毕业论文建筑钢结构工程造价管理

建筑钢结构工程造价管理摘要：本文介绍了钢结构工程的发展情况，指出了钢结构工程造价控制与管理的必要性，并从设计、施工、竣工三个阶段工程造价方面论述钢结构工程开发的成本管理；主要强调了设计阶段是控制工程造价、提高建筑经济性能的关键，并以门式刚架轻钢结构厂房和多、高层钢结构建筑的设计为例，在材料选用、结构体系、隐患等方面进行简要分析，探讨控制工程造价的可行性。关键词：建筑钢结构工程工程造价管理经济性能隐患影响1.前言进20年来，我国经济持续快速发展，经济建设和文化建设的进步极大地推进了我国钢结构的发展，尤其是近几年，发展的速度进一步加快，推广应用面进一步扩大，钢结构在大城市已经引起重视并得到广泛应用，许多大型工程、形象工程都采用了钢结构，比如第29届奥运会北京的鸟巢、上海的国贸中心、金茂大厦等。20世纪90年代以来，我国建成32高层钢结构建筑；轻钢结构方面，每年总体增长进200×10000㎡，差不多相当于80年代前我国钢结构的全部建造工程量；网架结构工程总数已达8000多项，建筑面积约50×10000㎡—60×10000㎡；压型钢板拱形结构工程的建筑面积约100×10000㎡，年增长量约50×10000㎡—60×10000㎡。各种数据表明，钢结构已经逐步改变了我国建筑业由混凝土结构和砌体结构一统天下的局面。由于国家政策、钢材生产、构件制作、设计研发、标准规范修订等方面的有利因素，近几年我国的建筑钢结构进入了一个全新的发展时期。新材料、新部品、新结构体系不断出现，钢结构设计研发、制作安装能力日益强大，建筑钢结构向多样性、适用性、经济性方向发展。2．钢结构工程造价控制与管理的必要性跟发达国家相比，我国钢结构工程的发展差距不小。在发达国家，钢结构建筑已经成为城市的重要建筑，钢结构建筑占建筑总量的比例一般都在30％以上，例如，在Et本钢结构建筑占整个建筑的50％以上．而我国尚不足5％。造成这种局面的原因很多，仅考虑结构造价，纯钢结构的造价约为混凝土结构的2倍．与混凝土结构相比显得不经济。但是根据有关资料统计分析，一般高层建筑上部结构I程造价约占工程项目总投资80％左右。而采用钢结构，在经济性能方面有很多优越性：①自重轻．可降低基础T程造价；②钢结构强度高，可减少构件截面尺寸，增加建筑有效使用面积；③钢结构施T速度快，可使整个建设周期缩短，使建筑物提早投人使用，缩短贷款期限，减少贷款利息；④管道安装较混凝土结构方便，施工进度快；⑤节省模板工程造价；⑥钢结构楼层高度可比混凝土结构的楼层高度小，可节约室内空调所需能源，或在建筑高度确定的条件下，比采用混凝土结构多建几层，从而增加建筑面积。以上几点都表明采用钢结构具有很大的经济优越性。因此在新时期做好钢结构工程造价的控制工作，对保证和加速我国钢结构建筑具有深远的意义。3．设计阶段工程造价的控制建筑设计不仅是关于工程技术领域的科学，也受社会、政治、经济等方面的制约。建筑设计的产品质量最终表现在由它产生的包括经济效益在内的综合效益上。一项设计自酝酿之初就要考虑如何使投入的资金发挥最大的经济效益，如何对一定的投资计划提出合理的准确设计方案，也是工程造价控制问题。方案设计在项目建设中的作用是首位的，也是决定性的．这是在工程中非常重要的阶段。根据有关资料分析表明，在项目决策及方案设计阶段，影响工程造价的可能性30％一70％，而在施工阶段影响工程造价的可能性只有5％～25％，由此可见设计方案的选取是工程造价控制的关键。这里说的与市场挂钩具有两层含义。①设计人员个人经济利益与设计方案挂钩。设计时引入竞争机制，鼓励、促进设计人员做好设计方案的选择，将他们的个人利益与设计方案直接挂钩，增加危机感和紧迫感，可以克服和杜绝方案比选中的片面性和局限性以及经验主义。