房地产结构培训(优化篇).ppt
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1、,杭州结构培训转训资料(结构优化篇),2015年5月,集团研发设计中心,目录,对结构优化的正确认识 结构优化的支持体系及管理技巧 成本优化关注的重点 质量优化关注的重点 正确理解、合理利用规范 结构优化若干概念性问题 施工图结构优化速成招数,2,3,第一部分:对结构优化的正确认识,第一部分:对结构优化的正确认识,结构优化的概念 结构优化的贯穿设计各阶段 结构优化的原因及必要性 结构优化的常见模式 结构优化离不开内部的配合,4,第一部分:对结构优化的正确认识,5,结构优化的概念 一些值得商榷的观念: 结构造价占住宅建安造价的80%,占公建建安造价的50% 结构造价的高低对建筑的品质没有影响,再高
2、的造价业主也感受不到,业主也不关心 设计都是保守设计,设计人员往往都加上很大的保险系数“采用概率理论为基础的极限状态设计方法,以可靠度指标衡量结构构件的可靠度,采用分项系数的设计表达方式进行设计” 混凝土结构设计规范,第一部分:对结构优化的正确认识,6,什么是结构优化 结构优化绝不仅仅是成本控制,不意味着执行规范的低限,不是一味的减少含钢量和混凝土量,更不仅仅是施工图纸完成之后开始的一项工作。 成本控制是提升企业竞争力的必要手段,安全质量是企业生存发展的基础,我们提倡在满足国家规定的安全质量的前提下成本控制,避免不必要的浪费,而不是以牺牲安全质量为代价的成本节约。(例子1:冷轧扭钢筋楼板应用,
3、导致楼板开裂。2、绵阳体育馆在汶川地震中安然无恙,作为避难所),第一部分:对结构优化的正确认识,7,结构优化应贯穿设计各阶段 结构优化应包含产品的成本优化和质量优化 结构优化应考虑综合成本,如时间成本,第一部分:对结构优化的正确认识,8,结构优化贯穿设计各阶段结构优化工作,贯穿于结构专业设计的各个阶段(规划阶段、方案阶段、扩初阶段、施工图阶段),并向标准化研发、项目可研以及施工阶段延伸。,第一部分:对结构优化的正确认识,9,概念规划阶段为规划方案的可实施性、经济性提供概念性的建议,主要包括: 建筑场地的安全性评估:(案例1:存在地震断裂带,按当地规定50米禁止建筑房屋)地灾评估、地安评估 地下
4、埋藏物、构筑物的调查(案例1:地下存在配电站 下设置电缆,对结构方案影响巨大.案例2:存在地下沟 案例3:湖北十堰的换填强夯地块,夯击能不足) 场地现状、地勘报告的调查 从结构角度指出概念规划方案不合理的地方,包括整体规划方案和单体方案 (建筑单体避开不良地段 案例1:风车loft方案,采用框架结构,柱子1200X1200,开间4000,让施工设计单位提前介入),第一部分:对结构优化的正确认识,10,方案阶段配合建筑方案的最终确定,同时完成结构方案的确定,这个阶段是结构保证构思和成本控制的重点所在 结构体系的选择 地基基础方案比选 地下室底板、顶板结构布置 结构平面布置 结构转换方案比选在此阶
5、段,必须召开两个交底会,一个论证会,原则上方案论证必须配以必要的图纸、测算和依据。,第一部分:对结构优化的正确认识,11,初步设计阶段是将建筑方案和结构方案转化为施工图纸的重要环节,需要根据之前拟定的结构方案,按照最终确定的建筑方案,完成全面、细致的结构布置。 确定设计标准、设计荷载以及主要构件的材料等级 确定梁、板、墙、柱的截面 。 上机计算,确认拟定的结构布置方案是否可行、合理、经济,就计算中发现的问题与建筑、机电沟通 初步设计的设计文件,是进行项目概算的依据,是检查设计单位是否满足限额设计的依据,成本控制的重要环节。初设审查,典型楼栋典型单元标准层。,第一部分:对结构优化的正确认识,12
