谈对经济适用房设计方案的分析

谈对经济适用房设计方案的分析

经济适用房工程造价低，如何控制工程造价是关系到建筑质量与建设项目投资方经济收益的决定因素之一，结构设计在保证结构安全并满足设计规范构造要求的前提下，如何实现降低工程造价，是本文研究的重点。

标签：工程造价问题分析

0 引言

在设计中若能精心设计每一构件，在多个可行的方案中进行经济比较，使各个构件的造价降下来，则整个工程造价就会降下来。一栋单体钢筋混凝土结构建筑物，其单位面积用钢量的大小不仅反映出设计人员的技术水平，更重要的是成为投资方最为关注的指标，它将直接影响房产开发项目的经济效益，对此设计方应给予充分的理解和配合。设计部门和设计人员要严格遵守”经济、适用、合理”的原则，精心设计，选择合理的设计方案，应用现代科技成果，是可以实现降低工程造价取得经济效果的目的。一般的民用建筑物由基础、墙体、柱、楼层及地层、楼梯、屋盖、门窗等基本构件组成。如何控制建筑造价，搞好建筑设计是关键。

1 建筑结构体系设计

影响建筑的工程造价宏观因素，首先是建筑物的体型（平面长度尺寸及长宽比、竖向高宽比、立面形状等），其次是柱网尺寸、层高以及主要抗侧力构件所在位置等。平面长度尺寸：即结构单元是否超长，当建筑物较长，而结构又不设永久缝时就成为超长建筑。超长建筑由于必须考虑混凝土的收缩应力和温度应力，它相对于非超长建筑主要对待的仅是荷载产生的应力，其单位面积钢量显然要多些。平面长宽比：平面长宽比较大的建筑物，不论其是否超长，由于两主轴方向的动力特性（也即整体刚度）相差甚远，在水平力（风力或地震）作用下，两向构件受力的不均匀性造成配筋不均匀，使得其单位面积用钢量相对于平面长宽比接近的建筑物要多，这是不言而喻的。竖向高宽比：这主要针对高层建筑而言，高宽比大的建筑其结构整体稳定性肯定不如高宽比小的建筑，为了保证结构的整体稳定并控制结构的侧向位移，势必要设置较刚强的抗侧力构件来提高结构的侧向刚度，这类构件的增多自然使得用钢量增多。立面形状：这是指竖向体型的规则性和均匀性，即外挑或内收程度以及竖向刚度有否突变等。如侧向刚度从下到上逐渐均匀变化，则其用钢量就较少，否则将增多，较典型的有竖向刚度突变的设转换层的高层建筑。平面形状：若平面较规则、凹凸少则用钢量就少，反之则较多，每层面积相同或相近而外墙长度越大的建筑，其用钢量也就越多，平面形状是否规则不仅决定了用钢量的多少，而且还可衡量结构抗震性能的优劣，从这点上分析得知用钢量节约的结构其抗震性能未必就低。柱网尺寸：包括柱网绝对尺寸及其疏密程度，它直接影响到楼盖梁板的结构布置。一般而言柱网大的楼盖用钢量较多，反之虽则较少，但同时因柱数增多而使柱构件用钢量增加，其中柱端及梁柱节点区内加密箍筋的增加量几乎占全部增加量的50%。柱网尺寸较

均匀一致不仅使结构（包括柱和梁）受力合理，而且其用钢量要比柱网疏密不一的要节省。层高：对于高层建筑而言，层高与用钢量之间很难确定某种关系，换言之不能肯定层高对用钢量的影响究竟有多大。就柱的箍筋而言，总高度相同的建筑物，层高较小即层数较多，其配筋量反而较多，但按单位面积摊销后其用钢量可能反而更少。至于跨层柱，由于其受力的复杂性以及截面较大，用钢量一般比正常层高的柱要多。抗侧力构件位置：刚度中心与质量中心相重合或靠近，或者抗侧力构件所在位置能产生较大的抗扭刚度，结构的抗扭效应小，因而结构整体用钢量就少，反之则多。