②判断设计方案的优劣取决于设计方案的市场施T总价。众所周知，钢结构工程成本的80％以上都受钢材价格的影响所以用钢量的多少直接决定了钢结构T程的成本，而最优设计方案往往需要经过详细的计算才能得出。例如在门式刚架中，经常会使用成型H钢或焊接H型钢。一般情况下，焊接H型钢因其用钢量小于成型H钢，故设计人员往往在设计时为了节约用钢量而选择焊接H型钢。也可能有另一种情况，由于各大钢厂纷纷上马H型钢生产线，H型钢的价格已经远远低于开始时的价格，因此某一阶段使用成型H钢进行钢结构施工不仅节约成本，而且更适宜控制产品质量。这就要求设计人员的设计思想要紧跟市场动态，深入了解钢材市场，只有这样才能设计出真正适合业主的最佳设计方案。4．施工阶段工程造价的控制钢结构工程的实施阶段是钢结构实体形成阶段，是人力，物力、财力消耗的主要阶段。工程量大、涉及面广、影响因素多，施工周期、政策性变化、材料设备价格、市场供求波动大等。要提高建设质量、控制工程造价、发投资效益，就要在工程实施阶段加强工程建设的管理和监督职能，从而加强对工程项目建设的全方位、全过程的造价控制。4．1制定严密的合同条款，减少工程索赔在钢结构工程中，由于竞争激烈，施工企业往往采用“低价中标，索盈利”的方式承揽工程，这似乎成为行业中一条不成文的规律，这也是所谓豆腐渣工程产生的原因之一。为了此类事件的发生，确保工程的质量，严格控制施工成本，作为业主方造价管理人就必须做到事前把关、严格审查，对可能发生的情况有提前的预计，这样就可以避免投资失控，利用好“严密合同条款”至关重要。4．2采用新技术，降低施工成本钢结构在我国还属于新兴行业，因此有很多地方有待完善。作为业主方面的造价人员，必须选择合理合适的施工组织方案，并不断地推敲思考，以达到提高劳动效率、缩短工期的目的。例如：钢结构工程为预制结构件，加工往往在施工单位厂房里进行，而安装是在施丁现场，这是整个工程成本居高不下的关键所在。为了安装方便，施工单位往往选择现场焊接钢架与预埋铁板，但现场焊接的质量难以控制安装精度低、工期长。但如果选择二次浇注，将预埋铁板到现场放样画线后再运回工厂，与钢架对齐焊接，不仅质量有保障．而且以后的施工质量及工期也会明显提高。但与现场焊接相比，二次浇注放样铁板的施工成本要略高一点．不过这是前期投入，后期安装的成本会降低，综合考虑，成本基本一致。但很多施工企业只注重眼前利益，往往不会通盘考虑，这就要求我们业主方与施工方多协调、多讨论，选择最适合的新技术、新方法，最终达到共同降低施工成本目的。4．3建立询价体制钢结构工程的工程材料费一般要占工程总成本的80％左右，因此材料成本是成本控制的重头戏。在项目开发过程中，首先，建设单位应系统关注机构公布的价格，与社会咨询机构保持联系，建立起企业自身的价格信息网络，保持信息渠道的畅通，及时准确地把握不同地区及不同规格的原材料和半成品的价格信息，保证工作人员可随时随地地调用及监督，做到资源共享。需说明一点，政府公布的价格是市场平均价，详细的价格管理远不能简单停留在这一深度，要进一步利用长期与商家建立起的经济往来关系和社会公开渠道，寻找质优价廉的产品。其次，控制材料的采购单价，企业还应把握大势，在系统价格的基础上，定期绘制主要材料时间一价格曲线图。分析材料的周期变化规律．结合技术曲线的分析及市场经济的运行况．委托人的通货膨胀或通货收缩状态．研究判断不同地区、不同材料的短期及中期走向，在参照价格信息的基础上．增加理性分析．把握材料的走向趋势．将其分析成果应用在开发生产之中。5．竣工阶段工程造价的控制竣工阶段是成本控制的最后阶段，根据合同、预算及费用定额、竣工资料、国家或地方的有关法规．认真审核工程款．以政策为依据．对送审的竣工决算进行核实工作量，落实联系单A位签证费用，使审核后的结算真正体现工程实际造价。