2013年钢结构的特点和主要应用领域
本文导读:钢结构构件可以制造或组合成各种造型的结构,因此,设计更加灵活、先进,它可以根据设计师的构思来完成其建筑功能及建筑造型艺术特性。如国家体育馆“鸟巢”、国家游泳中心“水立方”等建筑造型就充分展现了钢结构的可塑性特点。
钢结构建筑是一种新型的节能环保的建筑体系,被誉为21 世纪的“绿色建筑”。就建筑结构体系而言,21 世纪是钢结构的世纪。
钢结构建筑具有如下优势
强度高、自重轻
钢结构是重量最轻的建筑,用钢结构建造的住宅重量是钢筋混凝土住宅的一半左右1。与其它建筑材料相比,钢结构的强度要高很多,因而当承受的荷载和条件相同时,钢结构要比其他结构轻。
抗震性能好
钢结构的延展性好,抗拉伸能力强,抗震能力要强于其他建筑,是安全性能最强的建筑。在高烈度地震区,若自重减轻一半,相当于降低抗震设防烈度一度。根据测算,中等高度建筑采用钢结构,结构自重减轻约三分之一,地震作用可减少30-40%,地面上单位面积的负荷也可减少25%以上。钢结构建筑物由于自重轻、惯性力小,地震对其建筑结构的破坏作用小,而且钢骨架结构本身具有优良的塑性和韧性,所以抗震性能较好,且若对钢结构加以适当处理,其耐地震力将更加有效。
正常抗震设计的建筑钢结构体系,极少有因地震倒塌的,即使地震损害,形成的灾害也轻,而且由于钢材便于加工,其修复也较容易。这一性能在日本、台湾、四川等大地震中得到了充分验证。据统计,日本等地震高发区的建筑中钢结构占38%,混凝土结构只占20%多;我国则相反,混凝土结构占到90%以上,钢结构还不到5%。
工业化程度高、施工周期短
钢结构制作简便,一般都在专业化的工厂制造,能成批大量生产,工业化程度高;钢结构采用拼装式的建筑模式,比传统的施工方法快一倍以上2,施工周期短。
与钢筋混凝土结构相比,30-50 层的钢结构工程可以缩短施工工期8-12 个月左右,随着高层钢结构的发展和应用经验的积累,施工速度还可以加快。
节能环保
钢结构建筑所用的材料主要是钢材和轻质保温材料,而极少需要黏土砖瓦和木材,因而不需挖地取土烧制砖瓦而毁坏耕地。此外,现场施工主要是部件的组合安装干作业,而且作业量少,现场极少有粉尘、污水、噪音等,大量减少了建筑垃圾的产生,因而较少造成环境污染,有利于可持续发展。
钢结构建筑的组装材料,大都设计的便于安装和拆卸,如因条件变化,需要将其改建或拆除比较容易;拆下来的部件,也易改造,钢材可循环使用,需要处理的废料垃圾很少。
钢结构梁柱截面小、开间大、净空高,可提高使用面积5%-8%3;我国可利用的土地资源紧张,钢结构建筑具有节地、节能的优点,符合发展节能省地型住宅的国家政策。
另外,钢结构建筑体系可以带动其它“节能环保”型建筑材料的推广应用。由于钢结构体系连接的灵活性,各种轻质高强高效墙体材料都可以与之配套使用,并将节能、防水、隔热、门窗等先进的成品集合在一起,实现墙体改革和综合成套应用。因而,钢结构是真正的“绿色”建材。
可塑性较强,应用领域广泛
钢结构构件可以制造或组合成各种造型的结构,因此,设计更加灵活、先进,它可以根据设计师的构思来完成其建筑功能及建筑造型艺术特性。如国家体育馆“鸟巢”、国家游泳中心“水立方”等建筑造型就充分展现了钢结构的可塑性特点。
由于钢结构具备较强的可塑性,使其应用领域非常广泛,可以应用于诸如工业厂房、高层及超高层建筑、民用住宅、大型公共建筑、航站楼、火电主厂房及锅炉刚架、公路铁路桥梁和海洋石油平台等很多领域。