绿城集团限额设计初步报告(结构专业部分)郭洋郭之蒙二O一一年七月二十八日目录a.限额设计工作基本思路b.现有数据初步分析c.用钢量影响因素初步分析（二代高层上部结构）d.结束语一、限额设计工作基本思路1.总体思路为了更好地找出影响经济技术指标的原因，更加精确地确定限额设计控制值，我们抽取的样本将精确到每栋楼。我们将通过对多栋楼的数据分析归纳，并结合实际得到最终限额设计控制值。限额设计工作基本思路2.第一研究对象因为目前二代高层产品较多，而上部结构用钢量又是建安成本的主要组成部分，所以我们将二代高层上部结构用钢量作为第一研究对象。限额设计工作基本思路3.研究方法在把影响上部结构用钢量的主要影响因素进行归类，次要因素进行剔除以后，我们将用万科公司的控制标准和我们目前用钢量水平进行比较分析。我们将尤其关注极值的出现，并进一步分析原因。限额设计工作基本思路万科公司限额设计控制值（部分）限额设计工作基本思路4.征求各方意见在比较和分析后，我们将得出理想控制值。并与设计院结构设计人员进行交流沟通，听取设计院的意见和建议。在充分征求各方意见的基础上形成二代高层上部结构用钢量最终控制值。限额设计工作基本思路5.其他指标的研究通过对二代高层上部结构用钢量的分析取得限额设计工作的经验，并将其推广到绿城其他常用建筑类型和其他控制指标的分析中去，初步形成一整套适合绿城实际，合理有效的限额设计标准。二、现有数据初步分析因为成本部门提供的数据有较多为综合平均数，本次分析基于的数据有一部分来自成本部门提供的汇总表，一部分来自从项目搜集的数据。现有数据初步分析因为抗震设防烈度对上部结构用钢量有主要影响，所以我们按不同抗震设防烈度对数据进行了分类数据表格现有数据初步分析6度区：1.基本数据描述：富春和园、紫兰公寓、西溪诚园、兰园这四个项目共8栋楼的数据处于6度区。建筑高度除兰园项目为78.6m外，其余均在60m以下，处于7-18层区间。结构形式方面除紫兰公寓和西溪诚园各一栋点式为框架结构，其余均为框剪形式。首层层高除兰园为6m，其余分布在3.9-4.45区间。标准层层高均分布于3-3.3m区间，以兰园3.3m为最高，西溪诚园3.2m次之。现有数据初步分析2.用钢量分析:富春和园和紫兰公寓共4栋楼用钢量在40-50kg/㎡之间，极值出现在西溪诚园和兰园项目，最低值和次低值为西溪诚园的33.84kg/㎡和38.84kg/㎡，最高值和次高值为兰园的60.5kg/㎡和60.44kg/㎡。现有数据初步分析根据和万科公司标准的比较：60m以下6度区，3.2m层高控制值为43kg/㎡，西溪诚园用钢量明显偏低较多，我们判断可能是用钢量计算问题。而兰园虽然有较高的建筑高度（78.6m）和层高（3.3m），但对比万科公司标准80m以下6度区，3.3m层高45kg/㎡，超出达34%。我们应对结构模型和图纸进行进一步分析。现有数据初步分析7度区：1.基本数据描述：上海玉兰花园和舟山玉兰花园共两栋楼处于7度区。建筑高度均在60m以下，处于7-18层区间。结构形式均为框剪形式。首层层高上海玉兰花园高达7.4m而舟山为3.8m。标准层层高上海为3.4m，舟山为3.15m。现有数据初步分析2.用钢量分析:上海玉兰花园用钢量为60kg/㎡，舟山玉兰花园为49.57kg/㎡，影响因素中首层层高、标准层层高会较多地提高上海玉兰花园的用钢量。对照万科公司60m以下，3.15m层高43.5kg/㎡，3.4ｍ层高47kg/㎡的标准，舟山玉兰花园超了14%，相对较少。而上海玉兰花园超出了28%。如果仅仅因为首层层高，不应有如此大差距，我们认为应进一步分析。现有数据初步分析８度区：1.基本数据描述：唐山项目和北京诚园共３栋楼处于８度区。建筑高度均在60m以下，处于7-18层区间。结构形式均为框剪形式。首层层高唐山项目为4.2ｍ，北京诚园为5.4m。标准层层高唐山项目为3.15ｍ，北京诚园为3.2m和3.4m。现有数据初步分析2.用钢量分析:唐山项目用钢量为77.64kg/㎡，北京诚园为75.1和75.7kg/㎡，两者基本一致。不过，对照万科公司的8度区，60m以下，3.2m层高54kg/㎡，3.4ｍ层高56ｋｇ/㎡的标准，两个项目三栋楼分别超过了24%、39%、36%，差距很大，我们认为应协同设计院对图纸进行进一步分析。三、用钢量影响因素初步分析（二代高层上部结构）影响结构用钢量的因素有很多，我们通过工程设计经验分析，提取了影响二代高层上部结构用钢量的主要因素。技术层面的三大类因素：?地区因素?建筑因素?结构因素注：其他还有统计口径等，不作为技术因素进行考虑1地区因素?基本风压?地震作用?基本雪压?地区规范差异（1）基本风压规范决定的基本风荷载的地区值，与建筑高度、建筑体型共同影响结构风荷载取值。