某项目设计优化建议.docx

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某项目设计优化建议

某项目成本优化建议

一、建议背景

1、《混凝土结构设计规范》GB50010-2010的颁布对钢筋和混凝土用量的影响。

2、成本控制的需要，设计质量决定建设成本的影响权重可达70%。

3、综合业内过往经验的改进期许。

二、《混凝土结构设计规范》GB50010-2010的主要变化

2.1修订原则：

∙提高安全储备，保证结构安全

∙提高抗灾能力，以人为本

∙完善耐久性设计

∙高性能高强材料的应用

∙规范合理分工协调

2.2修订的主要内容：

（1）增加结构方案和结构防倒塌设计的原则，提高结构在偶然作用下的抗灾性能。

（2）面对我国大量既有建筑安全性与改造的迫切需要，增加既有结构设计的原则规定。

（3）调整正常使用极限状态的荷载组合，以及预应力构件的验算要求。

（4）增加楼盖舒适度的设计，控制结构竖向自振频率。

（5）完善耐久性设计方法，适当增加钢筋保护层厚度，提出了使用期维护、管理的要求。

（6）淘汰低强度钢筋，采用高强2高性能钢筋，提出钢筋延性（最大力下的总伸长率）的要求。

（7）解决配筋密集的困难,提出并筋（钢筋束）配置的规定。

（8）扩充结构分析内容及各种效应的分析方法,提出非荷载效应（温度、收缩）分析的原则。

（9）完善结构构件考虑二阶效应的计算方法。

（10）适应复杂结构非线性分析及设计,完善材料本构关系及混凝土多轴强度准则的内容。

（11）增加斜截面受剪承载力计算的安全性,完善双向受剪设计方法,调整冲切承载力计算。

（12）补充拉、弯、剪、扭复合受力构件设计的相关规定,明确应力配筋的有关要求。

（13）调整正常使用极限状态裂缝宽度及刚度的计算方法,计算结果略有放松。

（14）改进钢筋锚固和连接的方式,补充完善机械锚固、机械连接等手段。

（15）考虑配筋特征值调整钢筋最小配筋率,增加安全度,同时控制大截面构件的最小配筋率。

（16）在梁柱节点中引入钢筋机械锚固的有关规定,简化锚固配筋构造。

（17）补充、完善各类装配整体式结构及叠合式（水平、竖向）结构的设计原则及构造要求。

（18）调整预应力混凝土收缩、徐变及新工艺、新材料预应力损失计算的规定。

（19）增加无粘结预应力的有关内容,补充、完善各种预应力构件的配筋构造措施。

（20）调整混凝土构件抗震等级以及有关内力调整的规定,提出抗震钢筋延性的要求。

（21）调整柱的轴压比限值、最小截面尺寸、最小配筋率,适当提高安全储备。

（22）补充、完善筒体及剪力墙洞口、连梁、边缘构件与楼面梁连接等的设计规定。

（23）增加冲切及板柱节点抗震设计的有关规定,补充预应力构件的抗震设计要求。

三、新规范对成本影响情况分析

设计规范

GB50010-2002

GB50010-2010

项目名称

***项目

**小区

***项目

***公馆

建筑面积

16696.39m2

12865.94m2

26273.94m2

21092.07m2

项目概况

地下1层，地上27层

地下3层，地上32层

地下2层，地上32层

地下3层，地上24/30层

钢筋指标

48.51kg/m2

52.48kg/m2

58.68kg/m2

65.01kg/m2

砼指标

0.41m3/m2

0.45m3/m2

0.47m3/m2

0.60m3/m2

结论：

通过采样分析，采用GB50010-2010规范后，结构成本的增加显而易见，其中钢筋用量平均增加10-20%，混凝土用量增加0.5-30%；其中混凝土增加的离散性，主要源自结构选型，特别是无梁楼板对板厚影响很大。

因此建议重视结构设计的优化工作。

四、降低工程造价的优化建议

4.1建筑设计方面：

（1）科学进行产品定位。

房地产产品的定位应在市场调研、周边比对基础上进行研发；目前很多开发商跟风或主观臆断，追求大而全，开盘后才发现户型间销售业绩差别很大，中途更改设计，增加旺销户型，导致成本增加；

