壹、結構成本管理的技術要點
1,梁
(1)梁布局與成本的關系
正常樓層,8.5m×8.5m柱網下,橫梁比橫梁便宜16-22%左右。
在壹定跨度內,布置的梁越少越好。
(2)梁的加固方式對造價的影響。
2.剪力墻
剪力墻布置與造價的關系
(1)優化剪力墻布局的位置編號
建築物的兩端及周邊重點布局;
降低了建築物的內部和中間位置;
——確保結構的抗震扭轉指標滿足要求。
結構的計算位移是否與規範的最低要求相差不遠——消除不必要的結構成本
(2)優化剪力墻長度
剪力墻過長,增加了結構本身的造價,同時增加了地震力,進壹步增加了結構的造價;短肢剪力墻抗震性能差,結構配筋會成倍增加,成本增加;
對策:
優化後的剪力墻長度為其寬度的8倍+100;
當剪力墻翼緣小於600時,應註意其結構設計結果。
(3)控制剪力墻厚度。
《高層建築混凝土結構技術規程》第7.2.2條:底部有加強層的剪力墻厚度不應小於層高的1/16(抗震壹、二級)或1/20(抗震三、四級)。但是底層的商業樓,底層的假復式房或者架空層都是高的。按照這個規定,墻體厚度必須增加更多,同時變成短肢剪力墻,配筋進壹步大幅增加。
對策:
經查“高規”附錄中的特殊公式,在不加厚或不厚於標準層的情況下,大部分壁厚可滿足穩定要求,節省該層造價約15%。
3.水泥板
(1)樓板厚度對造價的影響
標準層厚度對荷載的影響——2cm的厚度約占標準層總荷載的3.3%。
標準樓板厚度對板配筋的影響——僅考慮結構因素,板的配筋隨板厚成比例增加。
標準樓板厚度對地震力的影響——2cm厚度增加地震力約3.3%。
(2)實際工程中樓板厚度的選擇:
3m跨度內普通樓層可80-100;
普通3-4m跨度樓板可100;
客廳異形板可以是120-150;
普通屋面板可以120;
密集管線可選擇120;
地下室頂板可180;
4.優化樁(基礎)的總量
(1)基礎的選擇
沖孔樁和鉆孔樁
人工挖孔樁
預應力管樁
沈管灌註樁
強夯地基處理
水泥攪拌樁的地基處理
木筏基礎
獨立柱基礎
(2)生產基地基礎的選擇
概述:
天馬微電子有限公司擁有四層大跨度預應力廠房,3萬多平方米;單柱軸力為1400噸;場地內分布有斜坡狀淤泥質土層。淤泥質土含有機質,強風化巖埋深12-28m,厚度0.2-8.3m,場地內存在漂石,淺基礎持力層承載力180KN/㎡。
問題:
部分攪拌樁增設大量獨立柱基礎是否安全合理?建設周期是多少?什麽是經濟?最好的基本形式是什麽?
解決方案:
大直徑錘擊沈管灌註樁(露莉樁);工程造價節約300多萬元,每平方米節約近100元。
(3)判斷樁(基礎)總量是否合理。
要求設計院提供樁(基礎)總反力與建築物總重量的比值,並檢查判斷其合理性。
(4)優化樁(基礎)總數
註意柱底荷載的數值
註意水浮力的利用
重視樁基中地下室底板下土承載力的利用
註意樁承載力的利用率
註意基本類型的合並。
(5)對調查報告價值的建議
註意地基選擇和地基處理建議-靈活性
註意承載力的數值——承載力,PHC
註意抗浮設計水位的標高
能否提出最低設計水位標高?
(6)“墩基礎”和“樁基”結構費用的變化
備註:“墩式基礎”是指短樁長5-6M,樁徑與樁長之比為3的樁基。
采用樁基時,工程地質勘察報告數據中某壹巖土層的樁端承載力標準值往往是該巖土層承載力標準值的40-100倍。
采用墩基礎時,工程地質勘察報告不會提供專門的承載力數據,設計院根據規範通過承載力深度修正得到“墩端承載力設計值”。承載力往往只有巖層或土層“標準承載力”的1.2-3倍。
所以“墩基礎”往往比“樁基”貴很多。在確定樁基方案的時候,當我們的荷載比較大的時候,我們更願意挖得更深,讓地基成為“人工挖孔樁”,而不是“人工挖孔墩”。
5、柱配箍率
(1)柱配箍率對造價的影響
規範規定,柱的體積配箍率為混凝土單位長度內的箍筋體積除以該範圍內混凝土核心區的體積。
在實際設計中,往往用柱的總體積來代替柱的混凝土核心區的體積,這樣既便於計算,又能保證滿足規範要求。
以壹根500X500平方的柱子為例:
總體積:500 x500 x1000;
核心區體積為:440 x440 x1000;
兩者之差為29.1%
(2)柱縱筋的配置技巧
當根據計算對柱進行配筋時,程序需要X方向和Y方向鋼筋的配筋面積。如何在滿足計算配筋要求的前提下,盡可能減少總配筋?
