建筑工程结构设计对工程造价的影响分析--毕业论文.doc

密级：公开建筑工程结构设计对工程造价的影响分析 学院： 专业/班级： 学号： 学生姓名： 指导教师： （ ） 年 月 毕业设计（论文）指导教师审阅意见题目：建筑工程结构设计对工程造价的影响分析评语：指导教师：（签字）毕业设计（论文）评阅教师审阅意见题目：建筑工程结构设计对工程造价的影响分析评阅教师：（签字）评语：毕业设计（论文）答辩成绩评定专业毕业设计（论文）第 答辩委员会于 年 月 日审定了 班级 学生的毕业设计（论文）。设计（论文）题目： 设计（论文）说明书共 页，设计图纸 张。毕业设计（论文）答辩委员会意见：成绩： 专业毕业设计（论文）答辩委员会主任委员 （签字）摘 要建筑结构设计中对工程造价进行有效控制，是政府、企业和业主所共同的期望，能促进我国建筑市场健康、持续、稳定的发展。它作为一种新型的设计思想，在国内外受到设计师的普遍关注。因此，本文采用理论和实例分析的方法对钢筋混凝土结构的建筑进行相关研究，具体内容如下：总结了工程造价控制相关理论以及工程造价控制与建筑结构设计相关的研究成果，为实际工程案例研究提供相关的理论基础。分析主体结构设计对工程造价的影响时，引入周长系数对平面形状布局进行分析。根据分析结果，平面形状布局越简单、规则、对称，越能减少材料用量以及造价成本。周长系数越小，建筑工程造价相对越经济合理。以实际工程实例研究了独立基础与平扳筏基础、复合地基与桩基础的设计。结果表明：在独立基础加防水板和平板筏基础都能满足工程要求的情况，独立基础加防水板形式的最大沉降量、材料用量和工程造价都优于平板筏基础，优先采用独立基础加防水板的基础形式；上部结构荷载较大，深层地基中存在复杂岩溶空洞旳情况下，釆用桩复合地基施工工期、安全性、经济性都优于桩基础。以实际工程实例对比研究了不规则和特别不规则的两种结构方案。结果表明，无论从结构受力合理性，还是从经济性来看，在结构方案布置时应尽量减少不规则的个数或减小不规则的程度。关键词：工程造价控制；建筑结构；结构设计；案例研究目 录引 言1一、绪论2（一）研究背景及意义2（二）国内外研究现状31、国外研究现状32、国内研究现状33、本文主要研究内容4二、工程造价控制相关理论及其与建筑结构设计的关系5（一）工程造价的含义5（二）工程造价的构成51、器具、设备购买费62、建筑安装费63、工程建设其它费用10（三）工程造价的特点111、工程造价的层次性112、工程造价的大额性113、工程造价的广泛性114、工程造价的动态性11（四）工程造价控制理论111、工程造价控制目标112、工程造价控制原则12三、建筑工程基础设计对工程造价的影响分析19（一）几种常用基础形式及选择原则191、常用的基础形式192、选择原则20（二）建筑基础设计20（三）独立基础与平板孩基础211、工程概述212、技术措施223、结果分析224、复合地基与桩基础23（四）本章小结261、独立基础与平板筏基础272、复合地基与桩基础27四、建筑工程主体结构设计对工程造价的影响分析28（一）几种常用主体结构及选择原则281、常用主体结构不规则的判别282、选用原则29（二）主体结构设计对工程造价的影响因素301、主体结构立面形状302、平面形状布局303、平面尺寸314、柱网布局与柱网尺寸335、转换结构形式336、材料选用33（三）本章小结34结论35参考文献37致谢38II引 言随着中国经济的猛速发展，促进了建筑事业的快速发展。然而建筑结构设计作为工程造价的重要部分，由于建设方对工程造价控制过于简单，导致了工程造价成本增加。近年来，对工程造价方面越来越关注，如何使投入的资金在工程中合理的分配，使建设项目能够以最合适的方式获得最大的经济价值和社会价值，是目前急需要解决的关键问题之一。长期以来，在工程造价管理中，人们普遍忽视设计阶段项目的投资控制，而往往把控制项目投资和工程造价的重点放在实施阶段，投入了大量的人力、物力去审查或计算建筑安装工程造价，很少考虑如何才能达到投入合理的资金，获得美观大方、功能齐全适用、经济合理的建筑产品。国内外有关的统计资料表明：初步设计阶段影响工程投资数额幅度的可能性为，在技术设计阶段（施图设计）影响投资的可能性为在施工阶段（实施阶段）的影响工程投资的可能性为卜。或者具体地说，设计阶段影响工程投资的可能性为而实施阶段影响投资的可能性，充其量不会超过，即通过各种措施降低成本最大限度不外乎为以下。一般情况下设计图纸一旦完成，“按图施工”就是施工企业必须履行的原则，施工企业无权随意变动图纸，也没有时间、精力及承担风险地去考虑优化设计。而我国普遍存在着设计部门比较保守，有的设计只图方便、凭经验而不作方案对比，甚至盲目追求安全度和设计收费，而至关重要的概预算控制则与设计院利益无关甚至违反，因此无从控制。工程造价是指建设项目从筹建到梭工验收、交付使用前的全部费用。控制工程造价不仅仅是防止投资突破限额，而且对建筑结构设计具有优化作用。37一、绪论一、绪论（一）研究背景及意义控制建筑结构设计的造价成本是整个建筑成本控制的首要点。建筑结构是建筑工程成本的重要部分，目前对建筑结构造价控制的现状是，对建筑项目实施阶段的造价控制较成熟。对建筑结构设计造价的控制相对来说重视不够，主要原因是建筑结构设计师对造价关心不够，而成本控制从业者对结构设计过程的造价无法深入，只能依据结构设计师的步法，进行设计概算、预算，周而复始的编算，还停留在一种造价核算的事后控制过程，缺乏对建筑结构设计造价的主动掌控。