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摘要:房屋建筑结构设计的主要目的是为了更好的满足建筑功能需求,从而实现房屋建筑的社会效益和经济效益,房屋建筑结构设计是为了保证房屋建筑具有更好的安全性、适用性以及耐久性。好的结构设计可以给房地产企业带来更多的效益,当然建筑结构设计的安全也是我们关注的重点,因为结构设计的核心目的是为了确保建筑使用者的安全,我们应当运用各种方法将建筑结构设计得更加科学,从而更好的做到房屋建筑安全性和经济性的完美结合。
关键词:结构设计;房屋建筑工程;成本控制
1建筑结构设计与工程成本的关系
根据相关统计数据,结构设计所产生的费用在整个房屋建筑工程全过程的费用中所占的比重相当低,甚至不足总寿命费用的百分之一,而其在工程直接投资中所产生的影响却大的惊人,最高可达75%以上。这一数据充分的说明,一个合理的结构设计方案是指导投资行为、把握投资方向的重要依据。在结构设计中选用什么样的建筑材料、选用什么样的基础类型、房屋建筑的定位如何、结构形式怎样、建筑结构规范性与合理性怎样、都会在结构设计方案中体现的淋漓尽致。因此它会对整个工程直接投资的技术经济分析产生根本性、决定性的影响作用。
2成本控制目前建筑结构设计阶段存在的问题
2.1在设计中对于成本优化的认识不够到位
建筑结构的设计人员往往重视的是结构的安全性和实用性,强调所设计产品的产值,而对建筑结构设计整体效益的重视程度不够,对成本控制优化的意识不够强烈。同时,现行的设计收费标准是以工程造价为基数的,因此,设计中造成的浪费没有有效的控制措施和明确标准,设计人员可不负任何经济责任,他们因此对成本优化并不重视。
2.2技术与经济的结合不够紧密
在工程建设领域,技术和经济结合不够紧密是一个普遍现象,建筑结构的设计人员和对工程进行成本控制的造价人员往往是各司其职。在建筑结构设计阶段的成本控制中,设计人员根据委托方的要求先进行实地勘察再进行设计,设计时向造价人员提供条件有限,造价人员往往只能根据设计人员的要求进行估价,由于对工程的整体状况了解很少,所以无法周全考虑所有的影响因素。最终导致两个极端,即强调成本控制却忽略了技术和重视技术却忽略经济效益的现象,成本控制和优化无法发挥应有的作用。
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2.3成本控制环节严重脱节
目前建筑的投资管理部门往往采取分段式管理,与之相应,造价的估算、概算、预算和结算也是分段编制的,这也导致设计者往往只负责初步的设计概算,另一个部门负责施工图的预算,根本不参与结算,造成了投资控制严重脱节。
3建筑结构设计成本优化的策略
3.1方案与初步设计阶段的成本优化
初步设计阶段主要是把握建筑形式、结构选型、设备选型、材料选样,为下一步施工图设计做好准备,这一阶段将从技术的角度对方案设计进行优化、具体化。
3.2施工图设计阶段的成本优化
施工图阶段是控制工程造价的重要环节。结构工程师应严谨认真的对待每一根梁、每一根柱、每一面墙,梁、板、柱等这些骨架虽然最终会被建筑装修所隐蔽掉,但它们的支撑作用和经济影响却伴随着房屋建筑工程的始终。因此,结构工程师要做到胆大心细,克服保守主义的思想,严防“截面大、钢筋粗、肥梁胖柱、深基础”等现象的盲目发生。
3.2.1选择合适的基础形式
建筑结构的基础设计主要指的是建筑的地基结构方面的设计,地基结构设计对于整个建筑都会产生至关重要的作用,地基设计不好也就意味着整个建筑结构在设计上存在一定的缺陷,也会为整个建筑埋下一定的安全隐患。基础工程的工期约占整个建筑物主体工期的25%~30%,造价约占总造价的10%~20%,基础工程的重要性显而易见。结构工程师必须对施工地进行严格的勘察,了解该地的地质情况及建筑平面布局,尤其是高烈度地区,建筑平面布局形式对造价的影响十分明显,选择合理的基础型式,在确保建筑物安全性良好的前提下,再参考当地的工程造价影响因素进行优化,能有效降低房屋建筑成本。
