钟晟，赵炜

（中冶建工集团有限公司四川公司，四川 成都 610000）

   摘 要：钢结构作为装配式建筑中的一部分，是装配式建筑发展方向的导向之一。钢结构工程是以钢材制作为主的结构，主要由型钢和钢板等制成的钢梁、钢柱、支撑、钢桁架等构件组成，各构件或部件之间通常采用焊缝、螺栓或铆钉连接。钢结构具有强度高、自重轻、抗震性能好、施工速度快、环保、外形美观、易于产业化等优点，广泛应用于大型厂房、桥梁、场馆、超高层等领域。本文主要以初步入门为标准分析钢结构的基本概念及其计量与计价。

   关键词：钢结构；施工工艺；工程造价

   0 引言

   装配式建筑规划自2015年以来密集出台,2015年末发布《工业化建筑评价标准》，决定2016年全国全面推广装配式建筑,并取得突破性进展；2015年11月14日住建部出台《建筑产业现代化发展纲要》计划到2020年装配式建筑占新建建筑的比例20%以上，到2025年装配式建筑占新建筑的比例50%以上；2016年3月5日政府工作报告提出要大力发展钢结构和装配式建筑，提高建筑工程标准和质量；2016年9月27日国务院出台《国务院办公厅关于大力发展装配式建筑的指导意见》，对大力发展装配式建筑和钢结构重点区域、未来装配式建筑占比新建筑目标、重点发展城市进行了明确。四川省的规划是：2016—2017年，四川省成都、乐山、广安、西昌四个建筑产业现代化试点城市，形成较大规模的产业化基地，要求到2025年，装配率达到40%以上的建筑，占新建建筑的比例达到50%；桥梁、水利、铁路建设装配率达到90%；新建住宅全装修达到70%。而四川省《关于推进建筑产业现代化发展的指导意见》进一步明确，政府投资的办公楼、保障性住房、医院、学校、体育馆、科技馆、博物馆、图书馆、展览馆、棚户区危旧房改造工程、历史建筑保护维护加固工程，大跨度、大空间和单体面积超过2 万平方米的公共建筑，全面应用钢结构等。

   钢结构大致分为工业厂房、大跨度钢结构（空间桁架或空间刚架体系、悬索结构、张拉集成结构、索膜结构）、多层、高层及超高层建筑等。

   1 钢结构系统组成

   1.1 常见钢结构构件（见表1）

表1 常见钢结构构件

图1 钢结构构件简图

   1.2 维护系统

   常见维护系统如下：

   金属压型板：金属板材通过专用的压轧机轧制出波形状的具有一定承载力的维护板材。

   采光板：透光的非金属板，安装在屋面板预留空洞，作为屋面天窗。

   2 钢结构施工工艺

     3 钢结构识图

   钢结构识图不仅仅包括建筑图、结构图，还有深化设计图，是直接供制造、加工、安装的施工用图，一般由图样目录、钢结构设计说明、安装布置图、构件表、安装节点图、构件详图、零件图等组成。

   4 装配式钢结构工程造价

   4.1 计量

   工程量是预算编制需要的原始数据，而工程量计算是一项工程量大且细致的工作，钢结构传统的工程量计算是采用列表法（Excel表格，列明构件，然后计算各零件的重量，将各零件重量合计）。

   （1）钢结构计量一般分为：

   柱脚：柱底板、地脚螺栓、抗剪件

   刚架：钢柱、钢梁、节点（节点板及高强螺栓）

   支撑：屋面支撑、柱间支撑、系杆、撑杆、隅撑

   檩条：檩条、檩托、直拉条、斜拉条

   围护系统：屋面板（注意收边）、墙面板（注意收边）、采光板、天沟等

  （2）钢结构一般按设计图示尺寸以钢材重量（t或kg）计算，不扣除孔眼、切边、切肢的重量，焊条、铆钉、螺栓等重量不另增加。即将钢结构零构件中的各个类型的材料计算出重量，并加在一起，而各个类型的钢结构材料较为简单的分为钢板、型钢，计量思路都可以统一为单位理论重量×理论单位尺寸。比如：

