鋼結(jié)構(gòu)初步設(shè)計方案范文

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鋼結(jié)構(gòu)初步設(shè)計方案

篇1

【關(guān)鍵詞】鋼結(jié)構(gòu);限額設(shè)計;造價管理

鋼結(jié)構(gòu)工程由于其優(yōu)越性,在目前結(jié)構(gòu)工程的設(shè)計中處于主導(dǎo)地位,且鋼結(jié)構(gòu)工程的經(jīng)濟性能一直是大家最為關(guān)注的一個問題。如何控制工程造價,充分發(fā)揮鋼結(jié)構(gòu)在建筑技術(shù)經(jīng)濟上的綜合優(yōu)勢,設(shè)計階段具有至關(guān)重要的作用。眾所周知,前期的投資決策和設(shè)計階段是工程造價控制的關(guān)鍵,而這其中的關(guān)鍵就在于工程設(shè)計。據(jù)報道,所占1%的設(shè)計費對工程造價的影響度要占75%以上。所以設(shè)計環(huán)節(jié)對整個工程建設(shè)的效益是至關(guān)重要的。

隨著市場競爭體制的建立與完善,工程設(shè)計行業(yè)競爭也日趨激烈,越來越多的建設(shè)單位或業(yè)主對擬建工程提出限額設(shè)計的要求。限額設(shè)計就是按照批準的可行性研究報告及投資估算控制初步設(shè)計,按照總概算控制技術(shù)設(shè)計和施工圖設(shè)計,同時各專業(yè)在保證達到使用功能的前提下,按分配的投資限額控制設(shè)計,嚴格控制不合理變更,保證投資額不被突破。設(shè)計單位在不超出投資規(guī)模的前提下,完成對工程項目的設(shè)計任務(wù)。

在目前社會階段,鋼結(jié)構(gòu)功能應(yīng)用越來越多的情況下,如何能在考慮經(jīng)濟原則的前提下,將設(shè)計更優(yōu)化,是設(shè)計者所追求的。本文就鋼結(jié)構(gòu)的特點、項目特點、及解決措施做一探討。

1 鋼結(jié)構(gòu)建筑相比傳統(tǒng)建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)越性

無論是結(jié)構(gòu)性能、使用功能及經(jīng)濟效益上,鋼結(jié)構(gòu)都有一定優(yōu)越性。主要表現(xiàn)在以下方面:

(1)鋼材的抗拉、抗壓、抗剪強度相對來說比較高,鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件結(jié)構(gòu)斷面小、自重輕。一般情況下,高層鋼筋混凝土建筑物的自重在1.5~2.0t/m2左右,高層建筑鋼結(jié)構(gòu)自重大都在1.0t/m2以下,甚至有的辦公室只有0.5~0.6t/m2。結(jié)構(gòu)自重輕,可以減少運輸和吊裝費用,基礎(chǔ)的負載也相應(yīng)減少,可以降低基礎(chǔ)造價,特別是在地質(zhì)條件較差地區(qū),其優(yōu)點就更為突出。

(2)鋼結(jié)構(gòu)具有良好的延性,抗震性能好,尤其是在高烈度地震區(qū),使用鋼結(jié)構(gòu)就更為有利。且對于建筑物,如自重減少,則相當(dāng)于降低抗震設(shè)防烈度。

(3)結(jié)構(gòu)平面密度(或稱為結(jié)構(gòu)占有面積)較小,換言之就是增加了使用面積。高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)占有面積只是同類鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)面積的28%。采用鋼結(jié)構(gòu)可以增加使用面積4%左右。

(4)施工速度快。采用鋼結(jié)構(gòu)可為施工提供較大的空間和較為寬敞的施工作業(yè)面。

(5)鋼結(jié)構(gòu)的質(zhì)量容易保證。鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件一般都在工廠里制造、加工,精度高。

(6)操作工序不繁雜。工地上,鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件到位后,工人只需安裝,用工省。減少了沙、石、水泥堆放場地,還減少了模板儲運、現(xiàn)場構(gòu)件預(yù)制及鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)現(xiàn)澆時的濕作業(yè),在鬧市區(qū)或密集的居民區(qū)內(nèi),具有很大的優(yōu)點。

(7)鋼結(jié)構(gòu)可以做成大跨度、大空間的設(shè)計,且其應(yīng)用越來越有普遍性。

2 鋼結(jié)構(gòu)工程設(shè)計不合理對于資金造成的影響

鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計對實施費用和進度均有明顯的影響,比如焊制H鋼主焊縫、柱子對接接點、端板厚度、厚薄板對接過渡處理、加強筋板的設(shè)置、對接焊縫錯開量等,而鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計的各種細節(jié)問題均影響著工程造價。比如:

(1)設(shè)計中對于焊制H型鋼主焊縫的熔透性及焊縫大小的不同設(shè)計,對于費用的影響。鋼結(jié)構(gòu)建筑中屋架弦桿及腹桿、平臺梁、柱間支撐等相當(dāng)一部分是焊制H鋼結(jié)構(gòu),焊制H鋼梁翼板與腹板焊縫是不需要全部采用全熔透。根據(jù)《建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)規(guī)程JGJ81-2002》中第461款之第7條說明“焊接組合H形梁、柱的縱向連接角焊縫,當(dāng)腹板厚度大于20mm時,宜采用全焊透或部分焊透對接組合焊縫[1]。筆者查閱《美國鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計手冊》其對焊制H鋼的主焊縫要求其實是不高的,輕鋼焊接H鋼主焊縫采用埋弧自動焊只要求單面焊接,反面以間距200mm、300mm的氣體保護焊間斷焊接即可??梢娫O(shè)計中將焊制H型鋼不加區(qū)分的全部使用全熔透是不合適的。

(2)對接拼接接頭形式的連接板及高強螺栓數(shù)量設(shè)計對于造價的影響

如果鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計中,不同的設(shè)計理念,對接接頭的要求不同,則相應(yīng)的應(yīng)用連接鋼板及螺栓的使用量就會不同,相應(yīng)的造價就會不同。

(3加肋板的設(shè)置數(shù)量的設(shè)計對造價的影響。比如,在一些設(shè)計者的理念中,很大的牛腿處也不需設(shè)置加肋板,但有的設(shè)計者的理念,不設(shè)加肋板的情況則異常少見。在柱腹板相對于牛腿上下翼緣的部位基本都設(shè)置了加肋板,以求能把牛腿翼緣的應(yīng)力傳遞到柱子上。但也不能過度的追求局部穩(wěn)定密排加肋,造成費用的增加。

3 限額設(shè)計

價值工程,是通過各相關(guān)領(lǐng)域的協(xié)作,對所研究對象的功能與費用進行系統(tǒng)分析,不斷創(chuàng)新,使之以最低的總成本,可靠地實現(xiàn)產(chǎn)品的必要功能,從而提高產(chǎn)品價值的科學(xué)的技術(shù)經(jīng)濟方法。而其中最重要的就是限額設(shè)計。

限額設(shè)計就是在滿足各功能需求的前提下,設(shè)計的建筑物不超過擬定的投資金額。具體地講,限額設(shè)計就是按照批準的可行性研究報告或設(shè)計任務(wù)書的投資估算控制初步設(shè)計,按照批準的初步設(shè)計總概算控制施工圖設(shè)計,同時各專業(yè)在保證達到使用功能的前提下,按分配的投資限額控制設(shè)計,嚴格控制不合理變更,保證總投資額不被突破。限額設(shè)計不僅要考慮如何節(jié)約投資,更要尊重科學(xué),尊重實際,精心設(shè)計,確保所設(shè)計的項目具有節(jié)約性、科學(xué)性和時代性,使項目的功能和成本達到最佳配置,做到質(zhì)優(yōu)價廉,又好又省。

4 鋼結(jié)構(gòu)工程設(shè)計階段的造價控制措施探討

鋼結(jié)構(gòu)工程設(shè)計造價控制筆者認為有如下措施:

(1)設(shè)計在招標階段擇優(yōu)選用設(shè)計單位和設(shè)計方案。好的設(shè)計單位要做好限額設(shè)計往往會成立一個高效的限額設(shè)計管理機構(gòu)??梢杂删哂胸S富設(shè)計經(jīng)驗的建筑師來承擔(dān)設(shè)計單位的設(shè)計總負責(zé)人,全權(quán)負責(zé)限額設(shè)計。這樣,可以使總負責(zé)人帶領(lǐng)全體設(shè)計人員綜合分析具體設(shè)計項目類型、功能要求等特點,并能借鑒以往類似項目的限額設(shè)計的成功經(jīng)驗。因為在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中,不同方案的選擇及不同建筑材料的選用對工程造價會有較大影響。

(2)運用價值工程優(yōu)化設(shè)計方案,將限額設(shè)計理念運用到設(shè)計方案中的具體措施。可以在設(shè)計中,要求設(shè)計單位在每個設(shè)計階段按分項、分專業(yè)編制預(yù)算,如果超過限額,要分析原因,并采取措施予以核減。再者,可以要求設(shè)計單位的設(shè)計技術(shù)人員與工程造價人員緊密聯(lián)系,對牽涉量大、特殊的方案或構(gòu)造,均應(yīng)實行先進行估價,再進行多方案比選,以得出最優(yōu)方案。如在方案設(shè)計階段,根據(jù)某專業(yè)的設(shè)計方案,測算出的投資資金超過控制目標值,設(shè)計總負責(zé)人就應(yīng)讓該專業(yè)設(shè)計負責(zé)人與造價工程師交流,對該專業(yè)進行多方案設(shè)計、測算、優(yōu)化處理,力求選出既滿足業(yè)主的功能需要,又滿足限額設(shè)計要求的設(shè)計方案。必要的時候還可以對其他專業(yè)的限額做一調(diào)整,以求不突破總的投資限額。在初步設(shè)計階段,要估算出鋼結(jié)構(gòu)的總用量,設(shè)計者需嚴格按照限額設(shè)計所分解的總投資額控制工程量,在保證使用功能的條件下進行初步設(shè)計。在施工圖設(shè)計階段,如施工圖設(shè)計中有一些設(shè)計變更,也需采用前面的方法進行多方案設(shè)計,并及時同造價工程師進行多方案測算、比較,從而選出最經(jīng)濟實用、又不突破限額的方案。

5 結(jié)語

限額設(shè)計在鋼結(jié)構(gòu)工程造價控制中處于重要地位,推行限額設(shè)計,對鋼結(jié)構(gòu)工程設(shè)計實行控制,使工程造價從設(shè)計階段就得到合理、科學(xué)、有效地控制,不僅能控制投資不超過概算,還能克服重技術(shù)、輕經(jīng)濟的觀念,增強設(shè)計單位在市場經(jīng)濟環(huán)境下的競爭力。

參考文獻

[1]JGJ81-2002 建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)規(guī)程

[2]Roger L.Brockenbrough,F(xiàn)rederick S.Merritt,structural steel designer’s Handbook(美國鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計手冊)同濟大學(xué)鋼與輕鋼結(jié)構(gòu)研究室,譯.上海:同濟大學(xué)出版社

[3]李星榮,魏才昂等.鋼結(jié)構(gòu)連接節(jié)點設(shè)計手冊(第二版).北京:中國建筑工業(yè)出版社,2005

篇2

關(guān)鍵詞:工程造價;工程設(shè)計;控制;影響

工程建設(shè)造價控制貫穿于工程建設(shè)全過程中,它是建筑產(chǎn)品的總造價,是反映建筑產(chǎn)品的經(jīng)濟和社會效益的重要的綜合指標。在不同的階段,造價控制工作的重點和效果是完全不同的。整個工程項目的過程一般分為投資決策、設(shè)計、施工(包括招投標)、竣工決算等幾個階段。據(jù)統(tǒng)計,各個階段的工作對整個項目造價的影響分別為:投資策劃階段75%~95%;設(shè)計階段35%~75%;施工階段5%~35%;竣工決算階段0~5%。很顯然,工程造價控制的重點應(yīng)該在工程實施前的投資決策和設(shè)計階段,而當(dāng)項目投資決策確定以后,設(shè)計階段的造價控制就變得十分重要,而這一階段恰恰是目前開發(fā)商(投資人)控制的最薄弱的環(huán)節(jié)。它的難度在于除了政府部門制定的有關(guān)的設(shè)計規(guī)范以外,對于方案的優(yōu)化、材料的選擇、投資效果、減少施工風(fēng)險和施工成本等方面,既沒有明確的控制辦法,也沒有業(yè)主考核標準。另外,設(shè)計單位業(yè)務(wù)內(nèi)容中也不包括該方面的內(nèi)容。

1、工程設(shè)計與工程造價的關(guān)系

工程設(shè)計是具體實現(xiàn)技術(shù)與經(jīng)濟對立統(tǒng)一的過程。擬建項目一經(jīng)決策確定后,設(shè)計就成了工程建設(shè)和控制工程造價的關(guān)鍵。初步設(shè)計,基本上決定了工程建設(shè)的規(guī)模、產(chǎn)品方案、結(jié)構(gòu)形式和建筑標準及使用功能,形成了設(shè)計概算,確定了投資的最高限額。施工圖設(shè)計完成以后,編制出施工圖預(yù)算,準確地計算出工程造價。由此可見,工程設(shè)計是影響和控制工程造價的關(guān)鍵性環(huán)節(jié)。

除此之外,工程設(shè)計中設(shè)計質(zhì)量、深度是否達到國家標準,功能是否滿足使用要求,不僅關(guān)系到建設(shè)項目一次性投資的多少,而且影響到建成交付后經(jīng)濟效益的良好發(fā)揮,如產(chǎn)品成本、經(jīng)營費、日常維修費、使用年限內(nèi)的大修理費和部分更新費用的高低,并且還關(guān)系到國家有限資源的合理利用和國家財產(chǎn)以及人民群眾生命財產(chǎn)安全等重大問題。

而且,據(jù)國外一些專家分析指出:設(shè)計費雖然只占工程全壽命費用的3%還不到,但這不到3%的費用對工程造價的影響程度達75%以上,顯然,設(shè)計水平的高低和質(zhì)量的好壞是影響工程造價的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。實踐證明:重施工,輕設(shè)計和決策階段的思想及傳統(tǒng)習(xí)慣必須克服,否則必然是“亡羊補牢”,事倍功半。

