浅谈地下室结构设计优化与成本控制
浅谈建筑地下室结构设计
5科技资讯科技资讯S I N &T NOLO GY I NFORM TI ON 2008N O.12SC I ENC E &TEC HNO LO GY I N FO RM A TI ON 建筑科学1概述现代高层建筑由于技术、经济等各方面的因素,一般都设有大底盘地下室,通常为1～2层,地下室面积约占整个建筑面积的10％左右。
随着建筑物高度的不断增加,地下室的层数也随之增加。
人们对地下空间需求的不断增长,致使裙房的底盘面积在增加。
地下工程在整个建设项目中所占的比重越来越大。
由于地下工程材料消耗大、建造周期长、施工难度大,因此结构设计的好坏将会对整个项目的设计周期、施工工期以及建造费用产生巨大的影响。
另外,地下室结构的设计也比较复杂,主要技术问题有:地基承载力及变形问题、抗浮问题、不均匀沉降问题、结构超长问题、基础型式的选取和计算方法问题、人防设计等等；技术问题与经济因素息息相关,先进适用的技术能使建设项目取得良好的经济效益,而经济因素在一定程度上也会制约一些先进技术的使用。
因此,如何协调好技术与经济在建设工程中的相互关系,是每个设计人员应该认真考虑的。
2工程概况本工程用地位于广东省广州市黄埔大道东与汇彩路交界处,工程总建筑面积为61752m 2,(其中:地上46818m 2,地下14934m 2。
),建筑层数:地上四层,地下一层。
一层地下室,主要用于车库、设备用房。
地下室底板面的标高为4.800m ,二～三层为商铺和餐饮,四层为办公室。
广州地区50年一遇的基本风压值为0.50KN/m 2,地面粗糙度属B 类,建筑体型系数为1.3。
本工程为丙类建筑。
场地地震基本烈度为7度,设计基本地震加速度值为0.1g,设计地震分组为第一组,建筑设计特征周期为0.35秒。
由于岩土工程勘察报告未提供地下水情况(地下水位高程及化学成分对混凝土的渗蚀作用)。
场地内未发现断裂构痕迹及其它不良工程地质现象,场地地质构造稳定性良好。
结构设计阶段优化工程造价成本的思路及对策
110/ 2021.012021年第1期结构设计阶段优化工程造价成本的思路及对策童军辉（广东省高教建筑规划设计院，广东广州 510045）摘 要 工程造价成本的控制不仅是对建筑方案阶段和建筑设计阶段的造价进行控制，还应当对结构设计阶段等进行优化。
通过分析结构设计方案、结构设计过程和结构设计质量对工程造价成本影响，提出基于全生命周期的工程造价成本控制和形成系统化工程造价管控模式的两点优化思路，并提出应用价值工程设计优化、建立结构方案内部评审机制等具体优化对策。
以期为实现工程目标价值与实际价值的最小偏离提供帮助。
关键词 结构设计阶段；优化；工程造价；成本Abstract:The cost control of project costs is not only to control the cost in the construction plan phase and the building design phase, but also to optimize the structure design phase. By analyzing the influence of structural design plan, structural design process and structural design quality on project cost, this paper proposes two optimization ideas based on the whole life cycle of project cost control and the formation of a systematic project cost control mode, and puts forward application value engineering design optimization, and specific optimization countermeasures such as