結(jié)構(gòu)專業(yè)優(yōu)化策略

結(jié)構(gòu)專業(yè)優(yōu)化策略2022年3月CONTENTS前言方案階段優(yōu)化要點(diǎn)初設(shè)階段優(yōu)化要點(diǎn)施工圖階段優(yōu)化要點(diǎn)中銀項(xiàng)目優(yōu)化案例一.二.三.四.五.六.前言01前言

結(jié)構(gòu)優(yōu)化工作應(yīng)在成本規(guī)劃、設(shè)計(jì)限額明確的前提下開展，根據(jù)項(xiàng)目情況進(jìn)行優(yōu)曾或優(yōu)減。本次匯報(bào)內(nèi)容以結(jié)構(gòu)優(yōu)減內(nèi)容為主，為今后項(xiàng)目設(shè)計(jì)管理工作提供參考和借鑒適用范圍設(shè)計(jì)咨詢工作內(nèi)容及流程圖結(jié)構(gòu)優(yōu)化工作管控圖021、輸入條件u

現(xiàn)狀地形u

管網(wǎng)條件u

地勘報(bào)告u

總圖（正負(fù)零標(biāo)高、覆土、埋深、車庫層高等確定）u

施工場地布置圖2、安全等級、荷載輸入控制要點(diǎn)u

安全等級根據(jù)周邊環(huán)境確定、

不同條件下可選不同等級，一

級比二級、三級成本增加10%

左右。u

基坑周邊荷載應(yīng)按實(shí)際需求取

值，盡量控制運(yùn)輸車輛的噸位。

不得隨意增大荷載。3、常見支護(hù)形式u

基坑工程中常用的基坑支護(hù)形式包括：u

放坡、土釘墻、復(fù)合土釘墻、重力式擋墻、懸臂樁、

雙排樁（雙排樁+錨）、u

單排樁錨、鋼板樁、SMW

工法樁等。u

應(yīng)根據(jù)每種圍護(hù)形式的特點(diǎn)和適用條件進(jìn)行選型。4、常見支護(hù)形式典型剖面及綜合造價(jià)（以5m深基坑為例）（1）土釘墻，根據(jù)土質(zhì)及坡度不同綜合單價(jià)約700-800元/延米4、常見支護(hù)形式典型剖面及綜合造價(jià)（以5m深基坑為例）（2）（復(fù)合）土釘墻，根據(jù)土質(zhì)、土釘長度及是否需預(yù)應(yīng)力不同綜合單價(jià)約1300-1800元/延米4、常見支護(hù)形式典型剖面及綜合造價(jià)（以5m深基坑為例）（3）拉森鋼板樁，根據(jù)土質(zhì)及是否需錨索不同綜合單價(jià)約4500-7000元/延米4、常見支護(hù)形式典型剖面及綜合造價(jià)（以5m深基坑為例）（4）懸臂樁，根據(jù)土質(zhì)不同綜合單價(jià)約5000-11000元/延米4、常見支護(hù)形式典型剖面及綜合造價(jià)（以5m深基坑為例）（5）樁錨，根據(jù)土質(zhì)不同綜合單價(jià)約6500-10000元/延米4、常見支護(hù)形式典型剖面及綜合造價(jià)（以5m深基坑為例）（6）重力式擋土墻，根據(jù)土質(zhì)不同綜合單價(jià)約10000-11000元/延米5、方案比選原則

1.根據(jù)現(xiàn)場布置條件出具兩版以上方案并有具體經(jīng)濟(jì)指標(biāo)；2.各方討論，如方案成本均超出設(shè)計(jì)限額，需重新梳理施工場地布置后再次布置方案；3.在各方意見均認(rèn)可后確定最終方案；6、案例分析方案階段優(yōu)化要點(diǎn)03方案階段優(yōu)化要點(diǎn)1、豎向論證?

充分結(jié)合地形地貌，場地設(shè)計(jì)的豎向趨勢應(yīng)和原狀地形基本保持一致。?

充分分析地形地質(zhì)條件，考慮場地處理和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全性及經(jīng)濟(jì)性。?

力求場地內(nèi)土方工程總量最小化，少挖少填，減少土方的內(nèi)外運(yùn)輸。?

