結構設計成本優化探析

徐培杰

摘 要 結構設計是建設項目實施過程中的重要環節，決定著整個項目的工程質量和建設成本。本文從結構設計的角度，進行了成本優化的探析。首先闡述了設計成本優化的意義，明確了成本優化的重要性;然后分析了結構設計過程中存在的成本控制問題，指出設計階段成本控制存在的滯后現象;最后探討了結構設計成本優化的具體措施，明確要加強設計人員的成本控制意識和自身綜合素質，并從剛度設計著手優化結構設計。

關鍵詞 結構設計;成本控制;優化措施

引言

隨著我國市場經濟發展取得了突破性進展，城市化速度的逐步加快。為了給城市發展提供足夠的空間支持，建筑設計行業的發展速度與管理水平也需要與時俱進。近些年建筑設計行業市場化發展迅速，大量國有企業進行了改革，參與到市場化的競爭當中，這無形中加劇了行業內部競爭。特別是公共建筑領域，更需要相關企業不斷提高管理水平及設計人員的綜合素質，緊跟市場動態及政策調整，才能長遠穩定地立足于市場，煥發持久的生命力。

1結構設計成本優化的意義

建筑結構設計是整個建設項目實施過程中最重要的環節，是對整體規劃與建筑功能的闡述。通常情況下，設計階段的費用支出僅占整個建設項目費用的3%～5%左右，但是在設計階段的優化卻是保證建筑工程質量、全面控制工程造價的根本，并且很大程度上的影響著建筑的成本。基于目前大量的工程管理實踐可以發現，設計階段因為對成本管理不重視，從而造成的設計浪費，在后期往往是難以彌補和控制的。近些年來，隨著信息技術的發展與設計水平的提升，可以更加科學的分析相關設計參數和控制指標對工程造價的影響，提高設計階段成本管理的可控制性，從而科學合理的控制設計階段的工程造價。只有在設計階段通過協調建筑功能與結構安全之間的關系，確定合理的建筑方案與結構體系，才能保證建筑的質量與安全，從源頭全面控制工程造價[1]。

2結構設計成本控制的問題

良好的結構設計是技術與造價的結合，是安全性與經濟性的體現，但是目前在結構設計階段普遍存在著一些問題，影響著結構整體的經濟性。

首先，隨著設計行業市場化競爭的愈發激烈，工程設計人員所面臨的壓力越來越大，設計周期也越來越緊張，設計人員往往迫于各種時間節點的要求，沒有時間進行更加深化的設計，同時又出于安全性的考慮，結構構件的尺寸、選用荷載的大小以及結構的整體剛度指標等都會相對保守，不必要的提高了工程整體造價。

其次，由于一線的設計人員普遍缺乏實際工程經驗，對建筑結構的細節問題表達不完善，有時還會有部分設計圖紙與施工條件難以匹配，導致結構設計中的整體性和實用性稍有欠缺，而設計階段的欠缺將極大地增加后續施工配合的工作量，并給工程施工質量和整體造價帶來不確定性。

最后，因為現行項目建設流程的原因，設計階段的成本控制普遍相對滯后，而且工程造價人員很難在這一階段進行有效的成本控制，只能跟隨設計之后開展概算或預算工作，然而事后的控制往往比較乏力或是對設計甚至整個建設項目產生重大影響[2]。

3結構設計成本的優化分析

3.1 增強設計階段的成本控制

設計階段工程造價人員很難參與到成本的控制工作，此時需要建筑結構設計人員，在保證建筑功能性與安全性的同時，還要保持良好的經濟性。這不僅要求設計人員擁有自身專業內的設計能力，也要求設計人員在設計工作中要熟練運用可減低施工造價成本的技術措施，提高自身的綜合素質。建筑結構設計人員決定著設計階段的成本控制，而設計階段的成本控制則決定著建設項目的整體費用，所以，為了良好的控制項目成本，取得良好的經濟效益，要加強設計人員的成本控制意識，從源頭上減少設計浪費。

3.2 增強設計的整體性

建筑結構是一個復雜的系統，安全性是結構的基本要求，在此基礎上才能追求舒適性、功能性等建設目標，而合理的結構方案是一切的前提，這就要求設計人員要明確整體的設計原則，對項目進行全方位多角度的分析，保證結構方案的合理性與準確性。在圖紙設計過程中，要處理好整體結構與局部構件之間的關系，提升設計內容的整體性。對于復雜節點的設計，要完善設計中的細節表達，提高圖紙設計應用價值。

3.3 優化建筑剛度設計

在地震作用下，結構變形的大小直接影響著地震的破壞性，可以說變形越小相應的地震破壞也越小。但這并不代表著剛度越大結構就越好，剛度大代表著相應抗側力構件的截面尺寸也會較大，影響建筑的空間，增大了材料的用量。

結構的剛度設計需要剛柔并濟，對于不同的荷載情況要區分對待。恒活荷載為主要控制工況時，特殊功能的房間或者機房，相應位置水平構件的布置也要留有較大富裕。對于地震作用下的控制指標，則需要設計人員把握整體的概念設計原則，抗側力構件的平面布置剛度宜均勻，協調樓層中各抗側力構件的水平變形，以期減小初始偏心率帶來的結構扭轉效應。抗側構件的豎向布置剛度宜均勻，減少剛度突變，避免軟弱層。豎向剛度的不均勻時，個別樓層的地震效應會相應進行放大調整，導致一些構件截面的不必要增大[3]。

4結束語

綜上所述，設計階段的成本控制對于整體建設項目而言至關重要。對于結構設計人員來說，要加強成本控制意識，提高圖紙設計的整體性與應用價值，從剛度設計方面著手，積極運用優化技術和可降低施工成本的技術措施。在保證結構安全性、舒適性、耐久性的前提下，全面提高結構設計階段的成本可控性。

參考文獻

[1] 邱志剛.基于土木工程建筑結構設計的優化分析[J].建材與裝飾，

2020（7）：116-117.

[2] 辛路.土木工程建筑結構設計優化分析[J].居舍，2019（7）：110，117.

[3] 諶童.土木工程建筑結構設計中的問題及策略探討[J].現代物業（中旬刊），2018（11）：101.