工程设计和工程造价本来应该是统一整体的相互配合、配合促进的两项工作，而在实际工作中，却如不同道路上奔驰的两辆汽车，各行其道，互不关联。设计部门只管设计质量，一般不管工程造价的高低，给国家的建设资金造成了极大的浪费。要改变这种不良局面，在设计阶段，必须加强工程造价和设计之间的横向联合，推行限额设计，逐步实行以“价”定“量”的设计方法，在项目的投资范围内，按照“安全”“经济”“适用“节检”的原则进行工程设计，促使设计人员精打细算，精心设计，达到在设计阶段有效控制工程造价的目的；优化设计方案，其目的就是论证拟采用的设计方案技术上是否可行、功能上能否满足需要、经济上是否合理、使用上是否安全可靠。尤其是在经济上，设计的优化是很重要的控制手段，新工艺的使用、新材料的投入、一些局部设计的改变等，这些因素的变化，往往使工程造价大幅度增减。有关研宄资料显示，建设项目的建筑空间平面、层数和层高、结构和材料的选择、设计的选型等因素，直接影响着工程造价的高低。因此，建筑结构设计以恰当的工程造价为前提，在符合相关规范所要求的条件下，达到承载能力和正常使用的目标，设计出能够满足人民居住生活的安全建筑。真正意义上的建筑结构设计的精髓是：接近实际应力和合适的工程成本，充分利用各种方法，设计结构合理，尽可能的充分展示巧妙的建筑设计人员的设计思想，并以最大程度满足功能目标的要求，使建筑与结构完美结合。（二）国内外研究现状国内外研究人员对工程造价控制和建筑结构设计作了许多研究，取得了一些成果。美国、英国和日本等国家对工程造价控制的相关理论和建筑结构设计相关理论研究较多，而我国对工程造价控制的相关理论和建筑结构设计相关理论研究相对较少。1、国外研究现状在经济发达的国家里，工程造价控制经历了很长的历史过程。目前，国际上造价控制主要有三大流派，一是美国工程造价控制体系；二是英联邦工程造价控制体系；三是日本工程造价控制体系。20世纪年70代末和80年代初，英国、美国的一些工程造价从业者首先提出了全生命周期造价管理。后来，英国皇家测量师协会进行进一步深入的研究，发展到目前，已经逐步形成为一套比较完整的现代化工程造价控制理论和方法世20世纪60年代初，国外研宄者幵始对建筑结构设计的优化控制进行了研宄，等研究者对建筑结构各种构件的造价研宄进行了总结，得出建筑结构设计优化不仅是以其结构重量最小化为目标，同时还要兼顾考虑造价控制最优化和空间结构尺寸的最优化，特别是对由许多构件组成的建筑结构，其造价控制效果会显得更好。等学者研究指出，作为建筑结构的主要部分，应当综合考虑建筑功能和造价，利用有限的空间和成本，对建筑结构进行优化设计。Ignaciot等研宄者以建筑结构造价最优是基准，利用有限元分析法计算了多种方案的建筑结构设计及材料用量，得出了造价最优下的建筑结构设计方案。2、国内研究现状众多文献指出目前建筑结构设计的工程造价控制的方法主要有以下几种，一是价值工程评价；二是限额设计；三是标准化设计；四是设计招投标和设计监理制度；五是设计质量奖罚制度。李建新，孟承新等学者指出项目成本控制是建筑施工图设计阶段的关键，认为首先要加强业主和设计单位对设计阶段的工程造价控制。钱向欣，金向丹认为建筑结构设计阶段的工程造价控制，除了开展设计招投标、限额设计、提高人员素质这些手段，还提出实行全过程的设计一建造总承包方式。张晓婷，刘燕等学者认为在建筑结构的设计阶段采用全面造价管理的技术方法。研究得出，建筑结构设计的造价控制主要从全过程造价控制、全要素造价控制、全风险造价控制和全团队造价控制等个方面进行控制。张斐等学者提出从建筑选址、建筑规划、建筑面积、层高、建筑结构以及结构部件的设计和选择等方面进行了多种方案的对比，采用先进、合理的最佳方案并加以优化。3、本文主要研究内容（1）对工程造价和建筑结构设计等相关国内外文献进行了总结。（2）对工程造价控制的相关理论进行了分析，并对工程造价控制与建筑结构设计的关系进行了阐述，为实例研究提供了理论基础。（3）在上述理论研究的基础上，以实际工程案例进行建筑结构设计对工程造价的影响分析。二、工程造价控制相关理论及其与建筑结构设计的关系二、工程造价控制相关理论及其与建筑结构设计的关系工程造价作为建筑工程中一个不缺少的组成部分，其控制直接影响建筑结构设计的优良。对此，本章主要从工程造价的含义和构成进行了探讨，分析了工程造价的特点，阐述了工程造价控制。（一）工程造价的含义工程造价是指建筑工程开始至完成时所需要的所有的费用的总和。从不同的角度去分析工程造价有不同的含义，根据我国建筑工程造价管理协会把“工程造价”定义两种含义，分别从承包方和业主方的角度给出两种不同的定义。第一种是从承包方的角度来看，工程造价就是成本目标，是为了获得工程的利益所要投入的人力、物力、机具、财力，所形成的建筑工程价格。显然，这种工程造价是以市场经济为导向，以工程为特定的交易对象，通过多次的预算，最终由市场形成的一种价格。对承包方来说，工程造价直接决定本身的利润，加强工程造价的控制能获得更高的效益。在这里所说的工程，是一个广义范围的工程，可以是整个建筑工程，可以是单项工程，可以是分项工程，还可以是整个建筑工程中的某一个阶段。第二种是从业主方的角度来看，工程造价就是投资目标，是业主为了完成建筑工程，需要为该工程预付或实际支付的全部或部分投资费用。这些过程中所投资费用包括固定资产和无形资产，所有这些费用共同构成了工程造价。（二）工程造价的构成工程造价主要由以下几种费用构成：器具、设备购买费用，建筑工程安装费用，建筑建设其它费用，工程预备费，银行贷款利息等。如图2.1所示。