[摘要]鋼結構以它獨特的優點適應了建筑業發展的需要，被大量地運用在了住宅、高層、超高層等建筑中，鋼結構的發展前景廣闊。論述了建筑設計中的經濟型結構，闡述了鋼結構的優點和經濟性。

[關鍵詞]建筑結構 鋼結構 經濟性

建筑鋼結構的經濟性能一直是大家最為關注的一個問題。如何控制工程造價，充分發揮鋼結構建筑技術經濟上的綜合優勢，工程設計階段是關鍵階段。據權威資料統計分析，在初步設計階段，影響工程造價的可能性為75%－95%；在技術設計階段，影響工程造價的可能性為35%－75%；在施工圖設計階段，影響工程造價的可能性為5%－35%。以下就建筑結構體系等方面進行簡要分析，探討提高建筑經濟性能的可行性的方法。

在建筑結構設計中，不同方案的選擇及不同建筑材料的選用對工程造價會有較大影響， 像基礎類型選用、進深與開間的確定、層高與層數的確定、結構形式選擇等都存在著技術經濟分析問題。下面就主要結構部分進行舉例說明:

基礎：基礎結構的造價與工程所在地的地質條件密切相關，其工期約占整個建筑物主體工程的25%－30%，造價約占總造價的10％－20％，基礎工程的重要性顯而易見。所以設計時應重視地質勘察報告的交底工作，選擇合理的基礎型式，控制基礎的截面尺寸與埋深。這對整座住宅樓工程造價的控制起到了積極作用。

柱網布局與柱子：柱網布局是確定柱子的行距(跨度)和間距(每行柱子相鄰兩柱間的距離)的依據。一般來講，柱網尺寸在6－12m之間，柱距小則傳力路線短，上部結構節省材料，但可能基礎費用高，因而柱網布局是否合理，對工程的結構造價有很大的影響。此外，柱子截面形狀及大小的選擇也對工程造價有著直接的影響。

梁：矩形截面梁是最普通的受彎構件，在設計時常被使用，但材料利用率很低。一是因為靠近中和軸的材料應力較低;二是梁的彎矩沿梁長是變化的。由于等截面梁大部分區段應力低，材料得不到很好利用，只有在軸心受力時，材料利用率才可提高。因此，設計時可采用平面桁架代替矩形梁，平面桁架相當于掏空的梁，將梁中多余的材料掏去，這樣既經濟，自重又可減輕。它還可發展為空間網架，材料的利用率就能大幅提高。

多層民用建筑設計多采用鋼筋砼結構和磚混結構，很少采用鋼結構，鋼結構在民用房屋的應用主要還集中在高層建筑上，近年隨著經濟建設的發展，鋼結構在民用建筑上的應用越來越多，隨著鋼結構在實際工程的應用經驗和設計理論研究的日益廣泛，及鋼結構生產廠家不斷推出新的鋼結構產品，鋼結構在多層民用建筑上的應用日漸增長，例如組合樓蓋在多層民用房屋樓蓋中的應用，在不降低結構安全指標的基礎上，即可降低梁高、板厚，減輕結構自重和地震作用，又可獲得較大的建筑空間，滿足建筑使用的要求，相對鋼筋砼具有較高的經濟價值。軋制H型鋼的大量生產，樓承板的多樣化，防腐涂料及防火涂料的成熟也為多層民用房屋鋼結構的應用創造了廣闊的空間，多層鋼結構相對鋼筋砼結構有如下特點：

質量易控制：鋼結構構件工廠加工，節點螺栓連接，生產自動化程度高，精度有保證，干作業，質量易于控制，鋼筋砼結構現場澆注，濕作業，質量與技工水平有很大關系。

施工工期短：鋼結構工廠化生產，現場安裝，工序簡單，工作面大，施工速度快，鋼筋砼結構要鋼筋綁扎、支模、澆注、震搗、養護多道工序，耗費人力物力，施工周期長。

充分利用建筑空間：鋼結構相對鋼筋砼結構梁柱截面小，可以降低層高，增大有效使用面積，結構布置靈活，容易獲得大空間，能夠懸挑較大跨度。

基礎工程量減少地震作用弱：鋼結構結構自重輕，柔性好，抗震有利，基礎受力減小，基礎截面降低，基礎工程量減少。

結構防腐、防火、建筑隔聲、需做處理。

鋼結構體系在降低造價方面也有特別之處，不同的結構體系和平、立面布置對工程造價的影響較明顯。在設計階段只有根據建筑物的使用功能要求，確定合理的平、立面布置和結構體系，才能有效控制工程造價，做到經濟適用。列舉如下：

根據有關資料測算分析，對于多層建筑，不同層數對土建工程造價的影響為10%－25%；不同層高對土建工程造價的影響為1.5%－12%。

門式剛架輕鋼結構廠房設計，同樣存在經濟跨度和剛架最優間距。在工藝要求允許的情況下，盡量選擇小跨度的門式剛架較為經濟。一般情況下，門式剛架的最優間距為6m－9m，當設有大噸位吊車時，經濟柱距一般為7m－9m，不宜超過9m，超過9m時，屋面檁條、吊車梁與墻架體系的用鋼量也會相應增加，造價并不經濟。

在多、高層鋼結構中，樓板結構體系的工程量占有較大比重，對結構的工作性能、造價都有重要影響。在確定樓板結構方案時，主要考慮要保證樓板有足夠的平面整體剛度，能減輕結構的自重及減小結構層的高度，有利于現場安裝方便及快速施工，還要有較好的防火、隔音性能，并便于管線的敷設。常用樓板做法有：壓型鋼板組合樓板、預制樓板、疊合樓板和普通現澆鋼筋混凝土樓板等。目前最常用的做法為壓型鋼板組合樓板和普通現澆鋼筋混凝土板。當采用這兩種做法時，考慮現澆板與鋼梁組合成為共同受力的組合梁，能有效降低鋼梁高度，較多地節約鋼材。

在高層鋼結構中，框架柱采用圓形鋼管混凝土柱，梁、板采用鋼-砼組合結構，總用鋼量比普通鋼結構用鋼量有大幅度減小，能有效降低工程造價。

鋼結構建筑所具有的優點決定其必將具有強大的生命力。鋼結構體系，制造工場化，施工干作業，工期短，工業化程度高，無污染，無建筑垃圾，符合建筑市場發展趨勢。可見隨著鋼結構的進一步發展，鋼結構體系值得在多層民用建筑中推廣使用。

[1]康珍珍，高層建筑結構體系分析及結構選型模糊決策研究[D]遼寧工程技術大學，2006.

[2]李英攀，我國鋼結構住宅建筑及其產業化研究[D]武漢理工大學，2003.