钢结构建筑的优缺点及应用发展


发布时间:2020-11-12 14:56


  钢结构建筑一种新型的建筑体系有可通房地产业、建筑业、冶金业之间的行业界线,集合成为一个新的产业体系,这就是业内人士普遍看好的钢结构建筑体系。
  钢结构建筑相比传统的混凝土建筑而言,用钢板或型钢替代了钢筋混凝土,强度更高,抗震性更好。并且由于构件可以工厂化制作,现场安装。因而大大减少工期,由于钢材的可重复利用,可以大大减少建筑垃圾,更加绿色环保。因而被世界各国广泛采用,应用在工业建筑和民用建筑中。目前钢结构建筑在高层建筑上的运用日益成熟,逐渐成为主流的建筑工艺,是未来建筑的发展方向。


  钢结构建筑设计与技术表现


  钢结构建筑细部设计有较高要求。钢结构建筑设计的复杂化与精致度要求越高,对细部设计的要求也越高。因为细部设计决定一个地方最终是否得到确认及其质量。在现代钢结构建筑中,各种金属结构杆件,连接金属杆件的节点细部,常常暴露在外,使建筑带有强烈的科技感,对钢结构建筑来说细部质量保持较高的设计要求是非常重要的,在钢结构建筑中应受到特别重视。


  钢结构在建筑中应用的优势
  1、钢结构重量轻
  钢结构的容重虽然较大,单与其它建筑材料相比,其匀质、高强、因而当承受的荷载和条件相同时,钢结构要比其它结构轻,施工速度快、抗震性好和回收率高等优越性,便于运输和安装,并可跨越更大的跨度。
  2、钢材的塑性和韧性好
  塑性好,使钢结构一般不会因为偶然超载或局部超载而突然断裂破坏。韧性好,则使钢结构对动力荷载的适应性较强。钢材的这些性能对钢结构的安全可靠提供了充分的保证。
  3、钢结构制造简便
  钢结构由各种型材组成,制作简便。大量的钢结构都在专业化的金属结构制造厂中制造;精确度高。制成的构件运到现场拼装,采用螺栓连接,且结构轻,故施工方便,施工周期短。此外,已建成的钢结构也易于拆卸、加固或改造。
  4、施工方便且工期短
  采用轻型钢结构体系,比混凝土用量降低50%,建筑整体重量比混凝土建筑重量下降75%。钢结构构件可以实行工厂化生产、现场安装,不需要现场绑扎钢筋,不需要制作模板。楼板现浇混凝土时,不需要临时支撑,这样,可大大地加快施工现场的拼装速度。据统计,同样面积的建筑物,钢结构比混凝土工期可缩短三分之一。对于轻型建筑,钢结构体系的建设周期可比传统结构模式缩短50—70%,因而可降低综合造价,综合造价降低5%。加快资金周转,大大提高投资效益。
  5、节能环保效果好
  墙体采用轻型节能标准化的C型钢、方钢、夹芯板,保温性能好,抗震度好。节能50%。建筑总重轻,钢结构体系自重轻,约为混凝土结构的一半,可以大大减少基础造价。同时,钢结构施工时大大减少了砂、石、灰的用量,所用的材料主要是绿色,在建筑物拆除时,大部分材料可以再生或降解,不会造成很多垃圾。


  钢结构建筑的缺点
  1、钢结构易腐蚀
  钢结构必须注意防护,特别是薄壁构件,因此,处于较强腐蚀性介质内的建筑物不宜采用钢结构。钢结构在涂油漆前应彻底除锈,油漆质量和涂层厚度均应符合相关规范要求。在设计中应避免使结构受潮、漏雨,构造上应尽量避免存在于检查、维修的死角。新建造的钢结构一般隔一定时间都要重新刷涂料,维护费用较高。
  2、钢结构不耐火
  温度超过250℃以内时,材质发生较大变化,不仅强度逐步降低,还会发生蓝脆和徐变现象。温度达600℃时,钢材进入塑性状态不能继续承载。
  3、钢结构跨度大、空间大
  大部分钢结构建筑无明显有效的防火分隔,门窗多,内部空气流通好,可燃物料多,一旦发生火灾,热辐射强,烟雾浓,燃烧猛烈,在强大热气流的作用下,火势迅速向垂直、水平方向蔓延,形成大面积火灾。


  钢结构建筑的应用和发展
  从钢结构应用范围看,我国的钢结构建筑正从高层重型和空间大跨度工业和公共建筑钢结构向住宅发展。近年来,随着城市建设的发展和高层建筑的增多,我国钢结构发展十分迅速,钢结构住宅作为一种绿色环保建筑,已被建设部列为重点推广项目。其实,我国钢结构住宅很晚,只是改革开放后,从国外引进一些低层和多层钢结构住宅,才使我们有了学习与借鉴的机会。
  随着钢结构建筑的遍地开花,我国各地分别建起了钢结构的标志性建筑,如,世界第三高度421米的上海金茂大厦,具有国际领先水平,高度279米的深圳赛格大厦,跨度1490米的润扬长江大桥,跨度550米的上海卢浦大桥,345米高的跨长江输电铁塔,以及首都国际机场,鸟巢国家体育中心,首钢钢结构厂房建筑等等许多彩钢结构体系的重要工程,标志着建筑钢结构正向高层重型和空间大跨度钢结构发展。
  发展钢结构住宅是我国住宅产业化的必由之路。住宅产业化是我国住宅发展的必由之路,这将成为推动我国经济发展新的增长点。钢结构住宅体系易于工业化生产,标准化制作,与之相配套的墙体材料可以采用节能、环保的新型材料,它属绿色环保性建筑,可再生重复利用,符合可持续发展的战略,因此钢结构体系住宅成套技术的研究成果必将大大促进住宅产业的快速发展,直接影响着我国住宅产业的发展水平和前途。