the internal review mechanism of the structural plan, which could provide help to achieve the smallest deviation between the project's target value and actual value. Keywords: structural design stage, optimization, project cost, cost Control合理性，做到体系合理、结构平面、抗侧力构件布置合理，关注竖向荷载和水平作用的传力途径，关注地基基础方案的合理性和可实施性等问题是结构方案非常重要的工作。
结构成本控制关键点
结构成本控制关键点一、结构成本控制的管理思路1.对整个设计的全过程进行管理大量的统计数据和实践表明，前期策划和设计阶段（项目策划、方案设计、初步设计、施工图设计）影响整个房地产项目投资在80%以上，而结构成本占到建安成本的40%～60%，同时结构成本还常常由于策划及设计管理的好坏出现非常大的波动，常常造成上千万元的造价差别；因此结构成本的管理就成为整个设计阶段成本管理的重中之重。
构成本的控制必须是全过程的，但从不同设计阶段对结构成本控制贡献值来看（如下图），方案、扩初设计阶段的贡献值高达64%，需要重点关注。
其中，方案阶段主要是对结构可行性及合理性判断，避免返工；扩初阶段主要关注结构方案的优化；施工图阶段进行精细化设计；施工配合阶段主要参与重大设计变更。
2.选择综合素质高的专业负责人专业负责人应有2、3个以上的业绩、经验，市场反馈图纸质量好，负责意识、成本意识、服务意识强，在图纸修改和专业配合、工地现场配合等方面做得好，且专业负责人对项目有影响力和控制力。
二、重在事前控制、过程控制3.设计要求、成本控制意识的灌输与设计方的合作最担心的是风险，因此要加强设计前期的思想沟通和融合，特别要注意采取尊重平等的心态，进行质量标准的换位考虑，把我们特别关注的关键点灌输给设计方，每项设计要求必须与设计方充分沟通，并达成共识。
4.设计过程中必须控制的关键节点结构设计管理控制关键节点序号内容提交时间备注1结构专业统一技术措施/扩初/施工图设计任务书扩初设计开始之前2基础、地下室、主体方案选型方案/扩初阶段如需要，设计院应提供两种以上方案的经济比较数据。
3 电算模型及主要参数取值各设计阶段各阶段提供模型电子4样板配筋图(地下室、转换层、标准层) 配筋设计之前如需要，设计院应提供两种以上方案的经济比较数据。
5 施工图及全套结构计算书正式蓝图出图前7天尽量减少后期变更数量三、结构成本控制的技术关键点5.按照高度分界点控制建筑物高度建筑物高度、风荷载大小、地震设防烈度对结构成本会有较大影响。
地下车库优化设计
地下车库优化设计地下车库优化设计地下室成本的控制制约于各部位构件的设计，是综合体的体现，因此针对各构件必须全面考虑才可能达到经济、合理的目的。
现有地下室设计结构类型基本均为框架结构，外围为混凝土挡土墙，详细测算其中的两个地下室，其含钢量指标如下：根据上表数据，通过比较发现，地下室顶板及井字梁的用钢量最大，占到总用钢量的一半左右。
所以，地下室顶板上作用的荷载对含钢量影响很大，减少作用在顶板上的荷载，可以减少钢筋用量从而达到节约钢筋的目的。
若建筑布局合理，并能有效控制景观覆土厚度，消防车道布置合理，在结构有利部位的话，结构整体含钢量能有较大幅度的下降。
除了在结构的含钢量上可以减少车库的成本之外，在地库结构的构造上，也可以进行优化设计，以达到节约成本的目的。
1.基础形式不同的地区，地质构造也不尽相同，则对于地下汽车库的结构要求也有所不同。
举例，某地其地下抗浮水位相对较低（约3.054米），如能充分利用地下水位高度，将对节约工程造价创造有利条件。
通过对埋深、覆土和层高的综合设计，在某地区，根据计算结果现有地下室均未设置抗拔桩，基础为筏板形式，水浮力靠结构自重平衡，因此，基础造价得以大幅下降。
因为水浮力靠结构自重平衡，结构上需增加配重，通过比较发现，在基础底板上增加荷载是经济有效的方式（不增加顶板荷载）。
