一、結(jié)構(gòu)成本控制的管理思路
1.對整個設(shè)計的全過程進(jìn)行管理
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)影響整個房地產(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,常常造成上千萬元的造價差別;因此結(jié)構(gòu)成本的管理就成為整個設(shè)計階段成本管理的重中之重。
結(jié)構(gòu)成本的控制必須是全過程的,但從不同設(shè)計階段對結(jié)構(gòu)成本控制貢獻(xiàn)值來看(如下圖),方案、擴(kuò)初設(shè)計階段的貢獻(xiàn)值高達(dá)64%,需要重點關(guān)注。其中,方案階段主要是對結(jié)構(gòu)可行性及合理性判斷,避免返工;擴(kuò)初階段主要關(guān)注結(jié)構(gòu)方案的優(yōu)化;施工圖階段進(jìn)行精細(xì)化設(shè)計;施工配合階段主要參與重大設(shè)計變更。
2.選擇綜合素質(zhì)高的專業(yè)負(fù)責(zé)人
專業(yè)負(fù)責(zé)人應(yīng)有2、3個以上的業(yè)績、經(jīng)驗,市場反饋圖紙質(zhì)量好,負(fù)責(zé)意識、成本意識、服務(wù)意識強,在圖紙修改和專業(yè)配合、工地現(xiàn)場配合等方面做得好,且專業(yè)負(fù)責(zé)人對項目有影響力和控制力。
二、重在事前控制、過程控制
3.設(shè)計要求、成本控制意識的灌輸
與設(shè)計方的合作最擔(dān)心的是風(fēng)險,因此要加強設(shè)計前期的思想溝通和融合,特別要注意采取尊重平等的心態(tài),進(jìn)行質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的換位考慮,把我們特別關(guān)注的關(guān)鍵點灌輸給設(shè)計方,每項設(shè)計要求必須與設(shè)計方充分溝通,并達(dá)成共識。
4.設(shè)計過程中必須控制的關(guān)鍵節(jié)點
結(jié)構(gòu)設(shè)計管理控制關(guān)鍵節(jié)點
序號 | 內(nèi)容 | 提交時間 | 備注 |
1 | 結(jié)構(gòu)專業(yè)統(tǒng)一技術(shù)措施 擴(kuò)初/施工圖設(shè)計任務(wù)書 | 擴(kuò)初設(shè)計開始之前 | |
2 | 基礎(chǔ)、地下室、主體方案選型 | 方案/擴(kuò)初階段 | 如需要,設(shè)計院應(yīng)提供兩種以上方案的經(jīng)濟(jì)比較數(shù)據(jù)。 |
3 | 電算模型及主要參數(shù)取值 | 各設(shè)計階段 | 各階段提供模型電子 |
4 | 樣板配筋圖 (地下室、轉(zhuǎn)換層、標(biāo)準(zhǔn)層) | 配筋設(shè)計之前 | 如需要,設(shè)計院應(yīng)提供兩種以上方案的經(jīng)濟(jì)比較數(shù)據(jù)。 |
5 | 施工圖及全套結(jié)構(gòu)計算書 | 正式藍(lán)圖出圖前7天 | 盡量減少后期變更數(shù)量 |
三、結(jié)構(gòu)成本控制的技術(shù)關(guān)鍵點
5.按照高度分界點控制建筑物高度
建筑物高度、風(fēng)荷載大小、地震設(shè)防烈度對結(jié)構(gòu)成本會有較大影響。當(dāng)建筑物高度超過且接近分界點時,盡量通過優(yōu)化層高、標(biāo)準(zhǔn)層面積、樓層數(shù),使建筑物高度按照高度分界點控制。比如,60米是50年一遇/100年一遇基本風(fēng)壓的分界點;30米是框架結(jié)構(gòu)抗震等級的分界點;60米是框架—剪力墻結(jié)構(gòu)抗震等級的分界點;80米是剪力墻、框支剪力墻抗震等級的分界點;抗震等級每提高一級,內(nèi)力放大系數(shù)、構(gòu)造措施均提高一級。
