混合结构对比.docx

建筑结构；超高层；钢管混凝土框架-钢筋混凝土核心筒；钢骨混凝土框架-核心筒； 结构分析；成本估算；施工工期 一、前言 随着中国经济的不断发展，目前中国超高层越来越多，结构进入建筑方案设计也越来 越早，从来能更合理、经济的确定建筑方案；房地产在进行建筑方案确定时，设计部门和 设计院进行配合，并根据公司实际情况来确定建筑、结构方案本文旨在通过一个项目来 说明房地产确定结构方案的过程 二、180 米超高层结构方案的确定 1、项目概况 本案位于四川省成都市，45 层，179 米高层，建筑抗震设防类别：标准设防类；地基 基础设计等级：甲级；设防烈度：7 度（0.10g） ；场地类别：Ⅱ类；设计地震分组：第三组； 特征周期：0.45s（小震） ，0.50s（大震） 项目情况分析: 本工程地下室为全砼结构体系，地上采用两种不同的结构体系 a:钢管混凝土框架-核心筒结构(梁为钢梁,混合结构<190 米,不超限) b:钢骨混凝土框架-核心筒结构(梁为钢筋砼梁,B 级钢筋混凝土结构,130 米<高度<180 米, 超限高层) 我方将对 2 种结构形式进行分析，并分析哪种结构形式能带来整体经济利益 （备注一：1、暂不考虑机电、水暖、装修等对结构的影响；2、暂不考虑外立面（幕 墙）等对结构要求的影响；3、暂不考虑建筑隔墙布置、周边环境影响；备注二：以下方案 对比，对除核心筒以外的结构柱、梁、板进行经济性分析。

（因核心筒内需做电梯等，必须 采用剪力墙体系；差异点只在外围结构形式） 2：结构造价对整体成本的影响 2.1:钢管混凝土框架―核心筒结构(方案一) 图 1 钢管混凝土框架―核心筒结构（标准层）结构平面布置示意图 表 1 标准层典型截面 项目 截面 材质 钢柱 圆管 950x30 Q345B 主梁 BH800x350x20x30 Q345B 次梁 BH500*200*14*18 Q345B 说明: a:5 层以下为商业，柱截面增大、底层柱截面采用圆管 1000x30；5 层以上为办公楼层 钢柱截面采用圆管 950x30，27 层以上柱截面可再次缩小，柱截面可采用口圆管 800x25 b:梁截面变化相对较小，可在梁中穿风管 c:结构整体抗震性能好，施工方便且施工周期快 2.2：钢骨混凝土框架―核心筒结构（方案二） 图 2 钢骨混凝土框架―核心筒结构（标准层）结构平面布置示意图 表 2 标准层典型截面 项目 截面 材质 柱 1200*1200 C60 十 900*900*30*30 Q345B 主梁 450*900 C30 次梁 300*750 C30 说明： a:5 层以下，柱截面增大、底层柱截面可口采用 1400*1400；5 层以上柱截面变小，柱 截面可采用 1200*1200； b:标准层梁分布和截面变化较小。

主要受跨距控制 c:结构复杂，施工工种多，工序多，且费时 2.3：钢管混凝土框架―核心筒结构与钢骨混凝土框架―核心筒结构的电算结果比较 方案一模型:钢管混凝土框架―核心筒结构参数 参数 T1 T2 T3(Tt) X 向位移角 Y 向位移角 X 向剪重比 Y 向剪重比 总质量(t) 整体计算结果 5.4079 4.8827 1.7319 1/1062 1/1000 1.43% 1.24% 138462 方案二模型:钢骨混凝土框架―核心筒结构参数 参数 T1 T2 T3(Tt) X 向位移角 Y 向位移角 X 向剪重比 Y 向剪重比 总质量(t) 整体计算结果 5.7129 5.1567 1.8485 1/978 1/928 1.40% 1.20% 150139 由上述对比分析可知，在模型参数基本一致的情况下，钢管混凝土框架―核心筒结构 和钢骨混凝土框架―核心筒结构相比，总质量减少约 8%，抗震性能更好，基础和墙体厚度 也能减小些 2.4：结构造价对比 备注：1、仅按第 14 层（标准层）考虑，柱、粱、板体系 2、分析中以包含现场塔吊、转运料、仓储、管理、利润等总包价 3、暂不考虑剪力墙核心筒、内部楼梯所含砼造价 3、结构施工及工期对整体成本的影响 a:按照常规施工状况： （1）钢管混凝土框架―核心筒结构方案： 5 天平均每层（轻松） ，钢结构在工厂预先加工好，现场只需要安装就位即可。

