在材料、人工等剛性成本居高不下，伴隨著房地產(chǎn)市場下行的大背景，項(xiàng)目的利潤率持續(xù)下降，成本控制成為房地產(chǎn)企業(yè)保持盈利水平的主要途徑。

其中，結(jié)構(gòu)成本的優(yōu)化不僅優(yōu)化量巨大（以百萬計(jì)甚至千萬計(jì)），且往往是客戶不關(guān)注的成本，結(jié)構(gòu)優(yōu)化節(jié)省的工程造價(jià)就是項(xiàng)目的新增利潤。

同辰建筑結(jié)構(gòu)中心本期給大家分享一個(gè)超高層項(xiàng)目的結(jié)構(gòu)優(yōu)化案例，總結(jié)了影響結(jié)構(gòu)成本的關(guān)鍵因素，為房產(chǎn)項(xiàng)目結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化提供借鑒與參考?？慈绾巫龅焦?jié)省數(shù)千萬成本！

1、工程概況

本項(xiàng)目位于長沙市岳麓區(qū)，總建筑面積約近50萬m2。

用地內(nèi)主體建筑為:

1棟198.0m的超高層公寓式辦公樓（1#）;

1棟144.55m的超高層公寓辦公樓（2#）;

8棟高層住宅、13棟疊拼別墅;

可量化的優(yōu)化量為2129萬元，地上部分每平米可量化節(jié)省費(fèi)用為181元/m2。獲得2019年甲方集團(tuán)評(píng)比優(yōu)秀項(xiàng)目。

圖1.1 1#標(biāo)準(zhǔn)層平面布置圖

圖1.2 2#標(biāo)準(zhǔn)層平面布置圖

圖1.3 1#、2#剖面圖

表1.1 1#、2#基本信息表:

2、優(yōu)化過程

本項(xiàng)目為過程優(yōu)化。

優(yōu)化過程分為：方案階段、初步設(shè)計(jì)階段、施工圖設(shè)計(jì)階段。

- 2.1 - 方案階段 

本項(xiàng)目優(yōu)化工作開始時(shí)，1#樓方案已經(jīng)確定，2#樓方案在進(jìn)行中。

2#樓方案初期高度為121.6m，結(jié)構(gòu)方案為框架-剪力墻結(jié)構(gòu)，方案初期結(jié)構(gòu)布置如圖2.1.1。結(jié)構(gòu)高度小于6度區(qū)A級(jí)高度的限值130m。

受建筑方案限制，2#樓結(jié)構(gòu)存在位移比、周期比、凹凸不規(guī)則三項(xiàng)不規(guī)則，需要進(jìn)行超限審查。最終決定將2#樓左右兩側(cè)分縫，排除凹凸不規(guī)則的情況，避免進(jìn)行超限審查。

圖2.1.1 2#方案初期結(jié)構(gòu)布置

方案推進(jìn)過程中，2#樓的高度提升為144.55m?？紤]框架柱對(duì)使用空間影響較大，將辦公區(qū)域調(diào)整為剪力墻結(jié)構(gòu)，底部騎樓位置做轉(zhuǎn)換，級(jí)2#樓調(diào)整為框支-剪力墻結(jié)構(gòu)形式。

圖2.1.2 2#初期標(biāo)準(zhǔn)戶型圖

圖2.1.3 2#最終標(biāo)準(zhǔn)戶型圖

根據(jù)新方案，設(shè)計(jì)方調(diào)整結(jié)構(gòu)布置如圖2.1.4及圖2.1.5。

圖2.1.4 2#底部商業(yè)布置圖

圖2.1.5 2#標(biāo)準(zhǔn)層布置圖

設(shè)計(jì)方仍舊采用分縫的方式，為了滿足轉(zhuǎn)換層上下剛度比的要求，轉(zhuǎn)換層以下核心筒墻體達(dá)到800mm厚。

前期增加結(jié)構(gòu)縫是為了規(guī)避超限審查，現(xiàn)在高度已經(jīng)超過B級(jí)高度，無法避免進(jìn)行超限。我方提出“取消結(jié)構(gòu)縫”的布置方案，并與設(shè)計(jì)配合，使本子項(xiàng)順利通過超限審查。

取消分縫后，建筑使用以及立面效果更優(yōu)，并且降低了成本，結(jié)構(gòu)成本優(yōu)化量見表2.1.1。

表2.1.1：

注：鋼筋不包括板，成本按混凝土650元/m3、鋼筋5500元/噸、型鋼10000元/噸計(jì)算。

- 2.2 - 初步設(shè)計(jì)階段 

【2.2.1】荷載取值優(yōu)化

初步設(shè)計(jì)階段，對(duì)荷載取值進(jìn)行詳細(xì)的核對(duì)。

如玻璃幕墻荷載，原設(shè)計(jì)取值1.5*4.5=6.75KN/m。本項(xiàng)目采用8mm厚玻璃，根據(jù)荷載規(guī)范得1.3x（0.008x26）x 4.5 = 1.22KN/m，最終確定為1.5KN/m

