工程造價與建筑結構優(yōu)化設計的關系研究

孫艷梅

摘 要：工程造價與結構優(yōu)化設計 之間的矛盾是建筑工程施工領域不可忽視的問題。在明確二者之間關系的基礎上，制定詳細化的工程造價控制方案，有助于提升建設單位經(jīng)濟效益。本文簡要分析了工程造價與建筑結構之間的關系，探討了一系列影響因素，然后從實際出發(fā)， 研究了工程造價與建筑結構優(yōu)化設計策略，提出要選擇正確的結構類型，選擇科學的基礎形式，合理制定混凝土設計強度，并找準上部結構體系以及構件。

關鍵詞：工程造價;建筑結構;優(yōu)化設計;關系

1 建筑結構優(yōu)化設計中影響工程造價的因素

1.1 功能性差異

建筑工程的功能性差異是建筑成本高低的主要影響因素，它與建筑功能對建筑結構設計的影響之間存在著一定的聯(lián)系。現(xiàn)階段，簡單化的建筑結構設計并不能充分滿足建筑工程的實際需求。復雜化的建筑結構設計雖然有助于滿足建筑工程的實際需求，但是也會讓建筑工程的工程造價有所提升。出于控制建筑工程造價的需要，相關企業(yè)通常會利用成本優(yōu)化與工程施工相結合的方式保證建筑功能，并在此基礎上降低工程項目的施工成本。

1.2 建筑結構抗震性能要求

抗震性能指標是建筑工程結構設計的基礎指標。建筑的抗震性能需求需要與建筑抗震的設計規(guī)定相吻合。合理化的建筑布置是建筑結構抗震設計的核心內(nèi)容。通過分析地震災害對建筑物的影響可知，建筑物的抗震性能與建筑結構的復雜性之間并沒有明顯的關聯(lián)。一些對稱性較好且結構簡單的建筑物具有較強的抗震性能，簡單的建筑結構也具有一定的抗震功能。故而在建筑物抗震設計方面，施工單位通常會將簡單化的建筑結構應用于設計之中，一般情況下，在建筑立面施工方面，施工人員不能將較大的縮進結構應用于施工之中;抗震標準對 工程造價費用高低的影響，是建筑工程建設單位在施工管理方面不可忽視的內(nèi)容，在簡單規(guī)則的建筑項目施工過程中，施工單位可以對工程造價控制措施進行有效運用。在建筑結構復雜、缺乏規(guī)則性的建筑項目中的實際施工花費可能會超過工程的成本預算。

1.3 高度與建筑層數(shù)

在建筑施工項目自身要求與地理環(huán)境因素的影響下，不同建筑物會在建筑層數(shù)與建筑高度之間表現(xiàn)出一定的差別。根據(jù)建筑物層數(shù)與高度的差異性，建筑物可以分為多層建筑、高層建筑和超高層建筑等多種類型，不同建筑的設計與施工標準存在著一定的差異性，它們在建筑工程造價方面也存在著一定的差異性。在建筑設計領域，相關人員需要對建筑層數(shù)進行合理控制，以便對建筑工程的工程造價進行有效控制。

1.4 平面結構形式

建筑平面結構形式是建筑外墻長度的影響因素。建筑物的外墻長度也可以被看作是建筑工程造價的主要影響因素。根據(jù)建筑工程施工領域的實際情況，不規(guī)則的建筑結構會讓建筑墻體長度有所增加，進而增加建筑結構施工的難度，不規(guī)則的建筑結構也會增加建筑工程的管道建設成本、線路鋪設成本和材料成本;建筑機構的優(yōu)化設計，是建筑工程建設單位降低工程造價成本的可行措施，對此相關單位可以在保證建筑面積不變的基礎上，簡化建筑物的外形結構，以降低建筑工程的成本造價 。

2 工程造價與建筑結構優(yōu)化設計策略

2.1 選擇正確的結構類型

對于不同的結構類型而言，其工程造價也有所差異，比如同一結構的辦公樓，如果使用了普通的框架梁結構，則可將造價壓至最低，但由于梁柱較高，會影響到之后的運用情況，而如果使用寬扁梁結構，則可以拓展空間，但會花費更多費用。加入建筑對于層高有著較為嚴格的要求，那么需要在控制好建筑物整體高度的前提下盡量擴寬建筑面積，此時就可以運用無粘結預應力厚板以及梁結構，以此降低結構的高度，提升建筑物的凈高;與此同時也會耗費更多成本，再比如高層建筑框架柱截面尺寸，其主要是根據(jù)軸壓比確定的，如果上部軸力保持不變，則可以采用多種方式調(diào)節(jié)好柱軸壓比，例如提升混凝土強度、擴展柱截面、加大柱箍筋、運用鋼混凝土柱等等;在實施過程中，還要充分考慮到現(xiàn)場施工能力以及工期的情況。針對八層以上的建筑，其剪力墻可用的形式更加豐富。根據(jù)相關規(guī)定，在抗震設計過程中，應當做好平面布置工作，盡可能縮減短肢墻的數(shù)量，以此減少鋼筋用量。