不僅如此,工程造價對工程設(shè)計也有很大的制約作用。在市場經(jīng)濟條件下,歸根結(jié)底應(yīng)該說還是經(jīng)濟決定技術(shù),財力決定工程規(guī)模、建設(shè)標準及技術(shù)水平。在一定經(jīng)濟約束條件下,就一個建設(shè)項目而言,應(yīng)盡可能減少次要輔助項目的投資,以保證和提高主要項目設(shè)計標準或適用程度。所以,就要加強工程設(shè)計與工程造價的關(guān)系的認真研究分析和比選,正確處理好兩者的相互制約關(guān)系,從而使設(shè)計產(chǎn)品技術(shù)先進、穩(wěn)妥可靠及經(jīng)濟合理,使工程造價得到合理確定和有效控制。

2、工程設(shè)計對工程造價控制的影響

(1) 方案設(shè)計對工程造價的影響

城市建設(shè)、住宅小區(qū)建設(shè)、重要的公共建筑和高層建筑等工程建設(shè)首先要做方案設(shè)計,方案做得好與壞,直接影響到基本建設(shè)的成效,特別是建設(shè)投資的多少。若設(shè)計方案做得好,可以使建設(shè)規(guī)模和建設(shè)標準與使用功能達到最合理和最佳的對應(yīng)狀態(tài),從而盡可能地避免建設(shè)資金的浪費,實現(xiàn)少花錢多辦事,實現(xiàn)基本建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展;若設(shè)計方案做得不好,可能出現(xiàn)工程建設(shè)規(guī)模過大,建設(shè)標準過高,造成不必要的浪費;方案做得好與壞,一要看它的設(shè)計功能是否齊全,是否達到了使用的需求;二要看它所設(shè)計的建筑物、構(gòu)造物之間的平面關(guān)系、空間關(guān)系是否合理,是否符合有關(guān)的設(shè)計原則,相互之間的功能是否協(xié)調(diào),三要看設(shè)計的方案是否最優(yōu)經(jīng)濟方案。例如:有一塑料廠所建一單層廠房,建筑面積5400m2,使用年限為50年,設(shè)計方案為兩個,第一方案采用鋼筋砼結(jié)構(gòu),工程造價預(yù)算約為400萬,第二方案為鋼結(jié)構(gòu)廠房,工程造價預(yù)算約為320萬,經(jīng)過對比,使用鋼結(jié)構(gòu)廠房能節(jié)省約20%,因而鋼結(jié)構(gòu)廠房成為眾所選擇的單層廠房的設(shè)計方案。

(2) 施工圖設(shè)計對工程造價的影響

施工圖設(shè)計階段是工程造價控制的又一重要環(huán)節(jié)。設(shè)計不合理或設(shè)計達不到國家標準要求,在施工過程中會造成造價居高的原因。例如:某一十二層住宅樓,其基礎(chǔ)有兩方案,方案一的設(shè)計為人工挖孔樁,樁徑為1.2m~1.4m,設(shè)計樁長約為25米,造價230萬元,方案二為靜壓預(yù)制管樁,造價150萬元,由于人工挖孔樁施工危險性高、施工難度大、施工期長,且造價高,故采用了方案二的管樁基礎(chǔ),其成本減少了80萬元。又如:有一六層辦公樓,方案一,正立面有一隱框玻璃幕墻約500 m2,其玻璃設(shè)計采用6mm鍍膜玻璃,造價約為45萬元,方案二,采用墻體加鋁窗的造價約為20萬元,由于隱框玻璃幕墻的造價居高,從而采用方案二比方案一的造價節(jié)省了25萬元。

(3) 圖紙設(shè)計質(zhì)量與復(fù)雜程度對工程造價的影響

圖紙設(shè)計質(zhì)量與復(fù)雜程度決定工程造價的高低,設(shè)計越復(fù)雜、標準越高,造價越高,反之造價越低。雖然不能簡單的以工程造價的高低來衡量圖紙設(shè)計的優(yōu)劣,但在抗震裂度相同、使用功能相近的情況下,工程造價應(yīng)該有一個合理的范圍,如果超出這個范圍,圖紙設(shè)計就可能存在不經(jīng)濟之處,甚至存在浪費現(xiàn)象,造成不應(yīng)有的損失。產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因,其一,可能是由于建筑單位盲目追求高標準,其二,可能是由于設(shè)計本身太過保守,分析以上兩方面又都是由于不研究工程造價、缺乏對工程造價的控制造成的。如何避免上述現(xiàn)象的發(fā)生,有效控制造價,是目前亟待解決的問題。

(4) 小區(qū)規(guī)劃設(shè)計對工程造價的影響

小區(qū)規(guī)劃設(shè)計應(yīng)根據(jù)小區(qū)的基本功能要求確定小區(qū)構(gòu)成部分的合理層次與關(guān)系,它是房地產(chǎn)開發(fā)商取得良好經(jīng)濟效益的基礎(chǔ)。國家對小區(qū)規(guī)劃設(shè)計以用地指標、密度指標和造價三種指標進行控制。作為房地產(chǎn)開發(fā)商在規(guī)劃設(shè)計階段應(yīng)主要研究在滿足國家規(guī)定的前提下,如何最大限度地利用,以求取得最大的經(jīng)濟效益。一個開發(fā)項目可能由于成功的規(guī)劃帶來高額利潤,也可能由于不合理的規(guī)劃造成巨額損失。由此可見,小區(qū)規(guī)劃設(shè)計是否合理,關(guān)系到工程造價的高低。

(5) 建筑物平面布置

在相同建筑面積時,住宅建筑的平面形狀不同,住宅的建筑周長系數(shù)K周(外墻長度/建筑面積)也不同。K周越大,則墻體面積、基礎(chǔ)長度、門窗面積、墻身內(nèi)外裝飾面積等工程量也越大,因此,應(yīng)合理控制K周以降低工程造價。

(6) 樓房進深和長度

加大樓房的進深,可相應(yīng)縮短外墻長度,從而減少墻體面積系數(shù),節(jié)約用地并提高建筑容積率,從而降低工程造價。墻體面積系數(shù)(墻體面積/建筑面積)是衡量墻體比重大小的重要指標,在多層住宅建筑中,墻體所占比重較大,是影響造價高低的主要原因,因此應(yīng)盡量減少墻體面積系統(tǒng),以降低工程造價。據(jù)專家分析,住宅進深在11米以下時,進深每增加1米,每畝用地可增加建筑面積70平方米左右,進深在11米以上時,效果雖有下降,但仍可增加建筑面積,但進深過大將會影響室內(nèi)采光和通風(fēng),對工程設(shè)計、功能分區(qū)產(chǎn)生不利影響。因此,一般將住宅進深控制在11米~15米較為經(jīng)濟。對于住宅長度,據(jù)專家分析,長度在30米~60米時,每加長10米,每畝用地可增加建筑面積70平方米左右,超過60米,效果不顯著,且60米以上需增設(shè)帶有兩層隔墻的溫度伸縮縫,90米以上需設(shè)貫通過道,均需增加工程造價。因此,一般住宅以3個~4個單元、房屋長度60米~80米較為合理。

(7) 樓房層數(shù)與造價

僅從住宅建筑的經(jīng)濟角度考慮,應(yīng)該說多層住宅具有降低造價和使用費用、節(jié)約用地的優(yōu)點。避如建一層的住宅,基礎(chǔ)的全部費用分攤為100%,二層住宅對基礎(chǔ)的分攤為50%,三層為33%,四層為25%,五層為20%,六層約為17%,七層為14%,超過八層的要考慮安裝電梯,暫不考慮 。雖然層數(shù)越多的基礎(chǔ)要求越高,成本越大,但就其每層分攤的基礎(chǔ)造價卻是更低。由此可知,多層住宅樓層對基礎(chǔ)的分攤比少層的分攤更多,從而降低了成本。因此,可得出結(jié)論,七層以內(nèi)住宅的層數(shù)越多,造價越低,且相鄰層次間造價差值也越小,多層住宅以采用6~7層為好。

(8) 樓梯及公共面積分攤

由于住宅樓的樓梯及電梯井的分攤也直接影響工程造價的高低,盡量減少電梯樓梯,設(shè)計Y型住宅樓能使成本降低,使樓梯與公共面積的分攤更少,從而使成本降低。

(9) 圖紙設(shè)計質(zhì)量與復(fù)雜程度

圖紙設(shè)計質(zhì)量與復(fù)雜程度決定工程造價的高低,設(shè)計越復(fù)雜、標準越高,造價越高,反之造價越低。雖然不能簡單的以工程造價的高低來衡量圖紙設(shè)計的優(yōu)劣,但在抗震裂度相同、使用功能相近的情況下,工程造價應(yīng)該有一個合理的范圍,如果超出這個范圍,圖紙設(shè)計就可能存在不經(jīng)濟之處,甚至存在浪費現(xiàn)象,造成不應(yīng)有的損失。產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因,其一,可能是由于建筑單位盲目追求高標準,其二,可能是由于設(shè)計本身太過保守,分析以上兩方面又都是由于不研究工程造價、缺乏對工程造價的控制造成的。如何避免上述現(xiàn)象的發(fā)生,有效控制造價,是目前亟待解決的問題。

2、

3、設(shè)計階段控制工程造價的方法

在工程設(shè)計階段要正確處理好技術(shù)與經(jīng)濟的對立統(tǒng)一關(guān)系。工程經(jīng)濟人員應(yīng)密切配合設(shè)計人員,在初步設(shè)計階段,要嚴格按照可行性研究報告及投資估算,認真作好多方案的技術(shù)經(jīng)濟比較,進行初步設(shè)計;在技術(shù)設(shè)計和施工圖設(shè)計階段,要嚴格按照批準的初步設(shè)計內(nèi)容、范圍和概算造價,認真作好技術(shù)經(jīng)濟分析與評價,進行技術(shù)設(shè)計和施工圖設(shè)計;要主動地影響設(shè)計,以保證有效地控制造價。

3.1優(yōu)化設(shè)計方案

優(yōu)化設(shè)計方案是設(shè)計階段的首要步驟,是控制工程造價的有效方法。優(yōu)化設(shè)計方案主要采用設(shè)計招投標、運用價值工程優(yōu)化設(shè)計方案和設(shè)計方案的技術(shù)經(jīng)濟評價等方法。

(1)設(shè)計招投標,是指招標單位就擬建工程的設(shè)計任務(wù)招標通告,以吸引設(shè)計單位參加競爭,經(jīng)招標單位審查獲得投標資格的設(shè)計單位按照招標文件設(shè)計招投標,主要是設(shè)計方案的招投標。它是指招標單位就擬建工程的設(shè)計任務(wù)招標通告,以吸引設(shè)計單位參加競爭,經(jīng)招標單位審查獲得投標資格的設(shè)計單位按照招標文件的要求,在規(guī)定的時間內(nèi)向招標單位填報投標書,招標單位從中擇優(yōu)確定中標單位來完成工程設(shè)計任務(wù)。工業(yè)項目還可進行可行性研究方案招標。設(shè)計招投標不僅有利于設(shè)計多方案的選擇和競爭,從而擇優(yōu)確定最佳方案,達到了優(yōu)化設(shè)計之目的;而且有利于控制建設(shè)項目工程造價,中標項目一般做出的投資估算能控制或接近招標文件中規(guī)定的投資范圍內(nèi);更有利于縮短設(shè)計周期,降低設(shè)計費用。

(2)運用價值工程法優(yōu)化的設(shè)計方案。價值工程,又稱為價值分析,是發(fā)揮集體智慧和有組織的活動,它著重產(chǎn)品功能的分析,使之以最低的壽命周期總成本,可靠地實現(xiàn)產(chǎn)品的必要功能,從而提高產(chǎn)品的價值。這里的“價值”,是功能和實現(xiàn)這個功能所耗費用(成本)的比值。其表達式為:V=F/C.價值分析并不是單純追求降低成本,也不是片面追求提高功能,而是力求正確處理好功能與成本的對立統(tǒng)一關(guān)系,研究產(chǎn)品功能和成本的最佳配置。目前,價值工程在我國還剛剛起步,但大量事實證明,它在工程設(shè)計中對于控制項目投資,提高工程“價值”,是大有可為的。特別是隨著“勘察設(shè)計施工一體化總承包”的嘗試和推廣,價值工程越來越顯示出它對控制項目投資所能發(fā)揮的巨大作用。

(3)設(shè)計方案的技術(shù)經(jīng)濟評價法。該方法是用一個或一組指標對設(shè)計方案的項目功能、造價、工期和設(shè)備、材料、人工消耗等方面進行綜合評價,從而擇優(yōu)確定經(jīng)濟技術(shù)好的方案。常用的方法有:投資回收期法、計算費用法、全壽命費用限值分析法和多因素評分優(yōu)選法等。

3.2加強設(shè)計中的技術(shù)經(jīng)濟分析

設(shè)計過程是具體實現(xiàn)技術(shù)與經(jīng)濟對立統(tǒng)一的過程,因此,在總平面圖設(shè)計、建筑空間平面設(shè)計、建筑結(jié)構(gòu)與建材的選擇、工藝技術(shù)方案選擇以及設(shè)備的選型與設(shè)計等主要過程中,要加強技術(shù)經(jīng)濟分析和多方案的比選,從而實現(xiàn)設(shè)計產(chǎn)品技術(shù)先進、穩(wěn)妥可靠、經(jīng)濟合理。

3.3推行限額設(shè)計

所謂限額設(shè)計就是按照批準的可行性研究報告及投資估算控制初步設(shè)計,按照批準的初步設(shè)計總概算控制技術(shù)設(shè)計和施工圖設(shè)計,同時各專業(yè)在保證達到使用功能的前提下,按分配的投資限額控制設(shè)計,嚴格控制不合理變更,保證總投資限額不被突破。投資分解和工程量控制是實現(xiàn)限額設(shè)計的有效途徑和主要方法。限額設(shè)計是將上階段設(shè)計審定的投資額和工程量先分解到各專業(yè),然后再分解到各單位工程和分部工程而得出的,限額設(shè)計體現(xiàn)了設(shè)計標準、規(guī)模、原則的合理確定及有關(guān)概預(yù)算基礎(chǔ)資料的合理取定,通過層層限額設(shè)計,實現(xiàn)了對投資限額的控制和管理,也就同時實現(xiàn)了對設(shè)計規(guī)模、設(shè)計標準、工程數(shù)量與概預(yù)算指標等各個方面的控制。