1、器具、设备购买费器具、设备购买费用主要由两部分组成：第一部分是器具购买费，即是保证建筑工程项目正常运行所必须购买的器具所产生的各项费用；第二部分是设备购买费用，即是购买能达到一定固定资产的国产设备或进口设备，设备能增加生产能力，可尽量增加设备购买比例。2、建筑安装费根据建标201344号：住房和城乡建设部、财政部关于印发建筑安装工程费用项目组成的通知规定，建筑工程费用有两种不同的划分：第一种是按费用构成要素划分，主要包括人工费、材料费、施工机具使用费、企业管理费、利润、规费和税金。如图2.2所示。2.1人工费是指固定支付给建筑生产工人及附属生产单位工人的各项费用。主要内容包括：（1）计时或计件工资是指按工人的劳动时间或工人的完成数量来支付给工人所劳动的报酬。（2）奖金是指对工人超额劳动所支付给工人的报酬，目的是能提高劳动者的积极性和提局企业的效率。（3）津贴、补贴是指为了补偿劳动者特性工作性质或额外的劳动消耗所支付给劳动工人的津贴，如特性工作环境工作补贴、高空或高危险作业补贴。（4）加班工资是指按相关规定所支付给劳动者在法定工作时间外或法定节假日所延时工作的加班报酬。（5）其他是指依据有关政策规定，因工伤、产假、探亲假、定期休假等原因按相关规定支付劳动者一定比例工资2.2材料费是指建筑工程中所消耗的原材料、配件、半成品及成品的费用。主要内容包括：（1）材料原价是指材料或建筑设备出厂的价格或供货商的供应价格。（2）运杂费是指材料或建筑设备从一个地方搬至到仓库或指定地点所产生的费用。（3）运输损耗费是指货物在运输途中发生不可避免的损耗费用。（4）采购保管费是指为建设方便、组织供应及材料保管过程中所发生的各项费用。2.3机具使用费是指建筑建设作业所发生建设机械及仪器、仪表所产生的费用。主要内容包括：（1）机械使用费是指机械在规定的使用寿命里发生的修理、折旧和安装拆除所发生的相关费用。（2）仪器使用费是指在建筑工程所使用的相关仪器或仪表的摊销费用。2.4企业管理费是指建筑企业为了正常生产和经营管理所产生的各项费用。主要内容包括：（1）办公费是指建筑企业管理办公用的办公软件、纸、笔、书报、水电及会议所发生的各项费用。（2）固定资产使用费是指管理部门及附属生产使用的属于固定资产的设备、房屋等折旧或租凭费。（3）工会经费是指建筑企业按工会法相关规定的按相应的工人工资总额所计提的比例经费。（4）财产保险费是指给建筑企业用的财产、车辆等所发生的保险费用。（5）税金是指建筑企业按相关规定所缴纳的房产税、车船使用税、土地使用税及印花税等。2.5利润是指建筑企业完成相应所承包的工程得到的盈利。2.6规费是指按相关法律、法规规定，由有关权力部门规定必须所缴纳的费用。主要内容包括：（1）社会保险费是指建筑企业按相关的规定标准为劳动者所缴纳的各项费用。（2）住房公积金是指建筑企业按有关的标准为劳动者所缴纳的住房公积金。（3）工程排污费是指按规定缴纳的建筑现场工程排污费。2.7税金是指按国家税法规定的应计入建筑工程造价内的营业税、城市维护建筑税、教育费附加及地方教育附加。第二种是按工程造价形成划分，主要包括分部分项工程费、措施项目费、其他项目费、规费和税金。如图2.3所示。3、工程建设其它费用工程建设其它费用是指除去器具、设备购买费用和建筑安装费用以外的，为了使用工程得以顺利完成以及在后期交代完成时所产生的不可缺少的各项费用。要由土地使用费用和与工程建筑项目相关的其它费用组成。3.1土地使用费用建筑工程必须固定在地面所占的土地，土地使用费用是用来支付该工程所占浙江大学硕士专业学位论文建筑工程结构设计对工程造价的影响分析土地的费用。3.2与工程项目相关的其它费用与工程项目相关的其它费用主要包括工程项目过程中所发生的临时设施费用、试验费用、设计费用、工程保险费用、施工机构迁置费用等各项费用。（三）工程造价的特点建筑工程项目由于具有其独特的特点，因此它的工程造价也具有以下特点：1、工程造价的层次性一个工程项目由多个单项工程组成，一个单项工程又有多个单位工程，一个单位工程又可以有多个分部工程。2、工程造价的大额性任何一个建筑工程项目不仅是实体结构庞大，而且其它工程造价也是很高昂的，可以是成千上百万、数亿，特大的工程项目造价可达百亿、千亿元以上。3、工程造价的广泛性建筑工程项目正因为建筑周期长，金额大，决定了工程造价的广泛性。由建筑工程造价涉及的人、机、料、法、环多方面，其构成因素复杂，需要社会各个方面的配合，因此，工程造价具有广泛性的特点。4、工程造价的动态性建筑工程项目由于建设周期长、涉及的范围广、金额之大，从而决定工程造价具有动态性的特点。一个工程项目从投标到最后竣工验收、投产运行，少则数月，多达数年，甚至十来年或更长。由于时时可能出现不可预测因素的影响，在许多影响工程造价的因素，如工程变更、意外事故、设备、材料价格变化、汇率、工程变化等，因此，使得工程造价具有动态性。（四）工程造价控制理论1、工程造价控制目标建筑工程项目建设周期长、数量大，工程造价的控制涉及到建筑工程项目的各个阶段，如何把建筑工程中各项造价控制在合理的范围之内是工程造价控制的首要目标。对于建筑工程项目建设的各个阶段的工程造价目标控制必须相互补充、相互制约，使前阶段控制后阶段，后阶段反过来补充前阶段的不足，共同达到工程项目投资控制的目标系统。从而保证建筑工程项目造价管理目标的实现，力求在各个建筑工程建设项目中能够合理的分配人力、物力和财力，达到较好的投资利润和社会效益。2、工程造价控制原则2.1以设计为重点的工程造价控制原则根据有关学者研究表明，设计阶段对建筑工程项目造价的影响可能性达到35%-75%，然而工程实施阶段对建筑工程项目造价的影响可能性只有5%-25%。