万科结构优化和经济性
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万科结构优化和经济性
25层一梯二单体
•楼板配筋：
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2020/10/31
•根据规范要求,断开 楼板上层配筋, 降低 钢筋含量.
万科结构优化和经济性
18层一梯二单体
•基础设计：
•布桩系数取值较规范值高20%，桩长可减少10%左右。
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2020/10/31
万科结构优化和经济性
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2020/10/31
万科结构优化和经济性
•钢筋量评估：建筑体量
•28 m •15 m
•35 m
•塔式住宅， 30 层
6度抗震 7度抗震
40 kg/m2 50 kg/m2
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2020/10/31
•42 m
•板式住宅，30层
55 kg/m2 65 kg/m2
万科结构优化和经济性
2020/10/31
万科结构优化和经济性
•结构性能规范
•安全性： •楼面荷载承载力 •结构抗侧力 •风 •常遇地震
•舒适度及耐久度： •楼面变形 •楼板震动、隔音 •楼板及墙体裂缝
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2020/10/31
•国家规范 强制条文
万科结构优化和经济性
•结构优化思路
•结构定义/选型 •荷载取值
•结构方案经济性监控
•建筑专业 •-建筑体量
•规划专业 •-建筑层数
•结构方案设计 •结构经济性监测 •评估合理钢筋用量
•施工专业 •-混凝土材料
•结构的优化方案
•多专业结构经济性控制
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2020/10/31
万科结构优化和经济性
•扩初、施工图
•结构设计优化
•安全性 •舒适度
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2020/10/31
万科结构优化和经济性
合肥皖安
•钢筋含量：
•67 kg/m2
•58 kg/m2
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2020/10/31
万科结构优化和经济性
案例2：上海地杰
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2020/10/31
万科结构优化和经济性
18层一梯二单体
•活荷载取值：
•设计中剪力墙的设计未考虑活载折减， 取值过大。
万科结构优化和经济性
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2020/10/31
万科结构优化和经济性
•结构优化
•规划、方案 •扩初、施工图
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2020/10/31
万科结构优化和经济性
•规划、方案
•结构经济性评估 •多专业控制
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2020/10/31
万科结构优化和经济性
•结构经济性：•主控参数
地震 建筑体量
混凝土材料
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抗震等级:
7度 v.s. 6度
建筑平面长、宽:
v.s.
建筑层数: 混凝土等级 混凝土量
2020/10/31
11、18层 v.s. 25、33层
万科结构优化和经济性
•主要控制参数：
•钢筋用量
•无锡魅力四期14层 •45 kg/m2
•无锡魅力四期11层 •40 kg/m2
•上海四季花城14层 •57kg/m2
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•设计风载可以降低30%。
2020/10/31
万科结构优化和经济性
合肥皖安
•混凝土保护层：
•混凝土保护层的减少,能够减少板配筋15%左右.
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2020/10/31
万科结构优化和经济性
合肥皖安
•地库底板
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•基础低板均安Ø16@200设计，过于保守，应该按照不同 的板跨进行调整，使底板配钢节省30%左右。
61
•混凝土 量
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• 结构自重 • 基础造价
2020/10/31
万科结构优化和经济性
合肥皖安
•风荷载取值：
•在2KM为半径的主导风向，范围内：
•
建筑物平均高度不大于9m时为B类，
•
建筑物平均高度9－18m时为C类，
•
平均高度大于18m时可取D类。
•项目地处合肥市区，建议风荷载地面粗糙度应由 原来设计中的B类改为C类。
•结构整体稳定性
•构件尺寸
•结构经济性 数据
•构件配筋
•从结构的整体性出发，通过有效的材料分布，来实现结构优化。
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2020/10/31
万科结构优化和经济性
•结构优化思路
•上部结构的设计及荷载取值 将影响地下室及基础设计
•上部塔楼
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2020/10/31
•±00 •地下室 •基础 万科结构优化和经济性
•钢筋量评估：
•合理钢筋量
•
=
ke x kd x km x 50 kg /m2
•ke 为地震调整系数 •kd 为体量调整系数 •km 为材料调整系数
•说明: •钢筋含量评估中,所采用的面积是总楼面面积(CFA)，其数值较建筑面积（GFA）高3%左右。 •根据成本口的数据统计，框筒结构体系与剪力墙体系的经济指数相差很小。
案例1：合肥皖安
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2020/10/31
万科结构优化和经济性
•合肥皖安
•方案阶段结构经济性初步评估
•15.5 m
混凝土量 钢筋含量 (m3/m2) (kg/m2)
0.45
68
0.48
64
•42 m
•七度抗震设防区 •进深 = 15.5 米
•34 层 •户型: 140 + 90 m2
0.50
地杰项目
•结构优化汇总
明细
荷载取值
风载优化及 活荷载折减
混凝土量 (mm3/m2)
-35
钢筋量 (kg/m2)
-4.0
结构选型 结构双拼接
-15
-2.5
结构配筋
楼板配筋
-
-1.0
总计
基础设计
布桩系数的合理 取值
-50
- 7.5
桩长平均可以降低10%.
