【摘要】鋼結(jié)構(gòu)憑借其質(zhì)量輕，強度高，抗震性能好等特點在高層建筑中占有一席之地，但隨著國家出臺的一系列關(guān)于推進節(jié)能降耗與低碳環(huán)保等政策措施，鋼結(jié)構(gòu)在多層住宅中的地位也得到越來越多的重視，鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢應(yīng)該得到更加廣泛的發(fā)揮，鋼結(jié)構(gòu)住宅產(chǎn)業(yè)化體系的的建設(shè)與發(fā)展值得期待。本文從多個角度出發(fā)，分析多層鋼結(jié)構(gòu)住宅的應(yīng)用效益。

【關(guān)鍵詞】多層鋼結(jié)構(gòu)住宅；成本分析；應(yīng)用效益

多層鋼結(jié)構(gòu)住宅一直處于發(fā)展的邊緣，歸其原因，無非是材料成本及維護成本過高，材料成本主要是指用鋼量大，維護成本主要體現(xiàn)在防火防腐蝕等方面。當(dāng)憑這幾點是否就要把鋼結(jié)構(gòu)拒之門外呢？我們知道，建造房屋是一項系統(tǒng)工程，包括設(shè)計、制造、運輸、安裝、維修和管理等諸多環(huán)節(jié)，因此因全面的看待成本，包括隱形成本。

一、中國建筑行業(yè)的現(xiàn)狀將推動鋼結(jié)構(gòu)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展

1、鋼鐵產(chǎn)業(yè)的嚴重產(chǎn)能過剩

據(jù)中商產(chǎn)業(yè)研究院數(shù)據(jù)庫最新數(shù)據(jù)顯示，2014年我國粗鋼產(chǎn)量為82269.78萬噸，與2013年同期相比增長5.6%。從公布的數(shù)據(jù)來看，2014年，經(jīng)濟增長對鋼材需求強度持續(xù)下降，鋼材消費增長乏力，粗鋼產(chǎn)量仍然保持小幅增長，但是市場供大于求矛盾仍然突出，鋼材價格屢創(chuàng)新低。如果將鋼鐵更多的服務(wù)于住宅體系，將有利于消化掉很大一部分過剩產(chǎn)能，況且隨著鋼鐵價格的不斷下降，其材料成本也將大幅縮小。

2、霧霾天氣亟待解決

隨著柴靜的《穹頂之下》的熱播，大家對霧霾有了更深入的了解，它不僅影響著我們的出行更侵蝕著我們的身體，推行綠色建筑已經(jīng)迫在眉睫。與鋼混結(jié)構(gòu)相比，鋼結(jié)構(gòu)的節(jié)能環(huán)保，材料的可回收和再利用等特點?？芍^是大自然和諧可持續(xù)發(fā)展的綠色產(chǎn)業(yè)。

3、人口老齡化形勢嚴峻

據(jù)第五次人口普查的數(shù)顯顯示，我國很多城市都步入了人口老齡化階段，因此勞動力人口也在不斷下降，于此同時，勞工價格也在不斷提高。鋼結(jié)構(gòu)住宅依靠施工速度快，周期短，將大大降低人工費用在建造成本中的比例。并且較短的施工周期將加速資金的周轉(zhuǎn)和減少銀行的利息等優(yōu)點。

二、鋼結(jié)構(gòu)在施工過程中的優(yōu)勢

多層鋼結(jié)構(gòu)在民用建筑設(shè)計中，對于工期控制、質(zhì)量控制及空間利用等方面都具有其特有的優(yōu)勢，這也是多層鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用廣泛的重要原因。

1、工期合理化

民用建筑中的多層鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計，基本不會出現(xiàn)工期延誤的現(xiàn)象，工程人員按照多層鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計的方案，科學(xué)安排施工工序，即使多層鋼結(jié)構(gòu)涉及到較大的工作面，也能按照規(guī)定的時間完工，避免影響建筑施工的工期。

2、控制水平強

多層鋼結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出自動化的狀態(tài)，鋼構(gòu)件、連接螺栓等部件均是由工廠預(yù)制，根據(jù)民用建筑設(shè)計的需求，采購多層鋼的材料，現(xiàn)場使用的材料基本都是成品，由此工程人員能夠最大程度的控制多層鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用，規(guī)避潛在的質(zhì)量風(fēng)險。

3、空間利用高

多層鋼結(jié)構(gòu)與磚混、鋼筋砼相比，不會占據(jù)太大的作業(yè)空間，充分利用民用建筑施工現(xiàn)場的空間，而且多層鋼結(jié)構(gòu)可以實現(xiàn)靈活的布設(shè)，縮小其在作業(yè)現(xiàn)場的占有量。另外，鋼結(jié)構(gòu)斷面小，與鋼混框架體系相比，可增加建筑有效面積5%以上。

