建筑工程中結構設計與工程造價的關系

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前言

我國建筑工程現(xiàn)代化起步較晚，在工程造價評估方面仍有很多改進空間。科學合理、創(chuàng)新穩(wěn)定的結構設計不僅有利于提高建筑工程的效率、建筑項目的安全、建筑成功的質量，更重要的是控制工程造價，最大程度優(yōu)化建筑經(jīng)濟性能。

1目前結構設計經(jīng)濟性能的優(yōu)化方案

結構設計經(jīng)濟性能的進一步優(yōu)化有利于控制建筑工程的工程造價。目前的結構設計人員通常采用以下兩種方案進行經(jīng)濟優(yōu)化。第一種是比較富有創(chuàng)新性的方案。在工程造價幾乎沒有改動的情況下，設計師人員通過自身的建筑結構專業(yè)知識結合實際建筑的目標，以自身經(jīng)驗、判斷力、創(chuàng)新思維對建筑空間進行符合建筑風格的優(yōu)化，提高建筑的使用面積、使用多功能等，從性價比的提高，來提高建筑工程的經(jīng)濟價值。第二種方式比較保守。通過簡化建筑功能，在保證建筑安全的前提下，對建筑工程方案進行優(yōu)化。需要結構設計師對建筑工程的目標有清晰明確的認識，與建筑工程投資方深入交流，最大程度地除去建筑工程方案中冗雜的部分，保留建筑主體簡潔明了的優(yōu)化方案，直接降低工程造價。無論是創(chuàng)新型還是保守型，都需要結構設計人員專業(yè)扎實、經(jīng)驗豐富，選擇適合的一種在滿足建筑安全指標的條件下，控制工程造價的同時使建筑方案趨于合理，滿足建筑單位、建筑工程投資方、消費者等各方需求。

2結構設計對建筑工程造價的影響

建筑配套設施：水電、外界環(huán)境等是個體間存在差異的支出部分，因此在評估工程造價時，不列入考慮范圍，只考慮建筑本身主體結構，建筑材料決定建筑主體的造價成本。說到底，建筑兩大材料：鋼筋、混凝土材料是結構設計影響工程造價的最大因素。

2.1結構設計形式的選擇

結構設計人員在選擇建筑的結構設計形式時，首先考慮的是建筑結構的安全系數(shù)、實施可能性；其次是建筑造型和風格、工程造價經(jīng)濟性。結構設計形式不同，對建筑工程造價的影響均不同，結構設計體系的合理需要各個因素達到協(xié)調統(tǒng)一，安全合理。

2.1.1建筑物高度經(jīng)濟性的選擇

水平荷載影響建筑結構的傾震力矩，使建筑豎向構件有軸力作用，軸力的值和建筑高度值的平方成正比例關系。建筑物在結構設計方案的高度應當控制建筑水平荷載在一個合理有效的范圍，使水平荷保有保障建筑風載、抗震的作用。同樣的，建筑物經(jīng)濟高度的選擇受結構設計中水平荷載的測算值，依靠結構設計人員的專業(yè)知識，選擇最經(jīng)濟的優(yōu)化方案。

2.1.2建筑物高寬比經(jīng)濟性的分析

建筑物高寬比指建筑物總高度H比建筑物傾覆方向支承體系總寬度B的值H/B，而建筑物總造價P與高寬比H/B成正比，因此建筑物高寬比H/B對建筑工程造價影響巨大。建筑結構設計人員對建筑框架柱荷載的評估隨建筑高寬比的增大而增大，工程造價也隨著建筑高度的增加而增加。

2.2建筑平立面設計的選擇

2.2.1建筑物平面的形狀

由上文可知，影響建筑工程造價的兩大因素之一就是鋼筋。鋼筋使用量的多少由建筑物的平面形狀決定。建筑物的平面形狀設計越簡潔，鋼筋用量越少；平面設計形狀月規(guī)則，不僅可以節(jié)約鋼量，還能保障建筑物結構的抗震性能。

2.2.2建筑物平面的長寬比

平面長寬比較大的建筑物，由于兩主軸方向的動力特性相差甚遠，在水平力作用下，兩向構件受力不均，造成配筋的增大。建筑物平面的長寬比影響建筑構件的受力水平，進而影響鋼筋量的使用。建筑物的長寬比較小，兩主軸方向的動力特性差距小，水平作用下，建筑物掛件受力平均，鋼筋配量適中，有利于控制工程造價。

