淺談鋼結(jié)構(gòu)深化設(shè)計與工程成本節(jié)約控制

賀志彪

摘?要：隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和人民生活水平的顯著提高，人民對建筑住房方面的要求日益提高。近年來，國內(nèi)外的建筑學(xué)家發(fā)現(xiàn)了鋼結(jié)構(gòu)具有強(qiáng)度高且自身荷載小等很多優(yōu)點，因此將其廣泛用于住房、辦公、公共場所等各種建筑中。在鋼結(jié)構(gòu)的一系列技術(shù)中，鋼結(jié)構(gòu)圖紙深化設(shè)計對設(shè)計圖紙的解剖，對鋼結(jié)構(gòu)工程的安裝、施工、運輸和成本造價都有著很重要的影響。

關(guān)鍵詞：鋼結(jié)構(gòu)深化設(shè)計;工程成本;建筑施工

一般來說，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計環(huán)節(jié)主要包括設(shè)計方案、施工圖繪制以及施工圖審核等內(nèi)容。其中，結(jié)構(gòu)設(shè)計方案的質(zhì)量如何，直接影響著結(jié)構(gòu)的性能，包括功能性和安全性，為質(zhì)量和造價管控的重點。若后期建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方案變更，則直接引發(fā)造價變動。

1?鋼結(jié)構(gòu)房屋應(yīng)用特征

鋼結(jié)構(gòu)有很多優(yōu)點，比如重量輕，自身荷載小，還有預(yù)制鋼結(jié)構(gòu)，縮短工期，減輕施工現(xiàn)場工作量等優(yōu)勢，除此之外，鋼結(jié)構(gòu)還具有良好的抗震效果，強(qiáng)度較高適合更加靈活的空間布局。在我國工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)場景不斷復(fù)雜化的時代背景下，鋼結(jié)構(gòu)房屋應(yīng)用范圍不斷拓展，對社會生產(chǎn)生活所造成的影響不斷增加。結(jié)構(gòu)在鋼結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計中，是其建筑形象的一個重要組成部分。只有將建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計與功能統(tǒng)一起來，設(shè)計出來的鋼結(jié)構(gòu)建筑才具有藝術(shù)和技術(shù)的高度統(tǒng)一，進(jìn)而滿足建筑的功能需求，為未來的建筑設(shè)計打下良好的基礎(chǔ)。我國目前處于發(fā)展中國家，人均能源水平在世界來說仍屬于較低標(biāo)準(zhǔn)，使用鋼結(jié)構(gòu)建筑就我國現(xiàn)狀來說具有現(xiàn)實意義。

2?深化設(shè)計鋼結(jié)構(gòu)詳圖的意義

當(dāng)前我國的建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計普遍分為兩個階段：第一是鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計，第二是深化設(shè)計鋼結(jié)構(gòu)詳圖。這種分段模式也是國際上建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計經(jīng)常采用的模式。鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計圖的設(shè)計原則是要保證它在深度上以及內(nèi)容上都要滿足深化設(shè)計鋼結(jié)構(gòu)詳圖的要求，因此這部分工作不能隨意交給他人，必須與在建筑領(lǐng)域具有設(shè)計資質(zhì)的設(shè)計單位合作，即便如此，設(shè)計出來的鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計圖也不能直接用來當(dāng)做鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的模型圖。它的內(nèi)容豐富而細(xì)致，詳細(xì)到記錄了每個構(gòu)件的材質(zhì)、尺寸、工藝流程以及精度要求等內(nèi)容，它還需要設(shè)計人員考慮到鋼材構(gòu)件硬件之間的連接性。因此深化設(shè)計鋼結(jié)構(gòu)詳圖被業(yè)內(nèi)人士看做一個重要紐帶，用以連接設(shè)計公司、加工廠和制作公司項目部等部門，同時也是將設(shè)計圖轉(zhuǎn)化成產(chǎn)品不可缺少的一個環(huán)節(jié)。