三、鋼結(jié)構(gòu)在結(jié)構(gòu)設(shè)計中的優(yōu)勢與特點

1、鋼結(jié)構(gòu)良好的延性

根據(jù)GB50011-2010《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》表5.5.1中關(guān)于彈性位移角的限值的規(guī)定：鋼筋混凝土框架為1/550，多高層鋼結(jié)構(gòu)可以達到1/250。如果為了提高舒適度，減少地震時非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的破壞，建議設(shè)置成鋼框架強支撐體系，依據(jù)pkpm的satwe用戶手冊中的說明，當(dāng)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)置強支撐時，樓層的最大層間位移小于1/1000時，鋼柱的計算長度可以按無側(cè)移計算。此時勢必能減小鋼柱的截面尺寸，減少材料成本甚至增加使用面積。

2、鋼結(jié)構(gòu)的抗震等級更低

以設(shè)防烈度7度，層高為20m為例，鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的抗震等級為三級，而鋼框架的抗震等級只有四級。由于鋼結(jié)構(gòu)整體剛度比鋼筋混凝土框架的低的多，因此吸收的地震能也更低。

3、基礎(chǔ)設(shè)計費用更低

由于鋼結(jié)構(gòu)質(zhì)量輕，抗震等級低，對基礎(chǔ)設(shè)計十分有利。鋼結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)往往只要獨立基礎(chǔ)或條形基礎(chǔ)就能滿足要求。如果是鋼筋混凝土一般需要更大的截面甚至需要對地基進行處理，比如打樁，夯實等基礎(chǔ)處理措施。通過對比，不難發(fā)現(xiàn)，鋼結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)費用可以比混凝土框架結(jié)構(gòu)減少60%以上。而基礎(chǔ)的費用在整體建造成本占了很大比例，從而減少相當(dāng)大的成本。

四、多層鋼結(jié)構(gòu)在住宅中的應(yīng)用效益

多層鋼結(jié)構(gòu)的高效益主要體現(xiàn)在其社會效益和經(jīng)濟效益兩個方面，已經(jīng)在諸多民用建筑工程中明顯體現(xiàn)，極大的促進了多層鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計的應(yīng)用與發(fā)展。

1、社會效益

多層鋼結(jié)構(gòu)民用建筑設(shè)計的穩(wěn)定性高，強度和性能良好，能夠提高民用建筑工程的社會地位，體現(xiàn)多層鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計的社會效益。目前，我國建筑行業(yè)內(nèi)非常關(guān)注多層鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計在住宅中的應(yīng)用，多層鋼結(jié)構(gòu)也成為建筑行業(yè)競爭的一項因素，其在民用建筑設(shè)計中充分發(fā)揮質(zhì)量、結(jié)構(gòu)優(yōu)勢，在提升民用建筑的運營能力，保障建筑的整體穩(wěn)定性，避免建筑在結(jié)構(gòu)上出現(xiàn)質(zhì)量問題等方面都有不錯的表現(xiàn)。經(jīng)實踐證明，多層鋼結(jié)構(gòu)在民用建筑設(shè)計中確實有很大的開發(fā)潛力，大大推進民用建筑的發(fā)展。

2、經(jīng)濟效益

多層鋼結(jié)構(gòu)民用建筑設(shè)計不僅具有社會效益，其在經(jīng)濟效益方面也表現(xiàn)出一定價值。多層鋼結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟效益集中在成本造價方面，由上文數(shù)據(jù)可知，其與傳統(tǒng)的建筑設(shè)計方式相比，能夠降低建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的成本規(guī)模，同時節(jié)省資源。成本控制是多層鋼結(jié)構(gòu)住宅設(shè)計經(jīng)濟效益的主要表現(xiàn)，確保多層鋼建筑設(shè)計的優(yōu)質(zhì)性。

結(jié)束語

盡管我國鋼結(jié)構(gòu)住宅體系已經(jīng)有所發(fā)展，但與日本，美國等鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)比較成熟的國家相比，還有很大的差距。我國鋼結(jié)構(gòu)住宅想要快速發(fā)展，還有較多的問題需要解決，比如改變我們傳統(tǒng)建房的思維模式，國家應(yīng)該出臺更多關(guān)于鋼結(jié)構(gòu)住宅的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，建筑行業(yè)應(yīng)更多強調(diào)鋼結(jié)構(gòu)在住宅中的重要性，積極發(fā)揮此類建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)點，明確其在民用建筑中的應(yīng)用價值，積極推進多層鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展創(chuàng)新。我們相信，隨著經(jīng)濟的不斷發(fā)展和建筑水平的不斷提高，鋼結(jié)構(gòu)住宅將更多的想普通老百姓敞開。

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