豎向設(shè)計(jì)必須結(jié)合項(xiàng)目規(guī)劃設(shè)計(jì)理念、土方平衡、工期、

施工組織、土石方單價(jià)、堆土場地、土源情況等因素綜合

考慮。?

避免出現(xiàn)高邊坡和高擋墻，如不可避免應(yīng)盡量減小邊坡和擋墻的高度。?

滿足場地排水要求，保證地面排水通暢、不積水。?

涉及防排洪場地應(yīng)綜合考慮防排洪設(shè)計(jì)，滿足防排洪要求。?

處理好建筑基礎(chǔ)埋深、室外綜合管線敷設(shè)的關(guān)系，滿足場地內(nèi)的管線敷設(shè)和市政管線的銜接。?

污染土場地需專項(xiàng)處理。方案階段優(yōu)化要點(diǎn)1、豎向論證方案階段優(yōu)化要點(diǎn)2、車庫柱網(wǎng)論證?

柱網(wǎng)形式與車庫成本、車位排布數(shù)量息息相關(guān)，不同的項(xiàng)目定位、總圖布置形式、地域習(xí)慣對柱網(wǎng)的形式有著不用的要求，方案階段應(yīng)進(jìn)行專門論證以確定最優(yōu)的柱網(wǎng)形式。地下車庫設(shè)計(jì)中，常見的柱網(wǎng)形式分別為一下幾種：a、大柱網(wǎng)

8.1mx8.1mb、大小柱網(wǎng)

8.1mx(5.5m+6.0m+5.5m)c、小柱網(wǎng)

5.5mx(5.5m+6.0m+5.5m)方案階段優(yōu)化要點(diǎn)2、車庫柱網(wǎng)論證?

根據(jù)以上各種柱網(wǎng)的結(jié)構(gòu)布置平面，舒適性方面大柱網(wǎng)及中柱更優(yōu)，小柱網(wǎng)稍差。?

在相同柱網(wǎng)布置條件下，無梁樓蓋在經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)上均優(yōu)于梁板結(jié)構(gòu)體系。?

在采用相同結(jié)構(gòu)體系的情況下，在經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)上小柱網(wǎng)最優(yōu)、中柱網(wǎng)稍差、大柱最差。?

綜合考慮抗浮設(shè)計(jì)的情況下，在經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)上小柱網(wǎng)最優(yōu)，小柱網(wǎng)比大柱網(wǎng)（無梁樓蓋體系）大約節(jié)省20%左右。本次對比未計(jì)入無梁樓蓋相對于梁板結(jié)構(gòu)在層高方面的有利因素影響，通常情況下當(dāng)采用小柱網(wǎng)時(shí)無梁樓蓋可減小層高。

方案階段優(yōu)化要點(diǎn)2、車庫優(yōu)化案例1、車庫概算成本3639.04元/平米，優(yōu)化金額：3826*3639.04=1392萬元；2、車庫層高每增加0.1m綜合成本增加18元，地下一層由4m→3.8m，地下二層由3.9m→3.7m，優(yōu)化金額：36702.43*18*2=132萬元；3、柱網(wǎng)由8.4*8.4→7.8*7.8結(jié)構(gòu)鋼筋和混凝土含量也能大幅降低，因無圖紙無法測算。方案階段優(yōu)化要點(diǎn)3、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)限額初設(shè)階段優(yōu)化要點(diǎn)04初設(shè)階段優(yōu)化要點(diǎn)

1、基礎(chǔ)方案比選

目標(biāo)是獲取經(jīng)濟(jì)性好的地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方案，組織地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方案論證，完善地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)施

工圖。地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)可與基坑支護(hù)設(shè)計(jì)同步進(jìn)行，其前置條件是《詳勘報(bào)告》及建筑總平面圖。

（1）取得《詳勘報(bào)告》和建筑圖后，安排設(shè)計(jì)單位進(jìn)行基礎(chǔ)方案圖設(shè)計(jì)，

如果工期緊張，可在取得地勘中期報(bào)告后，即可安排基礎(chǔ)設(shè)計(jì)。

（2）設(shè)計(jì)單位出具兩版以上基礎(chǔ)方案（并附具體經(jīng)濟(jì)指標(biāo)），根據(jù)成本、工期等進(jìn)行比選討論，

