摘要：在地铁物业开发的全过程业务链条中，建筑方案及施工图设计对建筑产品起着决定性作用，地铁上盖物业的综合性和复杂性对设计及其管理工作的要求也越来越高，而结构设计在满足安全的前提下，也需要适度地创新方可实现建筑意图和复杂的使用功能；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的投资在80%以上，而结构成本占到建安成本的40%～50%，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，结果可能导致成百上千万元的造价差别，因此结构设计管理就成为整个设计阶段成本和安全度控制的重中之重。
关键词：复杂工程；结构设计
引言：在设计市场参差不齐的大环境下，引进结构顾问公司，充分发挥其专业特长，对于提高设计质量、改进设计服务、督促设计进度，解决设计难题是一个可以选择的较好途径。文章主要针对复杂工程结构设计管理经验进行分析，希望能够给相关人士提供重要的参考价值。
1.结构设计工作的现状
结构设计工作是项目整体设计的基础，没有结构的有利配合和支持就不可能有效而经济地将建筑意图实施落地，国内结构设计工作所普遍面临的现状是：（1）现在的项目越来越复杂，建筑方案设计有相当一部分被境外建筑公司参与，其对国内的建筑、结构方面的法规又缺乏足够的认识，在方案前期为了体现新颖性和标志性，对结构设计方面的落地研究不够，导致后期方案反复修改，加大了落地设计院的工作成本；负责落地的国内设计院的设计费用相对于国外设计机构相差较大，使得设计院对设计质量的提高缺乏积极性；在前期建筑方案配合阶段结构专业人员投入不足、应变能力不强，应对专项审查的储备不足，在结构方案超限审查时很难一次通过，反过来也会影响建筑方案的稳定。（2）结构设计应对开发商和市场的需求，往往在建筑方案尚未稳定就要出桩基图纸开始施工，或者由于市场或规范、政策的修改，赶工出图、疲于应付，在设计人力成本快速增加的情况下，招收缺乏实践经验的毕业生，在短时间内完成成百上千张施工图纸，校对审核流程基本趋于形式化，无法有效保障设计图纸的质量。
2.结构设计管理和引入结构专业顾问公司的尝试
结构设计管理一般分为过程管理和结果管理。过程管理需要贯穿整个设计和策划的全过程，包括前期论证及策划阶段的地质情况调查、规划阶段的初勘、建筑方案阶段的结构介入、扩初阶段对结构方案的调整优化、施工图阶段局部结构方案的比对、新技术新材料的应用、对图纸错漏碰缺的控制、后期变更、现场签证的管理等；如果仅仅对结果进行管理，势必造成设计反复，设计周期加长，不利于设计计划及成本控制。从设计管理角度出发，让管理人员通过自身专业能力判断出复杂项目中设计院交付的设计成果是处于一般、较好或者优良的程度是较为容易的，但在施工图提前启动，如何在短时间内解决棘手的结构设计难题，建筑设计方案尚未稳定，需要提前准备结构超限，如何规避设计风险、提高设计图纸的质量，同时协调相关专业实现设计管理中的计划预期和经济性目标，就对结构设计管理人员提出了挑战。参考国内外复杂项目的成功经验，一个项目的顺利落地，往往离不开各类专业顾问公司的介入，这些小而精的顾问公司依据在项目中的不同角色，有的以设计联合体的角色进入项目之中，有的以顾问咨询单位的角色进入项目之中。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆市场上专业结构顾问咨询单位通常是以结构理论为基础、参考工程实践经验，应用先进的结构分析手段对设计模型和假定进行深入研究，在设计院计算分析的基础上改善与提高；在满足建筑需求的前提下，优化结构整体受力体系和各项结构指标、考虑现场施工、提高图纸质量的设计全过程顾问服务，从而达到控制综合成本的目的。因此，选择在技术上有优势、设计经验丰富、掌握审批流程的公共关系资源且具有良好口碑的专业咨询公司作为顾问单位是重要的解决途径，但需要甄别市场上以减少钢筋用量为主要手段，牺牲结构安全度和抗震性能来求得经济效益的结构优化公司。为更好地推动和保障深湾汇云中心、HBC汇隆中心两大综合体项目的进度和品质，根据万科的建议引入结构设计顾问的模式，是对结构设计管理的一种有益尝试。
