结构设计中如何控制结构成本.ppt

1、中国华西工程设计建设有限公司,结构设计中如何控制结构成本,内容提要,结构成本的概况 设计过程中必须控制的关键环节 结构成本控制的技术关键点,结构成本的概况,混凝土270400元/m3（等级提高一级，单价提高5%8%） 钢材36004900元/吨 地面以上含钢量3590kg/m2 地面以下含钢量110200kg/m2 基础与桩基25120元/m2，平均60元/m2 土方开挖及运输2030元/m3 结构成本：4701050元/m2，平均750元/m2 （未考虑模板、基坑支护、施工措施等的费用）,设计过程中必须控制的关键环节有哪些？,结构体系的确定及主要平面布置图 基础的选型及设计图 电算模型及计算

2、系数的取值 标准单元的梁板截面及配筋图 地下室的布置及梁板配筋图 结构转换层的布置及配筋图,结构成本控制的技术关键点,控制地下室层高的意义 地下室层高（土方、竖向构件、水压力、设备及运营成本等） 根据工程经验，地下室每加深100mm，增加造价30元/m2 ，（如果30000 m2 x30元/m2 =90万元。 降低层高的方法 宽扁梁（1/121/18)、变截面梁、无梁楼盖 预应力梁 综合管线图 底板结构找坡，减少垫层（做法一般为半结构找坡，垫层厚度取200mm）,结构成本控制的技术关键点,控制地面以上层高的意义 地面以上层高（风荷载、地震力、竖向构件、外墙、设备及运营成本等） 降低层高的方法

3、宽扁梁、变截面梁、无梁楼盖 预应力梁 型钢梁、钢梁 结构梁布置与管线布置平行,结构成本控制的技术关键点,结构超限的影响 超限审查导致设计周期延长 超限导致抗震等级提高 薄弱部位加强导致含钢量提高 实例：某项目由于超限，含钢量达145kg/m2，增加造价约400元/m2,结构成本控制的技术关键点,高宽比超限的影响 高宽比超限不属于超限审查的范围 高宽比超限导致结构成本提高，提高的幅度随地域的不同而不同 实例：1、深圳某项目由于高宽比超限，增加造价约67元/m2。 2、无锡某项目由于高宽比超限，增加造价约17元/m2。,结构成本控制的技术关键点,基础选型介绍 冲孔桩、钻孔桩 人工挖孔桩 高强预应力

4、管桩 沉管灌注桩 强夯地基处理 水泥搅拌桩地基处理 筏板基础 独立基础,结构成本控制的技术关键点,如何判断桩基础的总量是否合理？ 总承载力/总荷载=1.11.3 （一柱一桩的灌注桩取小值，多桩承台的管桩取大值） 荷载估算：框架结构 1215KN/m2 框剪结构 1316KN/m2 剪力墙结构 1518KN/m2 框筒结构 1416KN/m2 地下室结构 2025KN/m2,结构成本控制的技术关键点,如何优化桩基础的总量？ 关注柱底内力的取值 关注桩承载力的利用率 关注桩基础中地下室底板下土承载力的利用 关注水浮力的利用 关注基础类型的归并,结构成本控制的技术关键点,少用墩基础，尽量用桩基 墩基

5、础属于天然基础：L6米或L/D3。,结构成本控制的技术关键点,梁的布置与成本的关系 问：8.5X8.5米柱网下，布置井字梁经济还是十字梁经济？ 答：一般情况下，井字梁的造价比十字梁增加造价1622%。 问：一些短隔墙下的小梁是否需要布置。 答：不需要，可以折算成等效面荷载加到板上。,结构成本控制的技术关键点,梁配筋方式对成本的影响 问：框架梁跨中负筋是否要用支座处负筋通长？ 答：按规范要求，抗震等级为一、二级时，可配成214且As/4；为三、四级时，可配成212 。 问：住宅标准层梁宽为200或250时，梁支座负筋采用大直径还是小直径钢筋？ 答：小直径，角筋兼做通长筋，减少搭接。 问：梁钢筋直

6、径超过25时，对成本造成什么影响？ 答：锚固长度为1.1La。 问：主次梁相交处常布置吊筋，是否合理？ 答：一般用加密箍筋就够了。,结构成本控制的技术关键点,剪力墙的布置与成本的关系 问：如何优化剪力墙布置的位置？ 答：尽量布置在两端或周边，内部和中间位置减少布置 。 问：如何优化剪力墙的数量？ 答：按50年风荷载计算位移。 问：如何优化剪力墙的长度？ 答：剪力墙太长，结构本身成本增加，同时又使地震力增加；短肢剪力墙抗震性能不好，构造配筋成倍放大，成本也会增大。 问：程序对长度小于600的翼缘配筋是否合理？ 答：手算复核或将翼缘尺寸加大到700以上。,结构成本控制的技术关键点,如何控制剪力墙的

