結(jié)構(gòu)優(yōu)化和經(jīng)濟(jì)性- 思路、流程和經(jīng)典案例

1、結(jié)構(gòu)優(yōu)化和經(jīng)濟(jì)性- 思路、流程和經(jīng)典案例08-7月-22108-7月-222結(jié)構(gòu)優(yōu)化規(guī)劃、方案擴(kuò)初、施工圖08-7月-223規(guī)劃、方案結(jié)構(gòu)經(jīng)濟(jì)性評估多專業(yè)控制手中有糧，心中不慌。地震抗震等級: 7度 v.s. 6度建筑體量建筑平面長、寬: v.s.建筑層數(shù): 11、18層 v.s. 25、33層混凝土材料混凝土等級混凝土量08-7月-224結(jié)構(gòu)經(jīng)濟(jì)性：主控參數(shù)08-7月-225主要控制參數(shù)：抗震等級鋼筋用量無錫魅力四期14層45 kg/m2無錫魅力四期11層40 kg/m2上海四季花城14層57kg/m2上海四季花城11層49 kg/m2層數(shù)鋼筋用量上海吳涇40 kg/m2無錫魅力四期72 k

2、g/m249 kg/m255 kg/m2混凝土量 (m3/m)鋼筋用量53 kg/m245 kg/m2上海吳涇08-7月-226鋼筋量評估：合理鋼筋量 =ke x kd x km x 50 kg /m2ke 為地震調(diào)整系數(shù)kd 為體量調(diào)整系數(shù)km 為材料調(diào)整系數(shù)說明:鋼筋含量評估中,所采用的面積是總樓面面積(CFA)，其數(shù)值較建筑面積（GFA）高3%左右。根據(jù)成本口的數(shù)據(jù)統(tǒng)計，框筒結(jié)構(gòu)體系與剪力墻體系的經(jīng)濟(jì)指數(shù)相差很小。精確到5 kg/m2708-7月-22鋼筋量評估：建筑體量28 m35 m塔式住宅， 30 層42 m15 m板式住宅，30層6度抗震40 kg/m255 kg/m27度抗震5

3、0 kg/m265 kg/m208-7月-228結(jié)構(gòu)方案經(jīng)濟(jì)性監(jiān)控多專業(yè)結(jié)構(gòu)經(jīng)濟(jì)性控制評估合理鋼筋用量結(jié)構(gòu)經(jīng)濟(jì)性監(jiān)測建筑專業(yè)-建筑體量規(guī)劃專業(yè)-建筑層數(shù)施工專業(yè)-混凝土材料結(jié)構(gòu)的優(yōu)化方案結(jié)構(gòu)方案設(shè)計08-7月-229擴(kuò)初、施工圖結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化整體著眼，局部落實。Think big; work small.安全性舒適度08-7月-2210結(jié)構(gòu)性能規(guī)范安全性：樓面荷載承載力結(jié)構(gòu)抗側(cè)力風(fēng)常遇地震舒適度及耐久度：樓面變形樓板震動、隔音樓板及墻體裂縫國家規(guī)范 強(qiáng)制條文08-7月-2211結(jié)構(gòu)優(yōu)化思路結(jié)構(gòu)定義/選型荷載取值結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性構(gòu)件尺寸構(gòu)件配筋結(jié)構(gòu)經(jīng)濟(jì)性 數(shù)據(jù)從結(jié)構(gòu)的整體性出發(fā)，通過有效的材料分布，

