结构思维的教案

结构思维的教案第1页/共58页目标制定进行结构优化设计，必须要尊重建筑师的原创思想。这就像时下的吸脂美体术，只能在不改变人外观、健康和容貌的基础上，减去多余脂肪，达到健美目的。在“瘦身减负”过程中，在保持建筑外形和构件外廓尺寸的前提下，通过根据实际情况优化结构构件的截面厚度，梁板的不同形式的布置（传力途径的改变）措施，为建筑进行整体的科学“瘦身”，以达到减轻结构自重的目的。可能有人担心这样会降低建筑质量性能，结构优化前后的对比显示，“瘦身”后的建筑结构各项性能指标均得到提高。如优化后的建筑的负重变形大大减小，其稳定性和稳健性增强了，可抗8度地震。这类似于举重运动员在赛前通过节食等手段减轻体重。虽然绝对力量可能会下降，但下降幅度远不及体重下降幅度，结果其比赛成绩不降反升。第2页/共58页

阎良会所实例

设计院成果

优化后成果第3页/共58页“各类目标设定”举例

项目利益最大化（关键节点）

办土地证（之间有40个关键节点）销售完毕业主入住工程建设阶段（之间有330个关键节点）为客户办理房产证设计阶段（之间有30个关键节点）之间有13个工作节点整个过程有316个关键节点第4页/共58页举例“设计阶段30个关键节点”可以将30个关键节点压缩到如下关键工作组成双代号网络代号图(数据单位为“月”)Tc——计算工期Tr——要求工期Tp——计划工期Tc=TpTp≤Tr第5页/共58页第6页/共58页接下来问题的铺垫与结构知识普及的案例图片2015.07.10拍摄第7页/共58页接下来问题的铺垫与结构知识普及的案例图片2015.09.20拍摄第8页/共58页接下来问题的铺垫与结构知识普及的案例图片2015.09.20拍摄第9页/共58页接下来问题的铺垫与结构知识普及的案例图片2015.09.20拍摄第10页/共58页接下来问题的铺垫与结构知识普及的案例图片第11页/共58页接下来问题的铺垫与结构知识普及的案例图片第12页/共58页第13页/共58页接下来问题的铺垫与结构知识普及的案例图片第14页/共58页接下来问题的铺垫与结构知识普及的案例图片第15页/共58页接下来问题的铺垫与结构知识普及的案例图片第16页/共58页接下来问题的铺垫与结构知识普及的案例图片第17页/共58页将接下来问题的铺垫与结构知识普及的案例图片结构此时需要极力争取技术条件第18页/共58页接下来问题的铺垫与结构知识普及的案例图片结构要求增加难度（溢价价值将得到很大提高）第19页/共58页结构成本会有很大离散性的原因：客观：地域、结构形式、建筑功能、建筑高度、建筑规模等；主观：产品定位、建筑标准、设计、开发商的设计管理等；房地产商的客户最不关注的成本是什么？――结构成本！结构成本管理是地产商设计管理的核心！结构成本是房地产商最应关注的成本！第20页/共58页结构成本会有很大离散性的原因：客观：地域、结构形式、建筑功能、建筑高度、建筑规模等；主观：产品定位、建筑标准、设计、开发商的设计管理等；房地产商的客户最不关注的成本是什么？――结构成本！结构成本管理是地产商设计管理的核心！结构成本是房地产商最应关注的成本！第21页/共58页三种认识：“建筑方案一经确定，结构成本就基本确定了”。“结构成本的降低必然会导致结构安全储备的下降”。“对于建筑这样的‘百年大计’，一定要保证‘安全’，一定要‘增加结构的安全储备’”。第22页/共58页――建筑方案的确定，结构成本确定了60～70％，另外的结构方案优化和结构精细化设计占30～40％。――结构方案的优化会降低无效成本，精细化、系统化设计，会确保结构合理。国家规范保证了结构应有的安全储备。――结构的使用年限一般为50年，必须在合理使用年限内保证结构安全可靠，但没有必要人为再提高结构设计标准，国家规范没这样的要求。若增加结构成本，进而提高结构安全储备，要看是否提升建筑的价值。第23页/共58页当前结构成本控制的迷茫状况：仅从经济指标上对结构成本进行控制。（在审图和合同方面下功夫较多，将大量的设计精力放在了降低经济指标上，忽略了其他工作，有些工作确实降低了建设阶段的经济指标，但造成了使用、运行等方面的限制或增加了使用成本。）第24页/共58页成本管理的内涵第25页/共58页结构成本控制的管理思路及方法