2.2 選擇科學的基礎形式

基礎形式和建筑物的工程造價有著密切聯(lián)系，并且還會對施工時間以及基坑維護工作產(chǎn)生較大影響。因此，應當結合當?shù)氐牡刭|(zhì)情況、建筑運用功能以及上部載荷數(shù)據(jù)等確定其基礎形式。通常可使用淺基礎或是樁基礎形式，其中淺基礎又包含了條形基礎、柱下獨立基礎以及筏板基礎，如果建筑上部負載較弱，且結構簡單，土層分布較為均勻，因此可以使用條形基礎或是柱下獨立基礎，而如果其上部負載較強，則上述兩種方式就難以滿足基礎設計需求。 若是使用筏板基礎，那么筏板的厚度以及基礎梁的截面大小就會關系到最終基礎造價，若使用樁基礎，那么應當盡可能運用單樁承載力和上部負載能夠相符合的樁型，如果單樁承載力較強，那么不但能夠縮減基礎樁的數(shù)量，還能壓縮基礎承臺的截面面積，進而降低開挖深度與寬度，減少土方運用量，最終達到節(jié)省工程造價的目的。

2.3 優(yōu)化建筑結構抗震設計

抗震載荷量設計是建筑抗震設計中的重點內(nèi)容。針對抗震載荷量對建筑結構優(yōu)化設計及工程造價的影響，相關單位需要借助科學化的建筑結構抗震設計方案優(yōu)化建筑結構，以降低建筑工程的工程造價，抵抗側向力結構設計是建筑抗震設計中的重要內(nèi)容。根據(jù)建筑工程施工的實際情況，建筑物抗側力結構造價與建筑高度之間存在一種近似于正相關的關系，故而在抗震設計方面，設計人員需要對建筑物的抗震載荷量與經(jīng)濟指標進行統(tǒng)籌分析，在滿足建筑項目抗震需求的基礎上，降低經(jīng)濟成本投入;此外， 房屋的結構體系與構建延伸性也是設計人員不可忽視 的內(nèi)容。

2.4 降低鋼材的使用比例

鋼材料是建筑施工領域的關鍵材料。建筑框架剪力墻施工需要消耗大量的鋼材，根據(jù)建材市場的現(xiàn)狀，鋼材價格的變動隨意性相對較大，針對建筑工程鋼材需求量對工程造價的影響，建筑企業(yè)需要在保證建筑工程質(zhì)量的基礎上，降低鋼材的使用比例;除此以外，降低鋼材使用量的措施也可以讓鋼材的運輸成本和存儲成本有所降低。在滿足建筑設計規(guī)范要求的基礎上，選擇最佳設計理念，有助于在優(yōu)化建筑結構設計方案合理性的基礎上控制工程造價。

2.5 合理制定混凝土設計強度

當前，混凝土設計隨著建筑材料的逐步更新和發(fā)展，也有了越來越多的選擇。這一方面是因為建筑物結構形式變得愈加復雜，對于構件截面的需求也日漸提升、但如果建筑條件允許，也應當盡量控制混凝土設計的強度，依照有關規(guī)定，構件的最低配筋率和混凝土設計強度密切相關，因為住宅類建筑的開間比較有限，并且樓板配筋通常是依據(jù)最低配筋率進行調(diào)控的，所以采用C30混凝土和采用C40混凝土相對比，運用C30可以節(jié)約19%左右的鋼筋。此外，由于混凝土設計強度下降，能夠有效地減少墻體與樓板裂縫的情況，尤其是針對地下室的外墻板，可節(jié)約后期的維修費用，從而控制好工程造價。

結語

綜上所述，在實際施工當中，建筑結構設計和工程造價是緊密相關的，其結構設計中的多種因素都會對造價產(chǎn)生影響。所以，相關人員要把握好工程造價與建筑結構設計之間的關系，積極采取科學的處理措施，以此提高建筑物的經(jīng)濟效益。

參考文獻：

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[2]廖曉輝.建筑結構優(yōu)化設計與工程造價間的關系探討[J].建材與裝飾，2018， （10）：177-178.