关于建筑钢结构的经济性能及造价问题的分析

才永杰 宫彩红

摘要:钢结构因其坚固耐用、经济可靠、施工速度快、抗震性能强等优点被广泛用于工程建筑中。如何发挥建筑钢结构经济优势,有效控制工程造价,一直以来都是建筑工程建设应考虑的重点问题。本文就建筑钢结构的经济性能及造价问题展开分析。

关键词:工程建筑钢结构经济性能造价

中图分类号:TU723 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)04(c)-0153-01

1建筑钢结构的经济性

建筑钢结构不管是在经济效益、使用价值还是结构性能上都具有一定的优越性。具体表现在以下几个方面。

(1)建筑钢结构抗震性能强,延性好,尤其在高烈度地震区使用钢结构经济性更高。在高烈度地震区,对于具备设防要求的高层建筑,倘若自重减轻一半,其抗震设防烈度将降低一度,地基的承载面积也会相应的减少,使用价值将会延长。

(2)建筑钢结构结构占有面积小。高层建筑钢结构的结构占有面积是普通钢筋混凝土结构面积的1/4,使用钢结构,很大程度上能够增大4%左右的使用面积,从而使建筑物的使用价值大大提高,实现经济效益的提高。

(3)建筑钢结构的抗压性能好,其构件结构自重轻、断面小。通常情况下,建筑钢结构自重大多不超过1.0t/m2,有的甚至达到0.4～05.0t/m2。我们知道,结构自重轻,可以使基础造价得以降低,大大减少运输及吊装费用。

(4)钢结构的质量易于控制,其结构构件大多直接在工厂进行加工,节点螺栓连接,精度有足够的保证,一般现场安装,在工地只要安装到位,就可使用,施工速度快,可节省用工时间,缩短施工工期。同时能够使沙、石、水泥堆放场地得到有效的减少,增大施工面作业面。

2 建筑钢结构中影响工程造价的结构部分分析

在进行建筑结构设计时,建筑材料的不同及所选方案的不同,很大程度上会影响其工程造价,如基础材料的选用、结构形式的选择、层高与层数的确定等。下面例举建筑钢结构的结构部分进行分析。

2.1 基础结构

钢结构基础的造价主要受到工程所在地地质条件的影响,其工期约为整个建筑物主体工程的25%～30%,造价约占总造价的10％～20％。因此,在工程设计阶段特别要重视地质勘察工作,并认真完成地质勘察报告的交底工作,合理选择基础型式,有效控制基础埋深及截面尺寸,这对整个工程建筑的造价控制有着不容忽视的作用。

2.2 梁结构

矩形截面梁是最容易受弯的梁构件,在工程设计阶段常被使用,但材料的利用率普遍较低。这主要是梁的弯矩沿梁长时常变化以及靠近中和轴的材料应力低的缘故。等截面梁应力低时,会使材料难以得到良好的利用,只有处于轴心受力状态时,才能提高材料利用率,材料利用率低,往往会使工程造价受到一定的影响。因此,在设计时可使用平面桁架来替代矩形梁,平面桁架是将梁中多余的材料掏空的一种梁,使用这种梁时即可减轻自重,又经济可靠。

2.3 柱网布局与柱子

柱网布局是是决定每行相邻两柱子之间距离与柱子的行距的主要依据。通常情况下,柱网尺寸规定在6m～12m的范围内,柱距大则传力路线长,反之则亦然。柱网上部结构若节省材料,有可能引起基础费用高,所以柱网布局的合理性,很大程度上影响着工程的结构造价。此外,选用的柱子大小及截面形状都会直接影响着工程造价。

3加强钢结构工程造价控制

3.1 设计阶段的造价控制

钢结构体系在降低造价方面有着重要的作用,不同的结构体系及平、立面布局对工程造价的影响是不同的。据有关资料显示,对于多层建筑,层数的不同,对工程造价的影响不同,通常影响率为10%～25%;层高的不同对工程造价的影响也有所不同,通常在1.5%～12%之间。因此,在设计阶段应按照建筑物的使用功能要求,确定好合理的布置及结构体系,才能提高工程建筑的经济性,对工程造价进行有效控制。如,门式刚架轻钢结构厂房设计,存在着刚架最优间距及经济跨度的优点。在设计时,按照工艺要求,最好选择小跨度的门式刚架为宜。通常,门式刚架的最优间距在6m～9m之间,当存在大吨位吊车时,经济柱距保持在7m～9m,一旦超过9m,便会增加吊车梁与墙架体系的用钢量,影响工程的造价,难以达到经济性。多层钢结构在楼板结构体系的工程量中占有重要地位,往往会影响着结构的工作性能及造价。因而,在设计楼板结构方案时,应充分考虑楼板平面整体刚度的充足性,减小结构的自重,确保钢结构在现场安装时能够方便、快速的进行。目前,常用楼板做法是使用压型钢板组合楼板施工,它能使钢梁高度得到有效的降低,节约钢材,降低造价。在高层钢结构中,梁、板最好采用钢-砼组合结构,框架柱最好选用圆形钢管混凝土柱,这样能有效减小钢结构的用量总量,有效地控制工程造价。

3.2 施工阶段的造价控制

在工程建设阶段应考虑以下问题:第一,保证钢结构材料的及时供应。材料费用是主要影响工程造价的因素。据推算,一般情况下建筑工程造价中的材料费用约占总费用的60%～70%左右,且不断呈现出上升趋势。因此,所选的材料是否经济合理,对造价的降低起着很大的作用。在选择符合要求材料的基础上,尽量去争取最低价钢结构材料的最低价,制定好维持材料价格的有效措施,掌握好市场价格变化规律。对于一些采购较难,使用资金量大的大宗材料尤其應加强管理,从而有效降低材料总费用。第二,在施工过程中,应努力防止窝工、浪费工时的现象出现,及时调配好各个工种,并加强施工机械设备进场、退场的管理,以免浪费施工资源。第三,注意设计变更,变更最好提前,特别是影响工程造价的重大设计变更越早发生,损失越小。

参考文献

[1] JGJ99-98,高层民用建筑钢结构技术规程[S].中国建筑工业出版社出版,1998.

[2] GB50017-2003,钢结构设计规范[S].中国计划出版社,2003.

[3] 康珍珍.高层建筑结构体系分析及结构选型模糊决策研究[D].辽宁工程技术大学,2006.