找项目，控成本，上建筑网（)一结构成本控制的管理思路1、对整个设计的全过程进行管理大量的统计数据和实践表明，前期策划和设计阶段（项目策划、方案设计、初步设计、施工图设计）影响整个房地产项目投资在80%以上，而结构成本占到建安成本的40%～60%，同时结构成本还常常由于策划及设计管理的好坏出现非常大的波动，常常造成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。结构成本的控制必须是全过程的，但从不同设计阶段对结构成本控制贡献值来看（如下图），方案、扩初设计阶段的贡献值高达64%，需要重点关注。其中，方案阶段主要是对结构可行性及合理性判断，避免返工；扩初阶段主要关注结构方案的优化；施工图阶段进行精细化设计；施工配合阶段主要参与重大设计变更。2.选择综合素质高的专业负责人专业负责人应有2、3个以上的业绩、经验，市场反馈图纸质量好，负责意识、成本意识、服务意识强，在图纸修改和专业配合、工地现场配合等方面做得好，且专业负责人对项目有影响力和控制力。二重在事前控制、过程控制3.设计要求、成本控制意识的灌输与设计方的合作最担心的是风险，因此要加强设计前期的思想沟通和融合，特别要注意采取尊重平等的心态，进行质量标准的换位考虑，把我们特别关注的关键点灌输给设计方，每项设计要求必须与设计方充分沟通，并达成共识。4.设计过程中必须控制的关键节点结构设计管理控制关键节点三结构成本控制的的技术关键点5.按照高度分界点控制建筑物高度建筑物高度、风荷载大小、地震设防烈度对结构成本会有较大影响。当建筑物高度超过且接近分界点时，尽量通过优化层高、标准层面积、楼层数，使建筑物高度按照高度分界点控制。比如，60米是50年一遇/100年一遇基本风压的分界点；30米是框架结构抗震等级的分界点；60米是框架—剪力墙结构抗震等级的分界点；80米是剪力墙、框支剪力墙抗震等级的分界点；抗震等级每提高一级，内力放大系数、构造措施均提高一级。6.建筑物高宽比超限的控制高层规范规定：在6度及7度抗震设防区，剪力墙结构及框架核心筒结构的高宽比不宜大于6，框剪结构的高宽比不宜大于5。首先需要明确的是，建筑高宽比超限不属于抗震超限的审查范围，即高宽比超限是可以的，但是必须采取适当结构措施，因为高宽比越大，主体结构抗倾覆力矩也越大，由此便会增加结构的成本，而建筑成本也会增加，因为同等面积情况下，高宽比越大的外墙长度越长。对于不同地区，高宽比超限增加的成本也不同，主要的影响因素有：超限程度、风荷载、地震力。例如深圳某项目为高层住宅，地震设防烈度7度，基本风压0.75kN/㎡，地面粗糙度C类，高度为99.8米，结构进深为13.0米，高宽比达7.6，比当地正常高宽比建筑，增加结构成本约45元/㎡。7.三方面着手控制层高（1）控制结构梁高：结构本深最经济的取法是1/8~1/12的跨度，建议作1/12~1/15的跨度；综合减少的成本因素后，由于梁截面减小后增大的含钢量是值得的；层高控制关键部位：如公共走道、设备管线密集处等，建议采用宽扁梁、型钢梁；进行综合成本分析后，可考虑采用实心或空心无梁楼盖，无梁楼盖在车库顶板结构（楼板跨度、楼面荷载较大）中具有一定的经济优势，空心无梁楼盖在车库顶板覆土较厚（≥1.5m）或有消防车荷载时更有优势。（2）控制设备管线空间：对于风管、电缆桥架、给排水、消防等管线密集处，采用综合管线图进行优化设计，往往可以节约200mm的高度；要求设计院对公共走道、地下室、大型商业进行综合管线图设计，建议由暖通空调专业设计人员完成，以优化设备管线所占的空间高度。