（2）产品的特点应重视内轻视外，很多小区强调外表装饰、建筑效果，增加了建筑成本，却对提升销售价格的贡献度很低，应确定相对合理的平衡点。

（3）产品设计中应结合当地文化背景、风土习惯，例如高层的开敞露台、空中花园或底层共享空间的设计，不符合当地普遍的居住习惯，且降低了使用面积。

增加了套内相对成本。

（4）套内空间布置尽量提供灵活布置的可能，例如干湿分离卫生间的设计，对普通民众吸引力反而是负面的。

剪力墙应选用断肢为宜。

（5）窗体设计在满足采光和节能要求的前提下，大窗比并联小窗的设计造价要低，且舒适度更优越，不应受外形效果约束。

此外特别要注意玻璃的模数，减少加工损耗率，对成本节约有力。

（6）建筑做法上可以针对产品标准及交房条件适当简化，比如卫生间防水的高度和位置；开关插座的留置数量；消防楼梯的饰面材料；混凝土墙面抹灰等

4.2结构设计方面：

结构设计首先要满足规范对安全的要求。

（1）从建筑方案入手，结构平面布置宜形状简单、规则、刚度和承载力分布均匀，不采用严重不规则的平面布置；结构竖向体型宜规则、均匀，避免有过大的外挑和内收。

结构侧向刚度宜下大上少，逐渐均匀变化，不应采用竖向布置严重不规则的结构。

（2）采用强度较高的材料，尤其是强度价格比比较高的HRB400（Ⅲ）级钢筋（包括细直钢筋）作混凝土结构的主导受力钢筋，可以减少由于配筋增加带来的建筑成本上升，材料价格上浮可控制在5%左右，具有明显的经济效益。

（3）非承重墙选用轻质、隔音、隔热且价格较经济的新型建材。

如加气砼、砼空心砌块、水泥玻璃纤维板、石膏条板、膨胀珍珠岩空心条板等。

（4）在满足建筑功能的前提下，适当降低层高，会使工程造价降低。

有资料表明:

