厂房的轻钢结构体系与RC结构体系的经济性分析比较

厂房的轻钢构造体系及RC构造体系的经济性分析比拟摘要：及钢筋混凝土构造体系〔简称RC构造体系〕的厂房相比，轻钢构造体系具有显著的的优点。构造是否适合钢构造主要取决于钢构造本身所具有的优越特性，即具有材料强度高塑性和韧性好、材质均匀、质量轻、制作简便、施工周期短等混凝土构造所不具备的特点，通常用于大跨度、体型复杂、荷载或吊车起重量大、有较大振动、高温车间、密封性要求高、要求能活动或经常装拆的构造。随着中国国民经济的进一步开展，钢构造必将在各行业各领域得到广泛快速地开展。本文对单层厂房和多层框架厂房的不同构造体系进展了经济性的分析比拟，做出了一些归纳性的的总结，可为以后类似工程选构造体系时提供一些参考。关键词：厂房建筑；轻钢构造体系；钢筋混凝土构造体系；经济性中图分类号：TU375.4文献标识码：A文章编号：EconomyofanalysisandcomparisononthelightsteelstructuresystemorthesteelreinforcedconcretestructuresystemofworkshopbuildingAbstract:Reinforcedconcretestructuralsystem(referredtoastheRCstructuralsystem)oftheplantcomparedtolightsteelstructuresystemhassignificantadvantages.Whetherthefamefitsthesteelstructureornotisdependedonthesuitabilityofsteelstructure,andsteelstructureitselfhasthesuperior

characteristics,Suchashighplasticandcharacteristics,Suchashighplasticandgoodtoughness,uniformity,lightweight,simplemaking,shortconstructionperiodandothercharacteristicswhichconcretestructuresdonothave.usuallyforlargespan,complexsize,highloadorcraneliftingcapacity,agreatervibration,hightemperature,highsealingdemanding,requiringfrequentassemblyanddisassemblyworkshopstructure,WiththefurtherdevelopmentofChina'snationaleconomy,steelstructureisboundtohavearapidgrowinvariousindustriesandwidefields.Thispaperconsistsofeconomicanalysisandcomparisonofsingle-storyandmulti-storyfactorystructuresystem,andsomeinductiveconclusionwhichcanprovidesomereferenceforfuturesimilarstructuralsystemprojects.Keywords:Workshopbuilding;Lightsteelstructuresystem;Reinforcedconcretestructuresystem；Economical轻型钢构造是国内外目前应用和开展速度最快的新型构造形式，广泛应用于工业、居住和公共建筑，具有自重轻、施工速度快、建筑造型美观、钢材用量少，造价低等优势，而门式刚架构造体系作为轻型钢构造的一种构造形式，在国内更是大量涌现。目前，门式刚架从设计、制作到安装已形成一体化，及钢筋混凝土构造体系〔以下简称RC构造体系〕的厂房相比，钢构造具有显著的的优点。

一单层厂房建筑实例经济性比拟工程采用了三个不同的构造体系进展了工程的设计、施工预算，这三个的构造体系分别是：1、单跨无中柱方案（轻钢构造体系），平面长90mx宽24m,檐高度为，建筑面积为2160m，见图1;3、混凝土柱、预应力混凝土屋面梁或预应力混凝土屋架系统〔3、混凝土柱、预应力混凝土屋面梁或预应力混凝土屋架系统〔图1单跨无中柱方案2、双跨有中柱方案（轻钢构造体系）建筑面积为4320前见图2;RC勾造体系〕，建筑面积为2160m，见图3;

图3混凝土柱、预应力混凝土屋面梁或预应力混凝土屋架系统方案m2m2m2,无吊车荷载；最后根据此设计条件计算出的截面尺寸进展整个工程量的预算，按照当地的材料价格得出一个综合造价表，见表一；表一单层厂房建筑三个不同的构造体系的综合造价预算表单跨无中柱方案（轻钢构造体系）双跨有中柱方案（轻钢构造体系）混凝土柱、预应力混凝土屋面梁或预应力混凝土屋架系统〔RC构造体系〕建筑方案平面90m长x24m宽，檐高7.5m,柱距7.5m,平面90m长x48m宽，檐高7.5m,柱足巨7.5m,平面90m长x24m宽，檐高7.5m,柱距6.0m,焊接H型梁柱梁柱变截面设计，全bxj预制〔无中，主〕梁柱变截面设计〔中柱等截面〕，全部工）预制混凝土柱现场浇注，屋面梁〔屋架〕工厂或现场制作围护系统一次构造，浸镀锌冷弯薄壁型钢次构造，全部工预制并预打孔热浸镀锌冷弯薄壁型钢次构造，全部工）预制并预打孔无此项