3.4推廣標準化設(shè)計

篇3

關(guān)鍵字:建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計理念設(shè)計心得

一、建筑鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計理念

在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計的整個過程中都應(yīng)該著重強調(diào)“概念設(shè)計”的理念。這一理念在結(jié)構(gòu)選型與布置階段顯得尤為重要。例如當(dāng)我們面對一些難以作出精確的理性分析的問題或無明確規(guī)則規(guī)范的問題時,就可以依據(jù)從整體結(jié)構(gòu)體系與分體系之間的力學(xué)關(guān)系,破壞機理,震害,試驗現(xiàn)象,工程經(jīng)驗及設(shè)計思想,從全局的角度來確定控制結(jié)構(gòu)的布局和細部措施。下文筆者將從8個方面來逐步論證鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計理念。

1、判斷結(jié)構(gòu)是否適用于鋼結(jié)構(gòu)

鋼結(jié)構(gòu)通常被應(yīng)用于高層、大跨度、體型復(fù)雜、荷載或吊車起重量大、有較大振動、高溫車間、密封性要求高及要求能活動或經(jīng)常裝拆的結(jié)構(gòu)。例如大廈、歌劇院、大橋、工廠、住宅和臨時建筑等等。因此,在進行鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計前,首先明確此鋼結(jié)構(gòu)將要應(yīng)用于什么建筑形式上。這是至關(guān)重要的。

2、鋼結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)選擇和結(jié)構(gòu)布置

鋼結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式通常有:框架、平面、網(wǎng)架、索膜、輕鋼等。我們在進行結(jié)構(gòu)選型時,要充分考慮它們的不同特點。如在輕鋼工業(yè)廠房中,當(dāng)有較大懸掛荷載或移動荷載時,就可以考慮放棄門市鋼架而采用網(wǎng)架。又如在屋面覆蓋跨度較大的建筑中,可選擇構(gòu)件受拉為主的懸索或索膜結(jié)構(gòu)體系。

3、鋼結(jié)構(gòu)的預(yù)估截面

結(jié)構(gòu)布置結(jié)束后,需要對構(gòu)件截面做初步的估算,估算主要是就梁柱和支撐等的斷面形狀和尺寸的假定。例如鋼梁就可以選擇槽鋼,通過軋制或焊接來得到H型鋼截面,根據(jù)荷載和支座情況,其截面高度通常在1/20-1/50之間。這種方法是很受歡迎的。因為我們在確定了截面高度和翼緣高度后,其板件高度就可以按照規(guī)范中局部穩(wěn)定的構(gòu)造規(guī)定預(yù)估。另外,構(gòu)件截面的形式?jīng)]有固定的要求,結(jié)構(gòu)工程應(yīng)該根據(jù)構(gòu)件的受力情況,合理的選擇安全經(jīng)濟美觀的截面。

4、結(jié)構(gòu)分析

目前鋼結(jié)構(gòu)的實際設(shè)計中,結(jié)構(gòu)分析通常為線彈性分析。在條件允許的情況下,考慮新近的一些有限元軟件,也可以部分考慮幾何非線性及鋼材的彈塑性能,這些都為更精確的分析結(jié)構(gòu)提供了條件,但應(yīng)注意,并不是所有的結(jié)構(gòu)都需要使用軟件。對于典型的結(jié)構(gòu),我們可以直接查閱力學(xué)手冊之類的工具書來獲取內(nèi)力和變形情況;簡單的結(jié)構(gòu)通過手算就可以分析得出;只有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)才需要建模,運行程序,并作詳細的結(jié)構(gòu)分析。

5、工程判定

要想正確的使用結(jié)構(gòu)軟件,還應(yīng)該對其輸出結(jié)果做“工程判定”,再根據(jù)“工程判定”決定是修改模型重新分析還是修正計算結(jié)果。不同的軟件會有不同的適用條件,對于這一點,初學(xué)者應(yīng)該充分明了。此外,工程設(shè)計中的計算和精確的力學(xué)計算本身常有一定的距離,為了得到實用的設(shè)計方法,有時會用誤差較大的假定,但這種誤差會通過“適用條件、概念及構(gòu)造”的方式來保證結(jié)構(gòu)的安全。鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計中,適用條件、概念及構(gòu)造是比定量計算更重要的內(nèi)容,注重概念設(shè)計和工程判斷是避免各種工程災(zāi)難的重要方法。

6、構(gòu)件設(shè)計

構(gòu)件的設(shè)計首先是材料的選擇,比較常用的是Q235和Q345兩種。主結(jié)構(gòu)通常都使用單一的鋼種,這樣便于工程管理。當(dāng)強度起控制作用時,使用Q345,當(dāng)穩(wěn)定起控制作用時,使用Q235。隨著我國鋼產(chǎn)量的不斷攀升,價格的不斷下降,人們越來越普遍的用鋼來建造房屋,這不僅僅反映在各類大跨度的建筑項目中,也反映在各種小跨度的項目里。選擇鋼材作為建筑材料和裝飾材料已經(jīng)成為了一種時尚。而材料選擇的多樣化也為建筑師提供了更多的表現(xiàn)手法和更多的設(shè)計方案。

7、節(jié)點的設(shè)計

鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計中最重要的內(nèi)容之一就是連接節(jié)點的設(shè)計。我們在進行結(jié)構(gòu)分析之前,就應(yīng)該對節(jié)點的形式有充分的考慮與確定。在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計中常常會出現(xiàn)的一個問題就是:最終的設(shè)計節(jié)點與結(jié)構(gòu)分析模型中使用的形式不完全一致。這樣的情況應(yīng)該是被竭力避免的。在節(jié)點的設(shè)計中主要包括5方面的內(nèi)容:焊接、栓接、連接板、梁腹板、安裝螺栓。

8、圖紙的編制

在圖紙的編制上包含兩個方面的內(nèi)容:

A、設(shè)計圖

設(shè)計圖是提供制造廠商編制施工詳圖的依據(jù),它的深度及內(nèi)容應(yīng)該是完整但不冗余的。在圖上要明確標示出設(shè)計依據(jù)、荷載資料、技術(shù)數(shù)據(jù)、材料選用和材質(zhì)要求、結(jié)構(gòu)布置、構(gòu)件截面選用及結(jié)構(gòu)的主要節(jié)點構(gòu)造等信息。以便于施工詳圖的順利編制及設(shè)計意圖的充分體現(xiàn)。

B、施工詳圖

施工詳圖又被稱為加工圖或放樣圖表,它的深度需能夠滿足車間的直接制造,對于不完全相同的另構(gòu)件單元需單獨繪制表達,并附有詳盡的材料表。

二、鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計心得

1、鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計現(xiàn)狀

近幾年來,我國的建筑越來越多的采用鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計,比較著名的鋼結(jié)構(gòu)建筑有:鳥巢、水立方、國家大劇院、中央電視臺、上海環(huán)球中心、廣州電視塔等。這些項目的建設(shè)充分說明了我國鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計水平的有了極大的提高。但我們也應(yīng)該充分認識到,當(dāng)前一些較重大的項目基本上都是由國外設(shè)計的,其中有不少項目的結(jié)構(gòu)方案不夠合理,用鋼量太大,造價驚人,與中國國情并不相符。面對當(dāng)前大批工程的上馬,我們的設(shè)計體制、設(shè)計理念、設(shè)計水平、設(shè)計質(zhì)量、設(shè)計人員素質(zhì)還遠遠不能適應(yīng),還有許多急待解決的問題。

2、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計方面的幾點心得

面對中國鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計的現(xiàn)狀,筆者認為可以從以下幾點入手加以改善。

A、減少設(shè)計項目的層層轉(zhuǎn)包

當(dāng)前各大設(shè)計院由于設(shè)計任務(wù)繁重,且關(guān)于工藝及綜合專業(yè)部分的設(shè)計收費較高,而鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計不僅費工費力,收費還較低,因此大多數(shù)的設(shè)計院不愿意承接鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計任務(wù),或者他們?nèi)狈︿摻Y(jié)構(gòu)設(shè)計的足夠經(jīng)驗,所以他們往往將鋼結(jié)構(gòu)部分分包給另外的單位設(shè)計。這樣層層轉(zhuǎn)包,使得一些沒有設(shè)計“資質(zhì)”的設(shè)計單位也來進行鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計。致使最終的設(shè)計方案、計算模型、抗震理念均存在大量問題,出現(xiàn)多項倒塌事故。因此要盡量減少設(shè)計工作的轉(zhuǎn)包,讓那些真正有資質(zhì)、有能力的設(shè)計院承攬鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計工作。

B、加強設(shè)計深度

我國的建設(shè)部早就規(guī)定了“施工圖設(shè)計”由設(shè)計院完成,這是設(shè)計院義不容辭的責(zé)任。而且還要求設(shè)計院所設(shè)計出的“施工圖設(shè)計”必須要滿足一定的設(shè)計深度。但有些設(shè)計院只做到了“方案設(shè)計”或初步設(shè)計的深度,然后就將施工圖交給加工廠,層層轉(zhuǎn)包最終致使所做出的圖紙不符合原設(shè)計要求,存在嚴重的質(zhì)量隱患。因此要深化“施工圖設(shè)計”、“深化設(shè)計”的職責(zé)分配,保證設(shè)計質(zhì)量。

C、強化設(shè)計的創(chuàng)新意識

我們在進行鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計時要避免對國外設(shè)計方案的照抄照搬,并且敢于對不合理的方案提出挑戰(zhàn),進而設(shè)計出結(jié)構(gòu)合理、用鋼量小且符合我國國情的優(yōu)秀、創(chuàng)新的設(shè)計作品。

D、設(shè)計時要加強施工的考量

一些設(shè)計人員整天埋在辦公室的圖紙堆里,不深入施工現(xiàn)場,不了解施工狀況,理論嚴重脫離實際,他們甚至對自己的設(shè)計方案能否施工這一點都沒有底。因此說,設(shè)計人員在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計時要強化施工可行性的考量,注重理論要與實際相結(jié)合,設(shè)計出實際操作性強的設(shè)計方案。

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關(guān)鍵字:工程設(shè)計工程造價 影響 控制

工程造價是反映工程經(jīng)濟效益和社會效益的一個綜合指標,合理確定和全面有效控制工程造價是對工程建設(shè)優(yōu)化管理的重要手段。工程設(shè)計是具體實現(xiàn)技術(shù)與經(jīng)濟對立統(tǒng)一的過程項目。決策確定以后,設(shè)計就成了工程建設(shè)和控制造價的關(guān)鍵,設(shè)計是否合理對工程造價具有重要影響。

一、工程設(shè)計影響工程造價的因素

1、設(shè)計方案對工程造價的影響

設(shè)計方案的質(zhì)量與復(fù)雜程度在很大程度上決定了工程造價的高低,設(shè)計越復(fù)雜、標準越高,造價越高,反之造價越低。雖然不能簡單的以工程造價的高低來衡量圖紙設(shè)計的優(yōu)劣,但在使用功能相近的情況下,工程造價應(yīng)該有一個合理的范圍,如果超出這個范圍,圖紙設(shè)計就可能存在不經(jīng)濟之處,甚至存在浪費現(xiàn)象,造成不應(yīng)有的損失。

不少建筑產(chǎn)品缺乏系統(tǒng)設(shè)計,有的設(shè)計圖紙質(zhì)量差,專業(yè)設(shè)計之間相互矛盾,造成施工返工、停工的現(xiàn)象,有的造成質(zhì)量缺陷和安全隱患,也直接影響工程投資控制在合理水平。產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因,其一,可能是由于建筑單位盲目追求高標準,其二,可能是由于設(shè)計本身太過保守,分析以上兩方面又都是由于在設(shè)計階段不研究工程造價、缺乏對工程造價的控制造成的。

建設(shè)工程項目的方案在工程造價控制中具有重要地位,應(yīng)該對不同方案進行技術(shù)經(jīng)濟比較選擇、作出判斷和決定。正確的項目投資行為來源于正確的項目投資決策,方案的正確是施工階段控制工程造價的前題,施工階段工程造價控制的效果很大程度上依賴方案的合理性。方案的設(shè)計質(zhì)量直接影響著工程造價的真實性和控制效果。

2、材料選擇對工程造價的影響

隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展,各種各樣的新型材料層出不窮,并不斷的被應(yīng)用到實踐中,使得在選擇材料時有了更大的余地。研究證明,高層住宅的鋼結(jié)構(gòu)體系墻體材料的造價一般占工程造價的20%左右,所以,在設(shè)計階段合理的選擇材料,來控制材料的價格,是控制工程造價的有效途徑。即使是同樣的結(jié)構(gòu)體系,如果材料選擇不同,那么對工程造價也會造成不同的影響。

3、設(shè)計人員對工程造價的影響

在工程設(shè)計階段,設(shè)計人員的素質(zhì)也是影響工程造價的一個重要因素。一些設(shè)計人員仍存在著某些問題,如經(jīng)濟觀念不強,普遍存在著重技術(shù)、輕經(jīng)濟的思想,把技術(shù)和經(jīng)濟相分離。缺乏經(jīng)濟意識,更多的關(guān)注建筑形式的可觀性和功能性,卻忽略建筑的經(jīng)濟性。

二、從工程設(shè)計方面控制工程造價

1、推行設(shè)計招標,擇優(yōu)選擇設(shè)計單位

采用設(shè)計招標形式選擇最合理的設(shè)計方案,促使設(shè)計單位優(yōu)化設(shè)計方案,降低工程造價。推行建筑方案與經(jīng)濟方案相結(jié)合的設(shè)計招標方法,盡量將工程主體及配套的維護等均放在一起進行招標,采用多家競投,組織有關(guān)專家綜合評比,這樣既可優(yōu)選出好的設(shè)計單位,又可促進設(shè)計方在項目整體布局,建筑造型使用功能上開拓創(chuàng)新,在降低工程造價上下功夫。在審查設(shè)計單位的設(shè)計時,要利用各種指標對總平面圖設(shè)計、工業(yè)建筑的空間平面設(shè)計進行分析比較。