（3）结构梁高空间、设备管线空间的相互利用：结构主梁与主管线平行布置；与管线相交处采用变截面梁；管线穿结构梁处理，预留洞口尺寸一般控制在梁高的1/3以内；采用无梁楼盖，设备管线与柱帽（如设置）在同一高度空间。8.以投入产出比来权衡和控制结构超限由于结构超限，设计时势必会对结构主体采取加强措施，由此造成结构成本的增加及设计周期的加长。此时应该通过超限后的投入产出比来权衡和控制结构超限；一旦确定方案，结构超限不可避免后，要做好与设计院及审图公司等职能部门的工作，以便后续工作的顺利进行。9.地下室布置合理优化地下室设计（方案阶段）的习惯做法是尽可能多的把面积划进来，从理论上没什么问题，但往往这样做出来的地下室有很多无效的面积，既不能做车位又不能做设备用房，反而增加了成本，这就要求我们在做方案的时候就要对地下室布置作合理的优化。10.钢筋材料：性价比Ⅲ级&Ⅱ级&I级市场价格：I级钢约4300元/吨；Ⅱ级螺纹钢Φ14以下约4650，Φ14以上约4500；新Ⅲ级螺纹钢约4700；冷轧带肋钢筋约5000；强度Ⅲ级&Ⅱ级&I级，最小配筋率I级&Ⅱ级&Ⅲ级。综合价格因素，性价比Ⅲ级&Ⅱ级&I级，所以梁、柱、墙配筋均应优先考虑使用新Ⅲ级螺纹钢；对于板的钢筋，由于均为小直径钢筋，综合考虑应优先使用冷轧带肋钢筋，只有当使用冷轧带肋钢筋不满足承载力要求时采用Ⅲ级钢。11.基础设计控制（1）提高桩基承载力利用率：桩基承载力利用率=墙、柱脚总反力标准组合值/桩基承载力特征值应控制在85%~95%。墙、柱脚总反力标准组合值若为地震作用效应组合，桩基承载力特征值应考虑提高系数1.25。（2）优先选用承载力性价比较高的桩型：提供相同的桩基承载力，不同桩型的成本存在差异。（3）基桩合理性：桩身强度、地基承载力（桩基端阻、侧阻或端阻+侧阻）应尽量接近桩基承载力特征值。?a.桩基承载力特征值由桩基端阻控制时，应尽量采用扩大头的方式，不得随意加大桩身直径。人工挖孔灌注桩最小直径为800mm。?b.椭圆桩桩身强度富余较多时?应尽量采用小直径圆桩+桩帽?以充分利用桩身强度，节约桩基造价。c.桩基嵌岩深度：如不考虑桩基嵌岩深度对承载力的提高，桩基嵌岩深度统一取300mm，如桩基嵌岩深度大于300mm，则必须考虑嵌岩深度对桩基承载力的提高。d.位于基岩上的端承桩，如考虑负摩阻力的影响，应考虑桩身强度提高系数1.1、地基承载力提高系数2.0。（4）灌注桩构造：鉴于桩身强度相对于桩承载力特征值富余较多、地基土质/基岩较好，纵向钢筋配筋率取0.2~0.25；桩顶箍筋加密区长度高度为1.5米。（5）独立基础类型尽量不归并，以控制基础工程造价。比如1.5x1.5m的独立基础，归并为1.8x1.8m独立基础，造价约增加44%（未考虑基础高度、基础配筋率的增加）。（6）一般情况基础进入持力层深度取200mm，当独立基础承担的弯矩、剪力较大时，应确定嵌岩深度，基础设计不应考虑弯矩、剪力对基底压力的影响。（7）多用桩基，少用墩基：墩基的钢筋、砼用量较大，基础埋深大于2m应采用桩基。12.地勘成本控制地勘报告的关注点包括四方面：关注基础选型及地基处理的建议，要有灵活度；关注承载力的取值建议，尽量高；关注抗浮设计水位的标高，尽量低；有条件要提出最低设计水位。（1）初勘的作用：初步了解地质情况，可通过周边项目、地勘单位初步了解场地地质情况；方案报建的需求。（2）详勘钻孔深度的控制a.一般情况：天然基础，基底以下3b（条形基础宽度）/1.5b（独立基础宽度）及5米；桩基础，桩底以下3倍桩径及5米。b.复杂地质：根据地质复杂程度，适当增加孔深。如重庆春森彼岸，地处江边卸荷裂带，场地窄长，短方向高差近百米，地质情况复杂，详勘孔深有所增加。