6.建筑物高寬比超限的控制
高層規(guī)范規(guī)定:在6度及7度抗震設(shè)防區(qū),剪力墻結(jié)構(gòu)及框架核心筒結(jié)構(gòu)的高寬比不宜大于6,框剪結(jié)構(gòu)的高寬比不宜大于5。首先需要明確的是,建筑高寬比超限不屬于抗震超限的審查范圍,即高寬比超限是可以的,但是必須采取適當(dāng)結(jié)構(gòu)措施,因為高寬比越大,主體結(jié)構(gòu)抗傾覆力矩也越大,由此便會增加結(jié)構(gòu)的成本,而建筑成本也會增加,因為同等面積情況下,高寬比越大的外墻長度越長。
對于不同地區(qū),高寬比超限增加的成本也不同,主要的影響因素有:超限程度、風(fēng)荷載、地震力。例如深圳某項目為高層住宅,地震設(shè)防烈度7度,基本風(fēng)壓0.75kN/㎡,地面粗糙度C類,高度為99.8米,結(jié)構(gòu)進(jìn)深為13.0米,高寬比達(dá)7.6,比當(dāng)?shù)卣8邔挶冉ㄖ?,增加結(jié)構(gòu)成本約45元/㎡。
7.三方面著手控制層高
(1)控制結(jié)構(gòu)梁高:結(jié)構(gòu)本深最經(jīng)濟(jì)的取法是1/8~1/12的跨度,建議作1/12~1/15的跨度;綜合減少的成本因素后,由于梁截面減小后增大的含鋼量是值得的;層高控制關(guān)鍵部位:如公共走道、設(shè)備管線密集處等,建議采用寬扁梁、型鋼梁;進(jìn)行綜合成本分析后,可考慮采用實心或空心無梁樓蓋,無梁樓蓋在車庫頂板結(jié)構(gòu)(樓板跨度、樓面荷載較大)中具有一定的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢,空心無梁樓蓋在車庫頂板覆土較厚(≥1.5m)或有消防車荷載時更有優(yōu)勢。
(2)控制設(shè)備管線空間:對于風(fēng)管、電纜橋架、給排水、消防等管線密集處,采用綜合管線圖進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計,往往可以節(jié)約200mm的高度;要求設(shè)計院對公共走道、地下室、大型商業(yè)進(jìn)行綜合管線圖設(shè)計,建議由暖通空調(diào)專業(yè)設(shè)計人員完成,以優(yōu)化設(shè)備管線所占的空間高度。
(3)結(jié)構(gòu)梁高空間、設(shè)備管線空間的相互利用:結(jié)構(gòu)主梁與主管線平行布置;與管線相交處采用變截面梁;管線穿結(jié)構(gòu)梁處理,預(yù)留洞口尺寸一般控制在梁高的1/3以內(nèi);采用無梁樓蓋,設(shè)備管線與柱帽(如設(shè)置)在同一高度空間。
8.以投入產(chǎn)出比來權(quán)衡和控制結(jié)構(gòu)超限
由于結(jié)構(gòu)超限,設(shè)計時勢必會對結(jié)構(gòu)主體采取加強措施,由此造成結(jié)構(gòu)成本的增加及設(shè)計周期的加長。此時應(yīng)該通過超限后的投入產(chǎn)出比來權(quán)衡和控制結(jié)構(gòu)超限;一旦確定方案,結(jié)構(gòu)超限不可避免后,要做好與設(shè)計院及審圖公司等職能部門的工作,以便后續(xù)工作的順利進(jìn)行。
9.地下室布置合理優(yōu)化
地下室設(shè)計(方案階段)的習(xí)慣做法是盡可能多的把面積劃進(jìn)來,從理論上沒什么問題,但往往這樣做出來的地下室有很多無效的面積,既不能做車位又不能做設(shè)備用房,反而增加了成本,這就要求我們在做方案的時候就要對地下室布置作合理的優(yōu)化。
10.鋼筋材料:性價比Ⅲ級>Ⅱ級>I級
