中建二局結(jié)構(gòu)專業(yè)優(yōu)化策略（2022年版）

結(jié)構(gòu)專業(yè)優(yōu)化策略2022年3月二.前言一.CONTENTS方案階段優(yōu)化要點三.初設階段優(yōu)化要點四.施工圖階段優(yōu)化要點五.中銀項目優(yōu)化案例六.前言01前言結(jié)構(gòu)優(yōu)化工作應在成本規(guī)劃、設計限額明確的前提下開展，根據(jù)項目情況進行優(yōu)曾或優(yōu)減。本次匯報內(nèi)容以結(jié)構(gòu)優(yōu)減內(nèi)容為主，為今后項目設計管理工作提供參考和借鑒適用范圍設計咨詢工作內(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

地勘報告u

總圖（正負零標高、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

基坑周邊荷載應按實際需求取值，盡量控制運輸車輛的噸位。不得隨意增大荷載。3、常見支護形式u

基坑工程中常用的基坑支護形式包括：u

放坡、土釘墻、復合土釘墻、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

應根據(jù)每種圍護形式的特點和適用條件進行選型。4、常見支護形式典型剖面及綜合造價（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約700-800元/延米4、常見支護形式典型剖面及綜合造價（以5m深基坑為例）（2）（復合）土釘墻，根據(jù)土質(zhì)、土釘長度及是否需預應力不同綜合單價約1300-1800元/延米4、常見支護形式典型剖面及綜合造價（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約4500-7000元/延米4、常見支護形式典型剖面及綜合造價（以5m深基坑為例）（4）懸臂樁，根據(jù)土質(zhì)不同綜合單價約5000-11000元/延米4、常見支護形式典型剖面及綜合造價（以5m深基坑為例）（5）樁錨，根據(jù)土質(zhì)不同綜合單價約6500-10000元/延米4、常見支護形式典型剖面及綜合造價（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)濟指標；2.各方討論，如方案成本均超出設計限額，需重新梳理施工場地布置后再次布置方案；3.在各方意見均認可后確定最終方案；6、案例分析方

案

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優(yōu)

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要

點03方

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要

點1、豎向論證?

充分結(jié)合地形地貌，場地設計的豎向趨勢應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)設計的安全性及經(jīng)濟性。?

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)外運輸。?

豎向設計必須結(jié)合項目規(guī)劃設計理念、土方平衡、工期、施工組織、土石方單價、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。?

涉及防排洪場地應綜合考慮防排洪設計，滿足防排洪要求。?

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

污染土場地需專項處理。方

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要

點1、豎向論證方

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要

點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，不同的項目定位、總圖布置形式、地域習慣對柱網(wǎng)的形式有著不用的要求，方案階段應進行專門論證以確定最優(yōu)的柱網(wǎng)形式。地下車庫設計中，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

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要

點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)濟技術指標上均優(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)濟技術指標上小柱網(wǎng)最優(yōu)、中柱網(wǎng)稍差、大柱最差。?

綜合考慮抗浮設計的情況下，在經(jīng)濟技術指標上小柱網(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，通常情況下當采用小柱網(wǎng)時無梁樓蓋可減小層高。方

案

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要

點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

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要

點3、結(jié)構(gòu)設計限額初

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要

點04初

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要

點1、基礎方案比選目標是獲取經(jīng)濟性好的地基基礎設計方案，組織地基基礎設計方案論證，完善地基基礎設計施工圖。地基基礎設計可與基坑支護設計同步進行，其前置條件是《詳勘報告》及建筑總平面圖。（1）取得《詳勘報告》和建筑圖后，安排設計單位進行基礎方案圖設計，如果工期緊張，可在取得地勘中期報告后，即可安排基礎設計。（2）設計單位出具兩版以上基礎方案（并附具體經(jīng)濟指標），根據(jù)成本、工期等進行比選討論，確定終止版基礎方案。（3）樁基礎應在根據(jù)成本、工期、成樁工藝等方面進行討論并確定終止樁基礎方案。（4）常規(guī)基礎形式成本由低到高：天然基礎 地基處理 樁基礎初

設

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要

點1、基礎方案比選案例原設計地庫基礎為樁基+承臺+地梁+防水板優(yōu)化后地庫基礎為獨立柱基礎+防水板初

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要

點2、裝配式方案論證裝配式建筑設計流程圖初

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要

點2、裝配式方案論證目前各省基本都出具了裝配率計算規(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)、圍護結(jié)構(gòu)和內(nèi)隔墻、裝修和設備管線這三部分。在裝配式方案選擇時應根據(jù)成本限額、利潤規(guī)劃和工期要求等原則，進行多輪比選和測算后確定最終方案。初

設

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要

點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。原設計裝配式方案優(yōu)化后裝配式方案初

設

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要

點3、車庫頂板形式比選目標是獲取經(jīng)濟性好、適合項目的車庫頂板形式。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、鋼筋強度、對形式的限制（如無梁樓蓋）。初

設

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要

點3、車庫頂板形式比選初

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要

點4、結(jié)構(gòu)控制要點?