   ①钢板理论比重为7850kg/m3，则其工程量计算式为：钢板工程量（kg）=7850（kg/m3）×钢板长度（m）×钢板宽度（m）×钢板厚度（m）；

   ②扁豆形花纹钢板（1.4mm厚）理论比重为11.1kg/m2，则其工程量计算式为：扁豆形花纹钢板（1.4mm厚）工程量（kg）=11.1（kg/m2）×扁豆形花纹钢板长度（m）×扁豆形花纹钢板厚度（m）；

   ③热轧H型钢HW100×100×6×8理论比重为16.9kg/m，则热轧H型钢HW100×100×6×8的工程量计算式为：热轧H型钢HW100×100×6×8工程量（kg）=16.9（kg/m）×热轧H型钢长度（m）。

   目前，工程量的计算也有专门的计算软件来进行工程量的统计，如现在熟悉的广联达软件。计量的难点在于构件连接处节点的计算，连接节点处的连接板样式多、数量多，容易计算遗漏。

   4.2 经济分析

   装配式建筑有PC预制构件和钢结构两个发展方向。如成都某幼儿园工程，在初步设计时，对PC主体和钢结构主体两个设计方案进行了成本、工期、施工方案对比。在成本方面，参照既有施工案例，常规混凝土现浇框架建筑主体成本一般约1800—2000元/m2，经分析采用混凝土PC结构成本增量为350元/m2，采用钢装配式结构成本增量为270元/m2。该幼儿园的钢结构主体造价概算指标见表2所示。如果考虑钢装配式结构因为减小柱形，增加得房率4-5%因素，则钢结构结构成本低于混凝土PC结构成本。在工期方面，因PC生产厂目前各地分布不均，数量有限，在各方条件有限的情况下，了解了几家距施工现场距离较为合理的生产厂，预估排产期与现浇期时间相差不大，无法满足业主工期要求，而钢结构工期可比现浇工期节约1/3。在施工方案方面，与钢结构主体相比，PC结构主体竖向构件仍需采用现浇，且需要一定养护时间，同时还需增加外架等措施。对比分析后，钢结构装配式成本、工期均可控，是装配式建筑发展的重要方向。

表2  幼儿园的钢结构主体造价概算指标 

   4.3 成本控制

   如何加强成本控制是施工企业工程造价的关键。装配式钢结构需要在厂里制作加工成成品，然后运输到现场采用焊接和螺栓连接的方式组装成结构体系。因此，加工厂的选择就尤为重要，一是考虑加工厂的制作加工水平，二是加工厂至施工现场的运输距离，选择技术水平成熟、距离较近的加工厂，可以降低成品采购的材料成本，同时避免构件质量不合格导致的二次整改增加成本和工期的风险。在现场施工管理方面，合理的安装方案、专业的吊装水平以及技术工种的作业能力，使得现场作业能够高质、高效，以降低安装成本。

   5 结语

   随着建筑企业不断发展，现浇式结构市场已非常成熟，成本也很透明，而人工费也随着经济增长再逐年增加，钢筋混凝土结构成本低的趋势也逐渐模糊。PC构件现行相关法规及标准不完善，也没有全国统一的标准使得生产标准化、快速化；PC生产厂分散不均匀，水平不一，导致运输难度和成本增加，这些都在一定程度上限值了发展。在响应国家环保要求的前提下，原就比较成熟的钢结构技术逐渐开始崭露头角。

   但是钢材防腐和防火性能差，房建20年就需要防腐二次处理，这在一定程度上限制了钢结构的大规模发展。一般钢结构建筑我们都要对钢结构进行防腐、防火处理，这是钢结构必不可少的施工工艺。在铁道、车辆、桥梁、塔架等长期暴露在大气中使用的钢结构需选择具有保护锈层耐大气腐蚀的低合金结构钢的耐候板。与普碳钢相比，耐候钢在大气中具有更优良的抗蚀性能，但成本也会相应增加。因此，大力发展钢结构就要解决钢材材质性能问题，这将是钢结构发展历程上的攻坚命题。

   参考文献：

   [1] 焦红.钢结构工程识图与预算快速入门.中国建筑工业出版社.2015

   [2] 靳晓勇.高润峰.钢结构工程施工-专业技能入门与精通.机械工业出版社.2014