超限高层设计成本优化-思优科技

超高层结构设计成本优化探索

主讲人：思优刘立志目录WHY——超限高层设计成本控制意义HOW——如何进行超限高层成本控制CASE——超限高层成本控制案例

利润下降，成本控制需求增加成本控制是企业的生命线。建安成本是项目开发过程中成本控制的重点；在其他成本基本固定的前提下，这一小部分对利润的影响是决定性的。Why—设计优化。全过程设计成本敏感度分析设它计尊质条量继的死好惕差俊直粗接正影馅响盐建爆设豪费嫩用滔的格多锋少昌和弱建疏设惨工脉期择的刑长悠短采，换直虽接例决臣定证人当力冻、怠物融力悼和辆财训力爷投棚入危的液多狗少脖。暗合争理拐科闻学壮的祥设为计丢优赌化堆，脚可致降须低传工靠程窑造冰价1煮5况%以俊上忘。建雨设恋工猛期建废设踩费动用其寺他拦费捎用人梢力物慕力财血力合兄理深优将化降椅低墨造身价1北5饮%以傲上项目设计安缺全第脸一功赏能第不梳减进除度吩严疑控W读h语y旷—成础本朽优忽化w柄h铁y奸—高怜层遍优资化限骡额搬指仰标悲现侦状图超蚁高劈燕层参建貌筑用佣钢敬量统粘计（图兰片盈摘默自《超唐高怨层牙建渗筑薯结番构己体使系棵方瘦案缩慧优往选》（肉陈何孝烛堂.赛2享0脖1司0）守）w搏h劝y牙—超键限券高绘层柏优笑化钢结构未经优化用钢量钢结构最优用钢量平均用钢量钢筋混凝土结构最优用钢量混合结构最优用钢量思优科技结构成本限额设计指标（2014版）编号地区

具体参考指标

备注1地上南京、合肥类别35~41层(H≤120m)42~48层(H≤140m)48~51层(H≤150m)52~58层(H≤170m)

钢筋含量(kg/㎡）54626878

混凝土含量（m³/㎡）0.410.420.450.502上海、昆山钢筋含量(kg/㎡55637081

混凝土含量（m³/㎡）0.410.430.450.513深圳、珠海钢筋含量(kg/㎡）54586571

混凝土含量（m³/㎡）0.40.410.440.474厦门、泉州钢筋含量(kg/㎡）57596875

混凝土含量（m³/㎡）0.410.430.450.495西安（长安区）钢筋含量(kg/㎡）576572/

混凝土含量（m³/㎡）0.410.440.46/W竟h鹿y冶—超判限平高杆层捕优剩化W按h度y具—超求限晋高假层陷优将化设计院部分超高层优化案例（自优）序列项目名称高度（m)分析软件优化重点优化成果1上海中心632Etabs、MIDAS/ABAQUS精细化分析、构造节点、长周期等规范理解约节省钢材12000吨2上海浦东海关大楼210Etabs/Ansys构造、截面尺寸优化节省钢材1520吨，约节省1500万3天津地铁大厦163SATWE/Etabs方案选型：型钢混凝土柱和钢管混凝土柱比较采用钢管混凝土柱节省钢材20%；节约混凝土30%；增加建筑使用面积4中融碧玉蓝天大厦228SATWE/Etabs方案选型：混合结构与全钢结构比较混合结构材料节省4108万；考虑进度因素，综合节省1200万5天津津塔336.9ABAQUS/Etabs/MIDAS核心钢板剪力墙体系(SPSW)施工顺序剪力墙增加费用约为600万元，但是施工周期缩短近六个月，利息一项可节约上千万元6大连丰盈大厦183.25SATWE/ETABS/

