造價員經驗交流：造價預算建筑工程設計優化案例（一）

某高層剪力墻住宅，七度設防，二類場地。地上18層，高度78.5米，裙房4層高度12.5米。地下一層深度6.0米，總建筑面積2.3萬㎡。原設計含鋼量為66.4公斤/平方。業主將原設計圖紙拿到我院后，經過我院的分析，原設計存在如下問題：
（1）、根據建筑使用功能的要求，使的建筑物平面不規則。原設計單位又無法合理的調整結構剛度的布置，初步一看，剪力墻布置的好象是規則，但從計算結果來分析，此結構被布置成了一個不規則結構（表現為：第一周期扭轉；非偶然偏心下位移比超1.4）。造成上述情況的原固是，原設計人員對于結構的均勻對稱布置的要求只是表面上的理解，不是根據建筑物自身動力特點布置剪力墻。
（2）、由于上述的剪力墻布置的不合理，使得設計人員必須設置大量的剪力墻來滿足規范對指標的要求。剪力墻的過多設置，又使得建筑物的周期縮短、剛度變大，地震力也隨之放大很多。
（3）、大量剪力墻的墻體過厚（350mm）。由于剛度布置的不合理，又采用硬抗的辦法，所以在一些部位產生了應力集中，使一般厚度的墻體超筋，只能加厚剪力墻厚度了。
（4）、還是由于剪力墻布置的不合理，造成了大量連梁超筋，為解決連梁超筋（無法通過減小截面面積或加大截面面積的辦法解決），只能提高混凝土標號（達到了C45），來解決超筋問題了。
（5）、上部剪力墻過多，造成自重過大，使的基礎地板配筋達到了φ22＠100。
優化后的結果：
（1）、根據建筑物自身的特點和運動機理，重新的進行剪力墻布置，使建筑物的剛度布置符合其動力特性。
（2）、在合理的布置結構剛度的基礎上，減少不必要的剪力墻
（3）、由于剪力墻的重新合理布置，解決了局部應力集中的問題，可以減薄墻體（改為200mm厚）。
（4）、剪力墻的重新合理布置，使超筋的連梁不再超筋了，將砼標號降低到了C30。
（5）、對基礎重新優化計算，將底板配筋由φ22@100降為φ18@150。
優化后的結果：含鋼量由66.4公斤/平方 下降為42.2公斤/平方僅鋼筋一項可節約投資 2.3×(66.4－48.2)=418噸 約200萬元。原設計的66.4公斤/平方的鋼筋含量，初看起來也不算很高，但是原設計存在了很大的安全隱患（第一周期扭轉）。通過我們的優化，降低了含鋼量，又消除了安全隱患，使我們感到非常的欣慰。通過本工程的優化，我們感覺到，結構的優化設計看起來很簡單，減少一些墻體、降低一下標號，但是實際上是遠遠沒有這么容易，取得最優化設計結果的前提是，1）要有深厚的結構設計理論基礎，2）對建筑物受力特點能夠清晰把握，3）豐富的設計實踐經驗，這些因素缺一不可。