土建造價(jià)中抗震的設(shè)計(jì)與造價(jià)的關(guān)系

土建造價(jià)中抗震的設(shè)計(jì)與造價(jià)的關(guān)系隨著時(shí)代和科技的發(fā)展，建筑質(zhì)量要求越來(lái)月嚴(yán)格，建筑布局和建筑結(jié)構(gòu)得到了很大的優(yōu)化，特別是抗震結(jié)構(gòu)的要求，一直是我國(guó)建筑的重要標(biāo)準(zhǔn).分析了不同抗震設(shè)防烈度情況下土建造價(jià)的差異，為人們了解建筑抗震設(shè)防與造價(jià)之間的關(guān)系提供一個(gè)參考截至汶川大地震已造成超過(guò)8萬(wàn)多人遇難,直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)上千億元，間接損失無(wú)法估計(jì)，絕大部分是由建筑物垮塌造成的。根據(jù)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》，此次地震中,遭受巨大破壞市縣的建筑抗震設(shè)防烈度多數(shù)為7度，包括了此次受災(zāi)最嚴(yán)重的汶川、北川等地區(qū)，這項(xiàng)規(guī)范一直沿用至震前。根據(jù)國(guó)家地震局統(tǒng)計(jì)，此次地震中，受損嚴(yán)重的地區(qū)實(shí)際烈度都超過(guò)了當(dāng)?shù)氐脑O(shè)防烈度，最高甚至達(dá)到了11度。建設(shè)部為落實(shí)國(guó)務(wù)院《汶川地震災(zāi)后恢復(fù)重建條例》的要求，災(zāi)后重建中提高了一些地區(qū)的設(shè)防烈度。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，提高設(shè)防烈度需要通過(guò)提高建筑物的抗震等級(jí)實(shí)現(xiàn)，建筑物的造價(jià)也隨之提高，造價(jià)增加的幅度是大家所關(guān)心的。因此抗震設(shè)防等級(jí)不同，也影響造價(jià)的不同現(xiàn)代建筑物的造價(jià)組成多元化了，但是建筑物的造價(jià)大體由三部分組成:土建造價(jià):包括基礎(chǔ)、墻柱、梁、樓板結(jié)構(gòu)構(gòu)件;設(shè)備造價(jià):包括給排水、強(qiáng)弱電、電梯、空調(diào)暖通、智能化、安防等;裝修造價(jià):包括室內(nèi)、外各種裝修。提高建筑物的抗震等級(jí)對(duì)造價(jià)方面影響的主要是建筑的土建造價(jià)部分。下面，通過(guò)算例分析提高結(jié)構(gòu)的抗震等級(jí)對(duì)土建造價(jià)的影響。建筑物抗震等級(jí)的確定與當(dāng)?shù)氐目拐鹪O(shè)防烈度、地震分組、設(shè)計(jì)基本加速度、建筑場(chǎng)地等外部因素有關(guān)，還與建筑物高度、建筑物抗震設(shè)防分類(lèi)、結(jié)構(gòu)類(lèi)型等有關(guān)。建筑物抗震等級(jí)的提高,將加大結(jié)構(gòu)構(gòu)件的計(jì)算內(nèi)力，提高配筋率和配箍率，對(duì)造價(jià)的影響是加大截面尺寸，即增加混凝土和鋼筋用量,而對(duì)樓板厚度、配筋量幾乎沒(méi)有影響。以某10層普通綜合辦公樓為例，框架一剪力墻結(jié)構(gòu)，主體高度39-9m,首層36m,2?10層層高為3-3m,上人平屋頂，圍護(hù)墻選用190mm厚加氣混凝土墻。丙類(lèi)建筑,11類(lèi)場(chǎng)地，地震分組為第一組，基本風(fēng)壓w0=0?5kN/m2,地面粗糙度B類(lèi)。