结构精细化设计.ppt

1、成本控制与结构优化，20080717，“鸟巢”与结构优化，2004年7月，“鸟巢”未能通过国家超限高层建筑抗震设防审查专家委员会组织的“抗震设防”审查。专家认为，可开启和滑动的“鸟巢”屋顶不仅消耗大量钢材，还大大增加了场馆的承载能力，给场馆带来了安全隐患。“鸟巢”的钢材消耗量达到每平方米500公斤，钢材总消耗量接近5万吨。这是一个非常过度的钢铁消耗，而2000年悉尼奥运会的平均钢铁消耗仅为30公斤平方米。“鸟巢”的初步规划将直接导致高成本和高难度的建设。因此，减少鸟巢的结构自重势在必行。经过相关论证和结构优化调整，鸟巢钢耗由5万吨左右降至3.5万吨左右，总投资预算由初步设计阶段的38亿元降至3

2、1.3亿元，为奥运场馆建设节约6.7亿元。主要进行了三个方面的优化：一是拆除了原有的可开启屋顶；二是扩大中间屋顶的开口，减少用钢量；第三是减少9000个临时席位。优化后，鸟巢仍然是“鸟巢”，因为设计修改最重要的原则是保持鸟巢的基本设计理念不变。“鸟巢”结构优化的启示是，在结构优化设计中必须尊重建筑师的原创思维。这就像目前的吸脂术一样，只能减少多余的脂肪，而不能改变人的外貌、健康和外貌，从而达到健美的目的。在“瘦身减负”过程中，专家们在保持建筑外形和构件尺寸的前提下，根据实际情况优化结构构件的截面厚度，并采取局部结构增强等措施，科学地将场馆整体“瘦身”，从而达到减轻结构自重的目的。有些人可能会担

3、心这会降低场馆的质量和性能，但“鸟巢”结构优化前后的对比显示，“瘦身”场馆的各项性能指标都有所提高。例如，优化后的体育场承重变形大大减小，稳定性和鲁棒性增强，能够抵抗8度地震。这类似于举重运动员在比赛前通过节食减肥。虽然绝对实力可能下降，但下降速度远远小于体重下降速度，因此，比赛成绩不是下降而是上升。节俭办奥运。上市15年来，万科主营业务收入复合增长率达到25.8%，净利润复合增长率达到31.2%。该公司的a股增长了约24倍，而b股增长了多达110倍。感谢：1。成熟的产品体系；2.高效运行系统；3.强大的成本管理；4.集中控制；结构成本控制的意义；结构成本是多少？地上结构：钢筋：(3590)k

4、g/m26.5元/kg230590元/m2混凝土：(0.30.5)m3/m2(386460元/m3120230元/m2)总价：350820元/m2，平均值：580元/m2地下结构：钢筋：(130300)kg/m26.5元/kg8401950元/m2混凝土：(0.91.4)m3/m2结构成本一般占建安成本的50%左右。结构成本离散性大的原因是：客观性：地域、结构形式、建筑功能、建筑高度、建筑规模等。主观性：产品定位、建筑标准、设计、开发商的设计管理等。房地产开发商的客户最不关心的成本是什么？结构成本！结构成本管理是房地产开发商设计管理的核心！结构成本是房地产开发商最重要的成本！三个理解：“施工方

5、案一经确定，结构造价基本确定”。“结构成本的降低必然导致结构安全储备的减少”。“对于一个像建筑这样有百年历史的项目来说，确定施工方案，确定结构成本6070，其他结构方案优化和结构细化设计占3040。结构方案的优化将降低无效成本，精细化、系统化的设计将保证结构的合理。国家规范确保结构应有的安全储备。结构的使用寿命一般为50年，因此有必要在合理的使用寿命内保证结构的安全性和可靠性。然而，没有必要人为地提高结构设计标准，这不是国家规范所要求的。如果结构成本增加了，那么结构安全储备就提高了，这取决于建筑物的价值是否提高了。结构成本控制的市场现状：结构成本仅从经济指标上进行控制。(在图纸审查和合同签订方

6、面已经做了很大的努力，大量的设计精力已经投入到降低经济指标上，而其他工作却被忽视了。有些工作确实降低了施工阶段的经济指标，但却造成了使用和操作上的限制或增加了使用成本。)，目前开发商的思路是：极度重视结构成本的控制，钢材含量和混凝土含量越低，结构设计越好。(我们应该采取全面成本控制的理念)，成本管理理论的发展，传统的成本管理理论是：注重施工阶段的成本管理；限制项目的运营成本。现代成本管理理论：从范围的角度，全方位的成本管理，从成本管理的优化配置、价值分析、风险分析等领域。从系统的角度全面分析项目的投入产出比；从时间上看，项目生命周期成本管理是指将成本管理链向前延伸到项目的决策阶段，向后延伸到项