分析工 期为：45*5=225 日历天，含设计期、招投标、准备期、窝工期、正常工期延误合计施工 日： 225*1.2=270 天 （2）钢骨混凝土框架―核心筒结构方案： 7 天平均每层，钢结构需要穿孔和、主梁的钢筋需要焊接在钢柱上、钢筋下料、绑扎 钢筋、搭设钢管架、支模板等工序分析工期为：45*7=315 日历天，含设计期、招投标、 准备期、窝工期、正常工期延误合计施工日： 315*1.2=378 天 b:现场堆场 (1)、现场操作空间 (2)、物料、人员、机械投入搭配情况 (3)、交叉施工 (4)、图纸设计质量 (5)、现场管理 综上所述：在理想状态下： 采用钢管混凝土框架―核心筒结构方案，有可能在 270 个工作日完成； 采用钢骨混凝土框架―核心筒结构方案可能在 380 个工作日之外完成； 即：采用钢管混凝土框架―核心筒结构方案从经济角度，更适合该工程实施 4、建成后租金及卖点对整体成本的影响 （1）建筑面积均为 1366�： 钢管混凝土框架―核心筒结构方案可节约 2.5%使用面积 钢骨混凝土框架―核心筒结构方案可节约 0%使用面积 按保守计算，每一层可省出 2.5%的使用面积（一般在 2.3%~3%） 。

即： 1366*2.5=34�按照项目所在位置保守单价：1.5 万 由此得出： 钢管混凝土框架―核心筒结构方案：1.5*34=51 万 钢骨混凝土框架―核心筒结构方案：0 万 （2）单方造价： 钢管混凝土框架―核心筒结构方案：1094.23 元/�; 钢骨混凝土框架―核心筒结构方案:962.59 元/�; 由此得出： 钢管混凝土框架―核心筒结构方案较钢骨混凝土框架―核心筒结构方案增加投资： 131.64*1366=17.9 万 钢骨混凝土框架―核心筒结构方案无需增加投资； 综上所述： 钢管混凝土框架―核心筒结构方案较钢骨混凝土框架―核心筒结构方案每层赚 33.1 万. 节约空间-增加投资部分 51-17.9=33.1 万 （3）14 层楼楼高度为 4.2 米，使用钢管混凝土框架―核心筒结构方案梁高度最高为 0.8 米高；使用钢骨混凝土框架―核心筒结构方案梁高度至少为 0.9 米，针对上述情况于是 对两种方案进行比较，钢管混凝土框架―核心筒结构方案比钢骨混凝土框架―核心筒结构 方案有利于出租，因为钢管混凝土框架―核心筒结构方案可在梁中穿风管，从而控制层高 钢骨混凝土框架―核心筒结构方案因为是混凝土梁，所以无法在梁中穿风管，只有吊在梁 下端，层高自然受约束。

（4）卖点：绿色建筑，符合重点工程意义、外立面整洁、可回收建筑、建筑商业体体 整体定位等 （5）钢管混凝土框架―核心筒结构因为结构形式为钢结构柱子和钢结构梁；钢骨混凝 土框架―核心筒结构因为结构形式为柱子为混凝土柱子，因为建筑高度原因在柱内加部分 钢骨，梁为全混凝土梁 （6）因为本单体结构形式异形所以需要超限审查，混凝土结构在结构异形的情况下 120 米以上就需要过超限审查，钢结构异形高层 190 米以上才需要过超限审查如果采用 钢骨混凝土框架―核心筒结构需要过超限审查，且超限审查一般情况需要 25 个工作日；如 果采用钢管混凝土框架―核心筒结构则不需要过超限审查因此在此期间就可以节约 1 个月的工期 因此，从经济角度，如采用钢管混凝土框架―核心筒结构方案，在投资额相对平衡前 提下，钢管混凝土框架―核心筒结构方案可创造出更高的经济利益（投资、租售难易度、 工程品质档次等） 本工程最终根据土建成本选择了钢骨混凝土框架―核心筒结构方案开发商对工期不 特殊要求，且施工组织很重要，根据和施工单位技术人员商议，两种方案施工工期可压缩 工期差 三、结束语 综上所述，同一种建筑方案采用不同的结构形式，成本差异很大，在日新月异的建筑 结构设计中，房地产设计部对人员专业技能的要求越来越高，本文通过一栋建筑来说明设 计、成本、施工在项目中的合理运用。

【参考文献】 [1]李国胜.高层混凝土结构抗震设计要点、难点及实例 [2]李国胜.多高层钢筋混凝土结构设计优化与合理构造 [3]张维斌.底层及高层钢筋混凝土结果设计释疑及工程实例 [4]朱炳寅.高层建筑混凝土结构技术规程应用与分析 [5]高层建筑混凝土结构技术规程 JGJ3-2010 [6]建筑抗震设计规范 GB50011-2010 。