事前控制是项目成本管理的重中之重；必须对整个策划、设计和建设的全过程进行管理。――前期策划阶段。拿地的成本估算，是否有影响成本的风险（塌陷坑、溶洞、泥坑等）存在。――规划阶段。场地情况；不利地质；配套成熟度；反复报批、政府评审、审批的情况是否有影响成本的风险存在。――方案阶段。结构（含基础）合理可行，避免返工。结构等专业提前介入（机电、空调、设备、物业管理等）。――扩初阶段。结构优化，设备专业定案。――施工图设计阶段。成本意识沟通，结构精细化设计。――施工配合阶段。做好变更、签证的控制。第26页/共58页变更及签证的原因：――设计类：超成本目标；设计优化；设计错误；设计缺陷；二次设计。――施工类：现场条件；施工错误；施工困难；进度要求。――营销类：客户需求；竞争需求。――其他。很多项目由设计失误所带来的设计变更占总建造成本的3～6％，其中设计决策错误的比重常常占到60％；重复性错误一般占30％。第27页/共58页事前控制的几个要点。选择设计院的思路和方法选择专业负责人的思路和方法与设计院沟通工程成本控制意识的思路和方法设计周期合理取值的思考设计费合理取值的思考设计合同中设计公司应承担的风险限额设计合同的引入和使用第28页/共58页选择设计院的思路和方法（扩初及施工图阶段）易于沟通。重视项目，不迷信大牌设计院。态度重视。重要人员出面，真正重视。项目情况。项目任务饱满度和项目业绩情况。服务意识。服务业绩和同行评价情况。市场口碑。同行及类似项目的评价。第29页/共58页选择专业负责人的思路和方法业绩、经验（非挂名、直接参与）；市场反馈（图纸质量、责任意识、成本意识、服务意识。从同行处了解）；三个配合（图纸修改、专业协调、工地现场，且本人亲自处理）；影响力及控制力（管理能力、威信）。项目设计团队最重要，不只是一个人或一个设计公司。第30页/共58页与设计院沟通工程成本控制意识的思路和方法。前期主动的沟通和要求；尊重平等的心态；质量标准的换位思考；同行的交流与竞争；双赢的思路和手段。第31页/共58页设计周期对总成本的影响第32页/共58页施工图审查公司的选择及沟通――选择思路：易于沟通；――沟通时机：重视前期；――沟通内容：规范的边界或有争议之处（例如：超限的判定、裂缝宽度的控制、短肢墙体系的定义、配筋控制等）；――沟通方式：双方或三方。要重视平时的资源借助、关系维护。第33页/共58页哪些外部资源是必须引入的？――引入的前提和原则是什么？价值。――引入的资源有哪些？垄断部门、政府机关主管、人防、审图、学术权威、行业专家、专业咨询公司等；――引入的时机如何把握？尽早维护，及时引入；第34页/共58页建设方对设计院的满意度三定律三条线第35页/共58页现阶段当下乱象浅谈1于是在建筑设计领域，一种较为普遍的场景展现在我们面前：设计师在局促的设计费和紧迫的时间压力下，将设计规范转换成图纸，只要能按时提交设计图、获甲方通过，不延误工期即为完成任务；而开发商，拿到图纸后亦没有时间比选和核对，必须马不停蹄地建造。甚至边出图、边施工，出一层、干一层的情况已屡见不鲜了，结构封顶、蓝图到手。（注：这里的施工图是指导施工用，之前已有报送政府审查的报建用施工图）开发商（我们）投入了大量的成本，却难以成就高品质的项目，很可能还会因为选材设备的安排不合理，承担未来高额的运行费用。第36页/共58页现阶段当下乱象浅谈2施工图=安全性审查施工图审查≠经济性审查目前仍针对“安全性”这个首要问题，而对于“经济性”这个后首要问题的关注，目前还停留在各结构设计规范的第一条上（安全可靠性）。我国实行施工图审查后，对当时确保全国工程质量安全发挥了至关重要的作用。但长期以来，国内审图通常仍只关注安全性，是否按规范、是否按强条成为审查的惯例，没有经济性的审查内容很大一部分管理者将审图理解为及审查安全有经济的综合审查，导致先报外审施工图然后再做施工图优化，导致设计院返工大修改给设计院造成合理合情的费用索赔合法合理合规，最终导致“一朝初见似情人，热恋之后成仇人”最后“老死不往来”。第37页/共58页希望的结构设计管理流程第38页/共58页设计图=规范+判断+创造第39页/共58页结构成本控制的技术关键点层高对成本的影响及控制几厘米？第40页/共58页控制层高的意义――结构成本1、地面以上部分：减少柱、墙体积；减少总高，降低荷载；减少地震力和风荷载。2、地面以下部分：减少土方量；减少基坑支护；减少侧壁及底板结构量；减少抗浮量。――其他土建成本减少维护墙、分隔墙、装饰工程量；减少门窗、幕墙、粉刷、涂料、防水等工程量。――设备及运营成本节能；减少耗能负荷；减少运营成本。2.9m→3.0m；每加高10cm，约差30元/m2。第41页/共58页

