6.7.1 金属结构工程
6.7.1.1 金属结构工程概述
1.建筑工程中常见的金属构件
金属结构是以钢材制作为主的结构，由各类型钢、钢板及钢管、圆钢等钢材制造而成，在建筑工程中，金属结构主要有钢柱、钢梁、钢屋架、钢支撑、钢栏杆、钢梯、钢平台等。
装配式钢结构是指以标准化设计、工厂化生产、装配化施工、一体化装修和信息化管理等为主要特征的工业化生产方式建造的钢结构建筑。
2.常用钢材
（1）钢板。
1）在图纸上一般用厚度来表示，符号为“-δ”其中“-”为钢板代号，δ为钢板的板厚，单位为mm，如：-8×400×120。
2）钢板的重量计算可查五金手册，也可按照下列公式计算：
1mm厚每平方米钢板的理论质量=7850×0.001=7.85（kg/m2）
（2）型钢。
1）圆钢在图纸上以“d”表示，d为圆钢直径，单位为mm，计算公式为
每米圆钢理论质量=0.00617d2（kg/m）
2）方钢断面是正方形，在图纸上用“□b”表示，b表示方钢的边长，单位为mm，每米方钢理论质量=0.00785b2（kg/m）。
3）扁钢断面是长方形，在图纸上用-b×t表示，b表示长方形的长边长，t表示短边长，单位为mm：
每米扁钢理论质量=0.00785×bt（kg/m）
4）角钢断面是∟型，等边角钢以∟b×t表示，不等边角钢以∟B×b×t表示，如：∟90×9表示两边长为90mm、边厚为9mm的等边角钢；∟100×75×8表示长边为100mm、短边为75mm、边厚为8mm的不等边角钢。
5）槽钢断面呈“[”形，一般用型号表示，同一型号的槽钢其宽度和厚度均有差别，分别用a、b、c表示。
6）工字钢：截面为“工”字形状的长条钢材，也称为钢梁。其规格以腰高（h）×腿宽（b）×腰厚（d）表示，如“工160×88×6”表示腰高为160mm、腿宽为88mm、腰厚为6mm的工字钢。也可用型号表示如工16#，型号表示腰高的厘米数。腰高相同的工字钢，如有几种不同的腿宽和腰厚，需在型号右边加a、b、c予以区别，如32a#、32b#、32c#等。
图6.97 H型钢
（a）钢板焊接H型钢；（b）热轧成品H型钢H—高度；B—宽度；t1—腹厚度；t2—翼缘厚度；r—圆角半径
7）槽钢热轧H型钢是一种截面面积分配更加优化、强重比更加合理的经济断面高效型材，因其断面与英文字母H相同而得名，有钢厂热轧成品和钢板焊接两种类型。如图6.97所示，其表示方法为高度H值×宽度B值×腹板厚度t1值×翼缘厚度t2值表示。如H型钢牌号Q345，规格200×200×8×12，表示为高200mm、宽200mm、腹板厚度8mm、翼板厚度12mm的宽翼缘H型钢。
a.钢板焊接H型钢计算：
单位质量G=[t1（H-2t2）+2Bt2]×0.00785（kg/m）
【例6.39】计算H400×200×8×12钢板焊接H型钢每米质量。
解：W=[（400-12×2）×8+200×2×12]×0.00785=61.29（kg/m）
b.定型H型钢按GB/T11263—2010，单位重量G=[t1（H-2t2）+2Bt2+0.858r2]×0.00785（kg/m）：因型号标注于各参数不是同一数值，各参数值应按国家标准提供的有关表格查取计算。
3.钢结构的连接方式
钢结构的连接方式有铆钉连接、螺栓连接及焊接三种。
4.实腹和空腹钢构件
（1）实腹钢构件是指腹部构件能够在模型中参与承受轴力及弯矩，如H型钢柱、角钢、槽钢、工字钢、方管、矩管、箱形构件、T型钢、C型钢、Z型钢、圆管等。
（2）空腹钢构件的腹杆或腹板不考虑承受轴力及弯矩，只对翼缘构件相对形状及稳定性起支撑作用，减少翼缘构件的计算长度，如格构式构件、桁架、蜂窝梁、腹板连续开孔并且无补强的梁柱等。
（3）实腹钢构件与空腹钢构件之间的区别是腹板在轴线方向有否断开或减弱，有则是空腹构件，反之则是实腹构件。如图6.98、图6.99所示。
图6.98 钢柱
（a）实腹柱；（b）格构柱
图6.99 钢柱截面形式
（a）实腹柱；（b）格构柱
6.7.1.2 定额说明
1.金属结构工程定额
定额按构件性质、施工阶段及部位等划分预制钢构件安装、围护体系安装、钢结构现场制作及除锈。其中预制钢构件安装包括钢网架、厂（库）房钢结构、住宅钢结构、钢结构安装配件。
（1）大卖场、物流中心等钢结构安装工程可参照厂（库）房钢结构安装的相应定额；高层商务楼、商住楼、医院、教学楼等钢结构安装工程可参照住宅钢结构安装相应定额。
