结构成本控制关键点
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结构成本控制关键点一、结构成本控制的管理思路1.对整个设计的全过程进行管理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,常常造成上千万元的造价差别;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。
构成本的控制必须是全过程的,但从不同设计阶段对结构成本控制贡献值来看(如下图),方案、扩初设计阶段的贡献值高达64%,需要重点关注。
其中,方案阶段主要是对结构可行性及合理性判断,避免返工;扩初阶段主要关注结构方案的优化;施工图阶段进行精细化设计;施工配合阶段主要参与重大设计变更。
2.选择综合素质高的专业负责人专业负责人应有2、3个以上的业绩、经验,市场反馈图纸质量好,负责意识、成本意识、服务意识强,在图纸修改和专业配合、工地现场配合等方面做得好,且专业负责人对项目有影响力和控制力。
二、重在事前控制、过程控制3.设计要求、成本控制意识的灌输与设计方的合作最担心的是风险,因此要加强设计前期的思想沟通和融合,特别要注意采取尊重平等的心态,进行质量标准的换位考虑,把我们特别关注的关键点灌输给设计方,每项设计要求必须与设计方充分沟通,并达成共识。
4.设计过程中必须控制的关键节点结构设计管理控制关键节点序号内容提交时间备注1结构专业统一技术措施/扩初/施工图设计任务书扩初设计开始之前2基础、地下室、主体方案选型方案/扩初阶段如需要,设计院应提供两种以上方案的经济比较数据。
3 电算模型及主要参数取值各设计阶段各阶段提供模型电子4样板配筋图(地下室、转换层、标准层) 配筋设计之前如需要,设计院应提供两种以上方案的经济比较数据。
5 施工图及全套结构计算书正式蓝图出图前7天尽量减少后期变更数量三、结构成本控制的技术关键点5.按照高度分界点控制建筑物高度建筑物高度、风荷载大小、地震设防烈度对结构成本会有较大影响。
当建筑物高度超过且接近分界点时,尽量通过优化层高、标准层面积、楼层数,使建筑物高度按照高度分界点控制。
比如,60米是50年一遇/100年一遇基本风压的分界点;30米是框架结构抗震等级的分界点;60米是框架—剪力墙结构抗震等级的分界点;80米是剪力墙、框支剪力墙抗震等级的分界点;抗震等级每提高一级,内力放大系数、构造措施均提高一级。
6.建筑物高宽比超限的控制高层规范规定:在6度及7度抗震设防区,剪力墙结构及框架核心筒结构的高宽比不宜大于6,框剪结构的高宽比不宜大于5。
首先需要明确的是,建筑高宽比超限不属于抗震超限的审查范围,即高宽比超限是可以的,但是必须采取适当结构措施,因为高宽比越大,主体结构抗倾覆力矩也越大,由此便会增加结构的成本,而建筑成本也会增加,因为同等面积情况下,高宽比越大的外墙长度越长。
对于不同地区,高宽比超限增加的成本也不同,主要的影响因素有:超限程度、风荷载、地震力。
例如深圳某项目为高层住宅,地震设防烈度7度,基本风压0.75kN/㎡,地面粗糙度C类,高度为99.8米,结构进深为13.0米,高宽比达7.6,比当地正常高宽比建筑,增加结构成本约45元/㎡。
