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摘  要：建筑鋼結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)性能一直是大家最為關(guān)注的一個(gè)問(wèn)題，在一定程度上制約了建筑鋼結(jié)構(gòu)的推廣應(yīng)用。本文主要強(qiáng)調(diào)了設(shè)計(jì)階段是控制工程造價(jià)、提高建筑經(jīng)濟(jì)性能的關(guān)鍵，并以門式剛架輕鋼結(jié)構(gòu)廠房和多、高層鋼結(jié)構(gòu)建筑的設(shè)計(jì)為例，在材料選用、結(jié)構(gòu)體系等方面進(jìn)行簡(jiǎn)要分析，探討控制工程造價(jià)的可行性。

關(guān)鍵詞：建筑鋼結(jié)構(gòu) 經(jīng)濟(jì)性能 工程造價(jià) 優(yōu)化設(shè)計(jì)

1、引言

　　由于國(guó)家政策、鋼材生產(chǎn)、構(gòu)件制作、設(shè)計(jì)研發(fā)、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范修訂等方面的有利因素，近幾年我國(guó)的建筑鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)入了一個(gè)全新的發(fā)展時(shí)期。新材料、新部品、新結(jié)構(gòu)體系不斷出現(xiàn)，鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研發(fā)、制作安裝能力日益強(qiáng)大，建筑鋼結(jié)構(gòu)向多樣性、適用性、經(jīng)濟(jì)性方向發(fā)展。

　　建筑鋼結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)性能一直是大家最為關(guān)注的一個(gè)問(wèn)題。如何控制工程造價(jià)，充分發(fā)揮鋼結(jié)構(gòu)建筑技術(shù)經(jīng)濟(jì)上的綜合優(yōu)勢(shì)，工程設(shè)計(jì)階段是關(guān)鍵階段。據(jù)權(quán)威資料統(tǒng)計(jì)分析，在初步設(shè)計(jì)階段，影響工程造價(jià)的可能性為75%-95%；在技術(shù)設(shè)計(jì)階段，影響工程造價(jià)的可能性為35%-75%；在施工圖設(shè)計(jì)階段，影響工程造價(jià)的可能性為5%-35%。因此設(shè)計(jì)質(zhì)量的好壞、設(shè)計(jì)是否優(yōu)化對(duì)工程造價(jià)將產(chǎn)生直接的影響。下面以門式剛架輕鋼結(jié)構(gòu)廠房和多、高層鋼結(jié)構(gòu)建筑的設(shè)計(jì)為例，在材料選用、結(jié)構(gòu)體系等方面進(jìn)行簡(jiǎn)要分析，探討在設(shè)計(jì)階段控制工程造價(jià)，提高建筑經(jīng)濟(jì)性能的可行性。

2、材料選用方面工程造價(jià)控制

　　由于我國(guó)鋼產(chǎn)量已經(jīng)突破兩億噸，鋼材品種更趨于多樣化。各種新型建材，如輕質(zhì)保溫墻板、彩涂壓型鋼板、樓承板等不斷開(kāi)發(fā)出來(lái)并推廣應(yīng)用。建筑鋼結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)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(fèi)不同，總造價(jià)不同。設(shè)計(jì)階段合理選擇建筑材料，控制材料單價(jià)或工程量，是控制工程造價(jià)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、不同基板厚度和鋼號(hào)、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(fù)合板、單板加內(nèi)保溫層等，其中保溫層又有超細(xì)玻璃絲棉、硬質(zhì)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(jià)格的差異，從而影響廠房工程總造價(jià)。所以設(shè)計(jì)時(shí)要根據(jù)廠房性質(zhì)、大氣環(huán)境等因素綜合考慮，合理選用板材，控制工程造價(jià)。

     （2）多、高層住宅鋼結(jié)構(gòu)體系的墻體材料：墻體材料造價(jià)一般占土建工程造價(jià)的15%-25%。對(duì)于多、高層住宅鋼結(jié)構(gòu)體系來(lái)說(shuō)，選用配套、經(jīng)濟(jì)、節(jié)能的墻體材料至關(guān)重要。目前，設(shè)計(jì)選用的外墻材料主要有水泥保溫外墻板、輕質(zhì)加氣混凝土砌塊、NALC板等；內(nèi)墻材料主要有改性石膏板、GRC內(nèi)墻板、水泥保溫復(fù)合板等。萊鋼集團(tuán)自主研發(fā)的LCC-A系列、LCC-B系列和LCC-C系列輕質(zhì)保溫復(fù)合墻板也已應(yīng)用于在建鋼結(jié)構(gòu)節(jié)能住宅工程中，逐步使鋼結(jié)構(gòu)住宅體系走向標(biāo)準(zhǔn)化、定型化和工業(yè)化，為降低綜合造價(jià)創(chuàng)造了基礎(chǔ)條件。

