结构结构设计管理及优化案例教案资料.docx

1、结构结构设计管理及优化案例教案资料结构设计管理及优化报告一、普通多层：17#、22#、23#、24#、25#、26#、27#二、花庭美墅：15#、16#、18#、19#、20#、21#三、高层部分：39#、40#、41#、42#、43#四、学校：zzzz外国语学校小学部、幼儿园产品研发部2011-7-517、22、23、24、25栋结构结构设计管理及优化：设计单位：深圳大学建筑设计研究院；建筑面积：xxxxxm2；建筑层数：6层；无地下室；基础形式：高强预应力管桩PHC300（A75）；PHC400（A95）；结构类型：异型柱框架结构控制要点：多层框架结构控制重点：结构体系是否合理，荷载输入是

2、否准确，基础取用荷载是否各按不同项目对应的值进行设计。梁柱板配筋是否跟计算结果一致。图纸错、漏、碰的问题。计算系数是否存在人为放大的问题。合理的土方平整量；合理的结构布置体系；合理地基承载力以及桩基单桩承载力；避免设计院保守浪费。设计阶段按下面四个阶段进行控制：方案阶段设计管理、初步设计阶段设计管理、基础提前出图阶段设计管理、施工图阶段设计管理。结构优化控制方法分为事前控制、事中控制、事后控制；其中绝大部分均为事前控制；即所有的问题基本上在出图前解决；事后控制为图纸上面小的错、漏、碰。1、结构选型：均按异型柱框架结构进行设计，梁宽均为200，保证客厅及主要房间不漏梁柱。1)、计算计算参数控制、

3、荷载复核、柱、梁、板尺寸的校验。2）、计算模型校验：我司有正版计算软件。设计院所有模型都经我司结构设计管理人员校核处理，包括计算参数、计算模型、荷载输入等。3)、材料控制：多层梁板除基础外混凝土均控制在C25；2、基础选型：根据地勘资料，该区域为填土区，厚度56m，填土过厚，天然基础成本太高而且工期很长。基础选用高强预应力管桩（桩径300、400）。3、取消首层结构板：设计院在设计过程中首层设计有结构板，按标准层进行梁板设计，根据我司结构设计管理人员要求，取消首层结构板。梁按普通弹性地基梁设计，总荷载减少一层，基础荷载减小；首层梁配筋减少。200厚砌体墙下设计梁，100厚砌体基础置于建筑刚性地

4、坪上面。26、27栋原设计出图后首层板及部分梁经优化后取消。改为建筑地面做法。但要求设计院对回填土质量进行设计技术控制。经济测算：7栋（包括26、27栋，此两栋图纸是在设计院出图后我司优化取消掉首层板）首层建筑面积约4800m2总造价4800x700336万；最后按80mm刚性混凝土层设计总终可节约一半造价总计200万。3、预应力管桩承载力确定：我司提交设计建议值：PHC300(A型):：700KN；PHC400（A型）：1400KN；原设计管桩承载力根据大业公司审图意见建议为11001200KN，如果按大业公司意见，大部分中柱下均需加桩，经我司结构设计管理人员与审图人员进行沟通，最后按我司提

5、交建议值进行设计。现根据最终静载试验结果，我司提交承载力是合理的和经济的。4、计算参数统一：对墙柱、梁、板等配筋影响较大的计算系数我部进行的技术上统一。5、墙柱配筋控制：满足计算条件下主要构件设计均按最小配筋率控制：1）、技术条件：墙柱由于是受压构件，钢筋强度影响很小；主钢筋HRB335级钢筋（即原来的II级钢）。不采用III级钢可节约部分造价。框架柱：纵筋1.0%；配箍特征值0.15。异型柱配筋非受力部位的构造钢筋取至规范最小直径：12；拉筋设计与箍筋设计分开。箍筋10/8100/200；拉筋8200。2）、计算参数：影响柱配筋的几个关键电算系数：除受计算控制的配筋按计算结果设计外，其它构造

6、配筋均按规范最小配筋率满足即可；以上参数我司均按最小值进行控制。3)、图纸核对：对通用单元根据计算书进行配筋核对，避免设计院进行配筋放大。6、梁设计控制：1）、技术措施：梁设计采用高强III钢可产生较高的经济效益；2）、计算参数：影响梁配筋的几个关键电算系数：中梁刚度增大系数（规范1.52.0）：取为2.0；梁端弯矩调幅系数：取为0.85；（规范规定0.851.0）梁设计弯矩增大系数：取为1.0（规范1.01.3）；以上参数我司均按最小值进行控制。3)、图纸核对：对通用单元根据计算书进行配筋核对，避免设计院进行配筋放大。7、板配筋控制：所有周边板按简支边设计，负筋配筋按构造配筋设计。1）、技术

