结构设计优化与本钱控制

宣布日期：2016-07-28 作者/编辑：浏览次数：4892

大宗的统计数据和实践标明，前期策划和设计阶段（项目策划、计划设计、开端设计、施工图设计）影响整个房地产项目投资在80%以上，而结组本钱占到建安本钱的40%～60%，同时结组本钱还经常由于策划及设计治理的优劣泛起很是大的波动，结果可能造成成百上千万元的造价差别，因此结构设计优化就成为整个设计阶段本钱控制的重中之重。

结构设计是在建筑平面安排及建筑立面体现的基础上，以国家或地方现行规范、规程、图集为依据，通过结构荷载盘算、荷载效应组合及种种荷载作用下结构的内力剖析，最终确定结构体系、结构构件（如墙、柱、梁、板）尺寸、基础尺寸及其质料类型和质料强度等的历程。结构设计是工程设计中降本潜力相当大的一个环节。结构专业的优化设计，不是以牺牲结构宁静度和抗震性能来求得经济效益的，而是以结构理论为基础，以工程经验为前提，以对结构设计规范实质内涵的理解和灵活运用为指导，以先进的结构剖析要领为手段，对设计进行深入调解、改善与提高，对本钱进行审核和监控，是对结构设计深化再加工的历程。

结组本钱控制必须贯串整个设计和策划的全历程，包括前期论证及策划阶段的地质情况视察、计划阶段的初勘、计划阶段的结构介入、扩初阶段对结构计划的优化、施工图阶段给设计院贯注本钱意识及施工图配合阶段变换、签证的治理。其技术要害点主要体现在下面几方面：

1、推敲地下室安排

地下室结构在结组本钱中所占的比重很大，并且地下室的结构离散性比较大，对其他部分的影响和关联不明显，做好地下室结构的优化设计关于控制整个结组本钱至关重要。首先，要注意公共大地下室的面积的充分利用，做好单层地下室和多层地下室的计划较。

其次，要掌握好支护本钱的降低，尽量抬高整个±0.000的标高，因为这不但降低了支护的本钱还节约了土方的开挖和外运，减少了地下水富厚区域的水压力的影响，对地下室的底板和抗拔桩的设计都起到了有利影响。对地下室的结组本钱控制还要掌握好地下室顶部覆土厚度的控制和顶部活荷载的控制，地下室顶部覆土的厚度一般与景观安排和地下管线的埋设要求有关系，这就要求在设计治理历程中把景观设计和管网设计提前介入，做好精细化设计和专业配合事情，严格控制好地下室顶部覆土的厚度。最后，要掌握好地下室顶板和底板的安排计划，对这些结构安排计划要做好多计划本钱比较，要全方位的掌握计划的可行性，对计划的取舍要慎之又慎。

2、控制层高

在满足建筑立面和使用净高的前提下，减少层高不但可以减少竖向构件的长度和体积，同时还可以减少基础等土建本钱和外装、设备及运营本钱。关于一般中档衡宇来讲，层高每减少100mm，本钱可减少30～40元/㎡，地下室还会更高些。减少层高可以通过结构专业控制梁高、设备专业每层综合布线来实现。某些部位还可以接纳变截面梁或在梁中预埋套管等步伐来包管楼层净高的要求。

3、控制高宽比（即结构高度和结构有效宽度的比值）

建筑高宽比越大，主体结构抗倾覆力矩也越大，宁静所需抗侧力构件（剪力墙）便越长，由此便会增加结组本钱�？刂聘呖肀瘸晌私峁褂呕杓频南灾方�。
    4、优化剪力墙设置
    底部商业、底层复式住宅或架空层层高一般较高，为满足规范要求，剪力墙墙厚必须增加较多，同时因酿成了短肢剪力墙，配筋也将进一步增加，此时可以通过验算超限墙体的稳定性来减小墙厚，由此一来，墙厚变小，本钱也将大大降低。剪力墙长度和数量主要以位移指标来控制，规范划定纯剪力墙结构的层间位移比限值为1/1000，为充分发挥剪力墙的最着述用，设计时可以以1/1050~1/2000作为层间位移比的目标限值，在包管建筑物宁静富余的前提下减少不须要的剪力墙体，从而从整体上节约造价。
    5、优化梁的安排及配筋方法

楼盖造价占结构总造价的9%~13%，其重量占整个衡宇重量的22%左右。梁属于楼盖的一部分，其安排直接影响着板的受力情况和配筋，合理安排梁也成为了控制造价的要害。关于常见的8.1mx8.1m~9.0mx9.0m柱网，标准层等蒙受荷载较小的楼板优先考虑平行梁或十字梁，其或许综合本钱（盘算钢筋的数量、混凝土的数量和模板的数量）会比井字梁低10%左右，而关于地下室顶板等蒙受荷载较大的楼板应选用井字梁，以满足协调受力、包管净高的要求。同时，可以取消那些小跨度楼板下部为支撑上部较短填充墙而设置的小梁（如厨房、卫生间等），因为楼板自己足以承载那些填充墙，不需要单独设梁，这样梁减少，本钱降低，空间也变好。在大跨度框架梁配筋方面，应制止上部粗大钢筋全梁领悟，尽量接纳较小直径钢筋配置，这样可以有效节省框架梁的钢筋用量。
    6、控制楼板厚度
    楼板厚度直接影响着结构荷载，20mm厚楼板自重约占标准层总荷载3.3%，厚度增加，荷载加大，梁、墙、基础均会加大，本钱也随之增加。同时，关于标准层较小楼板来讲，配筋均按最小配筋率来要求，楼板厚度增加反而配筋增大，所以实际工程设计时楼板厚度也是一个降低本钱的控制要素。
    7、混凝土标号的合理接纳
    混凝土标号每增加一级，单价提高约5~8%；对柱及剪力墙轴压比的影响很明显，应优先选用高标号混凝土；对梁来说，标号崎岖对梁的承载力变革不大，应选用低标号混凝土；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，所以也应选用低标号的混凝土。工程设计时通常将墙柱混凝土标号高于梁板混凝土标号一~二个品级，将混凝土承载能力最大化。

8、钢筋质料的合理选择
HRB400级钢筋无论从强度、延性照旧性价比上都是其他钢材无法相比的。HRB 335级钢筋比HRB235级钢筋贵约4%，强度提高43%；HRB400级钢筋比HRB 335级钢筋贵约2.9%，强度提高20%。因此，设计中使用HRB400级钢筋取代古板的HRB235级钢筋和HRB335级钢筋作为受力钢筋(吊钩出外)可有效降低工程的钢筋用量。

以上是从建筑结构设计方面对一些本钱控制要害环节的论述。每一个工程建筑都需要搜集参建各方的智慧和辛勤事情。从建筑结构设计角度出发，就是要尽力做到结构宁静、经济效益和社会效益最大化，要处理好这些问题，涉及到建筑与结构计划、盘算机软件应用、事情经验和技术先进等问题，增强这方面事情的研究和交流，就能使结构设计越做越好。前期阶段，进行多计划的比照剖析，找到其中宁静、经济、美观的平衡点。在优化历程中，接纳步伐减小构件截面，减薄板厚，接纳较矮的梁高，合理地增大楼层净高，减少剪力墙等，这些做法不但能减少混凝土用量，减轻结构自重，并且减低了结构刚度，减小了地动力。结构优化的目的就是在包管工程质量的同时去除无效的结组本钱，抵达最小的投入产出比，最终实现建筑宁静、经济和美观的完好统一。

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