层高每下降10厘米，工程造价降低1%左右，墙体材料可节约10%左右。

（5）楼梯选型，对于3米乃至4米宽的楼梯可采用梁式楼梯。

当梯板跨度较大时梁式楼梯比板式楼梯节约钢筋。

（6）车库地下室建议顶板采用无梁楼盖结构形式，既美观又可节省大量造价。

（蜂巢芯密肋楼盖或装配箱网梁楼盖）

（7）控制设计中板、梁、墙中的裂缝控制措施的配筋，不能随意，在规范允许下尽量节约。

例如规范规定：

防裂构造钢筋可利用原有钢筋贯通布置，也可另行设置钢筋并与原有钢筋按受拉钢筋的要求搭接或在周边构件中锚固。

很多设计人员单独设置。

（8）应对钢筋的连接方式进行综合考虑，有的设计人员为追求降低钢筋含量，钢筋全部采用焊接或机械连接的方式，综合成本反而降低。

（9）控制楼板厚度，为了减少梁而加大厚度的做法效果不突出（常在餐厅和客厅部位），很多业户装修时反而增加假梁。

（10）基础选型非常重要，除本事的造价外，对施工措施费、降水费用、防水费用、土方费用均有重要影响，是结构优化最显效的部位。

特别强调，结构造价主要受建筑方案的影响，对设计方案的优化才是成本控制的关键。

建议给设计单位有利的条件和充足的时间进行方案设计，并多进行深度的专家论证为宜。

4.3机电安装专用方面：

（1）重点是优化系统设计，避免过度设计。

如太阳能的设置、热水系统、消防系统等。

（2）特别重视材料选项，给排水专业的管材、阀门；电气工程的电缆选型等。

暖通专业的风机选型等。

举例：

在我司给某楼盘电气优化的造价分析中，因电缆选型调整节约的资金高达数300多万元。

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电施-2：

1、N-1~N-4回路，500A整定电流，电缆选3（WDZ-YJY-4X120+1X70）。

替代：

电缆2（ZR-YJY-4X150+1X70）。

2、N-9,N-10,N-15回路，100A整定电流，电缆选WDZ-YJY-4X50+1X25。

替代：

电缆ZR-YJY-4X35+1X16。

3、N-16回路，80A整定电流，电缆选WDZ-YJY-4X35+1X16。

替代：

电缆ZR-YJY-4X25+1X16。

4、N-20,N-21,N-22回路，63A整定电流，电缆选WDZ-YJY-4X25+1X16。

替代：

电缆ZR-YJY-5X16。

5、XF-10,XF-15,XF-16,XFB-10,XFB-15,XFB-16回路，160A整定电流，电缆选WDZN-YJY-4X95+1X50。

替代：

电缆NH-YJY-3X70+2X35。

6、XF-9,XF-11,XF-12,XF-13,XF-14,XFB-9,XFB-11,XFB-12,XFB-13,XFB-14回路，电缆选WDZN-YJY-4X50+1X25。

替代：

电缆NH-YJY-3X50+2X25。

7、XFB-18回路，电缆选WDZN-YJY-4X95+1X50。

替代：

电缆NH-YJY-3X95+2X50。

8、1AT-FDJ箱，至1.5KW排风机，电缆选WDZN-YJY-4x4。

至3KW送风机，电缆选WDZN-YJY-4x6。

替代：

电线NH-BV-4X2.5-SC20-CC。

9、1AT-BPD箱，至3KW排风机,至3KW送风机，电缆选WDZN-YJY-4x6。

替代：

电线NH-BV-4X2.5-SC20-CC。

10、1AT-SBF箱，至0.55KW排风机,至0.55KW送风机，电缆选WDZN-YJY-4x4。

替代：

电线NH-BV-4X2.5-SC20-CC。

11、1AT-HRZ箱，至5.5KW排风机,至3KW送风机，电缆选WDZN-YJY-4x6。

替代：

电线NH-BV-4X4-SC20-CC。

12、4AT-BPD箱，至5.5KW排风机、送风机，电缆选WDZN-YJY-4x6。

替代：

电线NH-BV-4X4-SC20-CC。

13、4AT-HRPF箱，至5.5KW排风机,至4KW送风机，电缆选WDZN-YJY-4x6。

替代：

电线NH-BV-4X44-SC20-CC

电施-3：

1、N-2、N-3回路，500A整定电流，电缆选3（WDZ-YJY-4X120+1X70）。

替代：

电缆2（ZR-YJY-4X150+1X70）。

2、N-5、N-6、N-7、N-8回路，500A整定电流，电缆选2（WDZ-YJY-4X185+1X95）。

替代：

电缆2（ZR-YJY-4X150+1X70）。

3、N-9回路，400A整定电流，电缆选2（WDZ-YJY-4X120+1X70）。