分析該工程在不設(shè)防及抗震設(shè)防烈度分別為6度、7度和8度時(shí)的造價(jià)差異，在規(guī)范允許范圍內(nèi)，全部構(gòu)件按最經(jīng)濟(jì)尺寸采用。表1,2,3給出該工程在各種抗震設(shè)防烈度下鋼筋總用量及工程土建造價(jià)之間的關(guān)系。這里的土建造價(jià)包括了上部主體結(jié)構(gòu)的材料費(fèi)、人工費(fèi)、機(jī)械使用費(fèi)、其他直接費(fèi)、施工管理費(fèi)和間接費(fèi)用等。表1各種抗震設(shè)防烈度下的造價(jià)抗震設(shè)防釧度度鋼筋,總量鋼筋用量屁")上姓電造價(jià)上姓單價(jià)1：元不設(shè)防233.14236()36521425421007.7462622244(152666956235I03Q63739U的446914152231洲42S3161064/&S7232451.581117.61根據(jù)表1中計(jì)算得到的數(shù)據(jù)結(jié)果,對(duì)比處理可以得出在不同的抗震設(shè)防烈度情況下，鋼筋用量、土建造價(jià)等的變化情況，見(jiàn)表2,3。由計(jì)算可以得出:在保持結(jié)構(gòu)體系不變的情況下，抗震設(shè)防烈度從6度提高到7度需加大6根柱子的截面尺寸;從7度調(diào)整到8度截面尺寸變化的柱子數(shù)13根,同時(shí),各個(gè)構(gòu)件配筋量增加。相對(duì)于不設(shè)防情況下，土建造價(jià)增加率，抗震烈度為6度時(shí)約提高單方造價(jià)2%;7度時(shí)，約提高單方造價(jià)6%;8度時(shí),約提高單方造價(jià)11%,這與文獻(xiàn)［3］統(tǒng)計(jì)結(jié)果相同。鋼筋用量增加率的變化從不設(shè)防到6度約提高12?46%、從6度到7度約提高10?96%、從7度到8度約提高8?65%，呈現(xiàn)出從不設(shè)防到8度抗震烈度依次增加，鋼筋增加率漸小的規(guī)律［5］。表2設(shè)防烈度與造價(jià)的關(guān)系抗震設(shè)防烈度變化度剪力墻抗震等級(jí)變化框架抗震等級(jí)變化鋼筋增加率屢上建總造價(jià)增加額沅上建單價(jià)增加額〃元An2)造價(jià)增加率限不設(shè)防r6四f三四T四12461481369322892286一7—-—?—*四I三10962445898837.80167亍8一f_865318299354919460表3各種設(shè)防烈度下土建造價(jià)與不設(shè)防的差異抗震設(shè)防烈度變化度剪力墻抗震等級(jí)變化框架抗震等級(jí)變化鋼筋增加率您上建總造價(jià)增加額尻上建單價(jià)增加額(元Air)造價(jià)增加率不設(shè)防?6四f三四T四1246148136932289227不設(shè)防-7四i二四i三2478392726816Q69602〈、設(shè)防"8四"一四i二355871102616ioa871Q90經(jīng)過(guò)對(duì)實(shí)例的研究，可以得到以下結(jié)果:從6度到8度設(shè)防時(shí)，通過(guò)改變構(gòu)件的截面尺寸和配筋率來(lái)提高結(jié)構(gòu)的抗震能力,是個(gè)很有效的方法。當(dāng)設(shè)防烈度超過(guò)8度時(shí),依舊通過(guò)改變構(gòu)件的截面尺寸和配筋率來(lái)提高結(jié)構(gòu)的抗震能力已經(jīng)不是最經(jīng)濟(jì)的方法，一方面加大豎向構(gòu)件尺寸將降低有效使用面積，同時(shí)由于剛度的增加也加大了地震的作用力，此時(shí)應(yīng)通過(guò)改變結(jié)構(gòu)體系、增加抗震斜撐體系、增設(shè)隔震消震措施等提高結(jié)構(gòu)抗震性能來(lái)達(dá)到抗震設(shè)防烈度的要求,這樣提高的造價(jià)比單純提高結(jié)構(gòu)的截面尺寸和配筋量還少。