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文檔簡介
建筑鋼結(jié)構(gòu)工程造價(jià)管理摘要:本文介紹了鋼結(jié)構(gòu)工程的發(fā)展情況,指出了鋼結(jié)構(gòu)工程造價(jià)控制與管理的必要性,并從設(shè)計(jì)、施工、竣工三個(gè)階段工程造價(jià)方面論述鋼結(jié)構(gòu)工程開發(fā)的成本管理;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、隱患等方面進(jìn)行簡要分析,探討控制工程造價(jià)的可行性。關(guān)鍵詞:建筑鋼結(jié)構(gòu)工程工程造價(jià)管理經(jīng)濟(jì)性能隱患影響1.前言進(jìn)20年來,我國經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速發(fā)展,經(jīng)濟(jì)建設(shè)和文化建設(shè)的進(jìn)步極大地推進(jìn)了我國鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展,尤其是近幾年,發(fā)展的速度進(jìn)一步加快,推廣應(yīng)用面進(jìn)一步擴(kuò)大,鋼結(jié)構(gòu)在大城市已經(jīng)引起重視并得到廣泛應(yīng)用,許多大型工程、形象工程都采用了鋼結(jié)構(gòu),比如第29屆奧運(yùn)會(huì)北京的鳥巢、上海的國貿(mào)中心、金茂大廈等。20世紀(jì)90年代以來,我國建成32高層鋼結(jié)構(gòu)建筑;輕鋼結(jié)構(gòu)方面,每年總體增長進(jìn)200×10000㎡,差不多相當(dāng)于80年代前我國鋼結(jié)構(gòu)的全部建造工程量;網(wǎng)架結(jié)構(gòu)工程總數(shù)已達(dá)8000多項(xiàng),建筑面積約50×10000㎡—60×10000㎡;壓型鋼板拱形結(jié)構(gòu)工程的建筑面積約100×10000㎡,年增長量約50×10000㎡—60×10000㎡。各種數(shù)據(jù)表明,鋼結(jié)構(gòu)已經(jīng)逐步改變了我國建筑業(yè)由混凝土結(jié)構(gòu)和砌體結(jié)構(gòu)一統(tǒng)天下的局面。由于國家政策、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。2.鋼結(jié)構(gòu)工程造價(jià)控制與管理的必要性跟發(fā)達(dá)國家相比,我國鋼結(jié)構(gòu)工程的發(fā)展差距不小。在發(fā)達(dá)國家,鋼結(jié)構(gòu)建筑已經(jīng)成為城市的重要建筑,鋼結(jié)構(gòu)建筑占建筑總量的比例一般都在30%以上,例如,在Et本鋼結(jié)構(gòu)建筑占整個(gè)建筑的50%以上.而我國尚不足5%。造成這種局面的原因很多,僅考慮結(jié)構(gòu)造價(jià),純鋼結(jié)構(gòu)的造價(jià)約為混凝土結(jié)構(gòu)的2倍.與混凝土結(jié)構(gòu)相比顯得不經(jīng)濟(jì)。但是根據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)分析,一般高層建筑上部結(jié)構(gòu)I程造價(jià)約占工程項(xiàng)目總投資80%左右。而采用鋼結(jié)構(gòu),在經(jīng)濟(jì)性能方面有很多優(yōu)越性:①自重輕.可降低基礎(chǔ)T程造價(jià);②鋼結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高,可減少構(gòu)件截面尺寸,增加建筑有效使用面積;③鋼結(jié)構(gòu)施T速度快,可使整個(gè)建設(shè)周期縮短,使建筑物提早投人使用,縮短貸款期限,減少貸款利息;④管道安裝較混凝土結(jié)構(gòu)方便,施工進(jìn)度快;⑤節(jié)省模板工程造價(jià);⑥鋼結(jié)構(gòu)樓層高度可比混凝土結(jié)構(gòu)的樓層高度小,可節(jié)約室內(nèi)空調(diào)所需能源,或在建筑高度確定的條件下,比采用混凝土結(jié)構(gòu)多建幾層,從而增加建筑面積。以上幾點(diǎn)都表明采用鋼結(jié)構(gòu)具有很大的經(jīng)濟(jì)優(yōu)越性。因此在新時(shí)期做好鋼結(jié)構(gòu)工程造價(jià)的控制工作,對保證和加速我國鋼結(jié)構(gòu)建筑具有深遠(yuǎn)的意義。3.