前言 越來越多的商業(yè)辦公等建筑中出現(xiàn)了大跨度、大開間的結(jié)構(gòu),跨度對結(jié)構(gòu)造價(jià)的影響比較大,相同跨度下不同的結(jié)構(gòu)形式對造價(jià)的影響也比較大,作為建設(shè)方、設(shè)計(jì)方、咨詢方,相同跨度下如何選擇結(jié)構(gòu)方案,總是讓人頭大。 筆者就近期遇到的幾個(gè)案例作引,對不同結(jié)構(gòu)方案做造價(jià)對比,以此拋磚引玉,希望能在分享我們的經(jīng)驗(yàn)的同時(shí),和同行們一起探討更多優(yōu)秀的結(jié)構(gòu)方案。 1 鋼骨柱+混凝土梁+混凝土樓板: 施工簡單、造價(jià)低、后期圍護(hù)成本低,但是自重大、凈高小、基礎(chǔ)造價(jià)會(huì)比較高。適用于荷載不大的混凝土屋面,跨度在18~21米左右為宜; 2 鋼骨柱+鋼骨梁+混凝土樓板: 凈高較大、圍護(hù)成本低,但是施工復(fù)雜、造價(jià)高。適用于荷載一般的混凝土屋面,跨度在18~24米左右為宜; 3 鋼骨柱+型鋼梁+組合樓板: 施工簡單快捷、凈高大、自重輕,基礎(chǔ)造價(jià)略低,但是造價(jià)高、后期圍護(hù)成本高。適用于荷載較大的混凝土屋面,跨度在18~24米左右為宜,玻璃頂蓋時(shí),跨度可至30米; 4 鋼骨柱+空心樓板+預(yù)應(yīng)力: 施工簡單快捷、凈高大、造價(jià)較低,但是受力復(fù)雜、自重較大、基礎(chǔ)造價(jià)高。適用于荷載不大的混凝土屋面,跨度在21~27米左右; 5 鋼骨柱+桁架+鋼次梁+組合樓板: 施工快、自重輕、造價(jià)一般,但是凈高小,后期圍護(hù)成本較高。適用于荷載較大的混凝土屋面,跨度在21~27米左右; 6 混凝土柱+網(wǎng)架+組合樓板: 造型美觀、造價(jià)一般,但是后期圍護(hù)成本較高、屋面做法非常麻煩(即便是一般的非混凝土保溫屋面)。 典型網(wǎng)架結(jié)構(gòu)樓蓋實(shí)景圖 1 案例選型 案例一: 受西安某建設(shè)單位委托,對其開發(fā)項(xiàng)目中的報(bào)告廳屋蓋進(jìn)行設(shè)計(jì)咨詢。該報(bào)告廳開間約為28.65m*58.20m,原設(shè)計(jì)意向方案為預(yù)應(yīng)力空心樓蓋,板厚為1.2米,上下層實(shí)心板厚度180mm,中間為帶肋空腔。 擬采用的樓蓋形式各方案優(yōu)缺點(diǎn)比較示意圖 擬采用的樓蓋形式各方案優(yōu)造價(jià)比較示意圖 ★通過上述分析可知: 桁架方案經(jīng)濟(jì)性最好,自重輕,而且樓蓋剛度大,連接可靠,但是影響層高,如無法調(diào)整屋面標(biāo)高,此方案不可行;我司建議,優(yōu)先考慮合理調(diào)整層高及功能布置后,選用型鋼桁架方案。 案例二: 受杭州某建設(shè)單位委托,對其在溫州開發(fā)項(xiàng)目中的某商業(yè)綜合體進(jìn)行設(shè)計(jì)咨詢。其中存在多處大跨度結(jié)構(gòu),其中一處為20米x20米,荷載取值為:附加恒荷載2.0KN/m2、使用活荷載6.0KN/m2,樓板及構(gòu)件自重由程序自動(dòng)計(jì)算。 