7、措施：板设计采用高强度的小直径HRB钢筋（采用该钢筋是由于规范最小配筋率0.20控制；）2）、计算参数：影响板配筋的几个关键电算系数：板底配筋增大系数（软件范围：1.01.3）：取为1.0；板顶配筋增大系数（软件范围：1.01.3）：取为1.0）；以上参数我司均按最小值进行控制。3)、图纸核对：对通用单元根据计算书进行配筋核对，避免设计院进行配筋放大。8、中间过程图纸优化： 1）、所有地梁腰筋、拉结筋取消。2）、两桩承台按板式承台配筋。3）、首层结构板取消，梁按弹性地基梁设计。（承台顶至首层结构面回填夯实、建筑修改相应的做法）4）、非外圈楼层结构梁中许多梁截面470、570不符合50、100模

8、数造成模板量加大，提高工程造价，梁高修改为常规模数。5）、转角凸窗处板必须有加强措施，防止开裂。6）、厨房、卫生间梁建议修改为150宽。7）、计算参数方面：1）、计算结果部分有人为修改； 2)、混凝土容重去28偏高，建议取26； 3）、梁端弯矩调幅系数应该取0.85，不应提高；8）、柱是偏压构件，设计可采用HRB335级钢筋。9）、首层结构应取基础顶面至二层高度。不应把首层做一个结构层输入。15、16、18、19、20、21结构设计管理及精细化控制设计单位：深圳大学建筑设计研究院；建筑面积：xxxxxm2；建筑层数：6层；有半开畅地下室；基础形式：高强预应力管桩PHC300（A75）；PHC4

9、00（A95）；结构类型：异型柱框架结构1、通用技术控制同17、22、23、24、25栋；前期图纸问题基本上在这6栋进行修改。2、结构设计精细化控制：1）、部分承载力小的基础管桩由400修改为300：设计院提前出基础图对部分较小的承载力的柱下也采用400管桩，经我司要求，对此部分桩采用300，承台相应改小。2）、地下室车库地面结构板取消，改为建筑地面做法；此部分荷载不考虑输入模型计算；原准备优化取消掉所有的花庭美墅地下室结构底板，但根据2#楼样板房实际情况，考虑到地下一层设计成居住空间，防水、防潮解决难度比较大，估计对楼盘交付后问题较多，仅先对车库部分取消了结构板。3）、垫层混凝土强度等级统一

10、为C10，厚度100。（因为基础规范与防水规范有矛盾；设计院根据规范要求C15，我司均统一为C10）4）、板钢筋由冷轧扭钢筋改为冷轧带肋钢筋：两种钢筋强度相同，因冷轧扭钢筋成品为盘圆施工工艺难度大，现场反映问题较多，供货也不足，现yyyy板钢筋均采用冷轧带肋钢筋（zzzz外国语学校的板筋因为跨度小，均采用了经济的I级钢筋）。5）、地下室挡土墙1配筋均减小至：竖向筋均为10150；水平筋修改为8200。6）、两桩承台CT2(CT2a)腰筋取消。7）、地下室梁截面250x1100均修改为250x750。8）、CT1系列详图括号表示方法有问题，原审图提出修改，必须修改。9）、对二层下地下室室内楼梯进

11、行修改设计，改正前期2#（样板房）楼梯出现净空太低的情况。3、图纸表达的问题：1、柱配筋图中框架柱编号YZX，应说明配筋详03G101-1中的KZ。2、板配筋表示过于简略，无关说明须取消，未见h=140；h=150板厚。3、一层板说明并不同其它楼层通用，需补充，另周边板负筋交待不清。4、地下一层中梁截面250x1100均修改为250x（600板厚）；5、应在总说明中补充所遵循的主要设计及施工规范。6、应注明0.000的标高，利于基础施工。7、16、18、19、20、21栋问题同15栋；外国语学校结构设计管理及精细化控制：设计单位：深圳市宝安建筑设计院；建筑面积：19528m2；建筑层数：25层