ANSYS

方案选型：混凝土筒中筒结构与混合结构体系

混合结构方案较混凝土结构造价多1844万元，但可节省929平米适用面积。7华润大冲商务中心

175.1

SATWE/MIDAS

上部框架核心筒结构外框方案选型，桩基选型

方案节省造价约800万元8宁夏亘元万豪大厦

216SATWE/Etabs基础方案：普通灌注桩与后注浆钻孔灌注浆比较

基础方案节省造价约30%w鹊h夫y按—超零限骂高漏层嫁优成化方案独特超限高层通常具有方案独特性，类比经验少（受限于功能、灵活性、商业价值）。超限理解复杂、超限结构对设计的边界条件理解和应用原则有差异，较难准确把控，存在优化空间。措施加强针对不规则特性、复杂特性，需要有专门措施来加强，增加了设计难度和设计成本。业绩斐然专家判断及多方案论证业绩斐然，方案优化已成为设计院设计本身中的必选流程。成本需求成本及经济性甲方较为关注，超限咨询需求已得甲方及同行认同。意芦义堡：炎控绸制斑结瞎构惠成饶本斑，吹并校不桑会劫导优致凝结肃构疑的叶安蜻全搬储幸备灵的稿降档低新，断而足是菠要铁取颗消算掉泻其聋中欺的柱无忽效鸦成符本冰。建捞安傍成胞本无助效兵成嚼本设催计亭优拿化最名小枕投扎入产法出唱比专邀业延化标斑准数化精释细问化跨戚越旋化W馆h急a源t远—成迈本厅优刊化H掉o虑w解—超音限箱高夏层叨优钳化符合中国现行设计、施工规范（规程）、材料和型钢规格标准及满足审图要求。满足超限评审专家审查要求，不降低超限文本中的性能目标。需要进行结构在罕遇地震下的弹塑性分析，验算结构的弹塑性变形满足规范规定。满足委托方要求的设计进度及时间节点。优晌化货控傲制原椒则追和孟要举求：影响因素结构体系建筑方案荷载性能设计舒适度外框剪力比施工方法…剪重比轴压比周期成乘本熟的治影晨响武因病素H惭o激w忆—超做限寇高腰层柳优权化H俗o拨w秘—超击限竭高寨层愚优督化成朴本写的量影志响藏因摸素建洲筑阵方赤案宏邻观梨：瞎另夫需塔有殿合蝇理罩的送抗牛震贯（蔽通瓣过裳减泳震恰、饲轻森质吗、础高缠强晋材穷料屈）来；建批筑巾抗部风恩体择型自（哈可之结杨合锻风录洞园实王验烟选敌择凝）。细份部有：悲高拉宽喂比喷：厅合盯理7线~脱9；描最上好元不抚要蒜超稿过1订0；核变心剃筒贸高捧宽揪比茶：永合衣理1莫4严~成1踢7；醋不闯要2岂0。方段案拉设费计阶蚕段乓，设影雾响荣成放本拼的旦可侦能进性妙为9踢5看-滨7倾5寨%，在初穷步脚设夏计带阶嚼段拜，配影省响栗成凯本稼的倍可拦能篮性忌为7絮5松-荡3希5蛾%，在施忙工帮图厅设接计搏阶故段汤，趴影商响腿成王本础的录可挥能娃性碑为3假5瞒-巨5眼%。周插期成升本趁的铸影让响灰因恒素H危o现w雹—超攀限己高控层谎优戏化层产间旗位悉移争角碑、南基辣底棵剪而重妄比机、块外那框辩承肌担辫地籍震璃水溪平论力由设属计茎指办标脆过掩严凡会牲造交成灿周辱期佛不忍合删理歇。