围护系统一屋面MR-24金属屋面板+75mm玻璃纤维保温棉〔带进口白聚丙，贴面〕MR-24金属屋面板+75mm玻璃纤维保温棉〔带进口白聚丙烯贴面〕混凝土大型屋面板+保温层〔聚苯材料或其他材料〕十卷材防水层围护系统—墙面，色墙面波纹钢外板+75mm玻璃纤维呆温棉+彩色波纹，内板彩色墙面波纹钢外板+75mm玻璃纤维保温棉+彩色波纹钢内板传统粘土砖墙或其他轻型替代产品〔混凝土砌块等〕综合用钢量〔kg/m2]屋面本钱〔元/m2〕综合造价〔元/m2〕以上方案中仅考虑室内地坪以上局部的建筑造价，不包括门窗、根底及材料的安装费局部；而屋面系统材料本钱包括主梁、橡条、保温棉、山墙饰边（边墙天沟）和金属屋面板；混凝土屋面包括混凝土、钢筋、保温层和防水卷材。从表一中我们看出第二种方案的综合用钢量均比第一种、第三种的方案都少，分别为：比第一种构造方案节省1.44%,而比第三种构造方案节省50.57%;在综合造价方面，第二种方案也是均比第一种、第三种方案的综合造价都少，分别为：比第一种构造方案节省10.99%,比第三种构造方案节省38.90%。因此看的出来，单层多跨厂房建筑如果采用轻钢构造体系是能给企业节省一些经济效益。二多层框架厂房建筑实例经济性比拟地面上五层，占地面积4331南，总建筑面积为21333蕾，为了防止高规标准和高规防火要求，建筑总高度22.800m〔图1〕，宽边方向50.0m,长边方向80.0m〔图2〕，x。见图4;图4多层框架厂房建筑剖面图22;2;2,无吊车荷载。分别采用了三种构造体系进展了构造设计，三种构造体系分别是：钢管硅柱，轻型H型钢框架支撑体系、轧制H型钢梁柱框架体系、钢筋混凝土框架体系该多层厂房建筑采用钢构造体系时，及纯钢框架构造体系相比，采用钢框架一支撑构造体系的支撑承受水平荷载，提供侧向刚度，构造层间位移小了，从而能够有效地减少构件的截面尺寸，且随地震烈度的增加，水平地震力越大，越能够表达出钢框架一支撑构造体系比纯钢框架构造体系优越，截面小，用钢量少。钢框架一支撑构造体系的支撑设置在分户窗上，防止钢支撑对门窗洞口位置和大小的限制。该工程工程楼板为压型钢板加混凝土的楼板，压型钢板选用型号为2W〔板厚0.75mm,波高51mm波距305mm镀锌钢板，其最小屈服强度为300MPa组合次梁上部剪力钉单排中19x110@305满跨均布，夹层收边、楼层开口处及主梁上部剪力钉采用单排中16x90@305所有板的完成总厚度均为130mm,板的混凝土强度等级为C30o最后根据此设计条件计算出的截面尺寸进展整个工程量的预算，按照当地的材料价格得出一个综合造价表，见表二。表二多层框架厂房建筑三个不同的构造体系的综合造价预算表、、构造型》\内容、、钢管硅柱，轻型H型钢框架支撑体系〔钢-混凝土构造体系〕轧制H型钢梁柱框架体系〔钢框架一支撑构造体系〕钢筋混凝土框架体系〔钢筋混凝土构造体系〕框架柱①600X6钢管〔内灌C40硅〕H50OX500X12X22800X800框架梁H900X340X8X20H900X340X8X20450X900楼板130mm?现浇板130mm?现浇板130mm?现浇板填充墙250厚加气硅砌块〔外250厚加气硅砌块250厚砌块〔外墙〕150厚加气硅砌块（内墙）〔外墙〕150厚加气硅砌块（内墙）墙〕150厚砌块（内墙）综合用钢量〔kg/m2〕55综合造价〔元/m2〕110014501200从表二中我们看出第二种方案的综合用钢量均比第一种、第三种的方案都多，分别为：比第一种构造方案多出%而比第三种^^造方案多出%在综合造价方面，第二种方案也是均比第一种、第三种方案的综合造价都多了许多，分别为：比第一种构造方案节多出%比第二种构造方案多出％因此看的出来，多层框架厂房建筑如果采用钢-混凝土构造体系是能给企业节省一些经济效益。三预制轻钢构造建筑及传统钢筋混凝土建筑的维修比照建筑在使用过程当中适当的维修时延长建筑寿命的有力途径，这时产生的维修费也应不容无视。很多建筑物在业主建完使用时假设不进展维修或保养，建筑物就会产生漏水、渗水、色彩剥落，往往会给业主带来不利的影响，会影响室内的设备操作，如果建筑物发生漏水或渗水的话会破坏工业设备，反而损失更大。如果外观不进展维修或保养的话，影响到企业的形象，干净整洁的建筑物能给工人带来一种积极主动的工作态度，无形当中给企业带来了竞争力。预制轻钢建筑主要考虑是每10年需要对屋面可能出现的渗漏或局部防锈处理，通常没有特别污染气体或物体在屋面上，维修费用是很低的，见表

