关于混凝土结构设计的经济指标问题

结构设计中经常遇到要进行限额设计，或设计完成后建设单位提出用钢量指标及混凝土指标过高的问题。这是结构中很头疼的问题，该如何应对?

随着市场经济的发展，结构设计竞争越来越激烈。为了获取最大的利润空间，建设单位对结构成本进行严格控制是很自然的事，也是合理要求。结构设计应予以理解和支持。同时，从某种意义上说，对结构用钢量及混凝土用量控制的合理要求也是对结构设计的促进和鞭策。对合理的成本控制要求，结构设计应配合并贯穿于结构设计中，对不合理的成本控制要求，结构设计应说明情况，以得到建设单位的理解和支持。

[问题分析]

1.应正确处理好结构安全和结构经济性的关系，结构安全是第一位的，在确保结构安全前提下的结构经济性才是有意义的。不得以牺牲结构安全为代价去迎合建设单位的经济指标要求。

2.建设单位对结构设计指标的控制主要表现在钢筋用量和混凝土用量上，有时是口头约定，有时则在合同中加以规定。遇有这种情况，结构设计应予以充分注意，在约定前应对工程的具体情况进行较为详细的分析，对经济控制指标的可实施性要做到心中有数，同时还要明确合同中用钢量的准确含义，是限制总用钢量还是只限制标准层用钢量，是施工后的实际用钢量还是结构设计的计算用钢量等，各项指标应明确无歧义。

3.建设单位提出的结构主材用量控制指标，一般根据同类工程的经验数值确定的。然而实际工程情况千变万化，要注意表面相似背后隐藏的不可比性。一般说来，标准层具有较强的可比性，而地下室及非标准层部分的结构用材可比性不强，不同工程的基础也不具明显的可比性。

1)由于标准层量大面广，理应成为结构经济指标控制的重点，控制结构主材用量的主要精力应放在对标准层的控制上。同时，标准层一般变化不大，其建筑布置具有较大的相似性，从而决定了其结构主材用量的可比性。

2)受地下室层数、地下水位、是否设置人防地下室、地面覆土层的厚薄以及是否考虑消防车荷载等情况的影响，地下室结构(不包括地基与基础)设计的主材用量相差很大，往往不具可比性。

3)地基基础的形式主要与工程场地的地质条件密切相关，场地条件好时可采用天然地基或进行局部地基处理，相对而言地基基础的费用较低。而当地质条件很差时，如软土地基或严重不均匀地基，当需采用桩基础或进行严格的地基处理时，结构费用较高。一般情况下，基础设计的结构主材用量不具可比性。

4.对结构设计主材用量的限制，一般有限定钢筋用量、同时限定钢筋及混凝土用量等。其实限制结构主材的根本目的应该是对结构总造价的限制，应根据钢筋与混凝土的比价关系结合基础对上部荷载的承载情况合理确定。结构设计中经常遇到对混凝士厚度也进行严格限制的做法，这对控制工程总造价并不有利。结构设计人员应与建设单位多沟通，避免为限制而限制。结构设计中应根据不同的限制要求，采取相应的结构设计措施。当只限定钢筋用量时，可适当增加混凝土的用量，以减少设计用钢量，并宜全部采用HRB400级钢筋。

5.对结构主材的控制，通常有两种核算方法。一是以施工单位的最后决算为准;二是以结构的计算用钢量为准。实际施工的结构主材用量是工程总用材量，其中包括结构的用材量、非结构构件的用材量及施工的损耗量等。

1)结构的用材量为所有结构构件的用材量，是结构设计所需的真实用量。

2)非结构构件用材量包括如建筑的翻板、挂板等建筑处理用的混凝土及钢筋用量，建筑造型越复杂其用量越大。这部分用量不是结构所需的，是建筑及建设单位为追求建筑效果所花费的，结构设计中已经为其承担了荷载，不应该再将材料用量归为结构用量。

3)施工损耗主要取决于施工单位的组织管理能力，管理能力强并精心组织、精心施工，则施工损耗量低，反之则施工损耗量大。这部分用量与结构设计无关，也不应归结为结构用材量。

因此，对结构设计用材量的核算应以结构计算用材量为准。同时，对单位面积材料用量的计算中，应注意建筑面积与结构面积的差别，对建筑夹层、设备夹层、设备转换层等按规定可以不计算建筑面积的地方，应全部计人结构面积之内，以加大用材量计算的基数，降低计算的用材量指标。

6.影响结构用材量的最主要因素是建筑方案，结构专业作为民用建筑工程设计中的下游专业，对建筑方案很难有话语权，往往在建筑方案确定后才能参与建筑方案的深化工作，而此时主要是在建筑方案大轮廓下的完善工作，也就是所谓的“配结构”，在既有立面及平面的基础上进行结构构件的布置，对由建筑方案不合理而引起的不合理结构方案问题已无力回天。因此，目前情况下，对结构设计用材量的过分限制不尽合理。

图3.1.8-1的正方形平面，两个主轴方向抗侧力结构构件布置均匀，结构的经济性好;而图3.1.8-2的长方形平面，横向结构的侧向刚度较小，而纵向结构的侧向刚度较大，两个主要受力方向动力特性差异较大，需布置较多的横向剪力墙加以弥补。平面的长宽比越大，其结构的经济性也越差。

结构抗侧力构件的不对称布置(如建筑立面需要布置单侧斜柱等情况)时，结构的经济性也必然不好，结构设计中应尽量避免。必须设置斜柱时，应均匀对称布置。