•可见，从结构整体性上得到的经济性优化，要较纯粹的构件的优化
来得更加有效且合理。
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2020/10/31
万科结构优化和经济性
地杰项目
•结构优化汇总 (预估)
混凝土量 (mm3/m2)
钢筋量 (kg/m2)
合理值 优化前
•上海四季花城11层 •49 kg/m2
•抗震等 级
•53 kg/m2
•上海吴泾
•45 kg/m2
•钢筋用量
•上海吴泾
•49 kg/m2
•55 kg/m2
•40 kg/m2
•无锡魅力四期
•72 kg/m2
•层数
•钢筋用量
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Байду номын сангаас
•混凝土量 (m3/m) 2020/10/31
万科结构优化和经济性
•
层数 折减系数
•
1
1.00
•
2--3
0.85
•
4--5
0.70
•
6--8
0.65
•
9--18
0.60
•设计活载可以降低25%。
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2020/10/31
万科结构优化和经济性
18层一梯二单体
•结构选型：
•1.5 m
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2020/10/31
•结构上做到双拼，并且在 凹曹处加上连接板，可以使 得结构刚度增加，从而可以 减少结构墙体，减少外墙面 PC量，增加建筑使用率。 •有助于设计经济性的提高。
25层一梯二单体
•楼板配筋：
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2020/10/31
•根据规范要求,断开 楼板上层配筋, 降低 钢筋含量.
万科结构优化和经济性
18层一梯二单体
•基础设计：
•布桩系数取值较规范值高20%，桩长可减少10%左右。
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万科结构优化和经济性
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2020/10/31
万科结构优化和经济性
•钢筋量评估：建筑体量
•28 m •15 m
•35 m
•塔式住宅， 30 层
6度抗震 7度抗震
40 kg/m2 50 kg/m2
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2020/10/31
•42 m
•板式住宅，30层
55 kg/m2 65 kg/m2
万科结构优化和经济性
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万科结构优化和经济性
•结构性能规范
•安全性： •楼面荷载承载力 •结构抗侧力 •风 •常遇地震
•舒适度及耐久度： •楼面变形 •楼板震动、隔音 •楼板及墙体裂缝
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2020/10/31
•国家规范 强制条文
万科结构优化和经济性
•结构优化思路
•结构定义/选型 •荷载取值
•结构方案经济性监控
•建筑专业 •-建筑体量
•规划专业 •-建筑层数
•结构方案设计 •结构经济性监测 •评估合理钢筋用量
•施工专业 •-混凝土材料
•结构的优化方案
•多专业结构经济性控制
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万科结构优化和经济性
•扩初、施工图
•结构设计优化
•安全性 •舒适度
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万科结构优化和经济性
合肥皖安
•钢筋含量：
•67 kg/m2
•58 kg/m2
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万科结构优化和经济性
案例2：上海地杰
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2020/10/31
万科结构优化和经济性
18层一梯二单体
•活荷载取值：
•设计中剪力墙的设计未考虑活载折减， 取值过大。
万科结构优化和经济性
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万科结构优化和经济性
•结构优化
•规划、方案 •扩初、施工图
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万科结构优化和经济性
•规划、方案
•结构经济性评估 •多专业控制
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万科结构优化和经济性
•结构经济性：•主控参数
地震 建筑体量
混凝土材料
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抗震等级:
7度 v.s. 6度
建筑平面长、宽:
v.s.