12、；基础形式：高强预应力管桩PHC300（A75）；PHC400（A95）；结构类型：框架结构1、通用技术控制同17、22、23、24、25栋。2、结构设计精细化控制：1）、材料规定：A、混凝土:（1）基础：C25C30。（2）主体：梁、板、柱以C25为主。B、钢筋:（1）楼板钢筋直径10时，按HRB335级钢进行设计。（2） a、梁纵向钢筋按HRB400级钢筋设计；b、基础受力筋、墙柱纵向钢筋采用HRB335级钢筋；c、楼板可采用冷扎扭（或冷轧带肋）钢筋，采用冷扎扭钢筋时应严格执行冷轧扭钢筋混凝土构件技术规程JGJ/115-97相关规定；2)、高强预应力管桩（PHC）承载力综合前期项目建议值：

13、PHC300(A型；壁厚75mm)承载力特征值：700KN；PHC400(A型；壁厚95mm)承载力特征值：1400KN；PHC500(A型；壁厚125mm)承载力特征值：2400KN；此值仅供设计院参考设计，实际取值以设计院计算为准。3)、首层不设置结构板，建筑用刚性地坪做法。4）经过经济技术比较，大部分采用经济的三桩承台设计，而非2桩承台设计。3)、墙柱设计控制要点：1、框架柱布置间距、数量、长度应合适，墙柱轴压比控制合理，避免因柱过密而造成浪费。2、墙柱配筋若非计算要求，满足规范最小配筋要求即可。4）、板设计控制要点：1、楼板基本厚度由计算确定，最小板厚可取80mm。2、楼板最小配筋按规

14、范mm厚为HRB6140;3、楼板负筋不应大面积拉通，但小板块如卫生间、建筑平面薄弱处抗震需要、突出建筑之外房间抗温度应力需要则属例外。4、同样跨度，同样支承条件，同样荷载的板厚及配筋各单元必须完全一致。5、对于小板块，如板上砌有隔墙，在板厚及配筋值不变的前提下，可以不设置两根加强筋。6、为避免或减少建筑阳角处板温度裂缝，除阳角处楼板负筋加密外（间距不大于150），在保护层内附设双向480冷拔钢筋，长度取1/3短跨。7、楼板中穿管线不应有大量集中的地方及相互交叉超过3层的情况，否则应予以处理，防止砼开裂。板厚加至150。5）、结构计算应注意的问题1、荷载取值严格按照规范取值，特殊功能房间（机房

15、、阅读室等）应注意荷载取值问题。2、梁荷载取值应折减门窗洞口折减。3、设计控制参数取值合理，该部分设计均为多层框架，荷载控制应为竖向荷载控制。4、设计院应开始施工图前应提交设计技术条件。5、多层框架结构考虑活荷载不利布置后，梁中弯矩放大系数应取为1.0。6）结构中间过程图纸控制：1、墙体材料建筑、结构说明中统一；2、次梁密箍表示取消，说明中已有注明；3、梁侧构造筋有HRB400修改为HRB335；4、结构说明中作废规范取消（旧规范的冷轧带肋规范）；5、分区交接位置定位补充；6、空调板大样节点QL锚固需明确；7、设计年限建筑、结构专业需统一均为50年。8、建筑说明中作废规范修改（旧砌体规范）；9

16、、楼体配筋统一（跨度相同配筋直径差异）；10、局部建筑构架定位以及详细尺寸补充。7）、施工图审核控制：1、总说明加气混凝土砌块注明砌筑专业砂浆等级。2、所有桩型由AB型修改为A型。3、电梯方面问题：电梯牛腿大样取消。4、电梯基坑基础设计要求要求（下面为填土层）；电梯井道用灰砂砖砌筑，每2000设圈梁一道（可按电梯样本做法）。5、首层地面回填土技术要求一家建筑做法（加刚性混凝土层）。6、T1、T2表示不清晰，TL配筋及标高明确，建筑平面无法定位TL位置，补充结构平面定位。7、板块表示应说明小板块适用情况；外廊高差宜取至H-0.050。8、GS-A-07节点4与图中标高矛盾；其它层此部位均相同。9

17、、悬挑梁顶标高应注明（-0.030）。10、降板300处宜填充示意。11、女儿墙大样图中索引位置明确。12、楼梯大样中建筑表示的栏杆大样取消。13、桩大样中螺旋箍取消修改为上部交叉钢筋固定。14、DQ1、DQ2表示不清晰，应补充立面大样表示标高变化。15、室外构筑物（花池等）应注明结构基础统一做法，填土过厚，防止沉降的措施。16、T4楼梯做法与建施有冲突，建筑表示为平楼层设梁，半层处的梯梁必须设与墙内侧，须补充平面图，板配筋没有表示。17、其它楼梯应检查补充平面定位图纸。18、小学部一层A-4A-6/A-R部分卫生间地梁设置应同建施。19、小学部三层A-1（A-4）轴线悬挑部分建筑表示均为20