7、目的使用阶段，从而使项目成本在其整个生命周期内得到优化。成本管理的内涵、结构成本控制的管理思想和方法、事前控制是项目成本管理的重中之重；必须对规划、设计和施工的整个过程进行管理。早期规划阶段。估算征地成本，是否存在风险(塌陷坑、溶洞、泥坑等)。)会影响成本。规划阶段。现场条件；不良地质；匹配成熟度。重复审批、政府审查、审批的情况是否存在影响成本的风险。方案阶段。结构(包括基础)合理可行，避免返工。预先涉及结构和其他专业(机电、空调、设备、物业管理等)。)。扩张的初始阶段。优化结构，确定设备专业。施工图设计阶段。成本意识沟通，精细结构设计。施工协调阶段。做好变更和签证控制工作。变更和签证原因：设

8、计类别：超额成本目标；设计优化；设计错误；设计缺陷；二次设计。施工类型：现场条件；施工错误；施工困难；时间表要求。营销类别：客户需求；竞争性需求。其他人。在许多项目中，由设计错误引起的设计变更占工程总造价的36%，其中设计决策错误往往占60%；重复性误差一般占30%。事前控制的几个关键点。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造价控制意识的思路和方法，思考设计周期的合理价值，思考设计成本的合理价值，限制设计公司在设计合同中应承担的风险，选择易于沟通的设计院的思路和方法(初期扩建和施工图阶段)。重视项目，不要迷信名牌设计院。态度很重要。重要的人员会站出来真正关注它。项

9、目状态。项目任务完成情况和项目绩效。服务意识。服务绩效和同行评估。市场声誉。同行和类似项目的评估。选择专业负责人的思维和方法、表现和经验(非名义上的、直接的参与)；市场反馈(图纸质量、责任意识、成本意识和服务意识早期阶段的主动沟通和要求；尊重平等的心态；质量标准的换位思考：同行之间的交流与竞争；双赢的思想和手段。思考设计周期的合理价值，设计周期对总成本和资金时间价值的影响；市场风险的变化。产品的实际价值。设计周期对总成本的影响，以及如何在不增加成本的情况下缩短设计周期？决策指导和措施；前工序和重叠；标准化设计的普及。考虑设计费的合理价值，设计费本身及其对总成本、进度和质量的影响(如下图所示)，

10、设计费本身及其对总成本、进度和质量的影响，设计公司在设计合同中应承担哪些风险？因设计错误(颠簸和失误)造成的损失，如会议楼梯；设计延误造成的损失，如元/天；施工配合不充分造成的损失，如人民币/次；超过设计结果限制的罚款。限额设计合同的引进和使用，以及限额引进的意义。鼓励、奖励并要求设计人员在一定限度内根据指标优化设计结构，控制结构成本。配额的内容。可控、重要且容易分离的经济指标。极限值。这是可以实现的，但我们必须努力工作。配额弹性。阐明数值的范围和局部调整。双赢的思维和安排。甲方必须注意并提前确认的技术原则，以及设计单位结构设计的统一技术措施或结构设计导则；结构设计概述；结构的标准设计和施工实

11、践；要求设计单位必须进行多种结构方案的计算和比较，甲方应进行沟通和确认过程，明确结构设计原则。后续设计工作只有在设计单位和甲方通过沟通就结构设计原则达成一致后才能进行。甲方在设计过程中必须控制的关键环节、结构体系的确定和主要方案；基础选型、设计参数和设计计算图；计算模型和计算参数值及计算表；标准单元的接口和配筋图样本；地下室平面布置图和钢筋样图；结构转换层平面布置及配筋图。只有在上述内容沟通、符合要求并达成一致后，才能进行后续设计工作。当与设计公司合作时，开发人员最担心的是什么？合作风险。开发人员必须占用大量资源来详细评估设计风险。思想的融合。如何消除开发商和设计公司之间的合作恐惧？抓住机遇，

