题。

1.3 出现在设计部门与业主之间的关系问题上，往往一些业主对于设计部门的要求过高，在很短的时间内进行工程设计，而忽略了设计部门无法在短时间内对于工程设计进行优化设计。在两者的矛盾之间，往往会造成顾此失彼的现象发生。另外，就是设计部门在进行优化设计的过程中表现出来的积极性不高，其主要原因是优化设计基本上成为了对设计单位的附加条件，并没有因为优化设计而额外对设计部门给以时间上和经济上的额外费用。因此，也就形成了设计部门缺少优化设计的热情。

2钢筋砼结构建筑主体结构优化设计

为使工程造价控制更为有效，在进行初步设计阶段中，应当着力于对于建筑结构的形式的选择。往往工程结构形式的选择会很大程度上影响到工程造价。因此，在既能满足建筑的功能需要的前提下，确定更为科学、合理的建筑结构形式。在选择结构形式的时候要遵循一定的标准。

2.1 在进行建筑主体结构形式的选择上，首先应当从工程结构的建筑功能上有一定的要求。其结构形式一定是能够满足建筑功能需求的。在此基础上其建筑材料上要能发挥其性能与效果。另外，就是根据建筑物的主体的高度级别进行因地制宜的选择。再者，从建筑物的抗震能力上要对结构形式有一定的要求，安全性能应该作为作重要的考察范围。同时，还有其他一些构成建筑施工的一般性要素也应当进行综合的比较，选择较为合理的结构体系。

2.2从整体考量设计结构同时要具有标志性的参照，高层建筑的宽高比往往是对于建筑物的综合性能与经济合理性的外在表现。通常能够达到其标准的设计结构更为合理。

2.3 在进行结构形式的选择过程中，应当将建筑师的意见作为重要的参考，尽量避免在工程施工中设置各类的结构缝。如必须增加这种结构的时候，也应该以现行的规范进行合理增设。从而能使其建筑要求达到标准。

2.4在满足了建筑功能条件下应当从其内部结构上对于结构形式进行选择。使其构成一个空间结构整体。从这个角度上来讲，实现建筑功能是一个立体空间问题。

2.5 更加科学的设计建筑物的抵抗水平力的建筑设计构成，使结构抗侧力的合力中心尽量与水平力合力作用的投影重合或接近。

3工程建设钢筋砼结构地基基础优化设计

对于整个建筑结构中对于基础以及地下室部分的设计也是占有极大比重的。对于这部分的工程造价控制应当将重难点放在对于地基的设计上。究其原因，主要是地基基础虽然在形式上基本一致，可是由于地质条件有差异，往往造成地基基础的建设出现千差万别的状况。因此在进行建筑结构优化设计中将地基基础以及地下室的优化设计作为造价控制的重要侧面。

4工程建设钢筋砼楼层结构优化设计

从设计上对于楼层结构的要求应当考虑几个方面的因素，在问题的着重性上主要考虑梁板的受力是否会影响到建筑结构整体。在传力的过程中，是否能实现直接受力。另外，就是从其使用的功能角度上分析，是否可用，和楼层结构的钢使用量的问题。工程设计中的公用建筑设计，基本上都是采用双向开间的形式，使用井字或者是十字次梁，这种结构的主次梁在受力方面上，其截面往往可以受力均匀。使其顶部的压力较小，对于公用建筑进行活动装饰更加有利。另外一种情况，出现公用结构的建筑涉及到了这种双向开间的结构部统一，需要对于主次梁之间的截面高度进行调整，使功能与外观更加合理和美观。

目前，建筑工程设计中对于住宅建筑的板厚要求基本上在10厘米以内，有的板跨小，钢筋强度大，反而不利于板的受重力的伸展，还会增加用钢量，传力途径也无法形成直接受力，还会使受力不合理。所以，在进行板厚的设计上以及板跨上应当尽量将其跨度增大，尽量少的设置次梁，从而实现工程造价控制的结构优化。

