前言
对建筑而言,结构无疑是其骨架。骨架的差异决定了建筑的“身高”和“体型”。结构的成本投入无疑是最货真价实的,且在项目建造成本中的比重极大,以刚需毛坯产品为例,其结构成本约占总建安成本的约50%甚至更多,故而做好结构设计无疑是控制项目成本的重中之重之所以要把结构设计成本优化单独分析除了其成本占比高的原因外跟其自身的一个属性息息相关,那就是其不可感知性。一个建筑物一旦建成,结构部分就成为了隐蔽工程,除非对建筑进行改造,否则是看不到结构情况的,而且只要能够保证质量、安全,钢筋、砼等的多少对于寻常购房者来说是无关紧要的我们知道,设计成本分配的原则是在保证建筑安全的前提下,在客户常接触的容易感知的部位多投入,在客户感知度不高的地方适度投入,因而如果能把结构做的既安全可靠,又经济实惠是每家地产企业项目设计中都必须论证的一个问题
针对结构设计控制及成本优化有几种错误的认知结构成本的降低必然会导致结构安全储备的下降极端强调结构成本的控制含钢量、含混凝土量越低,结构设计越优秀。仅从经济指标上对结构成本进行控制这些认知无疑都是错误或者不全面的,那结构设计成本到底该如何控制如何优化呢?本文就跟大家谈一谈结构优化及控制方法题纲01结构设计成本优化的准备02结构设计成本优化事前控制03结构设计成本优化事中控制
01结构设计成本优化的准备
结构设计的基础是一家合适的设计机构1.设计合作方的选择设计合作方的选择原则是合适易管、态度重视、服务意识及市场口碑1.1设计机构的选择设计合作方是结构设计的实施单元,对项目最终的结构设计起到决定性作用,因而对其的选择要格外慎重①合适易管不是越大的院越好,合适的才是最好的,要结合企业自身的规模,项目所在地来选择设计机构,尤其是对于结构设计而言,对地规和区域的熟悉是决定设计成果的关键,而且由于结构设计(施工图设计)取费水平不高,因而选择项目当地的设计院是个不错的选择。同时,如果自身企业规模不大,选择大的设计院也会给管理带来难度②态度重视态度重视必然会配备充足的设计师,对成果的把控也必然更加上心,配合度也会好很多;另外,是否重视可以从设计机构当期承接的工作量来判断,如果该设计机构当期有大量的设计任务,尤其是政府项目,那么大概率会影响其对项目设计的重视程度③服务意识房地产项目的特点决定了其设计成果的要求未必高,但会很繁琐,多轮审核多轮修改的情况很普遍,而且为了进一步提高设计的经济性,地产企业也会聘请第三方咨询单位对图纸进行优化,所以对于结构设计机构的选择,服务意识,愿意配合甲方的指令是选择的重要依据之一④市场口碑确定设计机构之前要充分调研市场,多去咨询一下同行对设计机构的评价,这样可以有效的避坑1.2对设计团队的选择设计任务是否能达到预期效果,决定因素在于给项目设计任务配备的设计院团队,很多项目之所以设计图纸问题多多,是因为配备的团队不行,现在很多设计院为了提高经济效率,往往有设计模板或以往的设计模型,很多设计图纸是让经验不足的年轻设计师直接套模型出来的,而且为了保证安全,也会加大结构安全储备,这样的设计图纸成本控制肯定拉跨因而要选择好的设计团队特别是项目负责人和各个专业的负责人,判断标准是技术水平,设计经验、成本意识,服务意识,图纸质量,团队的控制力2.结构设计准备条件设计机构确定了,就要开始具体工作了,在开始之前还需要注意几点2.1给予合理的设计周期,按经验:10万方项目的施工图周期是两个月左右2.2签订合理完善的合同,包括设计周期,时间节点,提供的成果要求及奖惩情况,包括但不限于“设计错误所导致的损失”、“设计延误所导致的损失”、“不利于施工造成的损失”及设计“结果超限额的罚则”等2.3限额设计合同的签订。要按照公司的标准,在设计合同中明确设计限额,并且应适当从严控制。如果公司有标准工艺工法的话也应该一并提供设计机构3.第三方咨询机构选择一个第三方设计咨询机构是有必要的,尤其是对于地下部分以及复杂结构的审核如判断需要聘请第三方设计咨询机构,建议在施工图纸设计之初就确定,让其充分参与到设计过程中,在过程中就对过程设计成果进行审核并提出优化建议,避免图纸完成再介入审核优化时间紧迫的窘况第三方设计咨询服务费的支付,为了避免咨询机构不认真参与,建议不设置基本费用,而是按照三方认定(设计院、甲方、第三方设计咨询)共同认定的优化金额进行提成,同时设定优化酬金的上限
