來源：地產成本圈
引言
萬科《成本
優化指引》中這樣寫道： “需要成本人員有一定的結構知識，因此平時要多參與相關結構方面的討論和協商，提高結構方面的專業水平，積累經驗，并形成一定之規。”
受此啟發，作為一個外行如何參與到結構設計中去、從而進行結構成本控制，是所有成本同行共同的話題。本文按從下到上的順序、文字+圖片的方式，通過結合規范、成本、圖片、標桿做法的系統整理，期望能直觀、形象地表達出“省錢的結構設計是什么樣子”，從而幫助我們了解、學習一些基本的結構設計知識、建立抽象的結構與成本的概念。
特別聲明：所有引用內容的版權屬于原作者。
1、地基與基礎
這是看不見、算不清、最費錢的部分。給大家的建議是：從大面著手，從勘察入手。
1.1一般規律：是否違背？
關鍵點：勘察單位對地基承載力的取值與實際承載力的符合度。
承載力是地基與基礎設計的一重要方面，承載力往往有較大潛力挖。而地基變形驗算可能對高層更重要，但地基變形驗算的經驗值很大，驗算又不是很靠譜，好多時候算不清。
（1）承壓板試驗：是否做過？――――――可以最大限度地發揮地基土的承載力？
用承壓板試驗進行原位試驗，從而得到天然地基土的承載力，比勘察報告值更接近于實際情況，能最大限度地發揮地基效率。
有案例表明，某個項目較地勘值提高40%的承載力，即理論上可節約40%的基礎成本；甚至有案例進行承壓板試驗后直接取消樁基、改為天然地基，節省成本、縮短工期。
關鍵點關注承載力的取值：承載力取值往往是參照不同的規范有不同的結果，有時相差較大，有些勘察單位取得較保守，經驗很重要。關鍵在于選擇有經驗的勘察單位！
[承壓板試驗]是用來檢測天然地基基礎的承載力、利用承壓板進行巖體變形參數原位測試方法的一種，常用于復合地基承載力試驗。（具體參見：《建筑地基基礎設計規范》(GB50007－2011)）如下圖：
[龍湖]地基承載力取值與實際的符合度，作為考核勘察單位的指標之一：
地下室的地質以及水位情況是根據勘察單位提供的地質報告確定的，勘察單位的綜合實力是決定地質報告的準確與否的關鍵。
勘察單位提供持力層地基承載力特征值后，應與相近類似地塊的數據進行比較，在保證安全的前提下，與設計院一道同勘察單位溝通，保證提供的地基承載力特征值數據不偏于保守（盡量高）。
如果地基承載力取值與實際偏離度太大，說明勘察單位的技術力量較弱，應淘汰。
[龍湖]超高層建筑基礎建議做深層平板荷載試驗：試驗結果數據最符合實際情況，試驗所得的地基承載力往往比地勘報告提高50%以上，可大大節省基礎成本。
（2）試樁：是否做過？――――可以最大限度地發揮工程樁本身的承載力？
在工程樁設計之前先“試樁”、并靜載試驗，確定樁基的實際承載力，消除地勘報告值偏于保守而造成的浪費，可減少樁基成本。
有標桿公司統計數據表明，試樁比不試樁可能降低30%的樁基成本。
樁基靜載試驗：是用來確定樁基礎承載力的現場試驗，簡稱“試樁”。試樁分三種，設計試樁、施工前試樁、施工結束后試樁，這里特指設計試樁，根據單樁豎向靜荷載試驗確定單樁豎向承載力特征值�！督ㄖ鶚稒z測技術規范》3.3.1條已經明確樁“確定承載力”的試驗方法和那些樁需要試樁。
關鍵點試樁應要求試壓到極限承載力（土體極限破環而不是樁身破壞），并據此調整布樁圖。
[金地]地基土對樁的支承能力盡量接近樁身結構強度。
[中海]單樁承載力的確定應以試樁為主，計算為輔。試樁應結合工程樁進行，并結合工程場地特點和上部結構形式，選取具有普遍代表性的工程樁進行試樁，并會同甲方、施工單位及質檢站共同確定。
（3）基礎利用率：是否驗證過？――――樁的數量是否合理？
問題：如何判斷樁（基礎）的總量是否合理？
關鍵點設計院提供樁（基礎）的總反力與建筑物總重量的比值，核對并判斷其合理性（最好在設計合同中事先要求）。
[金地]基礎利用率要求 80%~90%（基礎利用率＝建筑總荷載/基礎總承載力），試樁結果較理想時宜取低值。
根據實際工程的統計結果，下列數值可作為估算地基基礎、結構構件截面、結構底部總剪力的參考依據，當建筑物高度較高（大于20層）可取上限，較低時可取下限。（摘自李國勝2004年《多高層鋼筋混凝土結構設計中疑難問題的處理及算例》P11）
1.2基礎形式：是否進行三選一？
在溫老師所著《十論建筑》中，對一般情況下的基礎形式選擇進行了綜合性的歸納，以下摘要說明。
也建議非設計專業的同仁們可以買來看看，定有收獲。
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（1）燒錢的基礎形式：是否真的碰上了？
“樁+筏板”比“樁+防水板”增加鋼筋40~80kg/地下面積，即160~320元/地下面積，10000平米下面積要增加成本160萬元~320萬元（鋼筋按綜合單價4元/kg）。
（2）底板的設計：是否不一般？
在地下室結構中，底板的砼用量最大，占比50%以上。因而管住底板厚度至關重要。底板一般是防水底板或筏板。