2、開展限額設(shè)計,有效控制造價

當(dāng)前在過程設(shè)計中,普遍存在著設(shè)計不精,深度不夠的情況,這是增加工程造價的不確定因素。由于設(shè)計頻繁變更,給工程造價控制帶來一定的難度。依據(jù)開發(fā)經(jīng)驗和投資估算的要求,必須有效地確定設(shè)計限額,并利用同類建筑工程的技術(shù)指標進行科學(xué)分析,優(yōu)化設(shè)計,降低工程造價。

所謂限額設(shè)計就是按照批準的可行性研究報告及投資估算控制初步設(shè)計,按照批準的初步設(shè)計總概算控制技術(shù)設(shè)計和施工圖設(shè)計,同時各專業(yè)在保證達到使用功能的前提下,按分配的投資限額控制設(shè)計,嚴格控制不合理變更,保證總投資限額不被突破。投資分解和工程量控制是實現(xiàn)限額設(shè)計的有效途徑和主要方法。限額設(shè)計體現(xiàn)了設(shè)計標準、規(guī)模的合理確定,通過層層限額設(shè)計,實現(xiàn)了對投資限額的控制與管理,同時實現(xiàn)了對設(shè)計規(guī)模、工程數(shù)量與概預(yù)算指標等各個方面的控制。

積極推行限額設(shè)計,健全設(shè)計經(jīng)濟責(zé)任制。設(shè)計人員應(yīng)熟悉掌握建筑工程預(yù)算定額及費用定額,熟悉建筑材料預(yù)算價格,然后按項目投資估算控制初步設(shè)計及概算,再用初步設(shè)計概算控制方案設(shè)計及概算。

3、推廣標準化設(shè)計,降低工程造價

按照國家或省、市、自治區(qū)批準的建筑、結(jié)構(gòu)和構(gòu)件等整套標準技術(shù)文件、圖紙進行的設(shè)計,稱之為標準化設(shè)計。采用標準化設(shè)計能提高設(shè)計速度和節(jié)省設(shè)計費用,一般可加快設(shè)計速度 1 倍以上;能提高勞動生產(chǎn)率;能節(jié)約建筑材料,降低工程造價,如標準構(gòu)件的木材消耗僅為非標準構(gòu)件的 25%;能提高設(shè)計質(zhì)量,保證工程質(zhì)量,降低工程造價,有資料表明,采用標準構(gòu)件的建筑工程可降低造價 15%左右;能總結(jié)和推廣先進技術(shù),促進建筑業(yè)工業(yè)化水平和標準化水平的提高。

在工程設(shè)計階段正確處理技術(shù)與經(jīng)濟的對立統(tǒng)一關(guān)系,是控制項目投資的關(guān)鍵環(huán)節(jié),設(shè)計人員和造價管理人員必須密切配合,作好多方案的技術(shù)經(jīng)濟比較,在降低和控制項目投資上下功夫,工程造價管理人員在設(shè)計過程中應(yīng)及時對項目投資進行分析對比,反饋造價信息,能動地影響設(shè)計,以保證有效地控制工程造價。

篇5

隨著經(jīng)濟的發(fā)展及城鎮(zhèn)化的推進,人們的日常生產(chǎn)、生活對供水系統(tǒng)提出了巨大的挑戰(zhàn),其中農(nóng)業(yè)灌溉供水問題成為限制我國農(nóng)業(yè)實現(xiàn)現(xiàn)代化、產(chǎn)業(yè)化的瓶頸。小型水電工程因其成本低、實用性高、架設(shè)便利的優(yōu)勢在我國農(nóng)業(yè)灌溉供水系統(tǒng)、城鄉(xiāng)供水系統(tǒng)里扮演了重要角色。而其中,鋼結(jié)構(gòu)作為上述供水系統(tǒng)的管道及供水、供電運作之廠房屋梁乃至承載高壓線之架構(gòu)的主體承重部分,其質(zhì)量規(guī)格的高低直接影響到其承重、負荷能力,對依附其上的各要件穩(wěn)固及整個水電工程的安全、可靠運作產(chǎn)生重大影響。但囿于國內(nèi)在小型水電工程建設(shè)中存在以“最大限度降低成本”為首要目標的錯誤定位,工程投資被極度壓縮、而用于研發(fā)設(shè)計科學(xué)合理之鋼結(jié)構(gòu)甚至用于保障水電工程安全性的投資微乎其微,因此,對小型水電工程的鋼結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計具有緊迫的理論和現(xiàn)實意義。

1優(yōu)化鋼結(jié)構(gòu)之ANSYS軟件應(yīng)用原理

目前,國際學(xué)者在對小型水電工程之鋼結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化設(shè)計時,通常運用美國ANSYS公司研制之有限元分析軟件進行數(shù)據(jù)分析、整理。該軟件內(nèi)含包括零階方法及一階方法在內(nèi)的兩種優(yōu)化設(shè)計模式,能夠滿足我國對鋼結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化設(shè)計的絕大部分需求。這兩種優(yōu)化設(shè)計模式旨在促進不同目標的達成,對于零階方法而言,其主要用于測量目標函數(shù)是否達到足以適應(yīng)廣譜色合計變量的狀態(tài)及其完善度的高低,在小型水電工程中可以普遍適用;而對一階方法而言,其主要用于檢測目標函數(shù)是否能對存在細微差異之不同設(shè)計變量作出靈敏的反應(yīng),多用于計算精密、準確的數(shù)據(jù)以供優(yōu)化設(shè)計分析。ANSYS有限元分析軟件遵循“系列分析—數(shù)據(jù)評估—優(yōu)化修正”三個主體循環(huán)流程,也即在對輸入軟件之工程初步設(shè)計進行系統(tǒng)分析,再參照工程設(shè)計擬達之功效、目的的指標對該初步設(shè)計進行評估,最后根據(jù)評估結(jié)果展現(xiàn)出的缺漏、不足之處進行有針對性的、有助于工程達到安全、高效之優(yōu)化修正;并借助軟件反復(fù)循環(huán)的設(shè)計軌道,通過數(shù)據(jù)的反復(fù)檢驗、配試不斷完善初步設(shè)計、整體化提升其性能,直到所有數(shù)據(jù)顯示達標也即設(shè)計臻于完美狀態(tài)。具體操作中,分析文件作為系統(tǒng)與用戶最直接的對接窗口,一旦用戶輸入其初始設(shè)計,文件便將該設(shè)計編碼成命令流進入到ANSYS的系統(tǒng)分析流程,經(jīng)歷前后兩次處理及求解這三個環(huán)節(jié);此外,系統(tǒng)通過預(yù)先設(shè)定之參數(shù)化模型對目標、狀態(tài)及設(shè)計這三個變量進行比照分析。ANSYS軟件經(jīng)分析文件運作后,將自動反饋生成一個優(yōu)化循環(huán)文件,該文件已經(jīng)生成便進入到計算機系統(tǒng)的循環(huán)優(yōu)化處理環(huán)節(jié)中。其具體的優(yōu)化流程原理如圖1所示[1]。

2優(yōu)化鋼結(jié)構(gòu)之ANSYS軟件應(yīng)用實例

2.1問題的提出

在小型水電工程中,作為工程“心臟”之泵與泵站必不可少,廣泛用于農(nóng)業(yè)灌溉供水、排水系統(tǒng)以及城鄉(xiāng)日常生產(chǎn)、生活供水等多個領(lǐng)域,為工程提供源源不斷的動力支持。而作為泵站建設(shè)中的最重要之部分,泵房容納配備了小型水電工程中包括主機、輔機部分及相關(guān)電氣設(shè)備在內(nèi)的重要配件,其泵房設(shè)計質(zhì)量的高低直接決定了工程是否能夠在保障安全、可靠運行的前提下,最大限度地降低對機電設(shè)備的不必要損耗,延長其使用年限,達到最佳經(jīng)濟效益的工程目標。因此,工程設(shè)計者對泵房的承重體系,也即鋼結(jié)構(gòu)進行科學(xué)、合理的優(yōu)化設(shè)計尤為必要。常見的泵房主體設(shè)計架構(gòu)包括吊車梁、房屋面板、基礎(chǔ)承重梁、屋架、屋梁等幾部分,優(yōu)良的泵房構(gòu)架設(shè)計能通過使得泵房的各個部分分工協(xié)作,實現(xiàn)了承重壓力的均衡、合理分配,防止壓力集中在某一部位而導(dǎo)致斷裂、崩塌現(xiàn)象的出現(xiàn)。而那種為了趕工期而不惜一切代價、忽視泵房主體構(gòu)架進行優(yōu)化設(shè)計之必要性的小型水電工程在設(shè)計之初便存在嚴重的安全隱患,不僅極易釀成人身傷亡事故、其實際上還造成了工程無法投入正常使用、資源浪費的低效益局面,真可謂是“得不償失”。目前,我國的城鎮(zhèn)、農(nóng)村在建設(shè)小型水電工程時普遍采用如上圖之穩(wěn)定性較強的三角型作為屋架,該設(shè)計方案簡單便利、施工難度也相對較低。在三角屋架的設(shè)計中,如何對屋蓋承受的包括恒定之屋蓋自身結(jié)構(gòu)重量以及工程中不定之設(shè)備、人員及風(fēng)力重量帶來的壓力進行合理配置、優(yōu)化設(shè)計是設(shè)計的難點所在。對鋼結(jié)構(gòu)屋架進行橫向截面模擬可得出一矩形,圖2為經(jīng)對稱性考量而簡化之半邊屋架構(gòu)造之平面視圖[2]。為了便利計算,在實驗中盡量縮減設(shè)計變量的數(shù)值,將矩形截面的寬和高分別設(shè)為1:2。從優(yōu)化設(shè)計的視角來看,AB、AC、AD、BC、BD、CD桿是可以進行數(shù)據(jù)模型優(yōu)化的變量,其初始值一律設(shè)為80毫米,在進入ANSYS軟件后系統(tǒng)自調(diào)幅度為20毫米到180毫米之間。在整個優(yōu)化設(shè)計的流程中,上述可進行數(shù)據(jù)模型優(yōu)化之變量也即鋼結(jié)構(gòu)屋架的各個組成部位的可承受最大拉力值、壓強值以及撓度是優(yōu)化設(shè)計中的狀態(tài)變量。系統(tǒng)根據(jù)安全性、可靠性評估得出各組成部分的可承受之最大拉力值必須控制在191MPa范圍內(nèi),可承受之壓強極限必須控制在187.39MPa范圍內(nèi),撓度的極限值不得超出13毫米。

2.2問題的分析

ANSYS軟件對初始輸入設(shè)值與最終得出之優(yōu)化設(shè)計數(shù)據(jù)的對比圖如表1所示。根據(jù)數(shù)據(jù)顯示,研究者可以直接得出經(jīng)過優(yōu)化設(shè)計,工程原設(shè)定之初始數(shù)據(jù)的合理性、可靠性大大增強,且優(yōu)化設(shè)計所得出的鋼結(jié)構(gòu)用料僅為原設(shè)計擬投入用料的百分之六十。為了更加直觀地體現(xiàn)出優(yōu)化設(shè)計前后各變量的具體變化,可繪制出其優(yōu)化設(shè)計中隨著迭代次數(shù)的遞增而各部分桿干的數(shù)值漸趨合理的曲線變化圖如下。由圖可知,經(jīng)優(yōu)化設(shè)計修正后之鋼結(jié)構(gòu)屋架的各個桿干鋼材用量最省,比原先設(shè)計擬投入使用的鋼料相比實現(xiàn)了162.12kg的下降,在達到節(jié)約成本的經(jīng)濟效益的同時還最大限度地滿足了可承受之壓強、拉力值、撓度介于一個安全區(qū)間,也即保障了工程建設(shè)的可靠性和安全性,因而在我國城鎮(zhèn)供水、農(nóng)業(yè)灌溉供水、排水系統(tǒng)中具有可推廣價值。

3結(jié)語

篇6

關(guān)鍵詞:冷卻塔噪聲、敏感點、隔聲罩、消聲裝置實施

前言

隨著國家發(fā)展,居民生活水平不斷提高,人們對環(huán)境的追求也越來越高。在2010年以前修建的地鐵項目中,環(huán)評單位一般只關(guān)注冷卻塔的塔體噪聲,對其風(fēng)口噪聲關(guān)注不夠。近年來環(huán)評單位更加關(guān)注冷卻塔的風(fēng)口噪聲,認為風(fēng)口噪聲對環(huán)境的影響更大,環(huán)評單位預(yù)測冷卻塔噪聲對敏感點目標造成的影響,給出冷卻塔的消聲處理意見。

冷卻塔消聲處理在整個地鐵項目中,僅是一個很小的部分項目,并未引起重視,消聲裝置在實施過程中也存在諸多問題。筆者認為該項目雖小卻不容忽視,因為它一是關(guān)系到周邊居民的生活質(zhì)量,二是其體積大、重量大、關(guān)系到地面建筑的安全及美觀,更重要的是它關(guān)系到整條地鐵線路是否能最終通過環(huán)評驗收。

一、 噪聲評估依據(jù)

環(huán)評單位預(yù)測冷卻塔噪聲對敏感點目標造成的影響,并與環(huán)境保護部的《聲環(huán)境質(zhì)量標準》GB3096-2008進行對比分析,根據(jù)超標程度的不同,提出不同程度的消聲降噪措施。噪聲影響預(yù)測采用模式計算的方法預(yù)測各敏感點處的環(huán)境噪聲等效連續(xù)A聲級。

《聲環(huán)境質(zhì)量標準》GB3096-2008和《地鐵設(shè)計規(guī)范》GB50157-2013規(guī)定地上冷卻塔與敏感建筑之間的噪聲防護距離應(yīng)符合下表規(guī)定。當(dāng)防護距離不能滿足要求時,應(yīng)在常規(guī)消聲、降噪設(shè)計的基礎(chǔ)上強化噪聲防護措施。