建筑钢结构的经济性能一直是大家最为关注的一个问题。如何控制工程造价，充分发挥钢结构建筑技术经济上的综合优势，工程设计阶段是关键阶段。据权威资料统计分析，在初步设计阶段，影响工程造价的可能性为75%-95%；在技术设计阶段，影响工程造价的可能性为35%-75%；在施工图设计阶段，影响工程造价的可能性为5%-35%。因此设计质量的好坏、设计是否优化对工程造价将产生直接的影响。下面以门式刚架轻钢结构厂房和多、高层钢结构建筑的设计为例，在材料选用、结构体系等方面进行简要分析，探讨在设计阶段控制工程造价，提高建筑经济性能的可行性。6.材料选用方面工程造价控制由于我国钢产量已经突破两亿吨，钢材品种更趋于多样化。各种新型建材，如轻质保温墙板、彩涂压型钢板、楼承板等不断开发出来并推广应用。建筑钢结构在设计阶段材料的选择上有了更大的空间。材料选择不同，工程直接费不同，总造价不同。设计阶段合理选择建筑材料，控制材料单价或工程量，是控制工程造价的有效途径。试举例如下：（1）彩涂钢板：彩涂钢板一般用于轻钢厂房屋面板和墙面板，有不同板型、不同基板厚度和钢号、不同镀锌板类别和镀锌层厚度以及不同的彩涂层类别，在形式上又可选用单板、保温复合板、单板加内保温层等，其中保温层又有超细玻璃丝棉、硬质岩棉、聚苯乙烯等类别及厚度的不同，这些不同都造成单方材料价格的差异，从而影响厂房工程总造价。所以设计时要根据厂房性质、大气环境等因素综合考虑，合理选用板材，控制工程造价。（2）多、高层住宅钢结构体系的墙体材料：墙体材料造价一般占土建工程造价的15%-25%。对于多、高层住宅钢结构体系来说，选用配套、经济、节能的墙体材料至关重要。目前，设计选用的外墙材料主要有水泥保温外墙板、轻质加气混凝土砌块、NALC板等；内墙材料主要有改性石膏板、GRC内墙板、水泥保温复合板等。莱钢集团自主研发的LCC-A系列、LCC-B系列和LCC-C系列轻质保温复合墙板也已应用于在建钢结构节能住宅工程中，逐步使钢结构住宅体系走向标准化、定型化和工业化，为降低综合造价创造了基础条件。（3）多、高层钢结构建筑楼（屋）面的楼承板：设计时，根据在楼（屋）盖结构体系中的作用，楼承板可采用两种形式，即①楼承板只作为永久性模板，一般采用普通镀锌压型钢板即可，对最小镀锌量和耐火时间要求较低，价格较便宜；②施工时作为模板，在使用阶段则替代受拉钢筋，即组合楼板。由于在设计中考虑楼承板作为受拉筋，其使用寿命必须与主钢结构的使用寿命保持一致，所以对其最小镀锌量和耐火时间要求较高，单方价格相对较高。（4）钢材规格及材质：由于钢材品种的增多，结构设计时可选择的构件形式也多了。比如框架柱，可采用热轧H型钢、焊接H型钢、螺旋焊接圆钢管、焊接方钢管以及组合截面等形式，钢梁可采用等截面、变截面等形式。材质可采用Q235普碳钢，也可采用Q345低合金钢。设计时应尽可能采用高强度等级的材料，比如采用Q345钢比采用Q235钢就可节约钢材15%-25%，用于受拉或受弯构件节约比例较大。设计时要选用经济截面型材，比如热轧H型钢、T型钢等。在某些情况下，采用热轧H型钢柱、梁可能比采用焊接H型钢用钢量稍多，但从加工成本、施工进度等方面综合考虑，其造价可能更有优势。7.结构体系方面工程造价控制不同的结构体系和平、立面布置对工程造价的影响较明显。在设计阶段只有根据建筑物的使用功能要求，确定合理的平、立面布置和结构体系，才能有效控制工程造价，做到经济适用。列举如下：（1）根据有关资料测算分析，对于多层建筑，不同层数对土建工程造价的影响为10%-25%；不同层高对土建工程造价的影响为1.5%-12%。（2）门式刚架轻钢结构厂房设计，同样存在经济跨度和刚架最优间距。在工艺要求允许的情况下，尽量选择小跨度的门式刚架较为经济。