2013年鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)和主要應(yīng)用領(lǐng)域
本文導(dǎo)讀:鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件可以制造或組合成各種造型的結(jié)構(gòu),因此,設(shè)計(jì)更加靈活、先進(jìn),它可以根據(jù)設(shè)計(jì)師的構(gòu)思來(lái)完成其建筑功能及建筑造型藝術(shù)特性。如國(guó)家體育館“鳥(niǎo)巢”、國(guó)家游泳中心“水立方”等建筑造型就充分展現(xiàn)了鋼結(jié)構(gòu)的可塑性特點(diǎn)。
鋼結(jié)構(gòu)建筑是一種新型的節(jié)能環(huán)保的建筑體系,被譽(yù)為21 世紀(jì)的“綠色建筑”。就建筑結(jié)構(gòu)體系而言,21 世紀(jì)是鋼結(jié)構(gòu)的世紀(jì)。
鋼結(jié)構(gòu)建筑具有如下優(yōu)勢(shì)
強(qiáng)度高、自重輕
鋼結(jié)構(gòu)是重量最輕的建筑,用鋼結(jié)構(gòu)建造的住宅重量是鋼筋混凝土住宅的一半左右1。與其它建筑材料相比,鋼結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度要高很多,因而當(dāng)承受的荷載和條件相同時(shí),鋼結(jié)構(gòu)要比其他結(jié)構(gòu)輕。
抗震性能好
鋼結(jié)構(gòu)的延展性好,抗拉伸能力強(qiáng),抗震能力要強(qiáng)于其他建筑,是安全性能最強(qiáng)的建筑。在高烈度地震區(qū),若自重減輕一半,相當(dāng)于降低抗震設(shè)防烈度一度。根據(jù)測(cè)算,中等高度建筑采用鋼結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)自重減輕約三分之一,地震作用可減少30-40%,地面上單位面積的負(fù)荷也可減少25%以上。鋼結(jié)構(gòu)建筑物由于自重輕、慣性力小,地震對(duì)其建筑結(jié)構(gòu)的破壞作用小,而且鋼骨架結(jié)構(gòu)本身具有優(yōu)良的塑性和韌性,所以抗震性能較好,且若對(duì)鋼結(jié)構(gòu)加以適當(dāng)處理,其耐地震力將更加有效。
正常抗震設(shè)計(jì)的建筑鋼結(jié)構(gòu)體系,極少有因地震倒塌的,即使地震損害,形成的災(zāi)害也輕,而且由于鋼材便于加工,其修復(fù)也較容易。這一性能在日本、臺(tái)灣、四川等大地震中得到了充分驗(yàn)證。據(jù)統(tǒng)計(jì),日本等地震高發(fā)區(qū)的建筑中鋼結(jié)構(gòu)占38%,混凝土結(jié)構(gòu)只占20%多;我國(guó)則相反,混凝土結(jié)構(gòu)占到90%以上,鋼結(jié)構(gòu)還不到5%。
工業(yè)化程度高、施工周期短
鋼結(jié)構(gòu)制作簡(jiǎn)便,一般都在專(zhuān)業(yè)化的工廠(chǎng)制造,能成批大量生產(chǎn),工業(yè)化程度高;鋼結(jié)構(gòu)采用拼裝式的建筑模式,比傳統(tǒng)的施工方法快一倍以上2,施工周期短。
與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相比,30-50 層的鋼結(jié)構(gòu)工程可以縮短施工工期8-12 個(gè)月左右,隨著高層鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展和應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)的積累,施工速度還可以加快。
節(jié)能環(huán)保
鋼結(jié)構(gòu)建筑所用的材料主要是鋼材和輕質(zhì)保溫材料,而極少需要黏土磚瓦和木材,因而不需挖地取土燒制磚瓦而毀壞耕地。此外,現(xiàn)場(chǎng)施工主要是部件的組合安裝干作業(yè),而且作業(yè)量少,現(xiàn)場(chǎng)極少有粉塵、污水、噪音等,大量減少了建筑垃圾的產(chǎn)生,因而較少造成環(huán)境污染,有利于可持續(xù)發(fā)展。
鋼結(jié)構(gòu)建筑的組裝材料,大都設(shè)計(jì)的便于安裝和拆卸,如因條件變化,需要將其改建或拆除比較容易;拆下來(lái)的部件,也易改造,鋼材可循環(huán)使用,需要處理的廢料垃圾很少。
鋼結(jié)構(gòu)梁柱截面小、開(kāi)間大、凈空高,可提高使用面積5%-8%3;我國(guó)可利用的土地資源緊張,鋼結(jié)構(gòu)建筑具有節(jié)地、節(jié)能的優(yōu)點(diǎn),符合發(fā)展節(jié)能省地型住宅的國(guó)家政策。
另外,鋼結(jié)構(gòu)建筑體系可以帶動(dòng)其它“節(jié)能環(huán)保”型建筑材料的推廣應(yīng)用。由于鋼結(jié)構(gòu)體系連接的靈活性,各種輕質(zhì)高強(qiáng)高效墻體材料都可以與之配套使用,并將節(jié)能、防水、隔熱、門(mén)窗等先進(jìn)的成品集合在一起,實(shí)現(xiàn)墻體改革和綜合成套應(yīng)用。因而,鋼結(jié)構(gòu)是真正的“綠色”建材。
可塑性較強(qiáng),應(yīng)用領(lǐng)域廣泛
鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件可以制造或組合成各種造型的結(jié)構(gòu),因此,設(shè)計(jì)更加靈活、先進(jìn),它可以根據(jù)設(shè)計(jì)師的構(gòu)思來(lái)完成其建筑功能及建筑造型藝術(shù)特性。如國(guó)家體育館“鳥(niǎo)巢”、國(guó)家游泳中心“水立方”等建筑造型就充分展現(xiàn)了鋼結(jié)構(gòu)的可塑性特點(diǎn)。
由于鋼結(jié)構(gòu)具備較強(qiáng)的可塑性,使其應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛,可以應(yīng)用于諸如工業(yè)廠(chǎng)房、高層及超高層建筑、民用住宅、大型公共建筑、航站樓、火電主廠(chǎng)房及鍋爐剛架、公路鐵路橋梁和海洋石油平臺(tái)等很多領(lǐng)域。