四。传统混凝土屋面需要加保温层和防水卷材，目前国内防水卷材寿命一般在8至15年左右，通常是10年一定需要更换。建筑材料的回收利用，预制轻钢建筑材料的72娓可回收再利用，有利于环境保护。混凝土建筑只有10%不到，产生大量建筑垃圾。表四建筑的全生命周期的综合费用〔50年〕建筑类初期建造本钱〔元每平方米〕全生命周期维护本钱〔特指屋面系统〕总本钱〔元每平方米〕周期〔年〕5年10年15年20年25年30年35年40年45年50年预制轻彳建筑2800005005005000430传统混凝土建380012001200120012000860四总结综上所述，单层厂房和多层框架厂房在采用构造计算体系时，单层多跨的轻钢构造厂房比单层单跨轻钢厂房或混凝土构造厂房更节约经济和节省工期，而在多层框架厂房选取构造体系时建议采用钢筋混凝土构造体系更优于钢构造体系对轻钢构造单层厂房及钢筋混凝土单层厂房之间的优劣还做了以下的一些总结：1、自重轻，节约钢材轻钢构造重量是普钢构造的1/3〜1/5,是混凝土构造的1/6〜1/10;轻钢墙体重量仅是砖混墙体的1/9〜1/10,如：18米跨屋架，混凝土重3700kg,冷弯型钢仅有579kg;砖墙重为280kg/m：轻钢墙体仅30kg/m2;轻钢构造构件大量采用冷弯型钢，其截面力学特性好，因为它不是单纯增加截面面积，而是通过改变截面形状提高承载能力，节约钢材，称为高效型材；轻钢构件截面特点：壁薄、板件宽厚比大，局部屈曲应力低，轻钢构造设计允许局部屈曲并利用屈后强度，充分发挥材料性能，节省钢材用量。但构件强度、稳定验算时必须采用有效截面设计；2、构造平安可靠，抗震性能好混凝土构造属脆性破坏，而轻钢构造是延性破坏模式，能做到大震不倒；自重轻，钢构造比混凝土减少地震反响1.4〜1.8倍，地震作用对低层和门式钢架轻钢构造根本不起控制；冷弯型钢构件由于冷弯效应，截面强度提高15溢右〔有强度储藏〕；轻钢房屋屋面、墙面及承重钢构件结实连成一体，因此有较强的蒙皮效应，轻钢房屋实际受力、变形均比按平面体系设计小15溢右〔平安储藏〕；3、房屋空间大，使用灵活如门式钢架构造，中间无柱，工艺布置十分灵活；轻钢构件小，比用混凝土构造增加使用面积10%左右。如10万m建筑，钢构造构件比混凝土构件少占空间1000m2;4、工业化生产，施工周期短工厂生产，构件精度高，建造不受季节限制；施工周期短。7~8千m轻钢建筑，3个月到半年左右可交付使用。建造时间短，深受外商、业主欢送，因回收投资快；5、轻钢房屋外形美观，造型好一般坡顶屋面，可设计成各种线条、外形的彩色墙面、屋面；室内管线均在墙体内，屋内空间简洁、适用，布置方便；6、综合经济效益好造价接近甚至低于钢筋混凝土构造；施工周期短，早投产早得效益；有效使用面积增加；投资造价分配合理，如：轻钢房屋根底工程占总造价10%〔混凝土40%),地上工程占90%〔混凝土60%;材料费占总造价60%〔混凝土40%),人工费占40%〔混凝土60%,见图5;口钢筋硅结构■轻钢结构图5投资造价分配7、有利生态环境保