结构设计中如何控制结构成本

结构设计中如何控制结构成本第一页，共三十四页。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第二页，共三十四页。结构成本的概况混凝土270～400元/m3（等级提高一级，单价提高5%～8%）钢材3600～4900元/吨地面以上含钢量35～90kg/m2地面以下含钢量110～200kg/m2基础与桩基25～120元/m2，平均60元/m2土方开挖及运输20～30元/m3结构成本：470～1050元/m2，平均750元/m2（未考虑模板、基坑支护、施工措施等的费用）第三页，共三十四页。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第四页，共三十四页。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30000m2x30元/m2=90万元。降低层高的方法宽扁梁（1/12~1/18)、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）第五页，共三十四页。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第六页，共三十四页。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第七页，共三十四页。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。第八页，共三十四页。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第九页，共三十四页。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=1.1～1.3（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12～15KN/m2框剪结构13～16KN/m2剪力墙结构15～18KN/m2框筒结构14～16KN/m2地下室结构20～25KN/m2第十页，共三十四页。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第十一页，共三十四页。结构成本控制的技术关键点少用墩基础，尽量用桩基墩基础属于天然基础：L<6米或L/D<3。第十二页，共三十四页。结构成本控制的技术关键点梁的布置与成本的关系问：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16～22%。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。第十三页，共三十四页。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>2Ф14且>As/4；为三、四级时，可配成>2Ф12。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。第十四页，共三十四页。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。第十五页，共三十四页。结构成本控制的技术关键点如何控制剪力墙的厚度取值？高规条：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。第十六页，共三十四页。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5～10%。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？第十七页，共三十四页。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500X500方柱配筋为例，每边配筋面积12。习惯配筋方式：12Ф20。另一种配筋方式：4Ф25+4Ф18。两种配筋方式都正好满足计算要求，但钢筋用量相差17.5%！第十八页，共三十四页。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？第十九页，共三十四页。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。第二十页，共三十四页。结构成本控制的技术关键点设计荷载的取值（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第二十一页，共三十四页。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、DA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年一遇第二十二页，共三十四页。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、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第二十三页，共三十四页。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第二十四页，共三十四页。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：Ⅰ级钢：3620元/吨；Ⅱ级螺纹钢：Φ14及以下：3730，Φ14以上：3710；新Ⅲ级螺纹钢：综合3850；冷轧带肋钢筋：4300；冷轧带肋钢筋网片：4800。Ⅱ级螺纹钢VSⅠ级圆钢

贵4%，强度提高43%，构造配筋率低新Ⅲ级螺纹钢VSⅡ级螺纹钢贵1.3%，强度提高20%，柱构造配筋率低0.1冷轧带肋钢筋VSⅡ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）第二十五页，共三十四页。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Ⅲ级螺纹钢墙柱按Ⅱ级螺纹钢（一般由构造控制）楼板钢筋优先选冷轧带肋钢筋第二十六页，共三十四页。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5～8%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

第二十七页，共三十四页。结构成本控制的技术关键点实际工程中混凝土的选择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。第二十八页，共三十四页。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！第二十九页，共三十四页。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第三十页，共三十四页。施工图设计阶段主要限额设计指标分析表第三十一页，共三十四页。结构含钢量优化目标值第三十二页，共三十四页。东莞万科城市高尔夫花园预应力管桩招标价：

一期：300X75AB700KN96元/m

400X95A1400KN125元/m

500X125A2100KN188元/m

二期：300X75AB700KN90元/m0.13元/m/单位承载力

400X95A1400KN120元/m

500X125A2100KN176元/m

三期：400X95A1400KN118元/m0.08元/m/单位承载力

500X100A2100KN173元/m0.08元/m/单位承载力

600X130A3000KN263元/m0.09元/m/单位承载力

注：从上表可以得出以下结论，300的桩最不经济，两根400的桩比一根600的桩经济，尽量选用400、500的桩……。

另外：东莞地区人工挖孔桩的造价约为700元/m3；深圳地区人工挖孔桩的造价约为1080元/m3。.第三十三页，共三十四页。内容梗概结构设计中如何控制结构成本。混凝土270～400元/m3（等级提高一级，单价提高5%～8%）。结构梁布置与管线布置平行。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。冲孔桩、钻孔桩。（一柱一桩的灌注桩取小值，多桩承台的管桩取大值）。墩基础属于天然基础：L<6米或L/D<3。梁的布置与成本的关系。问：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16～22%。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>2Ф14且>As/4。问：住宅标准层梁宽为200或250时，梁支座负