钢混结构住宅

建筑房屋钢结构与混凝土结构的技术经济性对比分析

摘要：建筑房屋钢结构是一项常用的结构形式，其强度高、自重轻、抗震性能

好，同时钢结构的施工速度快，工业化程度高，在现代建筑应用技术中已经相对

成熟。但我国房屋建筑现阶段主要采用传统的混凝土结构，很多建筑商出于成本

原因只考虑选择此种结构形式，而钢结构房屋的使用和推广程度相对较低，本文

主要分析探讨了钢结构与混凝土结构在相同结构的布置下，经验性和技术性的优

劣，为广大建设者提供参考。

关键词：建筑房屋钢结构混凝土结构经济性技术性

建筑房屋的成本是建筑行业最为关注的问题，如何在有限的成本下提升房屋

的安全性、经济性及施工质量是很多建筑方一直追求的目标。建筑质量的控制包

括材料、人员、设备等，建筑材料是其中最关键的因素，只有保证建筑材料的科

学合理才能提升建筑质量。监督成本主要包括人员的工资发放和材料的构建，对

于成本的控制在于如何能快速提高工业化标准化水平，节约建筑材料和建筑时间，

降低材料的费用，从质量和材料的角度，钢结构在节约建筑成本方面具有很大的

优势，目前我国正在积极推进低碳理念，在建筑行业，我国当前砖的生产量约为

世界的50%，水泥产量占世界总量的33%，这些材料都不是可再生材料有很大的

浪费，不利于低碳环保社会的发展。

一、我国钢结构的发展及与混凝土结构之对比

随着工业的不断发展，钢的产量也随之增加，能够供应和满足市场的需求，

我国人口众多，城市化进程的不断加快带动了房地产事业的发展，对于高层建筑

的需求量不断增多，钢结构在科学研究设计施工等方面都取得了很大的突破，其

的受力合理，高度大，重量较轻，安装方便，能够满足高空间多种建筑形式的要

求。

钢结构具有以下优势：（1）具有很好的延性，在重力冲击荷载作用时，能够

吸收较多的能量，降低脆性的危害，增强了抗震性能。（2）钢结构自重较轻，

设计时可采用较大的柱间距，相对混凝土结构使得分割空间更加灵活。（3）由

于强度较高，承担相同的荷载可大大减少构件截面，不仅降低成本造价，而且增

加了使用面积；且钢结构在结构空间中拥有很多空洞和空腔能够进行管线的布置，

能够增加建筑室内的净高。（4）钢结构大部分属于预制构件，其加工一般根据

构件详图在工厂里完成，构件精度及施工质量均较混凝土高。（5）相对于混凝

土结构施工快捷，钢结构的运输安装量较少，一般在三到四层为一个施工段，一

次吊装施工就可以完成立体交叉作业，提高了工业化的程度。（5）钢结构属于

装配式建筑范畴，在我国工业化进程不断加快的背景下能够推动大规模的建筑工

程改造，很多城乡一体化建设对于高层建筑的需求量不断增多，钢结构能够方便

拆除和和丢失的反义词 回收再利用，拥有较好的经济效益和社会效益。

钢结构虽然具有以上优势，但其防火性能和防水密封性能均低于混凝土结构，

其热传导较快，保温性能只能完全依赖于外围护结构；而传统的混凝土结构经验

较丰富，配套技术的完善，建筑预算准确，经济效益和确定性较高，所以哪种结

构更加具有经济技术优势，在不同的地区和不同的使用方的背景下会产生不同的

变化，这都需要我们进行认真的考虑，将这两种结构形式的经济性和技术性进行

认真对比分析。

二、建筑房屋钢结构和混凝土结构的技术性对比分析

技术的比较需要建立计算模型，以常见的商业住宅楼为实例，设定不同的材

质和计算参数，依据计算模型输出的分析结果进行对比。

计算模型选用的是地上15层住宅，无地下室，正方形平面，框架结构，层高

为3.19米，柱距6米，建筑总高度为47.9米，建筑面积9986㎡，场地的粗糙程

