陈雄科 李灵和
华蓝设计（集团）有限公司 广西 南宁 530012
中衡卓创国际工程设计有限公司 广西 南宁 530012
摘要：随着社会经济发展，地产项目的开发成本变得越来越高；控制成本成为开发商关注的重点。由此，通过合理控制结构的钢筋含量，在保证结构安全的前提下降低建设成本，能达到提升项目价值的目的，满足开发商的诉求。
关键词：地产项目；结构优化设计；含钢量指标
一、结构优化设计要点概述
在此以南宁某地产项目为例，阐述结构优化设计措施和结构钢筋含量指标分析结果，供大家参考。项目位于南宁市五象新区，由16栋高层住宅和一层地下室组成，建筑面积12.6万平米。各楼栋平面布置图如下所示：
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图2.1.3 12#楼标准层平面图
大房企的项目大多会引进全过程优化咨询公司。其设计优化涉及大到结构体系的优化，小到单根构件钢筋的优化；限于篇幅，仅简要介绍几点：
1、地下室结构布置优化。
2、主楼结构布置的优化调整。结合计算指标，调整竖向构件布置为主。
3、严格控制结构恒活荷载，绝不随意放大。
4、构件配筋优化。涉及的优化部位非常详细，如构造钢筋、分布钢筋的控制，梁板柱配筋不随意放大等，此处不再一一赘述。
需要特别注意，优化公司的优化往往是以含钢量的最小化为目的的，不可避免会包括一些忽视结构概念设计、不顾设计规范的过度优化；设计对接过程中，我们应该特别注意甄别，保证结构安全。比如优化公司对某单体提出了将大部分L形墙或T形墙改为一字墙的建议，这样可以节省大量的边缘构件钢筋量。经计算，改为一字墙后，各项参数确能满足要求。但是仔细研究发现，存在一些不合理之处：1）修改之后第二周期为扭转，与规范规定的“结构在两个主轴方向的动力特性宜相近”不相符；2）主框架梁在一字剪力墙平面外搭接，导致钢筋锚固长度不足，影响框架抗震性能的发挥。3）一字剪力墙端部暗柱支承梁端的较大集中荷载，优化公司要求梁端按铰接设计，不允许剪力墙暗柱进行加强，不符合结构概念设计。基于以上分析，设计对此意见不予采纳。
二、主楼钢筋含量指标分析
由于建设单位对含钢量指标控制越来越严格，要求越来越高。在我们常规设计部门未配备有预算人员的情况之下，结构设计人员通常采用YJK或PKPM自带的算量软件进行含钢量估算。然而，YJK或PKPM软件计算钢筋含量与实际施工图的含钢量之间差异有多大？具体如何操作能够得出更具参考意义的含钢量指标？
为探寻可靠结果供后期类似项目参照，由专业预算公司对3栋楼的设计施工图版（记为A）、YJK生成版施工图（记为B）进行预算，得到相应版本钢筋指标；同时采用YJK软件对相应楼栋进行含钢量直接统计计算，得到YJK钢筋指标（记为C）。对上述钢筋指标结果，采用统计和对比的方法，分析其异同，寻找其规律 。
（一）、比较分析标准层的含钢量指标。
1、不同楼栋不同版本钢筋含量统计如下
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7#楼钢筋含量有如下特征：
1、7#楼地上33层，钢筋含量指标比8#楼、12#楼大。
2、由于层数比较大，由位移角参数控制所需要的剪力墙比较多，所以，剪力墙钢筋量占比约45%，比8#楼、12#楼大。
3、B钢筋与C钢筋差异不大。
4、A钢筋与B/C钢筋对比，梁、板钢筋变小，剪力墙钢筋变大。
5、楼梯大样等附属构件含钢量比8#楼、12#楼大。
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8#楼钢筋含量有如下特征：
1、B钢筋与C钢筋差异不大。
2、A钢筋与B/C钢筋对比，梁、板钢筋变小，剪力墙钢筋变大。