由于鋼結(jié)構(gòu)詳圖深化設(shè)計圖設(shè)計很多方面的內(nèi)容，它不僅要考慮到企業(yè)的運輸速度和安裝能力以確定構(gòu)件的拼裝節(jié)點和分段標(biāo)準(zhǔn)，還必須達(dá)到現(xiàn)場安裝和車間制造的要求，又被業(yè)內(nèi)人士稱作鋼結(jié)構(gòu)加工圖和鋼結(jié)構(gòu)放樣圖。近些年來，隨著企業(yè)的發(fā)展，鋼結(jié)構(gòu)詳圖涉及到的范圍也越來越大，不再僅限制與為企業(yè)和加工廠提供詳細(xì)的設(shè)計圖，還包括其他業(yè)務(wù)如提供螺栓等材料報表以方便工廠的物資采購部門進(jìn)行采購等工作;輔助工廠的編制工程相關(guān)的進(jìn)度計劃以及工廠的備料等準(zhǔn)備工作。業(yè)務(wù)的增多也對深化設(shè)計鋼結(jié)構(gòu)詳圖的設(shè)計人員有了更高的要求。設(shè)計人員不僅要熟悉設(shè)計圖紙中的一切內(nèi)容，將設(shè)計圖上各種顏色、不同粗細(xì)、虛實各異的線條靠自己的專業(yè)知識以及想象力轉(zhuǎn)化為空間的立體結(jié)構(gòu)，還要熟悉桿件裝配、焊接控制等加工技術(shù)，最后按照所簽署文件中的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范來監(jiān)督施工。鋼結(jié)構(gòu)詳圖深化設(shè)計圖的制作必須謹(jǐn)慎，確保正確，因為它是設(shè)計人員與施工人員的橋梁，一旦有某個地方出現(xiàn)差錯，就很有可能對工廠的加工帶來誤差，使生產(chǎn)出的鋼構(gòu)件無法滿足生產(chǎn)需要。

3?鋼結(jié)構(gòu)詳圖深化設(shè)計的過程

鋼結(jié)構(gòu)詳圖深化設(shè)計的過程很繁瑣。第一步是建模，鋼結(jié)構(gòu)詳圖在建模過程中使用的工具是鋼結(jié)構(gòu)詳圖深化設(shè)計軟件。建模時要注意時間管理，設(shè)計人員在設(shè)計時要考慮到工期，根據(jù)工期合理劃分建模的各個階段以及各階段的進(jìn)度。以STRUCAD三維詳圖深化設(shè)計軟件為例，在建模初期，需要將不同類型的構(gòu)建置于不同的狀態(tài)，給與不同的顏色分配等級用以構(gòu)件的過濾，同時也要將該工程的詳細(xì)信息輸入進(jìn)去，接著要按標(biāo)準(zhǔn)和需要添加新材質(zhì)，如新截面等，最后再對生產(chǎn)出的模型編號，分區(qū)，對每組構(gòu)件進(jìn)行有規(guī)律的編號，為了方便日后需要添加相同種類的新構(gòu)件，每組構(gòu)件還需要多預(yù)留些編號序列。整個建模過程分為很多階段，在每個階段后期，都要進(jìn)行碰撞檢查校核，以檢查生成材料的材質(zhì)、尺寸等規(guī)格是否正確。STRUCAD 詳圖深化設(shè)計軟件還可以另外生成STRUWALK 模型。生成的STRUWALK 模型有一個功能，就是根據(jù)每個構(gòu)件最初的原始參數(shù)來進(jìn)行過濾，這樣可以提高效率，使校核效果比STRUCAD詳圖更好。在STRUWALK 建模的過程中還可以直觀地觀察進(jìn)度，，原理是對不同構(gòu)件所擁有的不一樣的狀態(tài)碼來匹配對應(yīng)的顏色。建模方式分為單機(jī)建模和多人聯(lián)機(jī)建模兩種。對于單機(jī)建模來說，為了預(yù)防分區(qū)之間的節(jié)點設(shè)計錯誤或者節(jié)點重復(fù)，需要及時了解相鄰階段的具體信息來及時對模型進(jìn)行修正。對于多人聯(lián)機(jī)建模來說，要注意的地方是節(jié)點會被其他分區(qū)的節(jié)點所取代，為了預(yù)防此類情況的發(fā)生，對不同階段的模型要及時更新，不同分區(qū)的節(jié)點命名也要規(guī)范，有所區(qū)別。

