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这条2002年的新闻 高层建筑使用钢结构造价更具优势 【徐腾飞的回答(23票)】: 谢谢邀请。 首先，你这个问题也是越过了是不是，直接问为什么。 我是搞混凝土的，但我仍然认为在没有新材料出现的情况下，钢结构是未来发展方向。 原因不是高强造价，什么的，你给的造价那篇文章，你看看作者是谁。 钢结构最大的优势，我觉得是它废弃之后，会比较好处理。 我们想象一下，港珠澳大桥，三峡工程，在200年后，我们的子孙，如何处理这些混凝土。 说到钢结构的不足，我说几点，未必准确，抛砖引玉。 1、结构刚度与质量问题
钢结构一大优势是高强轻质，这在常规建筑上是优点。但是在某些结构上，这可能会成为缺点。 钢的密度比混凝土大，但为什么说钢材是轻质呢，是因为钢材的强度高，承受相同荷载情况下，钢材需要量少，总体来说质量会比混凝土轻。这是钢结构的一大优点。 同时由于钢结构用量少，会导致刚度不足的问题。同时在动力问题中，质量小，也未必就是一个好事情。 高层超高层抗风抗震是个大问题，这里说的抗风抗震不是强度问题，而是刚度问题。 也就说，大风地震情况下，不怕楼会倒，而是怕晃动太大，确切地说是怕晃动的加速度太大。 想象一下，一个一直在晃动的大楼，你敢去住不？ 一个没有正常使用功能的建筑，无疑就是个定时炸弹。 这时候强度优势很难发挥出来，刚度问题虽然可以通过结构手段处理，但是质量太轻，可能会是个致命问题。 在大跨度桥梁中，尤其是悬索桥，由于钢结构质量太轻，我们甚至要往钢箱里面添加配重，改善其动力特性。 对应的房屋结构中要采用钢结构与混凝土核心筒配合，来解决刚度问题。 帝国大厦，双塔，西尔斯大厦确实是钢结构的超高层，但他们都是奔着世界纪录去的，他们解决的关键问题都是钢结构高层抗风，还有他们太贵了，如果用来做住宅。 另外，动力问题要注意的是，动力问题很复杂，刚度低未必合适，刚度高也未必好，只有合适的范围才是合理的。 2、防腐问题 钢结构防腐是个大问题，尤其是沿海地区。下面这张图，是某海湾大桥，1991年通车。 
20年后，钢管已经锈蚀成一片一片的页片样了。20年后，钢管已经锈蚀成一片一片的页片样了。 3、钢结构防火问题 钢结构通常在450～650℃温度中就会失去承载能力、发生很大的形变、导致钢柱、钢梁弯曲，结果因过大的形变而不能继续使用，一般不加保护的钢结构的耐火极限为15分钟左右。这一时间的长短还与构件吸热的速度有关。 从施工上说，钢结构可能施工难度高点。 【知乎用户的回答(2票)】: 个人认为，在题目条件下的实际状况中，钢结构比硂结构综合造价更低的可能性几乎没有。 首先，对于高层建筑空间类似的情况下，钢结构的施工速度一定是比硂结构更快的，这一点，应该没有可质疑的吧，混凝土初凝的时间够往上焊N多钢梁钢柱了。 其次，钢结构对于小空间的住宅来说，可以做到更薄的楼板和更低的梁，这对房屋的卖相绝对是有帮助的。其中由于钢结构中可以留空的余地较大，各种管线走线也更为方便。 再者，防火问题从构造上解决不是问题，而且从规范来说是必须解决，由此增加的成本不应该算在综合成本以外。 综合以上条件，如果钢结构住宅在建设中又快，又便宜，还有大家可见的小优势，又没有什么严重漏洞的话，开发商都是二货才没人用呢。由于显然开发商不都是二货，所以唯一的解释就是钢结构并不比硂结构便宜。而且可以确定造价也不会很接近，唯一的可能就是钢结构会比硂结构明显提高造价。 综上，高层住宅钢结构综合造价比硂结构更便宜在现在的中国是不可能的。 —————————————————————— 以下部分属于评论区内容…… 另外，关于@徐腾飞提到的抗风抗震防腐问题，虽然说得很有道理，可是并不能对本问题构成充分条件的论据： 抗风：中国除了沿海地区有台风威胁，为什么其他地方不用？至于高原和山区，有风可是有必要修高层住宅么？ 【补充：本条内容的详细讨论见下面评论区。】 抗震：虽然中国地震带很多，可是大陆也不像日本和台湾地区什么的到处都震呀~ 防腐：首先谁把高层住宅树在海里？其次住宅不像桥梁，其结构外的保护层要多的多，除了钢材外表的涂层，还有部分结构上的混凝土保护层，还有构造上的墙体楼板，还有外墙外的保温防水层…… 不过提到的这一句绝对真相了： 原因不是高强造价，什么的，你给的造价那篇文章，你看看作者是谁。