設(shè)計(jì)階段工程造價(jià)的控制建筑設(shè)計(jì)不僅是關(guān)于工程技術(shù)領(lǐng)域的科學(xué),也受社會(huì)、政治、經(jīng)濟(jì)等方面的制約。建筑設(shè)計(jì)的產(chǎn)品質(zhì)量最終表現(xiàn)在由它產(chǎn)生的包括經(jīng)濟(jì)效益在內(nèi)的綜合效益上。一項(xiàng)設(shè)計(jì)自醞釀之初就要考慮如何使投入的資金發(fā)揮最大的經(jīng)濟(jì)效益,如何對一定的投資計(jì)劃提出合理的準(zhǔn)確設(shè)計(jì)方案,也是工程造價(jià)控制問題。方案設(shè)計(jì)在項(xiàng)目建設(shè)中的作用是首位的,也是決定性的.這是在工程中非常重要的階段。根據(jù)有關(guān)資料分析表明,在項(xiàng)目決策及方案設(shè)計(jì)階段,影響工程造價(jià)的可能性30%一70%,而在施工階段影響工程造價(jià)的可能性只有5%~25%,由此可見設(shè)計(jì)方案的選取是工程造價(jià)控制的關(guān)鍵。這里說的與市場掛鉤具有兩層含義。①設(shè)計(jì)人員個(gè)人經(jīng)濟(jì)利益與設(shè)計(jì)方案掛鉤。設(shè)計(jì)時(shí)引入競爭機(jī)制,鼓勵(lì)、促進(jìn)設(shè)計(jì)人員做好設(shè)計(jì)方案的選擇,將他們的個(gè)人利益與設(shè)計(jì)方案直接掛鉤,增加危機(jī)感和緊迫感,可以克服和杜絕方案比選中的片面性和局限性以及經(jīng)驗(yàn)主義。②判斷設(shè)計(jì)方案的優(yōu)劣取決于設(shè)計(jì)方案的市場施T總價(jià)。眾所周知,鋼結(jié)構(gòu)工程成本的80%以上都受鋼材價(jià)格的影響所以用鋼量的多少直接決定了鋼結(jié)構(gòu)T程的成本,而最優(yōu)設(shè)計(jì)方案往往需要經(jīng)過詳細(xì)的計(jì)算才能得出。例如在門式剛架中,經(jīng)常會(huì)使用成型H鋼或焊接H型鋼。一般情況下,焊接H型鋼因其用鋼量小于成型H鋼,故設(shè)計(jì)人員往往在設(shè)計(jì)時(shí)為了節(jié)約用鋼量而選擇焊接H型鋼。也可能有另一種情況,由于各大鋼廠紛紛上馬H型鋼生產(chǎn)線,H型鋼的價(jià)格已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于開始時(shí)的價(jià)格,因此某一階段使用成型H鋼進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)施工不僅節(jié)約成本,而且更適宜控制產(chǎn)品質(zhì)量。這就要求設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)思想要緊跟市場動(dòng)態(tài),深入了解鋼材市場,只有這樣才能設(shè)計(jì)出真正適合業(yè)主的最佳設(shè)計(jì)方案。4.施工階段工程造價(jià)的控制鋼結(jié)構(gòu)工程的實(shí)施階段是鋼結(jié)構(gòu)實(shí)體形成階段,是人力,物力、財(cái)力消耗的主要階段。工程量大、涉及面廣、影響因素多,施工周期、政策性變化、材料設(shè)備價(jià)格、市場供求波動(dòng)大等。要提高建設(shè)質(zhì)量、控制工程造價(jià)、發(fā)投資效益,就要在工程實(shí)施階段加強(qiáng)工程建設(shè)的管理和監(jiān)督職能,從而加強(qiáng)對工程項(xiàng)目建設(shè)的全方位、全過程的造價(jià)控制。4.1制定嚴(yán)密的合同條款,減少工程索賠在鋼結(jié)構(gòu)工程中,由于競爭激烈,施工企業(yè)往往采用“低價(jià)中標(biāo),索盈利”的方式承攬工程,這似乎成為行業(yè)中一條不成文的規(guī)律,這也是所謂豆腐渣工程產(chǎn)生的原因之一。為了此類事件的發(fā)生,確保工程的質(zhì)量,嚴(yán)格控制施工成本,作為業(yè)主方造價(jià)管理人就必須做到事前把關(guān)、嚴(yán)格審查,對可能發(fā)生的情況有提前的預(yù)計(jì),這樣就可以避免投資失控,利用好“嚴(yán)密合同條款”至關(guān)重要。4.2采用新技術(shù),降低施工成本鋼結(jié)構(gòu)在我國還屬于新興行業(yè),因此有很多地方有待完善。作為業(yè)主方面的造價(jià)人員,必須選擇合理合適的施工組織方案,并不斷地推敲思考,以達(dá)到提高勞動(dòng)效率、縮短工期的目的。