以右邊500X500的方柱為例:
方法壹:鋼筋:12ф20(37.7)
方法二:鋼筋:4ф25+4ф20(32.1)
兩種加固方法均滿足計算要求,但鋼筋用量相差17.5%。
加固技巧:盡量增加柱的角筋配置。
6、負載值
(1)相關零件的載荷值。
地下室頂板的活荷載值-2000,1000,400。
外墻荷載值-窗和洞口的影響
內墻荷載值-預先確定輕質材料
可能分隔空間的荷載值——非固定隔墻的自重為65438+每延米墻重的0/3(kN/m)作為樓面活荷載的附加值,計入計算(kn/m2)。
(2)風荷載取值對造價的影響
地面粗糙度有四個等級:A、B、C和D,以及它們的選擇對風荷載和成本的影響:
a和b之間的最大差異是24%
b和c之間的最大差異是54%
c和d之間的最大差值為45%
對策:用發展的眼光關註價值是否合理。
根據規範,高度大於60M的高層建築風荷載取值可按100年壹遇考慮。對成本有什麽影響?
對策:分析規範需求的目的;采取積極的成本控制措施!
7、計算機系數的取值
梁的彎矩放大系數;
梁的扭矩折減系數;
梁柱重疊部分是否簡化為剛性域;
混凝土的體積密度值;
連梁剛度折減系數;
墻、柱、基礎的計算是否考慮活荷載的折減;
地下室外墻是否壓住受彎構件的計算;
負荷的數值是否被人為放大;
8.圖紙設計中融合的把握
精細設計是施工圖過程中控制成本的關鍵。
光束合並
墻柱的合並
板塊合並
樁基加固
地基加固
9、對成本的影響和控制的高度。
建築的高度是建立在成本的基礎上的,哪怕只有幾厘米——這也是我們應該認真討論的問題!
(1)控制層高的意義:
結構成本:
減少所有垂直構件的長度和體積,如結構柱和剪力墻。
降低建築總高度,降低結構總荷載,間接降低結構造價。
減少上部結構承受的地震力和風荷載,間接降低結構造價。
地下室土方開挖及運輸數量
基坑支護面積和單價
地下室底板和側墻截面及配筋
抗拔樁和抗拔樁錨的成本
基坑降水的數量和費用
其他土木工程費用:
減少所有外部維護磚墻、內部隔墻和裝飾隔墻的數量。
減少門窗、幕墻、油漆、塗料、瓷磚、石材、防水材料等的數量。
設備和運營成本:
更好地滿足節能規範的要求。
降低空調等設備的負荷。
降低空調等設備後期運營成本。
(2)降低層高
對於很多公共建築,包括地下空間,規範或者客戶真正關心的不是建築的高度,而是空間的凈高。
影響凈高的因素:
結構梁高
——設計院通常的做法:取結構本身最經濟的梁高(壹般為1/8-1/12跨度)。
考慮到各種成本因素,該值應比正常結構本身最經濟的梁高降低10%-30%。(建議跨度為1/12-1/18)
機電管道空間:
設計院通常的做法是空調、線纜、水管各占壹個立面,實際空間利用率很低。
優化措施:
要求設計院做好每層的綜合管線圖——優化各專業管線的交叉布局和統壹協調。利用綜合管線圖對機電管線進行精心優化設計後,往往可以為地下室節省近200的高度空間。
結構梁高度空間與機電管線空間相交的優化設計:
采用變截面梁來降低機電管道通過處的梁的截面高度。
梁上預埋管道或預留孔洞,以便管道穿過。
采用帶柱帽(或不帶柱帽)的無梁樓蓋,使管道與結構柱帽處於同壹高度空間。
註:以上結構機電優化設計是有前提條件的。
(3)經典案例:
長虹在深圳的R&D大廈占地6000平方米,容積率11,限高100米,建築覆蓋率不足55%。深圳6家大型設計院投標時,同樣的問題:最大容積率要求的面積很難設計。
各公司的解決方案——壓縮樓層高度
結構:
寬扁梁
預應力梁
工字形鋼梁
鋼梁
無梁現澆空心混凝土板
機電:
非標準空調管道
空調雙管並行
結構和機電:
設計保持了結構梁和空調管道的布局壹致,使結構梁和空調管道占據相同的空間。局部加高結構梁
10,結構超限
結構性超限必然增加結構性成本。
結構超限必然會增加設計周期。
結構性超支投入產出比的權衡與控制
及時引入資源
必要的預先溝通
11,建築高寬比超限。
高層規範:在6度和7度抗震設防區,剪力墻結構和框架核心筒結構的高寬比不宜大於6,框架剪力墻結構的高寬比不宜大於5。
建築高寬比超限不屬於抗震超限審查範圍。
在風荷載和地震荷載的作用下,建築物會產生傾覆力矩。建築物的高寬比越大,建築物抵抗傾覆力矩的能力越差。
高寬比超限對成本的影響
超過高寬比肯定會增加成本,包括結構成本和施工成本。
因超過高寬比而增加的結構成本受以下因素影響:
高寬比超過限制的程度
建築物的風荷載
建築物的地震力
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