因此，建筑工程建筑控制的关键是在工程设计阶段的控制，一旦建筑项目确定后，设计就成为了工程造价控制的关键点。设计的优与劣，从一定程度决定了工程造价的高与低，初步设计阶段基本上决定了工程建设规模、建筑结构及其建筑功能，形成了工程初步概算。施工图设计阶段完成了详细的设计，从而计算出了工程造价。因此，要想更好的控制工程项目造价，应当把工程的设计阶段作为工程造价控制的首要点。2.2主动控制原则在建筑项目实施过程中，一贯以来把控制理解成工程项目的计划值和实际值的比较，当发现工程项目目标偏离时釆取纠偏措施。如图2.5所示。这种控制方法不能避免工程项目目标偏离的发生，更不可能去预防项目目标偏离。因此，应当重视主动采取措施控制，分析可能导致项目目标偏离的各种影响因素，并针对这些影响因素釆取有效的预防措施，以达到减少或避免实际值与目标值偏离。2.3技术与经济手段相结合原则对工程项目造价控制应当从组织、方案、设计、合同、管理等方面同时进行，因而，技术与经济相结合的手段是最有效的。在技术上，采取优化设计方案、严格审查技术设计资料和施工图设计。在经济上，釆取资金动态管理，时时关注成本的变化，严格控制各项费用的开支。总之，应当把两者有机的结合起来，通过技术、经济比较，达到在先进的技术条件下的经济合理性，在经济合理性的基础上技术先进性。2.4结构设计控制工程造价的方法工程造价控制在设计阶段，其控制方法主要有以下几方面：（1）推行限额设计限额设计是指在建筑工程项目中对各项使用资金控制的有力手段。限额设计并不是一味考虑节约投资，也不是简单地将投资打个折，而是尊重科学、实际、实事求是精细设计来保证设计成果的科学性。即需按批准的设计任务书控制初步设计，再按批准的初步设计的概算控制施工图设计，最后将其分至各专业的概算，一步一环的进行有效的控制，从而达到资金最优的配制。改变目前工程设计中不算帐，设计完成了概预算得出结果的状况，由“画了算”变成“算着画”。（2）实行设计的奖罚制度为了使限额设计落实到实处，应建立、健全限额设计的奖罚制度。对工程造价控制好、节约投资有成效的项目设计单位给以适当奖励；反之，给予惩罚。如此，逼迫设计单位加强设计管理、提高设计水平、重视工程造价控制。设计单位在内部制定限额设计考核和奖励方法。对重视限额设计，取得节约投资和控制造价有成效的专业部门或项目组和个人，给予奖励。对不重视限额设计、不努力采取节约投资措施，造成超过投资限额的专业部门或项目组和个人，（3）经济处罚等手段做到奖罚分明，激励设计单位、设计人员挖掘设计潜力，从而使设计在保证建筑效果的前提下，重视设计结果的经济合理性。推行设计监理制可试推行设计监理制，让专业的第三方咨询机构参与到工程设计中来，对设计各阶段各专业所有设计造价控制、质量进行参与和监督。通过第三方监理工程设计的过程中，为设计质量和造价控制在限额范围内多提供一道保障，实线建筑造价与功能的均衡，同时促进设计管理。（4）施工阶段对工程造价的控制施工阶段是资金投入的最大阶段，是以施工图预算或建安工程承包合同价为目标，控制建安工程造价。这个阶段节约的余地不大，但存在很大浪费的可能性，因此对此阶段工程的控制要给予足够重视。如加强对施工方案的技术经济比较，严格审批设计变更，严格把关工程现场签证。（5）运用价值工程理论价值工程是一个各个相关领域的相互协作，对研究对象的功能和费用进行系统分析，不断创新，旨在提高研究对象价值的思想方法和管理技术。价值工程的公式表达为：式中为产品的价值，为产品的功能，为产品的成本。由式子可以看出，产品的价值与功能成正比，而与产品的造价成反比，运用价值工程的目的就是通过系统地分析，寻求功能和造价的平衡，选择出最优方案。在工程设计中，应用价值工程的原理，在保证建筑产品质量和工程不变或有所提高的前提下，设计更加满足使用者要求的产品，还能使成本有所降低。工程造价运用价值工程理论来分析的主要步骤为分析对象的选择对象的信息收集；功能系统分析；功能价值评价；方案评价；最后得出不必要的预算成本，提出改进方案。价值工程理论来分析时，最重要的一个程序是进行功能性分析，通过功能性分析找出工程造价过高的部分和找出过剩的环节，只有这样，才能更好的提出改进的新方案，更好的节省工程造价成本。（6）推广标准化设计设计标准化来源于工程建设的实践经验和科研成果，是工程建设必须遵循的科学依据，是国家重要的设计规范，是进行工程建设勘察、设计、施工及验收的重要依据。这里指的设计标准化有两个方面，一个是对国家和地方性标准化设计规范和图集的执行，一个是在同一个工程中构件、部件或构造做法上的尽量统一。工程设计标准化，可以缩短设计周期、促进提高设计质量、提升工程材料的统一配料率、保证施工质量，有效地的降低工程造价。（7）实行设计和施工一体化总承包方式设计和施工一体化总承包方式的典型模式有:设计+施工(D+B)、设计采购建造(EPC)及工厂设备与设计+施工(P&D+B)等。一般适用于工程建设项目规模大、专业技术性强、管理协调工作复杂、招标人对设计施工的管理力量薄弱，且愿意将大部分风险转移给一个承包人的情况。实行设计和施工一体化总承包方式能够促使总承包商、设计师从设计、施工全过程衡量设计预算，从整体上考虑工程问题，主动对设计方案进行优化，更好地进行设备选用和材料采购，监督施工。总承包商在确保工程质量的前提下，自觉控制整个工程的总造价，充分实现项目工程在各个阶段造价的最佳优化。