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摘要:建筑工程结构设计是影响工程造价的关键。建筑工程的结构设计除要实现建筑物美观和内部功能需求外,还要尽可能的依据建筑标准对建筑工程的结构设计进行优化,尽量降低工程造价。本文首先通过明确建筑工程结构设计与工程造价的关系,进而对建筑工程结构设计中影响工程造价的因素进行详细的分析,以期为建筑工程结构设计从业者优化建筑工程结构设计,最大程度的降低工程造价提供帮助。
关键词:结构设计;工程造价;影响因素
1建筑工程结构设计与工程造价的关系
1.1建筑工程结构设计直接影响工程造价
建筑工程结构设计在建筑工程施工和工程造价上的地位举重若轻。建筑工程结构设计的费用在建筑工程的工程造价中占比不到百分之一却对建筑工程的后期施工有着百分之百的影响。如果建筑工程结构设计从业者对于建筑结构应用理解不到位或对工程架构考察不明确就会导致建筑工程结构设计不合理,在根本上造成工程造价的增加。
1.2建筑工程结构设计间接影响工程造价
一个完整的建筑工程的工程造价不仅包括前期的工程施工和建筑建造费用,还包括后期的定期检修和设施维护费用。这属于工程规划建造中的一部分,是经常性费用。这部分经常性费用通常与最开始的建筑施工费用成反比,也就是说,如果前期建筑施工费用较多,工程质量良好,则后期检修等花费自然就会相对较少。反之,如果前期建筑施工费用较少,工程质量没有得到充分保证,就会增加经常性费用。由于经常性费用在建筑工程中时必须的,建筑工程结构设计从业者不能因为要降低经常性费用而过多的增加建筑工程施工标准,使得工程造价增加,应综合考虑建筑施工费用和经常性费用,寻求两者的平衡点,以达到造价最低的目的。此外,在建筑工程施工时切不可因为贪图节约建筑工程结构设计成本而降低设计质量。如果建筑工程结构设计质量低,除了会在建筑工程施工中产生一系列的技术难题,发生违背建筑施工标准,设计方案与建筑施工实际情况不符的问题外,还会对人们的安全使用产生威胁。在危害社会公共利益和社会稳定性的同时,容易产生建筑工程返工、废止、烂尾或使用寿命不长等问题,看似降低了工程造价,实则是大大增加了建筑工程投资成本。
2建筑工程结构设计中影响工程造价的因素分析
建筑工程一旦确定,其建筑规模和装修标准也就随之确定了。因此,工程造价的高低完全取决于建筑工程的结构设计。而建筑工程的结构设计又包含建筑结构的选择,建筑材料的选用,以及构件截面尺寸的选择等。具体建筑工程结构设计中影响工程造价的因素可从以下几方面论述:
2.1建筑物的不同结构对工程造价的影响
建筑工程结构设计要依据建筑行业建筑标准和建筑施工技术规范,在满足建筑单位的功能和外观需求外,结合当地的地质实际和建筑施工水平,选用合理可行的建筑工程结构形式。建筑工程的结构形式主要包括框架结构、框架剪力墙结构、大开间剪力墙结构和短肢剪力墙结构。不同的结构形式使用条件和性能不同,建筑工程结构设计从业者要根据具体情况进行具体分析,合理选用。
2.2建筑物的构件截面对工程造价的影响
2.2.1板厚
在目前的高层建筑中,楼板的混凝土用量在全部所需建材中占重过半。楼板的厚度不同,自然对建筑工程造价的影响不同。倘若楼板较厚,就会增加建筑的自身重量和结构稳定性,但是经济效益会明显下降。因此,在高层建筑施工中,一般在施工安全范围内,以最低板厚为建筑标准。
2.2.2梁高
