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重慶建筑設計院教您高層建筑住宅結構成本分析

編輯:重慶建筑設計公司 發表時間:2019-11-05 14:01

  第三部分:高層住宅結構成本分析

  結構計算與分析階段,是決定工程設計質量好壞的關鍵。隨著高層建筑進一步的發展,滿足高層建筑的形式,材料,力學分析模型都將日趨復雜多元,為了革新高層建筑,體現其魅力,追求新的結構形式、更加合理的力學模型以及結構設計的成本最優化方案將是土木工程師們的目標和方向。

  (一)、結構設計的各階段分析

  1.勘察階段

  (1)控制要素:

  a、地下水位(地下水位對地下室底板、外墻配筋影響較大)

  b、基礎設計參數(如各土層承載力特征值)??辈靻挝怀稣娇辈靾蟾媲靶杼峤患追筋A審,甲方對各設計參數與勘察單位進行溝通,勘察報告應提供多種基礎選擇建議,并對不同基礎形式進行闡述說明;避免僅推薦一種基礎類型。根據項目經驗,如項目處在溶槽區域,建議鉆孔深度滿足樁底持力層深度8m~10m的要求,以免出現樁基施工過程中大面積超深的情況,進而給后期檢測帶來麻煩;超前鉆應在基坑開挖完成后進行鉆探,避免發生不必要成本;超前鉆單位應選取有資質的勘察單位進行施工,最好與詳勘單位選擇同一家,避免后期樁基驗收時帶來麻煩[1],互相扯皮。

  (2)采購階段

  a、在詳勘時應選擇多家單位對初勘結果進行勘察前的承載力等優化,優化建議作為技術標及評標的重要組成部分。

  b、詳勘投標單位須對承載力、壓縮模量、滲透系數等參數及基礎選型提出優化建議;

  (3)施工階段

  如果實際地質持力層標高與鉆探報告持力層標高相差超過2米,應即日報設計及成本部門處理。

  2.土方工程

  (1)設計階段控制

  a、土方工程與地下室層數,高度有直接關系,所以地下室埋深及層數組合應結合原始地面標高綜合考慮,保證埋深最淺及土方開挖量最小。

  b、設計根據控規標高、項目現狀標高、設計方案,進行土方平衡;在規劃及方案中應有專項的豎向設計,并對土方平衡加以詳細分析。

  (2)采購、施工階段控制

  a、土方單位進場前應做好原始地面標高、地形圖測量繪制工作,由三方簽字確認。土方工程完工,及時做好收方、標高測量工作;并在工程結算時提供相關測量記錄;原貌標高須作為合同附件。

  b、現場臨時道路及臨建等應整體規劃,并在招標前需定方案。

  c、依據土方開挖方案,考慮現場土方平衡,留足土方回填量。

  3.基坑及邊坡工程

  a、常規支護方案有自然土方放坡,噴漿,掛網噴漿,預應力錨桿+噴射,擋墻,深層攪拌樁,深攪樁+圍護樁+錨桿,鋼板樁等;設計須提供支護比選方案(合同中明確),成本配合;

  b、達到5m以上的深基坑,優先考慮階梯放坡。

  另:

  基坑深度超過5m的屬于深基坑,邊坡高度巖石≥25m,土坡≥15m的為高邊坡。高邊坡及深基坑均需專家評審,根據項目經驗,評審應在施工圖完成后盡快召開,以免影響施工進度。評審也可由設計單位找熟悉的專家,私下對圖紙進行審查,提高報建效率。

  4.基礎

  各類型基礎成本大致按以下順序遞增:天然淺基礎<管樁(如需引孔時費用增加)<筏板<人工挖孔樁(規范限制較多)<沖孔樁

  (1)設計階段控制

  a、設計合同內明確設計單位必須提供兩種以上的基礎方案(含樁型、樁位布置等)以供比選;

  b、樁基工程必須由設計、工程、成本參與方案評審后方可確定;

  c、如需改變樁型,需召開專家會論證和評審后可行。

  5地下室

  地下室層高由于受到基坑開挖、基坑支護、地下水位的影響,對造價的影響更加直接。常規層高3.8m左右。

  (1)地下室層高與成本關系定量分析結果如下

  a、普通開挖土方及土釘噴錨基坑支護條件下,地下室層 高每增加100mm 每平米增加造價約32元

  b、普通開挖土方及支護樁基坑支護條件下,地下室層高每增加100mm 每平米增加造價約36元

  c、巖石開挖(動爆)及支護樁基坑支護條件下,地下室層高每增加100mm每平米增加造價約40元

  d、巖石開挖(靜爆)及支護樁基坑支護條件下,地下室層高每增加100mm每平米增加造價約64元

  6.主體部分

  (1)正式施工圖紙建筑做法表與交樓標準必須經評審并保持一致。

  (2)消防水池、設備房等優先設置在地下室塔樓下[2]。

  (7)結構形式的成本遞增順序:磚混結構、矩形柱框架、異形柱框架或剪力墻、框架剪力墻、短肢剪力墻。

  (8)保溫材料選擇順序:聚苯顆粒砂漿、泡沫聚苯板、擠塑聚苯板。

  (9)防水、保溫工程施工部位在施工圖紙中需明確具體施工范圍。項目部對防水工程、保溫工程的實際施工部位應有明確記錄并經乙方確認,主要爭議點如結構聯系梁板上下側、陽臺反邊、凸窗底板上側、陽臺頂板、外墻腰線、凹陽臺墻地面、露臺隔墻等處均應有明確的記錄和說明[3];

