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鋼結構工程設計造價如何優化

發布時間:2020-05-06 21:54    閱讀:    作者:admin

  建筑鋼結構的經濟性能一直是大家最為關注的一個問題。如何控制工程造價,充分發揮鋼結構建筑技術經濟上的綜合優勢,工程設計階段是關鍵階段。據權威資料統計分析,在初步設計階段,影響工程造價的可能性為75%-95%;在技術設計階段,影響工程造價的可能性為35%-75%;在施工圖設計階段,影響工程造價的可能性為5%-35%。因此設計質量的好壞\設計是否優化對工程造價將產生直接的影響。下面以門式剛架輕鋼結構廠房和多、高層鋼結構建筑的設計為例,在材料選用、結構體系等方面進行簡要分析,探討在設計階段控制工程造價,提高建筑經濟性能的可行性。

  1、材料選用方面工程造價控制

  由于我國鋼產量已經突破兩億噸,鋼材品種更趨于多樣化。各種新型建材,如輕質保溫墻板、彩涂壓型鋼板、樓承板等不斷開發出來并推廣應用。建筑鋼結構在設計階段材料的選擇上有了更大的空間。材料選擇不同,工程直接費不同,總造價不同。設計階段合理選擇建筑材料,控制材料單價或工程量,是控制工程造價的有效途徑。試舉例如下:

  (1)彩涂鋼板:彩涂鋼板一般用于輕鋼廠房屋面板和墻面板,有不同板型、不同基板厚和鋼號、不同鍍鋅板類別和鍍鋅層厚度以及不同的彩涂層類別,在形式上又可選用單板、保溫復合板、單板加內保溫層等,其中保溫層又有超細玻璃絲棉、硬質巖棉、聚苯乙烯等類別及厚度的不同,這些不同都造成單方材料價格的差異,從而影響廠房工程總造價。

  所以設計時要根據廠房性質、大氣環境等因素綜合考慮,合理選用板

  材,控制工程造價。

  (2)多、高層住宅鋼結構體系的墻體材料:墻體材料造價一般占土建工程造價的15%-25%。對于多、高層住宅鋼結構體系來說,選用配套、經濟、節能的墻體材料至關重要。目前,設計選用的外墻材料主要有水泥保溫外墻板、輕質加氣混凝土砌塊、NALC板等;內墻材料主要有改性石膏板、GRC內墻板、水泥保溫復合板等。

  (3)多、高層鋼結構建筑樓(屋)面的樓承板:設計時,根據在樓

  (屋)蓋結構體系中的作用,樓承板可采用兩種形式,即①樓承板只作為永久性模板,一般采用普通鍍鋅壓型鋼板即可,對最小鍍鋅量和耐火時間要求較低,價格較便宜;②施工時作為模板,在使用階段則替代受拉鋼筋,即組合樓板。由于在設計中考慮樓承板作為受拉筋,其使用壽命必須與主鋼結構的使用壽命保持一致,所以對其最小鍍鋅量和耐火時

  間要求較高,單方價格相對較高。

  (4)鋼材規格及材質:由于鋼材品種的增多,結構設計時可選擇的構件形式也多了。比如框架柱,可采用熱軋H型鋼、焊接H型鋼、螺旋焊接圓鋼管、焊接方鋼管以及組合截面等形式,鋼梁可采用等截面、變截面等形式。材質可采用Q235普碳鋼,也可采用Q345低合金鋼。設計時應盡可能采用高強度等級的材料,比如采用Q345鋼比采用Q235鋼就可節約鋼材15%-25%,用于受拉或受彎構件節約比例較大。設計時要選用經濟截面型材,比如熱軋H型鋼、T型鋼等。在某些情況下,采用熱軋H型鋼柱、梁可能比采用焊接H型鋼用鋼量稍多,但從加工成本、施工進度等方面綜合考慮,其造價可能更有優勢。

  2、結構體系方面工程造價控制

  不同的結構體系和平、立面布置對工程造價的影響較明顯。在設計階段只有根據建筑物的使用功能要求,確定合理的平、立面布置和結構體系,才能有效控制工程造價,做到經濟適用。列舉如下:

  (1)根據有關資料測算分析,對于多層建筑,不同層數對土建工程造價的影響為10%-25%;不同層高對土建工程造價的影響為1.5%-12%。

  (2)門式剛架輕鋼結構廠房設計,同樣存在經濟跨度和剛架最優間距。在工藝要求允許情況下,盡量選擇小跨度的門式剛架較為經濟。一般情況下,門式剛架的最優間距為6m-9m當設有大噸位吊車時,經濟柱距一般為7m-9m,不宜超過9m,超過9m時,屋面檁條、吊梁與墻架體系的用鋼量也會相應增加,造價并不經濟。

  (3)在多、高層鋼結構中,樓板結構體系的工程量占有較大比重,對結構的工作性能、造價都有重要影響。在確定樓板結構方案時,主要考慮要保證樓板有足夠的平面整體剛度,能減輕結構的自重及減小結構層的高度,有利于現場安裝方便及快速施工,還要有較好的防火、隔音性能,并便于管線的敷設。常用樓板做法有:壓型鋼板組合樓板、預制樓板、疊合樓板和普通現澆鋼筋混凝土樓板等。目前最常用的做法為壓型鋼板組合樓板和普通現澆鋼筋混凝土板。當采用這兩種做法時,考慮現澆板與鋼梁組合成為共同受力的組合梁,能有效降低鋼梁高度,較多地節約鋼材。

  (4)在高層鋼結構中,框架柱采用圓形鋼管混凝土柱,梁、板采用鋼-砼組合結構,總用鋼量比普通鋼結構用鋼量有大幅度減小,能有效降低工程造價。

  結束語

  鋼結構建筑所具有的優點決定其必將具有強大的生命力。設計階段技術創新、選材配套、計優化是控制造價、促進建筑鋼結構走向產業化的關鍵階段。為此,強調以下幾點:(1)提高設計人員的素質,重視設計人員的繼續教育和業務知識的更新培訓。同時,要強調技術與經濟相結合,設計中注重價值工程的運用,要做多方案比較,把控制工程造價放到重要位置。(2)在設計中引進競爭機制,開展設計招標,方案優化競賽。以技術先進、安全適用、經濟合理、節約投資為目的。(3)采用限額設計和設計出圖前的審查制度,不能只注重技術性而忽視經濟性 。


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