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摘要:当前的建筑越来越多开始使用大跨度的钢结构,跨度较大的钢结构创造技术也愈发醇熟,而且由于新材料的研发以及新技术的使用,大跨度钢结构对于经济性、稳定性乃至先进性等方面均具有长远发展,可是当前依旧有诸多设计与技术方面的问题亚待解决,在施工当中依旧存在许多需要探索的施工工艺。希望通过对钢结构建筑发展现状及前景的分析,为建筑行业的发展引导方向。
关键词:钢结构;现代发展;应用前景
1导言
2008年5月12日是一个让全体中国人民痛心的日子,下午14时28分里氏级别高达8.0级的地震发生在我国四川汶川县,一时间山崩地裂,无数的房屋倒塌,造成了巨大的经济损失和人员伤亡,成为我国在唐山大地震后伤亡最严重的一次自然灾害。回顾历史我们可以发现,尽管绝大多数钢筋混凝土建筑在地震中被摧毁,但部分钢结构建筑却始终屹立不倒,例如四川绵阳的九州体育馆、南河体育中心等不但没有受到明显破坏,还成为安置灾民的临时避难所。我国作为一个多地震的国家,其地震级数、破坏程度给我国国民带来了巨大灾难,要想解决这一难题,一方面是大力发展地震预测技术,健全灾害防治机制;另一方面必须积极探索我国建筑行业发展的新途径,大力推进钢结构建筑形式势在必行。
2钢结构建筑优良的工程和经济特性
最近几年,由于国家大力推进城镇化进程,高层建筑日益增多,城市建设日新月异,我国钢结构建筑得到了巨大发展,对于钢结构的研究和开发也越来越深入。钢结构建筑相比于传统的钢筋混凝土结构优势突出、特征明显,具体优势列举如下:
2.1材料方面
传统钢筋混凝土结构使用的基础建材如水泥不仅是资源能源消耗大户,而且对环境也造成了严重污染,据统计,传统建材工业每年要消耗各种不可再生矿产资源70多亿吨,每年排放的各类固体废弃物占到全国工业部门总量的80%,给周边环境带来了巨大破坏。相比较而言,钢结构的主要原料为钢材,钢材和其他材料相比优势明显。首先,由于钢的主要组成物质是铁、合金和少量的碳,组织内部质地均匀,接近各向同性,实际工作性能与计算假定吻合度高,在承担后期荷载方面可靠度优势明显;其次,钢材的强度较高,塑性和韧性较好。较高的强度使得钢结构建筑的工程适应性提高,在建筑跨度和承载方面可以更好地适应工程要求;良好的塑性和韧性则使结构能通过自身的变形更好的适应冲击荷载,避免了结构在动荷载条件下的失稳现象。
2.2施工工期和施工质量方面
传统钢筋混凝土建筑由于受施工工艺和施工材料的限制,施工工期较长,施工工序步骤繁杂,现场作业的施工精度不高。而钢结构建筑的主要承重构件能实现批量化生产,且工序的连贯程度较高,从工厂到工地工人们要做的只是按施工图进行拼装和锚固,大大简化了施工工序,提高施工速度的同时也保证了工程质量。施工工期的缩短减少了作业人员的工资支出和银行贷款时间,也为建筑物尽快投入使用收回建造成本创造了有利条件。
2.3后期改造方面
传统钢筋混凝土结构由于结构形式笨重,后期拆迁重建困难较大,而且经常产生大量的建筑垃圾,回收难度大,综合利用率较低。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆但钢材属于绿色材料,可以达到100%的回收率,当既有的钢结构建筑不符合社会经济发展要求时,整个结构可以在短时间内拆迁和搬移,并且大部分结构构件可以重复利用,节约了后期造价成本的同时对周围环境也不会产生较大的影响。
3钢结构建筑的应用前景
3.1钢结构本身的特点可以较好地符合建筑发展所需
钢结构具备自重轻、强度高的特征,因此钢结构可以应用于一些跨度较大、负荷较重的建筑。这是由于砖混及混凝土建筑并不具有这些优势,因此在建筑当中使用钢结构能够有效减少建设时间,最大程度减少施工成本,提高施工企业的经济效益。近些年来,我国时常出现地震,对人们的生命财产安全造成严重的影响,处理好建筑抗震问题则成为当前建筑行业所注重的方面。钢结构建筑存在良好的抗震性,这是由于钢结构的应力幅度具备良好的韧性及弹性,不会由于突然加大的重量而导致断裂。对于东南亚以及日本等一些地震高发地而言,钢结构已经变成建筑施工的首要选择,获得了当地百姓较高的认可,并且多次体现出钢结构建筑在地震中所受的破坏度最小。由于钢结构建筑在高速发展阶段,当前钢结构建筑已经处于标准化建设时期,钢结构的质量愈发稳定,施工技术要求较低,并且劳动强度也较低,施工人员仅需在施工当中严格安装螺栓、焊接就可以将施工完成,较大层面地缩短了施工的周期。
3.2高速发展的经济对钢结构建筑的旺盛需求
由于我国经济的高速发展,推动了房地产行业快速发展,愈来愈多的人想要购买商品房,这令房地产建设的速度显著提高。并且由于我国在国际当中的影响力逐渐提高,使得我国在承办一些国际赛事上的机会越来越多,从而增加了制作高规格、大跨度建筑项目的机会,钢结构在建筑行业中具有诸多优势,从而需求更加旺盛。大型建筑不止需要较高的工程质量,也对建筑空间的利用率提出了更高的标准,但传统建筑方式则较难符合这些标准。不论作为砖混结构,还是混凝土结构的建筑,由于施工时间过长、结构跨度受到限制等,通常较难符合工期短、大跨度这些要求,而钢结构却恰好可以符合这一标准。针对当前我国体育场馆的建设状况而言,几乎一切大型场馆均使用了钢结构建筑体系,有些较大的厂房也普遍运用钢结构进行建设,这种对钢结构的高度所需,会在此后较长阶段进行延续,所以钢结构还具有十分美好的发展前景。
3.3国家在钢结构发展方面给予鼎力支持
建筑行业属于污染耗能的大型行业,我国的经济在发展当中面临着严峻的污染问题,如何降低建筑能耗并降低环境污染的程度成为当前建筑行业所关注的方向。
结束语
钢结构建筑经济耐久、施工快速、自重较轻、坚固耐用且回收利用率高,具备传统钢筋混凝土建筑无法比拟的工程和经济优势,发展钢结构建筑符合我国建筑产业化的目标,符合国家的经济政策趋向,更加体现了可持续发展的目标。随着我国对经济发展过程中产业结构的调整和相关技术应用方面日趋成熟,钢结构建筑正在迎来发展的春天。可以推测,21世纪钢结构发展不可限量,终有一天钢结构建筑将替代传统钢筋混凝土结构成为建筑首选的结构类型。
参考文献
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[4]庞李安.现代钢结构建筑的设计[J].科技创新与应用,2016,(05):247.
论文作者:王国亚
论文发表刊物:《基层建设》2016年35期
论文发表时间:2017/3/28
标签:钢结构论文; 建筑论文; 我国论文; 较高论文; 传统论文; 结构论文; 优势论文; 《基层建设》2016年35期论文;