第二步是模型審核。這一步驟包括專審和自審，順序是先由鋼結(jié)構(gòu)建模的設(shè)計人員自審，設(shè)計人員主要以材料清單為參考資料，對構(gòu)件的材質(zhì)等級、構(gòu)件編號、尺寸長度等進(jìn)行審核;自審過關(guān)之后，再將鋼結(jié)構(gòu)詳圖交由專業(yè)的審核工程師進(jìn)行專審。專審則更加全面且精細(xì)，它是對模型的截面型材和每個節(jié)點都進(jìn)行系統(tǒng)的審核。

4?鋼結(jié)構(gòu)深化設(shè)計與成本節(jié)約控制

在實際企業(yè)運轉(zhuǎn)和工廠加工中，鋼結(jié)構(gòu)深化設(shè)計也是要注意節(jié)約成本的。造成成本浪費的原因有很多，比如設(shè)計人員對施工過程不夠了解，對設(shè)計過程太過簡化而使設(shè)計與施工連接性差等。為了盡量避免這種情況，工廠加工人員與設(shè)計人員要進(jìn)行積極有效的溝通，對設(shè)計不合理的地方及時修改。另一個造成成本浪費的原因是鋼柱的分段。很多高層的鋼結(jié)構(gòu)建筑在設(shè)計時需要考慮鋼柱分段，為了節(jié)約成本，設(shè)計人員應(yīng)該充分考慮好?，在滿足現(xiàn)場吊裝機(jī)具和吊裝方案的同時，盡量減少鋼柱分段。

5?建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計階段的工程造價管理策略

首先是增強(qiáng)設(shè)計人員的成本控制意識。若想實現(xiàn)結(jié)構(gòu)設(shè)計環(huán)節(jié)的造價有效控制，需要發(fā)揮設(shè)計人員的主觀作用，通過增強(qiáng)其成本控制意識，實現(xiàn)對造價的控制。部分設(shè)計人員為了追求外部形態(tài)的個性，或者為了達(dá)到過高的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，沒有結(jié)合建設(shè)實際，使得造價增加。對于此因素引發(fā)的造價增加問題，要注重培養(yǎng)設(shè)計人員的成本控制意識，同時做好市場調(diào)查，設(shè)計多種方案，進(jìn)行對比分析，優(yōu)選結(jié)構(gòu)設(shè)計方案。其次是做好設(shè)計方案的優(yōu)化。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計要做好反復(fù)的論證和分析，優(yōu)化設(shè)計方案，實現(xiàn)對造價的全面控制。對設(shè)計的建筑方案，借助現(xiàn)代化技術(shù)進(jìn)行分析，比如?BIM技術(shù)等，針對設(shè)計存在的不足之處，要做好合理優(yōu)化，以保證建筑結(jié)構(gòu)性能和功能為前提，優(yōu)選適合的結(jié)構(gòu)形式，實現(xiàn)對造價的有效控制。除此之外，要做好材料的選擇控制，保證工程質(zhì)量的同時，實現(xiàn)對成本的控制。

6 結(jié)語

總之，鋼結(jié)構(gòu)深化設(shè)計對設(shè)計人員的要求非常高，作為一項極具專業(yè)性的工作，企業(yè)如果想做好，不僅需要加強(qiáng)企業(yè)內(nèi)部相關(guān)技術(shù)人員的專業(yè)性和業(yè)務(wù)素質(zhì)，還要高度重視有關(guān)鋼結(jié)構(gòu)深化設(shè)計方面的工作，在設(shè)計的每一個階段加強(qiáng)管理，并重視與設(shè)計單位、工廠加工人員和設(shè)計人員的溝通。為了經(jīng)濟(jì)利益，企業(yè)還要在滿足生產(chǎn)要求的基礎(chǔ)上，考慮各方面的因素，從源頭節(jié)約成本，既簡化施工，又不影響工程的順利實施。

參考文獻(xiàn)：

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