摘要：混凝土本身是脆性材料，钢筋混凝土框架结构梁柱截面大，节点抗震延性差，抗震消能能力差，结构遇震破坏后难以修复。钢材本身是一种延性很好的材料，建筑结构若采用钢结构，只要结构布置合理，抗震构造措施得当，其抗震性能比钢筋混凝土结构要好得多。为了了解钢结构和混凝土结构应用特点，本文采用比较法分析两者的不同，提出在大多数情况下，依据工程的使用要求、总造价和工期等要求选择合理的结构。
关键词：钢筋混凝土；钢结构；建筑；应用
0引言
20世纪90年代初，钢结构建筑以其强度高、自重轻、抗震性能好、施工速度快、地基费用低、占用面积小、工业化程度高、外形美观等一系列优点在建筑业迅速崛起，与混凝土结构相比，它是环保型可再次利用的，也是易于产业化的结构。下面分析这两种结构的适用情况。
1两种结构方案技术基本特征
当前，我国建筑业发展的总目标是:提高建筑业的整体素质、生产工业与技术装备水平，达到在国际建筑市场中具有较强的竞争能力，并充分发挥建筑业在带动国民经济增长和结构调整中的先导产业作用，到2010年使建筑业成为名副其实的国民经济支柱产业。钢筋混凝土结构以其易于就地取材、耐久性好、抗震性能好、可塑性好、耐火性好等优点，不但被广泛应用于多层与高层住宅、宾馆、写字楼以及单层与多层工业厂房等工业与民用建筑中，而且水塔、烟囱、核反应堆等特种结构也多采用钢筋混凝土结构。当然，钢筋混凝土也有一些缺点，主要是自重大，抗裂性能差，现浇结构模板用量大，工期长等。但随着科学技术的不断发展，这些缺点可以逐渐克服。例如采用轻集料混凝土可以减轻结构自重;采用预应力混凝土可以提高构件的抗裂性能;采用预制构件可以减少模板用量，缩短工期。钢结构体系具有强度高、自重轻、地基费用省、占用面积小工业化程度高、外形美观、施工周期短、抗震性能好、投资回收快、环境污染少等综合优势。与钢筋混凝土结构相比，更具有在“高、大、轻”三个方面发展的独特优势。长期以来混凝土和砌体结构一统天下的局面正在发生变化，钢结构以其自身的优越性引起业内关注，已经在工程中得到合理的、迅速的应用。建筑钢结构以房屋结构为主，也用于其他各类构筑物。从当前的发展情况看，大致可分为普通钢结构和轻型钢结构两种。普通钢结构包括采用大截面和厚板的结构，如高层钢结构、重型厂房和某些公共建筑等;轻型钢结构主要指采用轻型屋面和墙面的门式钢架房屋、某些高层建筑、压型钢板薄壁拱壳屋盖等。此外还有网架、网壳等空间结构。钢结构在桥梁、工业构架等方面也有广泛应用。
2钢筋混凝土结构和钢结构的比较
根据国内外的建设经验，依据动态的、综合的分析原则，对某地的厂房建筑作了简要的归纳与分析。
2.1工程造价分析与比较
（1）工程建安费
相对于钢结构主厂房，混凝土结构主厂房造价要低，施工工期略长，以中国电建集团江西省水电工程局有限公司施工过的600MW机组主厂房工程为例（钢结构参照广东惠来电厂一期2×600MW机组主厂房工程，混凝土结构参照广东阳西电厂2×600MW机组主厂房工程），两个工程均为同一家设计院设计，钢结构主厂房造价较混凝土结构主厂房要高5000万元左右，主要由钢筋、钢结构、混凝土工程量差异引起。
（2）全寿命期的费用
钢结构防火、防腐性能较混凝土差，特别是沿海地区火电厂对防腐要求更高。防腐材料一般使用寿命为3～5年，如采用优质长效防腐处理材料，第一次维护周期最长可达10年，以后每3～5年需维护一次。受防火、防腐材料的使用寿命限制，钢结构主厂房在运行期，需周期性对钢结构进行防腐维护。粗略按每5年维护一次考虑，每次维护费用按200万计，在不计资金的时间价值情况下，仅静态费用则需2000万元左右。
（3）材料价格的市场风险
