长期以来,在结构设计阶段,结构设计人员对工程造价缺少一些定量的认识。根据统计资料显示,初步设计阶段影响工程投资额的可能性为80%,在施工图设计阶段的影响仅为20%左右。cUC筑傲网-装配式建筑专业网站平台
在设计阶段,必须加强工程造价和设计之间的联系,结构设计人员需要精打细算,精心设计,达到在设计阶段有效控制工程造价的目的。cUC筑傲网-装配式建筑专业网站平台
对于相同的建筑方案,不同建筑结构设计师选择的主体结构方案不同,导致其工程造价相差较大。结构设计师在满足相应设计规范所要求的前提下,对主体结构的设计方案的选择要与经济性相适应。因此,主体结构的选择应当按以下原则:cUC筑傲网-装配式建筑专业网站平台
(1)方案设计阶段,结构设计要同建筑设计师积极配合,优化建筑方案和结构方案。因此,结构设计师要在建筑设计方案过程中交流,提供满足相应建筑功能的前提下,使结构方案达到最优。不能等到建筑方案确定后,主体结构设计师才对建筑方案提出意见。cUC筑傲网-装配式建筑专业网站平台
例如,设结构缝时,在满足相应规范设缝要求的前提下,考虑建筑本身使用的功能、平面布局、地基基础情况以及相应荷载情况,最后结合相应的工程实际情况确定所选结构缝。cUC筑傲网-装配式建筑专业网站平台
(2)主体结构选择要考虑建筑的外形尺寸。具体是指建筑的高宽比、层高以及开洞面积等方面,要控制在合适的范围内,若这些有一项或几项没控制好,可能会给主体结构造价带来很大的影响。cUC筑傲网-装配式建筑专业网站平台
(3)合理布置主体结构构件,使其主体结构的承载力与水平力合力作用的投影接近或重合,减少由于两者之间的偏心对建筑物产生相应的扭矩。比如,剪力墙设置多片时,应当考虑采用对称布置或周边布置。cUC筑傲网-装配式建筑专业网站平台
(4)主体结构设计首先要满足其相应规范、使用功能和建筑布局等要求,在此基础上,布置合理的结构水平方向构件和竖直方向构件,使得结构传力途径直接。结构柱、梁及板共同构成一个整体结构,承受竖直方向、水平方向的荷载。cUC筑傲网-装配式建筑专业网站平台
(5)主体结构要选择合适的设计参数。采取合理的设计模型、设计荷载以及构造措施,同时还要配合建筑的高宽比、场地类型、材料类型以及施工工艺技术等因素,再结合工程的实际情况来选择。实践证明,一个合适的主体结构不仅能达到规范要求,同时也能达到良好的经济性。cUC筑傲网-装配式建筑专业网站平台
结构设计对造价的一些影响因素cUC筑傲网-装配式建筑专业网站平台
(1)主体结构立面形状是指立面体形是否有向外挑或向内收缩以及其竖向刚度是否有急变。例如:如果立面形状是规则的或均匀的,那么其造价相对于不规则或不均匀是明显降低的。同样立面从下到上,体形无向外挑或向内收缩,其受力均匀,布局均匀,则其材料用量相对会减少。cUC筑傲网-装配式建筑专业网站平台
(2)通常情况下,建筑平面形状越有规则,建筑其单位面积的造价就越低。平面形状规则影响范围较广:首先决定建筑材料的用量,平面形状越不规则,其造价越高;其次是进一步衡量结构抗震性能。cUC筑傲网-装配式建筑专业网站平台
以900平方米的矩形平面和L型平面建筑为例进行比较分析:与矩形建筑围护结构相比,L型建筑的围护结构工程量增加34%,开挖土方的成本也增加了8%,散水成本也增加了34%。因此,无论是从先进技术方面,还是从经济性方面考虑,平面形状布局越简单、规则、对称,越能减少材料用量以及造价成本。cUC筑傲网-装配式建筑专业网站平台
(3)平面尺寸。平面尺寸主要包括平面的长度和宽度。平面尺寸越大,考虑到结构所釆用的混凝土的拉伸应力和温度应力等方面的因素,将采取相应的技术措施;平面尺寸过长,采用设置伸缩缝的措施。由于这些相应措施的采用,单位面积材料消耗量会增加一些。cUC筑傲网-装配式建筑专业网站平台
平面的宽度涉及房屋高宽比这一重要指标。当房屋高度限定的情况下,宽度尺寸的大小决定了高宽比的大小。高层建筑的高宽比,是对结构刚度、整体稳定、承载能力和经济合理性的宏观控制;在结构设计满足承载力、稳定、抗倾覆、变形和舒适度等基本要求后,仅从结构 安全角度讲高宽比限值不是必须满足的,主要影响结构设计的经济性。cUC筑傲网-装配式建筑专业网站平台
(4)转换结构。当上部楼层部分竖向构件(剪力墙、框架柱)不能直接连续贯通落地时,应设置结构转换层,形成带转换层的建筑结构。转换层的工程造价约占高层上部结构的10%-20%甚至更多。各种转换结构形式,在力学性能、经济性和功能上均有所不同。cUC筑傲网-装配式建筑专业网站平台
因此,合理选择转换结构的形式,对于保证设计质量、缩短设计周期、降低工程造价、提高结构的综合性能都具有重要意义。如在非抗震区和6度区,跨度不大时适宜采用普通混凝土梁式转换;当跨度进一步加大,斜柱转换结构、箱型转换结构在结构性能和工程造价上有较明显的优势。cUC筑傲网-装配式建筑专业网站平台
(5)材料选用。混凝土及钢筋的选用时,在满足相应的规范所要求结构达到具体的水平外,都应力求施工方便、简单,力求选用较少的标号和种类。在建筑结构设计中,选择合适的建筑材料,尽量使用一些轻质材料。cUC筑傲网-装配式建筑专业网站平台
在建筑工程中的墙体可以采用轻质建筑材料,如加气混凝土砌块。采用自重较小的墙体材料,可以有效地降低建筑工程中梁、板、柱、基础等受力构件的荷载,从而降低建筑工程造价。在结构设计时,尽量选择新工艺结构。cUC筑傲网-装配式建筑专业网站平台
本文总结了一些在结构设计阶段控制工程造价的设计原则和经验,希望对广大的结构设计师朋友的日常工作有帮助。
![](/d/file/p/2021/06-11/14f185191e95deb3608e2e687cf49d2b.gif) |