豎向構(gòu)件布置應該經(jīng)濟合理，在滿足結(jié)構(gòu)抗側(cè)剛度和抗扭剛度的前提下，應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。?

地下室層高對地下室的結(jié)構(gòu)造價影響至關重要，在滿足功能要求的情況下應盡量減小，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，應充分發(fā)揮厚板的承載力，少設次梁。?

由于消防車荷載較大，應與建筑協(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；設計樓面梁時，消防車荷載應作折減；計算墻、柱時消防車活荷載按規(guī)范要求折減，基礎設計、裂縫、撓度驗算時不考慮消防車荷載。?

給排水專業(yè)應給出排水方案，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、抗震設防烈度、抗震設防類別、結(jié)構(gòu)體系、建筑場地土類別等均有關系，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，工程造價也就越高，因此對主體高度在臨界高度附近的建筑應特別注意這個問題。初

設

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點4、結(jié)構(gòu)控制要點?

《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術規(guī)程JGJ3-2010》第3.9.5條：抗震設計的高層建筑，當?shù)叵率翼攲幼鳛樯喜拷Y(jié)構(gòu)的嵌固端時，地下一層相關范圍（三跨和20m取大值）的抗震等級應按上部結(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，但不應低于四級；地下室中超出上部主樓相關范圍且無上部結(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。?

當樓層計算水平地震剪力不滿足剪重比要求時，可相應調(diào)整增大樓層的地震剪力來滿足剪重比要求，但是調(diào)整增大的幅度不應大于1.2，調(diào)整幅度大于1.2時應調(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。?

計算基礎時需生成傳給基礎的上部剛度，上部荷載需要折減。?

風體型系數(shù)分段可每隔3層左右分1段。施

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點05施

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點控制要點?

編制統(tǒng)一技術措施，確保模型參數(shù)、計算歸并系數(shù)、配筋原則等統(tǒng)一。施

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點控制要點?

地質(zhì)報告提供的設計參數(shù)取值應提交設計單位復核，確認合理后方可采用，防止取值保守造成基礎浪費，也要防止過于冒進造成安全隱患，認為不合理的應提請勘察單位予以調(diào)整作為設計依據(jù)。?

設計±0.000標高所對應的絕對標高、持力層土層類型及承載力特征值、地下水類型及標高、防水設計水位和抗浮設計水位、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，相應的處理措施是否落實。承載力極限狀態(tài)計算時，地下水按抗浮設計水位計算，正常使用極限狀態(tài)計算時，地下水按常見水位計算。施

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點控制要點?

住宅建筑的混凝土強度等級主要采用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時應采取抗裂措施（高規(guī)4.5.2條規(guī)定：板不宜高于C40）；墊層混凝土強度等級一般為C15（弱腐蝕環(huán)境選用C20)；地下室混凝土強度不宜太高，混凝土強度太高，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鋼筋。?

在短肢剪力墻較多的剪力墻結(jié)構(gòu)中，不應將較短的墻段都設計為約束邊緣構(gòu)件或構(gòu)造邊緣構(gòu)件，將計算需要的縱向鋼筋均勻配置在整個墻段內(nèi)，這是不妥的，因為配置在墻肢中和軸附近的鋼筋并不能發(fā)揮作用，因此縱向鋼筋應向墻肢端部集中，宜打印剪力墻邊緣構(gòu)件配筋計算結(jié)果復核。施

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點控制要點?

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，除計算外，箍筋和拉筋采用6mm直徑鋼筋。?

高層結(jié)構(gòu)，標準層梁配筋應根據(jù)不同樓層分段設計，不應僅用最大值全樓包絡，一般應劃分為四段及以上。?

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，每個都不一樣，施工不便，變截面梁的撓度也大于等截面梁。施

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點控制要點?

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。?

正確使用地勘報告，基礎選型由設計單位定，而不能地勘報告建議什么基礎型式就用什么型式。?

同一結(jié)構(gòu)單元盡量避免同時采用端承樁和摩擦樁，也宜避免同時采用天然（人工）地基和樁基礎。當?shù)刭|(zhì)條件特殊且充分估計產(chǎn)生的差異沉降會對上部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響時，可采用端承樁和摩擦樁混用的措施。?

摩擦為主的樁優(yōu)先選用細長樁，充分發(fā)揮樁側(cè)阻力；端承為主的樁，當樁承載力由樁端阻力控制時優(yōu)先采用擴底樁，以充分發(fā)揮樁身的承載能力；當樁承載力由樁身強度控制時優(yōu)先選用大直徑樁或提高樁芯混凝土強度等級。施

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點控制要點?

校核基礎外擴尺寸是否偏大（有時適當擴大有利于抗?。?，若為構(gòu)造一般外擴300mm滿足要求。?

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

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

除直接受動力荷載作用的樓板、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)力計算時均可按塑性內(nèi)力重分布，按塑性分析法設計，尤其是基礎底板和人防結(jié)構(gòu)。?

鋼筋混凝土墻頂、墻底不需要加粗鋼筋或加設暗梁（鋼筋混凝土墻等同于一道深梁）。?

鋼筋砼雙向板負筋長度兩個方向均應按1/4短邊?。ㄈ艨玳L度）。