（3）详勘钻孔数量的控制a.一般情况：根据勘查等级，按照地质勘查规范点距、线距要求的上限布置孔位?减少孔数。b.复杂地质：根据地质复杂程度，适当增加孔数。如重庆春森彼岸地处江边卸荷裂带，场地窄长，短方向高差近百米，地质情况复杂，详勘布孔数量有所增加。（5）地基承载力取值偏低的应对措施a.分片区、分栋提供地基承载力取值：如果相同持力层地基承载力变化幅度比较大?建议区分提供承载力取值。b.地基承载力取值与实际的符合度,作为考核地勘单位指标之一：如果地基承载力取值与实际偏离度太大,说明地勘单位的技术控制力量较弱,应淘汰。c.基础施工过程中及时纠偏：如果发现地基承载力取值与实际偏离度较大,应通知地勘单位看现场、地基送检报告。如情况属实,应立即要求地勘单位调整地基承载力取值,设计院完善基础设计变更。d.超高层建筑基础建议做深层平板荷载试验：试验结果数据最符合实际情况；试验所得的地基承载力往往比地勘报告提高50%以上，可大大节省基础成本。13.剪力墙设计的控制（1）剪力墙布置位置优化：为防止结构扭转，应在建筑物两端和周边重点布置，以尽量少的剪力墙数量保证结构抗震扭转指标满足要求。（2）剪力墙布置数量：楼层层间位移尽量接近规范上限值控制（3）最优剪力墙控制长度：8倍墙厚（轴压比控制除外），避免采用短肢剪力墙(5-8倍墙厚)。（4）剪力墙厚度控制：高规规定，底部加强层剪力墙厚度不小于层高的1/16（一、二级抗震等级）或1/20（三、四级抗震等级），但底部商业、底层假复式住宅或架空层层高较高，按此规定，墙厚必须增加较多，同时变成短肢剪力墙，配筋进一步大幅增加；设计院大多如此设计，但是高规附录D中说明：对于超限的墙体经过验算通过的可以减小墙厚，由此一来，墙厚变小，成本大大降低；（5）剪力墙配筋控制：剪力墙翼缘长度小于600mm时，应关注计算结果的可靠性；构造边缘构件竖向钢筋尽量采用φ12钢筋，如无法全部采用φ12，可考虑角部采用大直径钢筋，中间采用φ12。竖向钢筋采用φ12代替φ14
(焊接连接)含钢量稍微提高，但综合考虑焊接施工费用，造价反而降低16~33%，而且钢筋搭接比焊接更可靠。14.柱设计的控制（1）异型柱结构尽量少用，多用矩形柱。（2）柱纵向钢筋配置：III级钢的应用，最小配筋率应减少0.1%，可节约钢筋造价的9~15%；加大角筋的直径：程序对X向及Y向的钢筋均有配筋面积要求，应尽量加大角筋的直径，以达到满足计算要求的前提下减少总配筋量。（3）柱纵向钢筋配置：加大角筋的直径15.梁设计的控制：短墙上的小梁基本不布置?（1）一些短墙上的小梁（如厨房、卫生间等）基本不需要布置：对于普通的小跨度楼板其本身足以支撑短墙，不需要加大板配筋，同时梁少，成本低，空间也好；（2）梁支座顶面钢筋宜采用小直径钢筋，以减少跨中通长钢筋面积，减少支座钢筋锚固长度。例如支座计算配筋面积92c㎡，200x500mm梁顶配筋，均采用III级钢；（3）框架梁跨中顶面通长钢筋：严格按照规范构造要求配置，尽量采用直径φ12、φ14的小直径钢筋进行配置，不得简单拉通支座顶面钢筋造成浪费。?16.设计荷载的取值（1）地下室顶板荷载标准值：消防车道尽量少布置在地下室顶板；消防车活动区域，取20kN/㎡，应考虑覆土厚度的扩散减小；无消防车活动区域，建议取4.0kN/㎡，不另行附加考虑施工临时荷载；尽量减少覆土厚度。（2）砌体荷载标准值：砌体高度应扣除结构梁高。比如，3.0m层高，梁高500mm，板厚100mm，习惯算法一般是砌体高度取0mm，合理算法应是砌体高度取0mm，两种算法相差16%！