前言

 越來(lái)越多的商業(yè)辦公等建筑中出現(xiàn)了大跨度、大開間的結(jié)構(gòu)，跨度對(duì)結(jié)構(gòu)造價(jià)的影響比較大，相同跨度下不同的結(jié)構(gòu)形式對(duì)造價(jià)的影響也比較大，作為建設(shè)方、設(shè)計(jì)方、咨詢方，相同跨度下如何選擇結(jié)構(gòu)方案，總是讓人頭大。

     筆者就近期遇到的幾個(gè)案例作引，對(duì)不同結(jié)構(gòu)方案做造價(jià)對(duì)比，以此拋磚引玉，希望能在分享我們的經(jīng)驗(yàn)的同時(shí)，和同行們一起探討更多優(yōu)秀的結(jié)構(gòu)方案。

較大跨度結(jié)構(gòu)方案特點(diǎn)

1

鋼骨柱+混凝土梁+混凝土樓板：

    

施工簡(jiǎn)單、造價(jià)低、后期圍護(hù)成本低，但是自重大、凈高小、基礎(chǔ)造價(jià)會(huì)比較高。適用于荷載不大的混凝土屋面，跨度在18~21米左右為宜；

2

 鋼骨柱+鋼骨梁+混凝土樓板：

凈高較大、圍護(hù)成本低，但是施工復(fù)雜、造價(jià)高。適用于荷載一般的混凝土屋面，跨度在18~24米左右為宜；

3

 鋼骨柱+型鋼梁+組合樓板：

施工簡(jiǎn)單快捷、凈高大、自重輕，基礎(chǔ)造價(jià)略低，但是造價(jià)高、后期圍護(hù)成本高。適用于荷載較大的混凝土屋面，跨度在18~24米左右為宜，玻璃頂蓋時(shí)，跨度可至30米；

4

 鋼骨柱+空心樓板+預(yù)應(yīng)力：

施工簡(jiǎn)單快捷、凈高大、造價(jià)較低，但是受力復(fù)雜、自重較大、基礎(chǔ)造價(jià)高。適用于荷載不大的混凝土屋面，跨度在21~27米左右；

5

 鋼骨柱+桁架+鋼次梁+組合樓板：

施工快、自重輕、造價(jià)一般，但是凈高小，后期圍護(hù)成本較高。適用于荷載較大的混凝土屋面，跨度在21~27米左右；

6

 混凝土柱+網(wǎng)架+組合樓板：

造型美觀、造價(jià)一般，但是后期圍護(hù)成本較高、屋面做法非常麻煩（即便是一般的非混凝土保溫屋面）。

典型網(wǎng)架結(jié)構(gòu)樓蓋實(shí)景圖

1

案例選型

案例一：

受西安某建設(shè)單位委托，對(duì)其開發(fā)項(xiàng)目中的報(bào)告廳屋蓋進(jìn)行設(shè)計(jì)咨詢。該報(bào)告廳開間約為28.65m*58.20m，原設(shè)計(jì)意向方案為預(yù)應(yīng)力空心樓蓋，板厚為1.2米，上下層實(shí)心板厚度180mm，中間為帶肋空腔。

 

擬采用的樓蓋形式各方案優(yōu)缺點(diǎn)比較示意圖

擬采用的樓蓋形式各方案優(yōu)造價(jià)比較示意圖

★通過(guò)上述分析可知：

     桁架方案經(jīng)濟(jì)性最好，自重輕，而且樓蓋剛度大，連接可靠，但是影響層高，如無(wú)法調(diào)整屋面標(biāo)高，此方案不可行；我司建議，優(yōu)先考慮合理調(diào)整層高及功能布置后，選用型鋼桁架方案。

案例二：

受杭州某建設(shè)單位委托，對(duì)其在溫州開發(fā)項(xiàng)目中的某商業(yè)綜合體進(jìn)行設(shè)計(jì)咨詢。其中存在多處大跨度結(jié)構(gòu)，其中一處為20米x20米，荷載取值為：附加恒荷載2.0KN/m2、使用活荷載6.0KN/m2，樓板及構(gòu)件自重由程序自動(dòng)計(jì)算。