5施工图设计优化

在进行对于建筑工程进行结构设计之前，行之有效的结构分析是实现优化设计的必然要求。以结构分析为依据，对于结构设计过程中出现的局限性等问题加以补充与校正，使得结构设计更加准确。由于建筑物被赋予越来越多的功能，其结构也就呈现出越来越复杂的特点，在此基础上对于设计结构的准确性要求也就越来越严格。原本的技术软件在无法满足新的需求的时候，采用更为合理的相关软件模型就显得尤为重要。

6标准化设计的工程造价控制

为了在标准化设计上与传统的设计开发理念相区分开。因此，在进行标准化的设计方面，应当从设计的多元性与长期性上着手，对于设计方案进行优化，使其设计的理念能达到既能满足对于标准化设计的要求又能实现多元设计理念。

7结语

工程结构优化设计不仅仅是节约投资成本，更是一项经济发展可持续性战略的表现形式。同时，在设计优化结构中，也是实现节约能源实施环境保护的过程。因此，在进行工程建设结构优化设计的过程中，始终将对于建筑安全、抗震、经济效益、可持续发展等因素进行综合考量，才能达到预期的设计效果。

参考文献：

[1]张炳华等.土建结构优化设计[M].同济大学出版社.2008

[2]蔡新，郭兴文，张旭明.工程结构优化设计[M].中国水利水电出版社.2003

[3]全国民用建筑工程设计技术措施（2009）[M].中国计划出版社.2009

[4]混凝土结构设计规范[S].中国建筑工业出版社.2011

[5]混凝土结构耐久性设计规范[S].中国建筑工业出版社.2008

[6]建筑地基基础设计规范[S].中国建筑工业出版社.2002

关于建筑结构的论文(2)

建筑结构的论文篇4 试谈建筑结构优化设计 【摘要】建筑结构设计在很大程度上影响着工程造价、工程质量和工程进度，根据结构设计面临的挑战，本文从结构优化设计的基本原则出发，简要地阐述了高层剪力墙结构的优化。【关键词】优化设计;剪力墙结构;结构延性 1 引言 建筑结构的安全与经济有时是一对矛盾体。

(2)提高建筑舒适度原则 建筑结构的优化设计应包含结构体系的优选、传力途径的科学性、构件布置的合理性、构件和材料选用的正确性等内容;应该把尽可能提高建筑投入使用后的舒适度作为建筑结构优化设计的一条重要基本原则。(3)建筑结构整体安全度原则 结构优化设计应全面考虑整体建筑的每个构件，使结构体系中每个构件都具有合理的可靠性，确保整个结构体系的安全性能，确保实现结构设计规范规定的设计标准，达到建筑结构既安全耐用又经济合理的总目标。(4)不同构件采用不同的安全系数的结构优化设计原则 工程设计人员必须在保证结构安全的前提下，通过对建筑结构的整体概念分析，采用合理的优化设计理念和方法进行优化设计，使得能有效地控制工程造价，满足投资方的经济性要求。

通过以往的优化设计经验来看，相比于传统的设计方法，优化设计通常可以达到降低工程造价5%～30%的目的。3 高层剪力墙结构的优化设计 剪力墙结构是高层建筑中常采用的一种结构形式，其特点是整体性好，侧向刚度大，水平力作用下侧移小，并且由于没有梁、柱等外露与凸出，便于房间内部布置，缺点是剪切变形相对较大、平面外较为薄弱。(1)减少剪力墙材料的用量、节约造价 剪力墙材料的用量是整个结构材料用量的核心，剪力墙结构的设计优化应首先从减少剪力墙结构材料的角度考虑。

影响剪力墙材料用量的几何因素有长度和厚度，在设计中为了保证结构为一般剪力墙结构，剪力墙的长度须按规范要求进行设置，一般不宜减短。同时，结构的刚度与剪力墙长度的三次方成正比，与厚度的一次方成正比，因此减小剪力墙截面厚度既可以有效减少材料用量，又不至于严重削弱结构的刚度。一般来说，剪力墙的设计应在满足稳定性的前提下，尽量减薄，也就是在满足刚度等要求的前提下，达到减少剪力墙材料用量节约造价的目的。

