结构设计优化的工作指引.docx
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结构设计优化的工作指引
目录
1结构设计时间控制……………………………………………1
2结构方案阶段…………………………………………………3
3地基方案选型…………………………………………………4
4基础方案选型…………………………………………………5
5地下室及挡土墙设计优化……………………………………6
6结构计算书校核………………………………………………8
7结构施工图校审优化…………………………………………10
8项目施工阶段配合……………………………………………13
9、项目结束工作总结……………………………………………18
结构设计优化的工作指引
在项目开发设计中，结构设计是其中一个重要的环节。
结构设计的合理与否，直接关系到建造成本控制。
建筑设计中，可能不同的人会有各种不同的意见看法，然而，结构专业由为过于专业，而且事关重大，一般不敢提意见。
不过，如果具有专业的知识，了解国家关于结构设计的规范规程，对结构设计流程熟悉，是可以从方案设计到施工图设计进行必要的优化，从而节约大量不必要的成本的。
◆项目结构设计时间控制
序号
阶段名称
工作内容
时间控制
备注
1
地质勘探
督促有关部门确定勘察设计单位进行地质勘探，提供完整详细的地勘报告。
项目规划设计及方案设计后，施工图设计之前。
2
结构方案设计
配合建筑设计师进行方案设计，提供专业化的合理建议和意见，并把有效意见反馈给设计院。
随建筑方案设计周期决定。
3
超限审查
配合并督促设计院准备详细充分的材料，申请全国超限高层审查委员会组织专家从技术角度进行多方论证。
25个工作日内完成。
时间需根据超限审查办审查时间情况而定。
4
地基及基础方案设计
对地勘报告进行分析，与设计院结构设计师共同商量，选择经济合理的地基形式和基础方案。
拿到地勘报告后二周内。
5
±0.000标高以下结构设计
配合设计院结构工程师进行地下部分设计，并对设计师提供的设计图纸进行合理优化。
拿到地勘报告后一个月以内。
根据工程进展情况而定，可要求先提供地下部分设计图纸。
序号
阶段名称
工作内容
时间控制
备注
6
人防审批
对设计院提供的人防结构设计图纸进行审核优化，报人防办进行审批。
地下部分设计完成后一周内完成。
时间需根据人防办审查时间情况而定。
7
±0.000标高以上结构设计
督促设计院结构设计师进行上部结构设计，绘制施工图，完成设计院的校对审核工作。
地下部分设计完成后一个月以内。
中途如遇建筑方案变更，时间可错后，根据具体情况而定。
8
结构施工图审核
对设计院提供的施工图进行审核优化，并反馈回设计院，督促其设计变更。
拿到设计院施工图纸10个日历日内。
9
施工图外审
把设计院二次设计完成的施工图提供给当地审图部门，并跟进审图进度。
审图周期一个月以内，随审图公司审图时间而定。
10
施工图提交
把施工图提交给相关部门，如预算部门进行造价预算，项目技术部开始施工。
审图结束设计院提供设计修改意见，一工作日内。
11
施工阶段配合
协助项目技术部按工期计划顺利进行施工，联络设计院对工地设计变更洽商进行快速处理，为项目部提供必要的技术支持和建设性意见。
跟进施工进度。
12
项目总结验收
随时记录工程进行情况，总结经验，参与工程验收，为以后工程积累经验。
◆结构方案阶段
结构方案选型论证应该和建筑方案设计同步进行。
建筑和结构设计师应该反复讨论比较，并与设计院一起探讨，选择合理的方案。
一个合理的结构方案，从源头上就控制住建造成本。
