淺談鋼結構深化設計與工程成本節約控制

韋福政

摘 要：隨著現代鋼結構體系和規模的快速發展，鋼結構工程越來越多，鋼結構圖紙深化設計工作也顯得越來越重要且普遍。但由于人們長期以來認為鋼結構深化設計工作只是簡單地對原設計圖紙的拆解，對該項工作并沒引起足夠的重視，以至于造成設計與施工脫節、工程成本增加等問題。

關鍵詞：鋼結構;深化設計;成本節約

1 鋼結構圖紙深化設計的概念

鋼結構深化設計即鋼結構詳圖設計，在鋼結構施工圖設計之后進行，設計人員根據施工圖提供的構件布置、構件截面與內力、主要節點構造及各種有關數據和技術要求及相關圖紙和規范的規定，對構件的構造予以完善。根據制造廠的生產條件和現場施工條件的原則，并考慮運輸要求、吊裝能力和安裝條件，確定構件的分段。最后將構件的整體形式、梁柱的布置、構件中各零件的尺寸和要求、焊接工藝要求以及零件間的連接方法等，詳細的表現并體現到圖紙上，以便制造和安裝人員通過圖紙，能夠清楚的領會設計意圖和要求便于制造和安裝人員準確的制作和安裝。由此可見，鋼結構圖紙深化設計是鋼結構工程技術一項重要的工作，它并非僅僅是對設計圖紙的簡單解剖，它涉及到加工設備條件、工廠行車荷載條件、運輸限制、吊裝方案、設計圖紙等多方面的因素，它直接影響著鋼結構工程的安裝、運輸、施工質量和工程成本。

2 在鋼結構深化設計中合理分段、分節的具體策略

2.1 確保構架加工制作的合理化

在鋼結構優化設計中，構件在進行分段分節時，應確保構建加工制作工序的合理化。對此，應確保構件完整性，以及該構件是否滿足加工制作廠的制作工藝需求。因此，應將需要進行分段分節的構件，按照標準量劃分。例如箱型構件、組合型構件等。對構件的量分，是為實現加工制作廠的自動化作業。此外，構件分節分段時，應提前了解制作廠的切割機、箱型流水線、H 型鋼流水線等加工設備的參數。同時分析該加工制作廠，是否可以滿足構件分節分段的作業要求。為確保構件分段分節的整體合理性，還應重視制作廠的焊接工作，避免出現盲焊、焊接重疊等問題。除此之外，還應充分考慮鋼板長寬，以免構件分段分節時和鋼板對接，加大制作成本。

2.2 重視施工現場的影響因素

構件在分段分節前，還應重視施工現場的堆放條件、道路、塔吊位置等影響因素，以免影響構件后期使用。具體來說，為確保構件分段分節后的穩定性，應根據其重心位置，算出塔吊吊耳的承載力度，以此為設置吊耳的依據。構件在分段后安裝時，應選受力較小的節點作為分段點。同時，構件分段分節后，應盡量不再施工現場進行焊接作業，以免影響工程進度。此外，為保障施工安全質量，構件分段時應避免立焊、仰焊，所焊接位置應當對稱，以免影響分段質量。

2.3 提高構件分段和其他專業的配合度

為優化鋼結構設計，在進行構件分段分節時，應重視構件分段和其他專業的配合度。首先，構件分段時，應以土建鋼筋的綁扎進度為依據，保障構件分段分節時，所選節點不與外伸鋼筋重合。因為外伸鋼筋會影響構件后期安裝，以及施工現場焊接工作。在鋼筋遇到鋼梁時，應選擇穿孔焊接、牛腿焊接、鋼筋連接器等方式。此外，在進行構件分段分節工作時，應重視構件和機電圖紙的配合度，注意設備中機電管道的位置。例如在鋼梁腹板開洞打孔，并對所開的孔洞補強。除此之外，還應提高構件分段分節和裝飾工程的配合度。

2.4 明確構件運輸尺寸與重量

國內鋼構件運輸基本上都是選用公路進行運輸，因此，在鋼結構優化設計中，對構件進行合理分段時。應明確構件運輸尺寸以及運輸質量，充分考慮尺寸參數是否符合運輸道路情況。而對道路情況的考慮，主要是收集運輸途中，所要經過的收費站、橋梁、隧道的寬高數據。同時還應考慮運輸車輛的長、寬、高、承載量等各項數據。只有基于此類數據，才能明確構件分段分節的合理尺寸。