4、來實現(xiàn)結(jié)構(gòu)優(yōu)化。08-7月-2212結(jié)構(gòu)優(yōu)化思路上部結(jié)構(gòu)的設(shè)計及荷載取值將影響地下室及基礎(chǔ)設(shè)計上部塔樓00地下室基礎(chǔ)案例1：合肥皖安1308-7月-22混凝土量(m3/m2)鋼筋含量(kg/m2)0.45680.48640.50611408-7月-22合肥皖安42 m15.5 m34 層戶型: 140 + 90 m2進(jìn)深 = 15.5 米七度抗震設(shè)防區(qū)混凝土量 結(jié)構(gòu)自重 基礎(chǔ)造價方案階段結(jié)構(gòu)經(jīng)濟(jì)性初步評估合肥皖安1508-7月-22在2KM為半徑的主導(dǎo)風(fēng)向，范圍內(nèi)：建筑物平均高度不大于9m時為B類，建筑物平均高度918m時為C類，平均高度大于18m時可取D類。項目地處合肥市區(qū)，建議風(fēng)荷載地面粗

5、糙度應(yīng)由原來設(shè)計中的B類改為C類。風(fēng)荷載取值：設(shè)計風(fēng)載可以降低30%。結(jié)構(gòu)設(shè)計風(fēng)控制合肥皖安1608-7月-22混凝土保護(hù)層的減少,能夠減少板配筋15%左右.混凝土保護(hù)層：合肥皖安1708-7月-22地庫底板基礎(chǔ)低板均安16200設(shè)計，過于保守，應(yīng)該按照不同的板跨進(jìn)行調(diào)整，使底板配鋼節(jié)省30%左右。合肥皖安1808-7月-22鋼筋含量：67 kg/m258 kg/m2案例2：上海地杰1908-7月-2218層一梯二單體2008-7月-22設(shè)計中剪力墻的設(shè)計未考慮活載折減，取值過大?；詈奢d取值：設(shè)計活載可以降低25%。層數(shù)折減系數(shù) 18層一梯二單體2108-7月-221.5 m結(jié)構(gòu)上做到雙拼，并

6、且在凹曹處加上連接板，可以使得結(jié)構(gòu)剛度增加，從而可以減少結(jié)構(gòu)墻體，減少外墻面PC量，增加建筑使用率。有助于設(shè)計經(jīng)濟(jì)性的提高。結(jié)構(gòu)選型：25層一梯二單體2208-7月-22樓板配筋：根據(jù)規(guī)范要求,斷開樓板上層配筋, 降低鋼筋含量.18層一梯二單體2308-7月-22布樁系數(shù)取值較規(guī)范值高20%，樁長可減少10%左右?；A(chǔ)設(shè)計：地杰項目2408-7月-22結(jié)構(gòu)優(yōu)化匯總明細(xì)混凝土量(mm3/m2)鋼筋量(kg/m2)荷載取值風(fēng)載優(yōu)化及活荷載折減-35-4.0結(jié)構(gòu)選型結(jié)構(gòu)雙拼接-15-2.5結(jié)構(gòu)配筋樓板配筋-1.0總計-50- 7.5基礎(chǔ)設(shè)計布樁系數(shù)的合理取值樁長平均可以降低10%.可見，從結(jié)構(gòu)整體性

7、上得到的經(jīng)濟(jì)性優(yōu)化，要較純粹的構(gòu)件的優(yōu)化來得更加有效且合理。地杰項目2508-7月-22結(jié)構(gòu)優(yōu)化匯總 (預(yù)估)混凝土量 (mm3/m2)鋼筋量(kg/m2)合理值優(yōu)化前優(yōu)化后優(yōu)化量合理值優(yōu)化前優(yōu)化后優(yōu)化量400420370-13%596456-14%案例3：地杰地下車庫2608-7月-22地庫2708-7月-22結(jié)構(gòu)選型：無梁大板方案350主次梁方案600 X 400600 X 400700 X 50015081008100地庫2808-7月-22結(jié)構(gòu)選型：結(jié)構(gòu)方案無梁大板方案主次梁方案混凝土量(m3/m2)0.420.39鋼筋含量 (kg/m2)3632施工簡易度施工簡單,省卻大量模板搭建。一般土方開挖較主次梁方案少0.3m3/m2一般