民用建筑结构设计与工程造价控制研究论文
摘要：建筑设计阶段是工程造价控制的关键环节，在满足建筑物使用功能的前提下，应合理优化建筑结构设计，有效控制工程造价。主要探讨民用建筑结构设计过程中如何有效控制工程造价。
关键词：民用建筑;结构设计;工程造价
工程造价即工程的建造价格，是指工程项目在项目决策、项目设计和项目实施等环节所花费的总费用。工程造价的控制贯穿于工程建设的全过程，其中，建筑结构设计阶段是控制工程造价的重点阶段。建筑结构设计是建设项目进行全面规划和具体描述实施意图的过程，是处理技术与造价的关键环节。在我国，民用建筑是应用最广泛、涉及面最宽的建筑形式之一，它的工程造价直接影响着国民经济的发展和建筑市场的繁荣。笔者针对民用建筑结构设计阶段如何有效控制工程造价进行探讨。
1地基处理方案的选择
地基基础是建筑物的重要组成部分，所占资金有的高达总投资的1/3以上。要达到优化地基造价的目的，设计人员应对地基处理技术的优缺点有较全面的认识，并熟悉各种地基处理技术的造价。据调查，天然基础的造价为桩基造价的27%-67%。因此在满足设计要求的前提下，采用天然基础而不是桩基可以避免浪费。但并不是所有的建筑物都是如此。目前，民用建筑物逐步向高层、超高层发展。高层、超高层对地基的要求很高，而天然地基无法满足其工程需要。一些底面积小，净高偏高的建筑，特别是建在填海地段的高层建筑，为满足沉降量和承载力的要求，往往需要采用桩基。
目前采用较多的桩基处理技术包括预制钢筋混凝土桩、碎石桩、粉喷水泥桩、高压喷射水泥桩、双灰桩、现浇钢筋混凝土灌注桩、粉喷石灰桩等。在桩基选型时，应充分考虑场地四周的环境条件、场地的土质条件、单桩承载力的范围值等。在高层、超高层及一些特殊结构的地基基础设计中，适合的方案可能不止一个，结构设计人员应和造价师紧密配合对工程造价的控制，加强对各种方案的技术经济对比，以最优的地基处理技术和施工技术，最终选择满足设计和使用要求的地基处理方案。
2上部结构形式、建筑材料及构件尺寸的选择
2.1合理选择结构形式
建筑物地面以上的结构形式对工程造价有很大影响。目前我国民用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、装配式大板、大模板结构、排架结构等。不同的建筑结构形式各有优劣，应比较各种结构的布置方案、受力体系及经济性能，结合实际，因地制宜，综合考虑以上因素，尽量采用适合本地区的经济合理的结构形式，建设出低造价、高质量、高标准的民用建筑。
混合结构的造价仅为钢筋混凝土框架结构造价的60%-70%，其钢筋混凝土用量少，适用于7层以下的建筑物。但混合结构是由墙体承重，对墙体布置有一定要求，不如框架结构灵活，其使用功能受到限制。7层以上12层以下的建筑宜采用框架结构，在其合适的位置上设置几道抗震剪力墙，可减小柱、梁的截面尺寸和配筋，从而达到节省材料的目的，且可以明显提高建筑物的抗震能力。框架结构一般适用于12层以上20层以下的建筑物，为增强建筑物的整体刚度，可其适当的位置上设置刚性筒体，也可以起到节省材料的效果。
2.2建筑材料的选择
建筑结构的设计要充分利用建筑材料。建筑材料的合理选择，既可以满足使用功能、提高工程质量的要求，又达到可以节省资金，降低造价的目的'。因此，需要在熟悉建筑材料的性质、性能和各项技术指标的基础上，了解不同类型建筑材料的价格，按照灵活、经济、适用的原则选用材料。
建筑材料的选择以安全适用、造价合理、施工方便为基本原则，应就地取材，减少运输费用，降低造价。以砖混结构为例，由于其保温性能不好，须通过增加墙体厚度以达到保温隔热的目的。而采用空心砖或具有更好隔热性能的建筑材料，对减少墙体厚度、降低工程造价效果显著。高层建筑中非承重墙对工程造价有较大的影响，目前有许多隔音、隔热、轻质、价格合理的新型建材可供选用，采用新型建材，不仅可以减少梁、板、柱的截面和配筋，大量减低基础的负荷，起到降低造价的作用，而且对减少非承重墙的自重及美化结构外观等，均有现实意义。
2.3建筑物构件尺寸的选择
建筑物构件尺寸的选择，包括合理地选择柱及梁截面尺寸，混凝土墙体及板的厚度等。在进行结构设计时，构件尺寸减小，造成配筋率过大，钢筋用量增加，工程造价增加;构件尺寸增大，可以减少该构件本身的配筋，但增加了混凝土用量，增加了建筑物荷重。因此，需要结构设计者将混凝土构件的配筋率控制在一个经济合理的范围内，并经过计算比较，选定一个最优的方案，以满足建筑物净空、美观与结构构件经济性的高度统一，达到降低造价的目的。
3配筋率的控制
3.1配筋率的控制
在充分保证结构安全性、适用性和耐久性的前提下，控制配筋率尽可能合理化也是控制工程造价的关键。随着建设规模的扩大，钢材价格的暴涨，钢材成本占总工程造价的比例逐年加大，从减少钢筋用量来降低建筑造价的效果越来越显著。首先，应根据当地抗震设防烈度、场地类别、结构材料、施工技术水平等综合情况，选用经济合理的结构体系。在满足建筑功能布局要求的前提下，尽量考虑到结构规范的各项限值，尽可能保证建筑平面、立面的规则性，控制长宽比、高宽比、平面凹凸尺寸、楼板开洞面积，避免建筑立面刚度突变等，有效控制钢筋的用量，有效降低工程造价。
其次，应注意使其截面尺寸与构件钢筋用量达到经济配筋率的高度统一。在多层结构基础设计中，可采用“隔震”技术。其主导思想是将建筑物的基础与主体之间用一种特殊的橡胶垫即所谓的“隔震垫”隔开，使基础和主体之间的刚性连接变成柔性连结。当建筑大多数房间较小，而仅1-2处房间较大时，在承载力能满足要求的条件下，在大房间中部垫“隔震垫”卸载，按小房间确定基础板厚，这样，整个结构受力构件的配筋及截面尺寸都可以减小，从而降低了工程造价。
3.2钢筋的选用
在满足结构设计承载力要求的前提下，选择相对造价低的钢筋方案，可以达到降低工程造价的目的。大多数设计人员一般把重点放在配筋的计算上，往往忽视钢筋种类的选择。目前建筑市场上的钢筋种类很多，如Ⅰ级钢筋、Ⅱ级钢筋、Ⅲ级钢筋、新Ⅲ级钢筋、冷轧扭钢筋、冷轧带肋钢筋等。
过去的大跨度无梁板设计中，常采用Ⅰ级钢筋。尽管Ⅱ级钢筋比Ⅰ级钢筋单价略高，但却它能大大减少钢筋用量，相比之下达到了降低造价的目的。但这并不是说Ⅱ级钢筋就是最佳选择。新Ⅲ级钢筋是近年来推广使用的新型钢筋，它比普通Ⅱ级钢筋提高强度近20%，每吨价格增加不超过10%。因此新Ⅲ级钢筋的选用，在增加钢筋混凝土结构强度和建筑物安全储备的同时，还节省了用钢量。另外，钢筋的连接宜优先采用闪光对焊，且普通焊接或电渣压力焊接比搭接经济。
参考文献
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