市場價格:I級鋼約4300元/噸;Ⅱ級螺紋鋼Φ14以下約4650,Φ14以上約4500;新Ⅲ級螺紋鋼約4700;冷軋帶肋鋼筋約5000;強度Ⅲ級>Ⅱ級>I級,最小配筋率I級>Ⅱ級>Ⅲ級。綜合價格因素,性價比Ⅲ級>Ⅱ級>I級,所以梁、柱、墻配筋均應(yīng)優(yōu)先考慮使用新Ⅲ級螺紋鋼;對于板的鋼筋,由于均為小直徑鋼筋,綜合考慮應(yīng)優(yōu)先使用冷軋帶肋鋼筋,只有當(dāng)使用冷軋帶肋鋼筋不滿足承載力要求時采用Ⅲ級鋼。
11.基礎(chǔ)設(shè)計控制
(1)提高樁基承載力利用率:樁基承載力利用率=墻、柱腳總反力標(biāo)準(zhǔn)組合值/樁基承載力特征值應(yīng)控制在85%~95%。墻、柱腳總反力標(biāo)準(zhǔn)組合值若為地震作用效應(yīng)組合,樁基承載力特征值應(yīng)考慮提高系數(shù)1.25。
(2)優(yōu)先選用承載力性價比較高的樁型:提供相同的樁基承載力,不同樁型的成本存在差異。
(3)基樁合理性:樁身強度、地基承載力(樁基端阻、側(cè)阻或端阻+側(cè)阻)應(yīng)盡量接近樁基承載力特征值。
a.樁基承載力特征值由樁基端阻控制時,應(yīng)盡量采用擴(kuò)大頭的方式,不得隨意加大樁身直徑。人工挖孔灌注樁最小直徑為800mm。
b.橢圓樁樁身強度富余較多時應(yīng)盡量采用小直徑圓樁+樁帽以充分利用樁身強度,節(jié)約樁基造價。
c.樁基嵌巖深度:如不考慮樁基嵌巖深度對承載力的提高,樁基嵌巖深度統(tǒng)一取300mm,如樁基嵌巖深度大于300mm,則必須考慮嵌巖深度對樁基承載力的提高。
d.位于基巖上的端承樁,如考慮負(fù)摩阻力的影響,應(yīng)考慮樁身強度提高系數(shù)1.1、地基承載力提高系數(shù)2.0。
(4)灌注樁構(gòu)造:鑒于樁身強度相對于樁承載力特征值富余較多、地基土質(zhì)/基巖較好,縱向鋼筋配筋率取0.2~0.25;樁頂箍筋加密區(qū)長度高度為1.5米。
(5)獨立基礎(chǔ)類型盡量不歸并,以控制基礎(chǔ)工程造價。比如1.5x1.5m的獨立基礎(chǔ),歸并為1.8x1.8m獨立基礎(chǔ),造價約增加44%(未考慮基礎(chǔ)高度、基礎(chǔ)配筋率的增加)。
(6)一般情況基礎(chǔ)進(jìn)入持力層深度取200mm,當(dāng)獨立基礎(chǔ)承擔(dān)的彎矩、剪力較大時,應(yīng)確定嵌巖深度,基礎(chǔ)設(shè)計不應(yīng)考慮彎矩、剪力對基底壓力的影響。
(7)多用樁基,少用墩基:墩基的鋼筋、砼用量較大,基礎(chǔ)埋深大于2m應(yīng)采用樁基。
12.地勘成本控制
地勘報告的關(guān)注點包括四方面:關(guān)注基礎(chǔ)選型及地基處理的建議,要有靈活度;關(guān)注承載力的取值建議,盡量高;關(guān)注抗浮設(shè)計水位的標(biāo)高,盡量低;有條件要提出最低設(shè)計水位。
(1)初勘的作用:初步了解地質(zhì)情況,可通過周邊項目、地勘單位初步了解場地地質(zhì)情況;方案報建的需求。
(2)詳勘鉆孔深度的控制
a.一般情況:天然基礎(chǔ),基底以下3b(條形基礎(chǔ)寬度)/1.5b(獨立基礎(chǔ)寬度)及5米;樁基礎(chǔ),樁底以下3倍樁徑及5米。
b.復(fù)雜地質(zhì):根據(jù)地質(zhì)復(fù)雜程度,適當(dāng)增加孔深。如重慶春森彼岸,地處江邊卸荷裂帶,場地窄長,短方向高差近百米,地質(zhì)情況復(fù)雜,詳勘孔深有所增加。
(3)詳勘鉆孔數(shù)量的控制
a.一般情況:根據(jù)勘查等級,按照地質(zhì)勘查規(guī)范點距、線距要求的上限布置孔位減少孔數(shù)。
b.復(fù)雜地質(zhì):根據(jù)地質(zhì)復(fù)雜程度,適當(dāng)增加孔數(shù)。如重慶春森彼岸地處江邊卸荷裂帶,場地窄長,短方向高差近百米,地質(zhì)情況復(fù)雜,詳勘布孔數(shù)量有所增加。
(5)地基承載力取值偏低的應(yīng)對措施
a.分片區(qū)、分棟提供地基承載力取值:如果相同持力層地基承載力變化幅度比較大建議區(qū)分提供承載力取值。