一般的剪力墙结构，墙柱用钢量所占比例在50%～70%之间，是优化时重点考虑的内容，墙柱配筋应在满足要求的前提下尽量取规范的低值。梁的用钢量占8%～20%，所占比例不大，但其布置对板含钢量有较大影响，板的含钢量一般占15%～20%。(2)剪力墙结构的延性设计 了解剪力墙结构的特性，发挥其所长，克服其所短，是正确合理地设计剪力墙结构的关键。剪力墙结构概念设计的内容，主要包括：从总体上合理布置剪力墙的位置，确定剪力墙的数量、剪力墙的长度、剪力墙的厚度，保证剪力墙结构刚度均匀和刚度适宜。

1)强墙肢、弱连梁 工程中剪力墙分为整体墙、整体小开口墙和联肢墙。整体墙受力如同竖向悬臂，当剪力墙墙肢较长时，在力作用下法向应力呈线性分布，破坏形态类似偏心受压柱，配筋应尽量将竖向钢筋布置在墙肢两端;为防止剪切破坏，提高延性应将底部截面的组合设计内力适当提高或加大配筋率;为避免斜压破坏墙肢不能过小也不宜过长，以防止截面应力相差过大。联肢墙是由连梁连接起来的剪力墙，联肢墙的破坏形态以强墙肢弱连梁为宜，即连梁先于墙肢屈服，使塑性变形和耗能分散于连梁中。2)强剪弱弯 在工程设计中，采用剪力墙增大系数调整墙肢底部加强部位截面剪力计算值和连梁梁端截面组合剪力设计值，使墙肢和连梁实现强剪弱弯。

3)限制剪压比 墙肢、连梁截面的剪压比超过一定值时，将过早出现斜裂缝，当增加的横向钢筋或箍筋不能提高其受剪承载力，抗剪钢筋不能发挥其抗剪作用，在抗剪钢筋未屈服的情况下，墙肢或连梁发生斜压破坏。为了避免这种脆性破坏，应限制墙肢或连梁的平均剪应力与混凝土的轴压比，即限制剪压比就是限制剪力设计值。4)限制墙肢轴压比 轴压比是影响墙肢延性的主要因素之一。《建筑抗震设计规范》GB50011-2010对墙肢在

一.

二.三级抗震墙的轴压比进行了限制，并要求

一.

二.三级剪力墙轴压比超过一定的数值，必须设置约束边缘构件。

(3)剪力墙结构的连梁优化设计 在高层剪力墙结构中，连梁是一项关键的耗能构件，其剪切破坏将对结构抗震产生极为不利的影响，并会极大地降低结构体系的延性。因此在高层剪力墙结构的优化设计过程中，一定要注意对连梁进行强剪弱弯的验算，以保证连梁的剪切破坏晚于弯曲破坏。对于人为加大连梁纵筋的操作一定要慎之又慎，因为这样就有可能无法满足强剪弱弯的要求。

在住宅结构设计时，一般情况下不宜采用大刚度的窗下墙作为连梁，而宜将连梁设计成为截面、刚度较小的弱连梁。同时，在满足结构刚度与变形要求时，应从经济角度与抗力、变形方面综合考虑，合理布置抗侧力构件。(4)结构设计软件在优化设计中的运用 随着计算机技术以及结构优化设计理论的结合，基于计算仿真的优化设计思路已经在工程结构设计中得到了广泛的应用。

通过利用计算机分析软件建立优化设计的分析模型，采用高效的计算机优化计算方法，设立结构设计达到的目标要求，最终实现结构设计的优化目的。在具体的优化设计过程中，优化设计实际上已经由一个工程问题转变为一个数学问题。在大型复杂结构的优化设计中，基于这一思想的结构优化设计方法具有其他算法无法替代的优势。因此，工程设计人员加强基于计算机技术的优化设计分析非常必要。

