建筑工程中结构设计与工程造价的关系

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前言

我国建筑工程现代化起步较晚，在工程造价评估方面仍有很多改进空间。科学合理、创新稳定的结构设计不仅有利于提高建筑工程的效率、建筑项目的安全、建筑成功的质量，更重要的是控制工程造价，最大程度优化建筑经济性能。

1目前结构设计经济性能的优化方案

结构设计经济性能的进一步优化有利于控制建筑工程的工程造价。目前的结构设计人员通常采用以下两种方案进行经济优化。第一种是比较富有创新性的方案。在工程造价几乎没有改动的情况下，设计师人员通过自身的建筑结构专业知识结合实际建筑的目标，以自身经验、判断力、创新思维对建筑空间进行符合建筑风格的优化，提高建筑的使用面积、使用多功能等，从性价比的提高，来提高建筑工程的经济价值。第二种方式比较保守。通过简化建筑功能，在保证建筑安全的前提下，对建筑工程方案进行优化。需要结构设计师对建筑工程的目标有清晰明确的认识，与建筑工程投资方深入交流，最大程度地除去建筑工程方案中冗杂的部分，保留建筑主体简洁明了的优化方案，直接降低工程造价。无论是创新型还是保守型，都需要结构设计人员专业扎实、经验丰富，选择适合的一种在满足建筑安全指标的条件下，控制工程造价的同时使建筑方案趋于合理，满足建筑单位、建筑工程投资方、消费者等各方需求。

2结构设计对建筑工程造价的影响

建筑配套设施：水电、外界环境等是个体间存在差异的支出部分，因此在评估工程造价时，不列入考虑范围，只考虑建筑本身主体结构，建筑材料决定建筑主体的造价成本。说到底，建筑两大材料：钢筋、混凝土材料是结构设计影响工程造价的最大因素。

2.1结构设计形式的选择

结构设计人员在选择建筑的结构设计形式时，首先考虑的是建筑结构的安全系数、实施可能性；其次是建筑造型和风格、工程造价经济性。结构设计形式不同，对建筑工程造价的影响均不同，结构设计体系的合理需要各个因素达到协调统一，安全合理。

2.1.1建筑物高度经济性的选择

水平荷载影响建筑结构的倾震力矩，使建筑竖向构件有轴力作用，轴力的值和建筑高度值的平方成正比例关系。建筑物在结构设计方案的高度应当控制建筑水平荷载在一个合理有效的范围，使水平荷保有保障建筑风载、抗震的作用。同样的，建筑物经济高度的选择受结构设计中水平荷载的测算值，依靠结构设计人员的专业知识，选择最经济的优化方案。

2.1.2建筑物高宽比经济性的分析

建筑物高宽比指建筑物总高度H比建筑物倾覆方向支承体系总宽度B的值H/B，而建筑物总造价P与高宽比H/B成正比，因此建筑物高宽比H/B对建筑工程造价影响巨大。建筑结构设计人员对建筑框架柱荷载的评估随建筑高宽比的增大而增大，工程造价也随着建筑高度的增加而增加。

2.2建筑平立面设计的选择

2.2.1建筑物平面的形状

由上文可知，影响建筑工程造价的两大因素之一就是钢筋。钢筋使用量的多少由建筑物的平面形状决定。建筑物的平面形状设计越简洁，钢筋用量越少；平面设计形状月规则，不仅可以节约钢量，还能保障建筑物结构的抗震性能。

2.2.2建筑物平面的长宽比

平面长宽比较大的建筑物，由于两主轴方向的动力特性相差甚远，在水平力作用下，两向构件受力不均，造成配筋的增大。建筑物平面的长宽比影响建筑构件的受力水平，进而影响钢筋量的使用。建筑物的长宽比较小，两主轴方向的动力特性差距小，水平作用下，建筑物挂件受力平均，钢筋配量适中，有利于控制工程造价。

2.2.3建筑物立面的形状

建筑物平面结构设计的形式主要是通过建筑物受力、承重的方式对建筑物主体使用的材料进行控制。建筑物立面的形状主要通过直接控制钢量的使用影响建筑物主体材料的使用。建筑物立面设计通常规则且均匀，刚度从上而下均衡变化，没有突变，使得建筑物受力均匀，节省用钢量。

2.3建筑物结构的延性

建筑物抗震性是建筑物安全系数的重要指标。抗震是指在巨大的外力作用下建筑房坍塌、防突发坍塌，建筑结构具有延性。从经济角度出发，建筑物结构延性越大，建筑物结构变形能力越大，防坍塌能力越强，建筑物载面较小的构件就等承受巨大的地震力，有效地减少了建筑物结构成熟地震力总体所需的费用，大大降低工程造价。

2.4建筑物地基处理方案的选择

地基是建筑物主体以外影响建筑工程造价的因素，占建筑工程投资资金的40%以上。地基处理方式是建筑物安全性的根源，地基处理方案的选择需要万分谨慎。对地基处理方案的经济优化，需要专业地基处理从业人员，对各项地基处理技术的评估与比较，分析各个方法的优缺点，选择最适宜的，对地基造价进行优化。查阅相关地基处理方案的资料可以发现，天然地基的造价是桩基的30~65%，除了一些建筑结构特殊、建筑层高的建筑外，建议均采用天然地基，既降低工程造价，也不会降低安全系数。

2.5合理测算建筑物结构放大系数

建筑工程在建筑结构测算阶段，对于不同抗震等级的建筑物使用不同的放大系数，这样建筑物的框架柱由于建筑主体内部柱端弯距的增大而使建筑水平纵向的受力筋加大或者截面加大，这些最终都会改变建筑工程的造价。

3控制建筑工程造价的应用

3.1科学合理的结构理论测算模型

合理选取结构计算模型，不仅关系到结构的安全，也与结构建设成本的经济性息息相关。在建筑结构设计阶段采用科学合理的结构测算模型，有利于建筑结构安全系数的确定，也有利于建筑工程造价的评估。

3.2科学合理的建筑物构件设计

构件设计是建筑物结构设计中最主要的部分，建筑物的构件包括建筑主体最小截面的大小、配筋的方案、建筑主体细构处理等既是建筑物结构设计的检验标准，也是工程造价的评估标准之一。

3.3严格控制建筑物结构设计的更改

由于建筑工程实际施工过程中存在，建筑工程单位更换、施工环境修整、建筑工程投资方装修需求改变、国家相关法律法规整改、行业标准调整等诸多不可控变化因素，因此建筑结构设计方案的更改不可避免。小范围内的结构方案调整并不会对工程造价造成影响，可以忽略。但是大范围内的结构设计调整，不但会对建筑工程的总目标造成影响，还会改变工程造价，特别是国家有关建筑施工标准、材料使用规范方面的规定，都会很大程度改变工程造价。针对这种变化情况，建筑单位成立专门修正小组，严格依照国家规定，对现有的建筑结构设计方案进行修改。国家相关部门应当加强对建筑单位更改结构设计方案这项需求的重视度，科学合理的简化更改手续，减少结构方案变更对建筑工程造成的负面影响，避免多于的工程造价增加。

4结束语

建筑工程的结构设计对工程造价的影响是多方面的，由多种因素共同作用。结构设计经济优化方案的制定，应当依照国家相关法律法规、建筑工程投资商利益、社会消费者需求等进行灵活修整。在保障建筑物较高安全系数的同时，提高建筑性价比，通过合理科学调配建筑结构设计中各个因素，控制建筑工程造价。