本期内容提要 ①结构成本平均数据 ②设计过程中必须控制的关键环节 ③结构成本控制的技术关键点 第一部分:结构成本的平均数据 ①混凝土等级提高一级,单价提高5%~8% ②地面以上含钢量35~90kg/m2 ③地面以下含钢量110~200kg/m2 ④基础与桩基25~120元/m
①结构成本平均数据
②设计过程中必须控制的关键环节
③结构成本控制的技术关键点
第一部分:结构成本的平均数据
①混凝土等级提高一级,单价提高5%~8%
②地面以上含钢量35~90kg/m2
③地面以下含钢量110~200kg/m2
④基础与桩基25~120元/m2,平均60元/m2
第二部分:设计中关键环节
①结构体系的确定及主要平面布置图
②基础的选型及设计图
③电算模型及计算系数的取值
④标准单元的梁板截面及配筋图
⑤地下室的布置及梁板配筋图
⑥结构转换层的布置及配筋图
第三部分:结构成本控制关键点
1.控制地下室层高的意义
①地下室层高(土方、竖向构件、水压力、设备及运营成本等)
②根据工程经验,地下室每加深100mm,增加造价30元/m2 ,(如果30000 m2 x30元/m2 =90万元。
降低层高的方法
①宽扁梁(1/12~1/18)、变截面梁、无梁楼盖
②预应力梁
③综合管线图
④底板结构找坡,减少垫层(做法一般为半结构找坡,垫层厚度取200mm)
2.控制地面以上层高的意义
地面以上层高(风荷载、地震力、竖向构件、外墙、设备及运营成本等)
降低层高的方法
①宽扁梁、变截面梁、无梁楼盖
②预应力梁
③型钢梁、钢梁
④结构梁布置与管线布置平行
3.结构超限的影响
①超限审查导致设计周期延长
②超限导致抗震等级提高
③薄弱部位加强导致含钢量提高
实例:某项目由于超限,含钢量达145kg/m2,增加造价约400元/m2
4.高宽比超限的影响
①高宽比超限不属于超限审查的范围
②高宽比超限导致结构成本提高,提高的幅度随地域的不同而不同
实例:
①深圳某项目由于高宽比超限,增加造价约67元/m2。
②无锡某项目由于高宽比超限,增加造价约17元/m2。
5.基础选型介绍
①冲孔桩、钻孔桩
②人工挖孔桩
③高强预应力管桩
④沉管灌注桩
⑤强夯地基处理
⑥水泥搅拌桩地基处理
⑦筏板基础
⑧独立基础
6.如何判断桩基础的总量是否合理?
总承载力/总荷载=1.1~1.3
(一柱一桩的灌注桩取小值,多桩承台的管桩取大值)
荷载估算:
框架结构 12~15KN/m2
框剪结构 13~16KN/m2
剪力墙结构 15~18KN/m2
框筒结构 14~16KN/m2
地下室结构 20~25KN/m2
6.如何优化桩基础的总量?
①关注柱底内力的取值
②关注桩承载力的利用率
③关注桩基础中地下室底板下土承载力的利用
④关注水浮力的利用
⑤关注基础类型的归并
7.少用墩基础,尽量用桩基
墩基础属于天然基础:L<6米或L/D<3。
8.梁的布置与成本的关系
问:8.5X8.5米柱网下,布置井字梁经济还是十字梁经济?
答:一般情况下,井字梁的造价比十字梁增加造价16~22%。
问:一些短隔墙下的小梁是否需要布置。
答:不需要,可以折算成等效面荷载加到板上。
9.梁配筋方式对成本的影响
问:框架梁跨中负筋是否要用支座处负筋通长?
答:按规范要求,抗震等级为一、二级时,可配成>2Ф14且>As/4;为三、四级时,可配成>2Ф12 。
问:住宅标准层梁宽为200或250时,梁支座负筋采用大直径还是小直径钢筋?
答:小直径,角筋兼做通长筋,减少搭接。
问:梁钢筋直径超过25时,对成本造成什么影响?
答:锚固长度为1.1La。
问:主次梁相交处常布置吊筋,是否合理?
答:一般用加密箍筋就够了。
10.剪力墙的布置与成本的关系
问:如何优化剪力墙布置的位置?
答:尽量布置在两端或周边,内部和中间位置减少布置 。
问:如何优化剪力墙的数量?
答:按50年风荷载计算位移。
问:如何优化剪力墙的长度?
答:剪力墙太长,结构本身成本增加,同时又使地震力增加;短肢剪力墙抗震性能不好,构造配筋成倍放大,成本也会增大。
问:程序对长度小于600的翼缘配筋是否合理?
答:手算复核或将翼缘尺寸加大到700以上。
11.如何控制剪力墙的厚度取值?
