建筑钢结构的经济性能一直是大家关心的问题。如何控制工程造价，充分发挥钢结构建筑的综合技术经济优势，工程设计阶段是关键阶段。据权威机构统计分析，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%。
因此设计的好坏、设计是否优化，对工程造价会产生直接的影响。本文以门式框架轻钢结构厂房及多层、高层钢结构建筑设计为例，对其材料选择、结构体系进行简要分析，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。
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材料选用中的工程造价控制
随着我国钢铁产量逐年增加，钢材品种趋于多样化钢结构工程设计价格，各种新型建筑材料，如轻质保温墙板、彩涂波纹钢板、楼承板等不断被开发和推广。建筑钢结构在设计阶段对材料的选择有了更多的发挥空间。不同的材料选择将导致不同的工程直接造价和总建筑造价。在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方法。下面举几个例子：
（1）：轻钢厂房的面板、墙板一般都采用彩涂钢板，其板型不同，基板厚度及钢种不同，镀锌板型及镀锌层厚度不同，彩涂类型不同。从形态上看，可以是单板、保温复合板、单板内加保温层等。保温层有超细玻璃棉、硬质岩棉、聚苯乙烯等不同种类和厚度。这些差异造成单种材料价格的差异，从而影响厂房工程的总造价。因此，设计时要综合考虑厂房性质、大气环境等因素，合理选用板材，控制工程造价。
（2）多高层住宅钢结构体系墙体材料：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，选择配套、经济、节能的墙体材料至关重要。目前设计中采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、ALC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、ALC板等。
（3）多层、高层钢结构建筑楼承板：设计时，楼承板根据其在楼（顶）结构体系中的作用可分为两种形式，即：①楼承板仅作为永久性模板，一般可采用普通镀锌波形钢板，对最小镀锌量和耐火时间要求较低，价格较便宜；②施工时作为模板钢结构工程设计价格，使用阶段替代受拉钢筋，即组合楼承板。由于楼承板在设计时作为受拉钢筋考虑，其使用寿命必须与主体钢结构使用寿命一致，因此对最小镀锌量和耐火时间要求较高，单价较高。
（4）钢材规格、材质：随着钢材品种的增多，结构设计时可选择的构件类型也更多了。如框架柱可采用热轧H型钢、焊接H型钢、螺旋焊接（或直缝焊接）圆钢管、焊接方钢管、组合型材等。钢梁可采用等截面或变截面，材质可采用Q235普碳钢或Q345低合金钢。设计时应尽可能采用高强度等级的材料，如Q345钢比Q235钢可节省钢材15%-25%，对于受拉或受弯构件节省比例较大。设计时应选用经济型截面型材，如热轧H型钢、T型钢等。 在某些情况下，采用热轧H型钢柱、梁可能比焊接H型钢用钢量略多，但考虑到加工成本和施工进度，其成本可能更有优势。
02
结构体系工程造价控制
不同的结构体系及面立面布置方式对工程造价有着很大的影响，只有在设计阶段根据建筑的功能要求确定合理的面立面布置方式和结构体系，才能有效控制工程造价，做到经济适用，列举如下：
（1）据有关资料显示，对于多层建筑，不同的楼层数对土木工程造价的影响为10%-25%；不同的楼层高度对土木工程造价的影响为1.5%-12%。
（2）门式刚架轻钢结构厂房设计中还存在门式刚架的经济跨度和最佳间距问题。如果工艺要求允许，选择跨度较小的门式刚架较为经济。一般门式刚架的最佳间距为6m-9m。当安装大吨位吊车时，经济柱距一般为7m-9m，不宜超过9m。如果超过9m，屋面檩条、吊车梁、墙架体系用钢量就要相应增加，造价不经济。
（3）在多层、高层钢结构中，楼面结构体系占工程量比重较大，对结构的工作性能和造价有着重要的影响。在确定楼面结构方案时，主要考虑保证楼面有足够的整体平面刚度，能减轻结构自重和降低结构层高，便于现场安装和快速施工，且防火、隔音性能好，便于管线的敷设。常见的楼面方式有：波形钢板组合楼面、钢桁架组合楼面、预制楼面、组合楼面和普通现浇钢筋混凝土楼面。目前最常用的方式是波形钢板组合楼面和普通现浇钢筋混凝土板。当采用这两种方式时，考虑将现浇板与钢梁组合成受力相同的组合梁，可以有效降低钢梁的高度，节省更多的钢材。
（4）高层钢结构中，框架柱采用圆形钢管混凝土柱，梁、板采用钢-混凝土组合结构，总用钢量较普通钢结构用钢量明显减少，可有效降低工程造价。
结论
钢结构建筑的优势决定了其将具有强大的生命力。设计阶段的技术创新、材料选择、设计优化是控制成本、推进建筑钢结构产业化的关键阶段。为此，强调以下几点：
（1）提高设计人员素质，重视设计人员的继续教育和专业知识的更新。同时，强调技术与经济相结合，注重价值工程在设计中的应用，进行多方案比较，把工程造价的控制放在重要位置。
（2）在设计中引入竞争机制，开展设计招标、方案优选竞赛，以技术先进、安全适用、经济合理、节省投资为目标。
（3）采用配额设计和设计前审查制度，不能只注重技术方面，而要忽视经济方面。