当然，确保结构自重与外部景观荷载，采取必要的降水措施对结构正常使用亦起到至关重要的作用，特别是在施工雨季期间，一定要做好降水和场地排水工作。
2.伸缩缝或后浇带设置伸缩缝势必会造成一部分建筑面积的浪费，因地下室温度应力不明显因此规则结构一般不设伸缩缝，只设置后浇带。
只有当地下室结构平面严重不规则，才会在应力、变形集中的地方设置伸缩缝，当然分期建设也会设缝。
后浇带间距一般控制在 40~45 米左右比较经济。
3.底板底板配筋主要控制指标是裂缝，而且底板承受较大水浮力作用，为保证其刚度，底板厚度不应设置过薄，在一定板厚情况下，底板配筋大部分区域为构造配筋。
15-房地产关于住宅地库设计过程地库停车效率及结构成本优化
在地质情况和上部建筑确定的前提下，地下室含钢量的三大影响因素：
层高（埋深）、覆土、结构方案
三大影响因素方案阶段必须做到在汇报中分析方案考虑优劣因素，经由得到公司领导相关会签文 件明确。
二 5、地库优化关键时刻----含钢量控制：
结构方案管控建议 楼盖 （对于大柱网地库，不适合小柱网）设计要点建议：
四
3、地库优化关键时刻----标准柱网管控
四
4、地库优化关键时刻----坡道出入口数量控制：
坡道出入口数量控制：
常见问题：出入口设置数量超标准
四
4、地库优化关键时刻----地库方案阶段要素管控建议：
地库方案阶段关键点控制建议：
• 缩减范围：地库尽量少做或不做； • 严控层高：非人防3.6米，人防3.9米。 • 景观布置和排水方式控制：景观覆土不超过1.5米，确实要种大树，可采取局部堆土方式。地面、顶板、 底板排水坡度和方向尽量一致，减少覆土和埋深。 •上部建筑的影响：层数设计成25层或32层的高度临界值；尽量不做转换或转换面积≤8%
停车优选：地面＞架空＞半地下室＞地下室。
四 2、地库优化关键时刻—规模控制
平面控制要素 管控建议明确 1）平面方案：地库位置与形态，场地有不规则高差变化时，尽量將地库布置在相对平整低洼地带； 地库分 建与合建的确定 需经多各业务部门上会建讨后论确定； 2）地库轮廓：简洁、紧凑、方正； 3）人防规模控制及布置：人防尽量少做不做：核实人防面积，尽量不做5级人防； 人防布置 时应靠近 坡道、塔楼，并充分利用塔楼坡道已有的设施构件；一般偏于地库一端，安排在地库的最下层 ； 人防口部：相邻主要出入口应合并设置；主要出入口首先利用汽车坡道或其它已有的直达地面的通道；可向 相邻的非人防区开设密闭通道作为次要出入口； 4）塔楼宜布置在地下室四周，尽量靠边； 5）、设备用房布置上注意：集中布置、不损车位、注意噪音；
房地产设计阶段的结构成本优化及质量控制
14N080房地产设计阶段的结构成本优化及质量控制对结构优化的典型观点观点一：结构优化就是抠钢筋，只要不违反规范，钢筋含量越低越好。
观点二：优化结构成本会影响产品品质？观点三：结构成本优化会影响设计周期、工程进度；三边工程就没法优化。
观点四：合同签订限额指标要求，让设计院来控制结构成本？如何做到？结构优化：含钢量是不是仅是结构专业事情？是不是靠“减法”？如何让设计院配合结构优化？结构优化与施工质量是不是矛盾？。
第一部分：概述意义、原则、要点第二部分：结构成本优化的关键控制要点之一：基础成本优化之二：地下室结构成本优化之三：上部含钢量控制措施之四：合理利用规范优化结构成本第三部分：结构成本优化的管理措施为什么要做结构优化？设计单位的原因产品个性化的原因企业和市场的原因结构安全的重要性与结构设计的专业性、特殊性结构优化的模式企业自己优化具有设计经验丰富的结构工程师——基本实现优化目标具有属于自己的设计院——基本实现优化目标水平一般的结构工程师——部分实现或无法实现工程部或成本部凭借经验——部分实现或无法实现外聘专家或委托专门设计优化公司要求专业且认真负责的专家或优化公司意义：房地产开发结构成本占接按比例约6成 结构成本占建安成本比例：开始施工后发现问题更改困难或代价很大影响结构成本的因素决策因素管理因素技术因素原则：优化客户看不见的成本！三边状态下，保证质量控制的前提下，充分发挥专业优势，优化客户不关注的成本！