【摘 要】鋼結(jié)構(gòu)以它獨特的優(yōu)點被大量地運用到住宅、高層、超高層等建筑中，但隨著市場經(jīng)濟的發(fā)展，建筑的設計也與經(jīng)濟掛鉤?？刂乒こ淘靸r，充分發(fā)揮鋼結(jié)構(gòu)建筑技術經(jīng)濟上的綜合優(yōu)勢，工程設計階段是關鍵階段。本文闡述了鋼結(jié)構(gòu)工程的優(yōu)點、設計對費用的影響，及限額設計在鋼結(jié)構(gòu)工程的作用，并探討了限額設計在鋼結(jié)構(gòu)工程的具體指導措施。

【關鍵詞】鋼結(jié)構(gòu)；限額設計；造價管理

鋼結(jié)構(gòu)工程由于其優(yōu)越性，在目前結(jié)構(gòu)工程的設計中處于主導地位，且鋼結(jié)構(gòu)工程的經(jīng)濟性能一直是大家最為關注的一個問題。如何控制工程造價，充分發(fā)揮鋼結(jié)構(gòu)在建筑技術經(jīng)濟上的綜合優(yōu)勢，設計階段具有至關重要的作用。眾所周知，前期的投資決策和設計階段是工程造價控制的關鍵，而這其中的關鍵就在于工程設計。據(jù)報道，所占1%的設計費對工程造價的影響度要占75%以上。所以設計環(huán)節(jié)對整個工程建設的效益是至關重要的。

隨著市場競爭體制的建立與完善，工程設計行業(yè)競爭也日趨激烈，越來越多的建設單位或業(yè)主對擬建工程提出限額設計的要求。限額設計就是按照批準的可行性研究報告及投資估算控制初步設計，按照總概算控制技術設計和施工圖設計，同時各專業(yè)在保證達到使用功能的前提下，按分配的投資限額控制設計，嚴格控制不合理變更，保證投資額不被突破。設計單位在不超出投資規(guī)模的前提下，完成對工程項目的設計任務。

在目前社會階段，鋼結(jié)構(gòu)功能應用越來越多的情況下，如何能在考慮經(jīng)濟原則的前提下，將設計更優(yōu)化，是設計者所追求的。本文就鋼結(jié)構(gòu)的特點、項目特點、及解決措施做一探討。

1 鋼結(jié)構(gòu)建筑相比傳統(tǒng)建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)越性

無論是結(jié)構(gòu)性能、使用功能及經(jīng)濟效益上，鋼結(jié)構(gòu)都有一定優(yōu)越性。主要表現(xiàn)在以下方面：

（1）鋼材的抗拉、抗壓、抗剪強度相對來說比較高，鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件結(jié)構(gòu)斷面小、自重輕。一般情況下，高層鋼筋混凝土建筑物的自重在1.5~2.0t/m2左右，高層建筑鋼結(jié)構(gòu)自重大都在1.0t/m2以下，甚至有的辦公室只有0.5~0.6t/m2。結(jié)構(gòu)自重輕，可以減少運輸和吊裝費用，基礎的負載也相應減少，可以降低基礎造價，特別是在地質(zhì)條件較差地區(qū)，其優(yōu)點就更為突出。

（2）鋼結(jié)構(gòu)具有良好的延性，抗震性能好，尤其是在高烈度地震區(qū)，使用鋼結(jié)構(gòu)就更為有利。且對于建筑物，如自重減少，則相當于降低抗震設防烈度。

（3）結(jié)構(gòu)平面密度（或稱為結(jié)構(gòu)占有面積）較小，換言之就是增加了使用面積。高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)占有面積只是同類鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)面積的28%。采用鋼結(jié)構(gòu)可以增加使用面積4%左右。

（4）施工速度快。采用鋼結(jié)構(gòu)可為施工提供較大的空間和較為寬敞的施工作業(yè)面。

（5）鋼結(jié)構(gòu)的質(zhì)量容易保證。鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件一般都在工廠里制造、加工，精度高。

（6）操作工序不繁雜。工地上，鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件到位后，工人只需安裝，用工省。減少了沙、石、水泥堆放場地，還減少了模板儲運、現(xiàn)場構(gòu)件預制及鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)現(xiàn)澆時的濕作業(yè)，在鬧市區(qū)或密集的居民區(qū)內(nèi)，具有很大的優(yōu)點。

（7）鋼結(jié)構(gòu)可以做成大跨度、大空間的設計，且其應用越來越有普遍性。

2 鋼結(jié)構(gòu)工程設計不合理對于資金造成的影響

鋼結(jié)構(gòu)設計對實施費用和進度均有明顯的影響，比如焊制H鋼主焊縫、柱子對接接點、端板厚度、厚薄板對接過渡處理、加強筋板的設置、對接焊縫錯開量等，而鋼結(jié)構(gòu)設計的各種細節(jié)問題均影響著工程造價。比如：