7、厚度取值？ 高规7.2.2条：底部加强层剪力墙厚度不小于层高或剪力墙无支长度的1/16（一、二级抗震等级）或1/20（三、四级抗震等级）。 底部商业、底层假复式住宅或架空层层高较高，按此规定，墙厚必须增加较多，同时变成短肢剪力墙，配筋进一步大幅增加。 对策：按高规附录D验算墙体稳定性。,结构成本控制的技术关键点,异形柱结构中应注意的事项？ 异形柱结构会增加成本510%。 异形柱结构降低结构的安全度。 是否可以少用异形柱，多用方柱？,结构成本控制的技术关键点,柱子纵向钢筋的配置技巧 当柱子按计算配筋时，程序对X向及Y向均有配筋面积要求，如何在满足计算配筋量要求的前提下尽量减少配筋量？ 以500X

8、500方柱配筋为例，每边配筋面积12。 习惯配筋方式：1220。 另一种配筋方式：425+418。 两种配筋方式都正好满足计算要求，但钢筋用量相差17.5%！,结构成本控制的技术关键点,楼板的厚度对成本的影响 标准层楼板厚度对荷载的影响程度？ 标准层楼板厚度对板配筋的影响程度？ 标准层楼板厚度对地震力的影响程度？ 标准层楼板厚度对梁、柱、墙配筋的间接影响？ 标准层楼板厚度对基础的间接影响？,结构成本控制的技术关键点,建筑的地下室及屋顶找坡 找坡的成本有哪些？ 材料、人工、结构、维护等 有哪些优化的办法？ 半结构找坡、双坡、减少找坡长度 重视找坡、科学找坡。,结构成本控制的技术关键点,设计荷载的

9、取值（一） 地下室顶板的荷载（覆土、施工荷载、消防车荷载、使用荷载） 外墙荷载（窗洞）尽量说服甲方用轻质材料 内墙材料,结构成本控制的技术关键点,设计荷载的取值（二） 风荷载取值对成本的影响 1、地面粗糙度类别：A、B、C、D A与B间最大相差24% B与C间最大相差54% C与D间最大相差45% 要用发展的眼光对待，但要考虑当地审图要求。 2、规范规定：高度大于60M的高层建筑，风荷载的取值可按100年一遇考虑。 位移50年一遇 受力100年一遇,结构成本控制的技术关键点,电算系数的取值 梁的弯矩放大系数 梁的扭矩折减系数 梁柱重叠部分是否简化为刚域 混凝土容重的取值 连梁刚度折减系数 墙、

10、柱、基础计算是否考虑活荷载折减 地下室墙是否按压弯构件计算 荷载的取值是否有人为的放大,结构成本控制的技术关键点,勘察报告的内容 关注基础选型及地基处理建议 关注承载力的取值建议 关注抗浮设计水位的标高 可否提出最低设计水位的标高,结构成本控制的技术关键点,钢筋材料的选择对成本的影响 市场价格：级钢：3620元/吨；级螺纹钢：14及以下：3730， 14以上：3710 ；新级螺纹钢：综合3850；冷轧带肋钢筋：4300；冷轧带肋钢筋网片：4800。 级螺纹钢 VS 级圆钢 贵4%，强度提高43%，构造配筋率低 新级螺纹钢 VS 级螺纹钢 贵1.3%，强度提高20%，柱构造配筋率低0.1 冷轧带

11、肋钢筋 VS 级螺纹钢 贵13.6%，强度提高20% 冷轧带肋钢筋 VS 冷轧带肋钢筋网片 便宜11%，要人工绑扎费用（约80元/吨）,结构成本控制的技术关键点,实际工程中钢筋的选择建议 结构梁按新级螺纹钢 墙柱按级螺纹钢（一般由构造控制） 楼板钢筋优先选冷轧带肋钢筋,结构成本控制的技术关键点,混凝土强度等级对成本的影响 市场价格：C20：277元/m3；C25：296 ；C30：315；C35：332；C40：362；C50：400。 每增加一级，单价提高58% 对柱及剪力墙（轴压比控制）的影响程度：高 对梁的影响程度：中 对板的影响程度：低,结构成本控制的技术关键点,实际工程中混凝土的选择

12、建议 普通的结构梁板一般为C25、C20； 受力较大的梁板可采用C30，如地下室的底板、顶板、屋顶花园的楼板等； 结构转换层梁板宜采用高等级，如当地施工质量有保证，可采用C50及以上； 剪力墙、柱按轴压比控制，使其尽量接近规定上限，同时又使绝大部分竖向构件为构造配筋。,结构成本控制的技术关键点,图纸设计时归并的把握 梁的归并 墙柱的归并 板的归并 桩基的归并 基础的归并 精细化设计是施工图过程中控制成本的关键！,结构成本控制的技术关键点的总结,结构设计优化的关键点 结构荷载取值优化的关键点 结构电算结果优化的关键点 勘察报告结果优化的关键点 结构材料选择优化的关键点 结构设计精细化管理的关键点,施工图设计阶段主要限额设计指标分析表,结构含钢量优化目标值,东莞万科城市高尔夫花园预应力管桩招标价：一期：300X75AB 700KN 96元/ m 400X95A 1400KN 125元/ m500X125A 2100KN 188元/ m二期：300X75AB 700KN 90元/ m 0.13元/m/单位承载力 400X95A 1400KN 120元/ m500X125A 2100KN 176元/ m三期：400X95A 1400KN 11