浅谈钢结构的优越性
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摘要：本文描述了钢结构的优越性，表明钢结构作为未来建筑产业的主导地位也是大势所趋，这与其相较于其他结构形式的优势是分不开的。
关键词：钢结构 优越性
伴随国家经济工业化进程的加速，大型钢结构建筑拔地而起，更加凸显钢结构的优越性。钢结构作为未来建筑产业的主导地位也是大势所趋，这与其相较于其他结构形式的优势是分不开的。
1、 结构性能
钢材的抗拉、抗压、抗剪强度相对来说比较高，钢结构构件结构断面小、自重轻。一般情况下，高层钢筋混凝土建筑物的自重在1.5~2.0t/m2左右，高层建筑钢结构自重大都在1.0t/m2以下，甚至有的办公室只有0.5~0.6t/m2。结构自重轻，可以减少运输和吊装费用，基础的负载也相应减少，可以降低基础造价，特别是在地质条件较差地区，例如上海、天津等地区，其优点就更为突出。
在高烈度地震区，有设防要求的高层建筑，若自重减轻一半，相当于降低抗震设防烈度一度。以北京8°抗震设防烈度为例，中等高度建筑采用钢结构，结构自重减轻约1/3，地震作用可减少30~40%，地基上单位面积的负荷面积也可减少25%以上。
根据国外的资料，超高层建筑的技术经济指标见下表：
钢结构具有良好的延性，抗震性能好，尤其是在高烈度地震区，使用钢结构就更为有利。钢筋混凝土结构延性的保证在于结构的应力不太高，而钢结构的延性在于使部分构件进入塑性。
钢结构的质量容易保证。钢结构构件一般都在工厂里制造、加工，精度高。在工地只安装就位，用工省，现场比较文明。减少了沙、石、水泥堆放场地，还减少了模板储运、现场构件预制及钢筋混凝土结构现浇时的湿作业，在闹市区或密集的居民区内，具有很大的优点。
钢结构建筑在使用过程中易于改造，如加固、接高、扩大楼面等内部分割，变动比较容易、灵活。一些发达国家认为：钢结构建筑是环保型建筑，可以重复利用，减少矿产资源的开采。
2、 使用功能
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28%。采用钢结构可以增加使用面积4%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心（26层纯框架体系，采用钢结构），钢柱的断面仅为450×450mm，层数和柱网与其类似的钢筋混凝土结构，柱断面约在900×900mm左右。如果按照增加使用面积4%来计算，对于一个5万平米的建筑来说，等于增加了2000m2左右的使用面积，其价值是相当可观的
钢结构可以做成大跨度、大空间。开敞式的大平面办公室60年代后得到较大的发展，有的国家称之为"园林化办公室"。这种办公室要求较大尺寸的柱网布置，并且柱子断面越小越合适。采用12～15m的柱网已经很普遍。钢结构正适合于这种要求，因它可形成较宽敞的无柱空间，便于内部灵活布置。
当然，为了形成开敞空间，采取桁架梁、格构梁、吊挂结构等都是常用的有效方法。
管线布置方便。在钢结构的结构空间中，有许多孔洞与空腔，而且钢梁的腹板也允许穿越小于一定直径的管线，这样使管线的布置较为方便，也增加了建筑净高，而且管线的更换、修理都较方便。
3、 施工速度
采用钢结构可为施工提供较大的空间和较为宽敞的施工作业面。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。国内部分高层建筑钢结构工程施工工期见附表。可见与钢筋混凝土结构相比，30～50层的钢结构工程可以缩短施工工期8～12个月左右。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。
我国几幢高层建筑施工工期比较
(注：S－钢结构，SRC－钢骨混凝土结构，RC－钢筋混凝土结构)
4、 造价及经济效益的平衡
关于钢结构造价较高的问题，需全面、正确地用综合效益来分析。钢结构的防火性能比较差，必须做防火及防锈处理，增加了造价。高层建筑钢结构的造价构成见下表：
钢结构的造价与许多因素有关，如钢铁的生产量、加工水平、钢材品种、规格、设计技术水平、计算造价的方法等，所以要具体分析。
基本建设投资＝建筑工程费＋设备购置安装费＋动迁费＋土地购置费＋其它
土建工程费＝上部结构费＋装饰装修费＋基础（地下部分）
从表中可以看出上部结构仅占土建造价的30%左右，占总投资的7~10%。据分析，采用钢结构和混凝土结构的差异只占总投资4%以下，而且目前各种杂费所占比例越来越大，例如征地费、动迁费，越繁华的地段越高；而装饰装修费和设备费在某些工程中经常超过结构费用。随着技术的发展，轻质材料的应用，设计方法的改进，钢结构的造价也会降低，比钢筋混凝土造价高的问题，也就不明显了
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