18、0厚墙体，此部分结构板厚应加厚。其它部位相同设计均应检查。20、小学部III区屋顶网架支座情况应考虑预埋件，建筑已有栏杆大样，应注意设计冲突。21、GS-C-2图T2位置平面表示；缺TL配筋。22、小学部III区T1部分应表示为楼梯，而非空洞表示；GS-C-4截水沟结构大样。23、补充钢网架支座预埋件大样；排水节点；2节点立面尺寸放样。39、40、41、42、43栋结构设计管理及优化：设计单位：深圳大学建筑设计研究院；建筑面积：19528m2；建筑层数：25层；基础形式：高强预应力管桩PHC400（A95）；PHC500（A125）；冲孔桩基础。结构类型：框架结构1、结构体系选型：五栋建筑均2

19、5层纯剪力墙结构（39、41因功能需要局部设计有转换）；结构布置进行试算，保证合理的周期、位移在接近规范规定的限值最小值；避免建筑物剪力墙设置过多，刚度过大。经过初步电算、扩初电算、施工图电算几个阶段比较优化。确定为大部分短肢剪力墙结构，由于建筑设计要求，局部纵向设置为大开间，端墙为长墙结构；确定最终合理经济的结构体系布置。2、基础选型：根据地勘报告以及现场情况，原39、40、41地基部分岩层埋深较浅，经过经济分析，采用经济天然基础，持力层为强风化岩；承载力取值700Kpa。其余部分设计为预应力管桩基础。由于此部分总规划调整，原勘探资料不能满足设计要求，由合约部组织补勘工作，根据新的补勘报告，

20、由于39、40、41岩层埋深起伏过大，按天然基础设计开挖高度难以控制，预应力管桩也不能满足要求。设计院建议为人工挖孔桩基础，东莞市建设局对次类桩型控制很严格，几乎不让采用。为保证设计质量以及满足上设计需要所以最后决定采用冲孔桩。其余部分42、43、地下室部分仍采用高强预应力管桩基础。3、设计控制：1）、通用技术控制同前面多层框架；其它控制同多层部分；2）、剪力墙：构造边缘构件纵筋0.8%；墙身竖向和水平分布钢筋0.25%，拉结筋8600X600(加强区和墙厚大于250的剪力墙)，或6600X600(厚度小于等于250的剪力墙非加强区)。3）、对地下室顶板梁采用直通筋架立筋方式，不能采用4跟钢筋

21、直通的方式。4、结构优化设计控制：1）、地下室底板做一个结构层输入（层高2米），荷载全部让桩承担，不符合实际受力模型，也造成很大浪费，设计概念错误，此部分最不利荷载为水浮力，荷载作用向上，底板平时荷载应考虑地基土承担底板荷载。2）、计算输入的模型1层（对应底板层）、2层（对应首层）梁混凝土强度等级为C40，严重浪费，水平构件标号取至C30足够。3）、首层荷载取值，除塔楼外其它部分荷载均按浮土1.5m，活荷载均按消防车道取值（应根据建筑消防车道条件图进行局部设计，其它部分荷载按正常园林绿化取值。最后设计按消防车道内靠近主楼侧填土按1.5考虑，其余部分按1.2米设计。部分中柱荷载减小，部分中柱抽桩

22、处理。4）、问题1计算输入中恒载输入17KN/M2，折合混凝土板厚680。活荷载取值7KN/M2。5）、位移控制过严，均为22003000以上。塔楼剪力墙过大，刚度过大。周期异过大。6）、设计基础应严格采用地基规范3.0.4条来采用，而不是简单套用计算软件计算结果。7）、剪力墙混凝土标号从110层均取C40，从11曾开始变化为C30，根据计算书反映墙轴压比均很小，510可混凝土采用C35进行计算。8）、梁混凝土标号从加强层1层以上均采用C25。9）、说明中第六条纵向受力钢筋锚固长度以及搭接长度应按03G101-1（或03G329-1）取值，表中数值过大。应修改。10）、混凝土垫层统一修改为C1