（3）门窗洞口的荷载应区分输入：外墙砌体，2.0(200厚空心砖)+0.4(内抹灰)+0.8(外抹灰等)=3.2kN/㎡；铝合金门窗≤0.5kN/㎡；砌体荷载是铝合金门窗荷载的6倍左右。?（4）关注不同部位砌体的容重差异：应区分计算，不得简单取大值计算。17.电算模型的控制（1）模型输入a.主要计算参数的取值：混凝土容重的取值：25~27.0kN/m3（框架结构取低值、剪力墙结构取高值）；连梁刚度折减系数0.6~0.7；柱、墙活荷载是否折减（高层总荷载减少6~8%）；传到基础的活荷载是否折减（高层总荷载减少6~8%）梁保护层厚度25mm（除非实际配筋直径大于25mm）；梁柱重叠部分简化，异型柱结构负弯矩可减少15~20%；梁设计弯矩增大系数1.02。b.模型结构布置应与施工图实际结构布置一致，确保模型的可靠性。c.模型输入荷载值应与荷载规范、任务书的要求一致?不得人为放大。（2）模型输出模型输出指标合理性判断：单位面积的总荷载标准值(DL+LL)是否合理？框架、框架—剪力墙结构约为12~14kN/㎡,剪力墙、筒体结构约为13~16kN/㎡；轴压比是否接近规范上限值，同时又使绝大部分墙、柱为构造配筋；楼层层间位移尽量接近规范上限值，不至于因结构刚度大造成结构成本增加；模型输出配筋信息是否合理？板、梁、墙、柱计算配筋面积有无超筋、普遍偏大或偏小。18.配筋设计的控制：优化设计精细化设计是施工图设计阶段控制成本的关键。基础、墙、梁、柱、板实际配筋设计满足结构模型计算结果和规范构造要求的前提下，尽量优化设计，确保结构的经济合理性。?（1）配筋设计：配筋富余度宜控制在计算结果和构造要求较大值的5%以内,不应超过10%。（结构转换层、结构超限加强措施区域可适当放松）。（2）图纸归并：包括梁的归并、板的归并、墙柱的归并、独立基础的归并、桩基的归并，图纸归并越多，设计工作量越少。a.高层塔楼标准层配筋设计的归并：建议3~5层归并一次，水平风荷载、地震作用小的地区取高值，如重庆、无锡等，水平风荷载、地震作用大的地区取低值，如上海、北京、深圳等；b.独立基础的归并：尽量不归并，比如，1.5x1.5m的独立基础，归并为1.8x1.8m独立基础，不考虑基础高度、基础配筋率的增加，造价约增加44%；c.桩基的归并：应结合桩基检测费用综合考虑，比如静载检测费，预应力管桩D400、D500、D600单桩承载力特征值分别为150吨、250吨、300吨，静载试验加载量为承载力特征值的两倍，静载试验费80元/吨。检测费分别为2.4万元/根、4.0万元/根、4.8万元/根；各种桩型检测数量：总桩数的1%、≥3根，总数&50根时≥2根。（明源地产研究院综合整理，资料来源公开渠道）（来源：明源地产研究院，版权归原作者所有）版权归原作者所有，如侵权，建筑网会在第一时间删除。多谢!找项目，控成本，上建筑网。更多更新的招投标，工程项目，专业分包，成本控制等建筑资讯，扫描下方二维码，下载最新建筑网APP。　
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铝合金框架结构玻璃幕墙设计的受力分析
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3秒自动关闭窗口铝合金框架结构玻璃幕墙设计的受力分析
