对建筑钢结构的经济性能进行分析

对建筑钢结构的经济性能进行分析

摘要 钢结构越来越多的被应用于建筑行业中,以它独特的优点适应了建筑业发展的需要，被大量地运用在了住宅及工业建筑中，在建筑中起到了很大的作用。钢结构以其工厂化程度高、强度高、施工进度快的特点，在建筑设计中被广泛应用。

关键词 建筑结构 钢结构 经济性 造价 优势

Abstract: the steel structure more and more is applied in the construction industry, with its special advantages to adapt to the needs of the development of the construction industry, is generously used in the residential and industrial buildings, in building play a very significant role. Steel structure with its factory degree is high, the intensity is high, the construction progress quickly, in architectural design in has been widely used.

Key words: structure steel structure economic cost advantage

钢结构越来越多的被应用于建筑行业中,以它独特的优点适应了建筑业发展的需要，大量地运用在民用及工业建筑中，在建筑中起到了很大的作用,钢结构以其工厂化程度高、强度高、施工进度快的特点，被广泛应用。本文论述了钢结构是建筑设计中的经济型结构，阐述了钢结构的优点和经济性。

1. 钢结构在建筑设计中的优势

钢结构具有坚固耐久、建造迅速、易于改建、便于拆迁的特点，而被广泛的应用于建筑活动中。住宅钢结构体系与传统结构体系相比具有以下的优势。

1）.由于采用了轻型屋顶及墙体结构,而且其支撑钢结构的材料强度高、用料省、体型小，所以自重较轻。结构重量减少了运输和吊装费用，基础负荷也相应减少，降低了基础造价。

2）.由于钢材强度高，房屋自重轻，故意钢骨架作支撑结构时，可建造开间、进深较大的房屋，而且所需构件的截面小，在相同建筑面积下的建筑空间利用率增加5%~7%。

3）钢结构具有良好的延性，抗震性能好并且损害程度较轻，便于在短时间内修复。

4）建筑钢结构除基础外，构件全部由专业工厂标准化生产，质量容易得到

保证；工业化程度高，施工进度快，施工周期比传统的周期可缩短一半，并且各部件运抵现场组装，施工现场文明程度高，噪声粉尘和建筑垃圾少，并且受季节及天气影响较小，可以现场安装与工厂制作平行进行，甚至一些标准化构件可以随时订货，随时施工，缩短建造周期及资金占用时间。

5）环境破坏及污染少，改建和拆建容易，材料可以回收。

2. 钢结构在建筑设计中的经济性

建筑钢结构的经济性能一直是大家最为关注的一个问题。如何控制工程造价，充分发挥钢结构建筑技术经济上的综合优势，工程设计阶段是关键阶段。据权威资料统计分析，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%。以下就建筑结构体系等方面进行简要分析，探讨提高建筑经济性能的可行性的方法。

在建筑结构设计中，不同方案选择及不同建筑材料的选用对工程造价会有较大影响，如基础类型选用、进深与开间的确定、层高与层数的确定、结构形式选择等都存在着技术经济分析问题。下面就基础和柱进行举例说明:

基础：基础结构的造价与工程所在地的地质条件密切相关，其工期约占整个建筑物主体工程的25%－30%，造价约占总造价的10％－20％，基础工程的重要性显而易见。所以设计时应重视地质勘察报告的交底工作，选择合理的基础型式，控制基础的截面尺寸与埋深。这对整个工程造价的控制起到了积极作用。

柱网布局与柱子：柱网布局是确定柱子的行距(跨度)和间距(每行柱子相邻两柱间的距离)的依据。一般来讲，柱网尺寸在6－12m之间，柱距小传力路线短，上部结构节省材料，但可能基础费用高，因此柱网布局是否合理，对工程的结构造价有很大的影响。此外，柱子截面形状及大小的选择也对工程造价有着直接的影响。

多层民用建筑设计多采用钢筋混凝土结构和砌体结构，很少采用钢结构，钢结构在民用房屋的应用主要还集中在高层建筑上，近年随着经济建设的发展，钢结构在民用建筑上的应用越来越多，随着钢结构在实际工程的应用经验和设计理论研究的日益广泛，及钢结构生产厂家不断推出新的钢结构产品，钢结构在多层民用建筑上的应用日渐增长，例如组合楼盖在多层民用房屋楼盖中的应用，在不降低结构安全指标的基础上，即可降低梁高、板厚，减轻结构自重和地震作用，又可获得较大的建筑空间，满足建筑使用的要求，相对钢筋砼具有较高的经济价值。轧制H型钢的大量生产，楼板的多样化，防腐涂料及防火涂料的成熟也为多层民用房屋钢结构的应用创造了广阔的空间，多层钢结构相对钢筋砼结构有如下特点：

质量易控制：钢结构构件工厂加工，节点螺栓连接，生产自动化程度高，精度有保证，干作业，质量易于控制，施工工期短：钢结构工厂化生产，现场安装，

工序简单，工作面大，施工速度快。

充分利用建筑空间：钢结构相对钢筋砼结构梁柱截面小，可以降低层高，增大有效使用面积，结构布置灵活，容易获得大空间，能够悬挑较大跨度。

基础工程量减少地震作用弱：钢结构结构自重轻，柔性好，抗震有利，基础受力减小，基础截面降低，基础工程量减少。

钢结构体系在降低造价方面也有特别之处，不同的结构体系和平、立面布置对工程造价的影响较明显。在设计阶段只有根据建筑物的使用功能要求，确定合理的平、立面布置和结构体系，才能有效控制工程造价，做到经济适用。

在多、高层钢结构中，楼板结构体系的工程量占有较大比重，对结构的工作性能、造价都有重要影响。在确定楼板结构方案时，主要考虑要保证楼板有足够的平面整体刚度，能减轻结构的自重及减小结构层的高度，有利于现场安装方便及快速施工，还要有较好的防火、隔音性能，并便于管线的敷设。

在高层钢结构中，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，总用钢量比普通钢结构用钢量有大幅度减小，能有效降低工程造价。

3.结束语

钢结构建筑所具有的优势决定其必将具有强大的生命力。钢结构体系，制造工场化，施工干作业，工期短，工厂化程度高，无污染，无建筑垃圾，符合建筑市场发展趋势。可见随着钢结构的进一步发展，钢结构体系在民用及工业建筑中将得到广泛的应用。

参考文献:钢结构设计与计算机械工业出版社

建筑施工手册 中国建筑工业出版社

注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。