在材料、人工等剛性成本居高不下，伴隨著地產(chǎn)市場下行的大背景，地產(chǎn)項目的利潤率持續(xù)下降，成本控制成為地產(chǎn)企業(yè)保持盈利水平的主要途徑。在地產(chǎn)項目的工程建設(shè)過程中，結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化是工程設(shè)計中降本潛力相當(dāng)大的一個環(huán)節(jié)。

大量的統(tǒng)計數(shù)據(jù)和實踐表明，前期策劃和設(shè)計階段（項目策劃、方案設(shè)計、初步設(shè)計、施工圖設(shè)計）影響整個地產(chǎn)項目投資在80%以上，而結(jié)構(gòu)成本占到建安成本的40%～60%。同時結(jié)構(gòu)成本還常常由于策劃及設(shè)計管理的好壞出現(xiàn)非常大的波動，結(jié)果可能造成成百上千萬元的造價差別，且往往是不被關(guān)注的成本。因此如何做好建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化就成為整個設(shè)計階段成本控制的重中之重。結(jié)構(gòu)優(yōu)化節(jié)省的工程造價成本就是項目的新增利潤！

一、結(jié)構(gòu)成本控制的重點

地下室成本優(yōu)化地下室在結(jié)構(gòu)成本中所占的比重很大，做好地下室結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計對于控制整個結(jié)構(gòu)成本至關(guān)重要。影響地下室造價成本的因素很多，比如基礎(chǔ)方案選型、地下水位、地下室層高、地面覆土厚度等等。

主體結(jié)構(gòu)成本優(yōu)化科學(xué)合理地遵循結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范，強化結(jié)構(gòu)工程師前期參與和主動參與，加強設(shè)計各專業(yè)的協(xié)調(diào)與合作，正確地使用結(jié)構(gòu)分析軟件，多方案比較與選擇最佳結(jié)構(gòu)體系；充分挖掘基礎(chǔ)設(shè)計的內(nèi)在潛力，正確合理設(shè)計地下室，優(yōu)化布置結(jié)構(gòu)構(gòu)件，構(gòu)件截面與配筋設(shè)計精細化。

二、結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化要點

本文對建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化要點，并結(jié)合相關(guān)項目案例，進行了比較分析，以達到控制成本的目的。其技術(shù)關(guān)鍵點主要體現(xiàn)在下面幾方面：

勘察報告的理解與合理運用

地質(zhì)勘察費用所占比重很小，但地質(zhì)勘察對巖土，結(jié)構(gòu)成本的影響卻是很大的。特別是對基坑邊坡，基礎(chǔ)以及地下室等與土體有關(guān)部分的成本造價影響非常大。

根據(jù)地勘描述“抗浮設(shè)防水位建議取設(shè)計室外地坪以下0.5m”，地下室覆土坡度處抗浮水位取值隨覆土坡度變化，原設(shè)計按整個坡度范圍最高點取值；優(yōu)化后，抗浮水位隨覆土坡度變化。地庫找坡處大部分兩樁調(diào)整為單樁；Φ600管樁樁數(shù)286調(diào)整為235根，節(jié)省樁數(shù)51根。

優(yōu)化前：

工程概況（預(yù)制樁設(shè)計說明）：本項目位于江蘇省，采用樁基和筏板基礎(chǔ)+抗拔樁，樁型為Φ400先張法預(yù)應(yīng)力混凝土抗拔管樁，Φ600先張法預(yù)應(yīng)力混凝土承壓兼抗拔管樁。總樁數(shù)200/286根、包合設(shè)計試樁及工程檢測樁。

優(yōu)化后：

工程概況（預(yù)制樁設(shè)計說明）：本項目位于江蘇省，采用樁基和筏板基礎(chǔ)+抗拔樁，樁型為Φ400先張法預(yù)應(yīng)力混凝土抗拔管樁，Φ600先張法預(yù)應(yīng)力混凝土承壓兼抗拔管樁?？倶稊?shù)200/235根、包合設(shè)計試樁及工程檢測樁。

