簡(jiǎn)析建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化與造價(jià)成本控制

王利云 董福偉

摘 要：本文根據(jù)自身工作經(jīng)驗(yàn)，針對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中對(duì)造價(jià)的影響以及成本控制進(jìn)行探討，并根據(jù)某工程項(xiàng)目案例進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化；造價(jià)控制；成本控制

一、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)工程造價(jià)的影響

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是完成建筑工程各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)開支以及工程施工技術(shù)的確立與通過全過程的安排。在整個(gè)建筑工程建設(shè)過程中，設(shè)計(jì)階段就是工程造價(jià)的關(guān)鍵因素。雖然一般建筑設(shè)計(jì)費(fèi)在全部費(fèi)用中的比例不到1%，但不同的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可以使原有的工程設(shè)計(jì)造價(jià)增加或者減少，費(fèi)用浮動(dòng)大約在40% 到70%?？梢娊ㄖY(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在一項(xiàng)目造價(jià)上起至關(guān)重要的作用。

二、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的工程造價(jià)控制

通過分析得知，在整個(gè)建筑工程施工過程中，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)具有重要意義，如若通過加強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)整個(gè)建筑工程造價(jià)進(jìn)行控制，就應(yīng)該從建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的細(xì)節(jié)入手，才能取得較好的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)控制效果。經(jīng)過總結(jié)多家建筑設(shè)計(jì)單位的經(jīng)驗(yàn)，得到以下措施：

1 優(yōu)化設(shè)計(jì)類型

建筑結(jié)構(gòu)類型不同所使用的建筑材料、施工技術(shù)就會(huì)不同，這樣造成的成本支出也會(huì)不同，由此可知最后形成的工程造價(jià)、建筑質(zhì)量、用戶體驗(yàn)也會(huì)不同。一方面我們應(yīng)該盡量滿足業(yè)主的需求及使用要求，另一方面應(yīng)該盡量使用成本較低的建筑結(jié)構(gòu)類型，在選擇結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)類型的時(shí)候要經(jīng)過多重結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)類型的比選，使整個(gè)建筑的工程造價(jià)得到降低。

2 優(yōu)化基礎(chǔ)設(shè)計(jì)

這里所說(shuō)的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)主要指的是基地結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，地基結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中至關(guān)重要的部分，通常整個(gè)部分會(huì)占到整個(gè)工程造價(jià)的10% 到15%。通過過往經(jīng)驗(yàn)廣東地區(qū)基礎(chǔ)造價(jià)由高至低順序?yàn)椋禾烊换A(chǔ)、預(yù)應(yīng)力管樁基礎(chǔ)、鉆（沖）孔樁基礎(chǔ)。樁基礎(chǔ)承臺(tái)在滿足受力的前提下承臺(tái)應(yīng)盡量避免設(shè)計(jì)成聯(lián)合承臺(tái)，天然基礎(chǔ)則盡量設(shè)計(jì)成獨(dú)立基礎(chǔ)，同時(shí)高層建筑基礎(chǔ)在滿足持力層受力及穩(wěn)定的前提下應(yīng)盡可能淺埋。

3 優(yōu)化上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

這里所說(shuō)的上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要指的是設(shè)計(jì)地面以上建筑結(jié)構(gòu)，上部部分是建筑架構(gòu)中的主要部分，包括鋼筋混凝土剪力墻、梁、板、柱結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)以及材料的選擇等等，這些部分中產(chǎn)生的成本就形成了我們需要探討的工程造價(jià)的主要部分。下面我們可以針對(duì)優(yōu)化設(shè)計(jì)談?wù)勚饕拇胧?/p>

4 結(jié)構(gòu)形式選用要靈活

不同的結(jié)構(gòu)形式擁有不同的特點(diǎn)，在不同類型、不同規(guī)模的建筑物中應(yīng)使用不同的結(jié)構(gòu)形式，一般來(lái)說(shuō)六層以下的居民樓主要采用的是混合結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)形式在很大程度上可以減少鋼筋混凝土的使用，使建筑物的強(qiáng)度需求得到滿足，同時(shí)還可以使工程造價(jià)得到降低，高層建筑宜設(shè)計(jì)成規(guī)則的結(jié)構(gòu)，避免設(shè)計(jì)為復(fù)雜高層結(jié)構(gòu)。高層建筑應(yīng)在滿足使用功能的前提下應(yīng)盡量避免轉(zhuǎn)換，當(dāng)轉(zhuǎn)換不可避免的轉(zhuǎn)換層設(shè)計(jì)應(yīng)優(yōu)先考慮直接轉(zhuǎn)換方案，避免二次轉(zhuǎn)換方案，傳力途徑越長(zhǎng)產(chǎn)生的造價(jià)越高。通過統(tǒng)計(jì)以下為較為經(jīng)濟(jì)的結(jié)構(gòu)形式：