2.2.3建筑物立面的形狀

建筑物平面結構設計的形式主要是通過建筑物受力、承重的方式對建筑物主體使用的材料進行控制。建筑物立面的形狀主要通過直接控制鋼量的使用影響建筑物主體材料的使用。建筑物立面設計通常規(guī)則且均勻，剛度從上而下均衡變化，沒有突變，使得建筑物受力均勻，節(jié)省用鋼量。

2.3建筑物結構的延性

建筑物抗震性是建筑物安全系數(shù)的重要指標。抗震是指在巨大的外力作用下建筑房坍塌、防突發(fā)坍塌，建筑結構具有延性。從經(jīng)濟角度出發(fā)，建筑物結構延性越大，建筑物結構變形能力越大，防坍塌能力越強，建筑物載面較小的構件就等承受巨大的地震力，有效地減少了建筑物結構成熟地震力總體所需的費用，大大降低工程造價。

2.4建筑物地基處理方案的選擇

地基是建筑物主體以外影響建筑工程造價的因素，占建筑工程投資資金的40%以上。地基處理方式是建筑物安全性的根源，地基處理方案的選擇需要萬分謹慎。對地基處理方案的經(jīng)濟優(yōu)化，需要專業(yè)地基處理從業(yè)人員，對各項地基處理技術的評估與比較，分析各個方法的優(yōu)缺點，選擇最適宜的，對地基造價進行優(yōu)化。查閱相關地基處理方案的資料可以發(fā)現(xiàn)，天然地基的造價是樁基的30~65%，除了一些建筑結構特殊、建筑層高的建筑外，建議均采用天然地基，既降低工程造價，也不會降低安全系數(shù)。

2.5合理測算建筑物結構放大系數(shù)

建筑工程在建筑結構測算階段，對于不同抗震等級的建筑物使用不同的放大系數(shù)，這樣建筑物的框架柱由于建筑主體內(nèi)部柱端彎距的增大而使建筑水平縱向的受力筋加大或者截面加大，這些最終都會改變建筑工程的造價。

3控制建筑工程造價的應用

3.1科學合理的結構理論測算模型

合理選取結構計算模型，不僅關系到結構的安全，也與結構建設成本的經(jīng)濟性息息相關。在建筑結構設計階段采用科學合理的結構測算模型，有利于建筑結構安全系數(shù)的確定，也有利于建筑工程造價的評估。

3.2科學合理的建筑物構件設計

構件設計是建筑物結構設計中最主要的部分，建筑物的構件包括建筑主體最小截面的大小、配筋的方案、建筑主體細構處理等既是建筑物結構設計的檢驗標準，也是工程造價的評估標準之一。

3.3嚴格控制建筑物結構設計的更改

由于建筑工程實際施工過程中存在，建筑工程單位更換、施工環(huán)境修整、建筑工程投資方裝修需求改變、國家相關法律法規(guī)整改、行業(yè)標準調整等諸多不可控變化因素，因此建筑結構設計方案的更改不可避免。小范圍內(nèi)的結構方案調整并不會對工程造價造成影響，可以忽略。但是大范圍內(nèi)的結構設計調整，不但會對建筑工程的總目標造成影響，還會改變工程造價，特別是國家有關建筑施工標準、材料使用規(guī)范方面的規(guī)定，都會很大程度改變工程造價。針對這種變化情況，建筑單位成立專門修正小組，嚴格依照國家規(guī)定，對現(xiàn)有的建筑結構設計方案進行修改。國家相關部門應當加強對建筑單位更改結構設計方案這項需求的重視度，科學合理的簡化更改手續(xù)，減少結構方案變更對建筑工程造成的負面影響，避免多于的工程造價增加。

4結束語

建筑工程的結構設計對工程造價的影響是多方面的，由多種因素共同作用。結構設計經(jīng)濟優(yōu)化方案的制定，應當依照國家相關法律法規(guī)、建筑工程投資商利益、社會消費者需求等進行靈活修整。在保障建筑物較高安全系數(shù)的同時，提高建筑性價比，通過合理科學調配建筑結構設計中各個因素，控制建筑工程造價。