2014年14期目录&&&&停车场的前期规划与实施后的管理 　　摘要：铝合金框架结构的玻璃幕墙在国内上世纪八十年底逐步兴起，现如今国内建筑界正在广泛的使用。由于铝合金框架玻璃幕墙要承受动、静荷载，特别是要抵抗水平风荷载。因此，如何保证铝合金框架结构的安全性、可靠性，就此谈一些看法和采用容许应力理论分析受力、计算并通过实践施工工程后的体会。&&&&关键词：铝合金框架；玻璃幕墙设计；受力&&&&中图分类号：TH161文献标识码： A&&&&一、引言&&&&铝合金玻璃幕墙是一种综合性技术，是安装在建筑主体结构外侧的围护结构，幕墙自身质量荷载和风荷载均传给铝合金框架上，具备了一般幕墙垂直和水平承力构件，同时该幕墙又是完全依靠结构胶把热反射镀膜玻璃粘结在铝框上，大多数情况下不再加金属连接件，把铝合金框体全部隐蔽在玻璃的后面形成连续的大面积玻璃墙面。由于镀膜玻璃无法看到里面，且大部分具有热反射功能，映射周围环境，如蓝天、白云、街景等自然景象。&&&&二、什么叫铝合金玻璃幕墙&&&&在建筑墙体以外，玻璃框格悬挂在铝合金结构框架上。这种铝合金和玻璃组成的墙称为铝合金玻璃幕墙，幕墙的自重和风荷载均传给铝合金框架上，幕墙由于设计型式和分格不一样，可以得到各种不同立面效果。&&&&铝合金固定窗是在建筑墙体中间用铝材和玻璃组合而成的铝合金玻璃体，称为铝合金固定窗。它和铝合金玻璃幕墙在用材，结构、制造和安装没有相同之处，幕墙比固定窗用料多，设计制作复杂成本要高一倍多。有的厂商给固定窗起名为"简易铝合金玻璃幕墙"，纯系骗人。不少用户图价钱便宜固定窗代替了幕墙。&&&&三、铝合金玻璃幕墙的分类&&&&铝合金玻璃幕墙一般代表有框的铝合金幕墙，玻璃周围有铝合金框格，也就是玻璃嵌在铝合金框格内，玻璃自重和风荷载由嵌玻璃的铝框格承受再传给铝合金框架。铝合金玻璃幕墙即没有嵌玻璃的铝合金框格，而是用结构胶粘在铝合金框格上。玻璃自重和风荷载由胶把玻璃传给铝合金框格。隐框幕墙又分全隐、半隐两种，半隐又分竖隐横不隐和横隐竖不隐两种。&&&&四、铝合玻璃幕墙的设计注意要点&&&&铝合金玻璃幕墙比一般幕墙复杂度要高，并且玻璃幕墙土建设计的形状复杂，技术难度就更大，施工前幕墙的设计者要进行以下几个方面设计计算：&&&&1、收集该工程项目的建筑设计以及土建结构计算的有关资料；&&&&2、选取建筑型材系列玻璃类型并计算出几种特性参数；&&&&3、计算非抗震时，重力荷载和风荷载效应抗震设计时,计算重力荷载风荷载和地震作用效应；&&&&4、对铝型材和玻璃进行受力分析及内应力计算；&&&&5、作用效应组合计算，取最大值；&&&&6、玻璃自重、强度、变形、计算、满足要求；&&&&7、主体结构与结构件连接部分设计、计算；&&&&8、进行铝合金型材温度作用下计算，确定铝合金型材构造以及截面尺寸；&&&&9、硅硐结构密封胶设计，以及胶逢厚度计算通过以上计算，确定铝合金型材型号，截面尺寸以及预埋位置及埋板、锚筋尺寸等。&&&&五、铝合金框架结构玻璃幕墙的受力分析&&&&框支承幕墙玻璃在风荷载作用下，受力状态类同四边支承板，可按四边支承板计算其跨中最大弯矩和最大应力。此应力与其他作用产生的应力考虑分项系数进行组合后，不应大于玻璃强度设计值fg。&&&&玻璃板材的内力和变形采用弹性力学方法计算较为妥当，目前也有相应的有限元计算软件可供选择使用。但作为规范，为方便使用，也应提供简单、易行且计算精度可满足工程设计要求的简化设计方法。因此，本条对四边支承玻璃面板采用了弹性小挠度计算公式，并考虑与大挠度分析方法计算结果的差异，将应力与挠度计算值予以折减。&&&&原规范JGJ102一％中，在风荷载作用下玻璃面板的应力计算公式为：&&&&公式(5．1)是在弹性小挠度情况下推导出来的，它假定玻璃扳只产生弯曲变形和弯曲应力，而面内薄膜应力则忽略不计。弹性小变形理论的适用范围是：挠度df不大于玻璃板厚度t。&&&&当玻璃板的挠度df大于板厚时，按(5．1)式计算的应力比实际的大，而且随着挠度与板厚之比加大，计算的应力和挠度偏大较多。