2.5工程造价与建筑结构设计的关系建筑设计是影响和控制工程造价的关键环节之一，即设计可以使工程造价有较大范围的波动，其中建筑结构设计占主要地位，主要表现在以下几个方面:（1）建筑结构设计方案与工程造价的关系建筑结构设计方案是设计的第一步，其结构设计方案的选择对工程造价起到很大的作用，如基础类型选择、结构形式选择等。（2）建筑结构设计过程与工程造价的关系在建筑结构设计过程中，设计师对建筑结构细部的设计与根据实际情况对设计过程的理解和掌握能力也直接影响到工程造价。如钢筋等级的选择、钢筋连接方式和构件截面尺寸的选择等。（3）建筑结构设计质量与工程造价的关系一个建筑结构设计质量的好坏直接决定工程造价的多少和建设周期的长短，同时直接决定了人力、物力、财力的投入比例。依据相关部门的统计显示，导致工程质量的事故的原因中，设计师的责任所占比例接近一半，很大部分的建筑因设计师设计时功能不合理，影响正常使用或结构受力不合理而引起应力集中，从而导致重复设计或各专业相互矛盾，相互制约，进而使工程停工、返工，造成工程成本的增加。2.6建筑结构设计对工程造价控制的影响（1）建筑结构设计的概念建筑结构设计是建筑工程建设项目中最重要的部分，是对工程项目进行总体、全面规划和具体实施意图的详细描述过程，是建筑工程设计思想的精华，是把先进科学技术转化为生产力的重要手段，是使技术与经济等关键性环节相结合的重要手段，是工程造价控制的重点阶段。建筑结构设计是充分考虑安全为前提，充分达到建筑设计方案为目的，严格按设计规范执行，在实施过程中优化设计、节约造价，把设计师的构想变为可施工的蓝图。（2）建筑结构设计对工程造价控制影响的几个方面工程造价控制是建筑建设单位最为关心的重要内容之一，它涉及的建筑工程项目的各个阶段。实践证明工程建设的不同阶段对造价的影响程度有相当大的差别，而在所有影响工程造价因素中，建筑结构设计是影响整个工程造价的主要因素之一。以下从建筑结构设计几个方面对工程造价控制影响进行分析。1）结构体系钢筋混凝土结构体系主要有以下几种：剪力墙结构、板柱剪力墙结构、框架结构、框架剪力墙结构和筒体结构。不同的结构体系有其不同的适用范围。选择不同的结构体系，会导致工程造价的变化。剪力墙结构刚度大、但自重较大；框架结构抗震性能良好、但其水平位移相对较大、整体的侧向刚度相对较小；框架剪力墙结构刚度较大、抗震性较发、布置灵活；筒体结构抗侧力刚度和强度较好；因此，进行建筑结构设计时不能一味的追求某一方面的优点，而需针对实际的工程和工程造价选择不同的结构体系。2）结构布置结构布置可分为结构平面布置和结构竖向布置，以下从这两方面分别进行阐述。结构平面布置：根据规范高层建筑混凝土结构技术规程的规定，结构设计时，平面布置上应尽量减少短肢墙的数量，从而可以减少构造钢筋的用量，进而减少造价。剪力墙结构的住宅在平面平面布置上要尽可能减少转角处开窗，保留其处的剪力墙，达到控制整个建筑物的扭转。结构竖向布置：通过合理设计并布置竖向抗侧力构件，使其位置靠近或接近刚度中心与质量中心，这样可以减少结构的扭转效应，从而减少用钢量，降低成本。在结构设计时，结合考虑梁、板、柱、墙的受力位置，使其受力适当、传力合理，达到使楼面荷载的传递路径最佳，从而可以避免出现多级次梁传力不明确。对于板上有隔墙的情况，尽量使隔墙的荷载转化为楼面的均勾荷载或采用在板底附加钢筋的办法，而不需要设置梁，减少造价。3)构件尺寸a.对现在相关规范要求，普通现浇混凝土板经济板跨度一般为3m4m，板厚1OOmm120mm。考虑到挠度及裂缝，板厚一般不小于90为宜。b.在满足相应的规范前提下，柱的轴压比不宜过小，梁配筋率不宜过小，导致“胖柱肥梁”，不但影响室内空间的使用，同时还增加了基础尺寸和造价。4)结构材料a.在满足结构设计相关规范的前提下，选择等级高的钢筋和混凝土方案，可以达到降低工程造价的目的。比如在一些大跨度无梁板设计中，以前常规做法是采用8-12HPB300级钢筋。现在的做法是采用直径8-10HRB400级钢筋，可减少30%的钢筋用量。b.建筑结构设计时，对于一般住宅项目楼板的配筋是根据最小配筋率控制的。采用C30混凝土和C40混凝土相比:前者节约19.5%(HRB335钢)和6.88%(HRB400钢)。同时通过减少混凝土设计强度，可以有效地减少对墙体和楼板裂缝，尤其是地下室墙，减少维修费用后和由此产生的各种矛盾。5）基础形式选择建筑基础形式不仅影响到建筑物的直接工程造价，而且还对基坑维护以及施工周期有影响。目前基础形式主要有独立基础、筏板基础、桩基础、复合地基这几种。独立基础成本最低，但沉降量不易控制。如当基础层土较好时，可以采用沉降控制复合桩基，避免采用纯工程桩，减少工程造价。6)精细化设计在结构设计方案确定后，精细化设计是控制工程造价的主要环节。建筑结构设计时，要根据实际情况计算荷载后合理取值，防止无谓的荷载放大，导致构件截面、配筋或基础的加大而增加造价；恰当确定墙、柱的截面尺寸，墙、柱按压弯构件设计计算，其实际配筋量按照计算和构造相关规范要求设计，使得柱子的截面尺寸和配筋达到设计要求，不但能满足室内空间的使用，还会减少基础尺寸和造价。7）本章小结本章首先介绍了工程造价的定义。其次，分析了工程造价主要由器具、设备购买费用，建筑安装费用，工程建设其它费用，预备费用和贷款利息组成，并对每一项目组成进行了详细的阐述。再次，分析了工程造价具有层次性、大额性、广泛性和动态性等特点。然后，从工程造价控制目标、原则和方法对工程控制进行了分析。从建筑结构设计与工程造价的关系的角度出发，先介绍了建筑结构设计的概念，其次，从结构体系、结构布置、结构尺寸、基础形式选择和精细化设计等几方面进行了分析，建筑结构设计对工程造价的影响主要是钢材、混凝土。