以下为结构设计当中，一些建筑混凝土用量和用钢量的技术指标：
结构类型
用钢量（KG/M2）
用砼量（M3/M2）
多层砌体住宅
30
0.3～0.33
多层框架结构
38～42
0.33～0.35
小高层住宅（12层内）
50～52
0.35
高层住宅（18层内）
54～60
0.36
高层30层左右
65～75
0.42～0.47
高层酒店公寓类（30层内）
65～70
0.38～0.42
别墅类
介于多层砌体住宅和小高层之间
以上数据按抗震7度区规则结构设计。
抗震6度考虑0.8-0.9折减，不规则结构可乘1.1-1.3系数。
以上数据只是一个技术参考指标。
实际工程中，应该具体分析结构体系，注意把握以下几点，就能做到结构合理化：
●结构类型是选择砌体结构还是剪力墙结构？
（低层，抗震区还是非抗震区）剪力墙结构还是框架结构？
（建筑功能，建筑高度）框架结构还是框架-剪力墙结构？
（建筑高度，计算分析）筒体结构还是筒中筒结构？
（超高层）。
●框架结构的柱网是否合理。
（50米以下商业办公楼，7.2～12m柱网）长度过长是采用设沉降缝还是后浇带。
（优选后浇带，节约成本）
混凝土强度等级选择，钢筋等级选择。
（C30-C50间选择，下部选等级高的；钢筋1-3级钢，受力钢筋一般选3级钢筋比较经济）
●剪力墙结构墙体布置是否合理均匀？
（适用高层住宅，墙体间距6-8米，高长比控制在8-12以下）
●框架-剪力墙结构中剪力墙的位置和数量布置是否合理？
（办公商业常采用，墙体布置合理可使结构受力合理，减小配筋量和结构构件尺寸）
●框架-核心筒，筒体结构以及其他复杂异型结构的论证，超限审批等等。
结构方案确定阶段计算，应控制以下基本参数，把握住结构的总体形式，才不至于在施工图设计当中盲目设计，造成不必要的浪费：
●结构±0.000层的确定。
（计算关键，确定不对，计算有较大偏差）
●结构基本自振周期控制，轴压比控制，侧移刚度控制，稳定性控制，周期比，扭转等等控制。
根据工程的不同，控制数据有不同。
应该与设计院的设计人员一起沟通论证，做到合理不浪费。
◆地基方案选型
基础方案选择的优劣，动辄牵涉到几百万造价的差别。
所以，在拿到地勘报告后，进行基础方案的比较，是非常必要的。
拿到建筑规划许可证，进行项目规划设计后，应申请招标，办理招标投标手续，确定勘察设计单位。
在施工图设计前，勘察设计单位应该提供完整详细的地勘报告给设计院，以便结构设计师进行后续基础设计。
设计院拿到地勘报告，应在5个工作日内，提供基础方案。
确定是否采用天然地基；还是需要地基处理，采用CFG桩处理，还是换填土；是否需要采用桩基础，采用何种桩（预制管桩，方桩，还是人工灌注桩？
）
地基方案的确定，依据是地勘报告。
然而在基础开挖后，有时候往往会与地勘报告有出入。
这时候就需要项目部人员配合基坑开挖验算，确定是否地基实际情况与地勘报告是否有出入。
如果有，应对地基方案进行修正，以达到优化目的。
地基方案选型表
地基方案选型
优点
缺点
结论
备注
天然地基（地质分层情况，承载力等）
地基处理（CFG桩，换填土，等等）
桩基础（预制桩，挖孔桩，灌注桩等）
◆基础方案选型
地基方案确定后，就应该进行基础设计。
基础设计，关系到整个建筑的安全，必须做到安全，经济，合理。
基础设计应考虑地下室层数，地下水位高低，地基情况，建筑地下室功能（有否人防）等决定采用何种形式。
目前大多住宅与办公楼建设，基础均采用筏形基础或独立基础加防水板。
独立基础加防水板具有传力明确，构造简单，方便施工，经济实用的优点，在工程中应首选。
但如果地基情况差，地下水位高，则不建议使用。