     （3）多、高層鋼結(jié)構(gòu)建筑樓（屋）面的樓承板：設(shè)計(jì)時(shí)，根據(jù)在樓（屋）蓋結(jié)構(gòu)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(duì)最小鍍鋅量和耐火時(shí)間要求較低，價(jià)格較便宜；②施工時(shí)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(shè)計(jì)中考慮樓承板作為受拉筋，其使用壽命必須與主鋼結(jié)構(gòu)的使用壽命保持一致，所以對(duì)其最小鍍鋅量和耐火時(shí)間要求較高，單方價(jià)格相對(duì)較高。

     （4）鋼材規(guī)格及材質(zhì)：由于鋼材品種的增多，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)可選擇的構(gòu)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(zhì)可采用Q235普碳鋼，也可采用Q345低合金鋼。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡可能采用高強(qiáng)度等級(jí)的材料，比如采用Q345鋼比采用Q235鋼就可節(jié)約鋼材15%-25%，用于受拉或受彎構(gòu)件節(jié)約比例較大。設(shè)計(jì)時(shí)要選用經(jīng)濟(jì)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(jìn)度等方面綜合考慮，其造價(jià)可能更有優(yōu)勢(shì)。

3、結(jié)構(gòu)體系方面工程造價(jià)控制

　　不同的結(jié)構(gòu)體系和平、立面布置對(duì)工程造價(jià)的影響較明顯。在設(shè)計(jì)階段只有根據(jù)建筑物的使用功能要求，確定合理的平、立面布置和結(jié)構(gòu)體系，才能有效控制工程造價(jià)，做到經(jīng)濟(jì)適用。列舉如下：

     （1）根據(jù)有關(guān)資料測(cè)算分析，對(duì)于多層建筑，不同層數(shù)對(duì)土建工程造價(jià)的影響為10%-25%；不同層高對(duì)土建工程造價(jià)的影響為1.5%-12%。

     （2）門式剛架輕鋼結(jié)構(gòu)廠房設(shè)計(jì)，同樣存在經(jīng)濟(jì)跨度和剛架最優(yōu)間距。在工藝要求允許的情況下，盡量選擇小跨度的門式剛架較為經(jīng)濟(jì)。一般情況下，門式剛架的最優(yōu)間距為6m-9m，當(dāng)設(shè)有大噸位吊車時(shí)，經(jīng)濟(jì)柱距一般為7m-9m，不宜超過(guò)9m，超過(guò)9m時(shí)，屋面檁條、吊車梁與墻架體系的用鋼量也會(huì)相應(yīng)增加，造價(jià)并不經(jīng)濟(jì)。下表（表3.3）是按《門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》（CECS102：98）進(jìn)行設(shè)計(jì)的廠房主鋼用鋼量，通過(guò)橫向、縱向比較，可以看出各影響因素在設(shè)計(jì)階段合理確定的意義。設(shè)計(jì)荷載取值：恒載0.3KN/m2、活載0.5KN/m2、基本風(fēng)壓0.55 KN/m2、不考慮吊車及懸掛荷載。

    （3）在多、高層鋼結(jié)構(gòu)中，樓板結(jié)構(gòu)體系的工程量占有較大比重，對(duì)結(jié)構(gòu)的工作性能、造價(jià)都有重要影響。在確定樓板結(jié)構(gòu)方案時(shí)，主要考慮要保證樓板有足夠的平面整體剛度，能減輕結(jié)構(gòu)的自重及減小結(jié)構(gòu)層的高度，有利于現(xiàn)場(chǎng)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(shè)。常用樓板做法有：壓型鋼板組合樓板、預(yù)制樓板、疊合樓板和普通現(xiàn)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(xiàn)澆鋼筋混凝土板。當(dāng)采用這兩種做法時(shí)，考慮現(xiàn)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(jié)約鋼材。

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

4、結(jié)束語(yǔ)

　　鋼結(jié)構(gòu)建筑所具有的優(yōu)點(diǎn)決定其必將具有強(qiáng)大的生命力。設(shè)計(jì)階段技術(shù)創(chuàng)新、選材配套、設(shè)計(jì)優(yōu)化是控制造價(jià)、促進(jìn)建筑鋼結(jié)構(gòu)走向產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵階段。為此，強(qiáng)調(diào)以下幾點(diǎn)：

     （1）提高設(shè)計(jì)人員的素質(zhì)，重視設(shè)計(jì)人員的繼續(xù)教育和業(yè)務(wù)知識(shí)的更新培訓(xùn)。同時(shí)，要強(qiáng)調(diào)技術(shù)與經(jīng)濟(jì)相結(jié)合，設(shè)計(jì)中注重價(jià)值工程的運(yùn)用，要做多方案比較，把控制工程造價(jià)放到重要位置。

     （2）在設(shè)計(jì)中引進(jìn)競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制，開(kāi)展設(shè)計(jì)招標(biāo)，方案優(yōu)化競(jìng)賽。以技術(shù)先進(jìn)、安全適用、經(jīng)濟(jì)合理、節(jié)約投資為目的。

     （3）采用限額設(shè)計(jì)和設(shè)計(jì)出圖前的審查制度。不能只注重技術(shù)性而忽視經(jīng)濟(jì)性。