基于工程造价控制的钢筋混凝土建筑结构优化设计.pdf

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1、２０１４年第１７期（总第１４６期）江西建材建设经济基于工程造价控制的钢筋混凝土建筑结构优化设计■钟锋■海南珠江建筑设计院有限公司，海南海口５７０１２５摘要：建筑工程的结构造价不仅可以反映技术人员的设计水平，而且也是投资方评估工程经济效益的一个关键指标，对项目的经济效益有直接的影响，在设计结构时，要在保证结构安全、符合相关规范的基础上，对结构进行优化，从而降低结构的造价。基于此，本文对工程造价控制的钢筋混凝土结构优化设计进行探讨。关键词：工程造价控制钢筋混凝土结构优化设计在工程建设中，工程造价的控制是建设单位主要关心的一个内容，贯穿于整个项目的建设阶段。大致来说，项目建设可以分成设计

2、阶段、投资决策阶段、施工准备阶段、施工阶段以及竣工后的使用阶段，以往的工程在管理工程造价时，主要将施工阶段作为重点，虽然有一定的效果，但是效果并不明显，控制的幅度还是比较有限的。而结构设计作为工程造价控制的重点，在控制工程造价方面具有重要意义。图１结构布置简图１工程简介３．２对比方案某建筑抗震设防烈度为７度（０１５ｇ），为二类场地类别，建筑的总本工程使用ＰＫＰＭ－ＳＡＴＷＥ软件对方案进行计算，前三个阵型的层数为六层，首层建筑用途为办公用房，楼层高度为３７ｍ，其它楼层为振动周期，Ｘ、Ｙ方向的扭转系数和平动系数如表１所示。从表中可知，员工宿舍，楼层高度为３１ｍ，建筑的总施工面积为

3、６９２１ｍ２，工程的结构方案二的扭转周期出现在第二阵型，说明该方案的结构沿两个主轴方体系为框架结构，框架抗震设计等级为三级，框架柱混凝土的强度等级向的侧向刚度相差比较大，且扭转周期比已超过０９，属于特别不规则为Ｃ３０，楼层板和梁的混凝土等级为Ｃ２５，箍筋和梁、柱主筋、楼板受力结构，在地震作用下建筑的扭转效应较大，可能引起不良后果，故结构钢筋均为ＨＲＢ４００。方案不考虑方案二。在方案一和方案三中，由于方案三的柱距较小，方２主体结构的优化设计案三的梁、柱截面积是最小的，方案一的梁、柱截面积次之。经过对模在设计的过程中，主体结构的选择是非常关键的一个环节，如果选型进行配筋计算，方案一由

4、于Ｙ向的框架梁的跨度适中，并向外挑出，择的结构体系类型不同，会导致工程的造价也出现比较大的变化。在受力比较合理，配筋的计算也会降低很多，而方案三由于柱网很密，计设计时，结构工程师要按照建筑师的要求，在保证建筑功能的基础上对算得到的梁配筋结果都比较小。两个方案的层间位移计算数据均满足建筑的结构类型进行确定，使建筑达到适用、可靠、安全的效果。在选规范要求，方案三在位移比控制方面更具优势，说明其在地震作用下的择结构类型时，要严格按照下面几个原则来进行选择：（１）确定建筑的扭转效应更小。在材料用量方面，方案一使用梁向外进行悬挑的方法高宽比。在规范中房屋高宽比的规定虽然不是一个必须要满足的条

5、可以使内跨梁的受力比较合理，材料的使用量比较经济。而方案三和件，但是它是一个对结构刚度、整体稳定，抗倾覆能力，承载能力和经济方案一相比，虽然框架柱的柱网比较密，框架柱数量相对较多，但由于合理性的宏观控制指数。一般满足高宽比限制的结构有更好的抗侧刚框架柱截面以及配筋均比较小，故方案三梁工程的经济指标总体上要２度，是比较科学的结构方案。（２）结构设计。在结构设计时，要根据建小于方案一。例如在本工程中，方案一钢筋含量约为３４ｋｇ／ｍ，方案三２，筑的材料性能、建筑的功能、建筑的高度、抗震设防烈度、抗震设防类别含量约为３３ｋｇ／ｍ，市场钢筋时价约为４０００元，每立方米砼时价约为来选择合适的结

6、构体系。（３）要达到建筑造型和功能的要求。在布置３５０元，则方案三梁柱的综合造价比方案一可节省约２２１００元，经济性水平构件和竖向构件时，要在满足建筑造型和功能的前提下进行选择，较好。比如梁、柱子、板等，使其构成一个空间结构，从而抵抗水平力和竖向在降低结构柱网大小不会对建筑功能造成影响的基础上，使用方力。竖向力主要由竖向可变荷载和建筑物的自重构成，水平荷载主要案三时，需要对基础造价因素进行考虑，例如当基础的结构形式为天然由地震和风荷载构成。（４）在正常使用的过程中，高层建筑要具有良好地基基础时，两种方案的工程量大致是一样的。当以桩基础为基础形的刚度，防止因为出现比较大的位移，导致结

7、构的承载力和稳定性受到式时，工程量和桩的类型有比较大的联系，如果使用承载力比较小的桩影响［１］。（５）对抵抗水平力的结构构件进行合理的布置。要使结构抗型，在布桩数量方面的差距是不明显的。如果使用单桩承载力比较大侧力的合力中心和水平合力作用点的投影尽可能接近，从而降低出现的大直径桩型，布桩时考虑单柱单桩，由于柱子的数量增加，桩的数量偏心的情况，避免产生影响建筑物的扭矩。（６）确定抗侧力构件的具体也会有所增加。所以在设计时，要根据具体的基础工程量和楼盖工程位置。质量中心要