因此，在满足规范要求时适当减少钢材和混凝土的用量是降低工程造价的主要途径之一。最后从建筑结构设计方案、建筑结构设计过程和建筑结构设计质量三个方面分析了建筑结构设计与工程造价的关系，得出只有对建筑结构设计要求的提高，才能相应地减少工程造价，同样，只有对工程造价良好的控制才能对建筑结构设计的优化。三、建筑工程基础设计对工程造价的影响分析三、建筑工程基础设计对工程造价的影响分析（一）几种常用基础形式及选择原则1、常用的基础形式在建筑结构中，不同的基础形式对工程造价显著的影响。因此，对不同的基础形式的分析显得尤为重要。常用的基础形式主要有独立基础与筏板基础、复合地基与桩地基，下面对这几种基础形式进行说明。1.1独立基础独立基础是指配置于上部建筑之下的无筋或配筋的整体基础形式；常用截面形式有阶梯形、锥形、杯形。其材料通常采用钢筋混凝土、素混凝土等。当柱为预制时，则将基础作成杯口形，然后将柱子插入，并嵌固在杯口内，故称杯口基础。适用于多层框架结构或厂房排架柱下基础，地质情况好的话，部分高层也可以使用。1.2条形基础条形基础是指将同一方向或同一轴线上若干柱子的基础联系成一体而成为柱下条形基础。柱下条形基础特点:抗弯刚度较大，能将集中柱荷载较均匀分散到整个基地面积上。当地基比较软弱，地基压缩性分布不均匀，以至于采用柱下独立基础可能产生较大的不均匀沉降，此时可选用条形基础。1.3筏板基础筏板基础即满堂基础是由底板或梁底板等整体组成，指竖向构件下独立基础全部用梁板全部串连起来，再采用整体浇注；筏板基础分为平板式筏基和梁板式筏基；当建筑物荷载较大，地基承载力较弱，可采用钢筋混凝土底板承受建筑物荷载，形成筏板基础，其整体性好，能较好的抵抗地基不均匀沉降。1.4复合地基基础复合地基是指部分土体被增强或置换，而形成的由地基土和增强体共同承担荷载的人工地基基础。形成复合地基的地基处理方法有换土垫层法、预压法、真空预压法、强夯法、强夯置换法、振冲法、砂石桩法、水泥粉煤灰碎石桩(CFG桩)法、夯实水泥土桩法、水泥土搅拌法、深层搅拌法、粉体喷搅法、高压喷射注浆法、石灰桩法、灰土挤密桩法、土挤密桩法、柱锤冲扩桩法、单液硅化法、碱液法等。上述各种处理方法都有其试用的特定条件，应该因地制宜的选用。1.5桩基础桩基础是指由设置与岩土中的基桩和连接于桩顶端的承台组成的基础。若桩身全部埋于土中，承台底面与土体接触，则称为低承台桩基；若桩身上部露出地面而承台底位于地面以上，则称为高承台桩基。按照基桩的受力原理可分为摩擦桩和端承桩，按照基桩的施工方式可分为预制桩和灌注桩。当浅层地基土不能满足建筑物对地基承载力和变形的要求，而又不适宜采取地基处理措施时，可以考虑采用以下部坚实土层或岩层作为持力层的桩基础。2、选择原则采用适合的基础形式，可减少基础工程量、减少基础材料运输量、缩短基础施工工期，达到降低工程造价的目的。在设计过程中，主要按以下原则选用基础形式。2.1上部结构的荷载和层数。荷载越大、层数越多，其要求基础的承载能力越大。2.2上部结构体系及其结构形式。2.3地基基础条件。其它条件相同的情况下，由于地基基础条件不同其选择的基础形式完全不同。2.4当地工程的实践经验。由于基础选择涉及诸多因素，基础形式选择应依据建筑材料有关性能、建筑所要建设的高度、建筑所要实现的功能、抗震等级情况、施工条件、建筑场地等多方面的综合比较分析，选择适合实际情况的基础形式，且工程造价合理。（二）建筑基础设计建筑的基础设计在整个建筑结构设计中占有很重要的作用，其成本也占据整个工程造价的主要比例。因此，对建筑基础设计优选是工程造价控制的重要内容。建筑的基础设计由于其地基复杂性和多样性，使建筑基础设计成为建筑结构设计师的一个难点，因此，只有对地基的岩土性能或岩土特点进行工程勘察报告进行详细的分析，掌握不同地基的沉降特性或变形特性，才能选择合适的地基基础设计方案和设计图纸，最终才达到节约工程造价、缩短施工工期，从而产生良好的经济和社会效益。以下从主要的几种地基形式为实例进行详细的研究分析，试图得出一些规律。（三）独立基础与平板孩基础1、工程概述江苏省一住宅楼项目，设计于2009年10月，建筑总面积55822.51m2，其中建筑主体高71.7m，塔楼部分24层，面积36011.81m2；裙楼3层，面积8461.48m2地下设一层停车场，面积11349.22m2，战时为六级二等人员掩蔽所。主要技术指标见表3.1所示。主要建筑设计依据为:高层建筑设计防火规范、工程建筑标准强制性条文房屋建筑部分和国家相关的规范。本工程为第一类高层建筑，按相关的规范要求其主要设计指标有:一是耐火等级:1级；二是抗震设防烈度:7度；三是人防工程:6级；四是地震加速度值:O.lg；五是防水等级:2级:六是场地类别:2类。按规范建筑抗震设计规范规定，本工程场地抗震设防烈度为7度，按规范建筑抗震设防分类标准规定，本工程抗震设防类别为丙类。该工程场地地形起伏较大，相对高差较大。依据勘察资料，可以分析地基大部分为均匀分布的粉质粘土和风化岩层，埋深较浅，局部有部分人工填土。基础埋深为4.5米，以强风化砂岩为持力层。地基基础参数值如表3.2所示。2、技术措施本工程原地基基础设计采用的是平板式筏基，其主要特征有以下几点:一是筏板的厚度为850mrn硅强度等级为C30，钢筋采用的是HRB400级20。二是平板式筏基基础整体性良好，有较大的刚度，有较好的变形协调能力。针对到本工程实例，基于本工程造价对原地基基础进行更改设计。