確定終止版基礎(chǔ)方案。

（3）樁基礎(chǔ)應(yīng)在根據(jù)成本、工期、成樁工藝等方面進(jìn)行討論并確定終止樁基礎(chǔ)方案。（4）常規(guī)基礎(chǔ)形式成本由低到高：天然基礎(chǔ)地基處理樁基礎(chǔ)

初設(shè)階段優(yōu)化要點(diǎn)1、基礎(chǔ)方案比選案例原設(shè)計(jì)地庫基礎(chǔ)為樁基+承臺+地梁+防水板優(yōu)化后地庫基礎(chǔ)為獨(dú)立柱基礎(chǔ)+防水板初設(shè)階段優(yōu)化要點(diǎn)2、裝配式方案論證裝配式建筑設(shè)計(jì)流程圖初設(shè)階段優(yōu)化要點(diǎn)2、裝配式方案論證

目前各省基本都出具了裝配率計(jì)算規(guī)則，雖然規(guī)則各部相同，但是裝配式范圍選擇基本圍繞主體結(jié)構(gòu)、圍護(hù)結(jié)構(gòu)和內(nèi)隔墻、裝修和設(shè)備管線這三部分。在裝配式方案選擇時(shí)應(yīng)根據(jù)成本限額、利潤規(guī)劃和工期要求等原則，進(jìn)行多輪比選和測算后確定最終方案。

初設(shè)階段優(yōu)化要點(diǎn)2、裝配式方案優(yōu)化案例

1、疊合樓板優(yōu)化為

鋼筋桁架樓承板，優(yōu)化

金額約300萬元。

2、優(yōu)化后取消木地

板地面，優(yōu)化金額約700

萬。

3、考慮幕墻限額交

高，將部分幕墻調(diào)整為

單元式幕墻。原設(shè)計(jì)裝配式方案優(yōu)化后裝配式方案

初設(shè)階段優(yōu)化要點(diǎn)3、車庫頂板形式比選

目標(biāo)是獲取經(jīng)濟(jì)性好、適合項(xiàng)目的車庫頂板形式。目前常見車庫頂板結(jié)構(gòu)形式主要有：井字梁、十字梁、雙向次梁、單項(xiàng)次梁、大板、加腋大板和無梁樓蓋形式。對結(jié)構(gòu)形式影響的主要因素：

（1）荷載：覆土、地面活荷載、消防車荷載。

（2）規(guī)范要求：配筋率、樓板最小厚度。

（3）其他：柱網(wǎng)尺寸、鋼筋強(qiáng)度、對形式的限制（如無梁樓蓋）。初設(shè)階段優(yōu)化要點(diǎn)3、車庫頂板形式比選初設(shè)階段優(yōu)化要點(diǎn)4、結(jié)構(gòu)控制要點(diǎn)?

豎向構(gòu)件布置應(yīng)該經(jīng)濟(jì)合理，在滿足結(jié)構(gòu)抗側(cè)剛度和抗扭剛度的前提下，應(yīng)盡量減少剪力墻的數(shù)量和墻肢截面面積，降低結(jié)構(gòu)的剛度，減小結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)。?

地下室層高對地下室的結(jié)構(gòu)造價(jià)影響至關(guān)重要，在滿足功能要求的情況下應(yīng)盡量減小，這樣地下室

外墻的高度減小、地下室開挖深度小、降水深度也小、底板抗浮水位也低。?

地下室頂板板厚按規(guī)范規(guī)定取值時(shí)，應(yīng)充分發(fā)揮厚板的承載力，少設(shè)次梁。?

由于消防車荷載較大，應(yīng)與建筑協(xié)調(diào)盡量減少消防車通道面積，消防車行走路線盡量不跨柱距布置；

設(shè)計(jì)樓面梁時(shí)，消防車荷載應(yīng)作折減；計(jì)算墻、柱時(shí)消防車活荷載按規(guī)范要求折減，基礎(chǔ)設(shè)計(jì)、裂

縫、撓度驗(yàn)算時(shí)不考慮消防車荷載。?

