钢结构住宅在我国的发展前景论文_张承林

钢结构住宅在我国的发展前景论文_张承林

安徽富煌建筑设计研究有限公司 安徽省 合肥市 230088

摘要:钢结构在工业与民用建筑领域有着很广泛的应用,其主要应用于多层与高层建筑、大跨度与大悬挑结构、高耸结构和轻型结构等。随着我国钢产量的大幅发展,到2007年我国以4.89亿吨的年产量跃居世界第一,钢结构在住宅建筑中的应用更加广泛了。

关键词:钢结构住宅;优势;发展前景

引言

随着经济全球化的加快,我国的经济不仅飞速发展,而且社会也有巨大的进步,更加令人庆贺的是,我国的科技也步入了一个飞速的发展阶段,以前是用经济带动科技发展,现在是用科技推动社会经济进步。而随之带来的是人民对生活水平要求也有很高的要求,不仅对物质要求高,而且对精神生活要求也很高,人们在生活观念包括方式上都有很大的改变,现在除了日常基本需求,对住房也有一定的要求了。不仅期待房子建筑的速度快,而且要求房子环保绿色,还要有自己的个性。所以目前被称为绿色结构的钢住宅,是从工厂流水线上发展下来的,成为了比较火的一个住宅发展趋势。

1钢结构概述

钢结构是一种结构形式,通过高强螺栓配合焊接工艺连接结构构件,承受和传递载荷。与传统的钢筋混凝土结构相比,钢结构具有很多优点,例如钢结构自重较轻,在工厂进行机械化加工制作,便捷精准,快速高效,现场安装过程操作简便,周期短,具有良好的抗震性能,能够重复多次利用,对环境造成的污染较少等。目前,钢结构建筑在世界各国得到了广泛的推广,尤其是发达国家,对于这类结构形式的建筑的应用更为广泛,掌握的技术也更为先进。钢结构通常分为以下5种结构,轻钢结构、高层钢结构、住宅钢结构、空间钢结构和桥梁钢结构。具有较高承重强度,同时自身重量较轻的钢结构住宅最早起源于美国。与此同时,世界各国都在大力发展着这种钢结构,如身为日本的六大钢铁集团之一的科比钢铁制造集团,经过多年的深入试验研究后,在这一方面也取得了进一步的发展。

2钢结构住宅的优势

2.1钢结构住宅结构上的优势

2.1.1能合理布置功能区间

由于钢具有自重小、强度高、弹性好的特点,可以用于大跨度建筑,使建筑平面能够合理地进行规划、设计更为方便灵活,设计出全新的住宅形式。传统的混凝土结构建筑如果布局过大,会造成楼板厚度剧增、梁高、柱径变大现象,不仅影响美观,而且增加自重,增加成本。

2.1.2钢结构住宅空间利用率高

在空间利用方面,钢结构具有较小的截面,与钢筋混凝土结构相比,可以使建筑物的有效面积增加约8%。从建筑风格上看,钢结构建筑更加生动富丽。室内空间可分为多种方案,以满足不同用户的需求。