注:*在有條件的新區(qū),宜不小于15m。

目前常用的消聲方案主要三種有:采用超低噪聲冷卻塔、安裝隔音罩和導(dǎo)向消聲器。根據(jù)不同環(huán)境噪聲敏感點,有不同的消聲方案加以應(yīng)對。

在地鐵建設(shè)中,各站冷卻塔的選址本就很困難,有些站點的冷卻塔無法避免會設(shè)置在人流密集、住宅林立地區(qū)。以南京地鐵三號線為例,線路全長44.9公里,貫穿南京城南北,途徑主城各大區(qū),其中地下站28座,高架站1座,沿線經(jīng)過多處居民區(qū)。2014年5月的《南京地鐵三號線工程調(diào)整補充環(huán)境影響報告書》的結(jié)論是該線路上有9個站點的敏感點目標處噪聲超標。三號線已經(jīng)采用了超低噪聲冷卻塔,所以要求其中5個站點安裝隔音罩,4個站點安裝導(dǎo)向消聲器。

二、 冷卻塔消聲裝置實施的前期階段

冷卻塔消聲處理看似簡單,實則具有其很強的專業(yè)性。只有具有環(huán)境工程設(shè)計(物理污染防治工程)專項資質(zhì)的單位,才有噪聲治理的設(shè)計能力。消聲方案要針對噪聲頻譜、敏感點距離、方向等因素要考慮不同的消聲裝置,而不管消聲裝置是何種形式,又要在滿足消聲效果的前提下,盡量減小空氣阻力,而消聲效果和空氣阻力是一對矛盾體,二者都受消聲片的形式、片距、片厚以及長度等因素的影響。

所以筆者認為,在冷卻塔消聲裝置實施的前期階段,應(yīng)做好充分的市場調(diào)研工作,并考慮項目實施方案。

1、市場調(diào)研

筆者調(diào)研了國內(nèi)眾多做噪聲治理的企業(yè),大體分為兩類:一類是為設(shè)備做消聲配套產(chǎn)品,他們生產(chǎn)的消聲器主要是為其風(fēng)機產(chǎn)品做配套消聲。另一類則是專門從事環(huán)境噪聲治理的企業(yè),這部分企業(yè)針對具體環(huán)境的消聲設(shè)計及現(xiàn)場施工能力較前者要強一些。

2、項目實施方案

由于噪聲治理需要具有專項設(shè)計資質(zhì),通常的設(shè)計院不一定具備能力,所以工程上可以采用設(shè)計施工總承包的發(fā)標方式。發(fā)標范圍包括冷卻塔消聲裝置的設(shè)計、制造、安裝及配合環(huán)保驗收等服務(wù)。由各投標人給出設(shè)計及施工方案,并對其方案的消聲效果負責(zé)。地鐵項目的總體設(shè)計院根據(jù)各站點的具體情況,對消聲裝置的位置、檢修通道、結(jié)構(gòu)承重、外觀等方面進行復(fù)核。

以南京地鐵三號線為例,通過公開招標,該項目最終中標單位具有環(huán)境工程(物理污染防治工程)專項乙級設(shè)計資質(zhì)、環(huán)保工程專業(yè)承包二級資質(zhì)以及建筑施工的安全生產(chǎn)許可證。該公司根據(jù)現(xiàn)場測量的各站冷卻塔噪聲頻譜圖、敏感點距離、方向、環(huán)評報告、國標規(guī)定噪聲值,計算出降噪量。根據(jù)各站點的降噪量,給出具體方案,圖1為方案剖面示意圖。

圖1 噪聲控制措施剖面示意圖

設(shè)計方案要點主要有:

(1) 環(huán)評要求設(shè)置隔聲罩的站點:在塔體四周設(shè)置消聲隔聲罩,對應(yīng)冷卻塔進風(fēng)口設(shè)置消聲百葉以消除淋水噪聲,消聲量不小于15dB(A);出風(fēng)口加裝導(dǎo)向消聲器以消除風(fēng)口噪聲,消聲量不小于10dB(A),導(dǎo)流方向背離敏感點;

(2) 環(huán)評要求加裝導(dǎo)向消聲器的站點:導(dǎo)向消聲器降噪量滿足該站點所需降噪量的僅加裝導(dǎo)向消聲器;導(dǎo)向消聲器的降噪量不滿足該站點所需降噪量的,在敏感點側(cè)再加裝消聲屏障。

(3) 隔聲罩、導(dǎo)向消聲器、聲屏障均設(shè)置獨立基礎(chǔ)及鋼結(jié)構(gòu)。

3、設(shè)計校核

總體院對各站點方案進行校核,以具有一定特殊性的A站點為例,該站點冷卻塔位置特殊,在一座鋼結(jié)構(gòu)建筑頂部,隔聲罩的初步方案如圖2:

圖2 初步方案

總體設(shè)計院會同工點設(shè)計院,對初步方案進行鋼結(jié)構(gòu)建筑的承重校核,該站點鋼結(jié)構(gòu)建筑物的①軸外側(cè)為懸挑結(jié)構(gòu),懸挑結(jié)構(gòu)上方禁止有重物,而該組塔的隔聲罩重達12噸左右。由于設(shè)計冷卻塔基礎(chǔ)時并未考慮隔聲罩,冷卻塔基礎(chǔ)最左端已設(shè)計在①軸上,這就導(dǎo)致隔聲罩在該側(cè)的進風(fēng)百葉沒有位置安裝,而敏感點恰恰是位于該側(cè)的一棟社區(qū)衛(wèi)生院,也就是說①軸這側(cè)必須安裝消聲百葉。

最終,各方工程師經(jīng)過校核,方案調(diào)整為:將冷卻塔基礎(chǔ)右移50公分,該側(cè)隔聲罩基礎(chǔ)位于①軸上,這樣保證了冷卻塔基礎(chǔ)和隔聲罩基礎(chǔ)的重量均分擔(dān)在鋼結(jié)構(gòu)的主梁及柱子上,保證整個建筑物安全。最終方案見圖3:

圖3 最終方案

三、 冷卻塔消聲裝置的施工階段

各車站的冷卻塔安裝時間一般在工程后期,而消聲裝置又必須在冷卻塔安裝完成之后才能施工,一方面由于工序時間過于靠后,另一方面由于施工圖設(shè)計階段一般沒有考慮設(shè)置冷卻塔的消聲裝置,這兩點使得該項目的施工困難重重。

1、工序銜接緊張

同樣以A站為例,設(shè)計院校核初步設(shè)計方案時,離鋼結(jié)構(gòu)頂板及冷卻塔基礎(chǔ)澆筑僅有8天時間。一方面要調(diào)整冷卻塔基礎(chǔ)位置,就得趕在冷卻塔基礎(chǔ)澆筑前完成方案調(diào)整,另一方面考慮到若是在頂板澆筑完成后再做隔聲罩基礎(chǔ)的施工,必然會對頂板的防水層造成破壞,所以要求設(shè)計院加快對該站的設(shè)計方案進行校核調(diào)整,同時與鋼結(jié)構(gòu)建筑的施工方多次接洽,商量頂板的澆筑時間以及澆筑方案。最終成功地將隔聲罩基礎(chǔ)的鋼筋籠與頂板的鋼筋籠一體綁扎,實現(xiàn)將冷卻塔基礎(chǔ)移位,且將隔聲罩的基礎(chǔ)與頂板一體澆筑的目標。該站點若未能抓住這8天時間,冷卻塔基礎(chǔ)一旦澆筑將無法右移50公分,①軸側(cè)也就無法暗裝消聲百葉,那么該站的消聲效果也將會大打折扣。

2、檢修空間受限

為了方便冷卻塔的運營維護,消聲裝置施工時應(yīng)預(yù)留充分的檢修空間,一般按照去除冷卻塔進出水總管所占空間外,保留不少于1米的檢修空間為宜。某站點冷卻塔接近道路紅線,施工設(shè)計階段沒有預(yù)留消聲裝置的位置,該站點隔聲罩緊貼道路紅線,外側(cè)就是人行道,安裝后冷卻塔的檢修空間狹小。

3、地下管線影響基礎(chǔ)開挖

消聲裝置體積大、重量大,需要在塔四周開挖若干基坑。地下管線復(fù)雜,為了不破壞管線,只能人工開挖。開挖過程中,部分站點遇到很多地下管線甚至高壓電纜溝,有些情況可以對管線采取保護措施,使其不損壞不受力,但有些情況只能調(diào)整基坑位置甚至改變設(shè)計方案。

4、圍欄位置尷尬

冷卻塔四周一般會設(shè)置一圈圍欄,圍欄的大小會受到現(xiàn)場用地條件的影響,用地緊張的站點,圍欄離冷卻塔較近,安裝隔聲罩時不得不將其拆除。部分站點要設(shè)置單側(cè)的消聲屏障,而消聲屏障恰恰與圍欄交叉,若將圍欄全部拆除則冷卻塔失去保護,于運營管理維護不利,不得不調(diào)整消聲屏障的方案。

5、冷卻塔頂部管道

冷卻塔水管安裝時,部分頂部管道跨越風(fēng)筒,導(dǎo)致水管與出風(fēng)口消聲器沖突。冷卻塔的水管安裝可進一步優(yōu)化,垂直管從塔體端頭引至頂部,從風(fēng)筒兩側(cè)通過,這樣在安裝出風(fēng)口消聲器時不會引起管道沖突。

四、 結(jié)論

從該項目實例中,我們不難發(fā)現(xiàn),雖然最終解決了消聲裝置安裝的問題,但在工程的進度、工作的反復(fù)等問題上,如果提前考慮了消聲裝置的問題,可以避免很多后續(xù)不必要的麻煩,盡可能地節(jié)約人力、物力和財力,做到效能最大化。因此,在冷卻塔的消聲處理問題上,筆者認為在今后的地鐵建設(shè)過程中,應(yīng)重點注意以下幾點問題:

1、消聲裝置的實施應(yīng)選擇具有噪聲治理方面專項設(shè)計資質(zhì)的公司進行。

2、設(shè)計院在設(shè)計初期應(yīng)綜合考慮冷卻塔周邊建筑情況,對有敏感點建筑的冷卻塔重點關(guān)注,對很有可能需要做消聲處理的冷卻塔做到心中有預(yù)案。

3、對確定需要做消聲處理的冷卻塔,設(shè)計院應(yīng)充分考慮消聲裝置的位置,對基礎(chǔ)做包容性設(shè)計,滿足不同廠家消聲裝置安裝的必要條件。

4、做四小件景觀設(shè)計時應(yīng)將消聲裝置、冷卻塔圍欄綜合考慮,以使效果更佳美觀。

5、安裝單位在制作冷卻塔基礎(chǔ)時,將消聲裝置基礎(chǔ)一并制作完成,避免后期開挖。

參考文獻:

1、聲環(huán)境質(zhì)量標準[S],GB3096-2008.

篇7

在投資者對工程項目產(chǎn)生意向,并開始進行決策和策劃的過程中,其對于工程投資的數(shù)額往往十分關(guān)注,需要對工程項目的成本和收益進行準確的分析和估計,才能夠使建筑企業(yè)獲得更大的經(jīng)濟效益。通過建筑工程投資估算,能夠為項目的取舍提供決策和判斷的依據(jù),雖然不能光憑投資估算來完全肯定一個項目,但其卻能對一個不合適的項目進行完全的否定。在工程項目建設(shè)的前期,投資估算是一項十分重要的工作。在項目經(jīng)濟評價和項目前期決策的過程中,投資估算都是十分重要的基礎(chǔ)性條件和依據(jù)。通過投資估算,可以對工程造價的最高限額加以控制,并且為貸款計劃的制定和項目資金的籌措提供基礎(chǔ)。

二、建筑工程投資估算中面臨的問題

1.估算誤差率。在不同的建筑施工階段,由于資料詳實程度、具備的條件等方面存在著一定的差異,因此,在投資估算過程中,允許存在的誤差率,及其發(fā)揮出的效果和作用也有所不同。其中,項目建議書投資估算允許的誤差率為30%,其主要作用是對概略投資進行估算,為相關(guān)部門項目建議書的審批提供依據(jù)??尚行匝芯抗浪阍试S的誤差率為20%,其作用是在初步明確項目方案的基礎(chǔ)上進行估算,為項目技術(shù)經(jīng)濟論證提供依據(jù)。方案設(shè)計估算允許的誤差率在10%到15%,其作用是推動技術(shù)經(jīng)濟分析論證更加深入、詳細、全面的開展,從而為初步設(shè)計概算控制、設(shè)計文件編制、項目可行性研究提供依據(jù)。對于資金籌措安排、后期設(shè)計、投資決策等,前期的投資估算具有重要的作用。因此,如果誤差率過大,投資估算將會失去其應(yīng)有的意義。所以,在實際進行投資估算的過程中,應(yīng)當(dāng)盡量控制好誤差率。

2.估算指標。在投資估算中,具有很多估算方法,可對分部工程造價、單項工程造價、投資估算等指標加以利用。對于造價和估算指標的引用,可將單位工程、單項工程、獨立建設(shè)項目等作為對象。同時,可以通過平方米單項工程造價指標和主要材料消耗量來加以體現(xiàn),具有較強的概括性和宏觀性。不過,對于不同的工程項目來說,普遍具有不可復(fù)制性、唯一性、復(fù)雜性等特點,因而不會存在完全一致的工程。對于造價指標、估算所需的數(shù)據(jù)大多來源于歷史資料,難以對當(dāng)前的價格水平進行真實的反映,因而不能一味的生搬硬套。對于基礎(chǔ)部分,可以分為獨立基礎(chǔ)、撞擊基礎(chǔ)、滿堂基礎(chǔ)、條形基礎(chǔ);對于結(jié)構(gòu)部分,可以分為框架、鋼結(jié)構(gòu)、框剪、磚混。在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中包括了高層和多層,在鋼結(jié)構(gòu)中包括了重型、中型和輕型。在同一個指標上,有所種因素的共同作用。所以在實際應(yīng)用過程中,應(yīng)當(dāng)對相似的工程造價指標進行應(yīng)用,并進行換算和調(diào)整。