优化客户看不见的结构成本，省下来的都是利润！原则结构成本优化下来的都是利润，必须重点关注 结构优化不是简单做减法，要看性价比，需决策结构优化的是客户不关注的成本，好钢要用在刀刃上 结构成本优化应由业主主导，设计院配合结构优化是个系统工作，要事前控制要点结构优化面临的现状三边工程，设计周期、工程工期紧张设计院很强势，难沟通，总强调结构安全性，不配合设计优化营销、建筑强势，结构弱势，因为方案不合理导致成本浪费虽然很重视，但往往等施工图预算出来才发现成本太高，优化已经来不及了结构成本优化分阶段控制要点•要点前期结构方案介入设计前期重视勘察报告方案阶段基础选型主体体型/层数/规避转换超限地下室分建合建、层高埋深过程精细化扩初阶段基础布置桩径桩长优化结构形式墙柱布置地下室抗浮计算、顶底板选型施工图阶段承台、基础构造配筋荷载、计算参数细化材料强度、构件构造配筋地下室顶底板侧墙配筋施工图归并细化施工阶段控制变更、签证第一部分：概述意义、原则、要点第二部分：结构成本优化的关键控制要点之一：基础成本优化之二：地下室结构成本优化之三：上部含钢量控制措施之四：合理利用规范优化结构成本第三部分：结构成本优化的管理措施之一：基础成本优化之二：地下室结构成本优化之三：上部含钢量控制措施之四：合理利用规范优化结构成本之一：基础成本优化 前期地勘报告基础方案优化指标控制窍门施工措施优化基础的成本有多少？导致项目基础成本高的原因？什么因素影响地勘报告？地勘报告对设计成本影响大，甲方怎么控制？必须要求地勘报告中2个关键数据取值合理水位（抗浮水位、最低水位）岩/土层承载力案例：微风化岩层承载力取值保守，导致桩基成本增加地勘报告能再优化么？应该怎样看待勘察报告？•之一：基础成本优化基础方案扩初前尽早确定基础选型，多方案比较常见基础类型：浅基础：独立基础、条形基础、片筏基础深基础：桩（墩）基础（预制桩、人工挖孔桩、冲孔桩、钻孔桩等）特殊基础：复合地基独立基础条形基础片筏基础桩基础基础选型有规律可循么？仅有规划草案和初勘结果，如何对基础初判？不同类型的基础能否混用？要注意什么？持力层埋深落差大，如何选择基础？独立基础还是桩基础？山地建筑基础选型要点特别关注：评估地基高差，保证相邻基础稳定性如何量化判断基础选型是否经济？案例：抗压桩用大直径省还是小直径省？抗浮采用桩还是锚杆？选型确定后，如何判断基础布置成本最优？不同结构楼层重量估算值：框架结构：12~15kN/㎡框剪结构：13~16kN/㎡剪力墙结构：15~18kN/㎡框筒结构：14~16kN/㎡地下室：20kN/㎡（未计覆土）桩基础布置经济性原则抗压桩集中布置，避免过大过厚的承台尽量一柱一桩减少桩直径种类，控制在3~4种为佳微风化岩为持力层时，桩承载力由桩身强度控制抗拔桩/锚杆抗浮锚杆宜布置底板跨中小直径抗拔桩，当桩端持力层属于一般土层时可考虑布置在跨中，否则布置在柱下若板跨较大（>10m）建议跨中适当布置抗拔桩，核算并适当加大直径 大直径抗拔桩（d>1m）一般比较长，宜布置在柱下塔楼地下室首选“”独立车库地下室首选“”安全性及防水性：均完全满足各类规范除非“岩溶或特殊软土地区”，不建议采用“”墩基础——介于桩基础与独立基础的一类特殊基础墩基础对成本有什么影响？如何规避墩基础？优化独立基础或桩基的形式，充分利用材料强度独立基础：桩基础窍门1：合理利用地下室底板承载力窍门2：严控配筋率窍门3：优化构造措施窍门4：合理归并基础怎么操作？窍门1：合理利用地下室底板承载力基底桩间土分担上部荷载的作用是客观存在的关键点：窍门2：严控配筋率承台最小配筋率：灌注桩配筋率：窍门3：优化构造措施桩承台构造：顶部需要设置钢筋么？底筋需要弯至承台顶面么？承台侧面要配筋么？承台一定要设置么？灌注桩纵筋需要通长么？独立基础怎么省钢筋？基础梁的构造优化：窍门4：合理归并基础原则：归并系数取值不宜大归并系数过大，不仅不经济，还可能引起基础不均匀沉降的问题看上去基础设计成本低，实施的时候呢？土方、支护、降水、支模……案例：增加抗拔桩带来的成本变化结论：设计必须结合施工措施全盘考虑基础设计要结合哪些施工措施来考虑？