2.1.3自重轻、抗震性能好

在相同的建筑面积内,钢结构的重量相对于传统的混凝土结构形式的重要要小很多。钢材具有较好的延性,有利于减缓地震带来的能量,抗震性能好,结构安全性高。

2.2钢结构住宅经济性优势

2.2.1施工方便、工期短

钢结构构件在工厂进行机械化生产,加工快,精度高,现场安装过程中造成的环境污染小,施工速度大幅提升。据统计,钢结构施工工期短于混凝土结构,在同一区域可节省1/3。

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2.2.2综合造价低

由于钢结构自重较轻、造价低,降低了材料的整体消耗,降低了直接成本,缩短了施工周期,降低了间接成本,降低了综合成本。

2.2.3符合可持续发展的要求

钢材具有较高的强度,因此钢结构的生命周期较长,同时拆除过后的钢材经过一定的处理又可以用于工程的施工,降低了成本也有利于可持续发展。

3钢结构住宅的发展现状

在我国住房体制改革的大环境下,国内住宅方面投资加大,近年来房地产市场十分火热。在2010年,城镇住宅投资已达到我国国内生产总值的5%以上。住宅建筑在我国有着极大的需求量。而钢结构又有着材料强度高、塑性韧性、结构重量轻、材质均匀、与力学计算假定比较符合、工业化程度高、施工周期短、密闭性能好等特点。同时建筑钢结构所用钢材可以循环利用,对环境污染少,是符合可持续发展理念的绿色建筑。在八十年代以前,我国长期处于钢材短缺的局面,建筑行业一直秉承着节约用钢的理念。1996年来,我国钢材年产量超过一亿吨。随着我国钢材产量的进一步提高,钢材出现产能过剩现象,钢材价格走低。1999年我国开始在建筑领域内实行“鼓励用钢”,在政府的大力支持下,钢结构住宅得到了快速的发展。2017年我国政府工作报告中已经明确提出了钢铁去产能目标,钢结构住宅这种建筑结构体系必将成为住宅产业中的新生力量。相信钢结构住宅在我国将会有更大的发展空间。

4钢结构应用存在的问题及处理措施

4.1湿度较大时易腐蚀

钢结构的抗腐蚀能力非常差,特别是在湿度比较大、而且还有侵蚀性物质存在的环境中,会快速地生锈腐蚀,大大减弱了构件的承载能力。对于暴露在外面的钢材通常做法都是进行刷漆或者喷防锈漆层,但是实践证明,想要将钢材和外界空气完全隔离非常困难,防腐效果常常不能够令人满意。而使用镀锌等方式成本上会大大早呢更加。近些年来在冶金行业进行冶炼时掺入了一系列的磷铬铜镍等,使得这些钢材变为了更耐腐蚀的合金,不仅节省成本,而且形成了密度更高的防腐层,就很好地隔绝了空气,所以是一种非常积极有效的方式。

4.2钢材耐火性差

钢结构虽然有很多的优势,但钢材耐热性差,一旦构件表面温度高达800℃以上时,钢材会发生塑性变形进而丧失承载能力,造成坍塌事故。对于钢材来说比常用的防火方式其实就是在外面涂上一层防火涂料或者防火板包封,甚至将其用混凝土包裹,但这种方法多少回造成户内出现不规则的阴角或者阳角,减少建筑的有效使用面积,也不利于美观。

5钢结构住宅在我国的发展前景

目前,钢结构住宅在我国总体的发展态势较好,但若想要钢结构住宅产业化能得到进一步的发展还需要政策的引领。

5.1推行建设试点区域

钢结构住宅的产业化是一项复杂且艰难重重的系统性工作,需要政府和企业之间、政府和消费者之间,企业和消费者之间的三方面协调工作,系统性地建立起相互对应的政策,建设和健全监察机制。虽然现在大力推广钢结构住宅产业化的时机已经日渐成熟,但仍需政府的正确引导。政府应该在其投资的建筑中、主导的住房建设中按照一定的比例,强制性或半强制性的规定实施钢结构住宅体系,从而在局部的试点项目中为建筑企业和消费者展现钢结构住宅体系的优势。这样才能更好地推动钢结构产业化的发展,促进行业内更多的企业投入到钢结构研究与使用的潮流中来。

5.2加强对钢结构住宅体系的宣传工作

与传统结构体系相比。钢结构有着耐火性差、耐腐蚀性差等特点。随着科学技术的发展,各类涂层和钢结构配件已经完成大量地被生产出来,用来解决钢结构自身的缺陷和问题。但是由于信息流动相对滞后,很多讯息无法迅速地被有效传达,再者大部分消费者对于钢结构的安全性也存在着一定的疑虑,因此,政府有关部门需要进一步加大对钢结构住宅体系的宣传力度,通过现代媒体技术的宣传普及钢结构住宅知识,为公众打下钢结构住宅产业化快速发展的思想基础。

结语

钢结构住宅有着传统住宅结构体系所不具备的一些巨大优点。在建筑行业中推广并广泛使用钢结构作为住宅建筑体系既是符合当下环境保护原则的,又是满足现行相关政策的鼓励原则的,其发展状况直接影响着我国住宅产业的发展水平和前途。诚然,我国钢结构的推广道路中还存在着一定的问题和困难,但在有效的政策支持,和政府、企业、消费者的三方有效协调下,钢结构住宅一定能形成规模化、产业化,迎来一个新的发展热潮。

参考文献

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[4]叶继红.多层轻钢房屋建筑结构——轻钢龙骨式复合剪力墙结构体系研究进展[J].哈尔滨工业大学学报,2016,48(06):1-9.

论文作者:张承林

论文发表刊物:《防护工程》2018年第26期

论文发表时间:2018/12/18

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