防水板：起防水作用的建筑構件，滿足耐久性和構造要求即可，不是結構構件時，不需要太厚，不需要配太多鋼筋，一般C20砼250厚，配Ⅲ12@150即可。
筏板：厚度按計算，上下配筋。
筏板厚度：《高層建筑箱形與筏形基礎技術規范》（JGJ6－2011）6.2.2條：平板式筏基的板厚除應符合受彎承載力要求外，尚應符合受沖切承載力的要求。筏板的最小厚度不應小于500mm。
對于筏板的厚度，有不同見解：
①《十論建筑》（溫天錫著）中給出的的經驗數據，板厚可按地上樓層層數進行估算，能滿足筏板的局部受彎要求，如不能滿足受沖切要求時可按規范采取增設柱墩或其他方法處理。
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②《高層建筑結構概念設計》（高立人 方鄂華 錢稼茹著）中P249中給出的估算方法是
筏板厚度＝地上層數×（50~70mm）,對于樁筏還可以降低。
該著作在“基礎設計的潛力”這一節中講到這樣一個事情，值得我們非設計同仁們了解：“在實際工程中測得的筏板鋼筋應力一般都在20~30N/mm2之間，只有原鋼筋強度設計值的10%，雖然我們目前還不能按實測數據進行結構設計，但我們在現行規范的基礎上“從緊”掌握、精確計算還是可以做到的，而如果再無端保守地加大底板厚度、配筋量、樁數，會造成很大的浪費和有損自身專業信譽和職業道德。”
[中海]基礎選型應綜合考慮，選擇經濟合理的基礎形式。優先考慮采用天然地基獨立基礎、筏板基礎或十字交叉梁條形基礎。當天然地基或人工地基的地基承載能力或變形不能滿足設計要求，或經過經濟比較采用淺基礎反而不經濟時，再采用樁基礎。
[中海]筏板配筋計算采用 PKPM 系列軟件中JCCAD 中有限元軟件進行計算,配筋為雙層雙向并應按最小配筋率配置，不夠時附加短鋼筋。
[中海]樁基礎地下室，建議采用“樁承臺 + 防水板”。
純地下室，建議采用“獨立基礎 + 防水板”。
[萬達]基礎底板：宜采用下翻柱帽（獨立柱基礎、筏板基礎或樁承臺）的無梁板形式，不宜采用梁板結構。計算及配筋按照無梁樓蓋設計，柱間不必設置拉梁（或暗梁）。
2、地下室結構
地下結構的材料用量相對比較高，主要是這三塊：樁基礎、底板、頂板，網絡上對于地下室的結構經濟分析資料比較多，在業內已很成熟。以下摘取一二進行對上述三塊進行分析和分享（除注明外，本文中圖片均來自百度）。
2.1地下柱網尺寸的經濟性差異，可能影響地下成本的9%左右
以商業項目中常見的選擇為例，兩種柱網尺寸下的單車位面積相差13%，在考慮通道等其他面積后面積差異大概在9%左右。以一個1萬平米的地下車庫而言，總成本差異可能高達270萬元。
一個防火分區約4000平米內進行兩種柱網設計數據
2.2樓蓋形式的選擇對成本影響較大
（1）地下室頂板樓蓋：無梁樓蓋最省錢。
有專家研究表明，地下室頂板采用無梁樓蓋方案最省錢，沒有第二，其他方案的經濟性均有較大差距，如下表：
以上是某個案例特定條件下的測算數據，如有人防的情況下差距可能縮小。
同時，也因為防水規范中對該層板厚規定宜采用180厚，因此應充分發揮厚板的承載力（取消梁）才會更經濟。
無梁樓蓋的優勢比較明顯且形象，無梁后可有效提高豎向空間的利用效率，降低地下室層高和基坑深度，是目前行業內標桿企業常用的結構方案。
（2）地下室中間樓蓋：雙次梁最省錢。
重慶小面培訓網也有研究資料表明，各種形式相差不大，以雙次梁方案為最省錢方案，大板方案為最浪費方案。如下表（下圖摘自公眾號：搜建筑－萬達最節約成本的地下車庫優化方法）：
[中海]不同的柱網、荷載、層高限制等，會有不同的結論。由于影響因素很多，到目前為止，沒有一個非常準確、清晰的結論。一般是在給定的前提條件下，再進一步優化是比較現實的，但以下幾點是相對比較明確的：
a. 跨度大的連續梁采用加腋一般是比較經濟的；注意直接用 SATWE 計算時，由于板荷載傳遞方式改變，可能會偏不安全。對大板影響較大，中間有次梁布置時則影響不大。設計人應注意復核。
b. 對于板厚和配筋從構造上有較高要求的(如作為嵌固的地下室頂板、轉換層等)可以考慮采用大板(不覆土,荷載較小時),或加腋大板(荷載較大時)。一般可以比十字梁布置方式節省10～20%。
[萬達]地下室頂板結構布置：建議采用大板形式。因為該層板厚規范規定宜采用180厚，因此應充分發揮厚板的承載力，會經濟些。如果沒有蠟燭的項目設計院可以減薄板厚至120，也可以選擇其他形式。
參考文獻：
1、《高層建筑結構概念設計》（高立人 方鄂華 錢稼茹著）
2、《建筑結構設計優化及實例》（徐傳亮、光軍著）
3、《多高層鋼筋混凝土結構設計中疑難問題的處理及算例》（李國勝著）
4、《十論建筑》（溫天錫著）
5、王昕老師《標準化設計管理和成本控制》
6、中海、萬科、萬達、龍湖、金地《結構設計指引或結構設計任務書》
