工程项目管理的结构成本控制

石 强

(中国海洋大学，山东青岛 266100)

我国建筑类型功能日新月异，建筑结构设计成为设计人员的工作重点和难点。为保证建筑的安全、延长其使用寿命和控制投资，国内大多房地产企业正在通过“结构成本优化”建立成本领先优势，所以如何优化结构成本，成为当前房地产业普遍关注的绩效。

按建设项目的使用目的和功能要求，设置设计方案的若干个技术、经济指标，通过设计招标，邀请专家对各设计方案进行评价，优选最佳方案。结构成本占相当大的工程成本，基本建设的大量统计数据和实践都表明，结构成本约占到建安成本的40%～60%。如不同方案的基础选型、结构形式、设计结果，会使建筑物每平方米的含钢量相差很多。一个20万m2建筑面积的小区，仅钢筋造价就可能相差几千万元。因此结构成本的管理，成为整个设计阶段成本管理的重点。

1 结构成本目标的管理

1)必须对整个设计和策划的全过程进行管理。选择限额设计，不应认为含钢量越低结构设计越优秀，不当的结构成本的降低，必然会导致结构安全储备的下降。如何在中间找到一个有效的平衡点，使成本在得到有效控制的同时，又使建筑品质达标，才是结构成本控制的关键。笔者认为:a.建立严格的管理程序;b.采用有效的管理手段。对拟建场地质，建筑物的排放，结构方案的可行性、合理性、适用性进行优化。对结构施工图进行精细化的设计，减少设计变更、签证控制投资。2)设计院的选择。首选设计招标，进行限额设计，组织设计单位进行工程设计竞赛，对设计方案进行技术经济评选。核查设计概(预)算，确保设计图纸的正确性、合理性。优选设计单位，签订设计合同，对发现设计上的遗漏和错误，及时予以更正。利用人才优势和技术优势，增加公司的精细化管理和创新能力，制定具有可操作性的阶段管理措施。3)专业负责人的选择。从设计管理规范，认真负责，服务意识强，项目市场口碑好，专业水平高，市场竞争力强，服务诚信，影响力及控制力强中优选。4)成本意识的建立。需与设计专业人士主动的沟通，采用双赢的方法控制结构成本。对设计周期考虑时间价值，市场风险因素，用产品的实际价值成本曲线控制结构成本。在保证质量，不增加成本的前提下缩短设计周期，利用专业工序的搭接，对设计进行优化。5)对结构体系的确定及平面布置图，基础的选型，电算模型及计算系数的取值，标准单元的墙板截面及配筋图，地下室的布置及墙板配筋图，结构转换层的布置及配筋图等关键环节进行细化控制。6)利用外部资源对施工图审查优选。邀请学术权威、行业专家、联系垄断部门、专业咨询公司，对工程项目资源占用，质量和进度，服务周期，总成本的降低，总效率的提升进行风险评价。

2 结构成本技术管理

2.1 梁

1)梁的布置与成本的关系。在正常楼层，8.5 m×8.5 m柱网下，十字梁较井字梁便宜约16%～22%，经结构设计对配筋和挠度的计算表明，在一定跨度范围内，梁的布置越少越好。框架结构梁柱偏心较大时，将导致节点核心区受剪面积减小，且梁端弯矩作用在节点上时出现扭矩。通常可加大梁宽或设置梁水平腋。在梁柱节点处形成了较强的刚域，梁塑性铰将外移。因此梁端箍筋加密区长度应与普通框架梁有所区别，水平加腋梁的梁端箍筋加密区长度，应取普通框架梁箍筋加密区长度与加腋水平长度之和。2)梁配筋方式对成本的影响是多方面的，要尽可能的采用高强钢筋和高强混凝土。挑梁截面过于窄小对建筑结构的抗震效果影响很大。悬挑结构对非水平地震的作用极为敏感。

2.2 剪力墙的布置与成本的控制

1)注重优化剪力墙布置的位置和数量，在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，满足结构的计算位移与规范的最低要求。