如表3.2可以看出，本工程地基基础砂岩为强风化岩层、中风化岩层和全风化岩层，持力层具有较强的变形抗力和承载抗力，通过作用在地基基础底板上的载荷对持力层产生变形的同时，也使底板共同承载了载荷，且把其载荷传至作用在地基上。原地基基础设计有些不合理，主要表现在以下几个方面:一是基底的反力不均匀；二是荷载的传力途径并不是很直接:三是强度较高的地基承载力没有得到完整的利用。针对上式地基基础不合理情况对其进行更改，对原有的平板式筏基改造成独立地基基础加防水板形式。其主要特征有以下几个方面:一是防水板厚度为300mm；二是独立基础厚度为850mm或1000mm:三是大部分采用构造配筋；四是板面筋的独立基础处连通。3、结果分析通过对两种地基基础形式对比分析可以得出，地基基础的承载能力和变形能力基本上满足规范设计要求，平板式筏板基础最大沉降量大概为20.5mm，更改后的独立基础加防水板形式的最大沉降量大概为25mm，比平板式筏板基础稍大，可以满足规范设计要求。两种地基基础的工程用材料量如表3.3所示。分析表3.3容易得出，平板式筏板基础承受的荷载力是通过地基变形协调，是基础变形力的二次效应，荷载不是直接传递，必然要增长受力的传输路线，从而会导致其相关材料用量的增加。然而独立基础加防水板式基础不同于平板式筏板基础，其荷载是通过竖向的构件直接作用给地基，作用力传输路线短，因此它相关的材料用量是较少的。分析表还可以看出，与方案一平板式筏板相比，方案二独立基础加防水板地基基础的硷和钢筋材料用量只占51.1%和69.8%，其有相当可观的经济效益，可以节约一定量的工程造价格。4、复合地基与桩基础4.1工程概述广东省一住宅，共18层，其建筑面积为12902m2，住宅用地容积率为2.08,建筑密度23.1，绿地率为35.5%，详细技术经济指标如表3.4所示。本工程设计使用寿命为50年，耐火等级按二级标准设计，抗震设防按6度设计，地震加速度设计值为O.OSg，结构安全等级设计标准为二级，地基基础设计等级按乙级。工程建筑场地的主要特征有以下几个方面:一是平坦的地势；二是场地分布较为均匀:三是无发生滑坡和泥石流的源头及形成条件；四是场地内存在不良岩溶地质。针对工程建筑场地现有的主要特征分析出，由于空洞上地基相对不稳定，对于地基基础采用何种形式，必须对空洞的分布情况以及土洞的相关其它情况进行相应的探明，才能进行基础施工。表3.5所示为地基岩土参数值。分析表3.5可以看出，地基基础的主要层次分布情况，主要由微风化灰岩、中砂、圆砾、粘土和素填土组成，其微风化灰岩地基承载力特征值为4200，粘土压缩模量为5.15MPa。针对本工程实例中的地基基础的实际情况，处理这地基基础的常用方法主要有几种:第一种是采用灌注法；第二种是采用深基础法；第三种是跨越法；第四种是避让。灌注法主要是指利用钻孔把混凝浆注入，达到强化土层或空洞，起到加强、加固地基基础。深基础法是指利用桩基础将荷载传至到时稳定的地基层。跨越法是指在洞隙的位置利用梁板跨越，把两端支承在固定可靠的支体上，达到加强的目的。避让是指为了避让重要的或造价高的土洞位置而进行调整建筑布局。4.2技术措施依据地质相关测试报告，对本工程的基础形式建议采用钻孔桩基形式，详细形式如图3.3所示。分析图可以得出，钻孔直径采用的是800和1000mm钻孔桩长为30m，钻孔桩端持力层厚度要求不小于3倍桩孔直径。原地基基础设计方案后，由于建设方提出了洞隙处理成本较高且困难，施工进度也不是很理想，故建设方建议设计方对原地基基础设计方案进行修改。经多方论证，结合工程的实际情况，并参与本地成功案例，将原地基基础设计方案更改为复合地基形式。更改后的地基基础采用直径为450mmCFG钻孔桩复合地基，桩长大概为15m。经相关部门验算得出，复合地基承载力特征值约为400kPa，其沉降量约为15m，满足相关规范所规定的设计要求。更改后的的地基基础主要特征有:筏板厚度约为850mm硷强度等级约为C30，钢筋采用的是HRB400级中180复合地基的设计原则主要有以下几点:（1）应当满足相关规范对建筑地基变形的规定。建筑由于荷载大，因此，地基的变形在基础设计中应当首先考虑的主要问题。（2）应当按相关规范满足整体结构对复合地基承载能力所要的要求。在进行建筑复合地基设计时，应当结合多方面要求来进行设计，如复合地基承载力要求、岩土工程勘测报告、桩基直径和安全度。（3）应当满足相关规范桩与桩之间的变形协调原则。在进行建筑复合地基设计时，应当结合多方面要求来进行设计，如桩与桩之间的承载力、复合地基的承载力、褥垫层厚度等因素。4.3结果分析原地基基础设计方案采用的是桩基础，由于该设计方案具体到本工程实例有其独特的情况，导致施工工期较长，钻孔桩质量可能不稳定，再加上桩长在施工前确定有相当的困难，还有洞隙的处理难道较大，因此，不管从工期、质量还是从造价方面看，是不经济又不科学的。更改后的地基基础设计方案(复合地基)具有以下几个方面的优点:（1）更改后的复合地基施工工期有了很大的缩短。桩基础由于对洞隙处理较为困难，因此，其施工的工期同样也很难预控。更改后的复合地基基础，由于只需对浅层中的洞隙进行简单的处理，其难度较小，因此，其施工的工期可以进行预控的。而且优化后的复合地基基础施工速度较快，大概每天每台安装设备可以安装成桩32根，对一个地基基底面积约为1SOOm2的建筑地基进行处理，复合地基施工可以控制在15天至20天左右。（2）更改后的设计方案复合地基基础经济性明显优于原设计方案的桩基础，两种设计方案造价对比如表3.6所示。