优化建筑结构设计与控制工程造价探讨

摘要：优化建筑结构设计是有效控制工程造价的重要手段。当投资的项目一经决策，设计就是决定工程造价的关键。优选最合理和经济的设计方案，是保证和确定合理造价的前提，也是有效控制造价的关键。针对不同的地质情况，以最优造价为目的，优化地下结构设计，选择合理的基础类型，可达到经济实用的目标。控制工程中的钢筋用量是结构设计中的重要环节，应合理采用高强度钢筋及合适的构件截面大小，从而有效地控制工程造价。

关键词：建筑结构设计；优化；工程造价；基础设计；钢筋用量

建筑活动是社会经济生活中不可或缺的内容，建筑发展构成了社会经济进步的重要动因，但在发展过程中对社会资源的消耗，有使之成为当代能源危机的重要根源之一，因此，建筑发展的可持续性日益受到人们的关注。据有关资料统计分析，设计阶段对整个项目造价的影响约为35%～75%[1]。可见设计阶段是控制工程造价的重要阶段。而在整个建筑工程的各专业设计中，结构设计对整个建筑工程造价影响最显著，是工程造价控制的关键环节。结构设计是以充分实现建筑设计方案为目的，严格遵守设计规范，保证结构安全，把建筑师的构想变为可以付诸实施的蓝图。结构设计是处理技术与工程造价的关键环节，是确定与控制工程造价的重要阶段。然而我们在实际工作中，广大的设计者往往偏于保守，过多的考虑是否安全可靠，较少采用经济的设计方案。通常节约的设计方案会受到人们的青睐，这就要求结构设计在满足功能要求的前提下，应加强设计与工程造假的横向联合，优化设计，在项目投资范围内，按照“安全、经济、使用的原则进行工程设计，达到在设计阶段有效控制工程造价的目的，使设计与工程造价平衡发展。

采用合理的建筑设计方案

建筑设计方案对结构设计有着重大影响，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坚固结构的合理性。不要等到方案确定后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，其结果是要么对原建筑方案进行较大的修改；要么为满足规范对结构的要求而采取各种加强措施，这样势必要导致工程造价的增加。

选用合理的结构体系

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，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、梁的界面尺寸和配筋，不但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，这种结构形式技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。

控制构件截面尺寸

构件截面尺寸与其配筋率在一定范围内是相互对立的。一般来说，同一结构构件，当其截面尺寸减小时，其配筋率就增大，钢筋用量增加；相反，当其截面尺寸增大时，可以适当减少构件的配筋，但增加了混凝土的用量，增加了建筑物的总荷重。合理的结构设计要求结构设计人员经过多次计算、比较和分析，来确定每一个构件的合理截面尺寸，实现结构构件截面尺寸大小与其配筋多少的平衡，从而合理控制工程造价。结构设计实践中，在满足建筑物净空、美观的前提下，通常结构设计人员可根据以往的设计经验，对每个构件先取一个截面尺寸进行计算，然后对该构件的计算结果进行分析。一般的结构构件，当其配筋率在一个合理的范围内，通常认为该构件的截面尺寸合理。一般情况下，柱和墙设计可通过相应的轴压比来控制其配筋，板的配筋率以略大于其最小配筋率为宜。

采用合理的钢筋用量

结构设计时，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下，广泛采用HRB400钢筋，HRB400钢筋无论从强度、延性还是性价比上都是HPB23更多内容请访问久久建筑网
5、HRB335级钢筋无法比拟的。一般跨度不大或厚度较大的板，其配筋通常由最小配筋率来控制。在截面最优的情况下，梁配筋采用HRB级钢比HRB335级钢减小截面7%，减少用钢量3%，而节约造价5%。可见，结构设计中合理采用HRB400钢筋对控制工程造价是行之有效的。

采用合理的基础设计方案

地基基础的造价约占工程总造价的1/3以上[2]。基础设计时，结构设计人员要根据建筑上部结构形式的受力特点、建筑场地的工程地质条件、水文地质条件以及当地的施工经验等因素综合考虑。一般来说，天然基础的造价约为桩基造价的20%～60%。一般的建筑结构，结构设计人员应对选用的不同基础方案进行技术和经济比较，择优选取最合适的基础形式，从而达到对工程造价进行控制的目的。

总之，建筑结构设计是整个工程造价控制的关键阶段，结构设计人员应正确理解规范的涵义，对各种方案进行分析、计算、比较、评审，合理优化设计，使建筑工程造价能够得到有效地控制。

参考文献：

【1】工程造价中的系统分析杨赞峰，张引娟2003

【2】设计阶段工程造价的控制张卓2003

中国建筑工业出版社，2000

作者简介：

姓名：赵建伟性别：男籍贯：河南濮阳

出生年月：1980.07.01学历：本科职称：工程师