不同布置方案對(duì)造價(jià)影響較大，設(shè)計(jì)需體現(xiàn)合理經(jīng)濟(jì)的原則，為比較其經(jīng)濟(jì)性，我司設(shè)計(jì)了四種樓蓋布置方案進(jìn)行對(duì)比：

A：外圈混凝土框架梁+雙向多道混凝土次梁+混凝土樓板

B：外圈混凝土框架梁+單向多道混凝土次梁+混凝土樓板

C：外圈混凝土框架梁+雙向多道混凝土次梁+壓型鋼板+混凝土樓板

D：外圈混凝土框架梁+單向多道混凝土次梁+壓型鋼板+混凝土樓板

E：外圈混凝土框架梁+雙層平板網(wǎng)架+支托+混凝土樓板

各方案經(jīng)濟(jì)性上各有優(yōu)劣，在綜合考慮各方面及凈高，對(duì)比下圖所示：

各方案優(yōu)劣情況對(duì)比示意

 各方案經(jīng)濟(jì)性上各有優(yōu)劣，對(duì)比下圖所示：

各方案經(jīng)濟(jì)性對(duì)比示意圖

★通過(guò)上述分析可知：

      單向多次梁方案經(jīng)濟(jì)性最好，但是對(duì)凈高影響最大，雙向鋼梁方案控制的凈高最好，但是經(jīng)濟(jì)性較差。

2

優(yōu)化干貨（案例三）

 受溫州某開發(fā)商委托，對(duì)其已設(shè)計(jì)完成的會(huì)所部分機(jī)型優(yōu)化。原設(shè)計(jì)泳池的頂蓋梁跨度有21.8米，因跨度較大，設(shè)置了鋼骨梁。結(jié)構(gòu)平面圖及計(jì)算模型如下：

  考慮到鋼骨梁施工麻煩，我司建議改為普通混凝土梁，降低材料成本同時(shí)方便于施工。

  改為普通混凝土梁后，配筋仍滿足規(guī)范要求，但是鋼筋數(shù)量會(huì)比較多，梁撓度較大，不過(guò)尚且滿足規(guī)范要求。考慮到梁高度較大、配筋時(shí)鋼筋數(shù)量偏多不好施工，梁的撓度也不小，我司進(jìn)一步建議考慮，增設(shè)一道豎向次梁，截面改為450x1500，提升凈高。如下圖所示：

  優(yōu)化方案二比原設(shè)計(jì)鋼骨方案節(jié)省型鋼約35.19噸，增加普通鋼筋約16噸，綜合造價(jià)上更節(jié)省，而且大大簡(jiǎn)化了施工難度。

  根據(jù)此思路，經(jīng)我司進(jìn)一步優(yōu)化復(fù)核，柱內(nèi)鋼骨也可以取消，進(jìn)一步簡(jiǎn)化施工。柱內(nèi)型鋼尚可減少13.14噸，增加鋼筋約1.6噸。梁板柱合計(jì)節(jié)省造價(jià)約40萬(wàn)元，單方節(jié)省約557元，節(jié)省工期約7天。

3

分析結(jié)論

18米~21米左右的跨度，仍可采用施工簡(jiǎn)單、材料造價(jià)低、后期圍護(hù)成本低的普通鋼筋混凝土梁板（案例二、案例三），筆者推薦優(yōu)先采用單向鋼筋砼梁方案（可根據(jù)荷載要求調(diào)整梁寬和間距）；

24米~30米左右的跨度，普通鋼筋混凝土梁板已無(wú)法滿足強(qiáng)度要求，普通的型鋼梁又無(wú)法滿足剛度要求，必須采用桁架或者預(yù)應(yīng)力鋼骨梁等措施，解決強(qiáng)度和變形的問(wèn)題（案例一），我司推薦優(yōu)先采用預(yù)應(yīng)力鋼骨梁或者桁架；

屋面荷載較大、且跨度不太大時(shí)（一般指小于24米），網(wǎng)架結(jié)構(gòu)不適宜（案例二）。

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