建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成本優(yōu)化探討

邊原

摘要：在當(dāng)前國內(nèi)房屋建筑開發(fā)及建設(shè)迅速發(fā)展的背景下，加強(qiáng)房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的成本優(yōu)化管理，有著非同尋常的意義。與此同時(shí)，通過對(duì)房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的科學(xué)優(yōu)化，能夠促進(jìn)投資成本在工程項(xiàng)目的質(zhì)量安全和環(huán)保節(jié)能等方面合理而均衡的分配，從而使房屋建筑項(xiàng)目獲得更高的增值，并進(jìn)一步推動(dòng)我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)以及加快城市化步伐。所以我們需要加強(qiáng)房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的成本優(yōu)化工作，保證各個(gè)環(huán)節(jié)都能夠做到科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)、合理，從而使得房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的成本優(yōu)化能夠得到最大程度的保障，為我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。本文首先簡要闡述了房屋建筑結(jié)構(gòu)計(jì)算中計(jì)算軟件選用和計(jì)算參數(shù)取值的成本優(yōu)化等方面內(nèi)容，然后就房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中梁構(gòu)造措施、柱構(gòu)造措施和過渡層設(shè)計(jì)的成本優(yōu)化等方面內(nèi)容進(jìn)行了淺要的分析和探討。

關(guān)鍵詞：房屋建筑；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；成本優(yōu)化

一、引言

由于社會(huì)以及科技的快速發(fā)展，房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的成本優(yōu)化作為我國房屋建筑工程設(shè)計(jì)管理中的重要一環(huán)，其主要的目標(biāo)就是在于提升房屋建筑的結(jié)構(gòu)合理性和經(jīng)濟(jì)性。但是在我國房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的成本優(yōu)化過程中還存在很多的問題，無論是管理體制方面還是在具體的實(shí)施過程中，都存在很多的不足之處，所以我們需要加強(qiáng)房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的成本優(yōu)化工作，保證各個(gè)環(huán)節(jié)都能夠做到科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)、合理，從而使得房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的成本優(yōu)化能夠得到最大程度的保障，為我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。而作為房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的工程師，就應(yīng)當(dāng)肩負(fù)起自身職責(zé)，做好房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的成本優(yōu)化工作。本文首先簡要闡述了房屋建筑結(jié)構(gòu)計(jì)算中計(jì)算軟件選用和計(jì)算參數(shù)取值的成本優(yōu)化等方面內(nèi)容，然后就房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中梁構(gòu)造措施、柱構(gòu)造措施和過渡層設(shè)計(jì)的成本優(yōu)化等方面內(nèi)容進(jìn)行了淺要的分析和探討。

二、房屋建筑結(jié)構(gòu)計(jì)算中的成本優(yōu)化策略

1、房屋建筑結(jié)構(gòu)計(jì)算中計(jì)算軟件選用的成本優(yōu)化

由于現(xiàn)在市場上的商用軟件比較齊全，因此在利用結(jié)構(gòu)處理時(shí)，需要按照實(shí)際情況選擇適當(dāng)?shù)挠?jì)算軟件進(jìn)行處理，在選擇三維空間分析軟件時(shí)不能選取力學(xué)模型相同的，特別是在遇到受力比較復(fù)雜的情況下，譬如在對(duì)框支剪力墻進(jìn)行分析的過程中，因?yàn)槠洚a(chǎn)生了多次的變換，所以選擇軟件的過程中需要特別注意。同時(shí)在分析局部受力比較繁瑣的構(gòu)件時(shí)，還需要根據(jù)分析的結(jié)果對(duì)配筋設(shè)計(jì)進(jìn)行改動(dòng)。

2、房屋建筑結(jié)構(gòu)計(jì)算中計(jì)算參數(shù)取值的成本優(yōu)化

1）樓層高度、建筑物占地面積、以及樓層、樓層高度等都是建筑結(jié)構(gòu)參數(shù)涵蓋范圍。在對(duì)建筑物建造成本和設(shè)計(jì)參數(shù)之間關(guān)系進(jìn)行研究過程中，不同參數(shù)之間關(guān)系錯(cuò)綜復(fù)雜，有著千絲萬縷的聯(lián)系，同時(shí)不同參數(shù)對(duì)建筑整體的影響效果也是不同的，因此在研究過程中需要分清各項(xiàng)參數(shù)的重要性以及各項(xiàng)參數(shù)和成本之間的關(guān)系，只有這樣才能夠?qū)ㄖ锝ㄔ斐杀具M(jìn)行準(zhǔn)確估算。在估算過程中借助解釋結(jié)構(gòu)模型ISM建立起各項(xiàng)參數(shù)之間的關(guān)聯(lián)，然后分析參數(shù)對(duì)整體成本估算的影響，按照重要性的程度對(duì)各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行排序分類，尋找出對(duì)建筑設(shè)計(jì)成本影響較大的參數(shù)。然后根據(jù)參數(shù)分析模型分析結(jié)果對(duì)整個(gè)建筑工程進(jìn)行全面分析，這樣，建立多元回歸方程，這樣就能夠?qū)⒔ㄖ┕み^程中的成本計(jì)算出來，準(zhǔn)確估算建筑施工整體成本，本文正是按照這種思路建立成本測定模型。

