在過去的悠長歲月里，結構設計師們對于工程造價的理解，常常缺乏精準的量化認識。一系列的數據統計清晰地揭示了一個事實：在工程的初步設計階段，其對最終投資額的影響力高達80%，而到了施工圖設計階段，這一影響力則銳減至大約20%。這意味著，在設計階段，我們必須更加重視設計與工程造價之間的緊密關系，促使結構設計師們以更加精細和嚴謹的態度進行工作，以期在設計階段就能牢牢把控住工程造價的脈搏。

設計的原則

當我們深入探討設計原則時，不難發現，即便是面對相同的建筑方案，不同的結構設計師也會因為選擇的主體結構方案不同，而導致工程造價產生顯著的差異。因此，在滿足設計規范的前提下，結構設計師在選擇主體結構方案時，必須充分考慮其經濟性。以下，我們詳細闡述主體結構選擇應遵循的幾項原則：

（1）在方案設計這一至關重要的階段，結構設計師與建筑設計師之間的緊密合作顯得尤為重要。他們需要在建筑設計方案的醞釀過程中進行深入的交流，確保在滿足建筑功能需求的前提下，共同優化建筑方案和結構方案。切忌等到建筑方案已經塵埃落定，結構設計師才姍姍來遲地提出修改意見。以設置結構縫為例，結構設計師在滿足規范設縫要求的同時，還需要綜合考慮建筑的使用功能、平面布局、地基基礎條件以及荷載情況，最終結合工程的實際情況來確定結構縫的選擇。這種全面而細致的考量，是確保工程質量和經濟性的關鍵所在。

（2）在選擇主體結構時，我們不得不關注建筑的外形尺寸，包括建筑的高寬比、層高以及開洞面積等。這些因素都需要被控制在合理的范圍內，否則可能會對主體結構的造價產生深遠的影響。

（3）主體結構構件的合理布置同樣不容忽視。我們需要確保主體結構的承載力與水平力合力作用的投影盡可能接近或重合，從而減少由于兩者之間的偏心而對建筑物產生的扭矩。例如，在布置多片剪力墻時，我們應當優先考慮采用對稱布置或周邊布置的方式，以提高結構的整體穩定性和經濟性。

（4）主體結構的設計首先要滿足規范、使用功能和建筑布局等基本要求。在此基礎上，我們還需要合理布置結構水平方向構件和豎直方向構件，使得結構傳力途徑更加直接和高效。結構柱、梁及板共同構成一個整體結構，它們需要協同工作來承受豎直方向和水平方向的荷載。

（5）選擇合適的設計參數也是主體結構設計中的一項重要任務。我們需要根據工程的實際情況，采用合理的設計模型、設計荷載以及構造措施。同時，還需要結合建筑的高寬比、場地類型、材料類型以及施工工藝技術等因素進行綜合考慮。實踐證明，一個恰當的主體結構選擇不僅能滿足規范要求，還能實現良好的經濟性。

結構設計對造價的一些影響因素

接下來，我們進一步探討結構設計對造價的一些關鍵影響因素：

（1）主體結構的立面形狀對造價的影響不容忽視。立面體形是否向外挑或向內收縮，以及豎向剛度是否有急變，都會直接影響造價的高低。例如，如果立面形狀規則且均勻，那么其造價通常會明顯低于不規則或不均勻的立面形狀。這是因為規則的立面形狀受力均勻、布局合理，從而減少了材料的用量。

（2）建筑平面形狀同樣對造價產生顯著影響。通常情況下，建筑平面形狀越規則，其單位面積的造價就越低。平面形狀規則不僅能夠減少建筑材料的用量，還能夠提高結構的抗震性能。以900平方米的矩形平面和L型平面建筑為例進行比較分析。與矩形建筑相比，L型建筑的圍護結構工程量增加了34%，開挖土方的成本也增加了8%，散水成本同樣增加了34%。因此，從先進技術和經濟性的角度來看，平面形狀布局越簡單、規則、對稱，越能夠降低材料用量和造價成本。

（3）平面尺寸也是影響造價的重要因素之一。平面尺寸主要包括平面的長度和寬度。當平面尺寸增大時，我們需要考慮結構所采用的混凝土的拉伸應力和溫度應力等因素，并采取相應的技術措施來應對。例如，當平面尺寸過長時，我們需要設置伸縮縫來減少因溫度變化而產生的裂縫。然而，這些措施的采用也會增加單位面積的材料消耗量。此外，平面的寬度還涉及到房屋高寬比這一重要指標。在房屋高度一定的情況下，寬度尺寸的大小決定了高寬比的大小。高層建筑的高寬比對結構剛度、整體穩定、承載能力和經濟合理性具有宏觀控制作用。雖然結構設計在滿足承載力、穩定、抗傾覆、變形和舒適度等基本要求后，高寬比限值并非必須滿足，但它對結構設計的經濟性具有重要影響。

（4）轉換結構是高層建筑中常見的結構形式之一。當上部樓層的豎向構件（如剪力墻、框架柱）不能直接連續貫通落地時，我們需要設置結構轉換層來形成帶轉換層的建筑結構。然而，轉換層的工程造價通常較高，約占高層上部結構的10%-20%甚至更多。因此，合理選擇轉換結構的形式對于保證設計質量、縮短設計周期、降低工程造價以及提高結構的綜合性能都具有重要意義。例如，在非抗震區和6度區，當跨度不大時，我們可以采用普通混凝土梁式轉換；而當跨度進一步加大時，斜柱轉換結構、箱型轉換結構在結構性能和工程造價上可能會表現出更明顯的優勢。

（5）材料選用同樣對造價產生重要影響。在選擇混凝土和鋼筋時，我們需要在滿足規范要求的同時，盡量考慮施工方便性和材料的經濟性。在建筑結構設計中，我們應盡量選用輕質材料來減輕結構自重并提高結構的抗震性能。以建筑工程中的墻體為例，我們可以采用輕質建筑材料如加氣混凝土砌塊來替代傳統的重質材料。這種輕質材料不僅能夠有效降低墻體的重量和造價成本，還能夠提高墻體的保溫性能和隔音性能。

綜上所述，結構設計對工程造價的影響是多方面的且深遠的。因此，我們需要在設計過程中充分考慮各種因素并采取相應的措施來優化設計方案、降低造價成本并提高結構的綜合性能。采用輕質墻體材料可減輕建筑工程中梁、板、柱及基礎的荷載，有效降低成本。設計時應優先考慮采用創新工藝結構。