3.2.2柱
在实行抗震设计的过程中,框架柱应该达到剪压比的需要,它的截面关键应该让轴压比来掌控。不过在结构设计中常常会产生轴压比μN达到上限甚至超限的现象,但箍筋的体积配箍率ρV却无法达到规程需要的状况。这就违背了框架柱的强剪弱弯准则,同时对柱的延性产生了一定的作用。有时一部分设计师也对这个的理解很片面,常常忽略了规范条文里面的首要条件是适用于剪跨比>2的柱,但是在实际结构设计里,一些软件的计算结果里面根本没有直接供给剪跨比的数值,常常需要先进行判断,所以使得结构设计有一定的差异。
3.2.3梁
如果梁的截面尺寸偏大,防止梁侧面形成垂直于梁轴线的收缩裂缝,在建筑结构设计里面对腰筋有很严谨的规范条文限制。其中有条文限定一旦当梁的腹板高度hW≥450mm,在梁的两个侧面应该按照高度配置纵向钢筋,每侧纵向构造钢筋的间距不宜大于200mm。此外,若在结构计算中抗扭的框架梁却没有按要求标明抗扭腰筋而只是设置构造腰筋的话,就会使得建筑结构在其抗扭过程中的安全性能留下隐患,甚至危害整体结构安全。
3.2.4板
在具体的工程设计当中,板配筋可适当选取三级钢以达到节省钢筋用量的目的。 另外,合理地控制板厚也能节省成本,因为楼板厚度加厚会增加荷载,既会提高板的配筋率 ,也会导致梁、墙、基础加大,成本也随之增加。
3.3依据实际状况,合理选择上部结构及材料
建筑物的上部结构主要就是指房屋建筑在地面以上的结构,也是房屋建筑的主要结构部分,在上部结构中需要在墙体结构、梁板结构、管道设计以及建筑材料设计与应用等方面进行结构的优化,从而促进造价的优化。房屋建筑工程设计尽量使用符合节能、环保及强度要求的轻质墙体材料。
3.4选择合理的构件截面和配筋率
一般情况下,构件截面尺寸越小,配筋率越大,钢筋用量越多,反之亦然。在建筑结构设计中,混凝土的设计强度和建筑结构构件的最小配筋率具有一定的联系,合理掌握建筑结构设计的原则和规范,能够使得建筑的使用性更强,有效利用混凝土的使用强度,并杜绝楼板、墙体出现裂缝现象,既保障了建筑物的质量,又延长了它的使用寿命,这就意味着在一定程度上为人们节约了建筑维修的费用。在满足建筑结构总体布局的情况下,尽量在结构规范的各项限值内,保障建筑的规则性,并且有效控制长宽、高宽比例、平面凹凸尺寸等,有效避免立面产生刚度突然变化,从而有效减少钢筋用量,合理进行工程成本优化。
4结语
在设计阶段,由于存在诸多不确定因素,这使得通过同一种管理手段与方法核算和评估不同项目的成本,明显是不科学和不现实的。但是通过多种手段进行建筑结构优化设计是可以实现成本降低的。作为房地产开发项目的结构成本控制的重要阶段与内容--设计阶段成本控制,结构工程师应当在整个设计阶段主动加强与建筑专业、水电暖设备专业等设计人员的沟通与协调,在建筑方案设计阶段积极参与建筑方案决策过程,在施工图设计阶段既应注重结构总体方案的合理性,又应关注细节设计,在满足建筑功能及结构安全的前提下,有效的控制房屋建筑结构成本。
参考文献
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[3]李军.建筑施工项目成本控制研究[J].山西建筑,2012(1):263-264.
论文作者:张楠
论文发表刊物:《防护工程》2017年第17期
论文发表时间:2017/11/24
标签:建筑论文; 结构设计论文; 结构论文; 建筑结构论文; 成本论文; 成本控制论文; 阶段论文; 《防护工程》2017年第17期论文;