1）泰方毫案帆阶羡段锻，突可描以哨通识过桨比摊较奥结让构窝基绳本勇周招期货及坑结坡构奏周绞期堪上将限陡的赞大衣小舱快车速任判遗别蛋结后构桐是汪否塘满笼足失整瓣体耕稳约定扛的献要查求清；2）时可循根狸据短预道估迎的陆基涌于蒙整温体否稳保定烤的途周气期今上链限拼并炮结系合已建蛋筑驼的枝体查形器、喜高餐度探和权高爆宽薯比辽可外以啦有况效延对哪结爬构偷的糖刚杨度壳进薄行锐评雀估信，遭从基而挨为溉结万构扯方哗案译选咬型兔、灵结具构塘体待系苦布额置麻存愧在希设肥计孩依酿据绩。施蝴工丘工洪期成抵本备的稀影扁响颤因韵素H容o油w不—超陈限宿高药层请优客化天馆津鼠津至塔领为悦了防贫止S日P绑S阅W在脊竖监向宽荷向载区作晴用理下敢发胁生怕屈秋曲践，挤对仙部弹分将钢恢板剪详力墙好钢纪板制厚淹度哲进罪行皆了讲加落厚锐并化采黑用档竖凳向艰加集劲杆肋赢进勒行村加辈强浴。挤钢痛板剪纲力颜墙及疗加昆劲久肋呀方怎案绩仅幻玉比谷原抱设挥计后方粥案毒增嘴加畜用造钢滴量5跨0浴0吨滥，帆增虑加推费恐用约购为6棉0诉0万侮元夸，蒙却封使私得罗项冷目鞭施违工立周宫期训缩挨短地近税六慰个膀月蓄，缩慧光萝利应息瞒一胖项就兆可支以节劝约型上坟千央万伐元(陪M腹A围R袖K切S传A再R策K漫I稀S揉I与A澡N窑&骂D盒A兽S续U移I察W提A胀N辨G训,金2梅0蹦1平1蚕)，降街低了吸工礼程蛇的船总龄投选资浇费胡用蛮，悉很棍好依的田满盗足瓶业望主旷工些期伐要换求歇。图悲文冲摘白自主汪谜大辽绥炊等列著《超武高熊层条建醋筑察结塔构水经淘济键性鸦分雪析》建楚筑奥结蔽构答的兆施恼工疑工孤期稿，迈对其建袜筑浮的否整侍体毕效聚益倚产链生灶较级大茄的膛影汽响挨。岭施壤工何工密期因受施馋工蝴环醋境足、享地猪质出条捐件折、污工简程尚规幼模暴。斗结态构炭体寸系闯、胆施版工钩方那法等剧多缸个纲方断面事的替影盆响棍。顾著名槐思甲义闲，施自工遗工结期哪对夏现腾在霜整淡体脑经振济过效燥益易的护影桶响闯主裤要浊体则现范在草时递间溪的姓把待握毁上，百建辨筑匙结乏构腊的那施故工骆工仓期悟所潮得膊，久可研以加是澡建睁筑刺提塞早原投钱入胃使扯用勤提篇早虹产瞎生少经棕济龙价锈值裕，所鸣以死现努在名建姨筑霞结睡构捏工恭期跌对及于蜓建储筑蠢整诱体超经徐济驰结摊构保的裹影戴响工主拣要储体对现江在蝴利膊息椅的膏缩蜓短相和彻租娱金宁的魔收么益叹上腐。单位面积材料总用量型钢混凝土框架-核心筒-环带桁架（楼面体系为钢梁+压型钢板组合楼板）型钢混凝土框架-核心筒（楼面体系为钢筋混凝土梁板）混凝土用量（m3/m2）钢材用量(kg/m2)钢筋用量（kg/m2）混凝土用量（m3/m2）钢材用量(kg/m2)钢筋用量（kg/m2）0.3310060.50.614895.2H局o潜w及—超戏限蒸高处层棚优珍化成填本辆的秤影极响五因星素结坛构夹体仪系福配建胳某平高纽奉层通，涌塔茂楼获结左构职高次度1载9梦3针m；办客公突、贫酒漠店捏；嚷超B级辣高踪蝶度回。注倘：视本恐用腔钢口量奏统个计托：（1）写暂场未橡统蚊计挨核攀心旅筒丧内际钢脖骨乒的照用裤钢弹量饮；（2）触本蕉文用需钢猜量要以圈及桐混梁凝湾土议用阅量息的策数兰据尤仅腊为提理站论起计惹算辱值镇。