万科结构成本控制全过程的方法及措施

一、万科结构成本控制的管理思路及方法

1、结构成本的管理状况及存在的误区

大多开发商仅从经济指标上对结构成本进行控制，极端强调结构成本的控制——含钢量、含混凝土量越低，结构设计越优秀。但结构成本的降低必然会导致结构安全储备的下降。

那么如何在中间找到一个有效的平衡点使得成本得到有效控制的同时使得建筑品质达标？

结构成本 — 必须是房地产商最应关注的成本！

2、对结构成本进行全过程管理的必要性及原因分析

设计过程中必须控制的几个关键环节

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

标准单元的样板截面及配筋图

地下室的布置及样板配筋图

结构转换层的布置及配筋图

3、设计院、专业负责人的选择思路

1）设计院的考察与选择：

设计院态度上要重视我方项目，其公司理念要和我方一致，要容易沟通。

其服务要好，可从侧面了解其口碑。

设计水平要可靠，管理要完善，后期服务到位。

其擅长项目类型要和我方匹配。

规模和名气也是一方面。

2）专业负责人的选择

一看其业绩和经验

二看其市场反馈---图纸质量、责任意识、成本意识、服务意识

三看其配合---图纸修改、专业协调、工地现场配合

四看其影响力和控制力---要有行政权力，室主任、总工

选人重要还是选公司重要？

答：都重要，要选择最佳团队。

4、项目策划阶段、规划阶段结构成本的影响

5、设计周期基准

设计周期的合理取值：

设计周期对总成本的影响

资金的时间价值 结构成本控制的管理思路和技术方法(转帖)

市场风险的变化

产品的实际价值

时间成本曲线

保证质量、不增加成本的前提下缩短设计周期

组织的重视及措施

工序的前置及搭接

标准化设计的推广

6、项目限额设计合同的内同及效果

限额设计合同的引入和使用

意义---对设计质量的必要约束，不可缺少

限额的内容---可以控制的指标，如钢含量、砼含量等；对易离散指标可给出范围

限额的数值—比当地平均水平略低，要让设计经过努力可以达到。

限额要有弹性，允许特殊建筑局部调整

双赢思路---要有奖惩措施

设计的限额问题

设计的服务问题----改图、现场服务；指定甲方认可的服务人员

设计费的合理取值

必须比市场平均水平偏高，高于设计院的心理预期，要设置质量奖金，由甲方分配质量奖金（采取明或暗的方式）

设计费支付的时间和对象---设计团队，甲方认为贡献大服务好的个人

7、项目结构设计的技术原则

8、地产公司结构设计的管理流程

设计过程中如何对设计院进行管理？

各专业中间检查点的设置，出现问题要沟通使之符合要求

实际进度与计划的关系，出现问题，发函预警

团队成员的水平与数量校核调整---保证有足够的力量在做我的项目

设计院校审时间的保证---建议采用第三方校对

各专业接口及外部接口的协调管控---如室外综合管线，最好由设计院总管。设计院提草图->与垄断公司沟通反馈意见->相互协商、完善图纸->方便今后施工。

二、结构成本控制的技术关键点

1、对公共大地下室空间利用率的思考

2、基础选型的思路及结果分析

3、井字梁与十字梁的经济对比分析

8* 8米跨柱网下，布置井字梁经济还是十字梁经济？答：与荷载大小有关，一般楼层，十字梁经济，当覆土大于700后，井字梁经济。

4、梁配筋方式的常见误区及优化方法

5、如何优化剪力墙的布置、数量及长度

结构成本管理的技术关键点

对客户最关注的质量焦点，加大成本的投入

1 梁

1 梁的布置与成本的关系

正常楼层， 8.5 米 X 8.5 米柱网下 ,十字梁较井字梁便宜约 16-22%

一定跨度范围内 , 梁的布置越少越好。

2 梁配筋方式对成本的影响

2 剪力墙

剪力墙的布置与成本的关系

1 优化剪力墙布置的位置数量

建筑物的两端和周边重点布置；

建筑物的内部和中间位置减少布置；

以保证结构的抗震扭转指标满足要求 结构成本控制的管理思路和技术方法

结构的计算位移是否与规范的最低要求相差不远 — 清除不必要的结构成本

2 优化剪力墙的长度

剪力墙太长，结构本身成本增加，同时又使地震力增加，进一步加大结构成本；短肢剪力墙，抗震性能不好，构造配筋成倍放大，成本也会增大；

对策：

最优化的剪力墙长度是其宽度的 8 倍 +100

剪力墙的翼缘小于 600 时，应关注其结构设计结果。

3 控制剪力墙的厚度取值

高层建筑混凝土结构技术规程》7.2.2 条：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、底层假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，配筋进一步大幅增加。

