浅谈钢结构深化设计与工程成本节约控制

韦福政

摘 要：随着现代钢结构体系和规模的快速发展，钢结构工程越来越多，钢结构图纸深化设计工作也显得越来越重要且普遍。但由于人们长期以来认为钢结构深化设计工作只是简单地对原设计图纸的拆解，对该项工作并没引起足够的重视，以至于造成设计与施工脱节、工程成本增加等问题。

关键词：钢结构;深化设计;成本节约

1 钢结构图纸深化设计的概念

钢结构深化设计即钢结构详图设计，在钢结构施工图设计之后进行，设计人员根据施工图提供的构件布置、构件截面与内力、主要节点构造及各种有关数据和技术要求及相关图纸和规范的规定，对构件的构造予以完善。根据制造厂的生产条件和现场施工条件的原则，并考虑运输要求、吊装能力和安装条件，确定构件的分段。最后将构件的整体形式、梁柱的布置、构件中各零件的尺寸和要求、焊接工艺要求以及零件间的连接方法等，详细的表现并体现到图纸上，以便制造和安装人员通过图纸，能够清楚的领会设计意图和要求便于制造和安装人员准确的制作和安装。由此可见，钢结构图纸深化设计是钢结构工程技术一项重要的工作，它并非仅仅是对设计图纸的简单解剖，它涉及到加工設备条件、工厂行车荷载条件、运输限制、吊装方案、设计图纸等多方面的因素，它直接影响着钢结构工程的安装、运输、施工质量和工程成本。

2 在钢结构深化设计中合理分段、分节的具体策略

2.1 确保构架加工制作的合理化

在钢结构优化设计中，构件在进行分段分节时，应确保构建加工制作工序的合理化。对此，应确保构件完整性，以及该构件是否满足加工制作厂的制作工艺需求。因此，应将需要进行分段分节的构件，按照标准量划分。例如箱型构件、组合型构件等。对构件的量分，是为实现加工制作厂的自动化作业。此外，构件分节分段时，应提前了解制作厂的切割机、箱型流水线、H 型钢流水线等加工设备的参数。同时分析该加工制作厂，是否可以满足构件分节分段的作业要求。为确保构件分段分节的整体合理性，还应重视制作厂的焊接工作，避免出现盲焊、焊接重叠等问题。除此之外，还应充分考虑钢板长宽，以免构件分段分节时和钢板对接，加大制作成本。

2.2 重视施工现场的影响因素

构件在分段分节前，还应重视施工现场的堆放条件、道路、塔吊位置等影响因素，以免影响构件后期使用。具体来说，为确保构件分段分节后的稳定性，应根据其重心位置，算出塔吊吊耳的承载力度，以此为设置吊耳的依据。构件在分段后安装时，应选受力较小的节点作为分段点。同时，构件分段分节后，应尽量不再施工现场进行焊接作业，以免影响工程进度。此外，为保障施工安全质量，构件分段时应避免立焊、仰焊，所焊接位置应当对称，以免影响分段质量。

2.3 提高构件分段和其他专业的配合度

为优化钢结构设计，在进行构件分段分节时，应重视构件分段和其他专业的配合度。首先，构件分段时，应以土建钢筋的绑扎进度为依据，保障构件分段分节时，所选节点不与外伸钢筋重合。因为外伸钢筋会影响构件后期安装，以及施工现场焊接工作。在钢筋遇到钢梁时，应选择穿孔焊接、牛腿焊接、钢筋连接器等方式。此外，在进行构件分段分节工作时，应重视构件和机电图纸的配合度，注意设备中机电管道的位置。例如在钢梁腹板开洞打孔，并对所开的孔洞补强。除此之外，还应提高构件分段分节和装饰工程的配合度。

2.4 明确构件运输尺寸与重量

国内钢构件运输基本上都是选用公路进行运输，因此，在钢结构优化设计中，对构件进行合理分段时。应明确构件运输尺寸以及运输质量，充分考虑尺寸参数是否符合运输道路情况。而对道路情况的考虑，主要是收集运输途中，所要经过的收费站、桥梁、隧道的宽高数据。同时还应考虑运输车辆的长、宽、高、承载量等各项数据。只有基于此类数据，才能明确构件分段分节的合理尺寸。

