基于建筑结构设计的工程造价控制

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　　【摘 要】：分析了结构设计与工程造价的关系，探讨了结构设计对工程造价的影响。结合工程实践，提出了相应控制工程造价的一些方法。
　　【关键词】：结构设计；工程造价；控制
　　
　　引言
　　 建筑结构设计是整个工程造价控制的关键阶段，是工程建设的灵魂，是处理技术与经济关系的关键性环节。据有关资料统计，初步设计阶段影响造价的可能性为75％～95％，技术设计阶段影响造价的可能性为35％～75％，施工图设计阶段影响造价的可能性为5％～35％，而在施工阶段影响造价的可能性只有5％～25％。由此可见，设计阶段是工程造价控制关键阶段，必须重点控制。设计部门和设计人员要严格遵守“经济、适用、合理”的原则，精心设计，选择合理的设计方案，以实现降低工程造价的目的。本文分析结构设计与工程造价的关系，探讨了结构设计对工程造价的影响。结合工程实践，提出了相应控制工程造价的一些方法。
　　
　　l建筑结构设计与工程造价的关系
　　1.1基本概念
　　 建筑结构设计是建设项目进行全面规划和具体描述实施意图的过程，是处理技术与造价的关键环节，是确定与控制工程造价的重点阶段。结构设计在最大程度满足建筑方案的前提下，以规范为准则，使建筑满足安全、可靠、经济、适用的统一。工程造价则足指工程项目在项目决策、项目设计和项目实施等环节所花费的总费用。
　　1.2结构设计与工程造价的相互关系
　　 建筑结构设计是具体实现技术与经济对立统一的过程。拟建项目一经决策确定后，设计就成为工程建设和控制工程造价的关键。而设计阶段对工程造价的影响大概在35％～75％范围内，即设计可以使工程造价在很大范围内波动，其中结构设计占有主导地位，主要体现在以下几个方面。
　　1.2.1设计方案对投资的影响
　　 研究表明，单项工程设计中，建筑结构方案的选择及建筑材料的选用对投资都有很大影响。如基础类型、结构形式等。
　　1.2.2设计过程对投资的影响
　　 在结构设计过程中，建筑结构的细部设计及工程师根据实际情况对设计过程的掌控能力也直接影响到工程造价。如截面尺寸选取、钢筋形式、钢筋连接方式等。
　　1.2.3设计质量对工程造价的影响
　　 据统计，引起工程质量事故的诸多原因中，设计责任所占比例接近50％，很多建筑因设计时功能不合理影响正常使用或受力不合理引起应力集中，而导致重复投资或设计图纸质量太差造成各专业相互矛盾，相互制约，从而造成停工、返工，引起较大的投资浪费。
　　2方案与初步设计阶段造价控制
　　 方案与初步设计阶段主要是建筑体型的选择和项目规模的确定，一个工程方案确定后也就基本确定了其工程规模，即有了工程造价的雏形和轮廓。初步设计完成后，工程量也大致可以确定，据此就可以做出工程概算，也就是控制整个工程造价的依据。所以，结构设计人员要充分意识到方案与初步设计阶段对工程造价控制的重要性。
　　2.1采用结构合理的建筑设计方案
　　 建筑设计方案对结构设计有着很重大影响，所以结构设计人员在建筑方案与初步设计过程中应尽早介入，与建筑师一起共同确定建筑方案，在满足建筑功能布局要求的前提下尽可能兼顾结构的合理性。不要等到方案已经确定进入施工图阶段时结构专业才介入，若此时结构专业才对建筑方案提出较大的修改意见，其结果要么是对原建筑方案进行大幅的修改；要么为满足规范的要求而采取各种加强措施，这样势必会导致工程造价增加。
　　2.2选用合适的结构体系
　　 建筑物的结构体系对工程造价有很大影响。同一建筑，如果采用不同的结构体系，其造价相差可能很大。如果结构选型不合理，其工程造价就会相应的增加很多。常用的建筑结构形式主要有砖混结构、框架结构、框剪结构、剪力墙结构等。结构设计时，应该根据建筑工程的功能要求、建筑高度、抗震等级、场地地基条件等特点，选用合适的结构体系。
　　 一般来说，砖混结构的工程造价仅为钢筋混凝土框架结构造价的60％～70％，这类结构钢筋混凝土用量少，施工较简单，多适用于7层以下的住宅建筑。但砖混结构是由墙体承重，对墙体的布置有一定的要求，不如框架结构布局灵活，而且其使用功能受到一定限制。7层～12层的建筑宜采用框架结构或框剪结构，若在其适当位置设置适量的抗震剪力墙，可减小柱、梁的截面尺寸和配筋，不仅可达到节省工程造价的目的，而且还可以明显提高建筑物的抗震性能。高层住宅则更适合采用剪力墙结构形式，这种结构形式既能满足现代住宅对平面、空间提出的更高要求，而且室内不露柱角，抗震性能较好，造价也比较经济。
