造價(jià)員經(jīng)驗(yàn)交流:造價(jià)預(yù)算建筑工程設(shè)計(jì)優(yōu)化案例(一)
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某高層剪力墻住宅,七度設(shè)防,二類場地。地上18層,高度78.5米,裙房4層高度12.5米。地下一層深度6.0米,總建筑面積2.3萬㎡。原設(shè)計(jì)含鋼量為66.4公斤/平方。業(yè)主將原設(shè)計(jì)圖紙拿到我院后,經(jīng)過我院的分析,原設(shè)計(jì)存在如下問題:
(1)、根據(jù)建筑使用功能的要求,使的建筑物平面不規(guī)則。原設(shè)計(jì)單位又無法合理的調(diào)整結(jié)構(gòu)剛度的布置,初步一看,剪力墻布置的好象是規(guī)則,但從計(jì)算結(jié)果來分析,此結(jié)構(gòu)被布置成了一個(gè)不規(guī)則結(jié)構(gòu)(表現(xiàn)為:第一周期扭轉(zhuǎn);非偶然偏心下位移比超1.4)。造成上述情況的原固是,原設(shè)計(jì)人員對于結(jié)構(gòu)的均勻?qū)ΨQ布置的要求只是表面上的理解,不是根據(jù)建筑物自身動(dòng)力特點(diǎn)布置剪力墻。
(2)、由于上述的剪力墻布置的不合理,使得設(shè)計(jì)人員必須設(shè)置大量的剪力墻來滿足規(guī)范對指標(biāo)的要求。剪力墻的過多設(shè)置,又使得建筑物的周期縮短、剛度變大,地震力也隨之放大很多。
(3)、大量剪力墻的墻體過厚(350mm)。由于剛度布置的不合理,又采用硬抗的辦法,所以在一些部位產(chǎn)生了應(yīng)力集中,使一般厚度的墻體超筋,只能加厚剪力墻厚度了。
(4)、還是由于剪力墻布置的不合理,造成了大量連梁超筋,為解決連梁超筋(無法通過減小截面面積或加大截面面積的辦法解決),只能提高混凝土標(biāo)號(達(dá)到了C45),來解決超筋問題了。
(5)、上部剪力墻過多,造成自重過大,使的基礎(chǔ)地板配筋達(dá)到了φ22@100。
優(yōu)化后的結(jié)果:
(1)、根據(jù)建筑物自身的特點(diǎn)和運(yùn)動(dòng)機(jī)理,重新的進(jìn)行剪力墻布置,使建筑物的剛度布置符合其動(dòng)力特性。
(2)、在合理的布置結(jié)構(gòu)剛度的基礎(chǔ)上,減少不必要的剪力墻
(3)、由于剪力墻的重新合理布置,解決了局部應(yīng)力集中的問題,可以減薄墻體(改為200mm厚)。
(4)、剪力墻的重新合理布置,使超筋的連梁不再超筋了,將砼標(biāo)號降低到了C30。
(5)、對基礎(chǔ)重新優(yōu)化計(jì)算,將底板配筋由φ22@100降為φ18@150。
優(yōu)化后的結(jié)果:含鋼量由66.4公斤/平方 下降為42.2公斤/平方僅鋼筋一項(xiàng)可節(jié)約投資 2.3×(66.4-48.2)=418噸 約200萬元。原設(shè)計(jì)的66.4公斤/平方的鋼筋含量,初看起來也不算很高,但是原設(shè)計(jì)存在了很大的安全隱患(第一周期扭轉(zhuǎn))。通過我們的優(yōu)化,降低了含鋼量,又消除了安全隱患,使我們感到非常的欣慰。通過本工程的優(yōu)化,我們感覺到,結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)看起來很簡單,減少一些墻體、降低一下標(biāo)號,但是實(shí)際上是遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有這么容易,取得最優(yōu)化設(shè)計(jì)結(jié)果的前提是,1)要有深厚的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論基礎(chǔ),2)對建筑物受力特點(diǎn)能夠清晰把握,3)豐富的設(shè)計(jì)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),這些因素缺一不可。