結構優(yōu)化和經(jīng)濟性- 思路、流程和經(jīng)典案例

1、結構優(yōu)化和經(jīng)濟性- 思路、流程和經(jīng)典案例08-7月-22108-7月-222結構優(yōu)化規(guī)劃、方案擴初、施工圖08-7月-223規(guī)劃、方案結構經(jīng)濟性評估多專業(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結構經(jīng)濟性：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，框筒結構體系與剪力墻體系的經(jīng)濟指數(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結構方案經(jīng)濟性監(jiān)控多專業(yè)結構經(jīng)濟性控制評估合理鋼筋用量結構經(jīng)濟性監(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)-混凝土材料結構的優(yōu)化方案結構方案設計08-7月-229擴初、施工圖結構設計優(yōu)化整體著眼，局部落實。Think big; work small.安全性舒適度08-7月-2210結構性能規(guī)范安全性：樓面荷載承載力結構抗側力風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 強制條文08-7月-2211結構優(yōu)化思路結構定義/選型荷載取值結構整體穩(wěn)定性構件尺寸構件配筋結構經(jīng)濟性 數(shù)據(jù)從結構的整體性出發(fā)，通過有效的材料分布，

4、來實現(xiàn)結構優(yōu)化。08-7月-2212結構優(yōu)化思路上部結構的設計及荷載取值將影響地下室及基礎設計上部塔樓00地下室基礎案例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進深 = 15.5 米七度抗震設防區(qū)混凝土量 結構自重 基礎造價方案階段結構經(jīng)濟性初步評估合肥皖安1508-7月-22在2KM為半徑的主導風向，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)，建議風荷載地面粗

5、糙度應由原來設計中的B類改為C類。風荷載取值：設計風載可以降低30%。結構設計風控制合肥皖安1608-7月-22混凝土保護層的減少,能夠減少板配筋15%左右.混凝土保護層：合肥皖安1708-7月-22地庫底板基礎低板均安16200設計，過于保守，應該按照不同的板跨進行調(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設計中剪力墻的設計未考慮活載折減，取值過大。活荷載取值：設計活載可以降低25%。層數(shù)折減系數(shù) 18層一梯二單體2108-7月-221.5 m結構上做到雙拼，并

6、且在凹曹處加上連接板，可以使得結構剛度增加，從而可以減少結構墻體，減少外墻面PC量，增加建筑使用率。有助于設計經(jīng)濟性的提高。結構選型：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設計：地杰項目2408-7月-22結構優(yōu)化匯總明細混凝土量(mm3/m2)鋼筋量(kg/m2)荷載取值風載優(yōu)化及活荷載折減-35-4.0結構選型結構雙拼接-15-2.5結構配筋樓板配筋-1.0總計-50- 7.5基礎設計布樁系數(shù)的合理取值樁長平均可以降低10%.可見，從結構整體性

7、上得到的經(jīng)濟性優(yōu)化，要較純粹的構件的優(yōu)化來得更加有效且合理。地杰項目2508-7月-22結構優(yōu)化匯總 (預估)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結構選型：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結構選型：結構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