例如:鋼結(jié)構(gòu)工程為預(yù)制結(jié)構(gòu)件,加工往往在施工單位廠房里進(jìn)行,而安裝是在施丁現(xiàn)場,這是整個(gè)工程成本居高不下的關(guān)鍵所在。為了安裝方便,施工單位往往選擇現(xiàn)場焊接鋼架與預(yù)埋鐵板,但現(xiàn)場焊接的質(zhì)量難以控制安裝精度低、工期長。但如果選擇二次澆注,將預(yù)埋鐵板到現(xiàn)場放樣畫線后再運(yùn)回工廠,與鋼架對齊焊接,不僅質(zhì)量有保障.而且以后的施工質(zhì)量及工期也會(huì)明顯提高。但與現(xiàn)場焊接相比,二次澆注放樣鐵板的施工成本要略高一點(diǎn).不過這是前期投入,后期安裝的成本會(huì)降低,綜合考慮,成本基本一致。但很多施工企業(yè)只注重眼前利益,往往不會(huì)通盤考慮,這就要求我們業(yè)主方與施工方多協(xié)調(diào)、多討論,選擇最適合的新技術(shù)、新方法,最終達(dá)到共同降低施工成本目的。4.3建立詢價(jià)體制鋼結(jié)構(gòu)工程的工程材料費(fèi)一般要占工程總成本的80%左右,因此材料成本是成本控制的重頭戲。在項(xiàng)目開發(fā)過程中,首先,建設(shè)單位應(yīng)系統(tǒng)關(guān)注機(jī)構(gòu)公布的價(jià)格,與社會(huì)咨詢機(jī)構(gòu)保持聯(lián)系,建立起企業(yè)自身的價(jià)格信息網(wǎng)絡(luò),保持信息渠道的暢通,及時(shí)準(zhǔn)確地把握不同地區(qū)及不同規(guī)格的原材料和半成品的價(jià)格信息,保證工作人員可隨時(shí)隨地地調(diào)用及監(jiān)督,做到資源共享。需說明一點(diǎn),政府公布的價(jià)格是市場平均價(jià),詳細(xì)的價(jià)格管理遠(yuǎn)不能簡單停留在這一深度,要進(jìn)一步利用長期與商家建立起的經(jīng)濟(jì)往來關(guān)系和社會(huì)公開渠道,尋找質(zhì)優(yōu)價(jià)廉的產(chǎn)品。其次,控制材料的采購單價(jià),企業(yè)還應(yīng)把握大勢,在系統(tǒng)價(jià)格的基礎(chǔ)上,定期繪制主要材料時(shí)間一價(jià)格曲線圖。分析材料的周期變化規(guī)律.結(jié)合技術(shù)曲線的分析及市場經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行況.委托人的通貨膨脹或通貨收縮狀態(tài).研究判斷不同地區(qū)、不同材料的短期及中期走向,在參照價(jià)格信息的基礎(chǔ)上.增加理性分析.把握材料的走向趨勢.將其分析成果應(yīng)用在開發(fā)生產(chǎn)之中。5.竣工階段工程造價(jià)的控制竣工階段是成本控制的最后階段,根據(jù)合同、預(yù)算及費(fèi)用定額、竣工資料、國家或地方的有關(guān)法規(guī).認(rèn)真審核工程款.以政策為依據(jù).對送審的竣工決算進(jìn)行核實(shí)工作量,落實(shí)聯(lián)系單A位簽證費(fèi)用,使審核后的結(jié)算真正體現(xiàn)工程實(shí)際造價(jià)。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,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。6.材料選用方面工程造價(jià)控制由于我國鋼產(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、樓承板等不斷開發(fā)出來并推廣應(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、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%。對于多、高層住宅鋼結(jié)構(gòu)體系來說,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,所以對其最小鍍鋅量和耐火時(shí)間要求較高,單方價(jià)格相對較高。(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。7.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)資料測算分析,對于多層建筑,不同層數(shù)對土建工程造價(jià)的影響為10%-25%;不同層高對土建工程造價(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9m,超過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0.55KN/m2、不考慮吊車及懸掛荷載。柱距7.5m檐高6.0m用鋼量(kg/m2)柱距7.5m檐高6.0m用鋼量(kg/m2)柱距7.5m檐高6.0m用鋼量(kg/m2)跨度Q345