利用施工措施提高灌注桩承载力承台高度地下室后浇带设置大直径灌注桩钢筋配置之一：基础成本优化之二：地下室结构成本优化之三：上部含钢量控制措施之四：合理利用规范优化结构成本之二：地下室结构成本优化 结构方案专业化精细化构造措施优化地下车库结构成本由哪些因素影响？主要影响因素分析：地区：地形、地质条件、地下水位方案：轮廓、层高层数、埋深、柱网、覆土、人防等级设计技巧：结构选型、计算模型和参数、荷载组合、配筋方式、构造做法方案前置审控，施工图精细化设计方案报建前审控：扩初报建（或桩基开工)前确定：施工图阶段精细化设计：方案报建前确定分建合建形式原则分建地下室对成本的影响：停车效率地下室外墙面积出入口或坡道数量土方回填等施工措施利用结构方案优化层高及埋深层高：底板建筑完成面——顶板结构面影响因素：建筑净高要求、设备高度、顶板结构高度地下车库埋深：基础底板底标高——室外地坪标高影响因素：基础高度、底板建筑做法、层高、顶板建筑做法、覆土厚度优化层高和埋深，对建造成本有什么影响？土方量底板、侧墙配筋模板工程量防水工程量降水措施护坡费用影响层高的结构方案：有梁楼盖、无梁楼盖有梁楼盖层高，无梁楼盖层高（注：柱跨为7~8m，顶板覆土平均厚度1.2m）层高：是指地下室底板建筑完成面到上层板结构面的距离。
房地产项目结构成本的优化、控制以及实战案例(119页)
按既定程序，等到项目方案设计完成，开始 做场地地质勘察，勘察完再做施工图设计，然后 再做预算,这时发现土建的成本非常高。 老板就认为设计院的水平很差，设计院不服。 最后这个企业老板专门请专家召开了结构设计评 审会，结果专家一致认为设计院的设计是合理的， 这么高的结构成本是正常的。
（案例一）
原因分析:
房地产项目结构成本的优化、控制以及实战案例
目录
◆成本管理的内涵
◆结构成本的管理思路及方法 ◆结构成本管理的技术关键点 ◆保证工程质量的技术关键点 ◆成本优化的案例分析
◆总结与互动交流
房地产项目结构成本的优化、控制以及实战案例
结构成本的管理思路及方法
房地产项目结构成本的优化、控制以及实战案例
结构成本数据的分解估算案例
结构成本数据的分解估算
■地面以上结构：
★钢筋： （35~90） ㎏ /㎡ X 6.5元/ ㎏ =230~590元/㎡ 3 3 ★混凝土： (0.3~0.5) m / ㎡ X (386~460)/ m =120~130元/ ㎡
★总价：350~820元/ ㎡,平均580元/ ㎡
3、营销类： A、客户需求 B、竞争需求
4、其它
很多项目由设计失误所带来的设计变更占到总数 的3-10%，其中设计决策错误的比重常常占到设 计性错误的30%。
房地产项目结构成本的优化、控制以及实战案例
■结构成本的管理思路及方法 □事前控制的几个要点
●设计院的选择（扩初及施工图阶段） • 合适易管 • 态度重视 • 项目情况 • 服务意识 • 市场口碑
■基础及桩基础：
★总价：25~120元/ ㎡,平均65元/ ㎡
■单位面积的综合结构成本为：
——按地下室面积占总面积的22%估算 560元/ ㎡- 1330元/ ㎡,平均950元/ ㎡ ■结构相关成本：模板、基坑支护、土方、砌体
建筑工程中地下室结构设计探讨
建筑工程中地下室结构设计探讨摘要：建筑工程地下室是整体建筑工程中非常重要的一个环节，一旦出现了什么不合理的地方，很容易就会给建筑工程带来安全隐患。
因此在建筑设计中，地下室结构设计意义重大。
本文通过分析在地下室结构设计中遇到的问题，进而提出了优化设计的方案。
关键词：建筑工程；地下室；结构设计；方案中图分类号： tu318 文献标识码： a 文章编号：引言目前城市土地资源日益紧缺，建筑及城市交通有逐渐向地下发展的趋势。
随着地下空间和建筑水平的不断发展，地下结构已向多层发展，其结构设计、施工及防水等日益成为建筑工程界关注的重点。
地下工程具有一定的难度，因为地下环境具有不稳定性，位置和影响因素都比较多。
如果在建筑和设计的过程中没有注意到这些问题而疏忽大意，将会为建筑安全带来巨大的隐患。
一、地下室结构设计难点概述地下室工程涉及的专业极为复杂，在建筑的地下室结构设计时，需综合考虑防火、使用功能、人防要求、设备用房及管道、坑道、排水、通风、采光等各专业的配合。