如何降低层高？建筑和客户主要关注净高！压缩层高，保证净高（尤其是在限高的高容积率建筑中）！影响净高的因素结构梁高；机电的管线空间；第42页/共58页具体措施1、结构梁高设计院通常做法：取结构本身最经济的梁高，一般为1/8～1/12的跨度。优化措施：综合各种成本因素，取1/12～1/18的跨度，降10％～30％。2、机电的管线空间设计院通常做法：各专业各占一个标高和空间。优化措施：管线综合，可节约200高度。3、结构梁高空间与机电的管线空间可以相互利用采用变截面梁，在机电管线通过处，减少梁高截面；在梁中预埋管线或预留洞口，使管线穿过；采用有柱帽的无梁楼盖，使管线与结构柱帽在同一高度空间内。第43页/共58页结构超限对成本的影响及控制结构超限会有什么影响？――增加成本及设计周期。如何权衡和控制结构超限？――要看投入产出比。结构超限后该如何处理？――专家资源的引入，前期的沟通。不讲，因为未涉足领域第44页/共58页建筑高宽比超限对成本的影响高层规范：在6度及7度抗震设防区，剪力墙结构及框架核心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。建筑高宽比超限是否属于抗震超限审查范围？――不属于。建筑高宽比超限对结构会有什么不利影响？――建筑物抗倾覆的能力差。建筑高宽比超限对成本的影响如何？――成本一定会增加，包括结构成本和建筑成本。建筑高宽比超限会增加建筑成本吗？――主要是表面积与体积的比值对成本的影响。建筑高宽比超限增加的结构成本，受哪几个因素的影响？――超限的程度，风荷载；地震力。建筑高宽比超限对结构成本的影响程度如何？第45页/共58页基础的选型介绍天然基础强夯地基处理；水泥搅拌桩地基处理；独立柱基；（刚性、柔性）条基。筏板基础；预应力管桩；冲孔桩、钻孔桩；沉管灌注桩；从上到下适合地基土从软到硬的地基基础常规思考措施及首要考虑的，此方法不是包治百病，实际情况并非如此，而是要综合“扬长避短”、不应单打独斗，应该多兵种联合机动协同作战，达到最佳效果。第46页/共58页如何判断桩（基础）的总量是否合理？――用桩（基础）的总反力与建筑物竖向总轴力（总重量）的比值（布桩系数1.3(1.1)~1.5(1.3)），核对并判断其合理性。楼层重量标准值（经验估算值）框架结构：1.2～1.5t/m2；框架剪力墙结构：1.3～1.6t/m2；剪力墙结构：1.5～1.8t/m2；框架筒体结构：1.4～1.6t/m2；地下室：2.0t/m2。第47页/共58页梁的布置与成本的关系8.5米×8.5米柱网下，布置井字梁经济还是十字梁经济？分析、结论：正常楼层：十字梁较井字梁便宜约10％以上；屋顶花园、有覆土的地下室顶板是井字梁较十字梁便宜，或相差不多。第48页/共58页梁的布置与成本的关系分析、结论：正常楼层：十字梁较井字梁便宜约10％以上；屋顶花园、有覆土的地下室顶板是井字梁较十字梁便宜，或相差不多。第49页/共58页梁的布置与成本的关系8.5米×8.5米柱网下，布置井字梁经济还是十字梁经济？分析、结论：正常楼层：十字梁较井字梁便宜约10％以上；屋顶花园、有覆土的地下室顶板是井字梁较十字梁便宜，或相差不多。第50页/共58页客户关注客户投诉质量问题分类中最关注的是：渗漏、裂缝。对客户最关注的质量焦点，必须提高成本的投入！对客户不关注的质量问题，必须加强成本控制！成本投入的原则是：把好钢用在刀刃上！第51页/共58页结构成本（固有成本）与结构优化成本关系图