对策：

经过《高规》附录专门的公式验算，大部分墙厚不需比标准层加厚或加厚一点即可满足稳定要求，节省本层造价约 15%

3 楼板

1 楼板的厚度对成本的影响

标准层楼板厚度对荷载的影响程度 ---2CM 板厚占标准层总荷载约 3.3%

标准层楼板厚度对板配筋的影响 --- 仅考虑构造因素，板的配筋量与板的厚度成比例增加

标准层楼板厚度对地震力的影响 ---2CM 厚度增加地震力约 3.3%

2 实际工程中楼板厚度选择：

普通 3 米跨度以内的楼板可取 80 -100

普通 3-4 米跨度的楼板可取 100;

客厅处的异形大板可取 120-150

普通屋面板可取 120

管线密集处可取120

地下室顶板可取 180

4 优化桩（基础）总量

1 基础的选型

冲孔桩、钻孔桩

人工挖孔桩

预应力管桩

沉管灌注桩

强夯地基处理

水泥搅拌桩地基处理

筏板基础

独立柱基

2 基础选型

概况：

四层高的大跨度预应力空间， 3 万多平方米；单柱轴力 1400 吨 ; 坡形的淤泥质土层分布场地，淤泥质土含有机质，强风化岩埋深 12-28 米，厚度 0.2-8.3 米 , 场地内有孤石 ,浅基础持力层的承载力 180 KN/ ㎡ ;

问题：

大体量的独立柱基加入部分搅拌桩是否安全合理 ? 其施工周期如何？经济性如何？采用什么基础形式最好 ?

解决方式：

大直径锤击沉管灌注桩（卢里桩）节省工程造价 300 万元以上，每平米节约近 100 元。

3 判断桩（基础）总量是否合理

要求设计院提供桩（基础）总 反力与建筑物总重量的比值，核对并判断其合理性。

4 优化桩 基础）总量

关注柱底荷载的取值

关注水浮力的利用

关注桩基础中地下室底板下土承载力的利用

关注桩承载力的利用率

关注基础类型的归并

5 勘察报告的取值建议

关注基础选型及地基处理建议 - 灵活度

关注承载力的取值建议 –承载力、 PHC

关注抗浮设计水位的标高

可否提出最低设计水位标高

6 基础采用 “ 墩基 ” 和 “ 桩基 ” 结构成本的变化

备注：墩基础 ”指桩长不大 5-6M, 桩径 与桩长之比小 3 桩基础 ”

当采用桩基时，工程地质勘察报告》数据中某岩层或土层的桩端承载力标准值 ” 往往是该岩层或土层 “ 承载力标准值 ” 40-100 倍。

当采用墩基时，工程地质勘察报告》不会提供专门的承载力数据，设计院均是按规范通过承载力的深度修正得出 “ 墩端承载力设计值 ” 该承载力往往仅仅是该岩层或土层 “ 承载力标准值 ” 1.2-3 倍。

因此，墩基础 ”往往会比 “ 桩基础 ” 造价高很多。确定桩基方案时，当我荷载比较大时，宁愿挖深一些，使基础成为 “ 人工挖孔桩 ” 而不要采用 “ 人工挖孔墩 ”

5 钢筋材料

钢筋材料的选择对成本的影响

1 市场价格：

Ⅰ级钢：3420 元 / 吨；

Ⅱ级螺纹钢： Ф 14 及以 下 3460 Ф 14 以上3430

新 Ⅲ级螺纹钢：综合 3580

冷轧带 肋钢筋： 4100

冷轧带肋钢筋网片： 4600

2 比较

Ⅱ级螺纹钢VS Ⅰ级圆钢：

价格基本一样，强度提高 43%

最小配筋率又可同时降低 ;

新 Ⅲ级螺纹钢 VS Ⅱ级螺纹钢

价格贵了4.4% 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%

减少梁柱的配筋数量 , 方便施工 ;

冷轧带肋钢筋 VS Ⅱ级螺纹钢：

价格贵了18.5% 强度提高 20%

产品供应的直径范围所导致的实际最小配筋率 ” 影响；

如Ф 10 ＠ 200 100 厚的板中，配筋率是 0.393% 较最小配筋率 0.2% 增加了 96.5%

冷轧带肋钢筋 VS 冷轧带肋钢筋网片：

冷轧带肋钢筋网片购买价格贵 12%

冷轧带肋钢筋网片可减少施工绑扎 用；

冷轧带肋钢筋网片可提高工程质量，加快工程进度；

冷轧带肋钢筋 VS 冷轧扭钢筋：

两者购买价格差不多，强度也相同；

冷轧扭钢筋绑扎较为困难，综合单价高；

新规范更新的进展情况；

3      实际工程中钢筋的选择建议

结构梁、柱、墙钢筋选取

6-8CM 直径钢筋统一采用HRB235

10-12CM 直径钢筋统一采用HRB335

14CM 及以上钢筋统一采用 HRB400

楼板钢筋选取

优先采用冷轧带肋钢筋；

板底配筋尽量采用直径小、间距密的方式 置；

当冷轧带肋钢筋不能满承载力要求时，采用 HRB400

6 混凝土

1 混凝土标号对成本的影响

标号增加，单价直接上升： C20 单价 277 C25 单价296 C30 单价 315 C35 单价332 C40 单价 362 C50 单价为400 --- 标号每增加一级，单价提高 5%-8%

