摘要:隨著我國的經濟飛速發展,人口密度也逐年增大,所以人類對住房的需求量也隨之增大,就形成了建筑行業繁榮發展的今天。而做為新時代建筑的代表結構鋼結構,而其因為具有工程造價低、強度高、自重輕、施工速度快等巨大優點,已被廣泛應用,其發展前景廣闊,文章具體介紹我國鋼結構建筑的發展趨勢。
關鍵詞:鋼結構;建筑;發展趨勢
中圖分類號:TU391 文獻標識碼:A文章編號:1006-8937(2014)18-0163-01
鋼結構作為建筑土建中最為重要的結構形式之一,它在民用建筑等土木工程中得到廣泛應用,它主要是以鋼結構為骨架,然后再用具有防火、防水、隔聲、隔熱等功能的墻板和樓板等構件進行拼裝搭接而成,它的主體鋼架可以在工廠進行批量生產,然后再將其運往施工現場進行拼裝,最后再用機械設備吊裝就可以完成整體建筑的施工,這樣不僅提高了施工速度,徹底改變了傳統鋼筋混凝土結構的現場作業的方式。
1鋼結構建筑的優越性
鋼結構作為建筑新型結構,與傳統建筑材料的結構相比,它的優勢主要體現在以下幾個方面:①自重輕、抗震性能好。由于鋼結構在相同的部件結構中,其用料相對傳統混凝土少,重量也相對較輕,達到的承重效果也明顯,同時又由于剛材的抗剪性能和抗拉性都較傳統的混凝土結構好,同時其塑性、韌性好,能有效地吸收地震帶來的能量,因此其抗震性能也相對較好;②施工方便、工期短。由于鋼結構可以通過建筑設計圖紙在剛才生產廠家時就可以進行切割焊接并批量生產,隨后就用大型運輸工具將其運往施工現場,最后再用大型機械設備將其吊裝拼接焊接成為一個整體,這樣由于其機械化程度高,大大的縮短了建筑施工的工期,從表1就可以看出在30~50層鋼架結構與鋼筋混凝土結構工程相比可以大大縮短施工工期;③由于鋼架結構可以根據相關建筑設計圖紙對其切割成相應的造型、尺度、空間的新型結構。隨著人們生活質量的提高,人們開始對建筑物的外型有了新的要求,這樣不僅能夠對滿足其使用功能的要求,還能使鋼架結構建筑更加穩定;④方便合理布置功能區間。由于住宅的設計需要很大的空間,而傳統的混凝土結構為了滿足建筑的承載能力,通常無法在空間和承載力之間平衡,但是鋼架結構卻能滿足這樣的要求。由于其材料的性質,它可以解決傳統混凝土的柱大、梁高、板厚等諸多問題;⑤綜合造價低。由于鋼結構本身具有自重輕等優點,因此可以減少運輸和吊裝費用,又可使基礎的負載相應減少,可以降低基礎工程造價,特別是在地質條件較差地區,這一優勢更為突出。
2鋼結構發展趨勢
目前我國鋼結構工程被普遍應用在住宅建筑、大跨度結構、重工業廠房、高層建筑和大型公共建筑中。而其被普遍應用的鋼結構形式主要有平板網架結構、空間網殼結構、懸索結構、膜結構、輕鋼結構、門式剛架等,因此在建筑產業的未來,鋼結構的主要發展趨勢如下。
2.1材料多樣化、標準化
隨著建筑產業的發展和人們生活水平的提高,人們為了滿足精神上的享受,對建筑外形的要求有了更高的要求。為了適應這樣的發展要求,成品鋼材勢必將會朝著品種齊全、材料標準化方向發展。其中鋼材的發展是鋼結構發展的關鍵因素,目前我國已經擁有相關鋼材生產技術,并能夠獨立生產各種型號和厚度的鋼材,滿足更多行業的需求,同時其相關使用性能也是世界領先的,因此其有極大的可能向多樣化、標準化發展,以此滿足建筑產業的需求。
