钢结构中大跨度的造价分析

摘要：

本文结合工作经验，

主要对钢结构大跨度屋盖系统不同形式作出分析，

并对加工、

安装以及后期维护作了阐述，

总结了目前钢结构大跨度结构常见的三

种形式用钢量的情况，影响原因，仅供同行参考。

关键词：钢结构；大跨度；

屋盖；造价

我们对钢结构大跨度屋盖系统最常采用的主要受力形式一般分为：

①

梁；②平面桁架；③

空间网架；④

空间桁架；⑤张拉弦结构。

由于对造价非常敏感的一般为常规建筑，

对于超大跨度的建筑由于甲方可参

考结构很少，所以一般对造价并不太敏感，我们把跨度范围锁定在

18 m

一

36 m

范围内。

虽然按照力学原则梁系结构受力性能不如平面桁架，

平面桁架受力性能

不如空间桁架，

空间桁架不如带预应力的张拉弦结构，

但由于加工水平不同，

对

结构本身的研究深度不同，

所采用的计算假定不同，

用钢量却反了过来。

加工的

复杂程度、施工的复杂程度，要求精度是从梁系结构到张拉弦结构越来越难。

综合以上因素，

门式刚架项目及施工企业遍地开花，

几乎把屋架类的平面桁

架，挤出了历史的舞台，而网架、空间桁架等，退居跨度非常大，屋面刚度或外

观有特别要求的公共建筑方面。

1 

分析比较

下面我们用大量的例子做数据分析比较，讨论一下各种类别结构在含钢量，

加工难度上的优缺点。

(

由于空桁、张拉弦加工，施工难度很大，工程经验不丰

富，暂不在本次考虑之内

)

为了便于比较，外部荷载采用统一的标准，按一种最

常见荷载情况，风荷载采用

0

．

45 kN

／

m 

，雪荷载采用

0

．

45 kN

／

m 

，未注明

柱距采用

7

．

5 m

屋架类平面桁架。

(1)

含钢量

(

第一排为跨度，

第二排为含钢量单

位

kg

／

m 

，第三排为考虑支撑后的含钢量

)

柱距

7

．

5 m

。

根据双跨，

24×

180×

7

．

5(m)

厂房计算支撑系统，含钢量

7

．

2 kg

／

m 

。支撑

系统跟柱距，跨度关系不太大。上表统一按

7

．

2 kg

／

m 

考虑，可见由于平面桁

架力学模型占优，

单从主构上含钢量是相当占优势的。

但由于计算假定，

计算理

论的落后，

严重影响了整体的含钢量，

经计算发现支撑系统，

所占的含钢量非常

大，

综合在一起一下就超过了门式刚架的含钢量。

现在比较一下主构，

相同条件

下应力比

0

．

9(

各部分基本都达到这个应力比，经过优化

)

的门式刚架

27×

7

．

5

含

钢量

11

．

5 kg

／

m 

，且采用的是

Q345

钢。即使采用混凝土柱

+

钢梁

(

虽应用较多

理论不太成熟

)

也要

10

．

8 k m (

虽然少了钢柱，但由于柱端较难制成固端，往往

采用简支，受力性能不好，含钢量并没有减小太多，却造成安装的困难

)

。屋架