Q235跨度Q345Q235跨度Q345Q2351×18.0m7.208.722×18.0m7.168.923×18.0m7.388.951×21.0m8.419.902×21.0m8.4510.283×21.0m8.4310.121×24.0m9.2211.432×24.0m9.6811.753×24.0m9.2911.361×27.0m10.5412.722×27.0m10.8613.123×27.0m10.3512.961×30.0m11.5713.952×30.0m11.9214.533×30.0m11.3513.541×33.0m12.8615.102×33.0m13.2116.583×33.0m12.4615.61(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)。8.鋼結(jié)構(gòu)工程的經(jīng)濟(jì)性能分析建筑鋼結(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,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%。以下就建筑結(jié)構(gòu)體系等方面進(jìn)行簡要分析,探討提高建筑經(jīng)濟(jì)性能的可行性的方法。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,不同方案的選擇及不同建筑材料的選用對工程造價(jià)會(huì)有較大影響,像基礎(chǔ)類型選用、進(jìn)深與開間的確定、層高與層數(shù)的確定、結(jié)構(gòu)形式選擇等都存在著技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析問題。下面就主要結(jié)構(gòu)部分進(jìn)行舉例說明:基礎(chǔ):基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的造價(jià)與工程所在地的地質(zhì)條件密切相關(guān),其工期約占整個(gè)建筑物主體工程的25%-30%,造價(jià)約占總造價(jià)的10%-20%,基礎(chǔ)工程的重要性顯而易見。所以設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)重視地質(zhì)勘察報(bào)告的交底工作,選擇合理的基礎(chǔ)型式,控制基礎(chǔ)的截面尺寸與埋深。這對整座住宅樓工程造價(jià)的控制起到了積極作用。柱網(wǎng)布局與柱子:柱網(wǎng)布局是確定柱子的行距(跨度)和間距(每行柱子相鄰兩柱間的距離)的依據(jù)。一般來講,柱網(wǎng)尺寸在6-12m之間,柱距小則傳力路線短,上部結(jié)構(gòu)節(jié)省材料,但可能基礎(chǔ)費(fèi)用高,因而柱網(wǎng)布局是否合理,對工程的結(jié)構(gòu)造價(jià)有很大的影響。此外,柱子截面形狀及大小的選擇也對工程造價(jià)有著直接的影響。梁:矩形截面梁是最普通的受彎構(gòu)件,在設(shè)計(jì)時(shí)常被使用,但材料利用率很低。一是因?yàn)榭拷泻洼S的材料應(yīng)力較低;二是梁的彎矩沿梁長是變化的。由于等截面梁大部分區(qū)段應(yīng)力低,材料得不到很好利用,只有在軸心受力時(shí),材料利用率才可提高。因此,設(shè)計(jì)時(shí)可采用平面桁架代替矩形梁,平面桁架相當(dāng)于掏空的梁,將梁中多余的材料掏去,這樣既經(jīng)濟(jì),自重又可減輕。它還可發(fā)展為空間網(wǎng)架,材料的利用率就能大幅提高。多層民用建筑設(shè)計(jì)多采用鋼筋砼結(jié)構(gòu)和磚混結(jié)構(gòu),很少采用鋼結(jié)構(gòu),鋼結(jié)構(gòu)在民用房屋的應(yīng)用主要還集中在高層建筑上,近年隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展,鋼結(jié)構(gòu)在民用建筑上的應(yīng)用越來越多,隨著鋼結(jié)構(gòu)在實(shí)際工程的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)和設(shè)計(jì)理論研究的日益廣泛,及鋼結(jié)構(gòu)生產(chǎn)廠家不斷推出新的鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)品,鋼結(jié)構(gòu)在多層民用建筑上的應(yīng)用日漸增長,例如組合樓蓋在多層民用房屋樓蓋中的應(yīng)用,在不降低結(jié)構(gòu)安全指標(biāo)的基礎(chǔ)上,即可降低梁高、板厚,減輕結(jié)構(gòu)自重和地震作用,又可獲得較大的建筑空間,滿足建筑使用的要求,相對鋼筋砼具有較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。