建筑结构设计中工程造价控制探讨 new

1、建筑结构设计中工程造价控制探讨 new摘要：结构设计应充分运用各种科学的方法对结构进行优化，既保证结构达到安全设防水准，又节省工程造价，同时还能最大程度地实现建筑师的创作，把技术和经济有机结合起来，通过技术比较、经济分析和效果评价，降低工程造价。本文探讨了建筑结构设计中工程造价控制措施。关键词：建筑；结构设计；工程造价；控制措施中图分类号：TU318文献标识码： A 文章编号： 建筑结构设计阶段对建筑工程的造价有重要影响，而许多工程均有进一步优化的空间，在原有设计基础上进行一定的优化分析，科学合理的进行结构设计，完全可以在保证满足建筑使用功能及安全性的基础上降低工程造价，提高经济性。 一、结构

2、设计和工程造价的关系 结构设计是处理工程造价与技术的关键环节, 是控制与确定工程造价的重要阶段,充分实现建筑设计方案是结构设计的最终目的,要想把建筑师的构想变成可以付诸实施的蓝图,必须严格遵守设计规范,保证项目结构安全。 工程造价是指整个项目在项目设计、项目决策以及项目实施等环节的所有费用。工程造价的控制贯穿于项目建设的整个过程, 但是在这三个阶段工程造价所占的比例是不同的。据相关资料统计表明,设计阶段对整个项目工程造价的影响约为35%75%,可见建筑结构设计阶段是工程造价控制的关键环节。 二、建筑结构设计中的工程造价控制措施 1、基础形式的选择 地基础是建筑物的重要组成部分，所占资金有的高达

3、总投资的1/3 以上，同时，由于基础工程是地下隐蔽工程，在工程事故中，基础工程事故所占的比例最大，而且基础一旦出问题，损失巨大，有的甚至无法补救。因此，根据地质条件和建筑物理学上部结构，合理地选择基础类型，是降低建筑造价，建设工期缩短，确保结构安全的基本保证。 （1）应尽量优先选用天然地基而后选桩基。桩基础设计简便，保险系数高（设计中所取的单桩承载力标准值仅为现场实测的单桩承载力的一半），使得有些设计单位把高层建筑基础方案设计变为仅仅根据地基持力层的位置，上部结构的荷载，地下水位的情况来选择用何种桩型的问题。有的甚至只图保险、省事，尽快完成设计，即使有很好的天然基础方案也不用。殊不知这将造成人

4、力、财力、物力的巨大浪费。 据有关资料，天然基础的造价仅为桩基的27%67%。美国、目本、俄罗斯等国家，其高层、超高层建筑采用天然的地基的很多，约点50%70%。在美国休士敦市的一些3075 层的大厦，采用的是天然基础，使用至今，安然无恙。在日本这个地震多发国家，其超高层建筑采用天然基础的占57%以上。然而在我国有很多实际上用交叉梁或条形基础就能满足要求的建筑物却采用了桩基，仅基础工程就造成了很大的浪费。 （2）在高层建筑中，独立基础和条形基础一般都不能满足承载力的要求，当基础土质良好时，可采用筏板或箱型深基础形式，并运用补偿理论进行设计。当建筑物有地下室时，实际上是盒子的地下室代替同体积的土

5、，对基底来说是一种卸载过程。也就是说，当建筑物建到一定高度时，对基底的压力才等同于挖去的土地对基底土层的压力，继续往上建的结构产生的重量才是真正加在基底持力层上的压力。基础埋置越深，补偿量就越大，因此合理地应用补偿原理进行设计，可以在天然地基上建造超高层建筑。 2、上部结构方案的选择 （1）比较各种结构受力体系及结构布置方案、综合结构及经济性能,尽量采用既经济结构性能又好的结构方案。如在一些房间较大、层数较多的住宅房屋采用框剪结构时,工程造价一般在950元左右,而采用框架结构工程造价则一般在750元左右节约投资21。 （2）现浇板一般应做成双向板。从理论上讲如跨度相等的四边简支支承的双向板其单

6、向跨中弯距系数约1/27 两边简支的单向板跨中弯距系数为1/8,两者比为21/27/1/8 约为60。从构造上看,双向板的板厚为短跨的1/401/50,单向板为1301/40。显出双向板较薄可降低层高,增加室内净高。另外,即使是单向板,其非受力边也得放构造筋,因此双向板较为经济。 （3） 板一般可按塑性计算,尤其是基础底板但结构自防水不允许出现裂缝和对防水要求严格的建筑,如坡、平屋顶、厨厕配电间等应采用弹性计算。 （4）对于跨度较大的结构可采用现浇空心楼板。这种楼板形式无梁,重量比实心无梁楼板轻,而承载能力等同于实心无梁楼板,既具安全性,又具经济性和美观性。薄型筒体构件具有强度高、壁薄、质轻、