对柱及剪力墙 轴 比控制）影响程度

--- 提高标号可显著减小柱墙的尺寸，增加建筑实际使用率。

对梁的影响？

--- 正常情况下对梁的承 力几乎没影响，因此对梁的截面及配筋影响很小，不宜采用高标号。

对楼板的影响

--- 正常情况下对板的承载力几乎没影响，但可能会提高板的构造配筋率，同时还会增加板开裂的隐患，应尽量采用低标号。

2 实际工程中混凝土标号的选择建议

普通的结构梁板混凝土标号一般为 C25 C20

受力较大的梁板混凝土标号可采用 C30 如地下室的底板、顶板，屋顶花园的楼板等；

剪力墙、柱混凝土标号按轴压比控制，使其尽量接近轴压比规定的上限，同时又使绝大部分竖向构件为构造配筋。

误区：墙柱混凝土标号不能与梁板相差太大。

7 柱配箍率

1 柱配箍率对成本的影响

规范规定：柱的体积配箍率为混凝土单位长度范围内箍筋的体积除以该范围内混凝土核芯区内的体积。

实际设计中，常常将柱混凝土核芯区的体积以柱的总体积来替换，以方便计算，并确保满足规范要求。

以500X500 方柱为例：

总体积为：500X500X1000;

核芯区的体积为：440X440X1000;

两者相差29.1%

2 柱子纵向钢筋的配置技巧

当柱子按计算配筋时 , 程序对 X 向及 Y 向的钢筋均有配筋面积要求，如何在满足满足计算配筋量要求的前提下尽量减少总配筋量？

以右图500X500 方柱为例：

方法一：配筋：12 Ф 20 37.7

方法二：配筋： 4 Ф 25+ 4 Ф 20 32.1

两种配筋方式均正好满足计算要求，但钢筋用量相差 17.5%

配筋技巧：尽量加大柱子角筋的配置

8 荷载取值

1 关注部分位置的荷载取值

地下室顶板的活荷载取值– 2000 1000 400

外墙的荷载取值– 窗洞的影响

内墙的荷载取值– 轻质材料的提前确定

空间可能分隔的荷载取值– 非固定隔墙的自重取每延米长墙重 ( kN/m 1/3 作为楼面活载的附加值计入 ( kN/ ㎡ )

2 风荷载取值对成本的影响

地面粗糙度类别共有四级： A B C D 其选择对风荷载的影响及对成本的影响：

A 与 B 之间最大相差 24%

B 与 C 之间最大相差 54%

C 与 D 之间最大相差 45%

对策：用发展的眼光关注取值是否合理。

规范规定：高度大于 60M 高层建筑，风荷载的取值可按 100 年一遇考虑。其对成本的影响程度如何？

对策：分析规范要求的目的采取积极的成本控制措施！

9 电算系数的取值

梁的弯矩放大系数；

梁的扭矩折减系数；

梁柱重叠部分是否简化为刚域；

混凝土容重的取值；

连梁刚度折减系数；

墙、柱、基础计算是否考虑活荷载的折减；

地下室外墙是否按压弯构件计算；

荷载的取值是否有人为的放大；

10 图纸设计时归并的把握

精细化设计是施工图过程中控制成本的关键

梁的归并

墙柱的归并

板的归并

桩基的归并

基础的归并

6、剪力墙厚度取值的误区及优化方法

7、异形柱结构中应注意的事项

8、楼板的厚度对成本的影响有多大

9、荷载取值中对成本有较大影响的几个控制点

三、结构成本控制的技术关键点及案例分析

1、结构设计优化的关键点、层高对成本的影响有多少

2、控制层高的技术手段有哪些

11 层高对成本的影响及控制

建筑层高基于成本考虑，即使只有：几个厘米 --- 也是要仔细探讨的问题！

1 控制层高的意义：

结构成本：

减少所有结构柱、剪力墙等竖向构件的长度和体积

减少建筑的总高度、降低结构的总荷载，间接降低结构成本

降低上部结构所承受的地震力、风荷载，间接降低结构成本

地下室土方开挖及运输的数量

基坑支护的面积、基坑支护的单价

地下室底板及侧壁的截面及配筋

抗拔桩、抗拔锚杆的费用

基坑降水的数量及费用

2 降低层高

对于许多公共建筑，包括地下空间，规范或者客户所真正关注的并不是建筑物的层高，而是使用空间的净高

影响净高的因素：

结构的梁高

设计院通常的做法：取结构本身最经济的梁高（一般 为 1/8-1/12 跨度 )