不同布置方案對造價(jià)影響較大,設(shè)計(jì)需體現(xiàn)合理經(jīng)濟(jì)的原則,為比較其經(jīng)濟(jì)性,我司設(shè)計(jì)了四種樓蓋布置方案進(jìn)行對比: A:外圈混凝土框架梁+雙向多道混凝土次梁+混凝土樓板 B:外圈混凝土框架梁+單向多道混凝土次梁+混凝土樓板 C:外圈混凝土框架梁+雙向多道混凝土次梁+壓型鋼板+混凝土樓板 D:外圈混凝土框架梁+單向多道混凝土次梁+壓型鋼板+混凝土樓板 E:外圈混凝土框架梁+雙層平板網(wǎng)架+支托+混凝土樓板 各方案經(jīng)濟(jì)性上各有優(yōu)劣,在綜合考慮各方面及凈高,對比下圖所示: 各方案優(yōu)劣情況對比示意 各方案經(jīng)濟(jì)性上各有優(yōu)劣,對比下圖所示: 各方案經(jīng)濟(jì)性對比示意圖 ★通過上述分析可知: 單向多次梁方案經(jīng)濟(jì)性最好,但是對凈高影響最大,雙向鋼梁方案控制的凈高最好,但是經(jīng)濟(jì)性較差。 2 優(yōu)化干貨(案例三) 受溫州某開發(fā)商委托,對其已設(shè)計(jì)完成的會(huì)所部分機(jī)型優(yōu)化。原設(shè)計(jì)泳池的頂蓋梁跨度有21.8米,因跨度較大,設(shè)置了鋼骨梁。結(jié)構(gòu)平面圖及計(jì)算模型如下: 考慮到鋼骨梁施工麻煩,我司建議改為普通混凝土梁,降低材料成本同時(shí)方便于施工。 改為普通混凝土梁后,配筋仍滿足規(guī)范要求,但是鋼筋數(shù)量會(huì)比較多,梁撓度較大,不過尚且滿足規(guī)范要求??紤]到梁高度較大、配筋時(shí)鋼筋數(shù)量偏多不好施工,梁的撓度也不小,我司進(jìn)一步建議考慮,增設(shè)一道豎向次梁,截面改為450x1500,提升凈高。如下圖所示: 優(yōu)化方案二比原設(shè)計(jì)鋼骨方案節(jié)省型鋼約35.19噸,增加普通鋼筋約16噸,綜合造價(jià)上更節(jié)省,而且大大簡化了施工難度。 根據(jù)此思路,經(jīng)我司進(jìn)一步優(yōu)化復(fù)核,柱內(nèi)鋼骨也可以取消,進(jìn)一步簡化施工。柱內(nèi)型鋼尚可減少13.14噸,增加鋼筋約1.6噸。梁板柱合計(jì)節(jié)省造價(jià)約40萬元,單方節(jié)省約557元,節(jié)省工期約7天。 3 分析結(jié)論 ![]() 18米~21米左右的跨度,仍可采用施工簡單、材料造價(jià)低、后期圍護(hù)成本低的普通鋼筋混凝土梁板(案例二、案例三),筆者推薦優(yōu)先采用單向鋼筋砼梁方案(可根據(jù)荷載要求調(diào)整梁寬和間距); 24米~30米左右的跨度,普通鋼筋混凝土梁板已無法滿足強(qiáng)度要求,普通的型鋼梁又無法滿足剛度要求,必須采用桁架或者預(yù)應(yīng)力鋼骨梁等措施,解決強(qiáng)度和變形的問題(案例一),我司推薦優(yōu)先采用預(yù)應(yīng)力鋼骨梁或者桁架; 屋面荷載較大、且跨度不太大時(shí)(一般指小于24米),網(wǎng)架結(jié)構(gòu)不適宜(案例二)。 了解博牛 博牛咨詢是國內(nèi)專業(yè)從事建筑、結(jié)構(gòu)、機(jī)電設(shè)計(jì)優(yōu)化、第三方審圖、裝配式、BIM、節(jié)能、幕墻優(yōu)化的咨詢公司!主要是為開發(fā)商節(jié)省工程成本,減少設(shè)計(jì)失誤,提升建筑品質(zhì)。博牛匯聚了國內(nèi)頂尖的甲乙方經(jīng)驗(yàn)的設(shè)計(jì)師,為萬科、保利、新城等百強(qiáng)地產(chǎn)提供長期服務(wù)。 |
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