建筑层数: 混凝土等级 混凝土量
2020/10/31
11、18层 v.s. 25、33层
万科结构优化和经济性
•主要控制参数：
•钢筋用量
•无锡魅力四期14层 •45 kg/m2
•无锡魅力四期11层 •40 kg/m2
•上海四季花城14层 •57kg/m2
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•设计风载可以降低30%。
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万科结构优化和经济性
合肥皖安
•混凝土保护层：
•混凝土保护层的减少,能够减少板配筋15%左右.
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万科结构优化和经济性
合肥皖安
•地库底板
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•基础低板均安Ø16@200设计，过于保守，应该按照不同 的板跨进行调整，使底板配钢节省30%左右。
61
•混凝土 量
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• 结构自重 • 基础造价
2020/10/31
万科结构优化和经济性
合肥皖安
•风荷载取值：
•在2KM为半径的主导风向，范围内：
•
建筑物平均高度不大于9m时为B类，
•
建筑物平均高度9－18m时为C类，
•
平均高度大于18m时可取D类。
•项目地处合肥市区，建议风荷载地面粗糙度应由 原来设计中的B类改为C类。
•结构整体稳定性
•构件尺寸
•结构经济性 数据
•构件配筋
•从结构的整体性出发，通过有效的材料分布，来实现结构优化。
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万科结构优化和经济性
•结构优化思路
•上部结构的设计及荷载取值 将影响地下室及基础设计
•上部塔楼
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•±00 •地下室 •基础 万科结构优化和经济性
•钢筋量评估：
•合理钢筋量
•
=
ke x kd x km x 50 kg /m2
•ke 为地震调整系数 •kd 为体量调整系数 •km 为材料调整系数
•说明: •钢筋含量评估中,所采用的面积是总楼面面积(CFA)，其数值较建筑面积（GFA）高3%左右。 •根据成本口的数据统计，框筒结构体系与剪力墙体系的经济指数相差很小。
案例1：合肥皖安
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万科结构优化和经济性
•合肥皖安
•方案阶段结构经济性初步评估
•15.5 m
混凝土量 钢筋含量 (m3/m2) (kg/m2)
0.45
68
0.48
64
•42 m
•七度抗震设防区 •进深 = 15.5 米
•34 层 •户型: 140 + 90 m2
0.50
地杰项目
•结构优化汇总
明细
荷载取值
风载优化及 活荷载折减
混凝土量 (mm3/m2)
-35
钢筋量 (kg/m2)
-4.0
结构选型 结构双拼接
-15
-2.5
结构配筋
楼板配筋
-
-1.0
总计
基础设计
布桩系数的合理 取值
-50
- 7.5
桩长平均可以降低10%.
•可见，从结构整体性上得到的经济性优化，要较纯粹的构件的优化
来得更加有效且合理。
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2020/10/31
万科结构优化和经济性
地杰项目
•结构优化汇总 (预估)
混凝土量 (mm3/m2)
钢筋量 (kg/m2)
合理值 优化前
•上海四季花城11层 •49 kg/m2
•抗震等 级
•53 kg/m2
•上海吴泾
•45 kg/m2
•钢筋用量
•上海吴泾
•49 kg/m2
•55 kg/m2
•40 kg/m2
•无锡魅力四期
•72 kg/m2
•层数
•钢筋用量
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Байду номын сангаас
•混凝土量 (m3/m) 2020/10/31
万科结构优化和经济性
•
层数 折减系数
•
1
1.00
•
2--3
0.85
•
4--5
0.70
•
6--8
0.65
•
9--18
0.60
•设计活载可以降低25%。
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万科结构优化和经济性
18层一梯二单体
•结构选型：
•1.5 m
PPT文档演模板
2020/10/31
•结构上做到双拼，并且在 凹曹处加上连接板，可以使 得结构刚度增加，从而可以 减少结构墙体，减少外墙面 PC量，增加建筑使用率。 •有助于设计经济性的提高。