2）對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)的內(nèi)力位位移計(jì)算時(shí)，如果只把考慮梁、柱等關(guān)鍵部位結(jié)構(gòu)構(gòu)件的剛度，而不計(jì)算非承重結(jié)構(gòu)構(gòu)件的剛度，那么最終測量計(jì)算出來的自振周期就會(huì)比實(shí)際測量的值大，這樣最終設(shè)計(jì)出來的結(jié)構(gòu)受到地震的作用也會(huì)相對(duì)較小。特別是在設(shè)計(jì)框架結(jié)構(gòu)過程時(shí)建筑的剛度很大，這樣就會(huì)導(dǎo)致，過多的實(shí)心墻體運(yùn)用會(huì)使得整個(gè)周期實(shí)測值變??；運(yùn)用剪力墻結(jié)構(gòu)時(shí)，較少的磚塊使用量能夠保證墻體的剛度較小，這樣就能夠保證測量值和實(shí)際計(jì)算值之間的差距較小。因此在對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)過程中，在考慮建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能時(shí)需要將非承重結(jié)構(gòu)的剛度等因素考慮進(jìn)去，使用數(shù)據(jù)時(shí)也需要結(jié)合非承重墻相關(guān)方面的數(shù)據(jù)，通過一定的計(jì)算進(jìn)行相應(yīng)的改動(dòng)，但是現(xiàn)在很多結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師在對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行改進(jìn)時(shí)，通常都是利用軟件的默認(rèn)值1.0，這樣就會(huì)導(dǎo)致很多有其他結(jié)構(gòu)的建筑都會(huì)存在很大的安全隱患，抗壓抗震能力十分微弱。

三、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成本優(yōu)化DCO模型概述

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成本優(yōu)化DCO模型的建立，首先需要確立建筑結(jié)構(gòu)項(xiàng)目的目標(biāo)成本及所需資源要素限額，并確定模型決策變量的定義域。目標(biāo)成本預(yù)測包括了成本影響因素分析、成本及資源要素限額（人工與材料消耗）預(yù)測，成本影響因素分析是選擇影響成本的設(shè)計(jì)參數(shù)，成本及資源要素限額預(yù)測是以歷史樣本工程數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，以樣本工程之設(shè)計(jì)參數(shù)為自變量，建立回歸方程，得出目標(biāo)成本及資源要素限額估算值（結(jié)構(gòu)成本、人工、材料消耗量）；其次，基于前述預(yù)測目標(biāo)成本與資源要素限額，以結(jié)構(gòu)構(gòu)件清單綜合單價(jià)、人工材料消耗量定額及相關(guān)工藝關(guān)系為基準(zhǔn)和約束條件，建立數(shù)學(xué)規(guī)劃模型，求出建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件的成本優(yōu)化工程量將成本作為基本導(dǎo)向，優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

將成本和建筑物各項(xiàng)參數(shù)聯(lián)系在一起主要是為了尋找參數(shù)和成本之間的關(guān)系，這是為了選擇DCO模型的輸入?yún)?shù)。建筑物的各項(xiàng)結(jié)構(gòu)參數(shù)都會(huì)對(duì)整個(gè)建筑項(xiàng)目成本造成影響，比如建筑物的建筑面積，建筑物高度，建筑物樓層數(shù)以及樓層高度等，通過對(duì)這些參數(shù)進(jìn)行模型分析可以得到這些參數(shù)對(duì)于成本的影響程度，然后模型就可以根據(jù)重要性選擇相應(yīng)的參數(shù)進(jìn)行運(yùn)算；除了上述所說的建筑參數(shù)能夠?qū)Τ杀驹斐捎绊懼?，施工人員的工作時(shí)間以及建筑材料的使用和消耗等也會(huì)對(duì)成本造成影響，所以在模型建立設(shè)計(jì)過程中這些都是需要考慮的，必須作為成本的一部分。

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成本優(yōu)化DCO模型，是在保證目標(biāo)成本及資源限定目標(biāo)的前提下，基于特定施工工藝、資源限制和市場價(jià)值三因素下構(gòu)建的模型，從指標(biāo)的系統(tǒng)性、同一性與可獲得性出發(fā)，選擇的輸入指標(biāo)包括作為市場、工藝系數(shù)的建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件綜合單價(jià)、建筑結(jié)構(gòu)人工、材料定額消耗標(biāo)準(zhǔn)，還包括作目標(biāo)成本預(yù)測計(jì)算所得的目標(biāo)成本及人力、物力資源限額；輸出指標(biāo)包括建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件（基礎(chǔ)、柱、墻、梁、板、鋼筋等）工程量。

四、結(jié)束語

總而言之，由于我國社會(huì)主義經(jīng)濟(jì)建設(shè)的大踏步快速發(fā)展，我國正在進(jìn)行的房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的成本優(yōu)化，在房屋建筑工程發(fā)展中慢慢體現(xiàn)出了極其重要的作用。在當(dāng)前國內(nèi)外經(jīng)濟(jì)形勢(shì)的一片大好的發(fā)展背景下，加強(qiáng)房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的成本優(yōu)化管理，有著非同尋常的作用。與此同時(shí)，通過對(duì)房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的科學(xué)優(yōu)化，能夠促進(jìn)投資成本在工程項(xiàng)目的質(zhì)量安全和環(huán)保節(jié)能等方面進(jìn)行合理而均衡的分配，從而使房屋建筑項(xiàng)目獲得更高的增值，并進(jìn)一步推動(dòng)我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)以及城市化步伐的加快。而負(fù)責(zé)房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成本優(yōu)化的相關(guān)人員，要對(duì)這些工作有充足的把握。在這種情況下，才會(huì)完成好房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的成本優(yōu)化等一系列工作，進(jìn)而保證房屋建筑工程項(xiàng)目成本管理的順利進(jìn)行。

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