钢筋混凝土结构主厂房主要材料用量为钢筋和混凝土，材料主要需求为地材，可由施工单位包工包料施工，需支付给施工单位的预付款比例相对要低。而钢结构主厂房对钢材需求量较大，且一般为成品H型钢供货到现场，虽然工期短，但前期资金压力较大。另一方面，钢材价格市场波动性更大，工程造价的静态投资准确性不易掌握，市场风险较大，故采用钢结构主厂房的火电厂工程准备金则需相应增加。
2.2工期的影响
2.2.1工期影响因素
（1）对于钢结构主厂房工程来说，钢结构一般由制作单位工厂化加工，现场安装单位就多了一道供货环节，增加了协调工作量，且钢结构供货是否及时是影响安装工期的关键。（2）钢结构主厂房施工需遵循钢结构施工的程序较多，如螺栓初拧到终拧需满足一定的间隙时间；钢结构主厂房的楼层板一般为压型钢板底模的钢筋混凝土板，需在钢结构终拧完成后，再进行浇筑。（3）即便厂房采用钢结构，汽机基础仍为钢筋混凝土结构，故而专业交叉、交接就更多，均需按部就班地完成，工序间易耗费时间，组织紧凑施工较困难，不利于工程抢工。（4）钢筋混凝土结构主厂房施工专业相对单一，施工较单纯，组织施工可紧凑安排，工期可内控，把握度较高。
2.2.2主厂房结构施工关键线路
（1）钢结构主厂房的土建施工关键线路一般为主厂房桩基施工→主厂房基础施工（含汽机基座基础）→主厂房框架钢结构吊装、汽机基座上部结构施工→各层平台施工→主厂房封闭完成。（2）混凝土结构主厂房的土建施工关键线路一般为主厂房桩基施工→主厂房基础施工（含汽机基座基础）→主厂房框架、汽机基座上部结构→各层平台施工→主厂房封闭完成。
2.2.3主厂房结构施工工期对比
火电厂主厂房钢结构和混凝土结构工期对比如表1所示。
从施工关键线路和上表可以看出，主厂房采用混凝土结构和钢结构的工期相差不大。厂房采用钢结构的施工优势在于框架的施工时间短和钢结构的构件能提前加工，但考虑到各层平台与汽机基座上部结构不能同步施工，不论厂房是采用钢结构还是混凝土结构，与机座相邻的各层平台须待汽机基座上部结构施工完毕后才可以进行施工，因而采用钢结构在施工工期上比混凝土结构的优势不明显。以上工期是基于图纸完全满足施工的前提下安排的工期，参考以往同类工程的出图情况，基础图到位后10d具备开工时间推断，钢结构厂房的施工工期将滞后于混凝土结构厂房的施工工期。混凝土结构上部出图时间是基础出图后1.5个月，钢结构为1个月（不含节点设计20d），假设在基础图到图10d后开工，基础施工到钢框架吊装开始仅有1.5个月，而上部结构出图到钢构件具备制作条件的时间可能需时1.5个月，加上钢构件的制作时间1个月，钢结构厂房的吊装完工时间将比汽机基础完工时间滞后约0.5个月。在这种情况下，钢结构厂房施工工期将比混凝土结构厂房施工工期多10d。综合上述分析，在出图时间远早过开工的条件下，主厂房采用钢结构的施工工期比混凝土结构略有优势；而考虑到供图到钢构件具备制作条件时间的影响，混凝土结构施工比钢结构施工工期上反而有一定的优势。如在南方地区，不存在冬季施工的影响，将更有利于混凝土结构厂房的施工。
表1主厂房钢结构和混凝土结构工期对比
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3结束语
从以上分析看出，钢筋混凝土结构和钢结构有较大的差别，但这两种结构是工程设计中常用的结构。如今人们在居住上越来越注重现代化和人性化，设计师应着眼于人类居住环境的保护，将传统的住宅设计方法与现代的技术结合，重视住宅质量、资源消耗、生态环境等综合效益，这对设计业的改革和理念更新提出了新的课题。
参考文献
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