3 鋼結構深化設計與工程成本節約控制

3.1 分析設計

鋼結構深化設計首要工作應該是分析鋼結構設計圖紙，了解設計意圖，掌握設計要求。由于各種原因，如設計院設計人員對施工不熟悉或過分保守或簡化設計等，往往會造成設計施工脫節、增加不必要的成本等。這就需要與原設計人員進行良好的溝通，更改設計不合理的地方。

3.2 加強建設方案優化設計

對于鋼結構建筑項目，其施工方案是影響鋼結構總成本的最重要因素。所以，對建設方案進行優化設計，能夠有效提升鋼結構的經濟性，降低造價成本。在設計過程中，要建立合理的定額指標，讓設計人員在定額指標的框架下實現工程施工方案設計，并將方案設計的經濟性指標作為績效考核依據，從而充分激發設計人員的潛力，從而確保鋼結構在有效實現技術目標的前提下可以創造更大的經濟效益。此外，根據建筑市場的實際發展需要，相關設計人員應針對性地設計和選擇實施方案，并必須綜合測算市場材料的總價格，因為鋼材的總價格在鋼結構整體造價的占比最高。因此對鋼材原材料價格的有效預測和控制在很大程度上影響了鋼結構的成本控制。

3.3 應用恰當的鋼結構體系

在鋼結構建筑工程施工中，不同的結構體系會對建筑整體的布局和造價成本帶來不同的影響，所以，在進行鋼結構建筑設計過程中，應該更具建筑的實際功能需求和環境特點，選擇適合工程項目的鋼結構體系，在實用性能夠保證的前提下，應盡可能選擇布局規則，造型簡單的體系結構，降低鋼結構施工復雜度，進而有效控制造價成本。

3.4 加強鋼結構的優化選型

在結構選擇過程中，應綜合考慮不同結構形式的特征。如果工業廠房需要門式剛架結構，門式剛架應具有經濟跨度，以有效降低成本。如果建筑具有較大的懸移荷載，則需要采用格柵結構，對于民用建筑，框架支撐系統在鋼結構的使用中是優選的，該結構節點相對簡單，經濟性強。

3.5 建立全流程造價管理信息系統

為確保鋼結構造價成本管理的有效性，鋼結構全流程造價管理應包含定額管理和物資價格信息兩部分。鋼結構定額制度應涵蓋預算概算和施工圖預算定額，工程造價定額的制定應基于長期項目成本分析的結果，并參考當地的勞動力水平。同時，配額不是一成不變的，應隨著生產能力和市場價格水平的變化及時修訂。作為鋼結構工程造價的重要組成部分，鋼材隨著市場的波動而變化很大。因此，建立物資價格信息系統尤為重要。同時，作為限額制支持的物價信息系統是配額制定的基礎，信息管理系統數據庫的價格更新的頻率應以市場動態數據為依據。

4 結語

目前，我國大部分鋼結構制造廠將鋼結構圖紙深化工作交由本廠的技術部或設計部完成，設計人員魚目混雜、良莠不齊，而鋼結構深化設計又是一項專業性極強的工作，這就需要我們一方面不斷加強技術人員的業務素質提高和對新技術、新材料、新工藝的學習;另一方面應該高度重視鋼結構深化設計工作，加強鋼結構深化設計階段管理，注重與原設計單位的溝通，強調設計與施工的結合，強調設計的經濟性原則，做到多方案比較和方案審查制度，充分考慮各方面的因素，從源頭開始控制、節約工程成本，簡化施工方法，保證工程順利實施。

參考文獻：

[1]建筑鋼結構委員會.我國建筑鋼結構行業發展“十二五”規劃[J].中國建筑金融結構，2011，11（6）：17-20.

[2]張慧鵬.鋼結構工程造價管理分析[J].山西煤炭管理干部學院學報，2013，26（3）：221-222.

[3]李虎. 鋼結 構建筑 的經 濟性 和造價 控制分 析[J].建筑 鋼結 構，2013，13（12）：83-85.