　　3施工图设计阶段对工程造价的控制
　　3.1构件截面尺寸对工程造价的影响
　　 在进行结构设计时，梁、板、柱截面尺寸的确定即是满足建筑物净空、美观与结构构件经济性的高度统一。截面尺寸太小，造成配筋率过大，用钢量增加，工程造价增加；截面尺寸太大，则容易造成肥梁胖柱，工程造价增加。因此，如何科学、合理地确定截面尺寸是降低工程造价的重要内容。合理选择截面尺寸可有效降低结构自重，减少材料用量，最终达到有效控制工程造价的目的。
　　3.1.1板
　　 现浇钢筋混凝土板的最小厚度见表1。
　　
　　
　　3.1.2梁
　　 现浇钢筋混凝土梁的截面尺寸，一般根据梁的跨度估算其截面高度h，再根据高宽比确定其宽度b，对于一般的钢筋混凝土框架梁取主梁为：h=(1/8-1/12)L。，b=(1/2-1/3)h。次粱为：h=(1/15-1/20)L。，b=(1/2-1/3)h式中：b―梁截面宽度；h―梁截面高度；L。―梁的计算跨度。
　　3.1.3柱
　　 框架结构柱的截面尺寸常常是根据轴压比来进行估算的，轴压比是指有地震作用组合的柱组合轴压力设计值与柱的全截面面积和混凝土轴心受压抗压强度设计值乘积的比值，是影响柱子破坏形态和延性的主要因素之一。轴压比限值的依据是理论分析和试验研究，并参考国外的类似条件确定的，其基准值是对称配筋柱大小偏心受压状态的轴压比分界值。针对不同抗震等级，轴压比的限值见表2。
　　
　　
　　3.2采用高强钢筋降低含钢率
　　 建筑结构设计阶段控制工程的钢筋用量，是降低工程造价最有效的办法。结构设计时，受力钢筋采用高强钢筋显然要比采用强度低的钢筋时用钢量少，造价低。在保证结构满足承载能力极限状态和正常使用极限状态的要求的前提下，广泛采用HRB400钢筋，改变不顾实际情况一律主筋采用HRB335级钢筋、箍筋和板筋采用HPB235级钢筋的传统习惯。
　　 实际上HRB400钢筋无论从强度、延性还是性价比上都是HPB235、HRB335级钢筋无法比拟的。一般跨度不大或厚度较大的板，其配筋往往由最小配筋率来控制。按照《混凝土结构设计规范》(GB50010．2002)的规定，受弯构件的纵向受力钢筋的最小配筋百分率取0．20和45f/fy中的较大值。显然，最小配筋率与钢筋等级有着直接关系，在混凝土强度等级相同的前提下，最小配筋率随钢筋强度设计值增加而减少。此时，板采用HRB400级钢筋其含钢量较低。特别是当混凝土强度较高、板厚较大时采用HRB400级钢筋的优越性更加明显。如地下室底板设计，因为要满足《地下工程防水技术规程》的要求，板厚不得小于250mm，当地下水位较低不需考虑抗浮设计时，通常板筋都是按最小配筋率构造配筋。下面分别采用三种不同钢筋对该类地下室底板进行配筋计算，计算结果如下表所示。
　　
　　
　　 从钢筋种类表可看出，当板按最小配筋率构造配筋时，采用HRB400级钢筋所需钢筋最少，其中采用HRB400级钢筋比采用HPB235级钢筋省钢筋(765--500)／765x100％=35％。而价格上HRB400级钢筋比HPB235级钢筋每吨仅贵百分之五左右。可见，结构设计中合理采用钢筋对控制工程造价是行之有效的。
　　
　　4结束语
　　 建筑结构设计是整个工程造价控制的关键阶段，是工程建设的灵魂。结构设计人员应将技术与经济有机地结合起来，合理优化结构设计，降低工程造价，使建筑工程造价能够得到有效控制。
　　
　　参考文献：
　　【1】张卓．设计阶段工程造价的控制【J】．工程技术，2003(2)"44．
　　【2】杨赞峰，张引鹃．工程造价中的系统分析【J】．人民长江，2003(10)：33．
　　【3】佚名．GB50010―2002混凝土结构设计规范【S】．北京：中国建筑工业出版社，2002．
　　【4】黄从军．设计阶段工程造价控制存在的问题及对策【J】．经济师，2007，(1)：52-53．
　　注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。

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