建筑结构成本控制的技术关键点

1、结构成本控制的技术关键点4.1层高对成本的影响及控制建筑层高基于成本考虑，即使只有：几个厘米- 也是我们要仔细探讨的问题！4.1.1控制层高的意义： A、地面以上部分：减少结构柱、剪力墙等竖向构件的长度和体积减少建筑的总高度、降低结构的竖向总荷载，间接降低结构成本。降低上部结构所承受的风荷载、地震力，间接降低结构成本。B、地面以下部分：地下室土方开挖及运输的数量基坑支护的面积及基坑支护的单价地下室底板和侧壁的截面及配筋抗拔桩和抗拔锚杆的费用C、其它土建成本：减少所有外维护墙、内分隔墙、装饰隔断的数量。减少门窗、幕墙、粉刷、涂料、瓷砖、石材、防水材料等数量。D、设备及运营成本：更好的满足节能规范

2、的要求。减少空调设备的负荷量。减少后期空调等设备的运营成本。4.2如何降低层高4.2.1影响净高的因素？ 结构的梁高 机电的管道空间4.2.2结构的梁高设计院的通常做法：取结构本身最经济的梁高（一般为1/81/12的跨度）。我们的优化措施：综合各种成本因素，最优化取值常常较正常结构本身最经济的梁高降低1030。（建议为1/121/18的跨度）4.2.3机电的管道空间：设计院通常的做法：空调、电缆、水管各占一个标高，实际空间利用率很低。􀂾 我们的优化措施？我们有没有要求设计院做每一层的：综合管线图？来优化各专业管线的交叉布置和统一协调。采用综合管线图：对机电管线进行认真的优化设

3、计后，对于管线密集的空间，经常可以节省出近200mm的高度。4.2.4结构梁高的空间与机电的管道空间是否可以相互利用？采用变截面梁，在机电管线通过处，减少梁截面高度。在梁中预埋管或预留洞口，使管线通过。采用设柱帽（或不设柱帽）的无梁楼盖，使管线与结构柱帽在同一高度空间。4.2.5层高对成本的影响及控制案例长虹在深圳的研发大楼，占地6000平米，容积率控制在11，限高100米，建筑覆盖率不超过55，深圳六家大型设计院投标。共同的问题：很难设计到最大容积率要求的面积，怎么办？压缩层高，保证净高！各公司采取了哪些手段？结构：宽扁梁预应力梁型钢梁钢梁无梁现浇空心混凝土板（GBF）（最后采取：宽扁梁+型

4、钢梁）机电：非标准空调管 空调管双管并行结构与机电：设计使结构梁的布置与空调管线保持布置一致，以便结构梁与空调管线共同占用一个空间； 局部加高梁高。 4.3 结构超限对成本的影响及控制结构超限会有什么影响？成本、设计周期如何权衡和控制结构超限？投入产出比结构超限后该如何处理？资源的引入，前期的沟通，打擦边球􀂙 上海XX项目的结构超限及影响案例􀂾 概况：2004年，上海，7度抗震，四类场地土，3栋33层建筑、3栋22层建筑、3栋18层建筑，大地下室相连，有两个结构转换层，平面凹凸不规则，建筑物整体长度达65米，必须按超限结构进行“超限抗震审查”。分析：结构超限

5、对建筑方案的不利影响（剪力墙的布置） 结构超限对设计周期的影响值 结构超限对成本的影响值􀂙 深圳XX项目结构超限的控制案例􀂾 概况：2001年，深圳，7度抗震，100米高层建筑，四层裙房，办公与住宅两个塔楼，住宅部分设有结构转换层，在方案前期住宅部分平面布置属于“平面特别不规则的超限结构”。分析：多专业的沟通、互动、相互启发 从建筑方案的角度去更多地思考 创造性地去想象解决办法4.4 建筑高宽比超限对成本的影响及控制高层规范：在6度及7度抗震设防区，剪力墙结构及框架核芯筒结构的高度与宽度比不宜大于6，框架剪力墙结构的高度与宽度比不宜大于5。􀂇