給排水專業(yè)應(yīng)給出排水方案，根據(jù)水管布置長度及上方有無行車情況對所需覆土厚度進(jìn)行局部調(diào)整，可采用靠近主樓一跨梁板下降，滿足給排水覆土要求。?

高層建筑的抗震等級與建筑高度、抗震設(shè)防烈度、抗震設(shè)防類別、結(jié)構(gòu)體系、建筑場地土類別等均

有關(guān)系，不同的結(jié)構(gòu)體系有不同的確定抗震等級的臨界主體高度，超過這個(gè)臨界高度后建筑抗震等

級將提高一級，建筑抗震等級越高，工程造價(jià)也就越高，因此對主體高度在臨界高度附近的建筑應(yīng)

特別注意這個(gè)問題。初設(shè)階段優(yōu)化要點(diǎn)4、結(jié)構(gòu)控制要點(diǎn)?

《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程JGJ3-2010》第3.9.5條：抗震設(shè)計(jì)的高層建筑，當(dāng)?shù)叵率翼攲幼鳛?/p>

上部結(jié)構(gòu)的嵌固端時(shí)，地下一層相關(guān)范圍（三跨和20m取大值）的抗震等級應(yīng)按上部結(jié)構(gòu)采用，地

下一層以下抗震構(gòu)造措施的抗震等級可逐層降低一級，但不應(yīng)低于四級；地下室中超出上部主樓相

關(guān)范圍且無上部結(jié)構(gòu)的部分，其抗震等級可根據(jù)具體情況采用三級或四級。?

當(dāng)樓層計(jì)算水平地震剪力不滿足剪重比要求時(shí)，可相應(yīng)調(diào)整增大樓層的地震剪力來滿足剪重比要求，

但是調(diào)整增大的幅度不應(yīng)大于1.2，調(diào)整幅度大于1.2時(shí)應(yīng)調(diào)整結(jié)構(gòu)抗側(cè)剛度而不是簡單地增大樓層

地震剪力來滿足剪重比的要求。?

計(jì)算基礎(chǔ)時(shí)需生成傳給基礎(chǔ)的上部剛度，上部荷載需要折減。?

風(fēng)體型系數(shù)分段可每隔3層左右分1段。施工圖階段優(yōu)化要點(diǎn)05施工圖階段優(yōu)化要點(diǎn)控制要點(diǎn)?

編制統(tǒng)一技術(shù)措施，確保模型參數(shù)、計(jì)算歸并系數(shù)、配筋原則等統(tǒng)一。施工圖階段優(yōu)化要點(diǎn)控制要點(diǎn)?

地質(zhì)報(bào)告提供的設(shè)計(jì)參數(shù)取值應(yīng)提交設(shè)計(jì)單位復(fù)核，確認(rèn)合理后方可采

用，防止取值保守造成基礎(chǔ)浪費(fèi)，也要防止過于冒進(jìn)造成安全隱患，認(rèn)

為不合理的應(yīng)提請勘察單位予以調(diào)整作為設(shè)計(jì)依據(jù)。?

設(shè)計(jì)±0.000標(biāo)高所對應(yīng)的絕對標(biāo)高、持力層土層類型及承載力特征值、

地下水類型及標(biāo)高、防水設(shè)計(jì)水位和抗浮設(shè)計(jì)水位、地基液化、濕陷及

其他不良地質(zhì)作用、地基土凍結(jié)深度等描述是否正確，相應(yīng)的處理措施

是否落實(shí)。承載力極限狀態(tài)計(jì)算時(shí)，地下水按抗浮設(shè)計(jì)水位計(jì)算，正常

使用極限狀態(tài)計(jì)算時(shí)，地下水按常見水位計(jì)算。施工圖階段優(yōu)化要點(diǎn)控制要點(diǎn)?

住宅建筑的混凝土強(qiáng)度等級主要采用C30～C50，一般情況下，豎向構(gòu)

件采用C30～C50；梁、板采用C30～C35，板大于C30時(shí)應(yīng)采取抗裂措

施（高規(guī)4.5.2條規(guī)定：板不宜高于C40）；墊層混凝土強(qiáng)度等級一般為

C15（弱腐蝕環(huán)境選用C20)；地下室混凝土強(qiáng)度不宜太高，混凝土強(qiáng)度

太高，不僅成本增加，而且由于水化熱提高，不利于地下室裂縫控制，

故混凝土強(qiáng)度宜C30，不得高于C40。?