4.结语 建筑结构优化设计是指在满足各种规范或某种特定要求的条件下，使建筑结构的某种指标(如重量、造价、刚度等)为最佳的设计方法。也就是要在所有可用方案和做法中，按某一目标选出最优的方法。设计是规范加上工程师判断和创造的产物，设计优化在一定程度上意味着对常规的突破，但结构的优化设计并不以牺牲安全来求得经济效益。

这就要求我们的结构设计人员应当根据相关规范的要求和建设单位的需要，来对其高层结构进行合理的选择与优化。参考文献 [1] 中华人民共和国建设部. 建筑抗震设计规范[M]. 北京：中国建筑工业出版社，2010. [2]徐传亮，光军.建筑结构设计优化及实例[M]. . 北京：中国建筑工业出版社，2012. [3]宋瑛.剪力墙布置位置的设计优化[J].山西建筑，2012，38(29)：53-54. 建筑结构的论文篇5 试论高层建筑结构设计 [摘 要]高层建筑的结构设计合理与否，会对整个工程的质量、使用性能及使用寿命等方面产生十分重要的影响。因此，做好结构设计工作是高层建筑物施工之前最重要的任务之一。在本论文中，笔者首先分析了高层建筑物结构设计的特点，而后对高层建筑物结构设计的相关要求及注意事项进行了深入探讨。

[关键词]高层建筑 结构设计 特点 要求 随着我国经济的迅速发展，人们的生活水平等方面都获得了较大的提高，对生活质量的要求也愈来愈高。从建筑物需求量的方面来说，近年来，我国人民对住房的需求量也不断增多。这导致建筑用地的不断增多，使得当前我国可用耕地面积不断减少。

为了缓解此种情况，我国建筑企业开始将发展的目光聚焦于高层建筑物的建设上。也正因为如此，当前我国高层建筑物的数量急剧增长。从积极方面来说，这确实。

建筑结构的优化方法有哪些？主要从哪些方面来优化呢？

结构优化设计： 在给定约束条件下，按某种目标(如重量最轻、成本最低、刚度最大等)求出最好的设计方案，曾称为结构最佳设计或结构最优设计，现在的优化问题基本用渐进的数学方法。当然对于简单的问题可以把实际工程转化为数学的问题进行计算机处理。

对于土层很好的区域，底板所在的土层可能就是岩层，同时地下水在底板下很深处，这时可以直接利用岩层作为结构底板。细部节点的优化设计。细部节点，如立面线脚、挑檐、圈梁、压顶的设计优化，往往会被设计人员忽视。

但其却也是建造成本的重要做成部分。进行严格控制，避免非计算要求之外的额外浪费。满足经济性的要求。

即结构设计时应根据建筑的建造地点、规模大小、高度多少等，在满足耐久性、安全性和使用性要求的前提下，精打细算采用经济又合理的优化结构体系，以起到节约成本的功效。当前，很多建筑项目由于投资大，建设周期长，所以有效进行结构优化设计，能够相应的减少投资金额，建筑结构优化设计，是实现建筑本体功能与建筑投资成本的关键性手段。考虑必要的构造措施，结构设计的成果体现在绘制的结构施工图上，该图纸是结构工程师的语言，是直接面对施工现场及相关工程技术人员的，应该按照一定的规范绘制。

多高层钢筋混凝土结构设计优化与合理构造

《多高层钢筋混凝土结构设计优化与合理构造》是2008年中国建筑工业出版社出版的图书。图书信息书 名：多高层钢筋混凝土结构设计优化与合理构造出版社: 中国建筑工业出版社正文语种: 简体中文ISBN: 9787112104000条形码: 9787112104000商品尺寸: 25.6 x 18.2 x 1.8 cm商品重量: 680 gASIN: B001OAMQ7AB001OAMQ7A内容简介《多高层钢筋混凝土结构设计优化与合理构造》是针对多高层钢筋混凝土结构设计中如何进行设计优化和合理构造编写的，共十三章：概述，基本规定，地基基础及地下室结构，楼盖结构，框架结构，剪力墙结构，框架一剪力墙结构，板柱一剪力墙结构。

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