一般情况下，门式刚架的最优间距为6m-9m，当设有大吨位吊车时，经济柱距一般为7m-9m,不宜超过9m，超过9m时，屋面檩条、吊车梁与墙架体系的用钢量也会相应增加，造价并不经济。下表（表3.3）是按《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》（CECS102:98）进行设计的厂房主钢用钢量，通过横向、纵向比较，可以看出各影响因素在设计阶段合理确定的意义。设计荷载取值：恒载0.3KN/m2、活载0.5KN/m2、基本风压0.55KN/m2、不考虑吊车及悬挂荷载。柱距7.5m檐高6.0m用钢量（kg/m2）柱距7.5m檐高6.0m用钢量（kg/m2）柱距7.5m檐高6.0m用钢量（kg/m2）跨度Q345

Q235跨度Q345Q235跨度Q345Q2351×18.0m7.208.722×18.0m7.168.923×18.0m7.388.951×21.0m8.419.902×21.0m8.4510.283×21.0m8.4310.121×24.0m9.2211.432×24.0m9.6811.753×24.0m9.2911.361×27.0m10.5412.722×27.0m10.8613.123×27.0m10.3512.961×30.0m11.5713.952×30.0m11.9214.533×30.0m11.3513.541×33.0m12.8615.102×33.0m13.2116.583×33.0m12.4615.61（3）在多、高层钢结构中，楼板结构体系的工程量占有较大比重，对结构的工作性能、造价都有重要影响。在确定楼板结构方案时，主要考虑要保证楼板有足够的平面整体刚度，能减轻结构的自重及减小结构层的高度，有利于现场安装方便及快速施工，还要有较好的防火、隔音性能，并便于管线的敷设。常用楼板做法有：压型钢板组合楼板、预制楼板、叠合楼板和普通现浇钢筋混凝土楼板等。目前最常用的做法为压型钢板组合楼板和普通现浇钢筋混凝土板。当采用这两种做法时，考虑现浇板与钢梁组合成为共同受力的组合梁，能有效降低钢梁高度，较多地节约钢材。（4）在高层钢结构中，框架柱采用圆形钢管混凝土柱，梁、板采用钢-砼组合结构，总用钢量比普通钢结构用钢量有大幅度减小，能有效降低工程造价。8.钢结构工程的经济性能分析建筑钢结构的经济性能一直是大家最为关注的一个问题。如何控制工程造价，充分发挥钢结构建筑技术经济上的综合优势，工程设计阶段是关键阶段。据权威资料统计分析，在初步设计阶段，影响工程造价的可能性为75%－95%；在技术设计阶段，影响工程造价的可能性为35%－75%；在施工图设计阶段，影响工程造价的可能性为5%－35%。以下就建筑结构体系等方面进行简要分析，探讨提高建筑经济性能的可行性的方法。在建筑结构设计中，不同方案的选择及不同建筑材料的选用对工程造价会有较大影响，像基础类型选用、进深与开间的确定、层高与层数的确定、结构形式选择等都存在着技术经济分析问题。下面就主要结构部分进行举例说明:基础：基础结构的造价与工程所在地的地质条件密切相关，其工期约占整个建筑物主体工程的25%－30%，造价约占总造价的10％－20％，基础工程的重要性显而易见。所以设计时应重视地质勘察报告的交底工作，选择合理的基础型式，控制基础的截面尺寸与埋深。这对整座住宅楼工程造价的控制起到了积极作用。柱网布局与柱子：柱网布局是确定柱子的行距(跨度)和间距(每行柱子相邻两柱间的距离)的依据。一般来讲，柱网尺寸在6－12m之间，柱距小则传力路线短，上部结构节省材料，但可能基础费用高，因而柱网布局是否合理，对工程的结构造价有很大的影响。此外，柱子截面形状及大小的选择也对工程造价有着直接的影响。