替代：

电缆2（ZR-YJY-4X95+1X50）。

4、N-10、N-11回路，125A整定电流，电缆选WDZ-YJY-4X70+1X35。

替代：

电缆ZR-YJY-4X50+1X25。

5、N-15、N-17回路，80A整定电流，电缆选WDZ-YJY-4X35+1X16。

替代：

电缆ZR-YJY-4X25+1X16。

6、N-16、N-18回路，63A整定电流，电缆选WDZ-YJY-4X25+1X16。

替代：

电缆ZR-YJY-5X16。

7、XF-10,XF-11,XF-12,XF-13,XFB-10,XFB-11,XFB-12,XFB-13回路，电缆选WDZN-YJY-4X50+1X25。

替代：

电缆NH-YJY-3X50+2X25。

8、XF-14,XFB-14回路，160A整定电流，电缆选WDZN-YJY-4X95+1X50。

替代：

电缆NH-YJY-3X70+2X35。

9、XF-15,XFB-15回路，电缆选WDZN-YJY-4X35+1X16。

替代：

电缆NH-YJY-3X35+2X16。

10、XF-16,XFB-16回路，电缆选WDZN-YJY-4X25+1X16。

替代：

电缆NH-YJY-3X25+2X16。

11、2AT-BPD、2AT-FDJ箱，至4KW排风机,至3KW送风机，电缆选WDZN-YJY-4x6。

替代：

电线NH-BV-4X2.5-SC20-CC。

12、2AT-SBF箱，至0.75KW排风机、送风机，电缆选WDZN-YJY-4x4。

替代：

电线NH-BV-4X2.5-SC20-CC。

13、2AT-HRZ箱，至4KW排风机、送风机，电缆选WDZN-YJY-4x6。

替代：

电线NH-BV-4X2.5-SC20-CC。

14、2AT-KBS箱，至3KW排风机、4KW送风机，电缆选WDZN-YJY-4x6。

替代：

电线NH-BV-4X2.5-SC20-CC。

电施-4：

1、N-10、N-11、N-12回路，63A整定电流，电缆选WDZ-YJY-4X25+1X16。

替代：

电缆ZR-YJY-5X16。

2、XF-9、XF-11、XFB-9、XFB-11、XFB-20、XFB-21、XFB-22回路，160A整定电流，电缆选WDZN-YJY-4X95+1X50。

替代：

电缆NH-YJY-3X70+2X35。

3、XFB-18、XFB-19回路，电缆选WDZN-YJY-4X95+1X50。

替代：

电缆NH-YJY-3X95+2X50。

4、3AT-BPD箱，至3KW排风机,至3KW送风机，电缆选WDZN-YJY-4x6。

替代：

电线NH-BV-4X2.5-SC20-CC。

5、3AT-FDJ箱，至2.2KW排风机,至2.2KW送风机，电缆选WDZN-YJY-4x6。

替代：

电线NH-BV-4X2.5-SC20-CC。

6、2AT-SBF箱（应为3AT-SBF吧？

），至0.75KW排风机、送风机，电缆选WDZN-YJY-4x4。

替代：

电线NH-BV-4X2.5-SC20-CC。

以下略。

。

。

-------------------------------------------------------------------------------

4.4工程管理及采购管理方面：

（1）要加强对招标和签约阶段造价控制。

工程招标过程中考查、竞争性招标、商务谈判在降低成本中意义巨大。

（2）推动图纸会审制度，减少设计中的无效成本。

例如各专业设计应协调配合，在实际中经常发生凿洞拆墙现象，造成人力财力的浪费。

（3）工程指令费用对造价的影响过大。

应做好现场指令的造价评测工作。

（4）选择合适的合作单位是降低无效成本的途径之一。

附件：

《混凝土结构设计规范》GB50010-2010的主要变化（节选）

第1章总则

1.0.1条中去掉了“技术先进”一词。

1.0.3条增加“本规范依据现行国家标准《工程结构可靠性设计统一标准》GB50153及《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068的原则制定。

本规范是对混凝土结构设计提出的基本要求。

”两句

第2章术语和符号

术语中省去了“框架结构”、“剪力墙结构”、“框架-剪力墙结构”、“可靠度”、“安全等级”、“设计使用年限”、“荷载效应”、“荷载效应组合”、“基本组合”、“标准组合”、“准永久组合”等其他标准已经定义了的常用术语。

