结构设计在项目中的应用课件

1、结构设计在项目中的应用 目录一、项目结构设计成本控制1.前言2.结构设计成本控制的管理思路及方法3.事前控制的几个要点 4.设计过程中必须控制的关键环节有哪些5.结构设计成本控制的技术关键点6.保证工程质量的技术关键点二、设计产品的优化及价值提升方法1.平面细化 (施工前控制)2.“三层会验”制度（施工过程中控制）前言背景：随着房地产行业的持续发展，成本控制开始被越来越多的地产公司所重视，由于结构成本占据了相当大的一部分成本，所以如何优化控制结构成本，成为了时下地产业内普遍关心的话题。重要性：大量的统计数据和实践表明，前期策划和设计阶段（项目策划、方案设计、初步设计、施工图设计）影响整个房地产

2、项目投资在80%以上，而结构成本占到建安成本的40%60%，同时结构成本还常常由于策划及设计管理的好坏出现非常大的波动；因此结构成本的管理就成为整个设计阶段成本管理的重中之重。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） 结构含钢量优化目标值详见下表结构设计成本控制的管理思路及方法必须对整个设计和策

3、划的全过程进行管理:重在事前计划，事前管理，事前控制 前期策划阶段：如果买地时对场地现状不清楚，将造成地下投入远大于地上，大于投资预算；故买入土地前，就应对场地地质条件摸清，规避投资风险。 规划阶段：首先要搞清楚地质情况，什么地方不适合做高层及地下室，可以避免施工风险；还有对建筑高度给予足够的关注，如80米（抗震等级、构造措施需提高），60米（风载控制50，100年的界限），30米（高、多层界限），这对成本影响非常大；再就是要关注转换层、架空层的市值是否十分必要。方案阶段：各工种要介入，尤其结构、消防、机电要早渗透。 扩初阶段：扩初的目的，一是满足报批要求；二是确定各工种大的方案，比如结构基础

4、选型，桩基选型，地下室顶板、底板选型，上部结构选型等等。 施工图阶段：是精细化设计阶段。 施工配合阶段：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结构设计成本控制的技术关键点（一）层高对成本的影响1. 控制层高的意义：地上：a、减少所有竖向物体的长度从而砼、钢筋用量减少 b、总高度减少，降低结构的竖向总荷载，间接降低结构成本 c、降低上部结构承受的地震力及荷载，间接降低结构成本 地下：a、土方开挖、运输可减少 b、基坑维护成本可降低 c、底板、侧壁截面配筋减

5、少d、（水压力）抗拔桩、抗拔锚固件的数量降低e、基坑降水的费用 其它土建成本：减少所有外围护墙、内分隔墙、装修隔断的数量；减少门窗、幕墙、涂料粉刷等数量 （一）层高对成本的影响2. 影响净高的因素：结构梁高及设备管道空间3. 如何降低层高：对于许多公共建筑，包含地下室空间，规范或者客户关注的不是层高，而是使用空间的净高，所以要尽量压缩梁高、机电层高度。方法如下：a)控制结构梁高：设计院通常梁高的取法是1/81/12的跨度，建议作1/121/15的跨度；综合成本将大大减少，由于梁截面减小后增大的含钢量是值得的；b)优化设备的管道空间：设计院通常不会综合考虑结构梁、空调、电、水管的走向，由此造成空

6、间利用率较低；建议要求设计院做每一层的综合管线图，优化设计后可以减小净高约20cm，由于其已经超过了设计院的设计深度，所以要在设计院做施工图设计前与其协商好。c)在管线通过处结构梁变截面 d)管线在结构容许的范围内穿梁 e)结构做无梁楼盖，使管线和柱帽在同一高度（或柱帽上返） （二）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（及超限审查） 如何权衡和控制结构的超限:要计算投入产出比，慎重对待 结构超限后该如何处理:引入资源，及时沟通、论证 由于结构超限，设计时势必会对结构主体采取加强措施，由此造成结构成本的增加及设计周期的加长；此时应该通过超限后的投入产出比来权衡和控制结构

7、超限；一旦确定方案，结构超限不可避免后，要做好与设计院及审图公司等职能部门的工作，以便后续工作的顺利进行。 （四）梁的布置及配筋方式对成本的影 响及控制1.大柱网下如何布置梁（平行、十字、井字）最经济:对于标准层等承受荷载较小的柱网优先考虑平行、十字梁；对于地下室顶板等承受荷载较大的柱网应选用井字梁；2.一些短墙上的小梁（如厨房、卫生间等）基本不需要布置：对于普通的小跨度楼板其本身足以支撑短墙，不需要加大板配筋，同时梁少，成本低，空间也好；3.梁的配筋方式a)住宅标准层梁宽常为200 mm或250 mm，此时梁顶钢筋宜采用小直径钢筋；b)对于承受荷载不是特别大的主次梁，其相交处不需布置吊筋；案