多層配套公建采用框架結(jié)構(gòu)，特殊情況可考慮框架剪力墻結(jié)構(gòu)。

多層住宅及別墅采用框架結(jié)構(gòu)，框架柱根據(jù)建筑需要部分采用異形柱或矩形柱。

低于十二層住宅，采用框架——剪力墻結(jié)構(gòu)。

十二層以上二十層以下高層住宅采用剪力墻結(jié)構(gòu)或框架--- 剪力墻結(jié)構(gòu)。

二十層以上高層住宅采用剪力墻結(jié)構(gòu)。

大跨度的屋蓋視實(shí)際需要可采用預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)或其他新型結(jié)構(gòu)。

5 尺寸選擇要合理

柱、梁、板截面的尺寸都要與標(biāo)準(zhǔn)相符合，過大過小都是不可以的，過大會(huì)增加建筑物的造價(jià)，過少過小又會(huì)使建筑物的強(qiáng)度、剛度不夠。正確的做法是與實(shí)際需要相結(jié)合，將各種建筑材料的指標(biāo)控制在一定范圍內(nèi)，使建筑結(jié)構(gòu)的需求得到滿足，工程造價(jià)控制也達(dá)到了相應(yīng)的要求。

以下為河南省某市及周邊地區(qū)普通民用建筑含鋼量大概數(shù)值：

該工程為某公司的成品倉(cāng)庫(kù)，倉(cāng)庫(kù)建筑面積約8000 平方米，倉(cāng)庫(kù)采用單層兩跨的混凝土柱+ 屋面鋼梁門式剛架結(jié)構(gòu)，每跨跨度為20m，檐口標(biāo)高為12m，按中山地區(qū)抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)其抗震設(shè)防烈度為7 度，基本風(fēng)壓0.7kN/m2， 地面粗糙度按B 類。廠房屋面排水坡度值為10%。按建筑要求結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)出三個(gè)實(shí)施方案。

圖1 框架立面及配筋簡(jiǎn)圖

圖1：三柱列均設(shè)排水溝，每跨采用雙向排水，兩邊柱柱頂與鋼梁采用施工最為方便的允許水平滑動(dòng)的鉸支支座。

圖2 框架立面及配筋簡(jiǎn)圖

圖2：在方案一基礎(chǔ)上修改為不允許水平滑動(dòng)的鉸支支座（設(shè)置柱頂抗剪鍵）。

圖3 框架立面及配筋簡(jiǎn)圖

圖3：邊柱列設(shè)排水溝，每跨采用單邊排水，柱頂與鋼梁均采用不允許水平滑動(dòng)的鉸支支座。

通過上述計(jì)算及對(duì)比，方案二通過取消方案一的水平滑動(dòng)支座結(jié)構(gòu)受力形式（設(shè)置柱頂抗剪鍵）可以減小剛架柱子縱筋總的配筋面積達(dá)到降低工程造價(jià)的目的；方案三通過設(shè)置搖擺中柱能有效消除鋼梁的水平推力并且把鋼梁設(shè)計(jì)成中間連續(xù)的的連續(xù)折梁形式能更有效地降低邊柱的縱筋及鋼梁的截面能達(dá)到了降低造價(jià)的目的。由此可知通過改變、優(yōu)化結(jié)構(gòu)的受力形式在一定的范圍內(nèi)降低造價(jià)是可行的。

三、結(jié) 語(yǔ)

在整個(gè)建筑工程造價(jià)管理中建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是非常關(guān)鍵的一個(gè)環(huán)節(jié)，怎樣優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使建筑工程造價(jià)得到降低，這已經(jīng)成為建筑企業(yè)致力研究的重要課題。同時(shí)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是一項(xiàng)非常復(fù)雜的工作，只要我們對(duì)工作中的細(xì)節(jié)進(jìn)行精心把握，堅(jiān)持最優(yōu)的設(shè)計(jì)理念，就可以將建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作做好，使設(shè)計(jì)中的工程造價(jià)控制到最合理的程度。本文從建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)造價(jià)成本的角度著眼，闡述了建筑結(jié)構(gòu)及優(yōu)化對(duì)建筑工程造價(jià)產(chǎn)生的影響，希望可以為日后工作提供一些借鑒與參考。

參考文獻(xiàn)

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