补充了各类型混凝土构件及构造等混凝土结构特有的常用术语：

2.1.10叠合构件compositemember

由预制混凝土构件（或既有混凝土结构构件）和后浇混凝土组成，以两阶段成型的整体受力结构构件。

2.1.15无粘结预应力混凝土结构unbondedprestressedconcretestructure

配置与混凝土之间可保持相对滑动的无粘结预应力筋的后张法预应力混凝土结构。

2.1.16有粘结预应力混凝土结构bondedprestressedconcretestructure

通过灌浆或与混凝土直接接触使预应力筋与混凝土之间相互粘结而建立预应力的混凝土结构。

2.1.17结构缝structuraljoint

根据结构设计需求而采取的分割混凝土结构间隔的总称。

（将以往所说的变形缝概念扩展，除了伸缩缝、沉降缝、防震缝‘三缝’之外，也包括出于其他目的所设的缝。

）

2.1.18混凝土保护层concretecover

结构构件中钢筋外边缘至构件表面范围用于保护钢筋的混凝土，简称保护层。

2.1.19锚固长度anchoragelength

受力钢筋依靠其表面与混凝土的粘结作用或端部构造的挤压作用而达到设计承受应力所需的长度。

2.1.20钢筋连接spliceofreinforcement

通过绑扎搭接、机械连接、焊接等方法实现钢筋之间内力传递的构造形式。

2.1.21配筋率ratioofreinforcement

混凝土构件中配置的钢筋面积（或体积）与规定的混凝土截面面积（或体积）的比值。

2.1.22剪跨比ratioofshearspantoeffectivedepth

截面弯矩与剪力和有效高度乘积的比值。

（中文解释有疑义）

2.1.23横向钢筋transversereinforcement

垂直于纵向受力钢筋的箍筋或间接钢筋。

2.2符号（略）

第3章基本设计规定

本章内容变化较大，增加了一些关于结构体系的设计内容,强调概念设计的重要性。

由原来的3节扩充为7节。

3.2结构方案，3.6防连续倒塌设计原则，3.7既有结构设计原则为新增内容。

3.1一般规定

3.1.1混凝土结构设计应包括下列内容：

1结构方案设计，包括结构选型、构件布置及传力途径；

2作用及作用效应分析；

3结构的极限状态设计；

4结构及构件的构造、连接措施；

5耐久性及施工的要求；

6满足特殊要求结构的专门性能设计。

（‘性能设计’首次列入混凝土结构规范）

原3.1.2条为现3.1.3条，且删除极限状态定义，在承载能力极限状态中增加“因结构局部破坏而引发的连续倒塌”。

3.1.4结构上的直接作用（荷载）应根据现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB50009及相关标准确定；地震作用应根据现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB50011确定。