对于具有大底盘地下室的高层建筑群体而言，塔楼部分一般在使用阶段不会存在抗浮问题，但裙房及纯地下室部分经常会有抗浮不满足要求的问题。
而且由于实际地下室抗浮设计中往往只考虑正常使用极限状态，对施工过程和洪水期重视不足，因而也会造成施工过程中由于抗浮不够而出现局部破坏，加上地下室防水工程是一项系统性工程，涉及设计、施工、材料选择等诸多方面因素，因此造成了地下室结构设计难点繁多，一般来讲概括起来为：（1）结构平面设计；（2）抗震设计；（3）地下室抗浮、抗渗设计；（4）外墙结构设计。
二、地下室结构设计中遇到的问题1.1抗浮问题分析针对地下室的抗浮问题，要设定科学合理的抗浮设防水位，根据具体的地下水水位要求进行研究和实时勘查，采用平板式筏板基础、增加地下室的重量、设置抗浮桩等方式方法去解决地下室的抗浮问题。
1.2不均匀沉降问题分析地下室的不均匀沉降问题可以采用人工处理地基的方法去降低地基处理的程度，主体结构采用桩基础、主体结构部分采用整体基础也能达到较小的最终沉降量，还能充分发挥不同基础形式的作用和优势，有利于工作人员进行相关的计算，确定最终的设计方法。
关于建筑地下室结构的优化设计的探讨
关于建筑地下室结构的优化设计的探讨摘要：城市发展速度的加快，城市用地已经非常紧张，地下室空间的利用就十分重要。
但地下室工程涉及建筑、结构、设备、人防等专业，在互相配合是设计地下室是的重要组成部分。
本文结合当前建筑地下室结构的优化设计进行了分析与讨论。
关键词：建筑、地下室结构、优化设计一、建筑地下室结构设计中的重点顾名思义地下室处于室外地下，侧墙有极大的刚度且地下室与上部结构为整体，在这种情况地下室可作为上部结构的嵌固端。
在建筑首层以下建造地下室，可以提高建筑用地效率。
一些建筑基础埋深很大，充分利用这一深度来建造地下室，其经济效果和使用效果俱佳。
地下室的类型按功能分，有普通地下室和防空地下室。
按结构材料分，有砖墙结构和混凝土结构地下室。
按构造形式分，有全地下室和半地下室，地下室顶板的底面标高高于室外地面标高的称半地下室，即室内外高差的平均高度大于该房间平均净高1/3 ，且小于等于1/2 者。
这类地下室一部分在地面以上，可利用侧墙外的采光井解决采光和通风问题。
地下室顶板的底面标高低于室外地面标高的，称为全地下室。
地下室一般由顶板、底板、侧墙、楼梯、门窗、采光井等组成，其中地下室的顶板采用现浇或预制混凝土楼板，板的厚度按首层使用荷载计算，防空地下室则应按相应的防护等级的荷载计算。
在地下水位高于地下室地面时，地下室的底板不仅承受作用在它上面的竖向荷载，还承受地下水的浮力，因此必须具有足够的强度、刚度、抗渗透能力和抗浮力的能力。
地下室的外墙不仅承受上部的垂直荷载，还要承受土、地下水及土壤冻结产生的侧压力，因此地下室墙的厚度应按计算确定。
地下室的门窗与地上部分相同。
当地下室的窗台低于室外地面时，为了保证采光和通风，应设采光井。
二、荷载在建筑地下室结构设计的优化建筑的地下室结构荷载主要包括：核爆动荷载以及建筑物的重量荷载、土压力和水压力以及地下室自身的重力荷载等几个部分。
我国的有关技术规范中有关于防控型地下室内部可以考虑到的荷载组合，在对建筑的地下室结构设计就可以根据不同工程的特点同时结合技术规范要求来确定荷载的不同组合。
结构成本控制的精细化设计
结构成本控制的精细化设计【摘要】精细化设计对于设计师而言，就是认真计算、精心制图，以强大的责任心对待每一个细节。
在方案选定之后还有很多的细部工作可做，包括什么样的节点构造传力更为可靠、更方便施工；何种箍筋型式对受力有利；如何确定纵筋的直径和间距才会使裂缝宽度最小；混凝土墙、柱的截面应该在第几层变化等等。
从而更能优化结构设计，节约土建成本。
【关键词】成本控制精细化结构设计前言：一个合理的结构方案，从源头上就控制住建造成本。
应该具体分析结构体系，做到结构合理化，把握住结构的总体形式。
对建筑的平面布置、立面造型、柱网布置等提出合理的建议和要求，使结构的高度、复杂程度、不规则程度均控制在合理的范围内，这样在施工图设计当中就不会盲目设计，造成不必要的浪费。
类似的文章比较多，本文不再赘述。