  第四部分:高層住宅層高與成本關系定量分析

  (1)高層住宅標準層的層高不僅影響舒適度,對造價也有直接影響,高層住宅標準層層高與成本關系定量分析結果如下:

  a、6 度抗震地區,抗震等級三級,標準層層高每增加100mm 每平米增加造價約29元

  b、7 度抗震地區,抗震等級二級,標準層層高每增加100mm 每平米增加造價約41元

  (2)控制層高的意義:

  a、地上成本:

  1)減少剪力墻、砌體墻等豎向構件的長度和體積

  2)減少總高度,降低荷載,減少基礎的布置3)降低地震力,風荷載等

  b、地下成本:

  1)土方開挖及運輸成本

  2)基坑支護面積,單價

  3)地下室底板及側壁的截面和配筋

  4)抗拔樁,抗拔錨桿的費用

  5)基坑降水的數量及費用

  c、其他成本:

  外墻,面磚,涂料,設備及運輸成本

  (3)影響凈高的因素

  a、結構梁高;

  b、機電的管道空間,建議出管線綜合圖,普通地下室管道空間按600mm控制,較傳統的布置減少200mm

  c、結構梁高的空間與機電的管道空間是否可以利用?

  1)采用變截面梁,在機電管線通過處,減少梁截面高度

  2)在梁中預埋套管或洞口,使管線穿過[4]

  3)采用帶柱帽的無梁樓蓋,一般在地下室中使用

  第五部分:地下室不同結構布置方案與成本關系定量分析

  地下室底板布置一般布置無梁底板,做法是利用獨立基礎或承臺做柱帽,用復雜樓板計算),不建議普通梁板布置[5](規避地梁裂縫寬度,減少配筋) 地下室和裙房在常見的約8.1M*8.1M的柱網中,不考慮層高因素,不同結構布置方案與成本關系定量分析結果如下:

  1.地下室頂板覆土1.2米,考慮消防車的荷載情況(估算恒載31KN/m2,活載20KN/m2),項目綜合成本從小到大的排列順序為:

  a、單向平行等間距兩道次梁布置方案(假設造價=1)

  b、帶柱帽的無梁樓板布置方案(約1.06倍)

  c、無柱帽的無梁空心樓板布置方案(約1.15倍)

  d、井字型次梁布置方案(約1.2倍)

  e、十字型次梁布置方案(約1.35倍)

  2.地下室頂板覆土1.2米,不考慮消防車的荷載情況(估算恒載31KN/m2,活載3.5KN/m2),項目綜合成本從小到大的排列順序為:

  a、帶柱帽的無梁樓板布置方案(假設造價=1)

  b、單向平行等間距兩道次梁布置方案(約=1)

  c、井字型次梁布置方案(約1.06倍)

  d、十字型次梁布置方案(約1.12倍)

  e、無柱帽的無梁空心樓板布置方案(約1.22倍)

  3.地下室頂板覆土0.6米,不考慮消防車的荷載情況(估算恒載18KN/m2,活3.5KN/m2),項目綜合成本從小到大的排列順序為:

  a、帶柱帽的無梁樓板布置方案(假設造價=1)

  b、單向平行等間距兩道次梁布置方案(約1.02倍)

  c、十字型次梁布置方案(約1.12倍)

  d、井字型次梁布置方案(約1.15倍)

  e、無柱帽的無梁空心樓板布置方案(約1.25倍)

  4.裙房商業或地下室中間樓板的荷載情況(估算恒載4.5KN/m2,活載3.5KN/m2),項目綜合成本從小到大的排列順序為:

  a、單向平行等間距兩道次梁布置方案(假設造價=1)

  b、十字型次梁布置方案(約1.1倍)

  c、井字型次梁布置方案(約1.12倍)

  d、無柱帽的無梁空心樓板布置方案(約1.24倍)

  e、帶柱帽的無梁樓板布置方案(約1.3倍)

  5.核六人防頂板的荷載情況(估算恒載8KN/m2, 頂板等效荷載60KN/m2。)項目綜合成本從小到大的排列順序為:

  a、主梁+厚板布置方案(假設造價=1)

  b、單向平行等間距兩道次梁布置方案(約0.93倍)

  c、帶柱帽的無梁樓板布置方案(約0.93倍)

  d、十字型次梁布置方案(約0.97倍)

  e、井字型次梁布置方案(約1.06倍)

  對于地下室頂板當必須考慮抗震的嵌固層要求時,應優先采用單向等間距平行梁布置方案[6];

  當可以不考慮抗震的嵌固層要求時,應優先采用帶柱帽無梁樓板結構。多層地下室中間層樓板布置優先采用帶柱帽無梁樓板或無梁空心樓板布置方案。

  地下室底板、頂板建議結構找坡。

  另外因項目地下室層高不同,底板下土層承載力不同,梁截面選取不同,各項目比較會產生不同的結果,故每個項目設計時均應進行結構布置方案比較。需注意的是涉及景觀配合部分,如景觀泳池的架空做法,微地形的架空做法,景觀擋土墻設置,架空層的做法(立面、天花,等)、崗亭內部裝飾等需在合同中明確。

此文關鍵字:高層建筑,住宅,結構,成本,分析,第三,部分,
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