02结构设计成本优化事前控制
03结构设计成本优化事中控制
地下室梁的比较7.板的布置与成本关系7.1板厚的选择在满足要求的条件下劲量把板厚减少。(板厚增加总荷载会增加,构造配筋会增加,基础梁柱的配筋会增加,荷载增加对地震力的影响)记住这些经验数据:①2CM的板厚占标准层总荷载约3.3%②仅考虑构造因素,板的配筋量与板的厚度成比例增加③2CM的厚度增加地震力约3.3%④设计中板厚的建议:普通3-4米跨度的楼板可取100l高层核心筒部位的楼板可取150l客厅处的异形大板可取120-150l普通屋面板可取120l管线密集处可取120l地下室顶板可取1807.2板配筋的优化除需要加强部位采用双层双向配筋外其他板负筋可以采用隔一拉一的配筋方式,这样方便施工配筋也合理
8.柱的布置与成本优化框架柱设计第一要素是柱截面尺寸不要抠太紧,即轴压比不宜太接近限值,这不仅可以减少配筋,而且还能较易实现强柱弱梁的要求,纵筋配置也应有适当余量,角筋可选择较大直径,其他纵筋根据计算要求设计即可8.1箍筋设置技巧箍筋在满足最小配箍率和计算要求前提下,宜Ⅰ和Ⅱ(Ⅲ)级钢筋混用,即外围箍筋选择Ⅱ、Ⅲ级钢,内部箍筋仍采用Ⅰ级钢。这样可以利用强度较高的外围箍筋增加对内部砼的约束,而且容易实现配箍率要求。若全部采用Ⅰ级钢筋,为满足配箍率,有可能箍筋数量会太多或者直径过大。若全部采用Ⅱ、Ⅲ级钢筋,又可能不经济。规范规定:柱的体积配箍率为混凝土单位长度范围内箍筋的体积除以该范围内混凝土核芯区内的体积实际设计中,常常将柱混凝土核芯区的体积以柱的总体积来替换,以方便计算,并确保满足规范要求以500X500方柱为例:总体积为:500X500X1000;核芯区的体积为:440X440X1000两者相差29%8.2柱纵向钢筋的配置技巧当柱子按计算配筋时,对X向及Y向的钢筋均有配筋面积要求,如何在满足满足计算配筋量要求的前提下尽量减少总配筋量的技巧就是:尽量加大柱子角筋的配置以右图500X500方柱为例:配筋:12Ф20(37.7)配筋:4Ф25+4Ф20(32.1)两者相差17.5%8.3柱网的设定常见的柱网有8400*8400及7800*5100两种,前者多见于商业项目,后者多用于住宅项目8400*8400柱网的主要出发点并非单纯因为停车的效率,是综合考虑商业柱网和停车柱网得出的(地库柱网的尺寸决定了地上商业的柱网尺寸)
7800*5100柱网更多是考虑停车效率
10.2砼的选用①标号增加,单价同比上升,标号每增加一级,单价提高5%-8%②柱墙:提高标号可显著减小柱墙的尺寸,增加建筑实际使用率③梁:砼在构建中的作用更多的是起到抗压作用,正常情况下对梁的承载力几乎没影响,因此对梁的截面及配筋影响很小,不宜采用高标号④板:正常情况下对板的承载力几乎没影响,但可能会提高板的构造配筋率,同时还会增加板开裂的隐患,应尽量采用低标号⑤普通的结构梁板混凝土标号一般为C25、C20即可⑥受力较大的梁板混凝土标号可采用C30,如地下室的底板、顶板,屋顶花园的楼板等⑦剪力墙、柱混凝土标号按轴压比控制,使其尽量接近轴压比规定的上限,同时又使绝大部分竖向构件为构造配筋
04小结
结构设计涉及安全、质量、经济等多要素,是一个非常严谨的工作,而且内容是非常庞杂的,本文只是将日常设计中对成本影响较大,且容易操作的事项着手,旨在给大家打开思路要做好结构设计成本优化,要注重事前、事中的全过程把控,从设计机构的选定,合同的约定,设计参数的参考,对规范的正确解读,对设计方案的不断推敲及必选等方面着手对结构设计要本着以下原则1.强柱弱梁:墙柱适当加强,梁适当减弱2.强剪弱弯:箍筋适当加强、纵筋适当减少3.强节点弱构件:节点核心区适当加强、构件适当减弱4.底部加强,上部削弱:基础及底部加强区适当加强、上部减弱同时遵循价值投资的原则进行设计,只有这样才能确保结构设计中没有成本浪费,起到既安全可靠,又经济的目的。