相比建筑结构而言,钢结构具有整体结构自重轻的特点,从而降低了基础工程造价。
一般钢筋混凝土框-剪结构和框架-筒体结构的高层建筑,当外墙采用玻璃幕墙或铝合金幕墙板,内墙采用轻质隔墙时,包括楼面活荷载在内的上部建筑结构全部重力荷载远远大雨钢构结构。因为荷载值的差异很大,相应的地震作用数值也大大减小,基础荷载大大减 轻,基础技术处理的难度,和基础工程造价等都会有很大影响。
另外钢结构工程所占的面积少,空间利用率较高。比如几十层的钢筋混凝土结构的高层建筑建于地震区时,其柱截面尺寸常取决于轴压比限值。要符合结构侧向刚度和层间位移的要求,这两项结构面积约为建筑楼层面积的7%。倘若采用钢结构,柱截面大为减小,核心筒采用钢柱及钢支撑时,然后外侧的装修做法,厚度依然要比混凝土结构薄很多,相应的结构面积一般约为建筑楼层面积的3%,比钢筋混凝土结构可减少约4%,这些对于工程双方而言,会带来不少的经济效益。
其中最明显的优点莫过于,钢结构工程施工安装周期短。施工特点是钢构件在工厂制作,然后在现场安装。钢构件安装时,一般不搭设大量的脚手架,同时采用压型钢板可作为混凝土楼板的永久性模板,无需另行支设模板,而且混凝土楼板的施工可与钢构件安装交叉进行。钢筋混凝土结构除钢筋可在车间内下料外,大量的支模、钢筋绑扎和混凝土浇筑等工作均需在现场进行。因此,钢结构的施工速度常大大快于钢筋混凝土结构,能够让工程双方在经济效益上获得更早的回报。
比如我们实际在武汉钢结构工程中钢结构的用钢量虽大于钢筋混凝土结构中的钢筋用钢量,但这不是两种结 构差价的主要原因,主要原因在于防火涂料费用占有较大的比例,钢结构制作安装的技术含量较高,相应地劳务费也高。安装费用和防火涂料费用也与结构用钢量有关,所以节省用钢量对于降低工程造价是很显著的,但前提是不影响工程结构稳固的情况下。
全部结构造价除包括上部钢结构外,超高层钢结构安装还包括影响较大的基础造价和地下室造价。基础造价与地基土条件有很大的关系,软土地基时的桩基础费用相当高。
钢结构因自重轻而降低基础造价、增加建筑使用面积和缩短施工周期等,通过合理的调整,可以提高工程的综合经济效益。