6、,施工图设计阶段作为设计四个主要阶段的最后一个阶段,施工图阶段的结构优化工作,主要是做好精细化设计,其核心目的是节约结构成本,其实现形式是通过甲方组织的施工图审查。,第一部分:对结构优化的正确认识,13,结构优化的原因和必要性 设计单位的原因目前的设计市场、设计单位、设计人员 产品个性化的原因产品的复杂多样性;地质条件的独特性;导致结构体系的复杂复杂与多选 企业和市场的原因竞争、经济、利润;安全、质量、品牌 结构安全的重要性与结构设计的专业性、特殊性决定,第一部分:对结构优化的正确认识,14,结构优化的常见模式 企业自己优化规模较大、技术力量雄厚的地产企业,集团或区域公司层面有专门的设计管理
7、,具有设计经验丰富的结构设计师-基本实现优化目标;规模较大、技术力量雄厚的地产企业,拥有自己的设计院-基本实现优化目标。中小地产企业或大集团的城市公司、项目公司、有设计部门,但结构师水平一般-完成简单的优化工作(部分实现或无法实现) ;没有设计部门或设计部门配置不全,由工程部或成本部凭经验-实现或无法实现。 外聘专家或委托专门设计优化公司要求专业且认真负责的专家或优化公司,第一部分:对结构优化的正确认识,15,结构优化离不开内部的配合结构优化绝对不仅仅是结构一个专业的事情,它是以结构为主导,同时需要建筑、机电、室内专业配合;成本部、工程部支持的一项工作。,16,第二部分:结构优化的支持体系及管
8、理技巧,第二部分:结构优化的支持体系及管理技巧,17,设计管理部 设计单位 外部资源 合理的设计周期 相关部门的配合 制度与合同 标杆企业的管理经验,第二部分:结构优化的支持体系及管理技巧,18,设计管理部 对结构设计管理人员的素质要求1、扎实的理论基础和丰富的设计经验;2、较强的成本观念和创新意识;3、认真负责的工作态度;4、良好的沟通协调能力;5、熟悉房地产项目的开发流程;6、一定的社会资源 对结构设计管理的工作要求 甲方的要求、意见,均以正式文件的形式发给设计单位,并要求设计单位以正式文件的形式答复。 所有的会议,均形成书面的会议纪要 对于结构的方案性、原则性问题,甲方人员应给予明确的意
9、见并有充分的理由。 学会走设计单位的上层路线,抓大放小。,第二部分:结构优化的支持体系及管理技巧,19,设计单位 对设计单位的要求 设计单位的体制、规模、组织构架、结构人员的数量及梯次 设计单位领导是否有良好的服务意识,与甲方长期合作的意识。 项目结构负责人应具备扎实的理论基础知识,丰富的设计经验,较强的成本观念和创新意识、良好的协调沟通能力、认真负责的工作态度。 考察、沟通、培养 做好设计单位、结构负责人的考察 向乙方各级人员灌输成本意识,引起足够的重视 与乙方设计人员交朋友,想其所想,注重沟通。,第二部分:结构优化的支持体系及管理技巧,20,外部资源加强与同行间的交流; 外聘专家顾问或建立