6、; 建筑高宽比超限是否属于抗震超限审查范围？（不是抗震）􀁺 建筑高宽比超限对结构会有什么不利影响？ 建筑物在风荷载和地震荷载的作用下会发生倾覆力矩，建筑高宽比越大，建筑物抗倾覆力矩的能力越差。4.4.1建筑高宽比超限对成本的影响如何？ 高宽比超限一定会增加成本，包括结构成本和建筑成本。建筑成本也会增加 表面积与体积的比值对成本的影响高宽比超限增加的结构成本，受那几个因素影响？ 高宽比超限程度风荷载建筑的地震力4.4.2高宽比超限对结构成本的影响程度如何？案例􀂾 深圳XXX项目：高层住宅，7度抗震，基本风压0.75，地面粗糙度B类，高度为99.8米，进深为12

7、.2米，高宽比达8.2。分析结果：增加结构成本67元/平米。􀂾 无锡XXX项目：高层住宅，6度抗震，基本风压0.45，地面粗糙度C类，高度为99.9米，进深为12.5米，高宽比达8.0。分析结果：增加结构成本约17元/平米。4.5 基础的选型介绍􀁺 冲孔桩、钻孔桩􀁺 人工挖孔桩􀁺 预应力管桩􀁺 沉管灌注桩􀁺 强夯地基处理􀁺 水泥搅拌桩地基处理􀁺 筏板基础􀁺 独立柱基4.5.1天马微电子股份有限公司生产基地基础选型（案例）⣷

8、66; 概况：四层高的大跨度预应力厂房，3万多平方米；单柱轴力1400吨;坡形的淤泥质土层分布场地，淤泥质土含有机质，强风化岩埋深12-28米，厚度0.2-8.3米,场地内有孤石,浅基础持力层的承载力180 KN/;􀂾 大体量的独立柱基加入部分搅拌桩是否安全合理?其施工周期如何？经济性如何？􀂾 采用什么基础形式最好? 大直径锤击沉管灌注桩。（减少工程造价300万元以上，每平米节约近100元）4.5.2如何判断桩（基础）的总量是否合理？ 要求设计院提供桩（基础）的总反力与建筑物（总竖向轴力）总重量的比值，核对并判断其合理性！4.5.3如何优化桩（基础）的总量？

9、􀁺 关注柱底内力的取值􀁺 关注桩承载力的利用􀁺 关注桩基础中地下室底板下土承载力的利用􀁺 关注水浮力的利用率􀁺 关注基础类型的归并4.5.4当基础采用“墩基”，而不采用“桩基”时，结构成本会有什么不同？备注： “墩基础”是指桩长不大于5-6M,桩径与桩长之比小于3的“桩基础”。分析：当采用桩基时，工程地质勘察报告中某一岩层或土层的“桩端承载力的标准值”往往是该岩层或土层“承载力的标准值”的40-100倍。当采用墩基时，工程地质勘察报告不会提供专门的承载力数据，设计院均是按规范通过承载力的深度修正得出“墩端

10、承载力设计值。该承载力往往仅仅是该岩层或土层“承载力的标准值”的1.2-3倍。结论： 因此，“墩基础”往往会比“桩基础”造价高很多。我们在确定基础方案时，当我们的荷载比较大时，宁愿深挖一些，使基础成为“人工挖孔桩”而不要采用“人工挖孔墩”4.6 梁的布置与成本的关系􀂾 8.5米X 8.5米柱网下,布置井字梁经济还是十字梁经济?在正常楼层，“十字梁”较“井字梁”便宜10%以上！对于屋顶花园、有覆土的地下室顶板则是“井字梁”较“十字梁”便宜，或则相差不多。一些短墙上的小梁是否需要布置?普通楼板是否足以支撑这些短墙？板的配筋是否为构造配筋？而不是根据计算得出？结论：一定范围内短墙上