3.項目信息資料。在工程項目建設(shè)的項目建議書、可行性研究、初步可行性研究、項目規(guī)劃等階段,通常是沒有具體的設(shè)計方案的。對于所要建造的工程項目,投資者會在大體上有一個構(gòu)思,包括建設(shè)地點、建設(shè)條件、總體建筑結(jié)構(gòu)、實用功能、擬建規(guī)模等。而在實際的投資估算過程當(dāng)中,這些都是十分重要的依據(jù)和參考。然而,在現(xiàn)實應(yīng)用當(dāng)中,投資者在剛剛產(chǎn)生建設(shè)意向和設(shè)想之后,就急于對工程建設(shè)的投資有所了解。同時,時間較短,對于工程相模的相關(guān)資料和信息也沒有進行充分的掌握,因而往往難以準確的進行投資估算。

三、建筑工程投資估算方法

1.基本概述。在建筑工程的不同階段當(dāng)中,計算工程造價的依據(jù)和方法等都有所不同。在工程設(shè)計階段,已經(jīng)呈現(xiàn)出了工程項目的大體面貌。隨著后續(xù)設(shè)計的不斷細化深入,從初步設(shè)計概算進行到施工圖預(yù)算。隨著項目的不斷進行,信息和資料就會越具體,對于工程項目真實造價水平的的反映也就越準確。在項目前期,基于現(xiàn)實中的情況,決定了不能將估算進行到概預(yù)算的程度。對此,應(yīng)當(dāng)探索出一種全新的途徑,在估算中利用一種近似與概預(yù)算的方式,以便對項目前期估算所面臨的問題進行解決,從而使投資估算的準確性得以提高??傮w上來說,結(jié)合辦公、倉儲、生產(chǎn)等不同的建筑功能,項目所在地的地址、環(huán)境、氣候情況,以及投資人的具體要求類似功用建筑構(gòu)造等信息,對項目模型進行創(chuàng)建。通過這種方式,細化工程的主體結(jié)構(gòu),使之成為分項工程,然后利用分項工程的綜合單價,對建筑工程進行投資估算。在實際操作中,應(yīng)當(dāng)先對主體結(jié)構(gòu)形式加以確定,結(jié)合建筑功能、地質(zhì)條件、結(jié)構(gòu)形式等。同時確定類似建筑的基礎(chǔ)形式,例如獨立基礎(chǔ)、樁基礎(chǔ)、滿堂基礎(chǔ)、帶形基礎(chǔ)等。之后確定地面以上的結(jié)構(gòu)形式,例如砌體結(jié)構(gòu)、鋼筋砼框架、鋼結(jié)構(gòu)等。綜合這些因素,對建筑的裝飾和結(jié)構(gòu)加以確定,從而進行建筑模型的構(gòu)建。下一步需要對分部分項工程進行列舉,土建工程分基礎(chǔ)、土方,建筑分布、門窗分布、裝飾分布、結(jié)構(gòu)分布等。結(jié)合各方的經(jīng)驗、資料、信息,使其達到具體化。然后對每一個分項工程進行分項綜合單價的估算,從而形成最終的建筑工程估價。

2.具體方法。

2.1概略估算。在概略估算類算法當(dāng)中,只要包括生產(chǎn)能力指數(shù)法、比例估算法、系數(shù)法、單位生產(chǎn)能力估算法等方法。其中,生產(chǎn)能力指數(shù)法和單位生產(chǎn)能力估算法在實際運算中,對于擬建項目靜態(tài)投資的粗略估算,是以投資額、類似項目生產(chǎn)能力作為基礎(chǔ)的。比例估算法就是分項比例估算的方法。系數(shù)法則主要包括朗格系數(shù)法、主體專業(yè)系數(shù)法、設(shè)備系數(shù)法等。此兩種方法在實際應(yīng)用過程中,估算基數(shù)選取的是主要設(shè)備購置費、主體專業(yè)工程費等。

2.2指標估算。在建筑工程投資估算當(dāng)中,指標估算類方法是最為常用的。它將建筑工程項目縱向劃分為單位工程或單項工程,橫向劃分為安裝工程、設(shè)備購置、建筑工程等。然后對各個單項工程和單位工程的投資按照相應(yīng)的投資估算指標進行估算。以此為基礎(chǔ)對項目工程費用進行匯集,然后對基本預(yù)算費和其它一些費用根據(jù)相關(guān)固定進行估算。最終形成擬建項目的靜態(tài)投資估算。

四、結(jié)語

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關(guān)鍵詞:園林設(shè)計;施工圖

Abstract: the landscape project construction drawing is landscape construction, project budget and final accounts, engineering construction supervision and acceptance of the basis, it is to express the designer of the real intention of environmental afforest decorate. This paper based on the experience for many years, of landscape design construction drawing design order and common problem is expounded, and put forward the measures.

Keywords: garden design; Construction drawing

中圖分類號: TU986.2 文獻標識碼:A 文章編號:

引言

景觀設(shè)計施工圖要求圖面整潔、均衡,線條線形符合制圖標準,尺寸標注正確,圖例運用恰當(dāng)。同時景觀設(shè)計施工圖是將規(guī)劃設(shè)計變?yōu)楝F(xiàn)實的重要步驟,在施工過程中,施工圖紙具有可操作性, 可直接指導(dǎo)施工; 另一方面是針對甲方和監(jiān)理單位的。在施工后,甲方和監(jiān)理單位對工程質(zhì)量(景觀效果) 驗收時,施工圖紙應(yīng)作為驗收的依據(jù),便于驗收人員現(xiàn)場把控質(zhì)量。

一、施工圖中常見的問題

(1)圖紙中常見的問題

局部圖紙內(nèi)容過于簡單,有的只有一張園林種植設(shè)計總平面圖,大比例尺分幅圖和局部節(jié)點大樣圖不健全,很難清晰地表達設(shè)計意圖,造成施工過程中臨時更改設(shè)計方案;缺少對現(xiàn)有植物(多數(shù)為樹木)表示,設(shè)計人員對現(xiàn)場原有環(huán)境了解不深入,設(shè)計前缺乏必要的實地考察,設(shè)計時忽略已有植物對園藝效果的影響,致使施工人員在圖中找不到即有樹木,甚至造成名貴樹種的誤砍誤伐;苗木表內(nèi)容不統(tǒng)一,給工程預(yù)結(jié)算、工程招投標、工程施工、工程施工監(jiān)理和驗收等工作帶來不同水平的困難。綠化植物具有生命性的特點,即使是同一種植物,也會由于生長狀況、形狀姿態(tài)、人工整形、修剪形式等因素的差別,導(dǎo)致施工技術(shù)、景觀效果、養(yǎng)護要求和工程造價也不同。

(2)結(jié)構(gòu)范疇

在園林施工圖設(shè)計中,除了最常見的鋪裝設(shè)計、園路設(shè)計、植物設(shè)計等元素外,還包括廠其他復(fù)雜的構(gòu)筑物設(shè)計,例如特色花架、特色亭子、各式水景造型和景墻設(shè)計。這類設(shè)計元素不但要體現(xiàn)其符合設(shè)計師設(shè)計理念的特色外觀,還包含了相關(guān)的復(fù)雜結(jié)構(gòu)。在同建圖紙中,必須了解基本的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),木構(gòu)造及鋼結(jié)構(gòu),以防錯誤的做法造成安全隱患。

(3)設(shè)計規(guī)范

每個園建項目在前期都要通過報建和消防審批才能開始設(shè)計和進行施工。例如消防車道的設(shè)置規(guī)范:高層建筑的周圍,應(yīng)設(shè)環(huán)形消防車道;消防車道的寬度不應(yīng)小于4米。消防車道距高層建筑外墻寅大于5米,消防車道上空4米以下范圍內(nèi)不應(yīng)有障礙物;盡頭式消防車道應(yīng)設(shè)有回車道或回車場,回車場不宜小于15×l5米,大型消防車的網(wǎng)車場不宜小于18x18米。如果是隱性消防車道的話,可在園路兩邊4米范圍內(nèi)設(shè)置草坪格或植草磚。消防車道的轉(zhuǎn)彎半徑(內(nèi)徑)大型車要12米,小型車要9米。消防車道下的管道和暗溝等,應(yīng)能承受消防車輛的壓力。還有不同類型的工程項目有不同的設(shè)計要求,例如商業(yè)廣場的設(shè)計,公園的設(shè)計和住宅小區(qū)的設(shè)計都有各自的設(shè)計規(guī)范,綠化面積和建筑面積的比例都有不同的要求。小品設(shè)施的擺放要求也各有不同。

二、園林施工圖設(shè)計的設(shè)計順序

園林規(guī)劃圖設(shè)計包括初步設(shè)計和施工圖設(shè)計兩部分,一個完整的設(shè)計方案必需經(jīng)過初步設(shè)計構(gòu)思,然后根據(jù)實際情況作出修改,使設(shè)計更具合理性,然后分項進行施工圖設(shè)計,形成一套完整、健全的設(shè)計方案。

(1)初步設(shè)計。初步設(shè)計應(yīng)在總體規(guī)劃設(shè)計文件得到批準及待定問題解決后進行,初步設(shè)計應(yīng)包括設(shè)計圖紙、說明書、工程量總表和概算。圖紙中高程和距離單位均以米計,精確到小數(shù)點以后兩位。CAD輔助計算功能,為工程量的統(tǒng)計匯總提供了很大的協(xié)助。

①道路和給排水管線布置圖。

首先在道路總體設(shè)計圖上確定公園的主、主要出入口與專用入口,還有主要廣場、環(huán)路的位置以及消防專用通道。同時確定主次干道的位置以及各種路面的寬度、排水縱坡,并初步確定主要道路的路面資料鋪裝形式等。圖紙上用虛線畫出等高線,用不同的粗細線表示不同級別的道路及廣場,并將主要道路的控制標高標明。根據(jù)總體規(guī)劃要求,解決全園上下水源的引進方式,水的總用量及管網(wǎng)的大致分布,管徑大小,水壓高低等,以及雨水、污水的水量、排放方式、管網(wǎng)大體分布、管徑大小及水的去處。

②種植規(guī)劃設(shè)計圖。

根據(jù)總體設(shè)計的布局、設(shè)計原則苗木情況確定全園總構(gòu)思,種植總體設(shè)計內(nèi)容,主要包括不通種植類型的布置,如草坪、疏林、樹群、樹叢、孤立樹、花壇、花鏡、園界樹、園路樹、湖岸樹、園林種植小品等內(nèi)容。園林建筑布局圖要求在平面上能夠表示出總體設(shè)計中建筑物在全園中的布局,除平面布局外,還應(yīng)畫出主要建筑物的平面、立面圖。

(2)施工圖設(shè)計。

施工圖設(shè)計在總體方案確定后,接著就要進行局部詳細的設(shè)計工作,也就是施工圖設(shè)計。施工設(shè)計圖包括施工平面圖、橫縱平面圖、種植設(shè)計圖、園林路和廣場施工圖等。

①橫縱剖面圖。

局部藝術(shù)最重要的部位或局部地形有變化的局部做出斷面圖,以更好的表達設(shè)計意圖,這類圖紙的比例尺通常為1:200-1:500.

②種植設(shè)計圖。

總體設(shè)計方案確定后,著手進行局部景區(qū)的局部設(shè)計、詳細景點設(shè)計的同時,還要進行植物種植圖的設(shè)計工作。一般比例尺為1:500,要求在圖紙上能夠準確的描述出喬木的種植點和種植數(shù)量;密林、疏林、樹群、湖岸樹和園林路的栽植位置。

三、針對問題的解決方法

針對園林施工中存在的問題,我們應(yīng)該嚴格按照相關(guān)規(guī)范進行設(shè)計工作:

(1)制圖規(guī)范的要求

工程制圖嚴格遵照國家有關(guān)建筑制圖規(guī)范,要求所有圖面的表達方式均保持一致。一般圖紙均應(yīng)畫出設(shè)計項目的范圍,施工設(shè)計平面的坐標網(wǎng)點、基點應(yīng)在圖中明確標出,以便作為施工放線的依據(jù)。施工圖紙要注明圖頭、圖列、指北針、比例尺、標題欄以及簡要的圖紙設(shè)計內(nèi)容說明,圖面清晰整潔,凸現(xiàn)要求分清粗細實線、點劃線、折斷線等線性。數(shù)字和文字標注從制圖和方便標注的角度動身,植物種植形式可分為點狀種植、片狀種植和草皮種植三種類型,可用不同的方法進行標注。

①圖層:每張圖根據(jù)需要設(shè)置圖層,但切忌繁瑣,以免增加圖紙的容量。圖層應(yīng)按線形的粗細,類型的名稱來設(shè)置。每個公司應(yīng)設(shè)置圖層標準,所有圖紙都應(yīng)按這個標準來設(shè)置圖層。

②外部參照:總圖、底圖和圈框最好還是使用外部參照,圖框在布局空間中插入。對于園建圖來說,學(xué)會使用外部參照和圖紙空間有助于減少修改時的麻煩,方便每張圖紙的布局和標注。

③標注:無論圖紙是A3、還是A0,標注的字高都應(yīng)該設(shè)為2.5或3.0(mm)。標注應(yīng)在圖紙空問標,在標注關(guān)聯(lián)的選項里選擇“使新標注可關(guān)聯(lián)”,這樣就無需經(jīng)常改變標注比例了。但要灃意在移動布局時,關(guān)聯(lián)標注可能會產(chǎn)生改變,這時就可以通過人手修改數(shù)字。

④布局:同建的每個大樣,正確來說應(yīng)該有甲面布置圖、平面/網(wǎng)格定位圖、立面圖、剖面圖和必要的節(jié)點大樣圖。有時為了施工的需要還需繪置項視圖,結(jié)構(gòu)平面圖等。

⑤比例:一般來說,平面l:100(1:150),立面l:20(1:30),剖面:l:10(1:15)節(jié)點大樣l:10(1:5)等,其他可視情況而定.這些比例基本上都可以在比例尺上找到,方便在施工現(xiàn)場調(diào)度。

(2)施工規(guī)范的要求

除了要遵循制圖規(guī)范,還要嚴格遵照施工規(guī)范,以免造成安全隱患或不便使用。

①欄桿:低欄200~300(mm),中欄800~900(mm),高欄1100~1300(mm),要凼地按需而擇。一般來講,草坪、花壇邊緣用低欄,明確邊界,也是u‘種很好的裝飾和點綴;在限制入內(nèi)的空間、人流擁擠的大門、游樂場等用中欄,強調(diào)導(dǎo)向;在高低懸殊的地面、動物籠舍、墻等,用高欄起分隔作用,欄桿間距不應(yīng)大于110(mm)⋯.