在泄方董案船比宰较隐过众程菌中徐，唐另梦综偏合同考辆虑礼有续：结穴构瓣延尤性梦、萄自伶重靠及喜基碌础趣经委济殿性疾、父面赤积葬使会用戚率告、喘楼色层搜净透高速、泡施撒工谷周脊期盘、怎抗欲震谁性怒能独、涌可叠持册续橡发畏展秩绿芽色威建迈筑伪等悬方挣面桥。结轻论柳：脾材灭料格经堪济啄性戚，鼻方绑案拉二念较必有柱优耐势算，紫其体余劣分仆项幻玉方葬案太一退较便有乡丰优难势际。愚需狱具路体输项辟目腹综闹合朽分爹析昌。成厌本酸的适影镇响崇因梢素H叔o我w逮—超椒限认高昼层洗优鞠化国内部分超高层建筑结构体系（含建设中）工程案例建筑高度结构体系苏州中南中心729巨型框架-核心筒深圳平安金融中心648巨型支撑框架-核心筒上海中心632巨型框架-核心筒天津117597巨型支撑框架-核心筒台北101508巨型框架-核心筒上海环球金融中心492巨型支撑框架-核心筒长沙国金中心452框架-核心筒南宁华润中心442钢管混凝土框架-核心筒广州西塔432支撑筒-核心筒海口塔428.3巨型框架-核心筒北京Z6405巨型柱-斜撑-核心筒南通中南中心400框架+核心筒+伸臂桁架深业上城388巨型柱-核心筒苏州绿地中心358框架+核心筒+伸臂桁架天津津塔336.9框架+核心筒+伸臂（腰）桁架佛山苏宁中心318巨型框架-核心筒结疏构兽体脉系1）需吨重碧视布提禁高贸抗覆侧惯体吗系摸效凡率纷的冻比沫较趋；感（吼结辈构吐布茶置调支驴撑输化属、绪周值变输化旁、黎巨净型向化锋、伸幅臂杏桁民架化帆）2）骗带竟加荒强菌层沟的旦结饰构遭体碗系命可公增予强指结谷构搅抗胸侧辞刚野度自，侍但秋会铸带顶来瞧楼散层怀承应载事力赛突术变视，医施渡工炒难闹度炉加悦大践，石应丙慎峡重杆选通择仔。第尤肆其览伸燥臂励桁李架疗其经犯济包性评差暮：其与斯环观带络桁循架药的广加告强汉层败仅诊型京钢行用歼量某可晓达甲到蔬结寄构眉标持准蛛层亏的8倍档以揉上劲。袍腰示桁额架历的贫用胖钢壳量长比行伸娇臂祸桁稻架铅的怀用预钢永量肝小也相后差可它达一腾倍。成健本牌的妨影宴响膨因访素H煮o包w造—超垒限丙高尤层舍优垒化楼膏板窜结究构茶体嫂系楼渣承句板循选习型藏咨浪询螺意亩见：开顶口半型知压蓝型厨钢板惜综瘦合造型价额比倘闭怖口溉型提压加型狸钢堪板贫和批钢张筋法桁伯架瞒低8牌%左难右；重化量相容比气其葱他伟两兼种帅轻3闯%左谎右。从撞成愧本寸控慢制输、叮楼供板摧自醉重能、恢施贡工马便拆利罩和旺工桂程站应闸用跟广谨泛始性狼等涉方伞面摆综筛合货考考虑，予建牙议办凭公斜楼品层料、性酒汉店楼借层优选挖开口手型益压永型它钢羞板话。此仗外拨，老由青于旧设充备柳层唉楼安板熟性忍能咬要年求童较粒高狱、乱结丽构居受胖力柄复环杂拌、赢考雀虑称到芝钢产筋蒙桁粱架求整摇体胞性鬼较济好折，婶可岗双靠向皆受涝力泉，栋因荒此踩设芬备病层狠可水考机虑咐选酿用众钢以筋包桁揉架寸楼百板。

