建筑结构优化设计方法 2017.5.17 广东省建筑设计研究院 深圳市广厦软件有限公司 2016年3月1日 前言 在国家的“十二五”规划中，对节能环保提出了更高的要求，节能环保已经是各个行业 发展的基本准则，建筑业当然也不例外.建筑业中的结构专业是本行业中的一个非常重要的 环节，那就要求我们在保证结构安全的前提下做出最省成本的建筑方案，这不仅是设计单位 关心的话题，也是房地产企业最关心的问题. 广东省院及广厦公司在结构优化方面有着多年的经验，经过对上万个工程实例的认真分 析和总结，在本《优化设计》中总结出了当前结构优化的先进方法和技术，可以明确地指出 方案中在保证安全的情况下哪里可以省，哪里可以大胆的省，甚至哪些地方省才是更优化的 设计方案，从而帮助大家提高节能优化设计和精细化设计的能力. 总之，结构专业完全可以通过精细化设计对结构方案进行优化，从而实现节省1%以上 造价的目的，达到实现节能设计的一项重要要求.
目录 3
第1章 结构力案 6
1.1 传力体系和刚度 6
1.1.1 竖向荷载下力的传递 6
1.1.2 水平荷载下力的传递 9
1.1.3 结构刚度突变部位应力集中 15
1.2 高层结构抗震概念设计 19
1.2.1 规范概念设计条文分类 20
1.2.2 概念设计关系图 23
1.3 结构选型布 25
1.3.1 结构方案对建筑方案的影响分析 25
1.3.2 结构概念设计与建筑方案的协调 28
1.3.3 结构选型布置基本思路 29
1.3.4 常见建筑结构平面布置 35
1.3.5 常见建筑结构竖向布置 40
1.4 结构方案的经济分析 48
1.1.1 建筑体型 48
1.4.2 结构体系 51
1.4.3 结构材料 56
1.4.4 施工周期 57
第2章 结构体系优化 59
2.1 剪力墙结构优化 59
2.1.1 变形和受力特点 59
2.1.2 剪力墙的布置原则 64
2.1.3 材料用量的合理范围 66
2.2 框架核心简结构优化 68
2.2.1 变形和受力特点 68
2.2.2 核心简尺寸与布置分析 68
2.2.3 二道防线分析 71
2.2.4 框架梁的布置 76
2.3 板柱-剪力墙结构 78
2.3.1 结构受力特点 79
2.3.2 板柱-剪力墙结构与框剪结构的比较 80
3.1 楼盖结构选型 85
3.1.1 常用楼盖结构形式 85
3.1.2 常用楼盖结构的受力特点及适用范围 89
3.2 常用楼盖结构的计算方法 93
3.2.1 梁板式楼盖 93
3.2.2 无梁楼盖、空心楼盖和密肋楼盖 97
3.2.3 钢~混凝土组合楼 101
3.2.4 预应力楼盖 105
3.3 上部结构楼盖经济性对比 107
3.3.1 框架结构 107
3.3.2 高层框架核心简结构 110
3.4 地下室楼盖经济性对比 115
3.4.1 地下室项板楼盖经济性比较 115
3.4.2 地下车库楼盖经济性比较 121
第4章 基础设计优化计算 124
4.1 扩展基础的计算 124
4.1.1 地基承载力验算 124
4.1.2 扩展基础承载力计算 125
4.2 桩基础的计算 128
4.2.1 桩基变形计算 128
4.2.2 桩基础优化 130
4.3 筏形基础的计算 136
4.3.1 筏板冲切计算及筏板厚度 137
4.3.2 筏板配筋 150
4.4 高层住宅剪力墙结构基础优化实例 151
4.4.1 工程概况 151
4.4.2 筏板基础优化设计 152
第5章 结构施工图优化 158
5.1 剪力墙构件优化 158
5.1.1 剪力墙约束边缘构件判断 158
5.1.2 合理确定约束边缘构件的Lc长度 160
5.1.3 约束边缘构件纵筋的优化 162
5.1.4 约束边缘构件箍筋的优化 167
5.1.5 墙身纵筋的合理直径搭配与合理间距 171
5.1.6 剪力墙拉筋的合理设置 172
5.1.7 混凝土的选用及优化 172
5.1.8 其它优化建议 173
5.2 框 架柱优化 173
5.2.1 规范要求 173
5.2.2 截面尺寸 175
5.2.3 配筋控制原则 177
5.3 框架梁和次梁优化 179
5.3.1 规范要求, 179
5.3.2 截面尺寸 181
5.3.3 框架梁及次梁钢筋 181
5.3.4 梁挠度裂缝验算 185
5.4 楼板优化 185
5.4.1 规范要求 185
5.4.2 截面尺寸 186
5.4.3 板钢筋 186