②樓梯:室內(nèi)樓梯的踏板寬度應(yīng)不小于260(mm),一般在280~300(mm)最舒適。立板的高度應(yīng)不高于200(mm),一般在150~180(mm)最舒適。而且各個踏板寬和立板高應(yīng)該是一致的,否則容易使人摔倒。室外階梯寬度應(yīng)大于300(mm),一般在400~500(mm)最舒適。立板高度應(yīng)小于150(mm),一般在100~130(mm)最舒適.扶手高度一般不宜小于900(mm)。

③座椅:一般的園林座椅多以現(xiàn)購為多.由廠家提供。但為了配合設(shè)計師的設(shè)計理念,也可以自行設(shè)計獨特的座椅造型。座椅高度不育超過600(mm),一般以450(mm)最適宜,最矮不應(yīng)少于300(mm),兒童座椅可設(shè)置為300(mm):座椅寬度一般不少于300(mm)。

④園路/車道:園路和多數(shù)城市道路不同之處,在于除了組織交通、運輸;還有其景觀設(shè)計要求:組織游覽線路、提供休憩地面。這里的園路包括了人行道和車道。主要車道聯(lián)系全園,必須考慮通行、生產(chǎn)、救護、消防、游覽車輛。寬7~8米:次要車道溝通各景點、建筑,通輕型車輛及人力車,寬3~4米。兩邊或一邊須設(shè)置人行道,一般人行道高于車道100-150(mm)。若有特殊要求,例如方便車予駛?cè)?,可適當(dāng)調(diào)低。通常情況下,車道兩邊和人行道靠馬路~側(cè)需要設(shè)路牙石,路牙石起到保障行人、車輛交通安全和保證路面邊緣整齊的作用。

篇9

關(guān)鍵詞:價值,城鎮(zhèn)建設(shè),規(guī)劃,設(shè)計

中圖分類號: S611 文獻標識碼: A

黨的十七屆三中全會對小城鎮(zhèn)的發(fā)展提出新的要求,指出“發(fā)展小城鎮(zhèn)是帶動農(nóng)村經(jīng)濟和社會發(fā)展的一個大戰(zhàn)略?!?當(dāng)前,我國小城鎮(zhèn)建設(shè)速度明顯加快,成效顯著,但各地在發(fā)展小城鎮(zhèn)的過程中出現(xiàn)了一些值得注意的問題,需要采取措施加以解決。本文主要闡述如何將價值工程應(yīng)用于小城鎮(zhèn)建設(shè)項目規(guī)劃設(shè)計,從而達到實現(xiàn)項目功能的前提下有效控制工程投資造價之目的。

一、小城鎮(zhèn)建設(shè)的項目規(guī)劃和設(shè)計階段對投資控制的影響

當(dāng)前我國小城鎮(zhèn)的工程建設(shè)項目設(shè)計階段的劃分不盡相同,常用的階段劃分是三階段與四階段法。三階段法是將設(shè)計過程劃分為規(guī)劃方案設(shè)計、項目初步設(shè)計與工程詳細設(shè)計三個階段。對于一些技術(shù)復(fù)雜或采用新工藝、新技術(shù)的重大項目,在初步設(shè)計批準后需要增加技術(shù)設(shè)計階段,這就是四階段法。項目的投資貫穿于項目建設(shè)全過程,項目規(guī)劃和工程設(shè)計是對建設(shè)項目實施的計劃與安排。影響項目投資最大的階段是約占工程項目建設(shè)周期1/4的技術(shù)設(shè)計階段前的工作階段。有資料顯示:初步設(shè)計階段,影響項目投資的可能性為75%—95%;技術(shù)設(shè)計階段,影響項目投資的可能性為35%—75%;而施工圖設(shè)計階段,影響項目投資的可能性為5%—35%。由此可以看出,項目投資控制的關(guān)鍵在于前期的方案規(guī)劃、投資決策和設(shè)計階段,控制投資的關(guān)鍵也就在于此階段。目前建設(shè)領(lǐng)域存在的誤區(qū)是把投資控制的重點針對施工階段審核施工圖預(yù)算和竣工結(jié)算審計階段。規(guī)劃與設(shè)計階段的投資控制,是在滿足業(yè)主所需功能的條件下,付出最小費用。要有效地控制投資,就要把工作重點轉(zhuǎn)移到建設(shè)前期階段。

二、價值工程理論簡述

(一)價值工程的引入與發(fā)展價值工程(Value Engineering,簡稱VE)作為一種

技術(shù)與經(jīng)濟相結(jié)合的管理技術(shù)在上世紀40年代由美國工程師麥爾斯(L.D.Milea)提出,1978年通過日本引入我國。最初應(yīng)用集中于制造業(yè),建設(shè)項目的特點使得價值工程在其中運用起來較為復(fù)雜,應(yīng)用并不普遍。同時業(yè)主應(yīng)用價值工程意識淡薄,也使得價值工程在建設(shè)領(lǐng)域應(yīng)用推廣起來比較遲緩。

(二)價值工程的內(nèi)涵及外延價值工程又稱價值分析,是以最低的壽命周期費用,可靠地實現(xiàn)必要的功能,著重于產(chǎn)品或作業(yè)的功能分析的有組織的活動。價值的高低可以用價值指數(shù)(V)來反映,而價值指數(shù)(V)可以用如下公式表達:V=F/C式中:F表示功能,C表示成本。由以上定義,可見VE具有以下特點:1.價值工程的目的是為了提高研究對象的價值,價值與功能和成本有關(guān)。簡單削減成本并不是VE的目標,提升項目整體價值才是VE所追求的。2.價值工程的核心是對研究對象進行功能分析,通過功能分析,找出并剔除不合理的功能要求和過剩的功能,從而降低成本,提高效益。

三、價值工程在小城鎮(zhèn)建設(shè)項目規(guī)劃和設(shè)計階段的應(yīng)用

在項目的全生命周期都可以開展VE活動,盡管如此,就其效益和效果來說,最易取得成效的是項目的規(guī)劃和設(shè)計階段。有關(guān)資料顯示,對建設(shè)項目投資影響程度最大的是業(yè)主方的要求,這些也最主要體現(xiàn)在項目的前期規(guī)劃和設(shè)計階段。所以VE研究活動應(yīng)該在項目實施的早期進行,越早進行其效果可能越好,并且要注重對業(yè)主的規(guī)劃標準和要求以及設(shè)計準則等方面開展VE活動。規(guī)劃和設(shè)計階段的VE活動,絕非單純追求造價控制,更不允許以犧牲使用功能為代價盲目降低投資。合理的方案是在滿足業(yè)主所需功能的條件下,付出最小費用。業(yè)主要有效地開展VE活動,也必須把工作重點放到建設(shè)前期規(guī)劃和設(shè)計階段來,尤其抓住設(shè)計這個關(guān)鍵階段。某大跨度公共建筑,原設(shè)計屋架結(jié)構(gòu)體系方案為雙向彎曲屋蓋,即橫向和縱向都變化坡度。盡管技術(shù)上可行,但經(jīng)濟上不合理,制作和安裝的難度也很大。為此,業(yè)主組織建筑、結(jié)構(gòu)、技術(shù)經(jīng)濟專家對其進行了功能分析和方案優(yōu)化。從結(jié)構(gòu)體系的空間布置、鋼結(jié)構(gòu)、支持體系、水平抗側(cè)力體系、抗風(fēng)結(jié)構(gòu)等結(jié)構(gòu)構(gòu)件的空間組合、幾何參數(shù)等方面采取改進措施,最后取消了原方案的整體縱向變坡,消除了難以施工的設(shè)計風(fēng)險,大大簡化了結(jié)構(gòu)設(shè)計,并大大降低了成本,僅結(jié)構(gòu)鋼材就節(jié)約了10%。以上實例中,VE活動的組織者是業(yè)主(或其聘請的項目管理單位),該項目參與VE研究的人員包括造價工程師、建筑師、結(jié)構(gòu)工程師、電氣工程師等。根據(jù)不同的項目特點,參與VE研究的人員組成也不同。在美國,一般認為應(yīng)由獨立的設(shè)計方面專家參與VE研究,即不能由原設(shè)計班子的人員參與VE研究,筆者認為這種方式在中國同樣應(yīng)當(dāng)采用,原因有以下幾點:1.對于技術(shù)設(shè)計,我國現(xiàn)階段缺乏相應(yīng)的法律監(jiān)管制度及監(jiān)管部門,設(shè)計人員只負責(zé)技術(shù)責(zé)任,不負經(jīng)濟責(zé)任,對于設(shè)計成果的價值指數(shù)(V)缺乏認真分析。2.按照國家設(shè)計取費規(guī)定,大部分設(shè)計收費按總造價為基數(shù)乘以相應(yīng)的系數(shù)計算,使得造價越高,設(shè)計單位的收益越大,不利于設(shè)計單位開展價值分析。3.邀請外部專家參與,有助于發(fā)現(xiàn)與解決原設(shè)計方案中存在的缺陷或潛在的問題。由原設(shè)計人員參與VE研究很難發(fā)現(xiàn)其中的問題,長期的某種方法的偏好,妨礙他繼續(xù)尋找更加符合實際的替代方案。4.邀請外部專家參與,有助于提出新的解決方案。目前建設(shè)市場競爭激烈,為了降低設(shè)計成本,以及為了滿足設(shè)計進度的要求,設(shè)計者往往無精力再研究其他的替代方案。隨著項目的開展,原先選定的方案在設(shè)計者頭腦中越來越根深蒂固,并且,后來的所有決策都建立在這個最初的選定方案基礎(chǔ)上,設(shè)計者的思路越發(fā)不能動搖。而外部專家審核時,由于他的經(jīng)驗和背景不同,將不會受到原設(shè)計思路的限制,會產(chǎn)生新的方法,帶來有價值的解決方案。

四、小城鎮(zhèn)建設(shè)項目規(guī)劃和設(shè)計階段應(yīng)用價值工程的制約因素和建議

結(jié)合上述案例,分析我國小城鎮(zhèn)建設(shè)項目開展價值工程,筆者提出以下建議:(一)加強項目相關(guān)利益者對VE的認識方案規(guī)劃設(shè)計階段涉及到業(yè)主、設(shè)計、勘察、監(jiān)理等單位,往往由業(yè)主方牽頭,設(shè)計方作中堅,其他方為協(xié)作。通過對VE的宣傳教育,使相關(guān)利益者特別是業(yè)主意識到開展VE能最大限度地節(jié)約投資。政府是工程項目的最大業(yè)主,應(yīng)該首先在政府項目中推廣應(yīng)用價值工程,在項目立項和批準程序中應(yīng)規(guī)定實施價值工程。(二)改革規(guī)劃設(shè)計取費辦法我國現(xiàn)行的設(shè)計取費標準是按總造價為基數(shù)乘以相應(yīng)的系數(shù)計算,總造價越高,設(shè)計收費就越高。這種取費方法,不能體現(xiàn)優(yōu)質(zhì)優(yōu)價,不利于設(shè)計人員發(fā)揮提高設(shè)計能力的積極主動性并運用價值工程原理優(yōu)化設(shè)計。有關(guān)部門應(yīng)制定一套行之有效的考評機制,對依據(jù)科學(xué)管理技術(shù),通過采用新技術(shù)、新材料、新工藝,節(jié)約的工程投資應(yīng)按一定比例給予設(shè)計方獎勵。長期以來在規(guī)劃設(shè)計階段很少考慮工程性價比問題。而價值工程則把工程的功能和成本兩個方面綜合起來進行分析,即使某方案單位成本為最低,還不能斷定它就是最優(yōu)方案,還應(yīng)看它對功能的滿足程度,即價值系數(shù)如何,如果不是價值系數(shù)最大,也不能列為最優(yōu)方案。滿足必要功能的費用,消除不必要功能的費用,是價值工程的目標。(三)借鑒國外的先進經(jīng)驗價值工程在國外的工程項目中應(yīng)用很廣泛,幾乎成了進行優(yōu)化設(shè)計的最有效措施。我國目前在建設(shè)項目中成功應(yīng)用價值工程的案例并不多,方法也比較單一。國外價值工程實踐中得出的經(jīng)驗值得很好借鑒,這些方法有設(shè)計方案審核法、價值工程審議法、日本三小時工作法等。運用價值工程把建設(shè)項目的產(chǎn)品價值、功能、成本作為一個整體同時來考慮,不片面、不孤立,在確保建設(shè)項目產(chǎn)品功能的基礎(chǔ)上,綜合考慮建設(shè)成本和運營成本,兼顧生產(chǎn)者和使用者的利益,才能創(chuàng)造出總體價值“最高”的建設(shè)產(chǎn)品。

五、價值工程的發(fā)展前景

VE是運用集體智慧,通過合理組織,按照“先進適度、經(jīng)濟合理、切實可行”的原則,進行功能分析,實現(xiàn)必要功能,從而提高價值的一套科學(xué)的技術(shù)經(jīng)濟分析方法。雖然VE在我國還處于起步階段,尤其是在工程前期階段運用VE才剛剛得到各界的認識,隨著小城鎮(zhèn)建設(shè)中非經(jīng)營性政府投資項目“代建制”的施行,全過程的項目管理也為價值工程提供了良好的應(yīng)用空間。在小城鎮(zhèn)的建設(shè)項目,尤其是在項目前期規(guī)劃和設(shè)計階段,VE的應(yīng)用不僅可以提高項目的質(zhì)量,降低工程造價,還可以加快建設(shè)進度,提高建設(shè)水平和綜合經(jīng)濟效益。 END

參考文獻:

[ 1] 項目決策分析與評價. 中國計劃出版社,2003.

