建筑结构设计优化实例结构优化案例2.
abbs_1
abbs_1 Lv.2
2008年07月28日 11:58:31
只看楼主

(转载自《正经建筑》正经优化栏目)建筑结构优化某高层剪力墙住宅某高层剪力墙住宅,八度设防,三类场地。地上32层地下1层,并与两层裙房和地下1层车库相连。该建筑物高度98.45米,裙房高度8.45米。地下一层深度5.0米,建筑面积为2.5万平方米。原设计含钢量为75.2公斤/平方。受业主委托,对此项目进行了仔细的分析,发现如下问题:主楼剪力墙设计的不合理,没有加强关键部位,而是全面加大剪力墙的布置总量,使得

(转载自《正经建筑》正经优化栏目)建筑结构优化某高层剪力墙住宅某高层剪力墙住宅

,八度设防,三类场地。地上32层地下1层,并与两层裙房和地下1层车库相连。该建筑

物高度98.45米,裙房高度8.45米。地下一层深度5.0米,建筑面积为2.5万平方米。原

设计含钢量为75.2公斤/平方。受业主委托,对此项目进行了仔细的分析,发现如下问题:

主楼剪力墙设计的不合理,没有加强关键部位,而是全面加大剪力墙的布置总量,使得

墙的总数很多,但是位移才刚能满足规范要求。原设计人员认为自己设计的并不保守,

因为位移(1024)才刚能满足规范要求(1000)。但是他没有看到全楼的剪力墙数量过

多,刚度极大,造成的地震反应的加大。主楼与裙房连接设计的不合理,造成了裙房连

的抗震等级设计的不合理,使得裙房连的抗震等级过高。裙房和地下车库选择了筏板的

基础形式。 优化后的结果:(1) 针对上述情况我院对该项目的剪力墙重新进行了布置

,对除了关键部位加强外,大大的减少了剪力墙的数量,反而是位移比原设计更理想了

(1198)。(2) 重新设计了主楼与裙房的连接,降低了裙房连的抗震等级。(3) 将

裙房和地下车库的基础形式改为独立柱基加抗水板。 优化后的结果:本工程的含钢量由

75.2㎏/㎡降到了56.7㎏/㎡。仅钢筋一项可节约投资 2.5×(75.2-56.7)=462吨 约

220万元通过分析发现,原设计除了一些表面的人为放大配筋的因素外,最主要的就是原

设计人的设计经验不足,对结构原理和规范的把握不深,造成了不必要的浪费。《正经

建筑》电子杂志网站长期举办建筑结构设计优化服务、咨询。详见网站。

http://www.zhengjingjianzhu.com/youhua/index.asp
tj6696997
2008年07月28日 14:13:48
2楼
不知道优化后,签名是签谁的名..会不会负责任?
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huashan_xiao
2008年07月29日 16:19:22
3楼
非常不错,有很好的参考价值,希望以后多发一些,可让我们这些后辈多一些学习机会,谢谢!谢谢楼主了!:lol
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tbs204
2009年04月15日 09:38:09
4楼
领会了
丰富一下经验
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mayunjun
2009年04月15日 12:10:28
5楼
不知优化后的楼板,剪力墙暗柱钢筋是否选用了三级钢筋,楼板和暗柱箍筋选用三级钢筋还可以节省大量钢筋。
一、二级抗震等级 约束边缘构件阴影区最小体积配箍率(%) “非一般结构”构造边缘构件最小体积配箍率(%)
钢筋种类 C25 C30 C35 C40 C45 C25 C30 C35 C40 C45
HPB235(Ⅰ级) 1.134 1.362 1.591 1.819 2.010 0.567 0.681 0.796 0.910 1.005
HRB400(Ⅲ级) 0.661 0.795 0.928 1.061 1.172 0.331 0.398 0.464 0.531 0.586
备注:本工程为34层100米高层剪力墙结构体系,建筑高宽比>7,按B级高度高层建筑进行结构设计,抗震设防烈度为7度(0.15g),场地土类别为Ⅲ类。根据最小体积配箍率分析,暗柱箍筋采用Ⅲ级钢筋可比采用Ⅰ级钢筋最大可节省箍筋41.6%,尤其对高层建筑底部加强区采用Ⅲ级箍筋效果尤其明显,对上部非加强层受最小箍筋直径和最大配箍间距影响,经济效果会随着楼层数增加、墙柱混凝土强度等级的降低,经济性会逐步降低。其它混凝土强度等级及抗震等级最小体积配箍率值可查看国标图集04SG330 <混凝土结构剪力墙边缘构件和框架柱构造钢筋选用> 。
1、 楼板配筋成本优化理论数据分析:
砼强度等级 C25 C30 C35 C40 C45 C50
HPB235级钢筋 fy=210 0.272 0.306 0.337 0.367 0.386 0.405
HRB400级钢筋 fy=360 0.200 0.200 0.200 0.214 0.225 0.237
采用HRB400的可节省比 26% 34% 40% 41% 41% 41%
充分利用强度的可节省比 41% 41% 41% 41% 41% 41%
采用HRB400优化节省比 26% 34% 40% 41% 41% 41%
1. 楼板砼强度等级越高,采用HRB400级受力钢筋时,受力钢筋耗钢量优化比越高。
2. 砼等级超过C35并配置HRB400受力钢筋时,随着砼强度等级的提高,楼板构造配筋率逐步提高。