度为B类。抗震设防烈度为6度，0.05g，Ⅲ类场地土，安全等级为二级，模型包

括对恒活荷载、水平地震作用和风荷载的导荷、分析、计算。钢结构和混凝土结

构在强度上有着很大的差别，在实际的使用状况中也各不相同，通过对计算模型

的全面实验分析，对比了两种结构在设计计算和施工过程中的异同。

两种结构的基本截面和材料等级使用对比状况如下图所示。

通过此表可以分析得出：在计算方面，相对于混凝土结构，钢结构的梁柱截

面较小，总重量较轻，基本周期和层间位移角有所增加，说明整体结构偏柔，地

震耗能作用较大，且所有限值均满足规范，相比对更加合理。在设计方面，由于

钢结构截面更小增加了建筑使用空间，使得其设计更加灵活、轻巧；而混凝土结

构相对笨重，空间使用率低。在施工阶段，钢结构可以一边在工厂预制加工梁柱

构件，一边在现场开挖基坑施工地下基础部分，基础达到设计强度后，钢构件即

可运输进场进行吊装，梁柱节点间采用高强螺栓和局部现场焊缝连接即可，而且

冬季施工影响不大，总体来看其施工进度较快效率较高；而混凝土结构在施工如梦令李清照 地

下基础部分的同时，只能对地上结构进行钢筋预加工，基础达到设计强度后才可

以绑扎钢筋、支模板，由底到高逐层进行施工，无论人力还是物力投入均较大财务活动 ，

而且受季节影响，冬季施工很困难。此15层建筑，如采用钢结构施工预计4-6个

月主体即可封顶，而混凝土结构预家族祠堂对联 计10-12个月左右封顶。在运输方面，钢结构

由于构件较大，较长，其运输成本要高于普通钢筋、水泥、抗日英雄小故事 模板等，在施工成本

核算中要重点考虑。

三、建筑房屋钢结构和混凝土结构的经济性对比分析

除此之外，在结构的选择上还需要综合考虑结构的经济效益，相对于混凝土

结构，钢结构的柱截面较小，围护结构较薄，两种结构的标准层结构占有面积数

据如下图所示。

以上可以看出，钢结构房屋的结构占有面积低于混凝土结构3.29%，有效地

增加了建筑的使用面积，扩大了房屋的使用空间，从而获得更大的潜在经济效益。

由于钢结构房屋所用钢材的体量小，结构自重较轻，钢结构的技术费用总价

较低，由混凝土结构的9.7%降低到7.5%，下降了2.2%，而钢结构的住宅主体结

构为总造价的55.8%，混凝土结构占总造价的50.9%，两者差别并不大。可是由

于钢结构加工费用较高，运输、安装成本较高，原材料单价本身高于钢筋混凝土

结构，这些就导致了工程成本有所提升，使得钢结构的整体建筑成本高于混凝土

结构，这也是很多建筑商选用钢筋混凝土作为建筑结构形式的原因之一。但是，

钢结构有其自身的建筑优势，施工工期短能够节约建筑时间，缩短工期，在施工

管理、设备九分裤男 在租赁等方面费用较低并享受国家的优惠政策，便于在社会中推广应

用。

通过对两种结构的技术性和经济性对比分析，可以看出钢结构具有较大的技

术性和潜在的经济性优势，使用钢结构进行房屋的建设，其速度快、工期短、绿

色环保、抗震性能高，随着科学技术的不断发展和建筑技术的改善，钢结构的材

料强度会更高，构件截面会更小，建筑成本会愈加降低，随着建筑高度的增加，

综合效益将会更加显著。

为了更好的推进钢结构的建筑发展，需要从设计、制造、运输、推广、使用

多个方面入手，加强管理与协调，推进钢结构住宅的使用与推广，积极开发新型

的钢结构材料，加强技术的开发与管理，增加科研资金的投入，更好地推进我国

房地产事业的的建设与发展。

参考文献：

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