3 钢结构深化设计与工程成本节约控制

3.1 分析设计

钢结构深化设计首要工作应该是分析钢结构设计图纸，了解设计意图，掌握设计要求。由于各种原因，如设计院设计人员对施工不熟悉或过分保守或简化设计等，往往会造成设计施工脱节、增加不必要的成本等。这就需要与原设计人员进行良好的沟通，更改设计不合理的地方。

3.2 加强建设方案优化设计

对于钢结构建筑项目，其施工方案是影响钢结构总成本的最重要因素。所以，对建设方案进行优化设计，能够有效提升钢结构的经济性，降低造价成本。在设计过程中，要建立合理的定额指标，让设计人员在定额指标的框架下实现工程施工方案设计，并将方案设计的经济性指标作为绩效考核依据，从而充分激发设计人员的潜力，从而确保钢结构在有效实现技术目标的前提下可以创造更大的经济效益。此外，根据建筑市场的实际发展需要，相关设计人员应针对性地设计和选择实施方案，并必须综合测算市场材料的总价格，因为钢材的总价格在钢结构整体造价的占比最高。因此对钢材原材料价格的有效预测和控制在很大程度上影响了钢结构的成本控制。

3.3 应用恰当的钢结构体系

在钢结构建筑工程施工中，不同的结构体系会对建筑整体的布局和造价成本带来不同的影响，所以，在进行钢结构建筑设计过程中，应该更具建筑的实际功能需求和环境特点，选择适合工程项目的钢结构体系，在实用性能够保证的前提下，应尽可能选择布局规则，造型简单的体系结构，降低钢结构施工复杂度，进而有效控制造价成本。

3.4 加强钢结构的优化选型

在结构选择过程中，应综合考虑不同结构形式的特征。如果工业厂房需要门式刚架结构，门式刚架应具有经济跨度，以有效降低成本。如果建筑具有较大的悬移荷载，则需要采用格栅结构，对于民用建筑，框架支撑系统在钢结构的使用中是优选的，该结构节点相对简单，经济性强。

3.5 建立全流程造价管理信息系统

为确保钢结构造价成本管理的有效性，钢结构全流程造价管理应包含定额管理和物资价格信息两部分。钢结构定额制度应涵盖预算概算和施工图预算定额，工程造价定额的制定应基于长期项目成本分析的结果，并参考当地的劳动力水平。同时，配额不是一成不变的，应随着生产能力和市场价格水平的变化及时修订。作为钢结构工程造价的重要组成部分，钢材随着市场的波动而变化很大。因此，建立物资价格信息系统尤为重要。同时，作为限额制支持的物价信息系统是配额制定的基础，信息管理系统数据库的价格更新的频率应以市场动态数据为依据。

4 结语

目前，我国大部分钢结构制造厂将钢结构图纸深化工作交由本厂的技术部或设计部完成，设计人员鱼目混杂、良莠不齐，而钢结构深化设计又是一项专业性极强的工作，这就需要我们一方面不断加强技术人员的业务素质提高和对新技术、新材料、新工艺的学习;另一方面应该高度重视钢结构深化设计工作，加强钢结构深化设计阶段管理，注重与原设计单位的沟通，强调设计与施工的结合，强调设计的经济性原则，做到多方案比较和方案审查制度，充分考虑各方面的因素，从源头开始控制、节约工程成本，简化施工方法，保证工程顺利实施。

参考文献：

[1]建筑钢结构委员会.我国建筑钢结构行业发展“十二五”规划[J].中国建筑金融结构，2011，11（6）：17-20.

[2]张慧鹏.钢结构工程造价管理分析[J].山西煤炭管理干部学院学报，2013，26（3）：221-222.

[3]李虎. 钢结 构建筑 的经 济性 和造价 控制分 析[J].建筑 钢结 构，2013，13（12）：83-85.