全国服务热线:029-84185653
您当前的位置:网站首页 > 员工天地 > 正文
优化设计方案 降低工程成本
作者:行政部  更新:2012-08-18 12:17  关注:1020

成本控制,是企业根据一定时期预先建立的成本管理目标,由成本控制主体在其职权范围内,在生产耗费发生以前和成本控制过程中,对各种影响成本的因素和条件采取的一系列预防和调节措施,以保证成本管理目标实现的管理行为

成本控制目的就是为了防止资源的浪费,使成本降到尽可能低的水平,并保持已降低的成本水平。

对于一个幕墙工程来说,幕墙设计阶段是整个工程建设最重要的一个阶段,所以幕墙的优化设计至关重要,它决定工程施工时的施工工艺、施工难易度,以及工程材料的用量、加工安装等工作,也直接影响着工程的成本高低。所以幕墙优化设计应做到设计的“最优化”,简单的说,就是从所有可能的设计方案中,寻求最优的设计方案,以最大限度地满足设计目标。

幕墙的优化设计主要从幕墙的立面分格设计、节点系统选择及优化、幕墙支撑结构优化这几个方面来实现,努力做到综合优化设计。

1、幕墙的立面分格设计

幕墙的立面分格直接影响着建筑的美观及人们的视觉效果。竖向型的分格给人以高大、挺拔的感觉;横向型的分格给人以厚实、稳重的感觉;自由组合型的分格给人以活泼、灵动的感觉。但往往实际工程中总不能按照人们的意愿去实现,所以要综合去考虑,从安全性、经济性、美观性这几个因素去综合实现。

① 安全性

其最大分格的抗弯强度、抗剪强度、和刚度必须满足国家规范及行业规范的要求。这就需要设计师来反复的验算与校核,包括风荷载的计算、面板的强度挠度计算、横梁与立柱的强度挠度计算、结构胶及各连接件的计算等。 

安全性还有一个最重要的就是防火设计,必须对防火分区之间实行“横向竖向”的防火封堵,所以在进行分格设计时同一板块不应跨越两个防火分区和层间防火封修。

② 经济性

经济性主要体现在材料的利用率上,幕墙分格的大小应充分利用材料的常用规格,尽量提高原材料的利用率,最大限度地发挥材料的力学性能。还要尽量的保持板块分格的大小一致,减少分格尺寸的类型,提高加工、安装工作效率。

③ 美观性

美观性就是看上去比较协调,这可以借鉴“黄金分格“原则,分格长宽比一般在1:1.2~1:1.5之间,不宜采用1:1及1:2的比例。同时还应使分格尽量对称 ,便于施工。

2、节点系统选择及优化

在满足系统构造、系统性能要求和安装、维护要求的前提下,选择一套好的节点系统,可以有效地控制幕墙成本。一般来说,应尽量采用立柱与横梁的截面相对简单、材料分配较为合理,构造不复杂的系统。现从两方面考虑来对节点系统进行优化。

① 型材断面优化设计

在相同的条件下,幕墙铝型材的材料成本取决于单位面积幕墙所用的铝型材数量。也就取决于铝型材的截面面积,截面面积越大,所用铝型材的重量越大,反之则相反。

从型材的强度与挠度公式:

强度公式:σ=N/An+Mx/(γx×Wnx)

挠度公式:df=5ql4/384EI

可以看出型材的强度与挠度取决于型材的惯性矩、抵抗矩与截面面积。从式中可以看出,在截面面积不变的情况下,采用抵抗矩、惯性矩越大的型材,型材的抗拉强度越大,承受外部荷载能力越强,挠度越小,越能达到我们做计算校核的目的。

② 型材壁厚设计

《玻璃幕墙工程技术规范》要求,立柱截面主要受力部位的厚度,应符合下列要求:铝型材截面开口部位的厚度不应小于3.0mm,闭口部位的厚度不应小于2.5mm。因此,我们在幕墙立柱设计时,尽量采用截面闭口型材。

《玻璃幕墙工程技术规范》要求,当横梁跨度不大于1.2m时,铝合金型材截面主要受力面部位的厚度不应小于2.0mm;当横梁跨度大于1.2m时,铝合金型材截面主要受力面部位的厚度不应小于2.5mm。如果设计计算2.0mm厚度横梁满足要求,我们尽量不要将横梁跨度大于1.2m,已接近1.2m为宜。

③材料的选取

不同牌号的材料,不同的处理状态,其强度设计值是不同的,市场价格也不同。因此选用材料时一定要根据设计幕墙的情况,参照耗材、价格对比,来确定材料的牌号与状态。可能采用的材料牌号、状态市场价格比较高,但是其强度设计值大,反而会降低材料消耗,节约成本。

3、幕墙支撑结构优化

幕墙支撑结构的构造应使受力简单明确,减少应力集中,并便于制作、安装、维护。

现就单跨简支梁与双跨梁为例说明实现支撑结构的优化方法:

单跨简支梁计算模型一般用于建筑层高较低的建筑,但这种计算模型受力最为不利,对立柱的惯性矩和抵抗矩的要求最大,这就意味着材料成本将会增加,但其安装简单,适应性强。

双跨梁受力较简支梁有利的多,较为节约型材的材料,但对主体结构和设计均有要求,而且局部受力较大。实际工程中,由于幕墙的支点需要设置在主体结构梁上,埋件也需要一定的边距,所以幕墙支点位置将受到主体结构梁的位置和梁高的限值,设计中不能完全达到理论上的最大化优化,但是,在实际条件允许的情况下,仍然可以通过调整各指点的相对位置,达到优化的目的。比如双跨梁可以选择预埋件上埋和下埋的组合,这样中间支点最接近梁中间,受力最为有利。

在实际工程中,往往会碰到“墙角边”立柱受力的问题,墙角边立柱受到的荷载最大,对惯性矩和抵抗矩的要求也就最高。所以在不影响外观效果的情况下,可以选择采用通用铝料内插钢芯的组合梁形式进行局部加强,这样会减少开模数量,并易于现场管理,同时也降低了成本。

综上所述:幕墙优化设计就是解决安全与经济效益之间矛盾的最佳选择,在确保安全可靠的前提下,获得最大的经济效益。

                             

返回顶部