建筑結構設計成本控制研究

張曉峰

【摘 要】 建筑結構設計是建設項目規劃和具體描述實施意圖的過程，是工程建筑項目的靈魂，也是處理技術與經濟的關鍵性環節。建筑結構包括屋蓋系統、結構細部、基礎結構、維護結構幾部分，設計人員在設計中要充分的考慮到這幾部分的受力、造價和布置等因素，使建筑結構在滿足人們使用需求的基礎上實現最大化經濟效益。

【關鍵詞】 建筑結構 設計 成本控制

一、建筑結構設計基本概述

建筑結構設計實際上就是指建筑結構設計人員對建筑施工構成的表達方式。具體而言，建筑結構設計主要包括結構方案設計、結構計算設計和施工圖設計三個基本階段。其中，建筑結構方案的設計階段，就是指根據建筑的重要性，工程地質勘查報告，建筑所在地的抗震設防烈度，建筑的高度和樓層的層數以及建筑場地的類別，來確定建筑的結構形式。而在確定了結構的形式之后，就需要根據不同結構形式的要求和特點來布置結構的受力構件和承重體系。結構設計和詳細設計階段主要應用幾何特征和成本估算兩種方法，幾何特征使用幾何特征描述設計信息，制定工藝規劃，按照產品生產環節作業估算，擁有較高的精度。成本估算還可以應用近些年出現的專家系統和神經網絡方法，神經網絡具有較高的容錯性和自動糾偏功能，能夠根據較小的工程信息量迅速的完成結構設計。

隨著社會經濟的發展進步，人們的生活水平日益提高，對建筑物也提出了更高的需求，在滿足安全適用的基礎上，人們對建筑物的外觀結構造型提出了更高的美學需求。然而，目前我國大多數人們在關注建筑結構形式的表達的時候，往往忽視了建筑結構設計的經濟成本。據有關數據調查顯示，建筑結構設計的成本占整個建筑安裝總成本的百分之三十五以上，在建筑投資項目中具有舉足輕重的地位，而建筑結構優化設計又是成本優化控制的關鍵因素。

二、加強建筑結構設計成本控制的重要作用

建筑結構是建筑的主體和支撐，建筑成本主要包括土石方、地基處理、建筑結構、圍護及裝飾施工、設備安裝等五部分費用；不足投資費用1%的結構設計可造成對整個住宅投資成本75%以上的影響程度，這一數據足以說明結構設計對控制建筑造價成本的決定性影響作用，是建筑成本確定與控制的重點。

結構設計的首要目的就是滿足自身的建筑功能要求，服務于社會；其次就是保證建筑具有足夠的抵抗自然界各種作用力的承載能力，并將結構變形控制在滿足正常使用的范圍內，概括來說，就是“安全性、適用性、耐久性”。由于結構造價在建筑總造價中所占比例很大，因此，一個好的設計能帶來非常可觀的經濟效益。當然結構安全更是重中之重，其目標就是保證居住使用的安全，在接近實際受力情況的基礎上，充分運用各種方法把結構設計得盡量合理，最大程度地達到規范所要求的設計目標，做到建筑安全與經濟的完美結合。

三、建筑結構設計成本優化措施

1、合理選擇建筑材料

建筑結構的設計要充分利用建筑材料。建筑材料的合理選擇，既可以滿足使用功能、提高工程質量的要求，又達到可以節省資金，降低成本的目的。因此，需要在熟悉建筑材料的性質、性能和各項技術指標的基礎上，了解不同類型建筑材料的價格，按照靈活、經濟、適用的原則選用材料。建筑材料的選擇以安全適用、成本合理、施工方便為基本原則，應就地取材，減少運輸費用，降低成本。

2、合理選擇結構形式

建筑物地面以上的結構形式對工程成本同樣有很大影響。不同的建筑結構形式各有優劣，應比較各種結構的布置方案、受力體系及經濟性能，結合實際，因地制宜，綜合考慮以上因素，盡量采用適合本地區的經濟合理的結構形式，建設出低成本、高質量、高標準的民用建筑。例如磚混結構的成本僅為鋼筋混凝土框架結構成本的60%～70%，其鋼筋混凝土用量少，適用于7層以下的建筑物。

3、選擇最適宜的基礎形式

建筑基礎的投資成本約占結構工程總價的1/3之多，因此可以說合理的選擇基礎形式是直接影響工程成本的主體因素。同時合理的建筑工程基礎形式還會有效的縮短建設工期，使基坑維護的工序變得更加便捷、高效。目前，我國的建筑物逐漸走向多層、高層、甚至超高層。這些建筑物對于地基的要求也是越來越高。基礎結構的造價與項目建設的地質條件密切相關，它的工期一般情況下占整個項目工程的25%～30%，造價通常占整個造價的10%～25%，由此可見基礎工程的重要性。所以在進行結構設計的時候應該重視地質勘察工作，控制基礎的埋深與截面面積，通過經濟性對比，選擇合適的基礎型式。

4、選擇合理的構件截面

構件截面尺寸與其配筋率在一定范圍內是相互對立的。一般來說，同一結構構件，當其截面尺寸減小時，其配筋率就增大，鋼筋用量增加；相反，當其截面尺寸增大時，可以適當減少構件的配筋，但增加了混凝土的用量，增加了建筑物的總荷重。例如樓層的層高是影響建筑成本的主要因素之一，而對層高影響的主要因素就是梁高。梁高與使用功能之間的矛盾突出。考慮現澆樓蓋共同工作，考慮T形截面的剛度；梁兩端的嵌固彎矩對梁變形有利；施工支模起拱可以抵消荷載作用下的變形。柱設計時盡量少采用異型柱，柱截面混凝土強度等級宜沿高度有所變化。

結束語

綜上所述，建筑結構設計的成本優化控制，需要我們在保證基本的建筑結構質量的前提下，合理的降低建筑層的凈高，加強建筑上部結構的設計，合理的減少鋼筋用量，適當的降低混泥土的強度，以此來節約建筑結構設計的各項成本費用開支，提高建筑項目的經濟效益，推動建筑業的長遠發展。

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