2.2設計、生產、施工專業化
現如今鋼結構已經進入批量化生產,并被運用到各種領域,而在建筑領域鋼結構的未來發展勢必會將節能、防水、隔熱等眾多現代化建筑設備集聚于一身,而設計、生產、施工一體化就是解決這項問題最好的方法。同時在我國一些主要的鋼結構企業已具有相當大的規模、先進的技術設施和生產流水線,他們已經擁有了相當成熟的技術和專業水平極高的生產隊伍,這些鋼結構企業還為了適應未來鋼結構的發展趨勢,特意成立了各種各樣與建筑鋼結構施工相關的專業部門。在未來隨著我國社會分工越來越精細,鋼結構也勢必會走上專業化生產的道路,為了推動該項趨勢的發展,相關技術人才還開發了各種各樣的額鋼結構設計軟件,以此來滿足建筑鋼結構的結構設計需求。
2.3向綠色環保發展
隨著我國經濟社會和城鎮化的飛速發展,居民生活水平不斷提高,刺激了建筑業和房地產業的快速發展。造成發展與自然、資源、環境的矛盾日益突出,引發了國家領導人和政府的高度重視。在這種背景下,我們就需要倡導鋼結構的綠色發展,以此滿足可持續發展的相關要求,鋼結構的主要材料是鋼材,它是可以進行回收并再利用,所以可以減少礦產資源的過度開發,同時我們在對鋼結構進行施工時,大多都是現場拼裝焊接,這樣不僅能夠減少周圍環境的污染,同時還可以減少噪音污染。因此鋼結構的未來發展時能夠滿足綠色環保的要求。
2.4鋼結構住宅產業化
鋼結構住宅已經給住宅產業和建筑行業帶來了一場深層次的革命。其結構主要是以鋼梁、鋼柱為骨架,最后將目前新型輕質、保溫、隔熱、高強的墻體材料作為圍護結構建造而成,其主要承重骨架是由鋼構件或鋼管混凝土構件所組成。在我國由于各種條件的限制,使得鋼結構住宅尚處于初級階段,但是在西方發達國家其鋼結構住宅已經被廣泛應用,因此在未來鋼結構的發展勢必會向鋼結構住宅產業化發展。
2.5向高層重型和空間大跨度鋼結構發展
高層鋼結構是建筑鋼結構發展的重要標志。在傳統的建筑結構中往往為了建筑使用的安全性,會犧牲建筑物的空間資源來滿足其穩定性要求,但是鋼結構由于其自身的各種物理性能都優于傳統的鋼架混凝土結構,因此鋼結構建筑不會占用建筑的空間資源,使其具有更大的商業目的和利益,同時高層建筑能夠大大減少對土地資源的浪費,并且鋼結構是高層建筑最主要的結構,因此在未來人口劇增,土地資源銳減的情況下,高層鋼結構建筑將會極大的緩解這樣的矛盾。
3結語
隨著我國的經濟飛速發展,國家加大了對基礎設施建設的投入,這極大的帶動了建筑行業的迅速發展,由于鋼結構與傳統建筑結構相比具有工程造價低、強度高、自重輕、施工速度快等眾多優點,因此在現代建筑產業中脫穎而出,而在為來的建筑結構中,鋼結構勢必會取代傳統的鋼筋混凝土結構成為建筑產業的主流產品。
參考文獻:
[1] 翟懿.關于鋼結構發展設計的思考[J].民營科技,2011,(11).
[2] 李志明.鋼結構發展對高性能鋼材的需求[J].新材料產業,2004,(10).
[3] 李永平.我國鋼結構建筑行業發展研究[J].上海建材,2012,(5).
[4] 李海龍.鋼結構在我國的應用現狀及發展前景[J]山西建筑,2008,(9).
[5] 魏明鐘.鋼結構[M].武漢:武漢理工大學出版社,2004.