關(guān)于建筑鋼結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟性能及造價問題的分析

才永杰 宮彩紅

摘要:鋼結(jié)構(gòu)因其堅固耐用、經(jīng)濟可靠、施工速度快、抗震性能強等優(yōu)點被廣泛用于工程建筑中。如何發(fā)揮建筑鋼結(jié)構(gòu)經(jīng)濟優(yōu)勢,有效控制工程造價,一直以來都是建筑工程建設(shè)應(yīng)考慮的重點問題。本文就建筑鋼結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟性能及造價問題展開分析。

關(guān)鍵詞:工程建筑鋼結(jié)構(gòu)經(jīng)濟性能造價

中圖分類號:TU723 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1672-3791(2012)04(c)-0153-01

1建筑鋼結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟性

建筑鋼結(jié)構(gòu)不管是在經(jīng)濟效益、使用價值還是結(jié)構(gòu)性能上都具有一定的優(yōu)越性。具體表現(xiàn)在以下幾個方面。

(1)建筑鋼結(jié)構(gòu)抗震性能強,延性好,尤其在高烈度地震區(qū)使用鋼結(jié)構(gòu)經(jīng)濟性更高。在高烈度地震區(qū),對于具備設(shè)防要求的高層建筑,倘若自重減輕一半,其抗震設(shè)防烈度將降低一度,地基的承載面積也會相應(yīng)的減少,使用價值將會延長。

(2)建筑鋼結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)占有面積小。高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)占有面積是普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)面積的1/4,使用鋼結(jié)構(gòu),很大程度上能夠增大4%左右的使用面積,從而使建筑物的使用價值大大提高,實現(xiàn)經(jīng)濟效益的提高。

(3)建筑鋼結(jié)構(gòu)的抗壓性能好,其構(gòu)件結(jié)構(gòu)自重輕、斷面小。通常情況下,建筑鋼結(jié)構(gòu)自重大多不超過1.0t/m2,有的甚至達到0.4～05.0t/m2。我們知道,結(jié)構(gòu)自重輕,可以使基礎(chǔ)造價得以降低,大大減少運輸及吊裝費用。

(4)鋼結(jié)構(gòu)的質(zhì)量易于控制,其結(jié)構(gòu)構(gòu)件大多直接在工廠進行加工,節(jié)點螺栓連接,精度有足夠的保證,一般現(xiàn)場安裝,在工地只要安裝到位,就可使用,施工速度快,可節(jié)省用工時間,縮短施工工期。同時能夠使沙、石、水泥堆放場地得到有效的減少,增大施工面作業(yè)面。

2 建筑鋼結(jié)構(gòu)中影響工程造價的結(jié)構(gòu)部分分析

在進行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計時,建筑材料的不同及所選方案的不同,很大程度上會影響其工程造價,如基礎(chǔ)材料的選用、結(jié)構(gòu)形式的選擇、層高與層數(shù)的確定等。下面例舉建筑鋼結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)部分進行分析。

2.1 基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)

鋼結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)的造價主要受到工程所在地地質(zhì)條件的影響,其工期約為整個建筑物主體工程的25%～30%,造價約占總造價的10％～20％。因此,在工程設(shè)計階段特別要重視地質(zhì)勘察工作,并認(rèn)真完成地質(zhì)勘察報告的交底工作,合理選擇基礎(chǔ)型式,有效控制基礎(chǔ)埋深及截面尺寸,這對整個工程建筑的造價控制有著不容忽視的作用。

2.2 梁結(jié)構(gòu)

矩形截面梁是最容易受彎的梁構(gòu)件,在工程設(shè)計階段常被使用,但材料的利用率普遍較低。這主要是梁的彎矩沿梁長時常變化以及靠近中和軸的材料應(yīng)力低的緣故。等截面梁應(yīng)力低時,會使材料難以得到良好的利用,只有處于軸心受力狀態(tài)時,才能提高材料利用率,材料利用率低,往往會使工程造價受到一定的影響。因此,在設(shè)計時可使用平面桁架來替代矩形梁,平面桁架是將梁中多余的材料掏空的一種梁,使用這種梁時即可減輕自重,又經(jīng)濟可靠。