本文仅在此基础上，总结以往工程，进一步优化设计，做到精细化设计，使结构成本进一步降低，做到精益求精。
一、控制层高，包括地下室层高和上部层高。
控制地面以上部分层高的优点：因为计算长度减少而减少柱、墙体积；减少总高，在规划条件控制总高的前提下可以增加层数；减少地震力和风荷载。
控制地面以下部分层高的优点：不仅降低了支护的成本还节约了土方的开挖和外运，减少了地下水丰富区域的水压力的影响，对地下室的底板和抗拔桩的设计都起到了有利影响。
除此之外还可以减少其他土建成本，如减少维护墙、分隔墙、装饰工程量；减少门窗、幕墙、粉刷、涂料、防水等工程量。
另外还可以减少设备及运营成本，比如地下室层高减少就能减少水泵的扬程从而减少耗能负荷。
根据工程经验，地下室每加深100mm，增加造价30元/m2 ，如果一个三万平方的地下室30000m2 x30元/m2 =90万元。
结构层高取决于净高，而影响净高的因素是结构梁高和设备管线。
控制好层高并不是要牺牲房屋的净高，因为房屋的净高是房产客户极度关注的内容之一，如果牺牲房屋的净高就降低了建筑产品的价值，就违背了全方位的控制成本的原则，所以一般情况下控制层高从控制结构的梁高和有效利用机电设计的管道空间上面着手。
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浅谈地下室结构设计优化与成本控制
摘要：近年来，随着社会建设的不断发展，由于国家经济的高速增长及城市
土地资源日趋紧缺，地下空间的使用功能显得越来越重要。于是地下停车场、地
下购物商场、地下管道空间等地下建筑便日渐兴起，但由于土地价格、人工、材
料等费用越来越高，建设单位在开发项目的同时也越来越注重项目的成本控制。
因此本文重点对地下室设计中的结构设计优化及成本控制进行探讨，使设计师设
计出来的施工图既经济、合理，同时又能降低成本、增加效益。
关键词：地下室；结构设计优化；成本控制
引言
在建筑工程设计中，由于城市规划、项目容积率、车位配比等要求，地下室
越来越普遍应用在高层建筑设计中，由于地下室成本占据整体工程总造价中的成
本比例非常高，许多建设单位在进行项目开发时都极其重视地下室设计，尤其在
结构成本方面，想方设法降低成本增加效益，尽量实现利益再大化。因此，设计
师在设计图纸时应积极运用各种合理的设计手段和更先进的设计辅助软件，同时
也要考虑现场施工人员的技术水平情况，使设计出来的图纸更合理、经济，同时
也要能便利于施工，减小在施工中出现施工错误问题。
1地下室楼盖体系及基础选型
1.1楼盖体系设计
在高层建筑的地下室结构设计中，楼盖结构可采用有梁楼盖或无梁楼盖，前
者也叫框架结构，后者也叫板柱结构，设计人员应根据建筑功能布局、柱网尺寸、
楼面荷载、层高等情况，通过对有梁楼盖和无梁楼盖的经济性对比分析，合理选
择楼盖的结构形式。对于框架结构，在梁板配筋方面，传统的设计方式是梁板计
算采用刚性楼板假定计算，现在由于计算软件的更新迭代，计算结果更合理更经
济，如楼板采用加腋大板的弹性板计算，计算采用考虑梁与弹性板变形协调的有
限元计算方法，梁板计算结果配筋用量比刚性楼板假定计算要节省得多。如柱网
7.8x8.1米跨度的地下室顶板，常规板厚是250mm，板四边支座处板底下采用加
腋150mm，加腋长度1200mm，顶板设为弹性板，考虑梁与弹性板变形协调，此时
计算出来的板配筋结果会比刚性楼板假定计算的结果有所增大，但梁配筋会比刚
性楼板假定计算的结果减小较多，总体而言采用梁与弹性板变形协调的有限元计
算模式设计出来的施工图，钢筋用量及梁截面均会减小，成本方面会进一步降
低。
1.2基础选型
一般情况下，地下室底板是采用平板式的筏板基础或防水板，柱下基础则采
用天然基础或桩基础较多，项目采用何种底板结构形式及基础方案，应以项目所
在场地的岩土工程勘察报告为依据，通过基础选型可行性研究分析，如基础埋深
的场地土质、基础成本对比分析、基础施工工期等综合考虑，选择适合项目的最
优基础方案，当底板底下地基土为原状的非软弱土，底板直接置于非软弱土层上，
设计基础时则可以考虑底板按自承重设计扣减底板层的自重及荷载。场地土质情