鋼筋連接方式

鋼筋連接方式的選擇，直接關(guān)系到含鋼量，間接也影響到建造成本。綁扎法的優(yōu)點是施工簡單，效率高，缺點是鋼筋浪費較大，骨架容易變形；電焊法的優(yōu)點是節(jié)省鋼筋，鋼筋骨架牢固不易變形，缺點是鋼筋損傷，耗能。

剪力墻暗柱縱筋連接方式，根據(jù)測算，暗柱縱筋直徑C12焊接最經(jīng)濟?？v筋d＜12 時，縱筋采用綁扎搭接，暗柱縱筋搭接長度范圍內(nèi)箍筋加密間距可為100mm。

優(yōu)化前：

當(dāng)機械連接較為經(jīng)濟時優(yōu)先采用機械連接；鋼筋直徑Φ≤12時優(yōu)先采用綁扎連接；鋼筋直徑Φ≥22時優(yōu)先采用機械連接；HTRB600級鋼筋或T63/E/G級鋼筋，鋼筋直徑Φ≥22不得采用綁扎搭接。

優(yōu)化后：

當(dāng)機械連接較為經(jīng)濟時優(yōu)先采用機械連接；鋼筋直徑Φ＜12時優(yōu)先采用綁扎連接；鋼筋直徑Φ≥22時優(yōu)先采用機械連接；HTRB600級鋼筋或T63/E/G級鋼筋，鋼筋直徑Φ≥22不得采用綁扎搭接。

△ 兩種鋼筋連接方案

△ 測算結(jié)果

地庫頂板結(jié)構(gòu)方案選型

由于地下室的功能及使用要求的特殊性，如地下室頂板的設(shè)計荷載大，防水抗裂要求高所以其造價占整個項目的比重也較大，故在保證結(jié)構(gòu)可靠性和使用性的前提下，還應(yīng)兼顧其經(jīng)濟性指標(biāo)，對其方案作出經(jīng)濟性對比。

頂板可對不同板厚，不同梁截面進行細分，體現(xiàn)出來的經(jīng)濟性也有區(qū)別。把模板量也考慮進去，經(jīng)過測算，擇優(yōu)確定最經(jīng)濟的頂板結(jié)構(gòu)方案。

△ 頂板結(jié)構(gòu)方案

△ 測算結(jié)果

塔樓基礎(chǔ)方案選型

在初步設(shè)計階段，對項目的基礎(chǔ)選型進行方案對比，從而合理的確定純地下室部分及高層塔樓部分的基礎(chǔ)類型。經(jīng)過對基礎(chǔ)承載力及變形進行的計算，對不同基礎(chǔ)方案（樁承臺+防水板、樁筏）或在基礎(chǔ)方案確定的情況下，對某一優(yōu)化點進行多維度比較分析，從造價及施工角度，得到最優(yōu)方案。

△ 塔樓基礎(chǔ)方案

△ 測算結(jié)果

塔樓結(jié)構(gòu)布置

塔樓的結(jié)構(gòu)布置是項目整體經(jīng)濟性及建筑使用品質(zhì)的重中之重，可提供優(yōu)化后模型供設(shè)計院參考，使塔樓結(jié)構(gòu)布置滿足規(guī)范要求及計算的情況下，經(jīng)濟性達到最優(yōu)。

△ 優(yōu)化前

△ 優(yōu)化后

底板配筋優(yōu)化

底板配筋的合理性及經(jīng)濟性，是控制基礎(chǔ)造價的關(guān)鍵，應(yīng)嚴(yán)格按規(guī)范構(gòu)造要求及計算值配筋，做到“好鋼用在刀刃上”。如筏板最小配筋率0.15%,通長筋C14@200可調(diào)整為C12@160；底板計算不需要設(shè)置鋼筋時，可取消配筋。

優(yōu)化前：

1、基礎(chǔ)底板配筋：

非人防樁基筏板區(qū)：350mm厚筏板為：C14@200雙層雙向通長筋(圖中未畫)+圖中所畫附加筋(附加筋置于第一層）；非人防筏板+下柱墩區(qū)：350mm厚筏板為：C12@200雙層雙向通長筋(圖中未畫)+圖中所畫附加筋(附加筋置于第一層）；非人防筏板+下柱墩區(qū)：450mm厚筏板為：C14@200雙層雙向通長筋(圖中未畫)+圖中所畫附加筋(附加筋置于第一層）；人防區(qū)：350mm厚筏板為:C14/16@200雙層雙向通長筋(圖中未畫)+圖中所畫附加筋(附加筋置于第一層）；除注明外、附加筋均為第一層。附加筋與通長筋同層間隔設(shè)置；圖中附加筋注明“底加”為板底附加筋，“面加”為板面附加筋。

