浅析建筑结构设计过程中的经济性

1、浅析建筑结构设计过程中的经济性摘要：随着我国经济建设的加快， 建筑行业飞速发展，而每项工程的费用成为我们关注的重点。一个项目的成功， 既要满足其建筑功能要求，保证项目的安全性也要具有经 济性。本文主要对建筑结构设计经济性问题和影响建筑结构 设计经济性的因素进行了分析。关键词：建筑结构设计 经济性Abstract: with the speeding up of the our countryseconomic construction, construction industry rapid development, and every projects costs become our fo

2、cus of concern. A successful projects, and should not only meet the building function requirements, ensure the safety of the project. Also want with economy. This paper mainly the structure design and structure of the building economy influence the economical efficiency of design factors were analyz

3、ed.Keywords: building structural design economy中图分类号： S611 文献标识码： A 文章编号：、八前言建筑活动是社会经济生活中不可或缺的内容，建筑发展构成了社会经济进步的重要动因，但在发展过程中对社会资 源的消耗， 又使之成为当代能源危机的重要根源之一， 因此， 建筑发展的可持续性日益受到人们的关注。其中在建筑设计 阶段， 提升对经济性问题的认识和研究，对于促成建筑发 展、步入高效、集约化轨道有重要的基础性作用。而建筑的 结构设计的经济与否直接关系项目投资量的大小，所以我们 要特别注意结构方案的选型、结构设计的参数和设计制图的 精确度等。、对

4、当前建筑结构设计中经济性问题的分析我国正处于一个建筑快速发展的时期，同时也是一个对建筑发展及其内涵进行重新思考的时期。目前，在建筑创作 中所存在的对经济性重视不够、认识片面的问题值得我们认 真地加以归纳、分析。问题主要体现在以下几方面：1) 不重视建筑方案的经济性研究设计构思中，人们习惯于仅对一般的建筑功能、形式表现等进行思考；对设计方案的评价，也常常只关注其形式表 现力、空间舒适度、技术先进性等方面，缺少对建筑经济性 问题的研究以及对经济条件的客观分析，使得实际工程中超 出经济条件而违反概、预、结算梯级制约关系的实例屡见不 鲜。2) 忽视建筑使用中的消费成本对建筑经济性的认识局限于建设成本的

5、最小化，而忽视使用过程中能源、资源的消耗成本，缺少对社会资源综合高 效利用的研究，常常造成建设低投入和使用高能耗、低效率 的非良性循环。3）缺乏综合效益观念孤立地理解经济效益，将高经济回报作为建筑发展的首要目标，忽视环境质量、社会效益，最终使经济效益也很难 得到保证。这些问题在很大程度上是源自传统发展观的局限。在单纯追求经济增长的思路中，经济性往往被理解为产出的最 大化和对投入成本的被动性限制。自然资源的消耗成本、整体效益的协调以及对社会消费的客观引导等问题没有进入人们的思考范围之中。随着可持续发展观的建立，传统发展思路及价值标准受到普遍的质疑。对社会资源主动性的高效 利用、健康环境的有效营建

6、和维护，提高社会、环境、经济 综合效益逐渐成为人们的共识和目标。这些认识上的进步也 促发了人们对经济性的内涵、评价标准及相关设计原则进行 重新思考和整合。、影响建筑结构设计经济性的因素1、结构形式和适用范围般而言，砖混结构比混凝土结构经济。混凝土结构比钢结构经济。 目前，我国建筑主要是以混凝土结构形式为主。而在混凝土结构中，主要有筒体结构、框筒结构、剪力墙结 构、框剪结构、框架结构等形式，每一种结构形式都有它的 适用条件。如高度小于六十米的建筑不宜采用简体结构，而层以上或一百米以上的建筑才宜采用筒体结构；剪力墙结 构适用墙体较多的高层建筑，如住宅、公寓、饭店、医院病 房等；由于建筑功能的需要，

7、加上住宅对室内效果的要求，层以上的小高层建筑结构形式可采用剪力墙结构或短肢 剪力墙结构框剪结构形式适用于高层住宅和需要大开间的 办公建筑；框架结构形式主要用于十层以下的建筑，现在已广泛应用于公共建筑、住宅等民用建筑中，但是在抗震设防 于多层建筑和小开间的建筑，但是由于砖混结构抗震性能较 差，其作为独立的结构形式， 对房屋的装修、 改扩建均不利。高烈度区内，层以上不宜采用纯框架结构；砖混结构可用因此，目前经济较发达的地区基本上不采用这种结构形式。2、基础工程投资般基础投资约占工程总投资的20%30%,基础设计的重要性由此可见一斑，基础设计的方案选取尤为莺要。基 础设计前， 应仔细阅读分析地质报告

