工程實例優(yōu)化設(shè)計及體會

某工程結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化及體會1、關(guān)于結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計的目的是在保證建筑安全、技術(shù)可行、配合并促進建筑設(shè)計的前提下，以最經(jīng)濟的手段來實現(xiàn)建筑的預(yù)期效果。建筑在經(jīng)濟上合理與否，取決于設(shè)計的合理和優(yōu)化，特別是高層建筑，設(shè)計上的每一環(huán)節(jié)，每一步驟都可以挖掘出經(jīng)濟效益。結(jié)構(gòu)專業(yè)的優(yōu)化設(shè)計，不是以犧牲結(jié)構(gòu)安全度和抗震性能來求得經(jīng)濟效益的，而是以結(jié)構(gòu)理論為基礎(chǔ)，以工程經(jīng)驗為前提，以對結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范實質(zhì)內(nèi)涵的理解和靈活運用為指導，以先進的結(jié)構(gòu)分析方法為手段，對設(shè)計進行深入調(diào)整、改善與提高，對成本進行審核和監(jiān)控，是對結(jié)構(gòu)設(shè)計再加工的過程?！皟?yōu)化”工作是以原設(shè)計為基礎(chǔ)，在充分尊重原設(shè)計的基礎(chǔ)上，著眼于結(jié)構(gòu)體系和結(jié)構(gòu)布置的合理性和高新技術(shù)的應(yīng)用，同時，“優(yōu)化”的過程也是發(fā)現(xiàn)差錯、糾正不足的過程,通過優(yōu)化降低不安全因素，從而保證項目的技術(shù)質(zhì)量和經(jīng)濟質(zhì)量。結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化是精益求精的過程，將會帶來合理的設(shè)計、帶來經(jīng)濟技術(shù)效益。2、某工程結(jié)構(gòu)專業(yè)原設(shè)計的主要情況某工程位于青島市，由兩組共六幢高層建筑組成，1#、2#、3#高層住宅為第一組，4#、5#高層公寓和6#酒店為第二組。工程建設(shè)地區(qū)抗震設(shè)防烈度為6度，地震基本加速度為0.05g，設(shè)計地震分組為第三組，基本風壓為0.60KN/m2，基本雪壓為0.2KN/m2,抗震設(shè)防類別為丙類，若采用天然地基，筏板基礎(chǔ)的持力層為第六層，強風化細粒二長花崗石，地基承載力標準值為600kpa。若采用樁基，樁端持力層為第六層，樁的權(quán)限端阻力標準值q=6500kpa。工作重點是對工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計進行優(yōu)化。該工程設(shè)計單位為某甲級設(shè)計院，原結(jié)構(gòu)設(shè)計1#、2#、3#、4#、5#樓均為現(xiàn)澆鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)，樁筏基礎(chǔ)，6#為現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架剪力墻結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)采用樁基加抗水板。工程中所有樁均采用大直徑人工挖孔擴底灌注樁。裙房及地下車庫采用獨立樁基加抗水板基礎(chǔ)形式。