按照工程经验，一般地区对于平面布置规则的住宅建筑，当高度超过100m时，风作用可能会超过地震作用成为水平方向的主要作用力，即使在沿海风力较大的区域(如舟山等地)除个别特殊情况外也是如此。（2）基本雪压基本雪压按照国家规范属于竖向作用。由于雪荷载只作用于屋顶层，数值很小，且不与活荷载同时进入计算，因此地区间雪荷载取值差异对于含钢量的影响可以忽略不计。（3）地震作用地区地震作用由抗震设防烈度、抗震设计基本加速度、地震分组等3个基本参数决定。它们与建筑自身所在的场地类别一起，决定了地震作用的大小。地震对于结构的影响包括2个方面：1是地震力的大小；2是抗震措施的要求。前者是地区间差异影响，后者主要是建筑自身条件（设防分类、高度、层数、层高、平面）影响。地区地震基本设防烈度地震所在分（基本加速度）组浙江省大部分区域6度（0.05g）1浙江省内：岱山，嵊泗，舟山（2个市7度（0.10g）1辖区），宁波（镇海区、北仓区）青岛6度（0.05g）2胶州6度（0.05g）3济南6度（0.05g）2合肥7度（0.10g）1新泰7度（0.10g）2北京8度（0.20g）1上海7度（0.10g）1唐山8度（0.20g）1地震烈度和加速度影响水平地震影响系数最大值；地震分组与场地类别影响特征周期值。根据工程经验，一般地震烈度提高1度会增加10%-20%含钢量（按2010年新抗震规范可能更多）；特征周期增加0.05s约增加2%-5%含钢量。（4）地区规范差异地区规范差异主要体现在对于结构构造措施的要求（如最小板厚、构造钢筋布置等）。总体上因为全国各地对于结构设计要求差异不大，因此这类因素影响不大但难以统计，应按具体的各地规范执行，对限额指标适当调整。地区因素总结根据以上分析，地区因素的主要差异影响最大的是两大水平作用的取值。而两者之中对于绿城二代高层项目大部分建筑单体而言，地震作用是影响结构计算和含钢量最主要的因素。2建筑因素?建筑平面布置?建筑材料?建筑高度及层高（1）建筑平面布置建筑平面布置主要通过对结构平面布置产生影响，从而影响计算结果。对结构平面布置的影响包括建筑平面长宽及其比值（影响结构缝的设置、刚心位置、扭转效应），房间布置（影响结构柱网、墙体、洞口布置），房间跨度大小（影响结构板厚）等。此外，建筑平面布置上的拐角窗对结构含钢量也有一定影响。据现有资料分析，含有拐角窗的建筑平面方案约每平方增加0.5kg的含钢量。（2）建筑材料建筑材料的选取对结构有较大影响，包括砌体材料（实心砖、空心砖、轻质砼砌块等）、外墙装饰材料（石材幕墙、面砖、涂料）等。目前集团二代高层项目已经大量推广使用轻质材料，但外墙部分由于石材幕墙大规模应用，荷载增加较大，对含钢量也有一定影响。（石材按30mm厚计算每平方荷载约0.84KN）（3）建筑高度及层高建筑高度与层高对结构含钢量有重大影响。建筑高度影响到结构选型、结构竖向荷载和水平荷载（风作用与地震作用）以及构造措施要求（抗震构造包括抗震等级等要求）。建筑层高影响结构计算（主要是结构墙柱等竖向构件的受力），按照现有资料数据分析，基本上每增加0.1m含钢量约增加每平方1kg左右。抗震规范规定的结构类型最大适用高度抗震规范规定的根据高度决定的抗震等级（部分）建筑因素总结根据以上分析，对于绿城二代高层项目，影响较大的是平面的布置、建筑高度与层高。主要把握平面布置的设计，合理设置层高，同时，对于建筑高度，把握60m、80m等关键临界高度，避免抗震等级提高带来浪费。3结构因素?结构类型?结构抗震措施与超限?结构板厚及钢筋方案?结构计算参数（1）结构类型目前绿城二代高层项目基本上以框架及框剪结构为主。一般对于低烈度区的普通住宅，低层（9层以下）采用框架结构最为经济，高层（18层以上）采用纯剪力墙结构最为经济。对于高层建筑，其他房产公司一般采用纯剪力墙结构。但由于绿城户型设计要求，现阶段我们采用框剪结构居多。（2）结构抗震措施及超限结构抗震措施包括计算措施与构造措施。计算措施如“强柱弱梁、强剪弱弯、强压弱拉、强节点弱构件”等，均对结构受到的地震作用按照抗震等级不同起放大作用。因此，合理控制框架及剪力墙的等级至关重要。按照以往资料测算，多层框架部分抗震等级每提高一级，约增加5%-20%含钢量。抗震构造措施包括构造柱、圈梁、拉结筋等，由于混凝土房屋各抗震等级要求相差不大，对含钢量影响相对较小（对砌体结构影响较大）。此外，结构方案的抗震超限影响成本较大。抗震超限包括高度超限、平面不规则、竖向不规则与扭转不规则等不规则超限。按照规范，超限应进行专项审查并采取加强措施。对于绿城二代高层，应注意平面不规则的影响，根据资料，高宽比大于6的结构方案会增加5-7.5kg的含钢量。（3）结构板厚与钢筋方案结构板厚影响板配筋率及竖向恒荷载自重。由于最小配筋率的控制影响，