2、平板式筏形基礎(chǔ)鋼筋的構(gòu)造詳見國標(biāo)圖集16G101-3第91頁。

3、基礎(chǔ)底板邊緣面封邊構(gòu)造見圖集16G101-3頁第93頁類型b、側(cè)面構(gòu)造縱筋為C12@200。

△ 優(yōu)化前

優(yōu)化后：

1、基礎(chǔ)底板配筋：

非人防樁基筏板區(qū)：350mm厚筏板為：C12@160雙層雙向通長筋(圖中未畫)+圖中所畫附加筋(附加筋置于第一層）；非人防筏板+下柱墩區(qū)：350mm厚筏板為：C12@200雙層雙向通長筋(圖中未畫)+圖中所畫附加筋(附加筋置于第一層）；非人防筏板+下柱墩區(qū)：450mm厚筏板為：C14@200雙層雙向通長筋(圖中未畫)+圖中所畫附加筋(附加筋置于第一層）；人防區(qū)：350mm厚筏板為:C14/16@200雙層雙向通長筋(圖中未畫)+圖中所畫附加筋(附加筋置于第一層）；除注明外、附加筋均為第一層。附加筋與通長筋同層間隔設(shè)置；圖中附加筋注明“底加”為板底附加筋，“面加”為板面附加筋。

2、平板式筏形基礎(chǔ)鋼筋的構(gòu)造詳見國標(biāo)圖集16G101-3第91頁。

3、基礎(chǔ)底板邊緣面封邊構(gòu)造見圖集16G101-3頁第93頁類型b、側(cè)面構(gòu)造縱筋為C10@200。

△ 優(yōu)化后

節(jié)點大樣優(yōu)化

節(jié)點大樣的含鋼量僅占到整個結(jié)構(gòu)成本的5%~10%,但是優(yōu)化量無大小，應(yīng)做到優(yōu)化無死角，一個細節(jié)也不放過。尤其在當(dāng)今鋼材價格大幅上漲的現(xiàn)實情況下，對節(jié)點大樣配筋優(yōu)化顯得尤為重要。優(yōu)化原則就是根據(jù)受力及受荷大小，對無需加強處進行取消或者減小配筋。

△ 優(yōu)化前

△優(yōu)化后

三、小結(jié)

以上是從建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方面，結(jié)合具體項目案例，對成本控制一些關(guān)鍵環(huán)節(jié)的闡述。

每一個工程建筑項目都需要匯集參建各方的智慧和辛勤工作。從建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計角度出發(fā)，要在滿足功能要求的基礎(chǔ)上在建筑設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范下，使用當(dāng)下最先進的技術(shù)，以最經(jīng)濟、合理、科學(xué)的方法進行設(shè)計。加強交流溝通和研究分享，做到結(jié)構(gòu)安全、經(jīng)濟效益和社會效益最大化。

在優(yōu)化過程中，采取辦法減小構(gòu)件截面，減薄板厚，采用較矮的梁高，合理地增大樓層凈高，減少剪力墻等，這些做法不僅能減少混凝土用量，減輕結(jié)構(gòu)自重，而且減低了結(jié)構(gòu)剛度，減小了地震力。

結(jié)構(gòu)優(yōu)化的目的就是在保證工程質(zhì)量的同時去除無效的結(jié)構(gòu)成本，達到最小的投入產(chǎn)出比，在實踐過程中多實踐、多探索，以最低的造價實現(xiàn)最佳的經(jīng)濟效益，實現(xiàn)經(jīng)濟、安全、合理和美觀的設(shè)計要求。

▌作者：同辰建筑 汪蕾

▌本文僅代表作者個人分析總結(jié)，僅供參考

▌來源：同辰建筑原創(chuàng)發(fā)布，轉(zhuǎn)載請注明以上信息