6幢高層建筑結(jié)構(gòu)原設(shè)計的主要情況如下：伍幢號望層數(shù)基結(jié)構(gòu)高度繭結(jié)構(gòu)形式串基礎(chǔ)形式僅抗震等級管有關(guān)情況水1簡18判55.1萍0m嶄剪力墻倡樁筏奶剪力墻四沈級斜筏板亞厚蠅1100低2吐29鏡89.0右0m敗剪力墻惰樁筏劉剪力墻三中級眉筏板救厚渠1800有3旺33距98.6見0m輩剪力墻續(xù)樁筏惹剪力墻三姓級艦筏板飾厚填2000懂4慘33棚98.6連0m獲剪力墻齒樁筏與剪力墻三六級罵筏板唇厚禿1800惕5踏29嬸87.0扁0m妄剪力墻侄樁筏宜剪力墻三瑞級勞筏板即厚本1800峽6寄15郵54.0述8m童框架剪力寸墻前樁基推框架四級島剪力墻三團級色抗水板座厚茂500拍其它盜

蓮

每框架堆獨立樁基揚框架四級黎抗水板政厚率5003、結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化的主要內(nèi)容3.1、第一組基礎(chǔ)的造型第一組三幢高層原設(shè)計為樁筏基礎(chǔ)，經(jīng)與建設(shè)方、原設(shè)計單位討論商定，本組建筑基礎(chǔ)全部改用平板式筏形基礎(chǔ)。3.2、樁基的優(yōu)化原設(shè)計第二組4#、5#樓的樁筏基礎(chǔ)，樁基有三種規(guī)格，分別為樁徑d=800,擴大頭直徑D=1500，樁徑d=1000、擴大頭直徑D=1800和樁徑d=1200、擴大頭直徑D=1800。6#樓樁基采用了5種規(guī)格，分別為d=800，D=800和d=1000，D分別取1500、1600、1800、2000等。樁基的配筋存在不符合規(guī)范要求的情況。樁基部分的設(shè)計優(yōu)化的意見是：基樁規(guī)格應(yīng)統(tǒng)一確定選用規(guī)格，規(guī)格數(shù)量不宜太多，一般取2~4種即可。大直徑擴底灌注樁通過增大擴大頭直徑D可大幅度提高基樁的承載力，設(shè)計時在樁身滿足樁承載力的前提下，應(yīng)優(yōu)先采用D較大的基樁.3.3、筏板厚度原設(shè)計1#~5#樓的筏板厚度分別為1100、1800、2000、1800、1800。研究表明增大筏板厚度會使彎矩增加，因此在滿足沖切、構(gòu)造和剛度條件下，降低筏板厚度可降低靜力條件、地震作用下的筏板彎矩，從這個角度講，降低筏板厚度不僅節(jié)省工程造價，而且還能改善筏板的受力條件，因此并非筏板厚越大越安全。3.4、地下室外墻芽原設(shè)計中給第一組建瀉筑的地下雨室外墻厚蛙度難為勤50咽0典，墻體高矛度膠為幸5.8峽0占米。第二誰組建筑的暮地下室外寺墻抓為裙50爆0狀，墻體高歪度厭為而6.1再5導米。匯本項目地鏟下室外墻牌總長度猶為債87民0傾米，混凝冤土用量約瘦為粘2700追m股3腹，因混凝潑土用量大伶，鋼筋用半量大，工賢程量大，南進行精細才化設(shè)計，塘節(jié)約效果誤明顯。貨3.盾5旱基礎(chǔ)抗水展板讀原設(shè)計兩沾組建筑的筐基礎(chǔ)抗水越板均采用綿梁板式結(jié)寒構(gòu)，梁格邪間尺寸獵為束8400起×840鴿0確，抗水板廟厚度唐為懶50行0流。登整個基礎(chǔ)套抗水板的節(jié)面積大，闖梁板混凝泰土用量大連，詳細計稅算，對保承證經(jīng)濟效的益很有意朽義，工程滴設(shè)計應(yīng)予殊重視。具經(jīng)計算，蘇若保持原霸設(shè)計梁截僑面尺寸不忌變，配筋舊可以減小持，減小幅妖度約丈為須20塌%龜，抗水板蟻厚度滴由票50企0葛改曬用竿40搜0床，抗水板歉的上層鋼票筋也可減歸少儉約笑20跨%老。鄙對于獨立領(lǐng)柱基加抗形水板形式非，抗水板喪系統(tǒng)也可處采用無梁痰樓蓋形式樸，以獨立跨柱基做為去柱帽，抗掀水板為平臥板式，劃閣分柱上板鼓帶與跨中加板帶，進假行計算配壓筋。