新建某多层纺织机械厂房,占地面积5573.82㎡,总建筑面积11868.72㎡。厂房地上2层,建筑高度21.2m(室外楼面至厂房屋脊平均高度)。厂房结构为钢框架支撑结构,抗震设防烈度7度(0.10g),场地类别IV,柱网11.5mx9m,层高11m,楼面设计活荷载1t/m2,考虑后期在8.2m标高处增加1台吊车(每跨增加2台5t吊车)。
原设计方案采用H型钢梁、箱形钢柱、方形钢管作为支撑截面,业主希望在原设计方案基础上进行优化设计,在保证工程整体质量的前提下,优化建筑结构设计,合理减少结构用钢量,对建筑进行合理优化,达到节省成本的目的。
上海泰达建设在接到业主结构优化顾问委托后,运用多项创新技术,结合丰富的力学知识和多年的结构优化经验,在16天内完成了结构优化。优化后该项目节省钢材约50%,综合造价大幅降低。以下为本项目案例部分优化方案:
1、建议本工程采用超级次梁布置,比传统钢次梁更经济、施工更方便。
2、建议项目采用新型预制楼梯“智捷楼梯”,基于力学本质,采用标准化思维,调整钢板间隙,适应踏步模数,达到80%减重效果,多方面节省成本。
最终该项目总用钢量由原来的1610.77t降低到821.11t,共计减少789.66t,减少量约50%。结合优化后的成本分析表多层钢结构工业厂房,分析出投资节约约842万元,优化后的经济效果显著。在节约的投资中,厂房主体钢结构的优化节约了700万元,占比约83.1%。不难看出厂房主体钢结构的优化占了主要部分,所以在钢结构厂房结构优化过程中,更应该重视主体钢结构的优化。
在激烈竞争的背景下,不仅要扩大产能、提高效率,更要加强成本管理,有效降低成本。本次项目在项目设计阶段从多个维度对建筑结构设计进行了优化,希望通过实际案例的分析,为同类工程项目提供设计优化思路和方向。泰达创新从以往的项目经验中发现,90%的项目可以优化20%以上。钢结构优化除了节省成本外,还会提高结构安全性(特别是填补安全性的小缺陷)、增加施工便利性、缩短工期和改善施工效果,全面提升建筑结构质量。泰达创新一直致力于研究如何降低钢结构项目的成本,帮助业主节省成本多层钢结构工业厂房,为国家大幅减少碳排放。