23、0。11）、地下室底板梁板配筋方向问题。是正板、反板。应注明平时荷载控制、地下水浮力控制。须明确。5、中间过程图纸校核：1）、填充图例标高说明；2）、首层建筑均有凸窗、阳台、节点，结构未见大样图纸，须补充。3943栋均存在此问题，须出修改图纸。3）、首层结构中风井、水电管井均为表示；4）、入口大堂跟建筑统一；5）、部分楼梯未见表示；6）、后浇带部分跟地下室部分后浇带同时修改。7）、剪力墙柱表表示过于简略，上部20层以上构造边缘构件纵筋修改为12；8）、二层以上水电管井尺寸有误，应根据设备专业、建筑专业预留。9）、2层KL-A1同3层梁相同部位，梁配筋相差较大，须核对。10）、卫生间洞口尺寸未标

24、注。11）、40栋端头悬挑阳台边梁有墙体配筋同39、41栋，悬挑梁配筋亦相同，复核此部分配筋。12）、悬挑梁部分L-B3(1A)有100高差，补充大样。13）、L-P1(2)配筋偏大；212；214满足。14）、烟道尺寸须定位。（一层即可）15）、管井部分隔墙应加梁。16）、2部电梯间设100厚混凝土墙，构造配筋8250，方便电梯安装。17）、2层39-K轴线位置结构须留洞口,此洞口二层有转换梁柱，需注意避开。18）、屋顶机房部分楼梯结构未见表示。19）、屋顶构架部分同建施有区别，须核对。20）、39-9三39-14（其它栋相同部位）梁建筑标明仅偶数层有，结构未见说明。21）、建筑设计说明中抗

25、震设防烈度七度错误，应为6度，与结构专业一致。22）、地下室防水抗渗等级以结施图为准。23）、坡道结构大样需补充，图示内容不全。按建筑详图进行设计，包括截水沟大样等。24）、集水井（标高明确）、吸水槽大样补充，以及平面定位尺寸。25）、消防水池人孔大样预留需明确。结构设计通用管理程序：1）、设计单位在设计前应向甲方提供设计进度计划，并根据设计进度计划向我司及时提供以下设计成果，以便双方相互沟通，安排技术交流。确保项目的结构设计安全、及时、经济。1、基础设计选型意见；2、结构计算参数确定；3、结构计算结果及结构布置方案确定；4、结构构造措施确定；5、其它设计过程中遇到特殊问题时；6、施工图正式出

26、图。其它与各专业相互配合的记录、会签单等要求同建筑、水电专业要求。2）、设计管理实行过程管理1、在每一阶段开始前，应向甲方提供该阶段的输入文件，该阶段结束时，应向甲方提供该阶段的输出文件。文件交流应以书面材料（含传真、电邮）形式进行。2、每一阶段结果须经甲方审核通过。3、在阶段设计过程中，当出现未曾预料到的问题而导致诸如结构方案改变、成本上升等等时，应及时与甲方沟通，以确保问题能得到及时解决。3）、 阶段设计应包括以下内容：1、结构设计统一技术措施。2、提供全部电算资料（包括计算结果部分、并提供计算软件版本号）。3、荷载取值，包括面层、墙体等恒活荷载。4、建筑方案确定时，结构构件的布置草图及预

27、估尺寸。5、机算设计参数（Wmass.out文件前半部分）。 6、机算输入模板尺寸及荷载图形文件（面荷、线荷、点荷）。7、机算宏观指标结果文件：Wmass.out，Wzq.out，Wdisp.out，柱轴压比图形文件，柱底内力图形文件。8、天然地基承载力取值及单桩承载力取值。9、天然基础沉降计算。存在不足及改进措施：1、花庭美墅四、五层复式室内设计没有考虑设计混凝土梯，为客户自己装修不同风格预留条件，主体完工后，销售领客户去看房，发现上不到复式层，最后4、5、12栋后加了钢结构楼梯，共20部，每部造价5000多元。比混凝土梯造价高不少。最后其它相同户型复式均考虑土建做钢筋混凝土梯。2、地质勘探报告在总规后进行，后面总规调整后补勘报告没有及时跟近，造成基础设计形式反复很多。3、2#等户型设计从二层下到地下室由于结构设计没有考虑，造成下到地下室梁底高度太低，只有进行改造处理。4、回填土质量控制问题，存在问题比较多，包括首层地面下陷，室外花池下陷沉降等等。给楼盘对外展示带来不利影响。