無梁袋樓蓋形式拒將更有利軋于節(jié)約鋼清材。艷3.其6證、地下室續(xù)頂板晨原設(shè)計第柳一組地下箏室頂板，收主要柱逐網(wǎng)良8400晃×840罷0赤，主次梁運體系，主認梁駕450×齊110客0先，次梁采鋸用葵3×燃3罵網(wǎng)格，截律面悲為木300×篇850凝0扁。第二組冰建筑地下機室頂板主珍要柱眾網(wǎng)鮮8400瞎×840央0格，主次梁挖體系，主拳梁錯450×忘110檢0濟，次真梁皆400×旦80擴0奉，板景厚推25穿0哥。躺應(yīng)按照建溝筑分區(qū)和處不同做法叔、不同活焦荷載，劃夾分區(qū)域，釣在不同的柱區(qū)域，按芝照不同的延荷載情況幟，選取不鏈同的梁截確面和板厚至進行精心績設(shè)計。立3.脖7刻、主樓上蔽層結(jié)構(gòu)的姨各層現(xiàn)澆主板厚甜本工程上漁部結(jié)構(gòu)各犬層現(xiàn)澆樓偉板存在偏妥厚情況。者3.律8偽、頃1桐#灣住宅樓剪游力墻的布艷置斥1頃#斗住宅樓為各現(xiàn)澆鋼筋燕混凝土剪動力墻結(jié)構(gòu)水，層桃數(shù)友1蓋8惠層，高家度棵55.1午0以米，剪力事墻抗震等門級為四級桐。原設(shè)計俗的計算主車要結(jié)果顯威示，地震癢作用朽下趨X對向最大層敲間位移角往為恰1/55偶8擱3婆，末Y扁向的最大競層間位移奸角男為頓1/34簡0裂0酬。在風荷標載作用下衛(wèi)，輛X難向最大層倆間位移角征為沿1/93曉4秀3惹，粥Y浴向的最大雅層間位移植角息為牢1/28較7煙2辦，剪力墻緒軸壓比一擦般適在蚊0.餡2定～閑0.氣3農(nóng)左右，這座些數(shù)據(jù)顯抹示，層間幼位移角偏幕小，結(jié)構(gòu)否剛度偏大宋，剪力墻筐軸壓比偏叼小，剪力五墻承載力盤余地較大襯，說明剪色力墻布置菊偏多，墻幟體偏厚或牙偏長。做3.尺9右、嫌6腳#醫(yī)酒店上部糖結(jié)構(gòu)摟6敞#品酒店系框資架剪力墻朝結(jié)構(gòu)銀，蜜1黎5但層侵，頁54.淋0千米高，框況架抗震等愁級四級，藍剪力墻抗份震等級為池三級。原釘設(shè)計框架睡柱配筋結(jié)巡果與計算販結(jié)果差距孤較大，框怒架梁的布糊設(shè)較亂，誦梁截面統(tǒng)猜一性欠佳住，部分梁胃梁高偏大抗。傲4賣、工程結(jié)悶構(gòu)設(shè)計優(yōu)寨化后的經(jīng)預(yù)濟效益斑4.謀1造、基礎(chǔ)部友分的優(yōu)化雙后的經(jīng)濟許效心益郊(勁以下略）虜4.托2疑、地下室件部分的優(yōu)蛛化后的經(jīng)改濟效益將4.稼3抄、主樓上蠟部結(jié)構(gòu)樓其板優(yōu)化后漠的經(jīng)濟效挪益鈔4.陡4歐、謙1劈#敲住宅樓剪炮力墻破、逢6滅#幸酒店框架趨梁柱優(yōu)化已后的經(jīng)濟拖效益異4.須5騰、工程結(jié)寧構(gòu)專業(yè)優(yōu)掩化設(shè)計后傲后的經(jīng)濟坑效益輩經(jīng)過上述擺粗略計算亞，整個工鳴程經(jīng)結(jié)構(gòu)造優(yōu)化設(shè)計葬后，節(jié)約拉的結(jié)構(gòu)直挎接費用昂在唯60候0境萬元以上效。庸5刷、結(jié)構(gòu)優(yōu)片化設(shè)計的占體會和5.更1仰、優(yōu)化設(shè)膨計是有必題要的僵現(xiàn)現(xiàn)階段夢多數(shù)工程外的結(jié)構(gòu)設(shè)逝計需要進廈行優(yōu)化。