超限高层设计成本优化探索_思优科技（PPT34页).ppt

,超高层结构设计成本优化探索,主讲人：思优刘立志,目录,利润下降，成本控制需求增加成本控制是企业的生命线。建安成本是项目开发过程中成本控制的重点；在其他成本基本固定的前提下，这一小部分对利润的影响是决定性的。,Why设计优化,。,全过程设计成本敏感度分析,设计质量的好差直接影响建设费用的多少和建设工期的长短，直接决定人力、物力和财力投入的多少。合理科学的设计优化，可降低工程造价15%以上。,建设工期,建设费用,其他费用,人力,物力,财力,合理优化,降低造价15%以上,安全第一,功能不减,进度严控,Why成本优化,why高层优化,限额指标现状,图超高层建筑用钢量统计（图片摘自超高层建筑结构体系方案优选（陈孝堂.2010）,why超限高层优化,Why超限高层优化,Why超限高层优化,why超限高层优化,意义：控制结构成本，并不会导致结构的安全储备的降低，而是要取消掉其中的无效成本。,建安成本,无效成本,设计优化,最小投入产出比,专业化,标准化,精细化,跨越化,What成本优化,How超限高层优化,优化控制原则和要求：,成本的影响因素,How超限高层优化,How超限高层优化,成本的影响因素,建筑方案,宏观：另需有合理的抗震（通过减震、轻质、高强材料）；建筑抗风体型（可结合风洞实验选择）。细部：高宽比：合理79；最好不要超过10；核心筒高宽比：合理1417；不要20。,方案设计阶段，影响成本的可能性为95-75%，在初步设计阶段，影响成本的可能性为75-35%，在施工图设计阶段，影响成本的可能性为35-5%。,周期,成本的影响因素,How超限高层优化,层间位移角、基底剪重比、外框承担地震水平力设计指标过严会造成周期不合理。1）方案阶段，可以通过比较结构基本周期及结构周期上限的大小快速判别结构是否满足整体稳定的要求；2）可根据预估的基于整体稳定的周期上限并结合建筑的体形、高度和高宽比可以有效对结构的刚度进行评估，从而为结构方案选型、结构体系布置存在设计依据。,施工工期,成本的影响因素,How超限高层优化,天津津塔为了防止SPSW在竖向荷载作用下发生屈曲，对部分钢板剪力墙钢板厚度进行了加厚并采用竖向加劲肋进行加强。钢板剪力墙及加劲肋方案仅比原设计方案增加用钢量500吨，增加费用约为600万元，却使得项目施工周期缩短近六个月，光利息一项就可以节约上千万元(MARKSARKISIAN&DASUIWANG,2011)，降低了工程的总投资费用，很好的满足业主工期要求。,图文摘自汪大绥等著超高层建筑结构经济性分析,建筑结构的施工工期，对建筑的整体效益产生较大的影响。施工工期受施工环境、地质条件、工程规模。结构体系、施工方法等多个方面的影响。顾名思义，施工工期对现在整体经济效益的影响主要体现在时间的把握上，建筑结构的施工工期所得，可以是建筑提早投入使用提早产生经济价值，所以现在建筑结构工期对于建筑整体经济结构的影响主要体现在利息的缩短和租金的收益上。,How超限高层优化,成本的影响因素,结构体系,福建某高层，塔楼结构高度193m；办公、酒店；超B级高度。,注：本用钢量统计：（1）暂未统计核心筒内钢骨的用钢量；（2）本文用钢量以及混凝土用量的数据仅为理论计算值。,在方案比较过程中，另综合考虑有：结构延性、自重及基础经济性、面积使用率、楼层净高、施工周期、抗震性能、可持续发展绿色建筑等方面。结论：材料经济性，方案二较有优势，其余分项方案一较有优势。需具体项目综合分析。,成本的影响因素,How超限高层优化,结构体系,1）需重视提高抗侧体系效率的比较；（结构布置支撑化、周变化、巨型化、伸臂桁架化）2）带加强层的结构体系可增强结构抗侧刚度，但会带来楼层承载力突变，施工难度加大，应慎重选择。尤其伸臂桁架其经济性差：其与环带桁架的加强层仅型钢用量可达到结构标准层的8倍以上。腰桁架的用钢量比伸臂桁架的用钢量小也相差可达一倍。,成本的影响因素,How超限高层优化,楼板结构体系,楼承板选型咨询意见：开口型压型钢板综合造价比闭口型压型钢板和钢筋桁架低8%左右；重量相比其他两种轻3%左右。从成本控制、楼板自重、施工便利和工程应用广泛性等方面综合考虑，建议办公楼层、酒店楼层优选开口型压型钢板。此外，由于设备层楼板性能要求较高、结构受力复杂、考虑到钢筋桁架整体性较好，可双向受力，因此设备层可考虑选用钢筋桁架楼板。,楼板舒适度,成本的影响因素,How超限高层优化,人行荷载：行走基频对结果影响大；行走模式种类多；人行荷载模型较多楼面阻尼：美国、英国、中国规范差异较大，0.150.3，分析结果对阻尼非常敏感。计算方法：我国手算公式参考美国标准，较为简化，有时与结果偏差较大。评价标准：美国标准、标准、国际通用标准，不同单位有不同认可。,某项目采用我国标准的阻尼比可取消该次梁，节省钢材800t。,How超限高层优化,施工图前期咨询流程及计划,How超限高层优化,施工图过程咨询流程及计划,超限高层常用复核分析软件,How超限高层优化,超限高层优化控制关键环节：,How超限高层优化,咨询控制要点,How超限高层优化,超限高层优化需重视行业问题,1）有必要建立各地区典型超高层经济分析资料库或专家成本数据系统：使设计初期的结构选型更具科学性；2）减震和隔震（如耗能阻尼器）应用待加强：3）新材料的研究及应用：需建立在高新材料的基础上从设计层面或技术层面去解决尖锐问题，如具有轻质、高强、防水、保温、隔热、隔音等优异功能的新型复合墙体和门窗材料。,How超限高层优化,某设计院结构方案评估实例：,实例超限高层优化,另：由于竖向构建截面减小所增加的使用面积约1111m2，方案B存在隐性价值收入5555万元（售价按5万元/m2）。,方案A结构的抗侧力体系为钢管混凝土叠合柱-混凝土核心筒结构，楼屋盖采用混凝土梁板结构。,方案B结构的抗侧力体系为钢管混凝土柱-混凝土核心筒结构，楼屋盖采用钢梁+压型钢板混凝土组合楼板结构。,结构成本优化实例：,实例超限高层优化,结构成本优化实例：,实例超限高层优化,结构成本咨询实例（与长福合作）：,实例超限高层优化,结构成本优化评估实例：,整体刚度偏大，设置的四道腰桁架与一道伸臂桁架，建议伸臂桁架取消。,业务板块,结构专业优化:含常规住宅、公建、办公、超限、旧改等（全过程及结果）,其他专业咨询：包括建筑、机电、绿建、装配式、幕墙等咨询,战略合作：校企合作、企业合作、智库合作,专项研发：企业标准化、大数据分析、成本控制