軋制H型鋼的大量生產(chǎn),樓承板的多樣化,防腐涂料及防火涂料的成熟也為多層民用房屋鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用創(chuàng)造了廣闊的空間,多層鋼結(jié)構(gòu)相對鋼筋砼結(jié)構(gòu)有如下特點(diǎn):質(zhì)量易控制:鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件工廠加工,節(jié)點(diǎn)螺栓連接,生產(chǎn)自動(dòng)化程度高,精度有保證,干作業(yè),質(zhì)量易于控制,鋼筋砼結(jié)構(gòu)現(xiàn)場澆注,濕作業(yè),質(zhì)量與技工水平有很大關(guān)系。施工工期短:鋼結(jié)構(gòu)工廠化生產(chǎn),現(xiàn)場安裝,工序簡單,工作面大,施工速度快,鋼筋砼結(jié)構(gòu)要鋼筋綁扎、支模、澆注、震搗、養(yǎng)護(hù)多道工序,耗費(fèi)人力物力,施工周期長。充分利用建筑空間:鋼結(jié)構(gòu)相對鋼筋砼結(jié)構(gòu)梁柱截面小,可以降低層高,增大有效使用面積,結(jié)構(gòu)布置靈活,容易獲得大空間,能夠懸挑較大跨度?;A(chǔ)工程量減少地震作用弱:鋼結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)自重輕,柔性好,抗震有利,基礎(chǔ)受力減小,基礎(chǔ)截面降低,基礎(chǔ)工程量減少。結(jié)構(gòu)防腐、防火、建筑隔聲、需做處理鋼結(jié)構(gòu)體系在降低造價(jià)方面也有特別之處,不同的結(jié)構(gòu)體系和平、立面布置對工程造價(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:根據(jù)有關(guān)資料測算分析,對于多層建筑,不同層數(shù)對土建工程造價(jià)的影響為10%-25%;不同層高對土建工程造價(jià)的影響為1.5%-12%。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9m,超過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)。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。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)。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。鋼結(jié)構(gòu)體系,制造工場化,施工干作業(yè),工期短,工業(yè)化程度高,無污染,無建筑垃圾,符合建筑市場發(fā)展趨勢。可見隨著鋼結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步發(fā)展,鋼結(jié)構(gòu)體系值得在多層民用建筑中推廣使用。9.建筑鋼結(jié)構(gòu)工程的三大隱患分析隨著我國的工業(yè)發(fā)展,很多大跨度場館、高層建筑、構(gòu)筑物、中小型建筑都采用了鋼結(jié)構(gòu)。無可置疑,鋼結(jié)構(gòu)有很多優(yōu)越條件,如鋼材的結(jié)構(gòu)組織均勻、強(qiáng)度高、彈性模量高、塑性和韌性好,適于承受沖擊和地震荷載,鋼材的密度與強(qiáng)度之比較小,鋼結(jié)構(gòu)與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相比要輕30%~50%,而且鋼結(jié)構(gòu)便于機(jī)械化生產(chǎn),是工程結(jié)構(gòu)中工業(yè)化程度最高的一種。但是,也不能否認(rèn),鋼結(jié)構(gòu)還存在著缺陷和隱患。對于鋼材本身的材質(zhì)問題以及耐候性、耐火性、耐腐蝕性,還存在著大量的研究課題。同時(shí),大量的事故表明,鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件由于強(qiáng)度高,所用截面相對小,也就容易失去穩(wěn)定。