盘点钢结构设计优化,你不知道的几大优势!
很多建筑核算成本的朋友印象中,钢结构建筑的成本远高于混凝土建筑。事实上,钢结构成本和混凝土成本之间的高低不能一概而论。一般设计院的设计师通常主要设计混凝土结构,很少有工程师真正熟悉钢结构设计。即使是一些结构优化公司也很少能做好钢结构设计。因此,当设计师遇到钢结构设计项目时,他们的设计理念仍然与混凝土结构设计相同,导致结构用钢量过大。
事实上,钢结构设计往往有很大的优化空间。深圳佐姆小编遇到的一个项目,由于结构体系的变化,钢材消耗量直接减少了70%。对于混凝土结构的优化,这样的优化比例是不可想象的。因此,虽然钢结构建筑体积可能不大,但由于其优化比例大,对于重视成本的房地产企业来说,实施钢结构成本优化是一种显著降低成本的方式。与混凝土结构优化不同,钢结构优化不仅是材料消耗的优化,而且是各方面的综合优化,今天深圳佐姆小编来分享:盘点钢结构设计优化,你不知道的几大优势!
一、钢结构优化可以降低造价
降低结构成本往往是钢结构优化的主要动机。对于钢结构建筑,结构成本主要由以下三部分组成:
1、基础
2、钢结构
3、楼板
一般来说,钢结构建筑的结构重要小于混凝土建筑,其基本成本低于混凝土建筑。地板成本由于地板形式的选择,基础和地板成本占结构成本的比例较小,钢结构成本占结构成本的大部分。钢结构成本的主要指标是钢材消耗量。因此,如果结构的钢材消耗量得到有效降低,结构的成本就会得到有效降低。
对于空间结构来说,用钢量指标是影响结构成本的主要因素。例如,某展厅建筑面积约1.6万米,原设计用钢量约1000吨。由于业主投资有限,笔者团队对项目进行了优化。通过优化结构体系,我们将用钢量减少400吨,用钢量减少40%,结构成本降低40%。混凝土结构优化几乎不可能降低结构成本的比例如此之高。在优化成本的同时,也大大提高了建筑效果。
二、钢结构优化可以提高建筑效果
对于房地产项目,由于钢结构的使用,往往是因为建筑师和业主希望利用钢结构重量轻的特点,建造出轻巧美观的建筑。因此,钢结构设计的优缺点非常重要。
以河南省展览中心为例,项目一方向悬臂12m,另一方向悬臂6m,对角线最大悬臂14m。当地施工图设计院设计的悬臂部分钢梁高度为1.1m,建筑完工厚度达到1.3m。建筑师无法接受这种效果方案,因为悬挑端粗大而笨重的效果并不是他们想要的。
就在笔者熟悉方案公司的时候,方案公司请我们作为咨询师对项目进行结构优化设计。通过我公司的优化方案,结构钢梁的高度成功控制在700mm,远低于以前的钢梁高度。而且没有采用桁架斜腹杆的设计,既节省了钢材消耗,又达到了建筑师想要的效果,不会造成业主花钱,但效果没有达到。
三、钢结构优化可以加快工期
房地产开发项目有时使用钢结构是因为工期,因为钢结构的现场施工速度比混凝土结构快得多。然而,只要钢结构被使用,工期就会完成。一般来说,钢结构施工周期由以下部分组成:
1)深化钢结构详图
2)工厂备料
3)工厂加工
4)现场施工
事实上,钢结构设计方案和设计图纸的质量将极大地影响上述每一步。例如:
1)施工图设计不到位,导致详图深化沟通时间过长,从而影响下料时间节点;
2)由于缺乏设计经验,采用市场采购困难或订货周期过长的截面规格,会影响备料时间;
3)采用加工工作量大的结构设计方案,导致工厂下料、焊接工作量大,工厂加工时间过长;
4)采用大量现场焊接,或构件安装工艺复杂,安装工作量大,也会导致现场工期大幅延长。
由此可见,设计的合理性会对工期的每一个环节产生影响,而这些环节是环环相扣的。
某扶贫安置房,是两层简单的预制别墅建筑。一期工程由当地设计院设计。在一期工程的基础上,笔者对结构进行了优化和重新设计。由于采用了创新的预制结构体系,结构用钢量减少了50%,结构成本也大大降低。我们采用的结构体系采用以热轧H型钢为主要受力截面,以全螺栓连接为主要现场连接方式的预制结构体系。工厂加工量小,现场安装速度极快。钢框架可在两天内安装一层。
综上所述,钢结构优化不仅是优化成本,更是一个全面的优化过程。无论是提高施工效果还是缩短施工周期,都可以提出建设性的解决方案。