开口型压型钢板闭口型压型钢板钢筋桁架厂家型号多维DW76-688多维YX65-170-510多维TD4-90型楼承板单价79元/m298元/m2110元/m2运费6元/m26元/m212元/m2附加钢筋费用8kg/m2*4元/kg=32元/m28kg/m2*4元/kg=32元/m24kg/m2*4元/kg=16元/m2封口板、马凳等约10元/m2无无小计127元/m2136元/m2138元/m2楼阶板接舒乓适养度成逃本丸的融影旱响惜因组素H静o俭w斤—超芦限轿高摊层塔优振化人纺行荷粗载务：蜂行神走研基挥频惜对糟结潮果宵影达响立大头；胃行信走赠模对式蛙种泽类吧多其；劝人既行味荷鞋载哪模寇型继较兄多楼面骨阻鸣尼惭：恩美破国必、灾英吹国棋、辅中碎国荐规寺范香差归异镰较午大舒，0转.孙1翻5级~柱0痕.迷3，排分汉析变结误果射对进阻性尼蜡非然常帐敏骂感午。计圣算颈方厌法震：烧我使国躁手分算鹅公爽式祖参侄考变美衬国攀标权准梨，口较座为乐简承化甩，椒有崖时兔与旋结萍果粮偏圾差等较驳大姓。评部价赖标讯准云：校美槐国随标垃准妄、晋标嘱准话、喇国旱际讽通区用眠标倍准古，肆不档同拢单再位饱有东不锐同猜认诵可窜。某喊项梢目墨采矿用蚊我杆国急标乏准瓣的集阻氧尼始比竿可扮取骗消流该诉次疮梁光，蕉节浩省可钢均材8撒0姿0钟t。H斥o弊w较—超轨限化高酸层禾优丧化1对影响项目结构成本的各种影响因素分析（风洞实验、地勘数据、层高、覆土、高宽比等）、论证。2详细了解和熟悉抗震评审报告及专家要求，对扩初计算模型进行重新分析，工程判定及专家意见细化。3与设计进行的初步设计工作进行比较，对其初步设计文件进行审核，审核的内容包括计算书和图面内容。4基础选型及技术分析论证。5上部结构布置的技术及经济合理性；弹塑性分析，验算结构的弹塑性变形。6就有分歧的问题与专家、审图公司沟通，并与设计院、专家、审图公司达成一致意见。7审查设计单位提供的设计计算条件、计算模型及中间设计图纸，并提出合理化建议并与设计院落实。8对施工图前期阶段的成果做过程汇报。施抗工迈图前顾期咨沸询潮流戚程怪及蒜计站划H形o猾w示—超佩限弓高觉层旧优五化1编写《结构专业配筋原则》并落实。2审核设计单位提供的模型、标准层图纸及基础图纸，并提出详细咨询意见，申请三方会议对提出的合理化建议与设计单位沟通落实。3对标准层过程测算算量，在过程中控制工程质量和工程造价。4与设计单位同步审核设计单位提供的结构图纸，并提出详细咨询意见，申请三方会议对提出的合理化建议与设计单位沟通落实。5协助设计单位回复审图意见，并与审图公司沟通协调。6提交优化咨询报告及测算报告。施放工框图过砖程咨嫁询绸流之程稼及瓦计绳划超真限松高豪层周常稻用扛复母核溪分颂析啦软笛件H迫o泛w娇—超呈限模高系层骄优各化微观有限元分析软件ABAQUSADINAMARCANSYS宏观有限元分析软件PERFORM-3DOPENSEESMARCIDARC-2DEPDAETABSSAP2000sausage超悉限辫高屠层优籍化鞭控头制关帮键环陶节尾：H链o世w禾—超线限隔高孔层姨优抖化结构体系的合理改进结构体系的合理选择、合理结构构成（如加强层道数和伸臂数量）、合理截面尺度（梁、板、柱、墙、钢板尺寸）等。输入参数的合理控制风、地震（安评、连梁折减系数、周期折减）、荷载等。控制指标的合理界限轴压比、周期、剪重比/内外筒剪力分担比。性能目标的合理确定结合具体项目合理确定性能目标；对结构的抗震性能设计进行深入的分析，并通过专家的评估论证。基础方案的合理比选地下室的侧向刚度、抗震、桩筏共同分析等软件结果的合理解读多个软件结果分析对比；比如非线性分析、舒适度分析、构件性能判断分析、温度影响分析等。施工图纸的精细把控构造抗震措施、梁板柱墙受力钢筋的精细化复核。咨谱询剥控魄制要倾点多方案比较，多层次沟通，确保方案最优精细化分析设计（输入和输出），在满足安全和规范的条件下，确保效益最大化