结构专业顾问公司的工作围绕着以下三个目标的约定而执行：（1）充分理解建筑意图，从建设工期和成本出发，在结构体系、方案选型开始就对结构设计进行全程顾问。（2）实现对勘察、试验、设计、施工等全过程的技术协调工作。（3）监督和引导设计院的设计工作，避免返工、等待、反应不及时的常见问题，提高施工图的设计质量；通过技术支持确保结构超标、超限审查审批顺利通过。在设计管理过程中，协助业主方结构设计管理人员，参与到设计管理工作的全过程。跟踪参加项目设计例会、专项技术研讨会、超限审查会、施工图纸会审和施工方案评审会；要求设计单位，及时将提交的图纸、计算书、超限报告、专题分析报告、图纸答疑等设计成果抄送结构顾问单位，并及时出具顾问意见；关键技术问题要求结构顾问单位以正式函件或邮件予以确认和佐证，对存在争议的议题积极组织专家会予以讨论解决[1]。
3.案例分析
某地区由于项目处于海边且处于规划建设地块，风洞试验结果显示受现状和规划地面粗糙度的影响，在不同方向上的风荷载有较大区别，如果按大者考虑则加大了设计难度，并将造成用钢量高，对工程成本和进度均不利；结构顾问单位在设计管理方的协调下，组织风工程专家会商，提出风洞试验调整建议，风荷载限制以顺风向荷载作为调整基准，在舒适度验算时才考虑现状和规划两种情况。在安全可靠的前提下，合理降低了风荷载，对于结构设计和成本控制具有重要价值。
初步设计单位华东院原设计的伸臂桁架为两层高，除了在避难层以外，在其下一层的标准层室内也将出现一根大斜杆，并且设计了八道环带桁架；结构顾问单位介入后，通过认真的计算和复核，提出了对伸臂桁架和环带桁架的重要修改意见，即将两层高伸臂改为一层高，调整伸臂位置提高抗侧效率，减少环桁架的道数。这样建筑标准层内不出现“大斜杆”，同时还节省了用钢量，减少施工难度和工期。
在结构设计创新方面，结构顾问单位将其首创的剪力墙轴压比复核方法在项目设计中进行了应用，并得到超限评审专家的认可，由此可将初设时核心筒最大墙厚1200mm减为1000mm；并修改墙内为控制轴压比而增设型钢的排布方案，这一优化措施为塔楼增加了800m2实际使用面积。
结构顾问单位通过对巨柱精细化分析，通过适当提高柱内型钢含钢率，显著减少了巨柱的截面，由3m×4m优化到2.8m×3.2m（最大截面从12m2减小到8.96m2），这一优化措施大大减少结构构件所占面积，增加了近600m2的实际使用面积，优化了各层建筑布局。
结论：
简而言之，在国内设计行业存在设计质量参差不齐、创新能力不足的情况下，引进专业结构顾问公司，对提高结构专业设计水平、解决复杂问题、综合考虑建设成本和便利施工方面起到积极的促进作用。通过对设计工作全过程的监督和引导，充分发挥顾问方的专业优势，有效补充施工图设计单位在项目建筑方案前期力量投入不足、后期频繁修改导致的设计工作等待、反应不及时和设计质量不高的行业通病，从而更好地为项目顺利推进奠定基础[2]。
参考文献：
[1]张超.基于BIM的装配式结构设计与建造关键技术研究[D].南京：东南大学，2016.
[2]黄俊杰.浅谈某超高层建筑结构设计管理[D].广东土木与建筑，2018，21（11）：15-17
论文作者:程世琪
论文发表刊物:《建筑细部》2018年第28期
论文发表时间:2019/8/22
标签：结构论文; 结构设计论文; 建筑论文; 项目论文; 顾问论文; 方案论文; 单位论文; 《建筑细部》2018年第28期论文;