低层钢结构住宅结构体系大致分为由冷弯薄壁型钢组成的龙骨体系和H型钢组成的框架结构体系,本文根据内蒙古乌拉盖鲁新佳苑小区别墅项目,通过对两种结构体系的经济技术分析比较,为开发商选取适合我国国情的轻钢住宅体系提供参考。通过我国建筑市场实际和库尔勒金丰城市信用社住宅楼项目分别与传统砖混结构和传统混凝土结构进行经济技术比较,认为目前低层钢结构住宅造价比其他结构类型略高。
低层钢结构住宅无比钢体系与H型钢体系经济技术比较
建筑方案为地下1层,地上2层,总建筑面积317.12平方米。地下室层高2.7米,1层~2层为住宅,一层层高3.6米,二层层高3米,坡屋顶,建筑高度为9.4米。建筑物室内外高差0.450米。方案建筑标准层平面图见图1-1所示。
本地区抗震设防烈度为6度,设计基本地震加速度为0.05克,设计地震分组为第二组,建筑抗震设防类别为丙类。该地区地下冻土深度为3米,因此设计地下室,采用条形基础。
分别采用H型钢框架结构体系和无比钢结构体系进行设计,两种结构体系方案见表1-1。
从以上数据可以看出两种结构体系的主要构件截面尺寸大小基本差不多,无比钢桁架体系的弦杆、腹杆采用了较多较小截面的钢材,因此其施工相对更复杂。
工程造价比较分析
采用统一的定额对基础、主体结构构件、楼盖、维护墙体及总造价等项目的进行造价分析,分析H型钢框架与无比钢结构体系的差别,具体见表1-2至表1-6。
综上可以看出,H型钢框架体系取材方便、施工方便、技术相对成熟,即便用钢量稍偏多,造价也比无比钢结构体系低许多,因此方案一优于方案二。在维护体系上,需要综合考虑材料对工期、工程质量、维修费用等方面的影响,结合造价方面的优势,建议方案一采用硅钙板维护体系。
低层钢结构住宅与砖混结构综合经济性能比较评价
结合我国建筑市场实际,对轻钢结构住宅与传统的砖混结构住宅在经济上进行对比,具体数据见表2-1所示。
由以上比较可以看出轻钢结构住宅相对于砖混结构住宅在成品房初期单位面积造价稍高,但由于轻钢结构住宅体系具有施工速度快、周期短,实用面积相对增加等优点,开发商获得实际经济效益,开发商折算成本甚至低于砖混结构住宅的折算成本。加上轻钢结构住宅体系具有明显的环保节能优点,让用户获得的综合经济效益增加,从而用户折算成本明显低于砖混结构住宅。
低层钢结构住宅与钢筋混凝土结构综合经济性能比较评价
表3-1为国家住房和城乡建设部轻钢结构住宅试点项目库尔勒金丰城市信用社住宅楼的钢框架支撑体系和现浇混凝土框架结构的经济综合比较。表3-2为3层别墅分别采用轻钢屋顶与混凝土屋顶时的经济指标对比。
通过上面两个表的数据可以看出,轻钢结构住宅比钢筋混凝土结构住宅在上部结构的造价上略高,但由于轻钢结构自重轻(约为混凝土结构的1/2),其基础造价比混凝土结构低等各方面因素,所以在综合造价上基本与钢筋混凝土结构住宅持平。
结 论
本文对比分析了低层钢结构住宅中H型钢框架体系与无比钢结构体系的经济技术性能,并就低层建筑与传统结构体系进行的经济性能的比较,得出如下结论:
1.结构住宅体系中,H型钢框架体系取材方便、施工方便、技术相对成熟、造价偏低,综合经济技术性能优于无比钢结构体系。
2.低层钢结构住宅工程造价,主要体现在梁柱、楼板、墙板等上部结构上高于传统结构形式,而基础却可以节省许多,以至于在结构本身造价上基本持平。考虑轻钢结构住宅施工快、使用面积宽的优点,相对于砖混结构,开发商折算成本较低,可见钢结构住宅具有良好的综合经济效益。
来源:中华建筑报 作者:林振扬(作者系北京交通大学土木工程学院研究生)