10、专家库 ; 形成专家论证会制度; 引入专业公司; 组织学习和培训。,第二部分:结构优化的支持体系及管理技巧,21,合理的设计周期 各设计阶段预留合理的设计周期,能够保证每个阶段的工作深入细致,问题考虑周详,交代清楚,可以有时间对多种结构方案和构造节点进行比选、失算、讨论、推敲。,第二部分:结构优化的支持体系及管理技巧,22,相关部门配合成本部搜集统计项目所在城市各种结构体系的结构成本数据,以及主要结构材料单价。 与成本部结合项目具体情况,共同确定合理的限额设计指标。 成本部配合结构专业完成对典型楼座/单元/户型的成本指标测算分析,并给出优化建议 工程部根据现场情况、工程经验、施工便利等因素,提
11、出结构优化建议(注意:工程部不应考虑施工便利而要求修改设计 ,而造成结构成本大幅 增加),第二部分:结构优化的支持体系及管理技巧,23,制度与合同 建立健全规章制度 城市公司上报结构限额设计指标,供上级成本、设计部门审批; 设计管理部完成设计任务书,施工图设计指引等文件; 施工图结构成本测算先行,限时给出测算数据; 制定细部构造做法,设置典型楼座、单元的标准层设计和测算环节; 成本控制为设计部门年度考核指标; 设计变更台账,有效无效分析; 合同约束设计合同中约定:钢筋混凝土量限额指标;实现或突破成本控制指标的奖罚措施;项目设计组成员名单;各设计阶段甲方审查确认环节。,第二部分:结构优化的支持体
12、系及管理技巧,24,标杆企业的管理经验施工图设计合同及设计指引 标准做法 方案论证资料 结构设计管理总结 多家标杆企业的结构限额设计指标分析,25,第三部分:成本优化关注重点,第三部分:成本优化关注重点,26,确定合理的设计标准 选择合理的设计荷载 合理的结构布置 合理的结构选型 控制主要结构材料 场地标高、地基承载力、设防水位,第三部分:成本优化关注重点,27,基础选型 地基处理的种类及要求 桩基础 地下室(外墙、窗井、底板、顶板) 转换层 剪力墙、柱、梁截面尺寸、配筋,第三部分:成本优化关注重点,28,设计标准 结构的安全等级和使用年限 建筑的抗震设防分类 抗震设防烈度、基本地震加速度、地
13、震分组 场地类别 钢筋混凝土结构的抗震等级 地基基础设计等级 砌体质量控制等级 人防工程抗力等级,第三部分:成本优化关注重点,29,设计荷载 基本风压(地面粗糙度、体型系数、风阵系数) 基本雪压 楼屋面常规活荷载标准值 特殊设备荷载标准值或规范未作出具体规定的荷载标准值 常规建筑、装饰材料容重 消防车荷载 人防荷载,第三部分:成本优化关注重点,30,结构选型 按照主要建筑材料分:砌体结构、混凝土结构、钢结构、混合结构、组合结构、木结构、薄膜充气结构 按照主体结构形式分:砖混、剪力墙(框支、短肢)、框架(异型柱、巨型框架)、框架-剪力墙、板柱(板柱-剪力墙)、筒体(框筒、筒中筒、成束筒、多重筒)
14、、网架结构、悬索结构、膜结构,第三部分:成本优化关注重点,31,结构布置 平面布置 平面简单、规则、对称、减少偏心;宜使结构刚度中心与质量中心重合 平面长度不宜过长,平面突出部分l不宜过大,宽度b不宜过小,L/B,l/Bmax,l/b应满足规范要求:,第三部分:成本优化关注重点,32,避免在凹角、端部设置楼、电梯间;避免楼、电梯间偏置产生扭转 剪力墙宜尽量对称、贯通全高;剪力墙宜布置成井筒式,以加大抗侧力刚度和抗扭刚度 框架-剪力墙结构中,剪力墙宜布置在建筑物端部。楼电梯间、平面形状变化或恒载变化较大处,剪力墙间距不宜过大。,第三部分:成本优化关注重点,33,底部大空间剪力墙结构中,应把落地剪