b.地基承載力取值與實際的符合度,作為考核地勘單位指標(biāo)之一:如果地基承載力取值與實際偏離度太大,說明地勘單位的技術(shù)控制力量較弱,應(yīng)淘汰。
c.基礎(chǔ)施工過程中及時糾偏:如果發(fā)現(xiàn)地基承載力取值與實際偏離度較大,應(yīng)通知地勘單位看現(xiàn)場、地基送檢報告。如情況屬實,應(yīng)立即要求地勘單位調(diào)整地基承載力取值,設(shè)計院完善基礎(chǔ)設(shè)計變更。
d.超高層建筑基礎(chǔ)建議做深層平板荷載試驗:試驗結(jié)果數(shù)據(jù)最符合實際情況;試驗所得的地基承載力往往比地勘報告提高50%以上,可大大節(jié)省基礎(chǔ)成本。
13.剪力墻設(shè)計的控制
(1)剪力墻布置位置優(yōu)化:為防止結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn),應(yīng)在建筑物兩端和周邊重點布置,以盡量少的剪力墻數(shù)量保證結(jié)構(gòu)抗震扭轉(zhuǎn)指標(biāo)滿足要求。
(2)剪力墻布置數(shù)量:樓層層間位移盡量接近規(guī)范上限值控制
(3)最優(yōu)剪力墻控制長度:8倍墻厚(軸壓比控制除外),避免采用短肢剪力墻(5-8倍墻厚)。
(4)剪力墻厚度控制:高規(guī)規(guī)定,底部加強層剪力墻厚度不小于層高的1/16(一、二級抗震等級)或1/20(三、四級抗震等級),但底部商業(yè)、底層假復(fù)式住宅或架空層層高較高,按此規(guī)定,墻厚必須增加較多,同時變成短肢剪力墻,配筋進(jìn)一步大幅增加;設(shè)計院大多如此設(shè)計,但是高規(guī)附錄D中說明:對于超限的墻體經(jīng)過驗算通過的可以減小墻厚,由此一來,墻厚變小,成本大大降低;
(5)剪力墻配筋控制:剪力墻翼緣長度小于600mm時,應(yīng)關(guān)注計算結(jié)果的可靠性;構(gòu)造邊緣構(gòu)件豎向鋼筋盡量采用φ12鋼筋,如無法全部采用φ12,可考慮角部采用大直徑鋼筋,中間采用φ12。豎向鋼筋采用φ12代替φ14 (焊接連接)含鋼量稍微提高,但綜合考慮焊接施工費用,造價反而降低16~33%,而且鋼筋搭接比焊接更可靠。
14.柱設(shè)計的控制
(1)異型柱結(jié)構(gòu)盡量少用,多用矩形柱。
(2)柱縱向鋼筋配置:III級鋼的應(yīng)用,最小配筋率應(yīng)減少0.1%,可節(jié)約鋼筋造價的9~15%;加大角筋的直徑:程序?qū)向及Y向的鋼筋均有配筋面積要求,應(yīng)盡量加大角筋的直徑,以達(dá)到滿足計算要求的前提下減少總配筋量。
(3)柱縱向鋼筋配置:加大角筋的直徑
15.梁設(shè)計的控制:短墻上的小梁基本不布置
(1)一些短墻上的小梁(如廚房、衛(wèi)生間等)基本不需要布置:對于普通的小跨度樓板其本身足以支撐短墻,不需要加大板配筋,同時梁少,成本低,空間也好;
(2)梁支座頂面鋼筋宜采用小直徑鋼筋,以減少跨中通長鋼筋面積,減少支座鋼筋錨固長度。例如支座計算配筋面積92c㎡,200x500mm梁頂配筋,均采用III級鋼;
(3)框架梁跨中頂面通長鋼筋:嚴(yán)格按照規(guī)范構(gòu)造要求配置,盡量采用直徑φ12、φ14的小直徑鋼筋進(jìn)行配置,不得簡單拉通支座頂面鋼筋造成浪費。
16.設(shè)計荷載的取值
(1)地下室頂板荷載標(biāo)準(zhǔn)值:消防車道盡量少布置在地下室頂板;消防車活動區(qū)域,取20kN/㎡,應(yīng)考慮覆土厚度的擴(kuò)散減??;無消防車活動區(qū)域,建議取4.0kN/㎡,不另行附加考慮施工臨時荷載;盡量減少覆土厚度。
(2)砌體荷載標(biāo)準(zhǔn)值:砌體高度應(yīng)扣除結(jié)構(gòu)梁高。比如,3.0m層高,梁高500mm,板厚100mm,習(xí)慣算法一般是砌體高度取3000-100=2900mm,合理算法應(yīng)是砌體高度取3000-500=2500mm,兩種算法相差16%!