综合各种成本因素，取值应较正常结构本身最经济的梁 高降低 10%-30% 建议为1/12-1/18 跨度 )

机电的管道空间：

设计院通常的做法是空调、电缆、水管各占一个标高，实际空间利用率很低。

优化措施：

要求设计院做每一层的综合管线图 — 来优化各专业管线的交叉布置和统一协调。采用综合管线图，对机电管线进行认真的优化设计后，对于地下室经常可以节省出近 200 高度空间。

结构梁高的空间与机电的管道空间交叉优化设计：

采用变截面梁，机电管线通过处，减少梁截面高度。

梁中预埋管或预留洞口，使管线穿过。

采用设柱帽 或不设柱帽）无梁楼盖，使管线与结构柱帽在同一高度空间。

注意：以上结构机电的优化设计均有前提条件

3、结构超限对成本的影响及控制方法

结构超限会有什么影响？成本增加、设计周期延长

如何权衡和控制结构超限----尽量调整建筑、结构方案，消除超限原因。评估超限的投入产出比。

结构超限时如何处理? 引入外部资源，提前沟通。多从建筑方案的角度考虑问题，多专业沟通，互相启发，创造性的想象解决的办法。

12 结构超限

结构超限必然增加结构成本

结构超限必然增加设计周期

结构超限的权衡和控制 — 投入产出比

资源的及时引入

必要的前期沟通

4、解决结构超限的管理思路和技术方法

5、建筑高宽比超限对成本的影响及解决思路

13 建筑高宽比超限

高层规范： 6度及 7 度抗震设防区，剪力墙结构及框架核芯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

建筑高宽比的超限不属于抗震超限审查范围。

建筑物在风荷载和地震荷载的作用下会发生倾覆力矩，建筑高宽比愈大，建筑物抗倾覆力矩的能力就愈差。

高宽比超限对成本的影响

高宽比超限一定会增加成本，包括结构成本和建筑成本。

高宽比超限增加的结构成本，受如下几个因素影响 ;

高宽比超限的程度

建筑物的风荷载

建筑的地震力

四、结构材料选择、结构设计精细化管理的关键点

1、风荷载值中的几个关键系数及优化方法

2、针对梁、板、柱、剪力墙，如何分别选择最优化的钢筋材料、混凝土标号

3、混凝土标号的选择对成本的影响有多大

钢筋：多用三级钢。一般d=6-8用一级，10-12用二级，12以上用三级。楼板用三级。用细而密钢筋减少裂缝。

混凝土标号：墙柱越高越好，梁板中等即可，转换构件越高越好（有利抗剪）。

墙柱混凝土标号可否与梁板相差两级？答：可以，保证核心区高标号砼，交界面设钢丝网，并控制浇注时间差。

4、混凝土标号的选择误区及分析

5、地产商如何控制和要求设计院进行精细化的施工图设计，设计院对结构设计结果的归并方法及其对成本的影响

6、结构成本控制的技术关键点的思路总结

结构成本控制的技术关键点

结构成本到底占多少-----约占项目总成本的50%左右

结构成本出现离散型的原因-----客观因素（结构类型、地质等），主观因素（设计院的水平、成本意识，甲方的修改量，设计周期，管理水平）

房地产客户最不关注的成本是什么？----结构成本

由于客户最不关注结构成本，结构成本比重又特别大，因此房地产商最应该关注结构成本，这样才能有效降低工程成本，又不引起客户投诉。

当前对结构管理成本的认识

什么是结构安全---要满足规范，要设计合理

结构成本降低必然会导致结构安全储备下降吗？答案：不一定。结构可通过方案优化、精细化设计剔除无效成本，结构安全储备不一定降低，甚至可能提高。

现状：仅从经济指标上控制结构成本。缺陷---无法避免设计缺陷，存在安全和品质隐患。

结构超限对成本的影响

结构超限会有什么影响？成本增加、设计周期延长

如何权衡和控制结构超限----尽量调整建筑、结构方案，消除超限原因。评估超限的投入产出比。

结构超限时如何处理? 引入外部资源，提前沟通。多从建筑方案的角度考虑问题，多专业沟通，互相启发，创造性的想象解决的办法。

五、结构成本优化重点

1、高层建筑群的桩长选择分析

2、方案的成本优化过程分析

3、结构转换层的取舍及优化分析

转换层

一层造价相对于5个标准层造价。

剪力墙布置是否还可以再优化呢？大柱网结构，减少转换。

4、结构含钢量数据及分析

5、造价超过合同价的原因分析、教训总结及补救措施