這些問題成為鋼結(jié)構(gòu)的三大隱患,我們在采用鋼結(jié)構(gòu)時(shí),要時(shí)刻警惕,并應(yīng)采取相應(yīng)的措施。隱患之一—失穩(wěn)鋼結(jié)構(gòu)的失穩(wěn)分兩類:整體失穩(wěn)和局部失穩(wěn)。整體失穩(wěn)大多數(shù)是由局部失穩(wěn)造成的,當(dāng)受壓部位或受彎部位的長細(xì)比超過允許值時(shí),會(huì)失去穩(wěn)定。它受很多客觀因素影響,如荷載變化、鋼材的初始缺陷、支承情況的不同等。支撐往往被設(shè)計(jì)者或施工者所忽視,這也是造成整體失穩(wěn)的原因之一。在吊裝中由于吊點(diǎn)位置的不同,桁架或網(wǎng)架的桿件受力可能變號,造成失穩(wěn);腳手架傾覆、坍塌或變形大多是因?yàn)檫B桿不足、沒有支撐造成的。很多可能發(fā)生荷載變化的重要結(jié)構(gòu)如橋梁、桁架、水工閘門、導(dǎo)彈發(fā)射架等,多采用超靜定結(jié)構(gòu),因它有贅余桿件,可預(yù)防因一個(gè)桿件失穩(wěn)而造成整體失穩(wěn)。又如鋼組合梁中由于腹板高而薄或翼緣寬而薄也會(huì)造成局部失穩(wěn)?;仡櫄v史,值得我們警惕的是,隨著鋼結(jié)構(gòu)的出現(xiàn),就伴隨著失穩(wěn)事故的發(fā)生,所以無論設(shè)計(jì)或施工,保證結(jié)構(gòu)穩(wěn)定應(yīng)銘刻在心。隱患之二——腐蝕如果失穩(wěn)是急性病的話,腐蝕則是慢性病。普通鋼材的抗腐蝕性能較差,尤其是處于濕度較大、有侵蝕性介質(zhì)的環(huán)境中,會(huì)較快地生銹腐蝕,削弱了構(gòu)件的承載力。例如轉(zhuǎn)爐車間的鋼屋架,平均腐蝕速度為每年0.10-0.16mm。據(jù)統(tǒng)計(jì),全世界每年鋼鐵年產(chǎn)最的30%~4JD%因腐蝕而失效,凈損失約10%。我國在一次鋼筋混凝土屋架、木屋架、鋼木屋架和鋼屋架等的事故統(tǒng)計(jì)中發(fā)現(xiàn),鋼屋架出現(xiàn)倒塌事故占38.62%,而由于腐蝕并缺乏維修的原因占比重很大。過去對于外露鋼材僅僅是噴涂(刷)兩道防銹漆,實(shí)踐證明,由于施工中不可能用涂料把空氣完全隔絕,在使用時(shí)也缺乏定期維護(hù)措施,所以這種作法效果并不顯著。用鍍鋅、噴鋁等消極作法,其成本和效果也不太理想。近年來冶金行業(yè)采用在冶煉中加入適量的磷、銅、鉻和鎳,形成耐腐蝕的合金鋼,能在表面上形成致密的防銹層,起到隔離覆蓋作用,不失為一種積極作法。隱患之三——火災(zāi)鋼材的耐溫性較差,其許多性能隨溫度升降而變化,當(dāng)溫度達(dá)到430-540℃之間時(shí),鋼材的屈服點(diǎn)、抗拉強(qiáng)度和彈性模量將急劇F降,失去承載能力。用耐火材料對鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行必要的維護(hù),是鋼結(jié)構(gòu)研究的一個(gè)重要課原地垂直塌落,形成“扁餅”效應(yīng)。這起震驚世界的事故,其直接原因是火災(zāi)。當(dāng)然,排除這類事件的發(fā)生,還涉及方方面面,在這種情況下.噴涂防火涂料或?yàn)⑺疁缁鹣到y(tǒng)均顯得無能為力。建筑物的耐火能力取決于建筑構(gòu)件耐火性能的好壞,在火災(zāi)發(fā)生時(shí)其承載能力應(yīng)能延續(xù)一定時(shí)間,使人們能安全疏散、搶救物資和撲滅火災(zāi)。目前鋼結(jié)構(gòu)用鋼盡量采用耐火高強(qiáng)度鋼,例如15MnV鋼就是在16Mn鋼的基礎(chǔ)上加人適量的釩(0.04%-0.12%),可使鋼的高溫硬度提高。另一方面應(yīng)采用高效防腐涂料,特別是防火防腐合一的涂料。建筑鋼結(jié)構(gòu)工程中三大隱患問題影響著成本的控制和管理,我們要管理好,也要保證工程的質(zhì)量,從設(shè)計(jì)方面對他進(jìn)行合理優(yōu)化的設(shè)計(jì),提高材料各方面的性能,竣工后進(jìn)行管理和維修是很重要的,他們都會(huì)提高造價(jià)成本,要使成本低,必須采用上述之類的措施和其他的方法,我們不能忽視這個(gè)問題。10.結(jié)論本文介紹了鋼結(jié)構(gòu)工程的發(fā)展情況,指出了鋼結(jié)構(gòu)工程造價(jià)控制與管理的必要性,并從設(shè)計(jì)、施工和竣工三個(gè)階段的工程造價(jià)方面論述了鋼結(jié)構(gòu)工程開發(fā)的成本控制與管理問題。上述幾個(gè)
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