7 .三方面着手控制层高(1)控制结构梁高:结构本深最经济的取法是1/8~1/12的跨度,建议作1/12~1/15的跨度;综合减少的成本因素后,由于梁截面减小后增大的含钢量是值得的;层高控制关键部位:如公共走道、设备管线密集处等,建议采用宽扁梁、型钢梁;进行综合成本分析后,可考虑采用实心或空心无梁楼盖,无梁楼盖在车库顶板结构(楼板跨度、楼面荷载较大)中具有一定的经济优势,空心无梁楼盖在车库顶板覆土较厚(≥1.5m)或有消防车荷载时更有优势。
(2)控制设备管线空间:对于风管、电缆桥架、给排水、消防等管线密集处,采用综合管线图进行优化设计,往往可以节约200mm的高度;要求设计院对公共走道、地下室、大型商业进行综合管线图设计,建议由暖通空调专业设计人员完成,以优化设备管线所占的空间高度。
(3)结构梁高空间、设备管线空间的相互利用:结构主梁与主管线平行布置;与管线相交处采用变截面梁;管线穿结构梁处理,预留洞口尺寸一般控制在梁高的1/3以内;采用无梁楼盖,设备管线与柱帽(如设置)在同一高度空间。
8.以投入产出比来权衡和控制结构超限由于结构超限,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。
9.地下室布置合理优化地下室设计(方案阶段)的习惯做法是尽可能多的把面积划进来,从理论上没什么问题,但往往这样做出来的地下室有很多无效的面积,既不能做车位又不能做设备用房,反而增加了成本,这就要求我们在做方案的时候就要对地下室布置作合理的优化。
10.钢筋材料:性价比Ⅲ级>Ⅱ级>I级市场价格:I级钢约4300元/吨;Ⅱ级螺纹钢Φ14以下约4650,Φ14以上约4500;新Ⅲ级螺纹钢约4700;冷轧带肋钢筋约5000;强度Ⅲ级>Ⅱ级>I级,最小配筋率I级>Ⅱ级>Ⅲ级。
综合价格因素,性价比Ⅲ级>Ⅱ级>I级,所以梁、柱、墙配筋均应优先考虑使用新Ⅲ级螺纹钢;对于板的钢筋,由于均为小直径钢筋,综合考虑应优先使用冷轧带肋钢筋,只有当使用冷轧带肋钢筋不满足承载力要求时采用Ⅲ级钢。
降低含钢量的十四个方法10.1. 楼板使用塑性设计分析和设计控制>设计信息中选择楼板的配筋设计方法为塑性设计---可降低楼板配筋量。
10.2. 剪力墙考虑翼缘的设计分析和设计控制>设计信息中勾选剪力墙的配筋设计方法为考虑翼缘---可降低剪力墙的配筋。
10.3. 柱按双偏压设计分析和设计控制>设计信息中柱配筋设计方法勾选按双偏压计算---可降低柱的配筋。
10.4. 考虑刚域的分析和设计在模型主控数据中勾选考虑梁柱重叠部分的刚域效果---可降低梁的配筋。
10.5. 考虑活荷载折减在荷载控制>活荷载控制中勾选考虑活荷载折减---可部分降低梁、柱的配筋。
10.6. 不调整或适当调整周期折减系数调整时会加大地震力,因此按照规范取较大的系数会减少地震作用。
10.7. 在施工图软件中优化配筋方案该方法会逐渐成为设计院或设计人员独有的技术。
10.8. 在施工图中减少归并系数归并系数大表明小的配筋向大的配筋靠拢,因此较小的归并系数可减少含钢量。
10.9. 调整结构楼板体系当楼板跨度较大时可比较不设置次梁、设置一个次梁、设置两个次梁的方案,对一个单元的配筋进行比较。
10.10.梁板式筏基采用塑性设计在基础大师的设计参数中设置---可降低基础筏板配筋。
10.11. 采用轻质隔墙材料减少梁、柱、基础配筋及混凝土用量效果非常明显,隔墙荷载数值也会下降不少,且在抗震设计时因提高框架周期折减系数也减少框架梁柱配筋。
综合比较采用轻质墙体材料更经济。
10.12. 合理的结构方案竖向受力构件一般为构造配筋(配筋率 0.7~1.0%),梁配筋率在 0.7~1.6%范围内比较合理。
