钢结构工程的特点及优越性

查玉成

摘要：随着钢结构建筑的广泛运用，由于钢结构本身的特性，为了建筑的安全和长久性，钢结构的防腐和防火问题也越来越重要，越来越变成必须解决的问题，下面我就这几个问题作一个简单阐述。

关键词：钢结构工程；特点；优越性

Abstract：With the construction of the steel structure is widely used, because the steel structure with its own characteristics, in order to building safety and long, steel structure corrosion and fire problem is becoming more and more important, more and more becomes the problem that must solve these problems, the following I will make a simple exposition.

Key words: Steel structure engineering; characteristics; superiority

中图分类号： TU391 文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2012）00-0000-00

中国建筑钢结构的快速发展，由过去的只是在沿海地区的外商投资的项目上使用钢结构产品，伴随着中国市场经济的发展，建筑钢结构产品迅速发展，尤其是国外技术和新产品的引进，钢结构品质的提高，价格的降低，尤在厂房、仓库、机场等建筑上广泛运用，继而推广到现在住宅、公共建筑、大跨度的体育场馆等方面的运用，使钢结构的…中国建筑钢结构的快速发展，钢结构品质的提高，价格的降低，尤在厂房、仓库、机场等建筑上广泛运用，继而推广到现在住宅、公共建筑、大跨度的体育场馆等方面的运用，使钢结构的建筑在国内得到了迅速的发展。但是，由于传统观念的影响，很多人提出钢结构的防腐防火问题不好解决，价格较钢筋砼的高，不愿意推进和采用。

一、钢结构建筑与砼建筑的优越性的比较

由于钢结构建筑具有：施工周期短，抗震性能好，安全度高，预制加工、设计弹性大，适合不同气候条件和大气环境，加之钢结构的施工污染小，噪音低，无粉尘污染，可以称的上是绿色环保性建筑。国家建设部建筑简述政策方面有规定；大力发展钢结构建筑的要求，建设部还把钢结构作为提高建筑整体技术水平的一项重要政策和措施。并且为了推动钢结构住宅的发展，2001年和2002年建设部的科技推广项目计划中，都分别把钢结构住宅的示范工程项目列入其中。这表明了国家对钢结构建筑的非常重视和支持。

关于钢结构建筑与砼建筑的造价是大家普遍关心的问题，很多人都认为钢结构建筑一定比砼建筑造价高。下面我们不说综合造价，我们仅就直接建安造价上比两种建筑已经持平，甚至有的建筑上钢结构比砼结构还低。比如说大跨度的厂房，仓库的造价，钢结构的造价就比砼结构的还低。无吊车的厂房，仓库平均只有600元左右/平方米，可见钢结构建筑并不是想象的那么贵，所谓价格高的印象，主要是前几年很多钢结构建筑，从设计施工，到材料采购都是从国外进口来的，而其钢结构件以及配套的材料，比国内生产的价格高很多而形成的。现在钢结构建筑主要的绝大部分材料都是从国内采购，很少有进口的材料，而且材料绝大部分是合资企业生产的，质量也是有保障的。价格显而易见就下来了。下面就以十二层小高层建筑，分别就钢结构和砼框架结构做以个比较：

另外钢结构尤其在高层建筑中有着其他结构无可比拟的优越性：

1、钢材的抗拉、抗压、抗剪强度相对较高，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1T/m2以下，甚至有的办公楼只有0.5-0.6T/m2.结构自重轻，可以减少运输和吊装费用，基础的负载相应减少，可以降低基础造价，特别是在地质条件较差地区，其特点更为突出。

2、钢结构有较好的延性，抗震性能好，尤其在高烈度震区，使用钢结构更为有利，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。

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度一度。以北京8°抗震防裂度为例，中等高度建筑采用钢结构结构自重减少1/3，地震作用可减少30-40%，地基上单位面积的负荷也可以减少25%以上。