[ 2] 固定資產(chǎn)投資控制與內(nèi)部審計. 中國計劃出版社,2002.

篇10

關(guān)鍵詞:建筑結(jié)構(gòu); 結(jié)構(gòu)設(shè)計; 基本內(nèi)容

通??梢园呀ㄖ锏脑O(shè)計分為建筑設(shè)計、 結(jié)構(gòu)設(shè)計、 電氣設(shè)計、給排水設(shè)計、 和采暖與通風(fēng)設(shè)計等。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計,是建筑設(shè)計的重要組成部分, 它是以建筑設(shè)計的要求為基礎(chǔ), 根據(jù)建筑工程的實際情況, 確定建筑物的結(jié)構(gòu)類型和結(jié)構(gòu)體系, 同時進行結(jié)構(gòu)分析和評估,然后以分析結(jié)果和相關(guān)結(jié)構(gòu)設(shè)計的規(guī)范為依據(jù), 進行施工圖設(shè)計。

一、 方案設(shè)計

結(jié)構(gòu)方案設(shè)計, 包括結(jié)構(gòu)選型、 布置和主要構(gòu)件尺寸的估計和結(jié)構(gòu)的初步分拆等。

1、 結(jié)構(gòu)選型

結(jié)構(gòu)選型主要有上部結(jié)構(gòu)選型和基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)選型這兩種。對結(jié)構(gòu)選型的確定必須要經(jīng)過方案比較、 技術(shù)經(jīng)濟分析,加以確定。在結(jié)構(gòu)的選型上,一般要以建筑物的功能要求、 國家現(xiàn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范的有關(guān)要求、場地土的工程地質(zhì)條件、施工技術(shù)、 建設(shè)工期和環(huán)境要求等作為主要的依據(jù)。 對于方案的選擇, 其關(guān)鍵就是要以先進性、 科學(xué)性、可實施性、 經(jīng)濟性這四個要素作為前提。首先, “先進性” 就是指所用

的材料、 技術(shù)、 工藝和結(jié)構(gòu)都是最新最先進的, 具有國際或國內(nèi)的先進標準; 其次, “科學(xué)性” 就是指傳力途徑和結(jié)構(gòu)受力都要明確合理;再次, “可實施性” 就是指用現(xiàn)有的施工技術(shù)建造,因地制宜,因地選材,從實際出發(fā),方便施工建設(shè); 最后, “經(jīng)濟性”則是指降低材料的消耗、 減少勞動力的使用量以及建筑物的維護費用等, 以求最低的成本建筑高質(zhì)量的工程建筑物, 滿足施工企業(yè)的利潤要求。 不管采用哪一種結(jié)構(gòu)體系, 都要以工程建筑物的用途、施工條件高度和經(jīng)濟指標等作為重要的依據(jù),然后再經(jīng)過方案比較后討論確定下來。通常情況下,是按照砌體結(jié)構(gòu)、 框架結(jié)構(gòu)、 框架―剪力墻結(jié)構(gòu)、 剪力墻結(jié)構(gòu)和簡體結(jié)構(gòu)的順序來考慮結(jié)構(gòu)體系的選擇。

2、 結(jié)構(gòu)的初步分析

結(jié)構(gòu)的初步分析是結(jié)構(gòu)方案設(shè)計中的一項重要內(nèi)容。建筑物的初步設(shè)計需要把建筑結(jié)構(gòu)、給排水、電氣暖通等各專業(yè)設(shè)計結(jié)合起來, 實現(xiàn)各專業(yè)之間的相互合作、 相互制約, 直至最后達成一致并形成初步設(shè)計文件, 才能進入施工圖設(shè)計階段。在方案設(shè)計階段,要求建筑師對樓板的厚度、 梁柱的截面尺寸進行預(yù)估, 確定層高、門窗洞口的尺寸。 而同時也要求結(jié)構(gòu)工程師對初步評估所確定的結(jié)構(gòu)體系,進行預(yù)測, 評估所選的結(jié)構(gòu)體系在各種作用下的反映, 以便評價所選的結(jié)構(gòu)體系是否合理。

二、結(jié)構(gòu)分析

1、 計算模型

結(jié)構(gòu)分析是結(jié)構(gòu)設(shè)計的重要內(nèi)容之一,主要是計算出結(jié)構(gòu)在各種作用下的效應(yīng)。分析結(jié)果要求能夠解釋和評估真實結(jié)構(gòu)在預(yù)設(shè)作用下的效應(yīng)。 結(jié)構(gòu)分析是否科學(xué)合理直接影響到結(jié)構(gòu)的安全性、 經(jīng)濟性和實用性。 計算模型的確定是結(jié)構(gòu)分析的核心環(huán)節(jié), 它包括合理選擇計算簡圖和計算理論, 這是結(jié)構(gòu)分析的重點和難點。事實上,無論是哪種分析模型,都不可能全精確地描述真實結(jié)構(gòu),實際上都只是要求對實際結(jié)構(gòu)在一定程度上的近似。一般情況下, 建立結(jié)構(gòu)分析模型時, 都會做一些假定。如: 假定結(jié)構(gòu)材料是均質(zhì)連續(xù)的, 這種假設(shè)對結(jié)構(gòu)的宏觀力學(xué)性能不會引起顯著的誤差; 只有主要結(jié)構(gòu)構(gòu)件參與整體性能的效應(yīng)。這個假定忽略了次要構(gòu)件和非結(jié)構(gòu)構(gòu)件對結(jié)構(gòu)性能的影響; 可忽賂的剛度。 即忽賂結(jié)構(gòu)中作用較小的剛度。該假定的采用需要根據(jù)構(gòu)件在結(jié)構(gòu)整體性能中應(yīng)發(fā)揮的作

用來進行確定;相對較小的和影響較小的變形可以忽略。

2、 計算理論

計算理是建模的重要組成部分。用于建筑結(jié)構(gòu)分析的計算理論主要有線性理論和非線性理論。 而其中又以線性理論最為成熟, 是我國建筑結(jié)構(gòu)分析所普遍采用的一種計算理論,主要用于常用結(jié)構(gòu)的承載力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)的結(jié)構(gòu)分折;非線性又可以分

為材料非線性和幾何非線性。 材料非線性是指材料、 截面或構(gòu)件的本構(gòu)關(guān)系, 如應(yīng)力―應(yīng)變關(guān)系、 彎短―曲率關(guān)系或荷載―位移關(guān)系等是非線性的。幾何非線性是指由于結(jié)構(gòu)變形對其內(nèi)力的二階效應(yīng)使荷載效應(yīng)與荷載之間呈現(xiàn)出非線性關(guān)系。選擇結(jié)構(gòu)的非線性分析還是線性分析要看工程的具體情況而定。一般來說線性分析比較簡便, 在一般的結(jié)構(gòu)設(shè)計中, 通常使用線性分析。 但是,如果建筑結(jié)構(gòu)跨度大、 屬于超高層, 結(jié)構(gòu)變形的二階效應(yīng)就會比較大, 因此, 還必須運用非線性分析。

3、 結(jié)構(gòu)分析中的數(shù)學(xué)方法

建筑結(jié)構(gòu)分析中所采用的數(shù)學(xué)方法主要有解析法和數(shù)值法兩種。解析法通常只適用于簡單的結(jié)構(gòu)模型求解。如果建筑結(jié)構(gòu)復(fù)雜,大多數(shù)結(jié)構(gòu)很難抽象成一個可以用連續(xù)函數(shù)表達的數(shù)學(xué)模型,而且其邊界條件也沒有辦法用連續(xù)函數(shù)表達, 就不適宜使用這種方法了。因此,在通常情況下都需要用數(shù)值方法來求解。 數(shù)值方法又可以分為有限單元法、 有限差分法、 有限條法等。而目前有限單元法是應(yīng)用最為廣泛的。 其原理是把結(jié)構(gòu)拆分為一個有限單元的組合體, 以便夠解析地模擬或逼近真實結(jié)構(gòu)的解域。通常情況下可以模擬幾何形狀復(fù)雜的結(jié)構(gòu)解域,因為, 單元能夠按不同的連接方式組合在一起,而單元本身又可以有不同的幾何形狀。最常用的有限單元結(jié)構(gòu)分析軟件有 PKPM 系列、 T 陽 A、 SAP 系列、 ANSYS 以及 ADINA 等。

4、 結(jié)構(gòu)的概念設(shè)計

概念設(shè)計指的是在結(jié)構(gòu)方案設(shè)計過程中,在已有經(jīng)驗的基礎(chǔ)上,完成結(jié)構(gòu)體系的選擇和布置, 實現(xiàn)對結(jié)構(gòu)特性的總體把握, 保證把結(jié)構(gòu)在預(yù)設(shè)的各種作用下的反應(yīng)控制在預(yù)期的范圍內(nèi)。 其主要內(nèi)容有:結(jié)構(gòu)的選型、 結(jié)構(gòu)的平面和豎向布置、 結(jié)構(gòu)側(cè)向剛度的控制、 溫度作用的考慮和對策等。

5、 結(jié)構(gòu)的總體布置

科學(xué)合理的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計即需要有合理的結(jié)構(gòu)體系還需要有完美的結(jié)構(gòu)布置。因為結(jié)構(gòu)布置會影響到建筑設(shè)計方案的效果, 影響到建筑的安全和功能的使用。結(jié)構(gòu)的總體布置要考慮控制結(jié)構(gòu)的側(cè)向變形、平面布置、 豎向布置、 縫的設(shè)置和構(gòu)造等幾個方面。

①、 控制結(jié)構(gòu)的側(cè)向變形建筑的結(jié)構(gòu)一般都要同時承受豎向荷載、 水平荷載。 水平荷載會使側(cè)移隨結(jié)構(gòu)的高度增加而變大, 因此,在水平荷載的作用下,如果建筑高度超出一定的范圍后,就會造成結(jié)構(gòu)發(fā)生過大側(cè)移和相對的位移, 有時甚至?xí)乐氐仄茐姆墙Y(jié)構(gòu)構(gòu)件, 所以,我們要把控制側(cè)向位移作為高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的重點和難點來解決,一般情況下,要以限制結(jié)構(gòu)的高度和高寬比為控制手段。

②、平面布置

平面布置的選擇主要是根據(jù)建筑工程的實際情況來確定,如果是獨立的結(jié)構(gòu)單元, 則采用形狀較為簡單, 而且要根據(jù)相對應(yīng)、 相協(xié)調(diào)的原理, 剛度和承載力分布要呈現(xiàn)出比較均勻的形狀。此外, 根據(jù)抗震設(shè)計的要求,高層建筑單個的結(jié)構(gòu)單元長度要控制在一定的范圍內(nèi), 不能太長, 否則在發(fā)生地震時, 結(jié)構(gòu)的兩端可能會出現(xiàn)反相位的振動, 這將會導(dǎo)致建筑被過早地破壞, 同時威脅到人們的安全。

③、 豎向布置

為了避免過大的外挑和內(nèi)收, 結(jié)構(gòu)的豎向布置應(yīng)遵循形體規(guī)則、剛度和強度沿高度均勻分布的原則, 而在同一層的樓面,要設(shè)在統(tǒng)一標高處以防止錯層和局部夾層的情況出現(xiàn)。 而在面對高層建筑時, 還要注意解決結(jié)構(gòu)剛度和強度發(fā)生變化的情況, 對于這種情況,應(yīng)逐漸變化。

④、 縫的設(shè)置和構(gòu)造

建筑結(jié)構(gòu)的總體布置應(yīng)該要考慮到沉降、溫度收縮和形體復(fù)雜對結(jié)構(gòu)帶來的不利影響。 可以利用沉降縫、 伸縮縫或防震纏把結(jié)構(gòu)分成若干個獨立單元, 以消除沉降差、 溫度應(yīng)力和形體復(fù)雜對結(jié)構(gòu)的不利影響。 但如果設(shè)縫, 就會對建筑的使用要求、 立面效果、 防水處理帶來不便。因此,在設(shè)縫上必須要謹慎對待, 盡量能從總體布置上或構(gòu)造上采取其他有效的措施來減少沉降、溫度收縮和形體復(fù)雜引起的問題。

三、 構(gòu)件設(shè)計和繪制施工圖

構(gòu)件設(shè)計主要有截面設(shè)計和節(jié)點設(shè)計兩個部分。因為截面尺寸在方案設(shè)計階段已初步確定,構(gòu)件設(shè)計階段所做的工作是確定鋼筋的類型、 放置位置和數(shù)量, 因此, 截面設(shè)計在混凝土結(jié)構(gòu)中,也稱可以稱為配筋計算。節(jié)點設(shè)計在鋼結(jié)構(gòu)中的使用比在截面設(shè)計中的使用更為廣泛,一般來說, 節(jié)點設(shè)計也可以稱為連接設(shè)計。而構(gòu)件設(shè)計主要有兩個部分組成: 一是計算; 二是構(gòu)造, 兩者共同組成了結(jié)構(gòu)設(shè)計的主要內(nèi)容, 結(jié)構(gòu)設(shè)計內(nèi)容主要是根據(jù)計算和構(gòu)造來確定的, 計算是

構(gòu)造的基礎(chǔ),構(gòu)造是計算的重要補充, 兩者是相互補充, 相互聯(lián)系的。繪制施工圖是設(shè)計的最后一個階段。 施工圖是工程師的語言, 工程師的設(shè)計意圖主要是通過施工圖紙來表達,施工圖紙是施工人員進行施工的主要依據(jù), 關(guān)系到施工的質(zhì)量和效率,也關(guān)系到工程的質(zhì)量和使用功能的發(fā)揮。因此,在繪制施工圖紙時, 必須保證圖紙的表達正確、 規(guī)范、 簡明和美觀, 以便施工人員通過圖紙正確的理解設(shè)計意圖, 保證施工工作與設(shè)計工作相聯(lián)系, 保證施工的順利進行。