结构设计成本控制（结构设计的18个成本控制点）

结构设计成本控制（结构设计的18个成本控制点）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。3.设计要求、成本控制意识的灌输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

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。

结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。

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。

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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。

（5）地基承载力取值偏低的应对措施

a.分片区、分栋提供地基承载力取值：如果相同持力层地基承载力变化幅度比较大建议区分提供承载力取值。

b.地基承载力取值与实际的符合度 作为考核地勘单位指标之一：如果地基承载力取值与实际偏离度太大 说明地勘单位的技术控制力量较弱 应淘汰。

c.基础施工过程中及时纠偏：如果发现地基承载力取值与实际偏离度较大 应通知地勘单位看现场、地基送检报告。如情况属实 应立即要求地勘单位调整地基承载力取值 设计院完善基础设计变更。

d.超高层建筑基础建议做深层平板荷载试验：试验结果数据最符合实际情况；试验所得的地基承载力往往比地勘报告提高50%以上，可大大节省基础成本。

13.剪力墙设计的控制

（1）剪力墙布置位置优化：为防止结构扭转，应在建筑物两端和周边重点布置，以尽量少的剪力墙数量保证结构抗震扭转指标满足要求。

（2）剪力墙布置数量：楼层层间位移尽量接近规范上限值控制

（3）最优剪力墙控制长度：8倍墙厚（轴压比控制除外），避免采用短肢剪力墙(5-8倍墙厚)。

（4）剪力墙厚度控制：高规规定，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；设计院大多如此设计，但是高规附录D中说明：对于超限的墙体经过验算通过的可以减小墙厚，由此一来，墙厚变小，成本大大降低；

（5）剪力墙配筋控制：剪力墙翼缘长度小于600mm时，应关注计算结果的可靠性；构造边缘构件竖向钢筋尽量采用φ12钢筋，如无法全部采用φ12，可考虑角部采用大直径钢筋，中间采用φ12。竖向钢筋采用φ12代替φ14 (焊接连接)含钢量稍微提高，但综合考虑焊接施工费用，造价反而降低16~33%，而且钢筋搭接比焊接更可靠。

14.柱设计的控制

（1）异型柱结构尽量少用，多用矩形柱。

（2）柱纵向钢筋配置：III级钢的应用，最小配筋率应减少0.1%，可节约钢筋造价的9~15%；加大角筋的直径：程序对X向及Y向的钢筋均有配筋面积要求，应尽量加大角筋的直径，以达到满足计算要求的前提下减少总配筋量。

（3）柱纵向钢筋配置：加大角筋的直径

15.梁设计的控制：短墙上的小梁基本不布置

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（1）一些短墙上的小梁（如厨房、卫生间等）基本不需要布置：对于普通的小跨度楼板其本身足以支撑短墙，不需要加大板配筋，同时梁少，成本低，空间也好；

（2）梁支座顶面钢筋宜采用小直径钢筋，以减少跨中通长钢筋面积，减少支座钢筋锚固长度。例如支座计算配筋面积92c㎡，200x500mm梁顶配筋，均采用III级钢；

（3）框架梁跨中顶面通长钢筋：严格按照规范构造要求配置，尽量采用直径φ12、φ14的小直径钢筋进行配置，不得简单拉通支座顶面钢筋造成浪费。

16.设计荷载的取值

（1）地下室顶板荷载标准值：消防车道尽量少布置在地下室顶板；消防车活动区域，取20kN/㎡，应考虑覆土厚度的扩散减小；无消防车活动区域，建议取4.0kN/㎡，不另行附加考虑施工临时荷载；尽量减少覆土厚度。

（2）砌体荷载标准值：砌体高度应扣除结构梁高。比如，3.0m层高，梁高500mm，板厚100mm，习惯算法一般是砌体高度取3000-100=2900mm，合理算法应是砌体高度取3000-500=2500mm，两种算法相差16%！

（3）门窗洞口的荷载应区分输入：外墙砌体，2.0(200厚空心砖) 0.4(内抹灰) 0.8(外抹灰等)=3.2kN/㎡；铝合金门窗≤0.5kN/㎡；砌体荷载是铝合金门窗荷载的6倍左右。

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（4）关注不同部位砌体的容重差异：应区分计算，不得简单取大值计算。

17.电算模型的控制

（1）模型输入

a.主要计算参数的取值：混凝土容重的取值：25~27.0kN/m3（框架结构取低值、剪力墙结构取高值）；连梁刚度折减系数0.6~0.7；柱、墙活荷载是否折减（高层总荷载减少6~8%）；传到基础的活荷载是否折减（高层总荷载减少6~8%）梁保护层厚度25mm（除非实际配筋直径大于25mm）；梁柱重叠部分简化，异型柱结构负弯矩可减少15~20%；梁设计弯矩增大系数1.02。

b.模型结构布置应与施工图实际结构布置一致，确保模型的可靠性。

c.模型输入荷载值应与荷载规范、任务书的要求一致不得人为放大。

（2）模型输出

模型输出指标合理性判断：单位面积的总荷载标准值(DL LL)是否合理？框架、框架—剪力墙结构约为12~14kN/㎡ 剪力墙、筒体结构约为13~16kN/㎡；轴压比是否接近规范上限值，同时又使绝大部分墙、柱为构造配筋；楼层层间位移尽量接近规范上限值，不至于因结构刚度大造成结构成本增加；模型输出配筋信息是否合理？板、梁、墙、柱计算配筋面积有无超筋、普遍偏大或偏小。

18.配筋设计的控制：优化设计

精细化设计是施工图设计阶段控制成本的关键。基础、墙、梁、柱、板实际配筋设计满足结构模型计算结果和规范构造要求的前提下，尽量优化设计，确保结构的经济合理性。

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（1）配筋设计：配筋富余度宜控制在计算结果和构造要求较大值的5%以内 不应超过10%。（结构转换层、结构超限加强措施区域可适当放松）。

（2）图纸归并：包括梁的归并、板的归并、墙柱的归并、独立基础的归并、桩基的归并，图纸归并越多，设计工作量越少。

a.高层塔楼标准层配筋设计的归并：建议3~5层归并一次，水平风荷载、地震作用小的地区取高值，如重庆、无锡等，水平风荷载、地震作用大的地区取低值，如上海、北京、深圳等；

b.独立基础的归并：尽量不归并，比如，1.5x1.5m的独立基础，归并为1.8x1.8m独立基础，不考虑基础高度、基础配筋率的增加，造价约增加44%；

c.桩基的归并：应结合桩基检测费用综合考虑，比如静载检测费，预应力管桩D400、D500、D600单桩承载力特征值分别为150吨、250吨、300吨，静载试验加载量为承载力特征值的两倍，静载试验费80元/吨。检测费分别为2.4万元/根、4.0万元/根、4.8万元/根；各种桩型检测数量：总桩数的1%、≥3根，总数<50根时≥2根。