钢筋混凝土结构与钢结构体系技术经济指标对比分析

■行业前言

钢筋混凝土结构与钢结构体系技术经济指标对比分析口程玉龙

(甘肃省酒泉职业技术学院土木工程系

7 3 5 0 0 0 )

摘要由于钢结构具有强度高、自重轻、施工速度快等优越的性能，在我国得到迅猛发展。钢结构凭借其优越的物理力学性能已逐步占据主导地位，甚至有取代钢筋混凝土结构的趋势。文章就目前钢结构与钢筋混凝土结构的经济指标做一简单分析比较。 关键词钢筋混凝土结构钢结构指标对比中图分类号： T U3 7 5 文献标识号： A 文章编号： 2 3 0 6— 1 4 9 9 ( 2 0 1 3 ) 2 2— 0 0 3 0— 1钢结构工程的柱子一般取 3~4层为一个施工段，在现场一次吊装。 而且柱子的吊装、钢框架的安装、钢筋混凝土核心筒的浇筑、组合楼盖的施工等，可以实施平行立体交叉作业。有时在上部安装柱、框架的同时，下部可以进行内部装饰、装修工程。因此，在保证技术、供应、管理等方面的条件下，可以提前投入使用。与钢筋混凝土结构相比， 3 0￣5 0 层的钢结构工程可以缩短施工工期 8~1 2个月。随着高层建筑钢结构的发展、应用、经验的积累，施工速度还可以加快。 1 . 4工程费用组成般来讲，高层钢结构的造价比混凝土结构偏高尚属事实，但若以综合经济效益来衡量，结果则并非如此，如表 2所示，详细分析如下：一

1 .钢筋混凝土结构与钢结构体系技术经济指标的比较1 . 1材料性能钢结构材料轻质高强、承载力高而自重轻，混凝土结构自重大，回 收再利用率低。钢结构材料与钢筋混凝土结构相比，具有显著的轻质高强特点，其强度重量比指数是钢筋混凝土的 5倍以上。目前随着钢铁材料的发展，实际工程已可应用屈服强度为 4 4 0 N/ mm z (实际常用为 3 4 5 N/ mm 2 )的高性能优质钢，强重比性能更为优异。统计分析表明，高层钢结构的白重 (包括钢结构骨架与混凝土楼板)约为 6￣8 k N/ m:,仅为钢筋混凝土高层结构自重 1 2~1 4 k N/ m 的一半及 6 0%左右。这也说明，为什么在一定高度以上的超高层结构中，钢筋混凝土结构已不可行，而钢结构却成为主导体系。 高层钢结构的自重减轻可显著减小

基础的负荷和地震作用，从而降低基础及主体部分的造价。以总面积 8万 m的5 0层高层结构为 例，其荷载减轻的估算如下：总重减少约 4 0 0 0 0 t;每根底柱上的竖向荷载可减少 5 0 0 0￣6 0 0 0 k N;地基上单位面积的负荷约减少 2 5%以上；地震作用约可减少 2 0￣3 0%。 钢结构钢材在具有高强度的同时还具有高延性、高韧性，抗震性能比混凝土结构好。优质结构钢的强屈比均可保证大于 1 . 2。按抗震设计规定弹性计算阶段的高层结构层间位移限值，对钢筋混凝土结构规定为h/ 8 0 0,而对钢结构则可放宽到 1/ 3 0 0,二者相差 2 . 6倍。可见地震作用下，由于钢结构有良好延性的特征，不仅因吸能而减弱地震作用， 而且属较理想的弹塑性结构，具有良好的适应强震变形能力。 1 . 2有效面积钢结构体系的结构占有面积 (或称为结构平面密度 )较小，实际上是增加了使用面积。高层建筑钢结构的结构占有面积只是同类钢筋混凝土结构面积的 2 8%,采用钢结构可以增加使用面积左右，这实际上是增加建筑物的使用价值，增加经济效益。例如北京的长富宫中一 g, ( 2 6层纯框架体系，采用钢结构),钢柱的断面仅为 4 5 0 m mx 4 5 0 am, r层数和柱网与其类似的钢筋混凝土结构柱断面约 9 0 0 m mx 9 0 0 m m的一般。如果按照增加使用面积 4%来计算，对于一个 5万平方米的建筑来说，等于增加了 2 0 0 0平方米左右的使用面积，其价值是相当可观的。 由于钢材轻质高强，其梁柱截面尺寸相对较小，钢柱截面的外轮廓面积仅为钢筋混凝土柱的 1/ 3,因而占用的建筑面积也小，相当于增加的使用面积，而混凝土结构随着建筑层数的增加，梁柱截面尺寸必然加大， 减小了使用面积。据统计，钢柱和钢筋混凝土柱的结构面积分别约占建筑面积 3%和 7%。这种截面减小使用面积的增加率平均可达以上，对个5 0 0 0 0 m 的高层建筑则相当于可增加 2 0 0 0 m 以上的使用面积。 便于大柱网大开间的建筑布置或转换层设备层、共享空间等特殊平面与空间布置，还便于设备管线的穿越设置。经验表明，当考虑经济性及结构平面尺寸、净空尺寸、结构重量等综合因素时，

高层钢结构的合理柱距可用到 8~1 0 m,能更好地满足建筑对大开间布置的要求， 这是对同样条件下混凝土结构难以做到的。多高层建筑内部管道较多，而钢梁允许在腹板上开洞，用以穿越管道，层高降低，在建筑总高度相同的情况下，采用钢结构可以增加层数。一

表 2上海静安一希尔顿酒店结构方案比较结构方案 上部结构钢结构 混凝土结构 1 . o 6 1 . 8 0

自重t/啊 基底重量4 5 7 7

结构面积/ m’

上部结构工期/ d

1 3 2 0 4 7 0 0

2 4 2 4 7 3

1 . 4 . 1造价组成

1 - 3工期

施工速度快、周期短，资金利用率高。钢结构构件均在工厂预制加工，现场安装，干作业比重大，基本不受气候影响，配套的组合楼盖或型钢混凝土构件等均可同步多工序作业。一股钢结构多高层建筑，每 4天完成一层；钢筋混凝土高层建筑，则需 6天才能完成一层，钢结构的施工速度比钢筋混凝土结构约快 1 . 5倍。一幢 4 0层的楼房若采用钢结构，工期可缩短 3个月。由此可知，钢结构可较 …… 此处隐藏：1294字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……