而筏形基础具有刚度高，对地基反力及沉降调节能力强，所以适用上部荷载较大的高层建筑，或地基较差，需要控制沉降的建筑。
但筏形基础受力复杂，施工麻烦，造价高。
所以具体工程，应该根据地勘报告，进行详细的分析。
基础方案选型表
基础方案选型
优点
缺点
结论
备注
扩展基础（条形基础，独立基础）
独立基础+防水板
筏板基础（桩筏基础）
梁筏基础（桩梁筏基础）
◆地下室及挡土墙设计优化
地下室是最花钱的一个部分，花钱还看不到效果。
所以站在公司角度看，这部分如果设计合理，将能够节约不小的资金投入。
地下室设计要考虑很多因素，比如地下水位高低，是否有人防空间，人防等级多少，是否有上覆土，覆土多高等等。
另外，因为PKPM对地下室外墙计算不好，很多设计院都会采用其他的设计软件。
设计软件的选择，也会决定计算结果的不同。
如果说地上部分，不同的设计师不同的设计院相差不会太大，那么地下室差别会让公司多付出上百万或者少付出上百万的资金。
所以，对地下室设计的控制，应该从抓好地址堪察单位做起。
让地址勘查单位重点分析，周边的地下水位以及项目所在地的地质情况，要根据实际情况来，计算出准确的地下水位。
然而，建筑师应该确保人防设置的合理性，覆土的经济性，设计院采用正规适合的计算软件，就能从总体上杜绝地下室设计浪费。
另外，场地平整后，挡土墙的选择是件重要的事情，特别是结构性的挡土墙，是选择毛石，还是钢筋混凝土，或者桩，还是其他？
如果体系选择不当，不但是成本非常巨大，而且给结构造成了隐患，以前在设计院工作，经常碰到这类情况，有些设计师不通过计算，随意选择挡土墙，造成后期挡土墙开裂，甚至倒塌，给开发商造成很大的浪费。
还有些本来可以采用更经济实用的毛石挡土墙，结果选择了钢筋混凝土挡土墙，也造成了一定的浪费。
地下室及挡土墙设计依据表
类型
地基基础情况
地下水位（m）
基础埋深（m）
人防
（等级）
覆土
（m）
计算软件
选用图集
备注
地下室
挡土墙
◆结构计算书校核
毋庸置疑，结构计算在结构设计过程中是最重要的环节。
计算结果的准确与否，直接关系到建筑的安全性和经济性。
结构计算之前，设计院结构设计师应收据相关信息：
地勘报告，当地抗震情况，风荷载，雪荷载，以及建筑面层做法等。
分析主体结构情况，是否超限，能否结构优化，可以预先评估，为后续工作做好准备。
（比如是否需要请专家论证结构方案，超限审核）
以下是我之前一个内蒙古项目抗震超限表格。
表格的填写可以对结构计算有个总体的把握。
内蒙古自治区高层建筑工程结构抗震基本参数表
工程名称
-
楼栋号
7#楼2段
设计阶段
施工图
场地类别
Ⅱ类
商业建筑面积（m2）
/
填表时间
2010-12-24
抗震设防类别
丙类
主楼层数（层）
18
主楼结构高度（m）
61.100
建筑抗震设防烈度
7度
裙楼层数（层）
无
裙楼结构高度（m）
/
是否高位转换
否
地下室层数（层）
2
出屋面高度（m）
4.6
结构嵌固层所在楼层号
一层
出屋面层数（层）
1
结构体系
主楼
剪力墙
备注
结构总高度（m）
65.700
裙楼
框架
高度限值（m）
120
空间最大高宽比
3.99
有无结构加强层
无
有无错层
无
有无连体
无
是否多塔
否
大空间结构
屋盖跨度
（m）
无
悬挑长度
（m）
无
单向最大长度
（m）
无
楼层竖向构件最大水平位移与该楼层位移平均值的比值
1.22
限值A
≤1.50
限值B
≤1.20
结构扭转为主的第一自振周期Tt与
平动为主的第一自振周期T1的比值
0.8456
限值A
≤0.90
限值B
无
≤0.85
结构平面凹进或凸出的一侧尺
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