建筑工程中结构设计的造价控制
摘要:工程设计阶段对于整个工程的造价控制有着重要的影响,而设计阶段中的结构设计又影响着设计阶段的整体造价。本文对于如何控制结构设计的造价从三个方面进行了分析,即方案与初步设计阶段的造价控制、构件截面尺寸与钢筋用量控制以及地基基础形式的选择的控制等。
关键词:结构设计,建筑工程,造价控制
Abstract: the engineering design phase of the project cost control for has the important influence, but the design phase of the structure design also influenced the design phase of the overall cost. This paper on how to control the cost of the structure design from three aspects of analysis, i.e., scheme and preliminary design stage of the cost control, components section size and reinforced dosage control and foundation of the choice of the form of control, etc.
Keywords: structure design, construction engineering, cost control
引言
工程造价即工程建设的价格,包括工程项目在决策、设计以及施工等阶段所花费的费用总和。工程造价控制即是指对于工程建设所需费用的管理和控制,是工程建设项目的主要内容之一。另一方面,虽然工程造价的控制贯穿于工程建设的全过程,但是在不同的阶段,工程造价所占比例有所不同。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%到70%。 设计阶段对于整个工程造价控制的重要性可见一斑。而在整个设计阶段中,对于建筑的结构设计又关系到设计阶段的整体造价,从而对于整个工程造价的控制产生重要影响。因此,如何对于建筑工程中结构设计进行合理的造价控制,对于整个工程的造价管理有着重要的意义,本文就如何对建筑工程中结构设计的造价进行控制做了分析和研究。
1 方案与初步设计阶段造价控制
在方案与初步设计阶段,需要对于建筑体型做出选择,确定项目的规模,进一步确定工程的整个规模,形成工程造价的雏形。此外,通过初步的方案设计也就可以对工程的预算做出估计,这是控制整个工程造价的依据。
1.1 选择合理的建设体型和建筑设计方案
由于结构设计收到建筑设计方案的影响,这就需要结构设计人员尽早与建筑师沟通,共同确定合理的建筑设计方案。这样的方案需要在满足建筑的基本的功能布局的基础上,尽可能的兼顾结构的合理性。因为,一旦后期发现结构不合理,势必需要进行改动而增加无谓的成本。因此,选择合理的建设设计方案,在设计阶段就尽量确保结构设计的合理性,有利于合理的控制建筑工程造价,对于工程造价管理有重要的意义。
1.2 选择合理的结构体系
不同的结构体系,造价相差往往很大,因此,需要在对于建筑物的功能以及各种结构体系的优缺点、相应的造价成本进行分析的基础上尽可能选择既满足基本的功能要求、又可以做到尽可能节约成本的合理的结构体系。反之,一旦结构体系不合理,往往会引起工程造价的增加。
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。 在建筑结构设计时,需要总和考虑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。
举例来说,如果建设的工程类型为七层以下的住宅等,那么选用砖混结构要好于钢筋混泥土框架结构,不仅造价便宜,而且施工简单,混凝土的用量少。如果超过七层,在7到12层之间,则选择框架结构或者框剪结构,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。更高层的住宅则需要采用剪力墙结构形式,因为这种结构在满足现代住宅对于平面和空间的要求的基础上,抗震性能较好,造价也经济一些。
2 构件截面尺寸和钢筋用量控制
2. 1 构件截面尺寸的选择
对于建筑物构件的截面尺寸的选择,包括选择梁、柱的截面尺寸、混凝土墙体和板的厚度等。一般来说,构件截面尺寸与其配筋率在一定范围内是相互对立的,即构件的截面尺寸减小导致其配筋率增大,引起钢筋用量的增加;反之,构件截面尺寸的增大可以适当减少构件的配筋,但增加了混凝土用量,增加了建筑物的总荷重。
为此,在进行结构设计以及构件的截面尺寸的选择时,需要合理的确定截面尺寸,使得截面构件的混凝土的使用与钢筋的总造价尽可能的低。
在实际的操作中,首先,结构设计人员需要通过多次的计算、比较分析,确定每一个构件的合理的截面尺寸,确保截面尺寸与其配筋的平衡。其次,在结构
设计实践中,应当在满足建筑物美观以及净空的前提下,结构设计人员结合以往经验,在实践的基础上对于构件的结果进行分析。通常,在实际中,当一个结构构件的配筋率在一定范围内波动时,我们认定该构件的截面尺寸是合理的。在我国现阶段,该比率通常控制在0.6%左右,并认为如果达到这一水平,相应的截面尺寸的选择就是合理的。
2. 2 钢筋用量的控制
通常,控制好结构设计阶段的钢筋用量,能有效的降低工程造价。在结构设计中,通常受力钢筋需要选用高强钢筋,因为相比低强钢筋,高强钢筋的用钢量少,造价低。在实践中,需要在设计结构满足基本承载能力的前提下,减少采用HRB335 级钢筋、箍筋和板筋采用HPB235 级钢筋的传统习惯,更多的采用HRB400钢筋。
事实上,无论是从强度和延性上看,还是从性价比上看,HRB400钢筋都要好于传统的HPB235、HRB335级钢筋。一般来说,对于跨度不大或厚度较大的板,其配筋通常依据的是
最小配筋率。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45ft/fy 中的较大值 。因此,在最小配筋率和钢筋等级二者之间存在着相关关系。通常,如果混凝土强度等级相同,那么随着钢筋强度设计值的增大,最小配筋率会不断的减少。此时,如果板采用HRB400 级钢筋,那么其含钢量就较低。另一方面,当混凝土强度较高并且板的厚较大时,HRB400级钢筋的优越性会更加明显地体现出来。以地下室板设计为例,按照《地下工程防水技术规程》的要求,地下室的板的厚度通常不得低于250MM ,而当地下水位较低时,通常是不需要考虑抗浮设计的,这时候板筋都是板筋都是按最小配筋率来构造的。通过对于三种不同的钢筋对于地下室的板进行的配筋计算,可以发现 HRB400级钢筋的优越性。首先,当地下室板按最小配筋率进行配筋时,实践发现HRB400级钢筋所用的钢筋最少,比起HPB235 级钢筋所用钢筋大约节省35%;其次,从价格上看,HRB400级钢筋比起HPB235 级钢筋的价格每吨仅贵5%左右,而综合考虑用钢量和价格就可以发现,采用HRB400级钢筋可以有效的控制工程造价。
3 合适的地基基础的选择
作为建筑物的重要组成部分,地基基础的造价约占总造价的10%到20%左右,在结构设计的时候选择好地基的基础形式有利于合理的控制工程造价。具体来说,在结构设计时,结构设计人员需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,综合考虑的基础上加以确定。在具体的实践中,以天然基础的造价和桩基础的造价为例,二者相比较,前者通常为后者造价的20%到60%,因此,在满足基本的设计的要求的基础上,能采用天然基础形式的就应该尽可能的采用,而不是选择桩基础的
形式。事实上,对于一般的建筑结构,可以采用许多种的基础形式,因此,这就需要结构设计人员进行比较和分析,既要满足工程设计的要求,又尽可能地节约。
参考文献
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[4]GB 50108-2001 地下工程防水技术规程[S].
注:文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。
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