况如果能满足天然基础的承载力设计要求时，则应该优先选择采用天然基础，天
然基础相比桩基础具有施工便捷、成本低、工期短等优点。场地土质如果不满足
天然基础设计的情况时，则可采用预应力管桩基础或灌注桩基础，当场地土质均
适合采用管桩基础及灌注桩基础时，则优先采用管桩基础，管桩基础相对灌注桩
基础具有施工快、成本低，施工工期短等优点。
2地下室结构设计优化要点
2.1顶板荷载
地下室顶板的荷载主要包括：顶板自重、覆土荷载、活荷载、施工荷载、园
林景观荷载、消防车荷载，如果是人防地下室顶板还需考虑人防荷载。消防车荷
载较大，对梁板配筋影响较大，因此消防车荷载应按实际的消防车道及消防登高
面范围布置，如果某块楼板只有部分是消防车道或消防登高面的则该块楼板可以
考虑折减部分消防车荷载。由于消防车出现的概率很低，作用时间短，故消防车
荷载对结构不利时的非地震分项系数可取1.0，可以明显减少相关构件的配筋，
消防车重力荷载代表值系数设置为0，可以让消防车荷载不参与结构的地震计算，
从而使地震力大大减小。设计楼面梁、墙、柱及基础时，消防车荷载可按国家现
行荷载规范相关条文设置折减系数，有依据时也可以根据经验设置实际折减系数。
顶板施工荷载对配筋影响也较大，施工荷载对结构不利时的非地震分项系数可取
1.0；顶板活荷载、施工荷载、消防车荷载与恒荷载组合计算构件配筋时，可采
用包络配筋的设计方式能节省较大的钢筋用量，节省土建成本。
2.2地下水荷载
地下室抗浮计算的地下水荷载，要以岩土勘察报告给出的地下水头标高作为
参考依据，并结合场地周边道路标高确定底板抗浮计算的地下水荷载。如果地下
室面积较大且四周道路标高相差较大，可将地下室按路面标高划分为多个不同水
头标高的范围，分范围减小地下水便于节省抗浮方面的成本。对于拟建在山地上
的地下室，因场地地形特殊及出于开发成本考虑，地下室侧面可能会有一侧或多
侧临空无覆土情况，底板下部原状地面标高也可能低于底板标高，为了减少底板
下的土方回填量，节约工程造价，底板下部原状地面低于底板标高的范围可以考
虑采用架空处理，底板下架空范围不需考虑抗浮计算及防水处理，可以节省抗浮
方面及防水抗渗方面的成本。
2.3顶板设计
顶板设计是地下室结构设计中的一项重要工作，设计人员在进行顶板设计时，
楼板厚度、最小配筋率要符合规范构造方面要求，板裂缝宽度要满足规范要求，
楼板配筋可采用通长筋另加附加钢筋的方式，顶板计算可采用考虑梁与弹性板变
形协调的有限元法计算，可明显减小钢筋用量。
2.4底板设计
底板设计通常采用平板（墙柱下基础承台兼做下柱墩）的方式，除了计算正
常的恒活荷载外，还需要考虑地下水作用下的抗浮计算，抗浮设计措施可采用抗
拨锚杆或抗拨桩。如果项目基础采用预应力管桩基础设计，当地下水较大时，可
在底板跨中布置适量抗拨管桩，柱下基础范围的管桩承担竖向抗压承载力及承担
部分抗拨承载力，这样布桩的优点是底板及基础可以满足抗压、抗浮设计的同时
底板厚度可以适当减薄，底板配筋也相应减小，同时也能避免柱下基础布置较多
数量的抗拨桩。底板配筋可采用通长钢筋另加附加钢筋的方式， 底板裂缝、基
础裂缝验算要满足规范要求。
2.5外墙设计
地下室外墙计算的主要荷载有结构自重、地面活载、侧向土压力、地下水压
力等，一般可按以层高为计算跨度的单向板计算，底部与底板连接处按固定支座
计算，顶部与顶板连接可采用铰接或弹性支座，中间楼层处采用连续支座计算，
需注意车道、楼梯、开洞等情况对侧墙计算跨度的变化影响，使计算模型符合实
际情况，侧墙外侧竖向钢筋采用通长筋另加附加短筋的方式，能节省部分钢筋。
结语
总之，地下室设计过程中，首先各种荷载要按规范要求正确取值，计算模型
要准确输入各构件截面、荷载，计算参数设置要正确，其次要有正确的结构计算
方法，构件的计算假定、计算简图、计算方法要符合实际的受力情况，在满足国
家设计规范和地方相关设计规程的前提下，实现结构设计最优、经济利益最大，
这样才能保证地下结构的安全、经济、适用。
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