（2）钢构件安装定额中已包含现场施工发生的零星油漆破坏的修补、节点焊接或切割需要的除锈及补漆费用。
（3）预制钢构件的除锈、油漆及防火涂料费用应在成品价格内包含，若成品价格中未包括除锈、油漆及防火涂料等，另按“油漆、涂料、裱糊工程”相应定额及规定执行。
（4）定额中预制构件均按购入成品到场考虑，不再考虑场外运输费用。
2.预制钢构件安装
（1）钢构件安装定额中预制钢构件以外购成品编制，不考虑施工损耗。
（2）预制钢结构构件安装按构件种类、重量不同分别套用定额。
（3）钢构件安装定额中已包括了施工企业按照质量验收规范要求所需的超声波探伤费用，但未包括X光拍片检测费用，如设计有要求，X光拍片检测费用另行计取。
（4）不锈钢螺栓球网架安装套用螺栓球节点网架安装定额，同时取消定额中油漆及稀释剂含量，人工消耗量乘以系数0.95。
【例6.40】不锈钢螺栓球网架安装（不锈钢螺栓球网架市场价4500元/t），计算定额基价。
解：套定额6-2：
（5）钢支座定额适用于单独成品支座安装。
（6）厂（库）房钢结构的柱间支撑、屋面支撑、系杆、撑杆、隅撑、墙梁、钢天窗架、通风器支架、钢天沟支架、钢板天沟等安装套用“钢支撑等其他构件”安装定额。钢墙架柱、钢墙架梁和配套连接杆件套用钢墙架（挡风架）安装定额。
（7）零星钢构件安装定额适用于本章未列项目且单件质量在50kg以内的小型构件。住宅钢结构的钢平台、钢走道及零星钢构件安装套用厂（库）房零星钢构件安装定额，同时定额中汽车式起重机消耗量乘以系数0.20。
（8）组合钢板剪力墙安装套用住宅钢结构3t以内钢柱安装定额，相应人工、机械及除预制钢柱外的材料用量乘以系数1.50。
【例6.41】组合钢板剪力墙安装（钢板剪力墙市场价5000元/t），计算定额基价。
解：套定额6-37：
换算定额基价=739.52+1×5000+（449.19+94.7+195.63）×0.5=6109.28（元/t）
（9）钢网架安装按平面网格网架安装考虑，如设计为筒壳、球壳及其他曲面结构时，安装人工、机械消耗乘以系数1.20。
【例6.42】螺栓球节点钢网架，球壳曲面网络结构制作、安装，计算定额基价（螺栓球网架市场价4300元/t）。
解：球壳曲面网格结构安装套定额6-2：
换算后定额基价=1401.73+1×4300+（763.38+294.17）×0.2=5913.24（元/t）
（10）钢桁架安装按直线型桁架安装考虑，如设计为曲线、折线型或其他非直线型桁架，安装人工、机械消耗乘以系数1.20。
（11）型钢混凝土组合结构中钢构件安装套用相应定额，人工、机械消耗乘以系数1.15。
（12）螺旋形楼梯安装套用踏步式楼梯安装定额，人工、机械消耗乘以系数1.30。
（13）钢构件安装定额中已考虑现场拼装费用，但未考虑分块或整体吊装的钢网架、钢桁架等施工现场地面平台拼装摊销，如发生套用现场拼装平台摊销定额项目。
（14）厂（库）房钢结构安装机械按常规方案综合考虑，除另有规定或特殊要求者外，实际发生不同时均按定额执行，不做调整。
（15）住宅钢结构安装定额内的汽车式起重机台班用量为钢构件场内转运消耗量，垂直运输按“垂直运输工程”相应定额执行。
（16）基坑围护中的格构柱安装套用本章相应项目乘以系数0.50。同时考虑钢格构柱的拆除及回收残值等因素。
3.围护体系安装
（1）钢楼（承）板上混凝土浇捣所需收边板的用量均已包含在定额消耗量中，不再单独计取工程量。
支承楼面混凝土的压制成型的钢板被称为压型钢板，又叫楼承板、钢承板，如图6.100所示。
图6.100 压型钢板（YX60-263-790型）
（2）屋面板、墙面板安装需要的包角、包边、窗台泛水等用量，均已包含在相应定额的消耗量中，不再单独计取工程量。
（3）墙面板安装按竖装考虑，如发生横向铺设，按相应定额子目人工、机械消耗乘以系数1.20。
（4）屋面保温棉已考虑铺设需要的钢丝网费用，如不发生，扣除不锈钢丝含量，同时按1工日/100m2予以扣减人工费。
（5）屋面墙面保温棉铺设按厚50mm列入，实际铺设厚度不同时保温棉主材价调整，其他不变。
（6）硅酸钙板灌浆墙面板定额中施工需要的包角、包边、窗台泛水等硅酸钙板用量，均已包含在相应定额的消耗量中，不再单独计取工程量。
（7）硅酸钙板墙面板项目中双面隔墙定额墙体厚度按180mm、镀锌钢龙骨按15kg/m2编制，设计与定额不同时材料调整换算。