影响建筑物结构用钢量的微观因素主要体现在结构工程师对结构设计的具体操作上。

1.1 首先是结构布置，其次是构件的配筋构造。竖向构件布置：有关柱网大小和疏密，基本上在建筑方案阶段已经确定，抗震墙的合理数量及合适位置一般也在结构工种介入方案设计过程中得到确定。结构设计的具体操作就是合理地确定墙柱截面，墙柱一般是压弯构件，其配筋量在多数情况下至少是多数部位都采用构造配筋，因此在其混凝土强度等级合理取值且满足轴压比要求的前提下，墙柱截面不宜过大，否则用钢量将随其截面增大而增加。

1.2 水平构件布置：通常指的是楼层梁板构件，其布置原则首先是受力传力合理，其次是使用效果（包括视觉效果）良好，最后才是用钢量的节省，设计中不能本末倒置。对于公共建筑的楼层，如结构单元两向主轴尺寸相近，则以两向井字次梁布置；如两向主轴尺寸相差甚大，则区分主、次框架，以典型的交梁楼盖布置，其中板跨控制在约3m板厚取100mm，对于住宅建筑，在3.5m-4m正常开间情况下，楼板厚度为100-120mm应尽量增大板跨，而没必要也不应凡遇隔墙就设梁。当采用高强钢筋时，应使板的配筋由内力控制而非按构造配筋，否则将得不偿失。当板跨小、布梁多时肯定用钢量会增多，而且可能使楼面荷载多次传递，造成受力不合理。

1.3 构件的配筋构造：由于设计规范中有明确具体的规定，故设计中通常都不应违反，但在符合规范规定的前提下，仍有不少设计技巧能达到节省用钢量的目的。

墙的加强部位和非加强部位，对钢筋用量而言是具有很大意义的，而随意扩大抗震墙的加强部位肯定会增加用钢量。抗震墙如能合理地布置、截面合理取值，其配筋多半不是内力控制配筋而是构造配筋，这样其节点区主筋、箍筋以及墙段的水平分布筋的配筋率都可按规范规定的最小配筋率配置。即使因建筑物的重要性等级较高而需要提高其配筋率，也应控制在较小的幅度内，否则将大幅增用钢量。

结构用钢量的多少还与建筑物抗震等级有关，相同的建筑物，设计-度抗震的肯定比。度抗震的用钢量多，这是不言而喻的，因此比较用钢量时应在相等或相近的条件下进行，否则将无法得出准确答案。

2 地基的选择

目前，建筑物逐步走向多层、高层、甚至超高层。既使抗震烈度相同，相同类型的建筑物所处的场地情况和基础型式不同，其用钢量也有相当大的差别。当场地地质条件较好时，其基础用钢量就很少，相反则较多，这“多”与“少”的差别有时为十几或几十个百分点，有时则可能是数倍。建筑物能采用天然地基基础而不必采用桩基础，从技术角度衡量是先进的，但从材料耗用量特别是用钢量方面，有时采用桩基础反而更经济，对这一点许多有经验的结构工程师都有切身体会。事实上，各方案造价往往有较大差距，选择经济好的方案能大大降低造价。

3 框架结构的设计

在目前高层建筑中非承重墙对工程造价有着较大的影响。传统的做法是粘土空心砖，自重大，保温性能也差。现在有许多轻质、隔音、隔热且价格较经济的新型建材可供选用。如加气砼、砼空心砌块、水泥玻璃纤维板、石膏条板、膨胀珍珠岩空心条板等。

4 层高控制

在满足建筑功能的前提下，适当降低层高，会使工程造价降低。有资料表明:层高每下降10厘米，工程造价降低1%左右，墙体材料可节约10%左右。

5 小结

降低工程造价，就必须全方位行动，宏观上给予定性掌握，微观上给予定量控制。首先，建筑体型在满足使用功能的前提下，要为结构合理布局创造条件；其次，结构布置和构件截面选择在满足结构和构件受力变形合理的前提下要有利于节约配筋量；最后在构件具体配筋上，在满足规范对构件的配筋构造要求前提下以节省用钢量为目标，要仔细推敲，科学合理地作出选择，达到降低工程造价的目的。