近期碰到越来越多的商业办公等建筑中出现了大跨度、大开间的结构,跨度对结构造价的影响比较大,相同跨度下不同的结构形式对造价的影响也比较大,作为建设方、设计方、咨询方,相同跨度下如何选择结构方案,总是令人感到棘手与困扰。本文以几个案例作引,对不同结构方案做造价对比,以此抛砖引玉,希望能在分享我们的经验的同时,和同行们一起探讨更多优秀的结构方案。
施工简单、造价低、后期围护成本低,但是自重大、净高小、基础造价会比较高。适用于荷载不大的混凝土屋面,跨度在18~21米左右为宜;净高较大、围护成本低,但是施工复杂、造价高。适用于荷载一般的混凝土屋面,跨度在18~24米左右为宜;施工简单快捷、净高大、自重轻,基础造价略低,但是造价高、后期围护成本高。适用于荷载较大的混凝土屋面,跨度在18~24米左右为宜,玻璃顶盖时,跨度可至30米;施工简单快捷、净高大、造价较低,但是受力复杂、自重较大、基础造价高。适用于荷载不大的混凝土屋面,跨度在21~27米左右;施工快、自重轻、造价一般,但是净高小,后期围护成本较高。适用于荷载较大的混凝土屋面,跨度在21~27米左右;造型美观、造价一般,但是后期围护成本较高、屋面做法非常麻烦(即便是一般的非混凝土保温屋面)。


受西安某建设单位委托,对其开发项目中的报告厅屋盖进行设计咨询。该报告厅开间约为28.65m*58.20m,原设计意向方案为预应力空心楼盖,板厚为1.2米,上下层实心板厚度180mm,中间为带肋空腔。通过上述分析可知:桁架方案经济性最好,自重轻,而且楼盖刚度大,连接可靠,但是影响层高,如无法调整屋面标高,此方案不可行;我司建议,优先考虑合理调整层高及功能布置后,选用型钢桁架方案。受温州某开发商委托,对该开发商某高档住宅小区中已设计完成的会所部分的楼盖方案进行优化。原设计泳池的顶盖梁跨度有21.8米,因跨度较大,设置了钢骨梁,业主反馈造价很高,施工麻烦。原方案的结构平面图如下:考虑到钢骨梁施工麻烦,笔者建议改为普通混凝土梁,降低材料成本同时方便于施工。改为普通混凝土梁后,配筋仍满足规范要求,但是钢筋数量会比较多,梁挠度较大,不过尚且满足规范要求。考虑到梁高度较大、配筋时钢筋数量偏多不好施工,梁的挠度也不小,我司进一步建议考虑,增设一道竖向次梁,截面改为450x1500,提升净高。如下图所示:优化方案二比原设计钢骨方案节省型钢约35.19吨,增加普通钢筋约16吨,综合造价上更节省,而且大大降低了施工难度。从上述分析可见,18米~21米左右的跨度,仍可采用施工简单、材料造价低、后期围护成本低的普通钢筋混凝土梁板(案例二、案例三),我司推荐优先采用单向钢筋砼梁方案(可根据荷载要求调整梁宽和间距);24米~30米左右的跨度,普通钢筋混凝土梁板已无法满足强度要求,普通的型钢梁又无法满足刚度要求,最好采用桁架或者预应力钢骨梁等措施,解决强度和变形的问题(案例一),我司推荐优先采用预应力钢骨梁或者桁架;屋面荷载较大、且跨度不太大时(一般指小于24米),网架结构不适宜(案例二)。
作者:曾敬华