經(jīng)過多項(xiàng)荷載優(yōu)化后，1#、2#樓總質(zhì)量分別減少7102噸、4320噸，減重約5.1%和4.4%，為后續(xù)豎向構(gòu)件尺寸、樁基礎(chǔ)的優(yōu)化提供基礎(chǔ)。

【2.2.2】 結(jié)構(gòu)布置優(yōu)化

1#樓在優(yōu)化過程中，設(shè)計(jì)方認(rèn)為“結(jié)構(gòu)的第一周期已經(jīng)達(dá)到6.04s，超過了規(guī)范地震影響系數(shù)曲線周期的最大值為6s，需要做特殊研究”。

我方將圖2.2.1中云線內(nèi)的墻體盡可能早的收截面到250mm，兩側(cè)盡快收至300mm，同時(shí)外圍框架柱也逐步減小截面，主要構(gòu)件截面變化優(yōu)化前后對(duì)比見表2.2.1。

圖2.2.1 1#樓剪力墻收截面位置

表2.2.1框架柱及核心筒上下兩側(cè)墻截面變化：

經(jīng)以上調(diào)整后，周期由原來的6.04s減少為5.94s，在減少材料用量的同時(shí)，周期減到了6s以內(nèi)。并且疊合荷載的調(diào)整，使結(jié)構(gòu)的組合柱使用高度減少8層。

總體材料用量變化見表2.2.2。成本節(jié)約總計(jì)約945萬元。

表2.2.2 1#豎向構(gòu)件優(yōu)化前后材料用量：

2#樓主要為轉(zhuǎn)換梁及轉(zhuǎn)換柱的優(yōu)化，優(yōu)化前后轉(zhuǎn)換柱內(nèi)型鋼尺寸見下表：

同時(shí)，將1000x1600的轉(zhuǎn)換梁中的型鋼厚度由30mm減少為16mm，仍然滿足計(jì)算要求。

2#樓優(yōu)化前后型鋼使用量由435噸減少為124噸，節(jié)省型鋼311噸，節(jié)約成本約311萬元。混凝土及鋼筋節(jié)省86萬元。

在初步設(shè)計(jì)階段，在優(yōu)化工作的影響下，1#、2#樓可量化的成本節(jié)約量達(dá)到1747萬元。

- 2.3 - 施工圖設(shè)計(jì)階段 

本項(xiàng)目在施工圖繪制開始前，就已確定了《施工圖繪制統(tǒng)一技術(shù)措施》，給出各種構(gòu)件的配筋原則，如下圖中的板配筋原則：

圖2.3.1 板配筋原則截圖

對(duì)于2#樓，由于抗震等級(jí)較亂，豎向構(gòu)件類型較多，在繪圖前給出豎向構(gòu)件各區(qū)段的詳細(xì)配筋原則，在源頭上避免后期圖紙質(zhì)量的不可控。

圖2.3.2 2#豎向構(gòu)件配筋原則

以上原則性的意見，在施工圖設(shè)計(jì)過程中，均得到了有效的執(zhí)行，提高了圖紙的質(zhì)量，減少了后期施工圖的修改。

3、優(yōu)化結(jié)果

本項(xiàng)目最終在2019年6月全部通過施工圖審查，并在甲方集團(tuán)的評(píng)分系統(tǒng)中獲得2019年上半年優(yōu)秀項(xiàng)目。

通過以上的優(yōu)化工作，本項(xiàng)目1#、2#可量化的成本優(yōu)化量為2129萬元，具體如下表：

而其他無法量化的優(yōu)化工作，為整個(gè)工程節(jié)省的成本會(huì)更可觀！

4、項(xiàng)目總結(jié)

長沙超高層項(xiàng)目結(jié)構(gòu)優(yōu)化案例超高建筑的設(shè)計(jì)工作是一個(gè)相當(dāng)繁瑣、復(fù)雜的過程。在絕大多數(shù)的設(shè)計(jì)院中，實(shí)際深入?yún)⑴c到超高層項(xiàng)目的設(shè)計(jì)人員都是鳳毛麟角，更不要說有系統(tǒng)的、完整超高層知識(shí)鏈的人員。

設(shè)計(jì)人員在接手超高項(xiàng)目的同時(shí)，往往在內(nèi)心提升了結(jié)構(gòu)的重要性。在多專業(yè)，多步驟的推進(jìn)過程中，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)往往受到各方面的制約，造成結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員在各個(gè)環(huán)節(jié)以安全性為根本，一層層的放大安全度，而忽視了對(duì)經(jīng)濟(jì)性的關(guān)注。或者由于設(shè)計(jì)時(shí)間安排的前松后緊，造成施工圖設(shè)計(jì)階段錯(cuò)誤百出。

種種情況表明，整個(gè)設(shè)計(jì)流程需要優(yōu)化方進(jìn)入到各個(gè)環(huán)節(jié)，時(shí)刻站在經(jīng)濟(jì)性的立場去審查、干預(yù)設(shè)計(jì)，使工程的每一步都達(dá)到經(jīng)濟(jì)、安全的平衡，并在過程中對(duì)設(shè)計(jì)人員可能產(chǎn)生的錯(cuò)誤做出前置提醒。最終的結(jié)果才能是高效、順暢的完成設(shè)計(jì)工作，并將每一分錢都花到最需要的地方。