11、的小梁越少越好！4.7梁配筋方式对成本的影响梁配筋方式对成本的影响（1）425418412梁配筋方式对成本的影响（2）1、住宅标准层梁宽常为200或250，此时梁顶钢筋宜采用大直径钢筋还是小直径钢筋？采用大直径钢筋影响计算砼高度、锚固长度。2、梁钢筋的直径超过25时，会对成本造成什么影响？锚固长度成1.1倍。3、主次梁相交处设计院常常布置有吊筋，是否合理？如果箍筋能解决抗剪问题就用箍筋，90%的普通住宅可以通过附加箍筋能解决。4.8剪力墙的布置与成本的关系4.8.1如何优化剪力墙布置的位置？建筑物两端和周边重点布置建筑物的内部和中间位置减少布置以保证结构的抗震扭转指标满足要求。好钢用在刀刃上！

12、4.8.2如何优化剪力墙的数量？ 关注结构的计算位移与规范的最低要求的关系。清除不必要的结构成本。4.8.3如何优化剪力墙的长度？ 剪力墙太长，结构本身成本增加，同时又使地震力增加，进一步加大结构成本； 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；􀁺 对策：最优化的剪力墙长度是宽度的8倍+100；剪力墙的翼缘小于600时，应关注结构计算结果。4.8.4如何控制剪力墙的厚度取值？􀂾 高层建筑混凝土结构技术规程7.2.2条：底部加强层剪力墙厚度不小于层高的1/16（一、二级抗震等级）或1/20（三、四级抗震等级）。􀂾 但底部商业、

13、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：经过高规附录D专门的公式验算，大部分墙厚不需比标准层加厚或加厚一点即可满足稳定要求，节省本层造价约15%4.9异形柱结构中应注意的事项？􀂾 异形柱对成本的影响？增高􀂾 对结构安全的影响？ 抗震差􀂾 是否可以少用异形柱，多用方柱？异型柱效果不大时，尽量用方柱。一般在以下情况用：于内墙分隔相连的位置；在门背后位置；可以与立面造型相结合的位置；其他对建筑不影响的位置。4.10柱配箍率对成本的影响􀂇 规范

14、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。􀁺 实际施工图中，一些设计院是如何设计的呢？一些设计人员常常将柱的核心区体积以柱的总体积来替换，以方便计算，确保满足规范要求。􀁺 对成本有多少影响呢？以500*500方柱为例：总体积：500*500*1000；核心区体积：440*440*1000；两者相差多少？29.1%4.11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？􀁺 以右边500X50

15、0方柱的配筋图为例：􀂾 习惯配筋方式： 1220（37.7）􀂾 另一种配筋方式： 425+420（32.1）两种配筋方式均正好满足计算要求，但钢筋用量相差多少？17.5%4.12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？2CM的板厚占标准层总荷载的约3.3%􀂾 标准层楼板厚度对板配筋的影响程度？仅考虑构造因素，板的配筋率与板厚成比例增加。􀂾 标准层楼板厚度对梁、柱、墙配筋的间接影响？􀂾 标准层楼板厚度对地震力的影响的程度?2CM的板厚增加地震力约3.3%􀂾

16、; 标准层楼板厚度对基础的间接影响？4.12.1实际工程中楼板厚度选择建议􀁺 普通 3 米跨度以内的楼板可取 80-100 􀁺 普通3-4米跨度的楼板可取 100􀁺 客厅处的异形大板可取120-150 􀁺 普通屋面板可取 120 􀁺 管线密集处可取120􀁺 地下室顶板可取180 （非嵌固端150）4.13 建筑的地下室及屋顶找坡􀂇 找坡的成本有哪些？材料成本、人工成本、结构人本、质量维护成本􀂇 有哪些优化的办法？是否可以结构找坡或半结构找坡；单坡还是双

17、坡？找坡的方向及长度？􀂇 地下室底板采用结构找坡能省多少钱？（不考虑整体抗浮因素）300厚素混凝土垫层（330*0.25=83元/平米）树向构件16元/平米土方量6元/平米防水做法、底板及侧壁的配筋等􀂇 不利因素有哪些？施工不方便节点不利因素􀁺重视找坡。科学找坡。4.14我们是否关注了设计荷载的取值？- 哪些部位的荷载取值我们必须关注？为什么？􀂇地下室顶板的活荷载取值？2000；？1000；？400􀂇外墙的荷载取值窗洞的影响（标准层扣除）􀂇外墙的荷载取值轻质材料的提前确定𙦧