（1）設計中對于焊制H型鋼主焊縫的熔透性及焊縫大小的不同設計，對于費用的影響。鋼結(jié)構(gòu)建筑中屋架弦桿及腹桿、平臺梁、柱間支撐等相當一部分是焊制H鋼結(jié)構(gòu)，焊制H鋼梁翼板與腹板焊縫是不需要全部采用全熔透。根據(jù)《建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術規(guī)程JGJ81-2002》中第461款之第7條說明“焊接組合H形梁、柱的縱向連接角焊縫，當腹板厚度大于20mm時，宜采用全焊透或部分焊透對接組合焊縫[1]。筆者查閱《美國鋼結(jié)構(gòu)設計手冊》其對焊制H鋼的主焊縫要求其實是不高的，輕鋼焊接H鋼主焊縫采用埋弧自動焊只要求單面焊接，反面以間距200mm、300mm的氣體保護焊間斷焊接即可?？梢娫O計中將焊制H型鋼不加區(qū)分的全部使用全熔透是不合適的。

（2）對接拼接接頭形式的連接板及高強螺栓數(shù)量設計對于造價的影響

如果鋼結(jié)構(gòu)設計中，不同的設計理念，對接接頭的要求不同，則相應的應用連接鋼板及螺栓的使用量就會不同，相應的造價就會不同。

（3加肋板的設置數(shù)量的設計對造價的影響。比如，在一些設計者的理念中，很大的牛腿處也不需設置加肋板，但有的設計者的理念，不設加肋板的情況則異常少見。在柱腹板相對于牛腿上下翼緣的部位基本都設置了加肋板，以求能把牛腿翼緣的應力傳遞到柱子上。但也不能過度的追求局部穩(wěn)定密排加肋，造成費用的增加。

3 限額設計

價值工程，是通過各相關領域的協(xié)作，對所研究對象的功能與費用進行系統(tǒng)分析，不斷創(chuàng)新，使之以最低的總成本，可靠地實現(xiàn)產(chǎn)品的必要功能，從而提高產(chǎn)品價值的科學的技術經(jīng)濟方法。而其中最重要的就是限額設計。

限額設計就是在滿足各功能需求的前提下，設計的建筑物不超過擬定的投資金額。具體地講，限額設計就是按照批準的可行性研究報告或設計任務書的投資估算控制初步設計，按照批準的初步設計總概算控制施工圖設計，同時各專業(yè)在保證達到使用功能的前提下，按分配的投資限額控制設計，嚴格控制不合理變更，保證總投資額不被突破。限額設計不僅要考慮如何節(jié)約投資，更要尊重科學，尊重實際，精心設計，確保所設計的項目具有節(jié)約性、科學性和時代性，使項目的功能和成本達到最佳配置，做到質(zhì)優(yōu)價廉，又好又省。

4 鋼結(jié)構(gòu)工程設計階段的造價控制措施探討

鋼結(jié)構(gòu)工程設計造價控制筆者認為有如下措施：

（1）設計在招標階段擇優(yōu)選用設計單位和設計方案。好的設計單位要做好限額設計往往會成立一個高效的限額設計管理機構(gòu)?？梢杂删哂胸S富設計經(jīng)驗的建筑師來承擔設計單位的設計總負責人，全權(quán)負責限額設計。這樣，可以使總負責人帶領全體設計人員綜合分析具體設計項目類型、功能要求等特點，并能借鑒以往類似項目的限額設計的成功經(jīng)驗。因為在建筑結(jié)構(gòu)設計中，不同方案的選擇及不同建筑材料的選用對工程造價會有較大影響。

（2）運用價值工程優(yōu)化設計方案，將限額設計理念運用到設計方案中的具體措施?？梢栽谠O計中，要求設計單位在每個設計階段按分項、分專業(yè)編制預算，如果超過限額，要分析原因，并采取措施予以核減。再者，可以要求設計單位的設計技術人員與工程造價人員緊密聯(lián)系，對牽涉量大、特殊的方案或構(gòu)造，均應實行先進行估價，再進行多方案比選，以得出最優(yōu)方案。如在方案設計階段，根據(jù)某專業(yè)的設計方案，測算出的投資資金超過控制目標值，設計總負責人就應讓該專業(yè)設計負責人與造價工程師交流，對該專業(yè)進行多方案設計、測算、優(yōu)化處理，力求選出既滿足業(yè)主的功能需要，又滿足限額設計要求的設計方案。必要的時候還可以對其他專業(yè)的限額做一調(diào)整，以求不突破總的投資限額。在初步設計階段，要估算出鋼結(jié)構(gòu)的總用量，設計者需嚴格按照限額設計所分解的總投資額控制工程量，在保證使用功能的條件下進行初步設計。在施工圖設計階段，如施工圖設計中有一些設計變更，也需采用前面的方法進行多方案設計，并及時同造價工程師進行多方案測算、比較，從而選出最經(jīng)濟實用、又不突破限額的方案。

5 結(jié)語

限額設計在鋼結(jié)構(gòu)工程造價控制中處于重要地位，推行限額設計，對鋼結(jié)構(gòu)工程設計實行控制，使工程造價從設計階段就得到合理、科學、有效地控制，不僅能控制投資不超過概算，還能克服重技術、輕經(jīng)濟的觀念，增強設計單位在市場經(jīng)濟環(huán)境下的競爭力。

參考文獻

[1]JGJ81-2002 建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術規(guī)程

[2]Roger L.Brockenbrough，F(xiàn)rederick S.Merritt，structural steel designer’s Handbook（美國鋼結(jié)構(gòu)設計手冊）同濟大學鋼與輕鋼結(jié)構(gòu)研究室，譯.上海：同濟大學出版社

[3]李星榮，魏才昂等.鋼結(jié)構(gòu)連接節(jié)點設計手冊（第二版）.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2005

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