根據(jù)各種結(jié)構(gòu)類(lèi)型的抗震性能從低到高，依次選擇磚混結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)、框一剪結(jié)構(gòu)、框一筒結(jié)構(gòu)、筒中筒結(jié)構(gòu)等，選擇合適的結(jié)構(gòu)體系是保證結(jié)構(gòu)抗震能力的第一步，且直接影響建筑物的土建造價(jià)。斜撐體系是抗震研究的新方向,其往往也有降低土建造價(jià)的作用。結(jié)構(gòu)的豎向構(gòu)件主要用于承擔(dān)豎向力,而承受水平力時(shí)為受彎構(gòu)件，需要較大的截面尺寸,不經(jīng)濟(jì)。采用斜撐體系可以改善這一缺點(diǎn)，斜撐為拉壓構(gòu)件，可以起到有效抵抗水平力作用，且可減少豎向構(gòu)件的數(shù)量和尺寸，從而降低土建造價(jià)。除了單純以結(jié)構(gòu)自身抵抗地震作用上下功夫外，還可以采用隔震、減震等措施，雖然增加了隔震、減震的設(shè)備費(fèi),由于作用于結(jié)構(gòu)上的地震作用降低，使上部結(jié)構(gòu)構(gòu)件、配筋降低而使結(jié)構(gòu)造價(jià)降低，仍可降低總的土建造價(jià)5%進(jìn)入新世紀(jì),技術(shù)革命和新材料的誕生和應(yīng)用并隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)實(shí)力的提高，建筑標(biāo)準(zhǔn)不斷提高，特別是人們用于室內(nèi)外裝修的費(fèi)用日趨增加，少則百余元每平方米,多則可達(dá)幾千元每平方米，甚至更高。此外，還有各種設(shè)備、儀器、管道等的投入，且裝修數(shù)年需要更新，使建筑總造價(jià)增加,而單純土建造價(jià)相對(duì)比例則減少。根據(jù)本文的結(jié)論可以知道，提高結(jié)構(gòu)的安全度,建筑物土建造價(jià)增幅并不大，相對(duì)于整個(gè)建筑物的造價(jià)，只占很小比例,特別對(duì)于那些昂貴的地價(jià)和豪華裝修的費(fèi)用，所占比例就更小。而結(jié)構(gòu)產(chǎn)生過(guò)大的變形或破壞，昂貴的裝修和設(shè)備管線(xiàn)等也將付之東流,甚至引起失火、漏電等次生災(zāi)害，造成人身傷亡。由結(jié)構(gòu)變形和破壞而引起裝修和設(shè)備的破壞損失，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于土建造價(jià)的損失。根據(jù)日本統(tǒng)計(jì)結(jié)果資料顯示[9],在地震發(fā)生時(shí)，通過(guò)自救或互救逃生的人數(shù)占了近70%,這部分人之所以能逃生,應(yīng)該說(shuō)是建筑結(jié)構(gòu)在地震中存在足夠延性的原因,而震后花費(fèi)巨大成本的專(zhuān)業(yè)救護(hù)人員救出的人數(shù)只占2%,所以說(shuō)，預(yù)防勝于事后補(bǔ)救，特別是生命財(cái)產(chǎn)。建筑抗震的好壞在于結(jié)構(gòu)抗震性能的優(yōu)劣,結(jié)構(gòu)乃建筑之根本，應(yīng)當(dāng)確保其有足夠的抗震能力,而提高土建成本，對(duì)結(jié)構(gòu)抗震性能改善效果非常顯著。本著政府提出的“以人為本”方針,本文作者認(rèn)為，應(yīng)該適當(dāng)提高土建投入，確保結(jié)構(gòu)經(jīng)濟(jì)上的安全性。因此在