在校审系统中“经济性”项中,将梁适宜配筋率范围修改为 0.7~1.6%,柱适宜配筋率修改为 0.7~1.0%,进行校审判断梁柱是否经济。
不经济的构件需调整结构构件位置或尺寸。
另外设计过程中应避免短柱、短梁构件。
10.13. 大跨度梁配筋梁跨度较大 (大多数梁跨度超过 4.8 米)的框架或框剪结构采用 HRB400 钢筋会降低含钢量;且梁配筋尽量放置在一排内。
当梁跨度超过 6 米时梁下部钢筋可以不全深入柱、墙节点内 (在绘图师里修改钢筋锚固长度)。
10.14. 梁跨中钢筋非框架梁上部钢筋在跨度中间 1/3 区段采用较小直径钢筋搭接(或焊接)方法也可降低含钢量 (在绘图师中可修改配筋)。
对于抗震等级为三、四级的框架梁也可采用同样的方法配筋。
11.基础设计控制(1)提高桩基承载力利用率:桩基承载力利用率=墙、柱脚总反力标准组合值/桩基承载力特征值应控制在85%~95%。
墙、柱脚总反力标准组合值若为地震作用效应组合,桩基承载力特征值应考虑提高系数1.25。
(2)优先选用承载力性价比较高的桩型:提供相同的桩基承载力,不同桩型的成本存在差异。
(3)基桩合理性:桩身强度、地基承载力(桩基端阻、侧阻或端阻+侧阻)应尽量接近桩基承载力特征值。
a.桩基承载力特征值由桩基端阻控制时,应尽量采用扩大头的方式,不得随意加大桩身直径。
人工挖孔灌注桩最小直径为800mm。
b.椭圆桩桩身强度富余较多时,应尽量采用小直径圆桩+桩帽以充分利用桩身强度,节约桩基造价。
c.桩基嵌岩深度:如不考虑桩基嵌岩深度对承载力的提高,桩基嵌岩深度统一取300mm,如桩基嵌岩深度大于300mm,则必须考虑嵌岩深度对桩基承载力的提高。
d.位于基岩上的端承桩,如考虑负摩阻力的影响,应考虑桩身强度提高系数1.1、地基承载力提高系数2.0。
(4)灌注桩构造:鉴于桩身强度相对于桩承载力特征值富余较多、地基土质/基岩较好,纵向钢筋配筋率取0.2~0.25;桩顶箍筋加密区长度高度为1.5米。
(5)独立基础类型尽量不归并,以控制基础工程造价。
比如1.5x1.5m的独立基础,归并为1.8x1.8m独立基础,造价约增加44%(未考虑基础高度、基础配筋率的增加)。
(6)一般情况基础进入持力层深度取200mm,当独立基础承担的弯矩、剪力较大时,应确定嵌岩深度,基础设计不应考虑弯矩、剪力对基底压力的影响。
(7)多用桩基,少用墩基:墩基的钢筋、砼用量较大,基础埋深大于2m应采用桩基。
12.地勘成本控制地勘报告的关注点包括四方面:关注基础选型及地基处理的建议,要有灵活度;关注承载力的取值建议,尽量高;关注抗浮设计水位的标高,尽量低;有条件要提出最低设计水位。
(1)初勘的作用:初步了解地质情况,可通过周边项目、地勘单位初步了解场地地质情况;方案报建的需求。
(2)详勘钻孔深度的控制a.一般情况:天然基础,基底以下3b(条形基础宽度)/1.5b(独立基础宽度)及5米;桩基础,桩底以下3倍桩径及5米。
b.复杂地质:根据地质复杂程度,适当增加孔深。
如重庆春森彼岸,地处江边卸荷裂带,场地窄长,短方向高差近百米,地质情况复杂,详勘孔深有所增加。
(3)详勘钻孔数量的控制a.一般情况:根据勘查等级,按照地质勘查规范点距、线距要求的上限布置孔位减少孔数。
b.复杂地质:根据地质复杂程度,适当增加孔数。
如重庆春森彼岸地处江边卸荷裂带,场地窄长,短方向高差近百米,地质情况复杂,详勘布孔数量有所增加。