轻钢结构和砖混结构建筑对比分析

浅谈轻钢结构和砖混结构建筑对比分析摘要：自上世纪80年代末以来，轻钢结构建筑已经在我国迅速崛起，尤其是一些具有代表性、跨时代意义的城市高层建筑的拔地而起，为我国轻钢结构的发展揭开了崭新的一页。

长期以来，由混凝土、砌体结构统领天下的局面逐渐被打破。

轻钢结构的发展既是机遇，又是挑战，它与传统的砖混结构相比，各有千秋，本文拟就对轻钢结构和砖混结构厂房在施工设计、造价、使用寿命等方面进行对比分析。

关键词：轻钢结构砖混结构造价施工设计对比分析
1 引言
长期以来，我国的工业厂房以及居住住宅大都是由砖混结构建筑而成，这种结构的厂房建筑因为存在着诸多象容易裂缝、工期长、抗震性差等缺点，逐渐地被正如火如荼发展的轻钢结构建筑所取代，尤其是在工业厂房建设中显得格外迅猛，一个个由轻钢结构施工设计而成的工业厂房的拔地而起就可见一斑。

比如，北汽福田汽车股份有限公司北京多功能汽车工厂项目涂装车间，车架车间，其结构形式为h型钢钢架与箱型结构相结合的方式。

涂装车间：26240㎡，主钢架部分用钢量为3456吨。

车架车间：13090㎡，主钢架部分用钢量为460吨。

该工程的箱型柱单根构件长度达到23.70m，重为11.80吨。

箱型结构（即box结构）刚性大、自重轻、强度高，同时可以在箱型结构中内空部分浇注混凝土以组成混合结构，在电厂锅炉框
架、体育场馆、高层、超高层建筑中应用日益广泛。

在自己多年的工作中，遇到如此相似的由轻钢结构建筑而成的工业厂房越来越多，它与传统的砖混结构厂房相比，各有所长，下面对轻钢结构和砖混结构的厂房特点进行概略介绍。

2轻钢结构和砖混结构厂房特征对比分析
2.1 轻钢结构和砖混结构的含义
①轻钢：它是一个比较模糊的名词，一般可以有两种理解。

一种是由《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》所规定的具有轻型屋盖和轻型外墙的单层实腹门式刚架结构。

另一种是现行《钢结构设计规范》（gbj 17－88）中第十一章“圆钢、小角钢的轻型钢结构”，是指用圆钢和小于l45＊4和l56＊36＊4的角钢制作的轻型钢结构，主要是在钢材缺乏年代里，用在不宜用钢筋混凝土结构制造的小型结构，现几乎不大采用。

所以，在这次钢结构设计规范修订中，已基本上倾向去掉，现在的轻钢含义主要是指前一种。

②砖混：砖混结构是指建筑物中，竖向承重结构的墙、柱等采用砖或者砌块砌筑，而在横向承重的梁、楼板、屋面板等采用钢筋混凝土结构。

换句话说砖混结构是一种以小部分钢筋混凝土或者大部分砖墙承重的结构，是采用砖墙来承重，结合钢筋混凝土梁柱板等构件构成的混合结构体系。

2.2轻钢结构和砖混结构的优点
砖混结构的优点主要表现在：
①施工技术与施工设备简便单一。

②可节省一部分水泥、钢材和木材。

③具有很好的化学稳定性、耐久性和大气稳定性。

④由于砖是最小的标准化构件，对施工场地要求低，可砌成各种形状的墙体，各地均可生产。

⑤砖的隔音和保温隔热性要优于一般的混凝土和其他墙体材料，因此，在住宅建设中运用得最为普遍。

轻型钢结构具有以下明显的特点和优势：
①高度的系列化和装配化：轻型门式刚架又被称为工业化全装配式结构，从屋面、墙面、墙架、保温层和承重结构，形成一套完整的体系，具有高度的系列化和装配化，可以象其它商品一样批量生产。

②抗震、美观：我国亦是地震频繁发生的国家，轻钢结构在屋面以及围护结构施工中，采用长向连续铺设、强度高、韧性好、紧固件连接、有弹性、抗震性能力好，鉴于唐山地震的惨痛教训，天津市已正式启动轻钢结构住宅；在辅以彩色压型钢板的围护结构以及防水、保温、隔热、装修于一体，不需二次装修，色彩鲜艳，线条挺拔美观。

③建筑形式灵活多样：在梁高相同的情况下，轻钢结构的开间可比砖混结构的开间大50%左右，从而使建筑布置更加灵活。

同时，轻钢结构由于在工厂加工，产品制作精度高，质量有保证；同混凝土结构现场施工相比，更易符合结构设计要求。

④重量轻：轻钢结构重量是混凝土结构的1/8~1/10，是普通钢
结构的1/2~1/3，围护结构采用压型金属板，每平方米用钢量8㎏~15㎏，因此，对地质条件差以及运输不便的地区，其优越性显得更加明显。

