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结构壹周秀(一)设计优化

发布于:2015-05-15 12:11:15 来自:建筑结构/混凝土结构 [复制转发]
时间:2015.4.30
地点:1号会议室
主讲人:贾工
主题:结构优化设计,检测与加固(时间原因此话题下次展开)

结构壹周秀,以工程项目为背景,依托设计规范,探索设计之法,成就设计之道。我思故我在,结构学而思。

也谈设计优化

背景:框筒结构,设计单位已完成设计,但甲方为实现利益最大化,想把部分办公功能空间改为公寓住宅功能(办公用地地价比商业住宅类低很多),对于当地,这种做法貌似是允许的,基础已做,故找我方做优化,看方案是否可行。
问题:由于功能变化,隔墙增加,荷载增大,基础及主体设计是否安全。

分析
关键词:隔墙荷载、消防车荷载、施工堆载、活荷载折减、荷载组合、底板、地下水位、承载力特征值
[ ]角柱轴压比较大,隔墙选用轻质材料,优化幕墙荷载。@山东小徐比如蒸压砂加气的墙板,很省荷载,算了下差不多能省土建造价8%,含钢量省17%.装配式的楼梯(万科工地去看的,没有去厂里看)。目前设计已逐步朝精细化设计发展,设计师需要顺应潮流蜕变,更多时候该想想成本方面的优化。
[ ] 消防车荷载只用于验算顶板强度,正常使用阶段的挠度和裂缝验算都可不考虑,所以进行基础设计也不应计及 参《荷规》表5.1.1项次8及5.1.3条
[ ] 施工堆载不参与基础设计 对于一般的设计单位地下室顶部活荷载的取值为10kN/㎡(非人防和消防车道部位),规范中规定这个活荷载取为10kN/㎡是因为考虑在上部结构施工工程中加在地下室顶板上的脚手架等施工荷载,但是在实际的施工过程中这个活荷载往往和覆土荷载不是同时组合的,这样实际的荷载组合就比设计荷载组合小了不少,所以对于有经验的荷载取值这里的10kN/㎡可以换为4kN/㎡,这样就大大减少了结构成本,不过这些覆土厚度和荷载优化的时候要注意做好根据具体情况的灵活运用,不可千篇一律。
[ ] 活荷载按楼层折减 参《荷规》表5.1.2
[ ] 荷载组合:D+L<R or D+L+W<1.2R,一般在基础设计中恒活控制, 参《广东高规》13.1.8
[ ] 关于底板参与基础设计的疑惑 底板持力层若较好,从传力途径的角度看,底板自重基本不会传给桩基。此项目地质较好除一些地方出现有少量淤泥,贾工提出可考虑局部换填处理局部淤泥的情况。
[ ] 地下水位 要利用好地下水位高度的取值和应用,在计算地下室侧板的时候总是把侧向土压力和地下水压力组合起来计算,同样在计算地下室基础荷载的时候也可以充分利用地下水有利的方面进行计算,不过这需要一定的经验和折减,同时也要把握好抗浮设计水位和最低设计水位,这就要求在做地勘报告的时候做好相关数据的要求,为后面的成本控制和精细化设计服务,可是本项目地勘未明确具体稳定水位,故较难考虑水位的有利作用。
[ ] 桩基承载力特征值的计算 决定桩基承载力的因素分为外在与内因,外在是根据侧阻和端阻算的,内因为桩身强度,参《桩规》5.3.9及5.8.2,二者的平衡点在于等强。说到等强设计,很容易让我回忆起钢结构中的连接设计,焊缝或螺栓设计都是等强设计的范畴。等强意味着资源的合理利用。
[ ] 关于基础设计 在桩(基础)的设计时要把握好以下几点,从而对桩的总量进行优化;
(1)关注柱底内力的取值,考虑好实际的柱底内力组合。
(2)关注桩承载力的应用,选择合适的桩径和桩长。
(3)关注桩基础中地下室底板承载力的利用,一般老土的承载力还可以,这时候地下室的底板和活荷载可以利用老土来承载。
(4)关注水浮力的利用,利用水浮力抬升建筑物,降低桩和基础的数量,不过这学要一定的经验,同时在地质勘测的时候要让地质部门提供一个准确的历史最低水位值,有时靠地下水的作用可以使桩的数量有一定的减少。
(5)关注基础类型的归并,一般基础的归并不宜超过15%,否则就造成一定程度的浪费。

后话
以上完全是一枚结构菜鸟在优化设计学习课上,记下的一些设计要点,结合自身的一些感悟及参考资料而写下。贾工说过,也许结构学习课中讲到的知识,是新人们没有遇到过的,但我们要的是一种意识,是一种等你真正接触时脑海能够闪现的一个概念,这个概念于你而言不感陌生。另外,我们提出问题,思考问题,讨论问题,这本身便是一个学习的过程,而这个过程便是我所求,一种学无止境的状态。
2015.05.15 珠海

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只看楼主 我来说两句
  • bzh6257697
    bzh6257697 沙发


    看完本文,思路又开阔了一些,一篇好文。
    2017-10-13 10:49:13

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    赞同0
  • 凌晨风羽
    凌晨风羽 板凳
    谢谢分享
    2017-03-23 21:41:23

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    赞同0
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