3. 楼板采用HRB400级受力配筋时,楼板砼强度最优等级为C25~C35。
4. 楼板受力钢筋选用HRB400级钢筋,受力钢筋耗钢量可较选用HPB235级钢筋节省约26~40%。
5. 上表配筋节省比不包括楼板上皮分布钢筋(Ф8@200-HPB235)。
6. 上表配筋节省比不包括楼板短向跨度≥4米时,楼板上皮跨中抗温度收缩构造钢筋网Ф8@200-HPB235。
7. 抗温度收缩构造钢筋网与周边受力钢筋锚固搭接长度应为1.2La。C25砼-265(33d);C30砼-235(29d);C35砼-220(27d)。
8. 上表受力配筋节省比不包括对楼板上皮支座最小钢筋直径要求,一般楼板上皮支座最小钢筋直径应不小于Ф8。
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wyhwhy322
2010年07月04日 19:25:29
6楼
不知优化后的楼板,剪力墙暗柱钢筋是否选用了三级钢筋,楼板和暗柱箍筋选用三级钢筋还可以节省大量钢筋。
一、二级抗震等级 约束边缘构件阴影区最小体积配箍率(%) “非一般结构”构造边缘构件最小体积配箍率(%)
钢筋种类 C25 C30 C35 C40 C45 C25 C30 C35 C40 C45
HPB235(Ⅰ级) 1.134 1.362 1.591 1.819 2.010 0.567 0.681 0.796 0.910 1.005
HRB400(Ⅲ级) 0.661 0.795 0.928 1.061 1.172 0.331 0.398 0.464 0.531 0.586
备注:本工程为34层100米高层剪力墙结构体系,建筑高宽比>7,按B级高度高层建筑进行结构设计,抗震设防烈度为7度(0.15g),场地土类别为Ⅲ类。根据最小体积配箍率分析,暗柱箍筋采用Ⅲ级钢筋可比采用Ⅰ级钢筋最大可节省箍筋41.6%,尤其对高层建筑底部加强区采用Ⅲ级箍筋效果尤其明显,对上部非加强层受最小箍筋直径和最大配箍间距影响,经济效果会随着楼层数增加、墙柱混凝土强度等级的降低,经济性会逐步降低。其它混凝土强度等级及抗震等级最小体积配箍率值可查看国标图集04SG330 <混凝土结构剪力墙边缘构件和框架柱构造钢筋选用> 。
1、 楼板配筋成本优化理论数据分析:
砼强度等级 C25 C30 C35 C40 C45 C50
HPB235级钢筋 fy=210 0.272 0.306 0.337 0.367 0.386 0.405
HRB400级钢筋 fy=360 0.200 0.200 0.200 0.214 0.225 0.237
采用HRB400的可节省比 26% 34% 40% 41% 41% 41%
充分利用强度的可节省比 41% 41% 41% 41% 41% 41%
采用HRB400优化节省比 26% 34% 40% 41% 41% 41%
1. 楼板砼强度等级越高,采用HRB400级受力钢筋时,受力钢筋耗钢量优化比越高。
2. 砼等级超过C35并配置HRB400受力钢筋时,随着砼强度等级的提高,楼板构造配筋率逐步提高。
3. 楼板采用HRB400级受力配筋时,楼板砼强度最优等级为C25~C35。
4. 楼板受力钢筋选用HRB400级钢筋,受力钢筋耗钢量可较选用HPB235级钢筋节省约26~40%。
5. 上表配筋节省比不包括楼板上皮分布钢筋(Ф8@200-HPB235)。
6. 上表配筋节省比不包括楼板短向跨度≥4米时,楼板上皮跨中抗温度收缩构造钢筋网Ф8@200-HPB235。
7. 抗温度收缩构造钢筋网与周边受力钢筋锚固搭接长度应为1.2La。C25砼-265(33d);C30砼-235(29d);C35砼-220(27d)。
8. 上表受力配筋节省比不包括对楼板上皮支座最小钢筋直径要求,一般楼板上皮支座最小钢筋直径应不小于Ф8。
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设计小兵
2010年07月05日 10:09:54
7楼
个人觉得结构优化还是大有市场的,只要你能确实保证建筑结构的安全性并能确实降低工程造价,甲方还是很欢迎的。反对打规范的“擦边球”式的优化
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xysjydw1
2010年07月05日 11:47:05
8楼
学习学习,做好设计还有很长的路要走
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lsword
2010年12月29日 22:02:22
9楼
优化是好。
可是提了这么多年了,都是雷声大,雨点小。。。
难道是不想省钱?肯定有某些深层次的原因限制了,甚至遇到很强大的阻力的。。。
:lol
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chaobin_650319
2011年01月04日 14:47:15
10楼
优化是好。优化工程师是水平高,经验丰富的,不是扣钢筋
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sina9909
2015年04月29日 10:43:03
11楼
一般建筑功能确定,结构没有太大可调控性。如果是常规类型,不谈其它因素,设计的结果差别不会太大。没见具体东西,持保留意见!!!
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