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房地产公司的结构设计管控

2017-08-01

山西建筑 2017年18期
关键词:抗浮特征值剪力墙

高 闯

(中国葛洲坝集团房地产开发有限公司,北京 100020)



房地产公司的结构设计管控

高 闯

(中国葛洲坝集团房地产开发有限公司,北京 100020)

结合海南福湾项目基础优化,从地勘资料、基础分析、经济效果对比三方面,对房地产项目结构设计管理进行了探讨分析,提出了其结构设计管控要点,为今后类似工程提供参考。

房地产,结构体系,结构构件,地基基础

0 引言

房地产开发项目投资控制的关键在于决策阶段和设计阶段。工程设计费用一般不超过建设工程总成本的1%,但在项目投资决策确定后,设计阶段对投资控制的影响程度却高达80%以上。在结构设计时,由于结构设计人员经济意识不强,设计偏于保守安全,缺乏经济技术比较手段,结构设计时间紧迫等原因,在结构方案的选择及结构材料选用时,往往只凭经验进行确定,很难使结构设计达到经济合理,由此可能产生上千万元的造价差别。因此结构成本的管理就成为整个设计阶段成本管理的重中之重。

1 结构设计管控要点

结构设计管控是在保证建筑使用功能和建筑总体效果的前提下,对结构体系和结构构件两个方面进行设计管控。

1.1 结构体系

1)对于住宅建筑,上部结构多采用剪力墙结构、异形柱+剪力墙结构、框架剪力墙结构。结构选型时,应根据实际情况,对以上两种或多种结构形式进行方案比选,从经济角度进行选择。对于品质要求较高的项目,客厅、餐厅、入户等位置不应有梁的布置,尽量减小对后期装修的影响。此时应对比少梁、整板布置形式。

2)对于地下室结构,应充分考虑无梁楼盖结构、主次梁结构及大板结构的布置,从使用功能、经济性、施工工期等多角度进行分析比较。由于无梁楼盖结构能节约层高,对于经济性差别不大的情况下,有条件做无梁楼盖的应优先考虑无梁楼盖结构布置。

3)对于地基基础,在满足承载力前提下注重差异沉降控制,刚度和配筋做到“有的放矢,物尽其用”。从成本及工期考虑,优先选用天然地基,其次采用复合地基,最后采用桩基。对于基础,优先考虑独(条)基+防水板,其次考虑变厚度筏板,再考虑平筏板,最后考虑桩基+筏板。在某些地质条件下,应对以上几种方案进行经济技术比选,从经济性、可靠性、安全性等多角度进行选择。

4)对于地下室抗浮,抗浮方案的适用性是技术经济对比的前提,优先考虑压重抗浮,当压重抗浮刚好不满足规范要求时,考虑结构整体刚度抗浮,其次考虑抗浮锚杆抗浮,最后考虑抗拔桩抗浮。对于不满足抗浮要求的情况,可采取如下措施予以解决:a.降低抗浮水位:结构采用无梁楼盖、用机械停车代替两层地下车库。b.增加配重:素填土、素混凝土钢筋混凝土,其中素填土具有良好的经济效益。工程中应根据实际情况选择其中一种或两种组合的抗浮方案,不要拘泥于一种方式。

1.2 结构构件

1)地下室外墙,选择合适的墙体厚度,满足裂缝和经济性要求;控制通长筋和构造筋配筋率,保证合理的经济性;按压弯构件进行设计,符合实际受力,经济性好;有条件时按双向板设计,更符合实际情况;混凝土强度不宜过高,是有效控制裂缝的措施之一。

2)剪力墙,墙体布置:“竖向承重+周边抗扭+水平抗侧”的布置原则,形成“少数长墙+多数短墙+连梁”的多重抗侧力体系,其合理间距控制在5 m~7 m。高度在12层以下的墙厚可取180 mm,高度在12层以上的底部墙厚200 mm、上部墙厚180 mm。

3)柱,应在满足建筑要求的前提下,尽量做到经济、合理,柱轴压比宜接近规范限值;梁柱节点设计时,注意钢筋不要过密,梁筋重叠层数不要过多;纵筋可以采用大直径钢筋+小直径钢筋的配筋形式,以使实际配筋与计算或构造要求配筋更接近,且大直径钢筋放置在角部。

4)梁,结合户型方案合理布梁,保证建筑品质;严格控制室内无墙位置的梁高,保证建筑净高,不应穿越客餐一体厅、客厅、餐厅、厨房,以保证各功能空间完整及美观;独立客厅与独立餐厅间的梁高不得超过400 mm;为满足刚度要求,必要时外窗处梁可上翻;尽量避免跨度大的梁端部与剪力墙平面外连接;配筋:严格控制通长上筋直径,下筋富余度可取5%,其余位置配筋不得随意放大。悬挑梁上筋富余度适当加大。

5)楼板,单向板控制板厚L/30,弹性设计;双向板控制板厚L/40,塑性设计,塑性系数视长宽比取1.4~1.8;异形板采用有限元计算分析结果配筋,板厚可按等效双向板取值;一般情况下,高层屋面板宜采用120 mm厚,塔楼投影范围的地下室顶板厚度一般取160 mm,当地下室顶板为嵌固端时,板厚为180 mm,其下为人防时,板厚取200 mm。