由于计算的应力比实际大得多，计算结果不能反映玻璃面板的实际受力和变形状态，也会增加材料用量，而且规范规定的应力控制条件也失去了意义。&&&&在原规范JGJ 102--96中，没有规定玻璃面板的挠度要求。实际上，与承载力设计一样．幕墙玻璃的变形设计也是幕墙设计的一个重要方面，因此，本次修订增加了该项内容。通常玻璃板的挠度允许值可达到跨度的1／60，对于跨度为1000mm、厚度为8mm的玻璃板．挠度允许值可达16mm，已为玻璃厚度的2倍．此时，按弹性小变形薄板理论计算的应力、挠度值会比实际值约大30％-50％。依此计算结果控制承载力和挠度，比实际情况偏严较多。&&&&为此，对玻璃板进行计算时．应对原规范JGJ 102―96的弹性小变形理论的计算公式，考虑一个折减系数η予以修。&&&&大挠度玻璃板的计算是比较复杂的非线性弹性力学问题，难以用简单公式表达，一般要用到专门的计算软件，针对具体问题进行具体计算分析。显然这对于常规幕墙设计是不方便的。&&&&英国B．Aalami和D．C．Williams对不同边界的矩形板进行了系统汁算，发表于《Thin Plate Design For Tramverse Loading》一书中。根据其大量计算结果，适当简化、归并以利于实际应用，选择了与挠度直接相关的参量θ为主要参数。&&&&按计算结果，η数值随θ下降很快，即按小挠度公式计算的应力和挠度可以折减较多，&&&&从试验结果来看，玻璃破损是由强度控制的，钢化玻璃破坏时，其挠度甚至可达到跨度的1／30-1／40。因此，在满足基本构造要求的前提下，玻璃挠度控制条件不宜过严，以免限制了其承载力的发挥。对于四边支承的玻璃板，采用其短边边长(挠度)的1／60作为控制条件是合适的。由于在计算挠度时，采用风荷载标准值，同时又考虑大挠度影响对计算值加以折减，所以只要合理选用玻璃种类和厚度，应当是可以满足挠度限值要求的。&&&&夹层玻璃由两片玻璃夹胶合片而成，在垂直于板面的风荷载和地震作用下，两片玻璃的挠度是相等的，即：&&&&因此，两片玻璃分配的荷载按其厚度立方的比例分配。&&&&由于夹层玻璃的等效刚度可近似表示为两片玻璃弯曲刚度之和：&&&&D=D1+D2 （5.6）&&&&所以计算夹层玻璃的挠度时，其等效厚度tc。可按两片玻璃厚度的立方和的立方根取用。当然，也可分别按单片玻璃分配的荷载及相应的单片玻璃弯曲刚度计算挠度，所得结果是相同的。&&&&本条规定与美国ASTM E1300标准有关规定相同，并和上海市建筑科学研究院的试验结果比较一致。&&&&五、结束语&&&&由于当代的建筑对建筑功能及外观的要求日益提高，我国的玻璃幕墙蝉翼也取得了长足的进步。玻璃幕墙以它独有的特点吸引了人们的视线。幕墙早在 100年前就已经在建筑工程中应用，由于当时的材质及加工工艺的限制，无法解决建筑物对幕墙的功能要求。但近二三十年来，在改革开放的大趋势下，由于先进材料及加工工艺的迅速发展，玻璃的类型得到了极大的丰富：各种密封胶、结构胶的成功研制和技术的逐步成熟；隔音防火填充材料等出现了。从而解决了幕墙的功能要求的各项指标。使幕墙成为了建筑产业一道靓丽的风景线。&&&&参考文献&&&&（1）张忠军，浅谈玻璃幕墙建筑的防火设计与施工[J]，建材与装饰，2012（25）；&&&&（2）余明忠，建筑幕墙工程的设计及施工质量控制[J]，企业科技与发展，2009，（5）；&&&&（3）郑荣柏，对我国建筑幕墙设计发展趋势的探讨中国新技术新产品，2009年16期。&&&&转载请注明来源。
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