严控进度及优化节点，严格按设计咨询流程，确保落地

过程精细化的造价咨询支持C途径BADH霞o悄w挺—超旱限靠高渡层皇优棕化超奇限耽高液层叮优掀化狂需倡重尾视泼行晨业王问概题1）先有杠必合要慈建斯立扔各侮地火区电典邮型添超者高序层爬经览济雕分说析慨资四料任库夺或利专垃家探成郑本肌数漠据些系四统告：使吧设尝计船初颜期扇的透结淹构皮选悦型可更吴具塞科臭学俭性惩；2）减放震萍和躁隔捷震呜（那如翠耗霉能摘阻南尼越器猎）挎应翼用闸待机加规强贪：3）新驾材验料爸的桐研啊究消及杀应常用缺：需隙建旁立迁在嘉高烦新对材矛料撇的恩基哪础容上诉从傻设耗计宵层谅面盾或痛技荒术移层灭面秧去胳解域决帖尖词锐霉问寺题信，腹如摇具沿有葵轻谅质活、演高草强粘、庭防栗水重、天保除温奔、岂隔薪热翠、俱隔沸音赵等笋优鹿异必功鲜能竭的丽新之型显复眉合尚墙份体耀和治门唯窗拿材秃料饺。H屈o检w丑—超坛限兵高泊层扰优漏化某版设目计邻院奖结亡构智方数案评梯估实房诚例串：实券例—超尖限最高钱层用优懒化深圳某超限高层项目（299.3米，采用钢管混凝土柱-核心筒结构（属于超B级高度结构，ETABS/PERFORM-3D分析）上部结构造价(万元)施工周期（d）基础造价（万元）方案A30893.78414402方案B39076.91（含800万防火防腐成本）278340经济效益比较（与方案A比较）-8183.13+14400万元（租金按200元/平米.月）+62总经济效益（元）+6278.87万元另捐：拼由话于墨竖浩向榆构逼建效截循面另减炉小矛所肠增教加伟的牙使呜用朴面眯积剩约1冷1金1捷1平m2，甘方森案B存狡在尺隐脸性己价却值忌收沾入5衔5利5殖5万珠元蛋（羊售即价缘瑞按5万蚁元/带m极2）帝。方虑案A结泄构恒的矛抗片侧今力平体疗系侧为慨钢妙管贴混鉴凝太土谁叠血合绳柱-混狐凝美土至核哪心谅筒菜结绪构昆，保楼侄屋珍盖欧采调用妨混雅凝春土番梁踢板乏结抖构潮。方稻案B结寒构毙的载抗腿侧白力恰体崖系蝇为酿钢愉管渗混租凝荡土筛柱-混菌凝刷土塔核毙心拿筒要结竭构收，仍楼肝屋拼盖介采瞎用范钢浙梁+压哭型恒钢奸板去混痕凝帝土现组净合缝楼千板炒结例构仓。结健构成这本优宽化实雄例盒：南京某超限高层项目（175米，纯剪力墙结构）项目一期完成指标

二期完成指标面积(万平)优化类型类别砼(m3/m2)钢筋(kg/m2)砼(m3/m2)钢筋(kg/m2)地上塔楼0.531100.48770.899.5过程优化经优化后，与甲方前期成本量差约为965万元。实申例—超瞒限馅高杂层霉优耳化结从构成谱本优杨化实园例污：福州苏宁广场（153.6米，框架-核心筒结构）项目限额指标

二期完成指标面积(万平)优化类型类别砼(m3/m2)钢筋(kg/m2)砼(m3/m2)钢筋(kg/m2)地上塔楼0.481000.43489.4520.6过程优化经优化后，与甲方限额指标量差约为1100万元。实就例—超狱限畜高晶层个优孤化结咬构成桶本箱咨导询妙实户例（醒与笋长矩福饮合笋作狸）：北京Z6（405米，巨型柱-斜撑-核心筒结构）主要优化内容:巨柱、连梁、剪力墙钢板、楼面钢梁、地下室层高、配筋精细化进行中1)用Midas和