2.3 柱網(wǎng)布局與柱子

柱網(wǎng)布局是是決定每行相鄰兩柱子之間距離與柱子的行距的主要依據(jù)。通常情況下,柱網(wǎng)尺寸規(guī)定在6m～12m的范圍內(nèi),柱距大則傳力路線長,反之則亦然。柱網(wǎng)上部結(jié)構(gòu)若節(jié)省材料,有可能引起基礎(chǔ)費用高,所以柱網(wǎng)布局的合理性,很大程度上影響著工程的結(jié)構(gòu)造價。此外,選用的柱子大小及截面形狀都會直接影響著工程造價。

3加強鋼結(jié)構(gòu)工程造價控制

3.1 設(shè)計階段的造價控制

鋼結(jié)構(gòu)體系在降低造價方面有著重要的作用,不同的結(jié)構(gòu)體系及平、立面布局對工程造價的影響是不同的。據(jù)有關(guān)資料顯示,對于多層建筑,層數(shù)的不同,對工程造價的影響不同,通常影響率為10%～25%;層高的不同對工程造價的影響也有所不同,通常在1.5%～12%之間。因此,在設(shè)計階段應(yīng)按照建筑物的使用功能要求,確定好合理的布置及結(jié)構(gòu)體系,才能提高工程建筑的經(jīng)濟性,對工程造價進行有效控制。如,門式剛架輕鋼結(jié)構(gòu)廠房設(shè)計,存在著剛架最優(yōu)間距及經(jīng)濟跨度的優(yōu)點。在設(shè)計時,按照工藝要求,最好選擇小跨度的門式剛架為宜。通常,門式剛架的最優(yōu)間距在6m～9m之間,當(dāng)存在大噸位吊車時,經(jīng)濟柱距保持在7m～9m,一旦超過9m,便會增加吊車梁與墻架體系的用鋼量,影響工程的造價,難以達到經(jīng)濟性。多層鋼結(jié)構(gòu)在樓板結(jié)構(gòu)體系的工程量中占有重要地位,往往會影響著結(jié)構(gòu)的工作性能及造價。因而,在設(shè)計樓板結(jié)構(gòu)方案時,應(yīng)充分考慮樓板平面整體剛度的充足性,減小結(jié)構(gòu)的自重,確保鋼結(jié)構(gòu)在現(xiàn)場安裝時能夠方便、快速的進行。目前,常用樓板做法是使用壓型鋼板組合樓板施工,它能使鋼梁高度得到有效的降低,節(jié)約鋼材,降低造價。在高層鋼結(jié)構(gòu)中,梁、板最好采用鋼-砼組合結(jié)構(gòu),框架柱最好選用圓形鋼管混凝土柱,這樣能有效減小鋼結(jié)構(gòu)的用量總量,有效地控制工程造價。

3.2 施工階段的造價控制

在工程建設(shè)階段應(yīng)考慮以下問題:第一,保證鋼結(jié)構(gòu)材料的及時供應(yīng)。材料費用是主要影響工程造價的因素。據(jù)推算,一般情況下建筑工程造價中的材料費用約占總費用的60%～70%左右,且不斷呈現(xiàn)出上升趨勢。因此,所選的材料是否經(jīng)濟合理,對造價的降低起著很大的作用。在選擇符合要求材料的基礎(chǔ)上,盡量去爭取最低價鋼結(jié)構(gòu)材料的最低價,制定好維持材料價格的有效措施,掌握好市場價格變化規(guī)律。對于一些采購較難,使用資金量大的大宗材料尤其應(yīng)加強管理,從而有效降低材料總費用。第二,在施工過程中,應(yīng)努力防止窩工、浪費工時的現(xiàn)象出現(xiàn),及時調(diào)配好各個工種,并加強施工機械設(shè)備進場、退場的管理,以免浪費施工資源。第三,注意設(shè)計變更,變更最好提前,特別是影響工程造價的重大設(shè)計變更越早發(fā)生,損失越小。

參考文獻

[1] JGJ99-98,高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程[S].中國建筑工業(yè)出版社出版,1998.

[2] GB50017-2003,鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范[S].中國計劃出版社,2003.

[3] 康珍珍.高層建筑結(jié)構(gòu)體系分析及結(jié)構(gòu)選型模糊決策研究[D].遼寧工程技術(shù)大學(xué),2006.