7、不燃、成孔规范、安装施工简便、对钢筋无锈蚀、造价低等特点。该现浇空心楼板的设计原理依据是:在钢筋砼受弯构件中,对正截面而言,可以把受拉区混凝土除去一部分,形成T形截面构件,这样可节约材料和减轻自重。从正截面强度来看,两种楼板的承载能力是等同的。基于这一原理,在现浇楼板中放置BDF薄壁管,形成孔洞,沿布管方向的板的正截面就变成了“工”字形截面；垂直于布管方向的板的正截面变成了平面外有联系的“工工”字形截面,这种“工”字型截面和“工工”字形截面的承载能力与等量的实心板是相同的。由于“工”字形截面减轻了自重,故板的配筋比等厚的实心板要少。同时也减轻了柱和基础的荷载,现浇空心板方案比实心方案的综合造价

8、要节省5%20%左右。采用BDF薄壁型筒体构件现浇空心楼板能解决大开间、大跨度,实现大空间。由于使用功能改善,隔音效果良好,施工工期缩短,工程造价降低,目前在全国推广普及迅速。 3、建筑材料的选择 建筑结构的设计要充分利用建筑材料。建筑材料的合理选择, 既可以满足使用功能、提高工程质量的要求, 又达到可以节省资金, 降低造价的目的。因此, 需要在熟悉建筑材料的性质、性能和各项技术指标的基础上, 了解不同类型建筑材料的价格, 按照灵活、经济、适用的原则选用材料。建筑材料的选择以安全适用、造价合理、施工方便为基本原则, 应就地取材, 减少运输费用, 降低造价。以砖混结构为例, 由于其保温性能不好,

9、 须通过增加墙体厚度以达到保温隔热的目的。而采用空心砖或具有更好隔热性能的建筑材料, 对减少墙体厚度、降低工程造价效果显著。高层建筑中非承重墙对工程造价有较大的影响, 目前有许多隔音、隔热、轻质、价格合理的新型建材可供选用, 采用新型建材,不仅可以减少梁、板、柱的截面和配筋, 大量减低基础的负荷, 起到降低造价的作用, 而且对减少非承重墙的自重及美化结构外观等, 均有现实意义。 4、建筑物构件尺寸的选择 建筑物构件尺寸的选择, 包括合理地选择柱及梁截面尺寸, 混凝土墙体及板的厚度等。在进行结构设计时, 构件尺寸减小, 造成配筋率过大, 钢筋用量增加, 工程造价增加; 构件尺增大, 可以减少该构

10、件本身的配筋, 但增加了混凝土用量, 增加了建筑物荷重。因此, 需要结构设计者将混凝土构件的配筋率控制在一个经济合理的范围内, 并经过计算比较, 选定一个最优的方案, 以满足建筑物净空、美观与结构构件经济性的高度统一, 达到降低造价的目的。 5、钢筋种类的选择 现在市场上的钢筋种类很多, 如级钢筋、级钢筋、级钢筋、冷轧带肋钢筋、新级钢筋、冷轧扭钢筋等。大多数建筑结构的设计人员把设计的重点放在配筋计算上, 而忽视了钢筋种类的选择。事实上,建筑结构设计的设计人员,如果在能够满足结构设计的前提下,选择造价低的钢筋方案,可以使整个项目的工程造价得到有效控制。例如,过去在一些大跨度无梁板的设计中,常采用

11、10-12级钢筋,事实上,如果采用12级钢筋,则可以减少30%的钢筋用量。按照现行材料的价格信息:级钢筋2630元/吨,级钢筋2660元/吨,二者价格基本相等。在这种情况下,显然使用级钢筋会经济很多。新级钢筋是近年来推广使用的新型钢筋,它是为建筑结构应用而专门开发的新型钢筋,相比较普通级钢而言,它的的强度提高近20%,而每吨的价格增加却不超过10%,通过使用它,不仅可以节省用钢量,而且可以增加建筑物砼结构强度和安全储备。 总之，结构设计应充分运用各种科学的方法对结构进行优化，既保证结构达到安全设防水准，又节省工程造价，同时还能最大程度地实现建筑师的创作，把技术和经济有机结合起来，通过技术比较、经济分析和效果评价，降低工程造价，这对创造更大的社会效益以及逐步完善设计人员自身的设计理念都有着重要的意义。 参考文献： 【1】郭岩,鄢梅