现在的许多建筑都使用钢筋混凝土的结构,该结构突出的问题是“梁肥柱胖”。这样的建筑结构不仅增加了不必要的钢筋混凝土使用量,也增加了梁高,间接地增加了层高,从而造成了工程造价的提高。与此同时,也减少了人们对于建筑的空间利用,使得建筑部分功能缺失。故而,在建筑结构设计中,应尽量不使用宽扁梁,以降低梁高。
2.2.3异形柱
在建筑结构设计中,除尽量降低梁高不使用宽扁梁外,还要尽量不使用异形柱,其原理与降低梁高相同。另外,为了减少柱截面而不影响轴压比,柱截面的钢筋混凝土强度等级应随着柱高的变化而变化。
2.3建筑物的高度对工程造价的影响
①建筑物的高度对于工程造价有着最为直接的影响。如果建筑物的高度增加,相应的建筑原料需求便会增加,建筑时间加长,工人费用增多。此外,还要安装相关的居民生活设施,铺设供电供暖的线路管道,工程造价自然便会上升。②建筑物的层高也对工程造价有明显影响。据相关资料显示,相同的建筑楼层数,由于不同的层高造成的建筑物高度的不同,对于人们的日常居住和安全使用几乎没有影响。但是,当层高较高时,工程造价却明显增多。③与建筑物的高度相适应的经常性费用也会增加,作为工程造价的一部分而影响经济效益。因此,不可盲目的追求建筑物的高大,一定要结合实际,找到该建筑工程的最优经济高度,降低工程造价。
2.4建筑物的高宽比对工程造价的影响
建筑物的高宽比对于建筑的工程造价影响不容小视,有时,建筑物高宽比对于工程造价的影响甚至远超建筑物高度对工程造价的影响。建筑物的高宽比就是建筑物的总高度与倾覆方向支承体系的总宽度的比值,由于建筑物的框架柱是主要受力构件,如果建筑物的高宽比较大,建筑物的框架柱将随建筑物高宽比的增加而增加承重。但是框架柱的刚性和承重能力是有一定限度和要求的。所以,随着建筑物高宽比的增加不可避免的使得建筑物的侧向倾覆力距减小,侧向倾覆力增加,致使建筑物的结构稳定性降低。此时,施工方为了维持建筑物的结构稳定性就必须要增加抗侧力构件的用量或者提高抗侧力构件的强度和刚度。框架柱的重点施工建造,抗侧力构件轻度和刚度的增加,都必然要使用大量的浇筑混凝土,尤其是大大增加钢筋的用量,从而使得工程造价大大增多。
2.5建筑物的平面设计对工程造价的影响
2.5.1平面长宽比
如果建筑物的平面长宽比较大,就会使得长宽两个方向的主轴动力特性相差较大,进而导致结构扭转系数增加,水平结构稳定性降低。建筑物平面长宽比的变化根本上是使建筑物的长宽主轴动力距不同,在相同外力施压下,导致建筑物长宽两个方向的构件受力不同,而使建筑物水平结构稳定性降低。施工方为降级平面长宽比对于建筑物水平结构稳定性的影响,增加受力强度,就会增加构件数量或增加构件的配筋,从而间接的大幅影响工程造价。
2.5.2平面形状
建筑物的建筑标准,如抗震等级,平面形状设计等,要求越低,工程造价就越低。通常来说,建筑物的平面形状越简单,建筑工程结构设计就越容易,施工技术要求也就越低。同时,建筑物的承压能力越强,结构稳定性越高。在节约建材的同时节约了大量的人力,从而大幅的降低工程造价。
3结语
建筑工程的结构设计是否合理除了对建筑物的安全稳定性和施工技术有明显影响外,对于工程造价的影响也是不容小视的。因此,建筑工程结构设计从业者一定要明确建筑工程结构设计与工程造价产生的关系,以及建筑工程结构设计中影响工程造价的因素,从根本上保证建筑工程结构设计合理,进而降低工程造价。
参考文献
[1]于兆文.探析建筑工程结构设计对工程造价的影响[J].工程技术:全文版,2017,27(2):54.
作者:曾海锋 单位:湖南省张家界好地建筑安装有限责任公司