3、结构占有面积（或者称为结构平面密度）小，实际上是增加了使用面积。钢结构建筑钢结构的结构占有面积只是同类钢筋混凝土建筑面积的28%.采用钢结构可以增加使用面积4%-8%，这实际上是增加建筑物的使用价值，增加经济效益。例如北京的长富公务员之家中心（26层纯钢框架体系）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，柱子断面约在900*900mm左右。如果按照增加的使用面积4%来计算，对于一个5万平方米的建筑来讲，等于增加了200平方米左右的使用面积，其价值是相当可观的。

4、施工速度快，采用钢结构可为施工提供较大的空间和较宽敞的施工作业面积。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注、组合楼盖的施工等，可以实施平行立体交叉作业。有时间在上部按装柱、框架的同时，下部可以进行内部装修，装饰工程。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表2，可见与钢筋混凝土结构相比，30-50层的钢结构可缩短工期8-12个月左右。随着高层建筑钢结构的发展、应用、经验和积累，施工速度还可以加快。

5、钢结构的质量容易保证。钢结构构件一般都是在工厂里制造、在工地只是安装就位，加工精度高，用工省，现场比较文明。减少了砂、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现浇的湿作业，在闹市区或密集的居民区内具有很大的优点。

6、钢结构建筑在使用过程中易于改造，如加固、接高，扩大楼面等分割、变动比较容易、灵活。一些发达国家认为，钢结构是环保型建筑，可以重复利用，减少矿产资源的开采。

7、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。钢结构正适合这种要求，因他可以形成较宽敞的无柱空间，便于内部灵活布置。

8、管线布置方便。在钢结构的结构空间中，有许多孔洞和空腔，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，也增加了建筑的净高，而且管线的更换、修理都为方便。

9、由于钢结构本身的优越性，钢结构的建筑可以是绿色建筑，钢结构本身是一个绿色环保型的产品，得到了政府主管部门的大力支持和国家政策的扶持。

由于钢结构有以上优点，可以增加卖点。减少银行贷款利息等、综合造价就比钢筋砼结构要低。

以上只是粗略的一般性的分析和比较，仅供参考。如有个案工程的详细图纸可以做详细的分析比较，就非常明显了。但是要很详细的计算对比，需要多种专业配合才能够完成。

二、大家关注的防火和防腐的问题

A是价格问题、B是使用年限的问题这两项会引起大家观念上的错觉，认为钢结构的价格会高，再一个担心是用不了几年就坏了，这种错觉的观念在某种程度上影响着钢结构建筑的推动和发展，因此有些问题必须予以分析和澄清，并采取相应的措施，才能更快的推动和发展钢结构建筑。

A、下面我们简要分析一下我们现有的防腐、防火的处理和价格问题。

国内常见的钢结构中的常规防腐防火处理措施及工艺。

1、钢结构的表面处理：人工除锈或抛丸机除锈-喷砂除锈-一遍普通醇酸-防锈底漆-二遍底漆-第三遍防火涂料

2、钢结构的表面处理：人工除锈、抛丸机除锈-喷砂除锈-酸洗除锈-一遍防锈底漆-防火涂料（或者二遍环氧底漆刷超薄型防火漆）。

3、钢结构的表面处理：人工除锈，抛丸除锈，喷砂除锈-酸洗除锈一遍普底漆-砼覆盖（防火材料覆盖，挂水泥板等各种形式）。

以上三种防腐处理的价格根据使用材料的不同，每吨价格在200-800之间不等，折合到建筑平方米，每平方米的价格大约在46-160元之间，对整体造价影响不大，防腐问题不是影响钢结构价格的主要因素。

B、关于使用年限，一般的建筑物使用年限均在50年，砼结构也能够达到50年，一般钢结构是使用寿命也同样在50年，如果防腐问题处理的好可以到达100年以上，这是世界上许多著名的钢结构所验证过的，比如象美国纽约的帝国大厦，法国的埃菲尔铁塔，俄罗斯的很多桥梁。

以上简述不一定正确，也可能有些数据不太准确，总之认为防腐防火问题引起的钢结构价格太高等的观念对于钢结构事业的整体发展应该是障碍，在此，我提出来供大家讨论，也算是抛砖引玉吧。