3、8#楼和12#楼层数相同， 8#楼梁（约41%）、板（约28%）、剪力墙（约30%），12#楼梁（约41%）、板（约31%）、剪力墙（约28%），B版本和C版本的梁、板、剪力墙钢筋占比基本相当。
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12#楼钢筋含量有如下特征：
1、B钢筋与C钢筋差异不大。
2、A钢筋与B/C钢筋对比，梁、板钢筋略有变大，剪力墙钢筋也略有变大。
3、8#楼和12#楼层数相同， B版本和C版本的梁、板、剪力墙钢筋占比基本相当。但是12#楼A版本的梁、板、剪力墙钢筋占比与7#楼、8#楼存在较大差异，梁钢筋含量比例增加至40%左右，剪力墙钢筋含量减少至27%左右。
4、结合结构平面布置图，本楼栋剪力墙数量比较少，部分梁跨度比较大，剪力墙含钢量比例（约27%）比7#楼（约47%）、8#楼（约35%）少了很多。但是梁的钢筋含量变大了，导致12#楼整体的钢筋含量比相同层数的8#多了大约4Kg/m2。这给我们一个启示，不是墙越少就约省钢筋。
5、
根据标准层各个版本钢筋含量比较分析，可以发现以下特征：
a)、B钢筋与C钢筋含量基本相当，意味着YJK计算的含钢量与YJK直接生成的施工图含钢量是基本相同的。
b)、A钢筋与C钢筋比值见表2.1.1，标准层施工图钢筋含量与YJK直接生成的施工图含钢量比值比较稳定，约为1.15。（以结构面积计算）
c)、不同楼栋，由于结构布置不同，梁、板、剪力墙钢筋量所占比例不同。特别是层数相差比较大时，比例差异更大。
d)、所比较的楼栋中，楼梯大样的含钢量在单体结构含钢量中占比约为5%。
e)、并不是剪力墙越少越能省钢筋，应进行多方案比对，合理布置。
表2.1.1 A钢筋与C钢筋对比表
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由于建筑面积与结构面积不一致，不同楼栋的比值也不同；设计中，可根据建筑面积和结构面积的比例进行放大，换算成所需的钢筋含量指标。需要说明的是，由于建筑布局不同，导致建筑面积与结构面积的差值不同，换算含钢量时放大比例也不相同，比选时应以实际的面积进行换算。
三、建议
（一）、优化设计建议
1、优化方式、方法很多，我们可根据项目具体情况，合理掌握和应用；对优化设计，我们也应该保持开放、包容、接纳的态度。
2、提升专业技术水平，以免优化公司过度优化而不自知，人云亦云；对关键问题保持自己的专业态度，体现自身专业的业务水平。
3、优化设计时，根据梁、板、剪力墙钢筋含量比例，针对占比较大部分进行调整，能起到事半功倍的效果。
4、一味减少剪力墙，不一定能达到省钢筋的效果，设计时可进行多结构方案比选。
（二）、含钢量指标分析建议
对于普通剪力墙住宅项目，采用YJK软件进行含钢量分析时，生成的钢筋含量乘以1.15左右的放大系数得到施工图的结构面积钢筋含量；计算建筑面积计算的钢筋含量时，再乘以建筑面积和结构面积的比值即可，如下式：
建筑面积含钢量
说明：
1、由于放大系数与结构布置、结构层数、结构及大样复杂程度、YJK参数设置等有密切关联，设计时应充分评估，对放大系数进行修正。
2、上述放大系数是对施工图由计算到实配钢筋进行较严格控制情况下的统计结果，应用时应根据实际情况予以调整。
3、有地下室时，含钢量计算模型只需按主楼范围延伸至基础，不必外扩，否则，得到的结果可能会失真，不具参考意义。
参考文献：
[1]汪丹松.对高层建筑结构的优化设计探讨.建筑与装饰.2008.06
[2]韩蔚.合肥地区某住宅楼工程结构优化设计.安徽建筑.2009（3）
[3]杨卉，孙昱斌.某工程优化设计及其对工程造价的影响.建筑科学.2009.05
个人简介：身份证号码：陈雄科，452427198508144317