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基于成本控制的建筑结构设计优化浅析

［摘要］根据现行规范和有关资料，结合目前房地产开发项目中成本控制的

要求，对建筑结构体系的选择和设计中的几个问题提出作者的看法。

［关键词］结构体系；结构规则性；成本控制；设计优化

引言

在房地产项目的整个开发建设过程中，设计阶段是成本控制的关键
阶段。一般的房地产开发项目，结构成本基本能占到整个建安成本的50%以上，

结构设计人员应进行结构选型和设计的合理优化，达到控制成本的目的。

1.行业现状

目前房地产开发项目在设计阶段对于成本控制的执行并不深入，主要存在以

下几点原因：

1.1整个房地产行业普遍存在设计工期紧张的情况，留给设计的时间
一再压缩，当设计人员受专业水平和经验限制又没有时间进行多种结构形式的计
算对比时，往往不能有筛选出最经济合理的结构方案，甚至为了保证安全而采取
保守的结构体系和计算模型，导致肥梁胖柱深基础，土建成本随之增加；其次，
因时间紧张，设计深度不足，图纸错、碰、漏等问题一再出现，导致后期设计变

更增加，对成本控制产生不利影响。

1.2目前设计费用的收取方式与成本控制几乎不关联，并没有形成有

效的激励机制，设计人员普遍对于单位成本控制的积极性不高。

1.3房地产开发企业的从业人员对于设计阶段的管理和控制缺乏经验，例如
无法提出合理准确的设计任务书，对于设计方案的技术分析和比选无法落实到位

等，导致成本控制很难深入。
2.结构体系的选择和结构布置原则

由于建筑功能和个性发挥的需要，结构设计不得不面对很多不规则的结构布
置形式，在不利的结构布置条件下还要满足相同的结构安全性能，必然导致一定
程度的建设成本增加。目前结构相关设计规范给出了结构选型和平面布置的要求，
尤其是强制性规定，关系到结构安全的底线问题，必须执行。具体主要有以下几

个方面：

2.1结构多本相关规范中均有关于限制结构最大适用高度的内容，如《建筑
抗震设计规范》（GB50011-2010）（2016年修订版）（以下简称《抗规》）
6.1.1条规定。结构的最大适用高度，是指按相应结构体系，按现行规范、规程
的各项规定进行设计时，结构选型是合适的；如果房屋高度超过表中数值，则需
要经过进一步的论证、分析，采取比现行规范、规程更加有效、可靠的设计措施，
甚至需要报请有关部分进行审查通过。复杂的论证分析过程，各种加强措施，还
有繁琐的报批手续都会进一步增加成本控制的压力，所以不建议进行超出适用高

度限值的设计，增加无谓的成本和风险。

2.2对结构高宽比的限制也是结构选型过程中的一项直观和重要的内容，在
《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3-2010）（以下简称《高规》）3.3.2条
有相关规定。注意规范中对于房屋高宽比的规定都是“不宜超过”，说明相对于
房屋最大适用高度，高宽比的限制相对温和，这个指标并不是必须满足的，也不
是判断结构是否规则，是否需要超限审查的一个硬性指标。不过在设计的初期，
这个指标对于结构方案的确定还是具有重要参考意义，尤其是对于大多数A级高

度的高层建筑，符合高宽比的情况下结构会更加经济。

2.3规则性要求

《抗规》3.4.1条将建筑不规则分了三个等级，关于结构平面和竖向不规则
的限制规定均为强制性条文，是必须执行的内容。实际工作中，为了追求建筑形
式的丰富与美观，往往会要求结构做出上述表格中列出的不规则的布置方式，对
于结构设计人员，必须在结构方案阶段对于建筑可能出现的不规则内容做到心中
有数，这需要设计者有较强的专业经验，更需要与建筑专业加强沟通，把握好安

全底线，进行合理的取舍和判断，不要增加无谓的成本。

3.结构模型及计算系数的优化

结构进行模型计算时，应特别注意计算系数的取值，其对结构成本控制影响

较大，以下列优化方法为例：

3.1梁端弯矩调幅系数：当恒载相对活载较大时，梁端基本组合下的弯矩值
与标准组合、准永久组合的弯矩值相差不大，较大的调幅幅度虽然可以满足承载
能力极限状态的要求，但却不一定满足正常使用极限状态的要求。若此时依然人
为增大调幅幅度，则不仅跨中弯矩增加导致配筋增加，又要增加支座处的钢筋以
满足裂缝宽度要求，并不经济。所以当恒载相对活载较大时，调幅系数可取0.85，

当活荷载较大时，调幅系数建议改小（不能小于0.75）以获得经济节约的效果。

3.2周期折减系数：当结构计算周期通过折减变小时，根据《抗规》5.1.5
条，水平地震影响系数会变大，水平地震力随之变大。这部分由填充墙刚度增加
的地震力并不会由填充墙承担，而会全部施加在结构构件上，结构变形和构件配
筋会增加，周期折减越多，设计结果越保守，工程造价也会提高。设计人员需根

据项目使用的材料对周期折减系数合理取值，以免造成浪费。

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