8、例：8.5x8.5米柱网，布置井字梁还是十字梁经济 结论： 在正常楼层（地上标准层），“十字梁”较“井字梁”节省10以上 屋顶花园（覆土深度600左右时），“十字梁”与“井字梁”造价相差不多，井字梁略贵一些 地下室顶板（覆土深度1200左右时），“井字梁”较“十字梁”节省10左右 （五）剪力墙的布置及厚度对成本的影响及控制1.如何优化剪力墙的布置为防止结构扭转，应在建筑物两端和周边重点布置；2.如何优化剪力墙的数量以位移指标来控制：纯剪结构的层间位移比为1/1000，设计院设计时要尽可能的接近这一数值；如果计算结果相差太多（如1/2000），说明剪力墙数量太多，应适当减少；3.如何优化剪力墙的

9、长度以长宽比来控制：一般的剪力墙长宽比宜取8，即200 mm厚剪力墙，墙肢长度为16501700 mm；4.如何控制剪力墙的厚度高规规定：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、底层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，配筋将大幅增加；设计院大多如此设计，但是高规附录D中说明：对于超限的墙体经过验算通过的可以减小墙厚，由此一来，墙厚变小，成本大大降低；（七）设计荷载的取值1.楼面荷载a)对于有覆土的地下室顶板活荷载：消防通道取20kN/ m2，其余取4 kN/ m2，可以不考虑施工堆载；b)地下

10、室外墙荷载取值应打折（土的固结作用）；c)对于有内隔墙的楼板：隔墙每延米重量的1/3加到楼面活荷载内即可；2.风荷载6、7度区大多数高层建筑的计算周期和位移都是由风荷载起控制作用；而地面粗糙度类别对风荷载有很大影响，按影响程度从大到小共分四类：A类为海边，B类为城郊，C类为城内，D类为城中心高层密集区；相同高层项目的主体成本，A、B类相差约24%，B、C类相差约54%，C、D类相差约45%；在计算时要用发展的眼光关注取值的合理性；（八）结构程序计算时一些系数的取值1.梁的弯矩放大系数取1.0；2.梁的扭矩折减系数取0.4；3.梁柱重叠部分是否简化为刚域；4.混凝土容重取2628；5.连梁刚度折

11、减系数取0.6或0.7；6.墙、柱、基础计算是否考虑活荷载的折减；7.地下室外墙是否按压弯构件计算；8.荷载的取值是否有人为的放大；（九）关于地质勘察报告内容的关注1.关注基础选型及地基处理的建议，要有灵活度；2.关注承载力的取值建议，尽量高；3.关注抗浮设计水位的标高，尽量低；4.有条件要提出最低设计水位；（十）钢筋材料的选择对成本的影响钢筋的选取： 钢材的市场价格：级钢：4880元/T，级钢14以下4900元/T，新级：4790元/T，冷轧带肋钢筋：5350元/T，冷轧带肋钢筋网片：5650元/T。 钢筋直径大于25时，价格迅速上升。级螺纹钢与级圆钢相比，价格贵3%，强度提高43%，最小配

12、筋率又可同时降低 。新级螺纹钢与级螺纹钢相比，价格贵了4%，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%，减少14.3%）从而减少梁柱的钢筋数量，方便施工，尤其方便节点核心区的施工。 梁、柱、墙钢筋统一按什么原则选取： 68直径钢筋统一采用HPB300； 10直径统一采用HRB335； 12直径及以上钢筋统一采用HRB400； 如有新级钢，且价格合适，可以全部采用新级钢 楼板钢筋统一按什么原则选取： 应优先采用新级钢。 板底配筋尽量采用细而密的方式。（十一）混凝土标号对成本的影响1.混凝土标号每增加一级，单价提

13、高约58%；对柱及剪力墙轴压比的影响很明显，应优先使用高标号混凝土；对梁来说，标号高低对梁的承载力变化不大，应使用低标号混凝土；对板来说，虽然提高标号对承载力有提高，但标号提高后最小配筋率相应增大，楼板开裂的几率也增大，所以应使用低标号的混凝土；2.目前设计市场中对混凝土标号确定有一种认识：墙柱与梁板标号相差在两级以内；关于这一条在旧版规范中有，新版规范中已经去掉了，所以当墙柱混凝土标号很高时，梁板混凝土标号可以不跟随墙柱变化；但是在施工中要采取严格措施：控制梁柱节点区为高标号，保证高低标号交界区的混凝土密实性；3.实际工程中混凝土标号的选择建议：a)普通的结构梁板一般为C25；b)受力较大的梁板可采用C30，如地下室底板、顶板，屋顶花园楼板等；c)结构转换层梁板宜采用高标号，如当地施工质量有保障，可采用C50及以上标号；d)剪力墙、柱混凝土标号按轴压比控制，使其尽量接近规定上限，同时又要使绝大部分竖向构件为构造配筋；保证工程质量的技术关键点在优化结构成本的同时应该保证工程质量，减少业主投诉。实际工程中，业主投诉最多的质量问题是渗漏、返潮和开裂，而对客户最关注的质量焦点，我们必须提