18、1;空间可能分割的荷载取值非固定隔墙的自重取每延米长墙重（KN/m）的1/3作为楼面荷载的附加值计入（KN/m）4.15风荷载取值对成本的影响􀂇 地面粗糙度类别共有四级：A、B、C、D，其选择对风荷载的影响如何？对成本的影响如何？（A:海边；B：郊区；C:空旷地区；D：高楼密集区。） A与B之间最大相差 24% B与C之间最大相差 54% C与D之间最大相差 45% 􀁺 对策：用发展的眼光关注取值的合理性。（目前B类，三五年后规划后变成C类）4.15.1风荷载取值对成本的影响􀂇 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

19、遇考虑。 其对成本的影响程度如何？承载力增加，变形1/1000，只是舒适度差；所以应力按100年度考虑，变形按50年度考虑。􀁺 对策：分析规范要求的目的；采取积极的成本控制措施！4.16关注电算时一些系数的取值􀂇 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 􀂇 砼容重 的取值􀂇 连梁 刚度折减 系数􀂇 墙、柱、基础计算是否考虑 活荷载 的折减􀂇 地下室外墙是否按 压弯构件 计算􀂇 荷载的取值是否有

20、 人为的放大 4.17对勘察报告的内容，我们关注了吗？􀂾 关注基础的选型及地基处理建议􀂾 关注 关注承载力的取值建议􀂾 关注 关注抗浮设计水位标高􀂾 可否提出关注最低设计水位标高标高4.18 钢筋材料的选择对成本的影响􀁺 市场价格：级钢：5330元/吨；级螺纹钢： 14及以下5650， 14以上5500；新级螺纹钢：综合5600；冷轧带肋钢筋：6010；冷轧带肋钢筋网片：6510；􀂾 级螺纹钢VS 级圆钢：价格贵6%，强度提高43%最小配筋率表又可以降低􀂾 新级螺纹钢V

21、S 级螺纹钢：价格贵1.8%，强度提高20%，对按计算配筋的梁柱有显著影响。对于柱的构造配筋率，可减少0.1。（当抗震等级为三级时，柱构造配筋率：0.7% 0.6%，可减少14.3%。）减少梁柱的配筋数量，方便施工。􀂾 冷轧带肋钢筋VS 级螺纹钢：价格贵6.4%，强度提高20%。产品供应的直径范围所导致“实际最小配筋率”的影响。（如10200在100厚的板中，配筋率是0.393%，较最小配筋率0.2%增加了96.5%）􀂾 冷轧带肋钢筋VS 冷轧带肋钢筋网片：冷轧带肋钢筋网片购买价格贵6.4%；冷轧带肋钢筋网片可减少施工绑扎费，节省人工费80元/吨；冷轧带肋钢

22、筋网片可提高工程质量，加快工程进度；􀂾 冷轧带肋钢筋VS 冷轧扭钢筋：两者价格差不多，强度也相同；冷轧扭钢筋绑扎较为困难，综合单价高；新规范更新的进展情况；4.18.1实际工程中钢筋的选择建议􀁺 结构梁、柱、墙钢筋统一按什么原则选取？68CM直径钢筋统一采用HRB235；10CM直径钢筋统一采用HRB335；12CM直径及以上钢筋统一采用HRB400；􀁺 楼板钢筋统一按什么原则选取？优先采用冷轧带肋钢筋；板底配筋尽量采用直径小，间距密的方式配置；当采用冷轧带肋钢筋不能满足承载力的要求时，采用HRB400；4.19混凝土标号对成本的影响􀂾 对柱及剪力墙（轴压比控制）的影响程度？􀂾 对梁的影响？􀂾 对楼板的影响?􀁺 标号增加，单价直接上升：C20单价277；C25单价296；C30单价315；C35单价3