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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一．对结构优化的正确认识二．结构优化的支持体系及管理技巧三．成本优化关注的重点四．质量优化关注的重点五．正确理解、合理利用规范六．结构优化若干概念性问题七．施工图结构优化速成招数23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：1.结构造价占住宅建安造价的80%，占公建建安造价的50%2.结构造价的高低对建筑的品质没有影响，再高的造价业主也感受不到，业主也不关心3.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1.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。2.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，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73.结构优化应贯穿设计各阶段4.结构优化应包含产品的成本优化和质量优化5.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：1.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2.地下埋藏物、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）3.场地现状、地勘报告的调查4.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1.结构体系的选择2.地基基础方案比选3.地下室底板、顶板结构布置4.结构平面布置5.结构转换方案比选在此阶段，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。1.确定设计标准、设计荷载以及主要构件的材料等级2.确定梁、板、墙、柱的截面。3.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4.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，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1.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。2.所有的会议，均形成书面的会议纪要3.对于结构的方案性、原则性问题，甲方人员应给予明确的意见并有充分的理由。4.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1.设计单位的体制、规模、组织构架、结构人员的数量及梯次2.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。3.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1.做好设计单位、结构负责人的考察2.向乙方各级人员灌输成本意识，引起足够的重视3.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1.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；2.设计管理部完成设计任务书，施工图设计指引等文件；3.施工图结构成本测算先行，限时给出测算数据；4.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；5.成本控制为设计部门年度考核指标；6.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）、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1.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2.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：设防烈度L/Bl/Bmaxl/b6、7度≤6≤0.35≤2.08、9度≤5≤0.30≤1.5第三部分：成本优化关注重点323.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4.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5.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336.底部大空间剪力墙结构中，应把落地剪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洞7.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2m8.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1.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。2.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1.13.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354.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5.抗震设计时，收进时，H1/H＞0.2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。6.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7.建筑功能需要从中间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368.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9.顶部内收形成塔楼，宜采用台阶型多次内收的立面10.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11.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