(3)門窗洞口的荷載應(yīng)區(qū)分輸入:外墻砌體,2.0(200厚空心磚)+0.4(內(nèi)抹灰)+0.8(外抹灰等)=3.2kN/㎡;鋁合金門窗≤0.5kN/㎡;砌體荷載是鋁合金門窗荷載的6倍左右。
(4)關(guān)注不同部位砌體的容重差異:應(yīng)區(qū)分計算,不得簡單取大值計算。
17.電算模型的控制
(1)模型輸入
a.主要計算參數(shù)的取值:混凝土容重的取值:25~27.0kN/m3(框架結(jié)構(gòu)取低值、剪力墻結(jié)構(gòu)取高值);連梁剛度折減系數(shù)0.6~0.7;柱、墻活荷載是否折減(高層總荷載減少6~8%);傳到基礎(chǔ)的活荷載是否折減(高層總荷載減少6~8%)梁保護(hù)層厚度25mm(除非實際配筋直徑大于25mm);梁柱重疊部分簡化,異型柱結(jié)構(gòu)負(fù)彎矩可減少15~20%;梁設(shè)計彎矩增大系數(shù)1.02。
b.模型結(jié)構(gòu)布置應(yīng)與施工圖實際結(jié)構(gòu)布置一致,確保模型的可靠性。
c.模型輸入荷載值應(yīng)與荷載規(guī)范、任務(wù)書的要求一致不得人為放大。
(2)模型輸出
模型輸出指標(biāo)合理性判斷:單位面積的總荷載標(biāo)準(zhǔn)值(DL+LL)是否合理?框架、框架—剪力墻結(jié)構(gòu)約為12~14kN/㎡,剪力墻、筒體結(jié)構(gòu)約為13~16kN/㎡;軸壓比是否接近規(guī)范上限值,同時又使絕大部分墻、柱為構(gòu)造配筋;樓層層間位移盡量接近規(guī)范上限值,不至于因結(jié)構(gòu)剛度大造成結(jié)構(gòu)成本增加;模型輸出配筋信息是否合理?板、梁、墻、柱計算配筋面積有無超筋、普遍偏大或偏小。
18.配筋設(shè)計的控制:優(yōu)化設(shè)計
精細(xì)化設(shè)計是施工圖設(shè)計階段控制成本的關(guān)鍵。基礎(chǔ)、墻、梁、柱、板實際配筋設(shè)計滿足結(jié)構(gòu)模型計算結(jié)果和規(guī)范構(gòu)造要求的前提下,盡量優(yōu)化設(shè)計,確保結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)合理性。
(1)配筋設(shè)計:配筋富余度宜控制在計算結(jié)果和構(gòu)造要求較大值的5%以內(nèi),不應(yīng)超過10%。(結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層、結(jié)構(gòu)超限加強措施區(qū)域可適當(dāng)放松)。
(2)圖紙歸并:包括梁的歸并、板的歸并、墻柱的歸并、獨立基礎(chǔ)的歸并、樁基的歸并,圖紙歸并越多,設(shè)計工作量越少。
a.高層塔樓標(biāo)準(zhǔn)層配筋設(shè)計的歸并:建議3~5層歸并一次,水平風(fēng)荷載、地震作用小的地區(qū)取高值,如重慶、無錫等,水平風(fēng)荷載、地震作用大的地區(qū)取低值,如上海、北京、深圳等;
b.獨立基礎(chǔ)的歸并:盡量不歸并,比如,1.5x1.5m的獨立基礎(chǔ),歸并為1.8x1.8m獨立基礎(chǔ),不考慮基礎(chǔ)高度、基礎(chǔ)配筋率的增加,造價約增加44%;
c.樁基的歸并:應(yīng)結(jié)合樁基檢測費用綜合考慮,比如靜載檢測費,預(yù)應(yīng)力管樁D400、D500、D600單樁承載力特征值分別為150噸、250噸、300噸,靜載試驗加載量為承載力特征值的兩倍,靜載試驗費80元/噸。檢測費分別為2.4萬元/根、4.0萬元/根、4.8萬元/根;各種樁型檢測數(shù)量:總樁數(shù)的1%、≥3根,總數(shù)<50根時≥2根
注:主編個人微信號 fdcvip 地產(chǎn)界朋友可添加好友,有相關(guān)地產(chǎn)研究資料,愿意分享給大家學(xué)習(xí)參考!