梁：矩形截面梁是最普通的受弯构件，在设计时常被使用，但材料利用率很低。一是因为靠近中和轴的材料应力较低;二是梁的弯矩沿梁长是变化的。由于等截面梁大部分区段应力低，材料得不到很好利用，只有在轴心受力时，材料利用率才可提高。因此，设计时可采用平面桁架代替矩形梁，平面桁架相当于掏空的梁，将梁中多余的材料掏去，这样既经济，自重又可减轻。它还可发展为空间网架，材料的利用率就能大幅提高。多层民用建筑设计多采用钢筋砼结构和砖混结构，很少采用钢结构，钢结构在民用房屋的应用主要还集中在高层建筑上，近年随着经济建设的发展，钢结构在民用建筑上的应用越来越多，随着钢结构在实际工程的应用经验和设计理论研究的日益广泛，及钢结构生产厂家不断推出新的钢结构产品，钢结构在多层民用建筑上的应用日渐增长，例如组合楼盖在多层民用房屋楼盖中的应用，在不降低结构安全指标的基础上，即可降低梁高、板厚，减轻结构自重和地震作用，又可获得较大的建筑空间，满足建筑使用的要求，相对钢筋砼具有较高的经济价值。轧制H型钢的大量生产，楼承板的多样化，防腐涂料及防火涂料的成熟也为多层民用房屋钢结构的应用创造了广阔的空间，多层钢结构相对钢筋砼结构有如下特点：质量易控制：钢结构构件工厂加工，节点螺栓连接，生产自动化程度高，精度有保证，干作业，质量易于控制，钢筋砼结构现场浇注，湿作业，质量与技工水平有很大关系。施工工期短：钢结构工厂化生产，现场安装，工序简单，工作面大，施工速度快，钢筋砼结构要钢筋绑扎、支模、浇注、震捣、养护多道工序，耗费人力物力，施工周期长。充分利用建筑空间：钢结构相对钢筋砼结构梁柱截面小，可以降低层高，增大有效使用面积，结构布置灵活，容易获得大空间，能够悬挑较大跨度。基础工程量减少地震作用弱：钢结构结构自重轻，柔性好，抗震有利，基础受力减小，基础截面降低，基础工程量减少。结构防腐、防火、建筑隔声、需做处理钢结构体系在降低造价方面也有特别之处，不同的结构体系和平、立面布置对工程造价的影响较明显。在设计阶段只有根据建筑物的使用功能要求，确定合理的平、立面布置和结构体系，才能有效控制工程造价，做到经济适用。列举如下：根据有关资料测算分析，对于多层建筑，不同层数对土建工程造价的影响为10%－25%；不同层高对土建工程造价的影响为1.5%－12%。门式刚架轻钢结构厂房设计，同样存在经济跨度和刚架最优间距。在工艺要求允许的情况下，尽量选择小跨度的门式刚架较为经济。一般情况下，门式刚架的最优间距为6m－9m，当设有大吨位吊车时，经济柱距一般为7m－9m，不宜超过9m，超过9m时，屋面檩条、吊车梁与墙架体系的用钢量也会相应增加，造价并不经济。在多、高层钢结构中，楼板结构体系的工程量占有较大比重，对结构的工作性能、造价都有重要影响。在确定楼板结构方案时，主要考虑要保证楼板有足够的平面整体刚度，能减轻结构的自重及减小结构层的高度，有利于现场安装方便及快速施工，还要有较好的防火、隔音性能，并便于管线的敷设。常用楼板做法有：压型钢板组合楼板、预制楼板、叠合楼板和普通现浇钢筋混凝土楼板等。目前最常用的做法为压型钢板组合楼板和普通现浇钢筋混凝土板。当采用这两种做法时，考虑现浇板与钢梁组合成为共同受力的组合梁，能有效降低钢梁高度，较多地节约钢材。在高层钢结构中，框架柱采用圆形钢管混凝土柱，梁、板采用钢-砼组合结构，总用钢量比普通钢结构用钢量有大幅度减小，能有效降低工程造价。钢结构建筑所具有的优点决定其必将具有强大的生命力。钢结构体系，制造工场化，施工干作业，工期短，工业化程度高，无污染，无建筑垃圾，符合建筑市场发展趋势。可见随着钢结构的进一步发展，钢结构体系值得在多层民用建筑中推广使用。9.建筑钢结构工程的三大隐患分析随着我国的工业发展，很多大跨度场馆、高层建筑、构筑物、中小型建筑都采用了钢结构。