2)优化剪力墙的长度。高规7.1.5条规定:“较长的剪力墙宜开设洞口，将其分成长度较为均匀的若干墙段，墙段之间宜采用弱连梁连接，每个独立墙段的总高度与其截面高度之比不应小于2，墙肢截面高度不宜大于8 m”。避免单片剪力墙承担过大的水平剪力而首先破坏，使得整个结构抗侧力构件依次破坏。因此开结构洞时一定要开大洞，形成弱连梁，连梁跨高比宜大于6，使得较长剪力墙开洞后形成两个较独立的墙肢。

3)控制剪力墙的厚度取值。提高剪力墙的延性，避免脆性破坏。《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、底层为复式住宅或架空层高较高时，可经过《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，可节省本层造价约12%。

2.3 楼板

1)楼板的厚度对成本的影响。板的配筋量与板的厚度成比例增加，20的板厚占标准层总荷载约3.3%。标准层楼板厚度对板配筋仅考虑构造因素。标准层楼板厚度对地震力的影响，20的厚度增加地震力约3.3%。

2)实际工程中楼板厚度选择。普通3 m跨度以内的楼板可取80～100;普通3 m～4 m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。

2.4 基础选型对成本的影响

1)基础的选型。桩基础、水泥搅拌桩地基处理、强夯地基处理、独立柱基、筏板基础，要求设计院提供桩(基础)的总反力与建筑物总重量的比值，核对并判断其合理性。注意水浮力的利用，桩基础中地下室底板下土承载力的利用，桩承载力的利用率和基础类型的归并。

2)勘察报告的取值建议。正确对待承载力的取值、基础选型、地基处理建议，抗浮设计水位的标高等。基础应该要有一定的埋深，埋置深度可以从室外地坪一直算到基础底面，当高层建筑采用天然地基时，地基承载力可进行修正。随着基础埋深的增加，修正后的地基承载力随之增大，从而可满足高层建筑对地基承载力的要求。

3)基础采用“墩基”和“桩基”结构成本的变化。墩基础是指桩长不大于5 m～6 m，桩径与桩长之比小于3的桩基础。当采用桩基时，《工程地质勘察报告》的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”的40倍～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”的1.2倍～3倍。当荷载比较大时，最好挖深一些，使基础成为“人工挖孔桩”，而不要采用“人工挖孔墩”。

2.5 钢筋材料的选择对成本的影响

高强钢筋可减少梁板柱的配筋数量，方便施工，对按计算配筋的梁板柱有显著影响。对于柱的构造配筋率，可减少0.1，而普通钢筋和高强钢筋的价格差别不大，成本降低明显。实际工程中结构梁、柱、墙钢筋选取高强钢筋，板底配筋尽量采用直径小、间距密的方式布置。采用高强混凝土可减少配筋。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，应在满足计算配筋量要求的前提下，尽量加大柱子角筋的配置。

2.6 混凝土

混凝土标号对成本的影响。标号增加，单价直接上升，对柱及剪力墙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，正常情况下提高梁的承载力，可减小梁的截面及配筋，但要考虑构造要求，可能会提高板的构造配筋率，同时还会增加板开裂的隐患，应尽量采用适宜的标号。

2.7 荷载取值

外墙的荷载取值受窗洞的影响，内墙的荷载取值受轻质材料的影响，空间可能分隔的荷载取值受非固定隔墙的影响。

地面粗糙度类别对风荷载取值，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%，要用发展的眼光关注取值是否合理。

2.8 电算系数的取值

对梁的弯矩放大系数，梁的扭矩折减系数，梁柱重叠部分简化，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，精细化设计是控制结构成本的关键，梁的归并，墙柱的归并，板的归并，桩基的归并，基础的归并应统筹考虑。

3 结构成本控制展望

1)合理确定对项目的结构成本控制目标。在结构成本控制过程中，从设计一开始就进行结构成本控制的策划，将结构设计的管理流程和成本优化相统一。2)控制成本，必须保证客户的安全和质量。应提高对结构设计质量安全问题的辨别能力，积累结构设计的经验，使建筑结构设计与经济效益逐步提高。掌握控制结构成本的技术关键点，正确处理建筑质量、安全、成本的对立统一关系。3)我国的建筑结构体系和技术飞速发展，新的结构体系不断开发应用，建筑结构技术日新月异，正在步入世界先进行列。要保证工程的质量和项目的品质，只有通过各种方案的对比分析，才能把握结构成本技术的关键。

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