比较分析表3.6容易看出，在达到同等地基基础处理效果的前提下，与桩基础方案相比，复合地基基础方案的造价明显低。按建筑面积折合造价，采用桩基础方案的造价为117元/m2，而采用复合地基基础方案的造价为78.7元/m2，节约造价为38.3元/m2，节约比例为32%，由此看出其经济价值相当可观。（3）更改后的设计方案复合地基基础安全性比原设计方案桩基础有较大提高。采用优化后的复合地基基础时，桩与桩之间的土壤承载了较大部分的荷载，而桩只承载水平荷载的较小的部分，因此，与普通桩基相比，优化后的复合基水平承载能力有了很大的提高，更多的适合于水平荷载的高层建筑。4、更改后的复合地基与原桩基础工程量比较如表3.7所示。对比分析表容易看出，原设计方案(方案一)地基基础硅用量和钢筋用量明显多于更改后方案(方案二)地基基础，其中原设计方案一硅用量为1427.8m3，钢筋用量为45t优化方案二为1234.5m3，钢筋用量为73.75t。（四）本章小结本章分别从独立基础与平板筏基础、复合地基与桩基础两种不同的基础设计方案进行了研究；分析了建筑的基础设计的特点。可以得出以下结论:1、独立基础与平板筏基础(1)原设计地基基础的承载能力和变形能力基本上满足规范设计要求，平板式筏板基础最大沉降量大概为20.Smm；更改后的独立基础加防水板形式的最大沉降量大概为25mm，比平板式筏板基础稍大。(2)原设计方案平板式筏板基础承受的荷载力是通过地基变形协调，是基础变形力的二次效应，其相关材料用量的较多；更改后的独立基础加防水板是通过竖向的构件直接作用给地基，作用力传输路线短，其相关的材料用量较少。(3)与原设计方案一平板式筏板相比，更改后方案二独立基础加防水板地基基础的硷和钢筋材料用量只占51.1%和69.8%，其有相当可观的经济效益，可以节约一定量的工程造价。2、复合地基与桩基础(1)更改后的复合地基施工工期有了很大的缩短。(2)更改后的设计方案复合地基基础经济性明显优于原设计方案的桩基础，若按建筑面积折合造价，采用桩基础方案的造价为117元/m2，而采用复合地基基础方案的造价为78.7元/m2，节约造价为38.3元/m2，节约比例为32%，由此看出其经济价值相当可观。(3)更改后的设计方案复合地基基础安全性比原设计方案桩基础有较大提局。(4)原设计方案地基基础硷用量和钢筋用量明显多于更改后方案地基基础，其中原设计方案硅用量为1427.8m，钢筋用量为%.45t；更改后方案为1234.5m3钢筋用量为73.75t。四、建筑工程主体结构设计对工程造价的影响分析四、建筑工程主体结构设计对工程造价的影响分析（一）几种常用主体结构及选择原则1、常用主体结构不规则的判别在建筑主体结构中，不同的主体结构方案对工程造价显著的影响。因此，对不同的主体结构的分析显得尤为重要。建筑形体及其构件布置的规则性是结构主体设计最重要的方面之一，其分为不规则、特别不规则、严重不规则三种结构形体。严重不规则，指的是形体复杂，多项不规则指标超过表4.1、表4.2上限值或某一项大大超过规定值，具有现有技术和经济条件不能克服的严重的薄弱环节，可能导致地震破坏的严重后果的情况。一般情况，严重不规则的建筑形体很少采用。常用的主体结构主要有不规则和特别规则的主体结构，下面对这二种主体结构进行详细的分析。1.1不规则不规则，指的是超过表4.1、和表4.2中一项及以上的不规则指标；1.2特别不规则性特别不规则，指具有较明显的抗震薄弱部位，可能引起不良后果者，通常有三类:其一，同时具有表4.1、和表4.2所列六个主要不规则类型的三个或三个以上:其二，具有表4.3所列的一项不规则；其三，具有表4.1、和表4.2所列两个方面的基本不规则且其中一项接近表4.3的不规则指标。2、选用原则不同的建筑结构设计师所选择的主体结构方案不同，导致其工程造价相差较大。结构设计师在满足相应设计规范所要求的前提下，对主体结构的设计方案的选择要与经济性相适应。因此，主体结构的选择应当按以下原则。2.1方案设计阶段，结构设计要同建筑设计师积极配合，优化主体结构以及建筑设计。因此，结构设计师要在建筑设计方案过程中交流，提供满足相应建筑功能的前提下，使结构方案达到最优。不要等到方案进入终审设计阶段后，主体结构设计师才对建筑方案提出相应较大的意见，这样能节约相应的工期成本及材料用量成本。例如，设结构缝时，在满足相应规范设结构缝所要求的前提下，考虑建筑本身使用的功能、平面布局、地基基础情况以及相应荷载情况，最后结合相应的工程实际情况确定所选结构缝。2.2主体结构选择要考虑建筑的外形尺寸综合要求。具体是指建筑的高宽比、长高比、层高以及开洞面积等方面要控制在合适的范围内，若这些有一项或几项没控制好，可能会给主体结构设计的造价控制带来很大的影响。2.3合理布置主体结构构件，使其主体结构的承载力与水平力合作用的投影接近或达到重合，以至达到减少由于两者之间的偏心对建筑物产生相应的扭矩。因此，剪力墙设置多片时，应当考虑采用对称布置或周边布置。2.4主体结构设计首先要满足其相应规范、使用功能和建筑布局等相应的要求，在此基础上，布置合理的结构水平方向构件和竖直方向构件，使得结构传力途径直接。结构柱、梁及板共同构成一个整体结构，承受竖直方向、水平方向的荷载。竖直方向的荷载主要是来自于结构本身的重量及其他竖直方向的其它作用，水平方向的荷载主要是风及地震作用。2.5主体结构要选择合适的设计参数。采取合理的设计模型、设计荷载以及构造措施，同时还要配合建筑的高宽比、场地类型、材料类型以及施工工艺技术等因素，再结合工程的实际情况来选择。实践证明，一个合适的主体结构不仅能达到