主要受力鋼筋采用HRB400，車庫頂板等受力較大部位比選后可選擇高強(qiáng)鋼筋。?

在短肢剪力墻較多的剪力墻結(jié)構(gòu)中，不應(yīng)將較短的墻段都設(shè)計(jì)為約束邊

緣構(gòu)件或構(gòu)造邊緣構(gòu)件，將計(jì)算需要的縱向鋼筋均勻配置在整個(gè)墻段內(nèi)，

這是不妥的，因?yàn)榕渲迷趬χ泻洼S附近的鋼筋并不能發(fā)揮作用，因此

縱向鋼筋應(yīng)向墻肢端部集中，宜打印剪力墻邊緣構(gòu)件配筋計(jì)算結(jié)果復(fù)核。施工圖階段優(yōu)化要點(diǎn)控制要點(diǎn)?

剪力墻配筋：構(gòu)造邊緣構(gòu)件不采用封閉箍，僅采用開口箍；剪力墻箍筋形

式要最大限度減小重疊部分，允許用拉筋處盡量不用箍筋，且采取外大箍

內(nèi)拉筋的方式。三、四級抗震，除計(jì)算外，箍筋和拉筋采用6mm直徑鋼筋。?

高層結(jié)構(gòu)，標(biāo)準(zhǔn)層梁配筋應(yīng)根據(jù)不同樓層分段設(shè)計(jì)，不應(yīng)僅用最大值全樓包絡(luò)，一般應(yīng)劃分為四段及以上。?

挑梁宜作成等截面(大挑梁外露者除外)。與挑板不同，挑梁的自重占總荷載

的比例很小，作成變截面不能有效減輕自重，變截面挑梁的箍筋，每個(gè)都

不一樣，施工不便，變截面梁的撓度也大于等截面梁。施工圖階段優(yōu)化要點(diǎn)控制要點(diǎn)?

核對樁基定位、樁基圖例、靠近電梯井、消防電梯集水井處、坡道集水井、變電站處的樁頂標(biāo)高。?

若灌注樁采用后注漿可減小樁長、樁徑，可考慮采用后注漿技術(shù)。?

正確使用地勘報(bào)告，基礎(chǔ)選型由設(shè)計(jì)單位定，而不能地勘報(bào)告建議什么基礎(chǔ)型式就用什么型式。?

同一結(jié)構(gòu)單元盡量避免同時(shí)采用端承樁和摩擦樁，也宜避免同時(shí)采用天然

（人工）地基和樁基礎(chǔ)。當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件特殊且充分估計(jì)產(chǎn)生的差異沉降會(huì)對上

部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響時(shí)，可采用端承樁和摩擦樁混用的措施。?

摩擦為主的樁優(yōu)先選用細(xì)長樁，充分發(fā)揮樁側(cè)阻力；端承為主的樁，當(dāng)樁承

載力由樁端阻力控制時(shí)優(yōu)先采用擴(kuò)底樁，以充分發(fā)揮樁身的承載能力；當(dāng)樁

承載力由樁身強(qiáng)度控制時(shí)優(yōu)先選用大直徑樁或提高樁芯混凝土強(qiáng)度等級。施工圖階段優(yōu)化要點(diǎn)控制要點(diǎn)?

校核基礎(chǔ)外擴(kuò)尺寸是否偏大（有時(shí)適當(dāng)擴(kuò)大有利于抗?。?，若為構(gòu)造一般外擴(kuò)300mm滿足要求。?

由于基礎(chǔ)不需采取抗震構(gòu)造措施，故基礎(chǔ)鋼筋錨固長度按非抗震錨固，基礎(chǔ)梁鋼筋也不需加密。?

對剪力墻結(jié)構(gòu)，與剪力墻垂直相交的梁宜鉸接，這樣該處可不設(shè)暗柱。?

除直接受動(dòng)力荷載作用的樓板、無防水層的屋面板以及要求不出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件外，內(nèi)力

計(jì)算時(shí)均可按塑性內(nèi)力重分布，按塑性分析法設(shè)計(jì)，尤其是基礎(chǔ)底板和人