耳地產(chǎn)公司阻事務(wù)繁多史，工作量岔大，人力稿資源有限賣，單靠地摘產(chǎn)公司對回設(shè)計把關(guān)趟是不現(xiàn)實飾的；而設(shè)產(chǎn)計單位的泳設(shè)計項目頸多，設(shè)計牲人員繁忙第，項目要特求的設(shè)計拖周期短，慣設(shè)計人員余中年輕缺論經(jīng)驗者不符少，在設(shè)筍計過程中吃很難花較半多精力進域行項目的押經(jīng)濟方面枯的分析，拘成本意識集較弱，因烤此一般的田結(jié)構(gòu)設(shè)計花并未做到酬精細合理起，有進行橋優(yōu)化的空責間與余地羨。野優(yōu)化設(shè)計樓是有必要投的，是投虹資方、建拼設(shè)方的追共求，也是誓優(yōu)秀設(shè)計就團隊和優(yōu)臺秀設(shè)計師吳的追求，之優(yōu)化設(shè)計沒有利于節(jié)瓜約成本，摘設(shè)計費用扒一般為項明目投資額尺的合1%~5借%膜，但對投看資的影響褲卻高馬達潑75典%召，在滿足泥同樣功能祥的前提下輔，優(yōu)化設(shè)黃計可降低兇工程造價藥的稍1%~1斥0緊%拋，甚至可勿達哈10%~數(shù)30惑%勵。同時，式優(yōu)化設(shè)計系有利于減漆少工程事夜故，改正嘗不合理內(nèi)凈容，消除賠安全隱患穿。你5.大2鳳、結(jié)構(gòu)優(yōu)動化的著眼贊點與專業(yè)瓦思路貸結(jié)構(gòu)設(shè)計醋優(yōu)化的工棟作重心和列重點是利喬用過硬的許技術(shù)和經(jīng)錯驗，對成被本進行審悶核和監(jiān)控謊，通過技暖術(shù)措施和捐對結(jié)構(gòu)方賠案的經(jīng)濟城技術(shù)比較聞以得到一露個合理的掏方案，并網(wǎng)在設(shè)計過菜程中通過孤對計算（臉荷載、計企算參數(shù)、純計算結(jié)果脆等）以及終構(gòu)造等方遭面的把控繳而得到一奴個安全、灶經(jīng)濟、合飽理的設(shè)計照成果。軍優(yōu)化設(shè)計沸追求的是可安全、經(jīng)晚濟和美觀臭的統(tǒng)一。零在優(yōu)化設(shè)焦計實踐中保，我們并刷未掌握比對人高深的拾結(jié)構(gòu)設(shè)計案理論，也童并沒有突撤破性的分幸析，對設(shè)剛計精益求娛精的責任遙感和成本思控制意識瀉，使我們轟能靜心細講致對待結(jié)血構(gòu)設(shè)計，黎進行多方柴案的對比使分析，找造到其中安劇全、經(jīng)濟國、美觀的朵平衡點。初在優(yōu)化過維程中，我輝們采取辦材法減小構(gòu)值件截面，訊減薄板厚寺，采用較肥矮的梁高線，合理地男增大樓層球凈高，減故少剪力墻止等，都受王到了業(yè)主嶄的歡迎，總這些做法勾減少了混償凝土用量蹤，減輕了喚結(jié)構(gòu)自重防，合理的推減低了結(jié)抱構(gòu)剛度，巨減小了地爭震力，優(yōu)短化的結(jié)果疤不是犧牲許了安全度甩而是提高六了結(jié)構(gòu)安矛全度。不5.3股駱優(yōu)化設(shè)計否工作大有熊可為悼中國工程獸院院士江搏歡成寫到勤：梁“次我國優(yōu)化拔設(shè)計工作權(quán)方興未艾炕，大有可諒為。私企森、民企對懂此態(tài)度積甜極，國企覺相對不夠提重視。它鄰符合可持寫續(xù)發(fā)展和裕科教興國搖偉大戰(zhàn)略惕，是科學裹發(fā)展觀在捧建筑行業(yè)訓中的落實弟。郵”陵中國工程幻院院士程賴耿東這樣虹談?wù)撛O(shè)計場優(yōu)化硬：煎“誰在建筑領(lǐng)站域應(yīng)用優(yōu)阻化設(shè)計，殘不僅可行舟而且十分酸符合節(jié)約徐能源，保郊護環(huán)境的亂可持續(xù)發(fā)善展觀。結(jié)獸構(gòu)優(yōu)化設(shè)打計作為一巧種基于計毛算