间接作用和偶然作用应根据有关的标准或具体条件确定。

直接承受吊车荷载的结构构件应考虑吊车荷载的动力系数。

预制构件制作、运输及安装时应考虑相应的动力系数。

现浇钢筋混凝土结构，必要时应考虑施工阶段的荷载。

“直接作用”即通常意义上的“荷载”，“间接作用”是指温度变化、混凝土凝结收缩、约束变形等产生的作用。

3.1.5混凝土结构的安全等级和设计使用年限应符合现行国家标准《工程结构可靠性设计统一标准》GB50153的规定。

混凝土结构中各类结构构件的安全等级，宜与整个结构的安全等级相同。

对其中部分结构构件的安全等级，可根据其重要程度适当调整。

对于结构中重要构件和关键传力部位，宜适当提高其安全等级。

3.1.6混凝土结构设计应考虑施工技术水平以及实际工程条件的可行性。

有特殊要求的混凝土结构，应提出相应的施工要求。

3.1.7未经技术鉴定或设计许可，不得改变结构的用途和使用环境。

（虽无变化，因为是强条，故列出）

3.2结构方案（本节为新增内容）

3.2.1混凝土结构的设计方案应符合下列要求：

1选用合理的结构体系、构件型式和布置；

2结构的平、立面布置宜规则，各部分的质量和刚度宜均匀、连续；

3结构传力途径应简捷、明确，竖向构件宜连续贯通、对齐；

4宜采用超静定结构，重要构件和关键传力部位应增加冗余约束或有多条传力途径。

3.2.2混凝土结构中结构缝的设计应符合下列要求：

1应根据结构受力特点及建筑尺度、形状、使用功能，合理确定结构缝的位置和构造形式；

2宜控制结构缝的数量，并应采取有效措施减少设缝的不利影响；

3可根据需要设置施工阶段的临时性结构缝。

3.2.3结构构件的连接应符合下列要求：

1连接部位的承载力不应小于被连接构件的承载力，并应保证被连接构件之间的传力性能；

2当混凝土构件与其他材料构件连接时，应采取可靠的连接措施；

3应考虑构件变形对连接节点及相邻结构或构件造成的影响。

3.2.4混凝土结构设计应符合下列要求：

1减小偶然作用效应的影响范围，避免发生因局部破坏引起的连续倒塌；

2满足不同环境条件下的结构耐久性要求；

3节省材料、降低能耗与保护环境。

3.3承载能力极限状态计算

3.3.1混凝土结构的承载能力极限状态计算应包括下列内容：

1结构构件应进行承载力计算；

2直接承受重复荷载的构件应进行疲劳验算；

3有抗震设防要求时，应进行抗震承载力计算；

4必要时尚应进行结构的倾覆、滑移、漂浮验算；

5对于可能遭受偶然作用，且倒塌可引起严重后果的重要结构，宜进行防连续倒塌设计。

3.3.2对持久设计状况、短暂设计状况和地震设计状况，当用内力的形式表达时，结构构件应采用下列承载能力极限状态设计表达方式：

S——承载能力极限状态下作用组合的效应设计值：

对持久设计状况和短暂设计状况应按作用的基本组合计算；对地震设计状况应按作用的地震组合计算；

（其余符号意义不变，从略）

3.3.3对二维、三维混凝土结构构件，当按弹性或弹塑性方法分析并以应力形式表达时，可将混凝土应力按区域等代成内力设计值，按本规范第3.3.2条进行计算；也可直接采用多轴强度准则进行设计验算。

3.3.4对偶然作用下的结构进行承载能力极限状态设计时，公式（3.3.2-1）中的作用效应设计值S按偶然组合计算，结构重要性系数γ0取不小于1.0的数值；公式（3.3.2-2）中混凝土、钢筋的强度设计值改用强度标准值。

当进行结构防连续倒塌验算时，结构构件的承载力函数应按本规范第3.6节的原则确定。

3.3.5对既有结构的承载能力极限状态设计，应按下列规定进行：

1对既有结构进行安全复核、改变用途或延长使用年限而需验算承载能力极限状态时，宜符合本规范第3.3.2条的规定。

2对既有结构进行改建、扩建或加固改造而重新设计时，承载能力极限状态的计算应符合本规范第3.7节的规定。

3.4正常使用极限状态验算

3.4.1混凝土结构构件应根据其使用功能及外观要求，进行正常使用极限状态的验算。

混凝土结构构件正常使用极限状态的验算应包括下列内容：

1对需要控制变形的构件，应进行变形验算；

2对使用上限制出现裂缝的构件，应进行混凝土拉应力验算；

3对允许出现裂缝的构件，应进行受力裂缝宽度验算；

4对有舒适度要求的楼盖结构，应进行竖向自振频率验算。

3.4.2对于正常使用极限状态，结构构件应分别按荷载的准永久组合并考虑长期作用的影响或标准组合并考虑长期作用的影响，采用下列极限状态设计表达式进行验算：

S≤C（3.4.2）

3.4.3钢筋混凝土受弯构件的最大挠度应按荷载效应的准永久组合，预应力混凝土受弯构件的最大挠度应按荷载的标准组合，并均应考虑荷载长期作用的影响进行计算，其计算值不应超过表3.4.3规定的挠度限值。

（钢筋混凝土构件由原先的荷载效应标准组合改为准永久组合，预应力构件仍采用标准组合。

）

3.4.4结构构件正截面的受力裂缝控制等级分为三级。

等级划分及要求应符合下列规定：

一级——严格要求不出现裂缝的构件，按荷载标准组合计算时，构件受拉边缘混凝土不应产生拉应力。

二级——一般要求不出现裂缝的构件，按荷载标准组合计算时，构件受拉边缘混凝土拉应力不应大于混凝土抗拉强度的标准值。

（02规范还有准永久组合时受拉边缘混凝土不宜产生拉应力，这次删掉）

三级——允许出现裂缝的构件：

对钢筋混凝土构件，按荷载准永久组合并考虑长期作用影响计算时，构件的最大裂缝宽度不应超过本规范表3.4.5规定的最大裂缝宽度限值。

对预应力混凝土构件，按荷载效应标准组合并考虑长期作用的影响计算时，构件的最大裂缝宽度不应超过本规