摘要：建筑设计行业竞争越来越激烈，在近似疯狂的高周转压力下，经常看到半夜凌晨设计院大楼还灯火通明。往往是建筑方案还没定下来，结构设计就已经开始，等建筑方案确定以后，通常是在极短的时间出施工图。时间再怎么压缩，但对设计的经济性上甲方的要求更高。如何在如此短短时间内设计出经济节约的结构呢？本文对提高结构设计的经济性角度进行分析，提出一些个人粗浅的看法，希望能与广大设计同行共同探讨。本文分析不足之处，希望同行们能提出宝贵的意见。
关键词： 经济性；结构；设计；建筑方案
一、结构经济性概述：
现代中国经济高速增长，各行各业发展迅速。建筑地产行业的高周转快节奏，带来设计院的竞争越来越激烈。谁能在最短的时间内设计出问题少且经济节约的图纸谁就能在竞争中立于不败之地。结构设计不是简单地说截面越小，钢筋越少就是经济的建筑。前提条件是不能影响结构的安全性。若盲目地追求结构的经济性而牺牲安全性是得不偿失的。不安全的结构反而成本是最高的。过于追求结构的经济性而忽略结构的安全性，造成工程事故会造成不良的社会影响。如何平衡结构的安全性和经济性，对每一位建筑结构设计人员都是不小的挑战。结构安全是首要的，在安全的前提下来谈结构的经济性才是有意义的。不能牺牲结构的安全性去换得结构的经济效益，去迎合甲方的要求，迎合设计市场。
二、结构经济性设计的措施
（一）学习规范，读懂规范，熟练掌握并运用规范
想要合理的提高结构经济性，首要任务是能灵活把规范运用到实际工程中去。简单机械的规范加计算或规范加计算加软件生成不是一名合格的结构工程师的工作。结构工程师应具备概念设计、丰富的设计经验、一定的领悟能力、对问题判断能力以及解决问题的创造力。熟练运用具备的知识，不断为社会及业主做贡献。因此，为了能设计出安全适用，经济合理，技术先进的建筑结构，我们必须不断地学习。做到与时俱进，适应不断发展社会的需要。
（二）结构设计人员要参与前期方案，提前确定经济合理的结构方案
1）平面布置长宽比的选择
如果建筑的平面是正方形，则结构两个主轴方向的抗侧力刚度几乎相同，结构经济性较好；如果建筑的平面是长方形，则长方向的抗侧刚度大，而短方向的抗侧刚度相对较小，两个主轴方向的抗侧刚度相差比较大，为了获得相近的动力特性，减小两个方向的刚度差异，弥补短方向抗侧刚度的不足，可能需要在短方向设置剪力墙或斜撑，增加了投资费用，很不经济。这种差别随着平面的长宽比增大，结构的经济型越差。
2）竖向布置高宽比的选择
高宽比的差异对高层建筑的影响比较明显。根据《高层建筑混凝土结构技术规程》，高层建筑的高宽比，是对结构刚度、整体稳定性、承载能力和经济合理性的宏观控制。这也是对数以千计实际工程的经验总结。从结构安全度角度讲高宽比不是硬性指标，不是必须满足的限值。高宽比对建筑结构的经济性影响较大。
如果高宽比超出限值太多，则表明结构不经济。尤其是当超出高宽比限值不多，比如建筑层数仅超出二三层，相当的不划算。
（三）选用高强材料
对于抗震设防烈度为8度、9度的地区，学校医院等重点设防的建筑梁柱构件截面和配筋均很大。梁柱截面太大会影响建筑的功能。这时候用高强混凝土和高强钢筋可以有效的降低梁柱的截面与配筋，减少混凝土和钢筋的用量。
这里有个疑问是高强混凝土与高强钢筋虽然强度高了，但价格也相对较高。因此就要用的性价比的说法，在工程领域我们具体化为强度价格比，即材料强度与材料价格的比值越高，经济效益越好。强度价格比越高，构件截面减小，配筋率也相应变小，减少了施工的工作量，且方便施工。运费等一些附加费用也相应减少。之前做过的好多学校项目梁柱纵筋使用T63高强钢筋，收获了很大的经济效益。
（四）优化竖向构件的平面布置
剪力墙结构的抗震性能较好，合理的剪力墙布置也能提高经济效益。布置太多的剪力墙，结构刚度太大，吸收的地震力越大，造成不必要的浪费。剪力墙也不能布置太少，否则每片墙肢承受的荷载较大，相应增加截面与配筋，墙体钢筋太多也不方便施工，也增加了造价。为了能布置出合理的剪力墙，使每片墙承受的地震力最小，需要调整剪力墙的数量，使相关指标尽量接近规范限值 ，诸如结构的位移角，位移比，周期比等大参数。另外将构件的截面尽量调小，构件配筋率调至经济配筋率。如此下来，也能提高一定的经济性。
（五）结构设计师应有正确的设计思维
设计行业经常听到一句话“算不清加钢筋”，钢筋不可无限制加大。受力构件都有一个最大配筋率。配筋太大，超过最大配筋率，不仅浪费而且受力构件一旦破坏都是脆性破坏，而非我们需要的延性破坏，是不安全的结构。又如结构抗震设计上强调“强柱弱梁”，如果梁配筋量太大，会变成强梁弱柱，结构延性变小，这样跟规范规定的抗震的设计理念是相违背的。
（六）材料用量指标
甲方经常对设计院说，某某项目含钢量多少，混凝土用量多少，你们就给我照这个来，不要超过。其实很多项目不具可比性。相同的项目放在不同的地方，也会设计出不同的结果。比如两地的地震烈度、地震分组不一样以及场地类别不一样就会造成计算的地震力也不一样。再如，两个不同的项目使用功能不一样，柱网跨度也相差较大，荷载相差较大，都会使造价差别很大。
对于地下室工程，地下室顶板覆土大小，是否走消防车，地下水位不同，是桩基还是天然地基，材料用量都会不一样，不具可比性。真正有可比性的是地上的标准层，标准层数量较大，优化的主要精力应集中在标准层上。
（七）非结构构件
如果建筑造型过于复杂，会导致节点太多，线条节点的混凝土及钢筋用量也是一笔不小的开支，而且施工工作量也相应增多。节点线条中非受力钢筋应尽量用小直径。填充墙应用轻质墙体材料，可以减少梁的钢筋含量，节约成本。
结语：
综上所述，作为一名合格的结构工程师，应具备正确的设计理念，敏锐的判断力和洞察力，顺应时代的发展，迎合市场的需求的品格。合理优化的设计，坚守结构安全的原则底线，不随意减少钢筋，降低结构的安全可靠度。保证安全的前提下，做到经济适用，合理先进。
参考文献：
[1]中国建筑设计院有限公司.结构设计统一技术措施[M].中国建筑工业出版社,2018(2).
[2]建筑抗震设计规范（GB50011-2010）2016版[S].
[3]混凝土结构设计规范（GB50010-2010）,2015版[S].
[4]高层建筑混凝土结构技术规程（JGJ3-2010）[S].
[5]朱炳寅.建筑结构设计问答及分析[M].北京.机械工业出版社,2009.