（8）蒸压砂加气保温块贴面按厚60mm考虑，如厚度发生变化，相应保温块用量应调整。
（9）钢楼（承）板如因天棚施工需要拆除，增加拆除用工0.15工日/m2。
（10）钢楼（承）板安装需要增设的临时支撑消耗量定额中未考虑，如有发生另行计算。
（11）围护体系适用于金属结构屋面工程，如为其他屋面套用本定额“屋面及防水工程”相应定额。钢结构屋面配套的不锈钢天沟、彩钢板天沟安装套用“屋面及防水工程”相应定额。
（12）保温岩棉铺设仅限于硅酸钙板墙面板配套使用，蒸压砂加气保温块贴面子目仅用于组合钢板墙体配套使用，屋面墙面玻纤保温棉子目配合钢结构围护体系使用，如为其他形式保温，套用“保温、隔热、防腐工程”相应定额。硅酸钙板包梁包柱仅用于钢结构配套使用。
4.钢结构现场制作
（1）适用于非工厂制作的构件，除钢柱、钢梁、钢屋架外的钢构件均套用其他构件定额。定额按直线型构件编制，如发生弧形、曲线型构件制作，人工、机械消耗乘以系数1.30。
（2）现场制作的钢构件安装套用厂（库）房钢结构安装定额。
（3）现场制作钢构件的工程，其围护体系套用钢结构围护体系安装定额。
6.7.1.3 工程量计算规则
1.预制钢构件安装
（1）构件安装工程量按设计图示尺寸以质量计算，不扣除单个0.3m2以内的孔洞质量，焊缝、铆钉、螺栓等不另增加质量。
（2）钢网架安装工程量不扣除孔眼的质量，焊缝、铆钉等不另增加质量。
1）焊接空心球网架质量包括连接钢管杆件、连接球、支托和网架支座等零件的质量。
2）螺栓球节点网架质量包括连接钢管杆件（含高强螺栓、销子、套筒、锥头或封板）、螺栓球、支托和网架支座等零件的质量。
（3）依附在钢柱上的牛腿及悬臂梁的质量等并入钢柱的质量内，钢柱上的柱脚板、加劲板、柱顶板、隔板和肋板并入钢柱工程量内。
（4）钢管柱上的节点板、加强环、内衬板（管）、牛腿等并入钢管柱的质量内。
（5）钢平台的工程量包括钢平台的柱、梁、板、斜撑等的质量，依附于钢平台上的钢格栅、钢扶梯及平台栏杆并入钢平台工程量内。
（6）钢楼梯的工程量包括楼梯平台、楼梯梁、楼梯踏步等的重量，钢楼梯上的扶手、栏杆并入钢楼梯工程量内。钢平台、钢楼梯上不锈钢、铸铁或其他非钢材类栏杆、扶手套用装饰部分相应定额。
（7）钢构件现场拼装平台摊销工程量按现场在平台上实施拼装的构件工程量计算。
（8）高强螺栓、栓钉、花篮螺栓等安装配件工程量按设计图示节点工程量计算。
2.围护体系安装
（1）钢楼（承）板、屋面板按设计图示尺寸以铺设面积计算，不扣除单个0.3m2以内柱、垛及孔洞所占面积，屋面玻纤保温棉面积同单层压型钢板屋面板面积。
（2）压型钢板、彩钢夹心板、釆光板墙面板、墙面玻纤保温棉按设计图示尺寸以铺挂面积计算，不扣除单个0.3m2以内孔洞所占面积，墙面玻纤保温棉面积同单层压型钢板墙面板面积。
（3）硅酸钙板墙面板按设计图示尺寸的墙体面积计算，不扣除单个面积小于或等于0.3m2孔洞所占面积。保温岩棉铺设、EPS混凝土浇灌按设计图示尺寸的铺设或浇灌体积以“m3”计算，不扣除单个0.3m2以内孔洞所占体积。
（4）硅酸钙板包柱、包梁及蒸压砂加气保温块贴面工程量按钢构件设计断面周长乘以构件长度，以“m2”计算。
3.钢构件现场制作
工程量按设计图示尺寸以质量计算，不扣除单个0.3m2以内的孔洞质量，焊缝、铆钉、螺栓等不另增加质量。
【例6.43】计算如图6.101所示两块-8钢板的制作工程量。
图6.101 [例6.43]图
解：（a）中四边形钢板的质量=0.41×0.35×7.85×8=9.01（kg）
（b）中多边形钢板的质量=0.33×0.46×7.85×8=9.53（kg）
【例6.44】某车间操作平台栏杆如图6.102所示，其展开长度为4.8m，扶手用∟50×4角钢制作，横衬用-50×5扁钢两道，竖杆用16钢筋每隔250mm一道，高度为1m，试求：操作平台制作栏杆工程量。
解：查五金手册得∟50×4角钢每米质量为3.059kg，则
图6.102 [例6.44]图
钢扶手的质量=4.8×3.059=14.68（kg）
钢筋竖杆质量=1×20×0.00617×162=31.59（kg）
扁钢横衬质量=4.8×2×0.00785×50×5=18.84（kg）
钢栏杆的制作工程量=14.68+31.59+18.84=65.11（kg）