高规7.2.2条:底部加强层剪力墙厚度不小于层高或剪力墙无支长度的1/16(一、二级抗震等级)或1/20(三、四级抗震等级)。底部商业、底层假复式住宅或架空层层高较高,按此规定,墙厚必须增加较多,同时变成短肢剪力墙,配筋进一步大幅增加。
对策:按高规附录D验算墙体稳定性。
12.异形柱结构中应注意的事项?
异形柱结构会增加成本5~10%。
异形柱结构降低结构的安全度。
是否可以少用异形柱,多用方柱?
13.柱子纵向钢筋的配置技巧
当柱子按计算配筋时,程序对X向及Y向均有配筋面积要求,如何在满足计算配筋量要求的前提下尽量减少配筋量?
以500X500方柱配筋为例,每边配筋面积12。
①习惯配筋方式:12Ф20。
②另一种配筋方式:4Ф25+4Ф18。
两种配筋方式都正好满足计算要求,但钢筋用量相差17.5%!
14.楼板的厚度对成本的影响
①标准层楼板厚度对荷载的影响程度?
②标准层楼板厚度对板配筋的影响程度?
③标准层楼板厚度对地震力的影响程度?
④标准层楼板厚度对梁、柱、墙配筋的间接影响?
⑤标准层楼板厚度对基础的间接影响?
15.建筑的地下室及屋顶找坡
找坡的成本有哪些?
材料、人工、结构、维护等
有哪些优化的办法?
半结构找坡、双坡、减少找坡长度,重视找坡、科学找坡。
16.设计荷载的取值(一)
地下室顶板的荷载(覆土、施工荷载、消防车荷载、使用荷载)
外墙荷载(窗洞)尽量说服甲方用轻质材料内墙材料
设计荷载的取值(二)
风荷载取值对成本的影响
1、地面粗糙度类别:A、B、C、D
A与B间最大相差24%
B与C间最大相差54%
C与D间最大相差45%
要用发展的眼光对待,但要考虑当地审图要求。
2、规范规定:高度大于60M的高层建筑,风荷载的取值可按100年一遇考虑。
位移……50年一遇
受力……100年一遇
17.电算系数的取值
梁的弯矩放大系数
梁的扭矩折减系数
梁柱重叠部分是否简化为刚域
混凝土容重的取值
连梁刚度折减系数
墙、柱、基础计算是否考虑活荷载折减
地下室墙是否按压弯构件计算
荷载的取值是否有人为的放大
18.勘察报告的内容
①关注基础选型及地基处理建议
②关注承载力的取值建议
③关注抗浮设计水位的标高
④可否提出最低设计水位的标高
19.钢筋材料的选择对成本的影响
市场价格:Ⅰ级钢:3620元/吨;Ⅱ级螺纹钢:Φ14及以下:3730, Φ14以上:3710 ;新Ⅲ级螺纹钢:综合3850;冷轧带肋钢筋:4300;冷轧带肋钢筋网片:4800。
Ⅱ级螺纹钢 VS Ⅰ级圆钢
贵4%,强度提高43%,构造配筋率低
新Ⅲ级螺纹钢 VS Ⅱ级螺纹钢
贵1.3%,强度提高20%,柱构造配筋率低0.1
冷轧带肋钢筋 VS Ⅱ级螺纹钢
贵13.6%,强度提高20%
冷轧带肋钢筋 VS 冷轧带肋钢筋网片
便宜11%,要人工绑扎费用(约80元/吨)
20.实际工程中钢筋的选择建议
①结构梁按新Ⅲ级螺纹钢
②墙柱按Ⅱ级螺纹钢(一般由构造控制)
③楼板钢筋优先选冷轧带肋钢筋
21.混凝土强度等级对成本的影响
市场价格:C20:277元/m3;C25:296 ;C30:315;C35:332;C40:362;C50:400。
每增加一级,单价提高5~8%
对柱及剪力墙(轴压比控制)的影响程度:高
对梁的影响程度:中
对板的影响程度:低
22.实际工程中混凝土的选择建议
普通的结构梁板一般为C25、C20;
受力较大的梁板可采用C30,如地下室的底板、顶板、屋顶花园的楼板等;
结构转换层梁板宜采用高等级,如当地施工质量有保证,可采用C50及以上;
剪力墙、柱按轴压比控制,使其尽量接近规定上限,同时又使绝大部分竖向构件为构造配筋。
23.图纸设计时归并的把握
①梁的归并
②墙柱的归并
③板的归并
④桩基的归并
⑤基础的归并
精细化设计是施工图过程中控制成本的关键!
第四部分:结构关键点的总结
①结构设计优化的关键点
②结构荷载取值优化的关键点
③结构电算结果优化的关键点
④勘察报告结果优化的关键点
⑤结构材料选择优化的关键点
⑥结构设计精细化管理的关键点
施工图设计阶段主要限额设计指标分析表
注:
从上表可以得出以下结论,300的桩最不经济,两根400的桩比一根600的桩经济,尽量选用400、500的桩……