【为神马的回答(0票)】: 目前国内的施工技术条件及设计院技术条件都还达不到大规模推广 【嘻嘻sylvie的回答(0票)】: 一是造价高，二是防火不好解决。其实防火花钱也能解决，就是造价高的问题。 【TheoChou的回答(0票)】: 义正言辞地反对@吉尔坦 答案。 第一，逻辑有问题。从目前的现状（开发商普遍不使用钢结构）出发，在排除了诸多因素后，直接得出“钢结构造价贵得多”这个结论。私以为，这种由果索因的方法就算对了也是瞎蒙。 第二，关于防风抗震的问题，很多人都以为近海的，风大的，地震带上的才需要设防。以上都没有的，敷衍敷衍了事就行了，反正万恶的开发商才不管老百姓死活呢。老实说，开发商管不管我不知道，但至少我国规范上明文规定的，不需要抗震设防，不需要计算风力的地区，太少太少了。当然，看官们可能会说，就算有，算得那么少，有用啥？可是，在结构设计领域，有和无的差别太大了。在概念上讲，地震力和风力都属于水平荷载，随着高度的增加，建筑物底部的倾覆弯矩是成二次方上涨的。这就是说，就算再小的风力地震力，随着高度的增长，也会逐渐取代竖向荷载成为控制条件。 ------------------------分割线----------------------------- 回到题目上，为什么高层住宅很少使用钢结构这种材料，个人认为原因如下。 1.运输问题。钢结构不同于混凝土，可以在施工现场浇筑，什么形状怎样的配筋都能浇出来。钢结构通常都是预制件（不然在现场架起高炉炼铁啊亲！），现场的施工方案最多就是焊一焊，拧拧高强螺栓，太长的构件拼接一下，最后吊装就完事了。那么，这就涉及到一个运输的问题。这么大这么重的制作好的钢柱钢梁，如果在钢铁厂分布相对稀疏的非沿海地区建造高层钢结构住宅，要调动多少大货车，要用多少汽油，要经过多少收费站啊？钢材本身不贵，最近来说真的是白菜价了，Q235、Q345才四千多，可你想想，那么多超重的大型的运载着钢预制件的大货车，在收费站看来，不就是会跑的肥猪肉？ 2.材料本身的问题。在实际工程当中，钢结构用得最多的是大跨度的单层工业厂房。为什么？由于工艺原因，工业厂房都不太希望厂房内部的柱网太密，同时对净空又有一定要求，有不少的厂房在周围都留着预留地，等设备更新又或者扩产需求旺盛时加建厂房。在这些特定的使用要求下，钢结构看来是最适合的。钢材强度大，在大跨度情况下，无论是构件截面，经济性上都比混凝土结构有着明显的优势。更强大的是，在极其大跨度的情况，钢结构还有一必杀武器：桁架！用角钢、钢管等焊成三角形，梯形等空腹桁架，堪称居家旅行杀人放火对付大跨度之必备武器。而且，造价便宜得还能让业主半夜睡着都笑出声来噢！
图 via:《建筑结构的奥秘 力的传递与形式》，川口卫。图 via:《建筑结构的奥秘 力的传递与形式》，川口卫。 此外，钢结构易拆换，这构件的承载力不足？拆了螺栓换一条大的吧（好吧，实际工程中没有那么儿戏的啦），也易加固，焊多个半工字的腹板翼缘总比混凝土的那些植筋加钢板要施工方便，而且更可靠。 那么，如果钢结构用于高层住宅，这些优势能发挥吗？住宅不需要大跨度，不需要过一段时间加建两层（北京教授只是个案，个~案~），需要的是优秀的防水隔音性能，供业主”自由创作“装修的包容性，而这些，是钢结构无法给予的。 荷载不大的小跨度钢梁，更多的是由翼缘宽厚比和腹板计算高厚比等构造要求控制的，这就意味着，钢材的性能并得不到充分的发挥。 在实际工程来看，我接触到的钢结构厂房业主，没有一个是不抱怨漏水这个问题的。这也难怪，轻钢结构的屋面板都是压型钢板（就是一凸一凹的薄钢板）拼搭起来，做成坡度不小于5%的斜屋面，再用天沟排走，而以上提到的雨水路线，不像混凝土那样是连成整体的，而是各自为政的。这就意味着，上述的施工设计质量稍一不过关，那么暴雨时就只能准备好桶了。 钢结构的隔音效能，主要是夹芯墙板（两块压型钢板中间夹有玻璃棉，岩棉等吸音材料）或是其他新型材料提供的。他们与空心砖，空心砌体等的隔音效能，我没做过对比没有发言权，但传统上来说，吸音材料主要是靠多孔隙，中间空气分子在传播声音时震动与孔壁摩擦耗能来实现的。这就意味着一个天然的缺陷，软！由于吸音效能的提高是靠孔隙的增多达到的，而材料内部孔隙的增多，也意味着材料不能形成紧密的连接来对抗外荷载。对于住宅来说，墙是用于分割空间的，没有一定的面外刚度和承载力往往是致命的。 3.市场问题。国内现有的钢结构住宅，大多在立面外观上模仿欧美的木结构房子，而且仅为两三层。卖得如何呢？邻国的租房市场提供了依据。日本大城市现在生活成本跟国内大城市比还是高很多么？ 木结构比较便宜，离车站比较近的一般6-8万日元（3600-4800人民币）比较多（当然了根据车站不同，房价也会有浮动）
也就是说，没有成功的大规模推广经验，没有准确的成本数字，市场接受程度未知，结构材料固有的缺陷，为什么开发商要做高层钢结构住宅，做第一个吃螃蟹的人？ 另外，徐老师提到的正常使用的舒适度，防腐，防火的问题，在现在的工程技术水平来看，前两者还是属于”有点难度但还是能解决“的问题。多说一句，目前来说的超高层，用钢斜撑的也越来越流行了。而防火问题，实际工程实践中也只是采用”涂防火涂料“来延长耐火时间。钢材在特定高温下材料强度的突变还没有很好的解决办法。 最后还是得吐槽一下，在设计单位里做钢结构设计的要不是水平高通吃的，要不是新手生存需要，硬学的。由于不计算建筑面积，也不单独列为专业计算设计费，很大一部分结构工程师都是不屑或不会钢结构，也许这也是高层钢结构住宅推广技术上的原因吧。 原文地址:知乎 |
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