8、， 根据地质报告的建议， 合理地选择基础形式，同时，对于建议的基础形式要进行试 算，特别是软土地基，可能会出现能满足基础承载力而不满 足沉降要求的情况，这时会同地勘单位进行地基处理，从而 选取合理的基础形式。即使选用桩基础，也要进行不同形式桩的经济性比较，找出合理的桩基形式。如某项目地勘建议 可采用 pH 桩、预制小方桩和沉管灌注桩，笔者通过性价比 分析，很快选出经济合理的桩型 （见表 1）。从这个数据来看，可选沉管桩426，PHC 管桩 400，综合考虑推荐采用 PHC 管桩 400，因其性价比最高，质量最可靠，该建议得到了业主的认可。表 1 几种桩型的性价比对照3、建筑的规则性个平面方方正

9、正的规则的建筑，如果其竖向抗侧力构件布置不连续或者侧向刚度不规则，从结构意义上来判定， 它仍是一个不规则建筑。当一个几何平面并不规则的建筑， 如果竖向抗侧力构件连续、侧向刚度规则，结构的性能不 定差。对于抗震地区的建筑而言， 抗侧力构件布置是否合理， 对于结构受力的合理性和建筑经济性影响巨大。平面不规则 的建筑物对于墙柱的截面、 配筋影响很大， 在地震力作用下， 会使结构变得不安全。不规则建筑不但使建筑不经济，而且在地震作用下发生的扭转效应使得建筑物不安全。对于高层 度建筑不应大于 0 9， B 级高度及复杂高层建筑不应大于建筑而言还要控制不规则平面产生的扭转效应，A 级高0 85。我们通过相

10、关统计数据比较，得出结果为：不规则建筑不但使钢筋用量增大。而且结构的潜在安全性大大降低，地震作用效应也相应增大。调整建筑结构的规则性，需要在确定结构方案的阶段，运用概念设计的方法，合理划分结构平面，合理布置结构的 抗侧力构件，控制抗侧力构件的刚度。力求刚心和质心的位 置重合，从而减小扭转效应。首先与建筑专业协调，使抗震 概念设计用于建筑方案中。在适当的地方设置结构缝，合理 划分结构单元，尽量使得结构单元平面规则，没有过大的平 面凸出或凹入。其次在抗侧力构件的布置过程中应遵循均 匀、分散、对称和周边的原则，不宜使结构的抗侧刚度在某 个地方过于集中或者突变。当计算过程中位移比不能满足规 范要求时，

11、多属于抗侧力构件分布不均匀引起的。再次是加 大结构周边抗侧力构件的剐度，如加大柱墙截面和连梁的高 度。构件距离质心越远，其对建筑抗扭刚度的贡献越大。4、正确选取结构计算参数是结构设计的前提目前，结构设计进入了电算化的时代，在合理的结构选型和布置前提下，只有正确地选取各项设计计算参数才能把 结构设计做好。无论是国内 PKPM 、 3D3S 等系列软件，还 是国外的 ETABS 、SAP2000 等系列软件， 设计的各类参数都 必须是结构设计师人工选取和录入， 如地震分组、 场地类别、 抗震等级地震烈度、地下事层数、是否计算双向地震、是 否计算偶然偏心，是否双偏压配筋、箍筋间距、墙体分布筋 间距，钢筋的强度值和混凝土的强度等级等，每项参数都关系到建筑结构计算结果是否正确、配筋是否经济。多层建筑 计入了双向地震，可不考虑结构偶然偏心的影响；高层建筑 在计算配筋时，如果计入了双向地震后可不考虑偶然偏心的 影响(“高规” 463 条文注释以及“高规” 333 条文 解释 )。当建筑场地类别为一类和四类时， 要分别注意对抗震 等级进行相应的提高或减少。结语 总之，我们要顺应可持续发展的目标要求，使建筑发展走高效化、集约化的道路是一个综合的系统工程。建立宏观 的经济性理