⑤安、拆方便：轻钢结构安装比较方便，拆除也容易，拆除部件可再加以重复利用。

⑥施工速度快：施工不需要大型起重设备，结构构件以及围护结构在现场大多采用螺栓、自攻螺丝、拉铆钉连接，焊接工作量小，无湿作业，不受季节变化影响。

⑦合理的采光、通风：为了充分地利用自然光线，轻钢结构系统可大量使用采光带；通风设备根据生产车间工艺要求，灵活布置自然通风或机械通风措施。

⑧管线布置多样化：在墙体中和楼层间隐蔽设置室内全部水暖电气管线，布置灵活，修改方便。

⑨增加有效使用面积：同混凝土结构相比，轻钢结构建筑结构柱面积减少，从而增加使用面积大约6~10%左右。

在同样跨度时，又可以减少建筑高度，并且可以在梁上开孔穿越管线等，故可在净空间面积相同时降低建筑高度。

2.3轻钢结构和砖混结构的缺点
轻钢结构缺点：
①耐火性能差：钢结构通常在450～650℃温度时就会丧失部分承载能力，发生很大的变形，导致钢柱、钢梁弯曲，导致过大的形变而不能继续使用。

②环境适应性差：对潮湿和带腐蚀性的生产环境中，需要注意
防锈、防腐。

③温度变形大：受钢材随温度热胀冷缩特性影响，变形较砖混结构大，设计时需注意控制。

④隔音性差：隔音效果不好，楼板震动大，容易产生共振。

砖混结构缺点：
①承载能力有限、结构形式单一。

②抗震性能相对较差。

③容易裂缝：.因季节性温差、砌体干缩、地基发生不均匀沉降、结构平面布置不合理、砌体局部承压不足或者温度应力等都可以引起砌体裂缝。

3轻钢结构和砖混结构在施工设计、造价方面的对比
3.1实用范围
就目前我国的建筑情况来看，砖混结构的标准工业厂房多采用一至二层。

轻钢结构由于它自身具有材质均匀、强度高、重量轻等优点，普遍适用于单层工业厂房和多层工业厂房中。

3.2施工、设计周期
钢材更接近于匀质和各向同性体，设计计算结果较符合实际的受力情况。

对轻钢结构的工业厂房而言，构件加工大都在室内进行制作和安装，生产效率高、产品质量更易于控制、受气候的影响比较小，施工采用的大多都是成品和半成品的建筑材料，安装的速度比较快，工期短。

例如一个一万平方米的厂房，采用轻钢结构，从设计、下料加
工一直到整个工程的结束，一般不超过两个月。

然而，假如采用砖混结构建设，由于受到环境、气候等人无法避免因素的影响，建设周期至少在四个月左右。

所以，从施工设计周期来讲，采用轻钢结构时间会更短一些。

3.3工程造价对比
砖混结构价格相对比较低廉，施工简单、用钢量少，但不能重复使用，存在一些隐性因素，烧砖的制作过程中消耗掉大量的粘土，致使我国大量土地资源流失，破坏了大量土地植被。

采用轻钢结构，和传统混砖结构相比常常造价偏高，钢材的性质决定材料可以回收二次再生，符合可持续发展的要求。

4.结语
轻钢结构是一种年轻并且富有生命力的建筑体系，随着时代的进步和科学的发展，由于其材质均匀、可靠性高、密封性好、塑性和韧性好、具有可焊性、便于机械化制造、安装方便、施工期限短、重量轻美观、现代感强、设计安装时间短、工业化生产程度高等原因，它已经广泛地应用于工、农、商、服务等建筑设施领域，在现代建筑，尤其是厂房、仓库等大跨度结构中将得到更广泛的应用。

但，轻钢结构建筑耐火等级较低，大空间、大跨度厂房对防火分区又提出新的要求；95年烟台、威海突遇的暴雪和南方冻雨雪灾造成的钢结构倒塌，对我们从设计到施工，又提出了更高的要求。

砖混结构是几千年来经过历史鉴证遗留下来的产物，应该充分发挥它具有很好的耐久性、化学稳定性和大气稳定性等一系列优
点，让它更进一步适应社会生产力的发展。

参考文献:
[1]《钢结构设计规范》（gbj 17－88）
[2]钢体结构设计规范.2002
[3]《工程结构的裂缝控制》. 中国建筑工业出版社.王铁梦.1997
[4] 《单层轻钢厂房设计实例》.上海市金属结构行业协会.中国建筑工业出版社.2006
[5]孙丽.混结构顶层墙体温度裂缝的控制 [期刊论文] -住宅科.1999。