15、力墙设置在两端和中部,并应加大墙厚,提高砼强度,上部则应加大剪力墙间距或墙上开洞 楼面凹入或开洞尺寸不宜大于楼面宽度的一半,楼板开洞总面积不宜超过总面积的30%,扣除凹人或开洞后,楼板在任意方向的宽度不宜小于5m,每一边楼板净宽度不应小于2m B级高度的高层建筑,其平面布置应规则、简单、对称,减少偏心,第三部分:成本优化关注重点,34,竖向布置 竖向体型宜规则、均匀,避免有过大的外挑,内收也不宜过大,过急、做到竖向刚度均匀连续,避免刚度突变,避免薄弱层,结构的承载力和刚度宜从下到上逐渐减小。 抗震设计的高层建筑结构,框架结构其楼层抗侧刚度 不宜小于相邻上层的0.7,其上部三层平均值的0.8;其
16、他混凝土楼层侧向刚度不宜小于相邻上层刚度的0.9,本层层高大于上部层高1.5倍,此值不宜小于1.1 A级建筑楼层层间抗侧力结构的抗剪承载力不宜小于其上一层承载力的80%,不应小于其上一层抗剪承载力的65%,B级建筑楼层层间抗侧力结构的抗剪承载力不宜小于其上一层承载力的75%。,第三部分:成本优化关注重点,35,抗震设计时,竖向抗侧力构件宜上下连续贯通,上下层结构布置发生变化时,要设置结构转换层 抗震设计时,收进时,H1/H0.2时,B1/B不宜小于0.75,外挑时,不宜大于1.1,且外挑尺寸不宜大于4m。 楼层质量沿高度宜均匀分布,楼层质量不宜大于下部相邻楼层质量的1.5倍 建筑功能需要从中间
17、或顶部取消部分墙体,取消部分分别不大于总墙体的1/4和1/3。,第三部分:成本优化关注重点,36,尽量避免局部错层的布置,不可避免时,应在错层交接部位采取增加抗剪能力的措施 顶部内收形成塔楼,宜采用台阶型多次内收的立面 在抗震设计的高层建筑中,避免使用倒摆型或水塔型的结构 高层建筑宜设置地下室,同一结构单元宜全部设置地下室,不宜部分设置地下室,且地下室采用相同的埋深,第三部分:成本优化关注重点,37,缝和带的概念 伸缩缝:为防止建筑物由于气候温度变化(热胀冷缩),使结构产生裂缝或坏而沿房屋长度方向的适当部位竖向设置的一条构造缝。建议不超过65米 沉降缝:为防止建筑物各部分由于地基不均匀沉降引起
18、房屋破坏而设置的竖向构造缝 防震缝:为有利于减少抗震扭转并改善结构的抗震性能,将负责结构划分为较为规则、刚度均匀、相对独立的抗震单元而设置的竖向构造缝。,第三部分:成本优化关注重点,38,沉降缝的宽度:满足规范要求 沉降缝从基础设置;伸缩缝理论上从基础设置;沉降缝从正负零设置;伸缩缝宽度按照抗震缝要求设置 施工后浇带:在施工过程中为防止现浇混凝土结构由于温度、收缩不均可能产生的有害裂缝而设置的临时性施工缝,又称伸缩后浇带 沉降后浇带:为使高层建筑与裙楼或地下车库基础之间的差异沉降控制在规范允许的范围之内而留设的临时性施工缝。 施工后浇带、沉降后浇带的封闭时间:14天、30天、45天、60天/主
19、体封顶、沉降稳定、设计确定 沉降后浇带、施工后浇带的位置:30-40m一道/裙房一侧(距主楼边柱第二跨),第三部分:成本优化关注重点,39,主要材料 混凝土强度等级 防水混凝土等级 钢筋种类、连接防式 砌体种类及强度等级 钢结构钢材种类、性能及检测要求 钢结构除锈和防火等级,第三部分:成本优化关注重点,40,场地标高、地基承载力、设防水位 场地标高 原状地坪标高、建筑设计标高、挖方整平标高、填方整平标高 地基承载力 深度修正、宽度修正、软弱下卧层 地基抗震承载力提高系数,偏心荷载作用下1.2倍的提高系数 上部荷载取值(荷载效应标准组合、地震作用效应标准组合) 不进行天然地基及基础的抗震承载力验
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