无可置疑，钢结构有很多优越条件，如钢材的结构组织均匀、强度高、弹性模量高、塑性和韧性好，适于承受冲击和地震荷载，钢材的密度与强度之比较小，钢结构与钢筋混凝土结构相比要轻30％~50％，而且钢结构便于机械化生产，是工程结构中工业化程度最高的一种。但是，也不能否认，钢结构还存在着缺陷和隐患。对于钢材本身的材质问题以及耐候性、耐火性、耐腐蚀性，还存在着大量的研究课题。同时，大量的事故表明，钢结构构件由于强度高，所用截面相对小，也就容易失去稳定。这些问题成为钢结构的三大隐患，我们在采用钢结构时，要时刻警惕，并应采取相应的措施。隐患之一—失稳钢结构的失稳分两类：整体失稳和局部失稳。整体失稳大多数是由局部失稳造成的，当受压部位或受弯部位的长细比超过允许值时，会失去稳定。它受很多客观因素影响，如荷载变化、钢材的初始缺陷、支承情况的不同等。支撑往往被设计者或施工者所忽视，这也是造成整体失稳的原因之一。在吊装中由于吊点位置的不同，桁架或网架的杆件受力可能变号，造成失稳；脚手架倾覆、坍塌或变形大多是因为连杆不足、没有支撑造成的。很多可能发生荷载变化的重要结构如桥梁、桁架、水工闸门、导弹发射架等，多采用超静定结构，因它有赘余杆件，可预防因一个杆件失稳而造成整体失稳。又如钢组合梁中由于腹板高而薄或翼缘宽而薄也会造成局部失稳。回顾历史，值得我们警惕的是，随着钢结构的出现，就伴随着失稳事故的发生，所以无论设计或施工，保证结构稳定应铭刻在心。隐患之二——腐蚀如果失稳是急性病的话，腐蚀则是慢性病。普通钢材的抗腐蚀性能较差，尤其是处于湿度较大、有侵蚀性介质的环境中，会较快地生锈腐蚀，削弱了构件的承载力。例如转炉车间的钢屋架，平均腐蚀速度为每年0．10-0．16mm。据统计，全世界每年钢铁年产最的30％～4JD％因腐蚀而失效，净损失约10％。我国在一次钢筋混凝土屋架、木屋架、钢木屋架和钢屋架等的事故统计中发现，钢屋架出现倒塌事故占38．62％，而由于腐蚀并缺乏维修的原因占比重很大。过去对于外露钢材仅仅是喷涂(刷)两道防锈漆，实践证明，由于施工中不可能用涂料把空气完全隔绝，在使用时也缺乏定期维护措施，所以这种作法效果并不显著。用镀锌、喷铝等消极作法，其成本和效果也不太理想。近年来冶金行业采用在冶炼中加入适量的磷、铜、铬和镍，形成耐腐蚀的合金钢，能在表面上形成致密的防锈层，起到隔离覆盖作用，不失为一种积极作法。隐患之三——火灾钢材的耐温性较差，其许多性能随温度升降而变化，当温度达到430-540℃之间时，钢材的屈服点、抗拉强度和弹性模量将急剧F降，失去承载能力。用耐火材料对钢结构进行必要的维护，是钢结构研究的一个重要课原地垂直塌落，形成“扁饼”效应。这起震惊世界的事故，其直接原因是火灾。当然，排除这类事件的发生，还涉及方方面面，在这种情况下．喷涂防火涂料或洒水灭火系统均显得无能为力。建筑物的耐火能力取决于建筑构件耐火性能的好坏，在火灾发生时其承载能力应能延续一定时间，使人们能安全疏散、抢救物资和扑灭火灾。目前钢结构用钢尽量采用耐火高强度钢，例如15MnV钢就是在16Mn钢的基础上加人适量的钒(0．04％-0．12％)，可使钢的高温硬度提高。另一方面应采用高效防腐涂料，特别是防火防腐合一的涂料。建筑钢结构工程中三大隐患问题影响着成本的控制和管理，我们要管理好，也要保证工程的质量，从设计方面对他进行合理优化的设计，提高材料各方面的性能，竣工后进行管理和维修是很重要的，他们都会提高造价成本，要使成本低，必须采用上述之类的措施和其他的方法，我们不能忽视这个问题。10.结论本文介绍了钢结构工程的发展情况，指出了钢结构工程造价控制与管理的必要性，并从设计、施工和竣工三个阶段的工程造价方面论述了钢结构工程开发的成本控制与管理问题。上述几个