6)楼梯,梯板厚度一般可取1/28左右板跨;梯板厚度小于150 mm时分布筋为6@200,厚度不小于150 mm时分布筋为8@200;高层剪刀梯梯板间分隔墙宜砌筑在楼梯板上,或砌筑在楼层处次梁上。

2 案例分析

2.1 工程概况

本项目拟建成为公寓式酒店,项目位于海南省陵水县土福湾度假区中部“空中花园”区,公寓式酒店,地下室1层,2层,地上1层~9层,建筑总高度在40 m以内。结构形式采用混凝框架剪力墙结构。楼号分为1号~5号楼。

工程设计使用年限为50年,建筑安全等级为二级,抗震烈度为6度,设计地震分组为第二组,设计基本地震加速度值为0.05g,建筑场地类别为Ⅱ类,建筑抗震设防类别为标准设防,地基基础设计等级为乙级。效果图见图1。

2.2 地勘资料

岩土工程参数分析:各岩土层地基承载力特征值参数见表1。

表1 土层参数表

2.3 基础分析

1)原基础。

原设计采用桩基础,桩基及承台布置见图2,桩基参数见表2。

表2 桩基参数表

2)原基础存在的问题。

原基础设计为桩基础,以⑧中风化花岗岩为持力层,工程造价很高,施工工期长,造成了大量的人力、物力、财力的浪费。本工程中②粗砂承载力特征值fak=180 kPa,是良好的低层建筑的持力层,根据前述基础选用规则,应优先考虑天然地基上独立基础的方案。

3)基础修改建议。

综合考虑地基基础安全性、技术合理性、造价经济性、施工便利性及施工工期等因素,对原基础进行适当调整,由桩基础方案调整为天然地基方案,按照地勘报告,场地砂土层具有如下特性:①细砂,表层0.50 m~1.00 m人工扰动较大,承载力特征值fak=150 kPa。②粗砂承载力特征值fak=180 kPa,是良好的低层建筑的持力层。初步建议如下:

1号楼、2号楼和地库建议基础形式采用独立基础或联合基础+防水板,持力层为②层粗砂,基础顶标高为-11.500 m,结合基础厚度及地质剖面,预估基础垫层底标高为-12.300 m左右,经深度修正的承载力特征值约为227 kPa。

独立基础与防水板顶平,防水板厚度为250 mm,配筋为10@150双层双向。挡土墙下采用条形基础。

3号楼基础形式采用柱下独立基础或联合基础、墙下片筏基础+防水板,持力层为②层粗砂,结合地质剖面,预估基础顶标高约为-12.000 m,基础顶至建筑地面做法底面之间回填土回填夯实,基础垫层底标高为-13.000 m左右,经深度修正的承载力特征值约为282 kPa(建筑地面标高-10.300区域约为354 kPa)。独立基础与防水板顶平,防水板厚度为250 mm,配筋为10@150双层双向。

4号楼、5号楼基础形式采用独立基础或联合基础,持力层为①层细砂,结合地质剖面,预估基础垫层底标高为-10.000 m左右,经深度修正的承载力特征值约为339 kPa(基础至-1层之间回填土回填)。

4)调整后基础布置图见图3。

2.4 经济效果对比

经济效果对比表见表3。

表3 经济效果对比表

3 结语

本案例在满足承载力要求的前提下,节约工程造价约867万元,节约工期1个月,是一个基础结构设计优化的典型案例。

房地产公司的结构设计管控在于成本控制,如何通过最低的花费满足建筑功能要求是核心,从对结构体系的优先选择,合理比选分析,再到结构构件的精细控制,这一系列过程构成了房地产公司结构设计管控的主要职责。

以上是个人对房地产公司结构设计管理的一些见解,通过基础设计管控的例子阐述了房地产行业结构设计的管控思路,对于不同的项目会有不同的管控标准和方法,不过总的原则是一样的,那就是在保证工程质量、安全性的同时去除无效结构成本,以达到最小的投入产出比。

[1] 程懋堃.结构创新思维设计[M].北京:中国建筑工业出版社,2015.

[2] 李文平.建筑结构优化设计方法及案例分析[M].北京:中国建筑工业出版社,2016.

[3] GB 50007—2011,建筑地基基础设计规范[S].

[4] JGJ 94—2008,建筑桩基础技术规范[S].

Structural design management and control of real estate agency

Gao Chuang

(ChinaGezhoubaGroupRealEstateDevelopmentCo.,Ltd,Beijing100020,China)

Combining with Hainan Fuwan project foundation optimization, starting from three aspects of geology survey data, foundation analysis and economic effect comparison, the paper explores and analyzes real estate project structure design management, and puts forward its structural design management and control points, which has provided some guidance for similar engineering in future.

real estate, structural system, structural components, foundation base

1009-6825(2017)18-0029-03

2017-04-07

高 闯(1989- ),男,工程师

TU318

A

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