12、寻求长期战略合作伙伴！选择几个合作伙伴并进行定期评估。施工图审查公司的选择与沟通，选择理念：易于沟通；沟通机会：注重早期阶段；沟通内容：规范的界限或争议点(如：超限判断、裂缝宽度控制、短肢墙体系定义、配筋控制等。)；沟通方式：双方或三方。应注意通常的资源利用和关系维护。必须引入哪些外部资源？介绍的前提条件和原则是什么？价值。引入了哪些资源？垄断部门、政府机构负责人、人防、图纸审查、学术权威、行业专家、专业咨询公司等。如何把握介绍的时机？尽快维护并及时引进；合作方法和注意事项是什么？顾问。关注价值和时间。(案例：机器维护)。金城地产的结构设计管理过程，结构成本控制的技术要点，层高对成本的影响，控

13、制多少厘米？控制高度的含义，结构成本1。地面：减少柱子和墙壁的体积；降低总高度和负载；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；减少侧壁和底板结构；减少抗浮量。其他土建工程费用减少了墙壁、隔墙和装饰的维护如何降低地板高度？建筑物和顾客主要关心净高度！压缩楼层高度以确保净高(尤其是在高容积率的有限高度建筑中)！影响净高的因素：结构梁高；机电管道空间；结构梁高设计院的通常做法是取结构本身最经济的梁高，一般为1/81/12跨度。优化措施：采用1/121/18跨度，并将其减少1030。2.机电管道空间设计院的一般做法：每个专业都占有一个标高和空间。优化措施：综合管线可节省200高

14、度。3.结构梁的高空间和机电管道空间可以相互利用，采用变截面梁减小机电管道通道处梁的高截面；在梁中埋设管道或预留管道通过的开口；采用带柱帽的无梁楼盖，使管道与结构柱帽处于同一高度空间。案例：长虹R&D大厦占地6000平方米，容积率11，高度限制100米，建筑覆盖率不超过55%。深圳六大设计院投标。常见问题：很难设计出最大容积率所要求的面积。我该怎么办？压缩地板高度，确保净高！投标设计公司采取了什么措施？结构专业：宽扁梁(评估):预应力梁(评价：施工不便)；刚性梁(混凝土复合钢)(评估：本地可用)；钢梁(评价：防火成本高，不经济)；现浇无梁空心混凝土板(GBF)(评估：不允许高层建筑和抗震)。机

15、电专业：非标空调管道；空调双管并联；局部增加高梁，将管道与梁结合，让管道穿过梁。结构、建筑与机电专业的配合：结构设计使结构梁的布置与空调管道的布置平行一致，使结构梁与空调管道共享一个空间高度；(评估：最佳解决方案！2)在当地添加高粱，将管道与横梁结合，让管道穿过横梁；监理应安排在对建筑净高要求较低的空间(如走廊)。(评估：最佳解决方案！)，结构超限对成本的影响和控制，以及结构超限会产生什么影响？增加成本和设计周期。如何平衡和控制结构超限？这取决于投入产出比。结构超出限制后我该怎么办？专家资源介绍，早期沟通。2004年，上海的抗震等级为7度，有4种场地土，3栋33层建筑，3栋22层建筑和3栋18

16、层建筑，它们与大型地下室相连，有两个结构转换层。飞机是不规则的，建筑物的总长度是65米。因此，有必要针对超限结构进行“抗震审查”。由于缺乏成本估算和专家资源的引入，结构设计周期延长，结构成本极高。分析：业主应提前考虑：1。结构超限对建筑方案的不利影响(剪力墙布置)；2.结构超限对设计周期的影响值；3.结构超限对成本的影响值；4.及时引进结构不规范的专家资源。2001年，深圳市抗震设防烈度为7度，为100米的高层建筑，四层裙楼，两座办公楼和住宅楼，住宅部分设置了结构转换层。在方案初期，住宅部分的平面属于“特殊不规则平面的超限结构”。由于是建筑物的中标方案，提前引入了专家资源，建筑物与结构的配合使得结构超限问题得到及时解决。分析：1 .及时引进专家资源，多学科交流、互动、相互启发；2、从建筑方案中寻找出路。高层规范：在6度和7度抗震设防区，剪力墙结构和框架核心筒结构的高宽比不宜大于6，框架剪力墙结构的高宽比不宜过大哪些因素影响建筑高宽比超限的结构成本？超限程度、风荷载；地震力。建筑高宽比超标对结构成本有什么影响？案例1:深圳项目，高层住宅，抗震等级7级，基本风压0.75，地面粗糙度B级，高度99.8米，深度12.2米，高宽比8.2。分析结果：增加结构成本67元/m2。案例二：无锡项目，高层住宅