钢结构住宅在建筑中的发展与应用

孙磊; 浮芳芳 2019-09-05 版权声明 举报文章

摘 要:本文简要介绍钢结构住宅的发展应用,其强度高、结构尺寸小、自重轻、施工速度快的优点,决定了未来的住宅形式。在当前钢结构发展现状,新兴住宅与传统建筑结构的比较分析,以及国内已建和在建的高层建筑钢结构的调研,对钢结构住宅的前景提出了合理建议。

关键词:钢结构住宅;分析调研;合理建议

近年来,绿色建筑成为现代人们生活的主要追求,随着城市建设的迅猛发展,高层建筑愈来愈多,作为一种低碳、绿色环保建筑的钢结构住宅也发展的相当迅速,被列为建设部推广项目。尤其是在中国大中城市,目前人多地少的情况越来越严重,而人们对居住条件的要求越来越高,这就促进了钢结构住宅在较大范围应用,它的发展体现了国家的建筑水平、材料工业水平和综合技术水平,属于国家产业政策的推广项目。

1 钢结构住宅的涵义:

钢结构住宅是以钢材制作为主,以轻质墙板等新型材料作为围护结构和内隔墙建造而成。最早的一栋钢结构高层于1883年在美国芝加哥拔地而起,自此在国外已有130年的历史。而中国钢结构住宅的发展是在改革开放后,尤其全国的钢产量有了突飞猛进的增长。特别是1997年以后,全国钢产量突破1亿t,但钢结构用钢量占总钢产量的比例仅为3%左右,建筑钢结构用钢量又仅占钢结构用钢量10%,为提高建筑钢结构的用量,国家外经贸委会同冶金部制定了一系列的政策措施,鼓励建筑工程采用钢结构形式。

2 钢结构住宅与传统建筑结构的比较

2.1 钢结构建筑的优势

2.1.1 结构质量轻、抗震性能卓越

钢材的特点是自重轻、强度高、刚度大,用于建造超高、超重型及大跨度的建筑物特别适宜,相同建筑面积的楼层,钢结构住宅楼的重量比传统建筑轻30%。同时钢材的自身特点具有很好的延展性,能较好地消除地震波力,防震性能好,结构安全度高。

2.1.2 基础造价低

建筑的总重量轻,钢结构用钢量较混凝土结构的减少50%,可以极大减少基础造价。并且还具有施工速度快、造价低的优势。

2.1.3 钢结构住宅空间利用率高

具有良好的空间感,钢结构住宅比传统建筑能更好的满足建筑上大开间灵活分隔的要求,空间利用的灵活性大,极大的提高面积使用率,户内有效使用面积提高约6%。在整体风格上,由于户内空间可多方案分割,钢结构建筑也更显灵活丰富,可以满足各种用户的需求。

2.1.4 钢结构住宅的综合效益高

从建筑投资的多种角度来看,如投资回报、节约空间、增加空间利用灵活性等,都足够体现钢结构住宅的综合效益。第一,投资者都希望尽可能快地收回投资成本,尽可能增加可利用面积,产生长久利润;第二,钢结构住宅工期短、自重轻、建筑基础费用少、施工机械化程度高等因素,使钢结构住宅具有极强的竞争力和良好的市场前景的发展优势。

2.1.5 钢结构建筑属于绿色环保建筑

由于钢结构住宅采用节能、环保的新型墙体材料与之配套,易于实现工业化生产、标准化制作。加上健康、环保、抗震的特点,足以符合我国住宅产业化和可持续发展的要求。

另外,钢结构住宅钢材可实现100%废品再回收利用,是适应我们人类可持续发展战略的新型建筑形式,可称之为 “绿色建筑”。

2.2 缺点

2.2.1 施工复杂性

钢结构住宅由于在工程施工中程序复杂,故出现问题后,难以进行质量问题的分析、判断和处理,如简单的焊接裂缝,就可能出现多种原因,既可能是冷裂缝也可能是热裂缝,让人无法判断。

2.2.2 防火能力差

钢结构住宅由于自身材料问题,虽经过防火处理的钢结构,也只有2h~3h的耐火时间,与传统建筑相比较,远远不如其他耐火性能好。

2.2.3 社会认可度低

在中国,人们对新兴事物总需要很长的接受时间,这就成为钢结构住宅发展要面临的问题,人们对这种新住宅体系的接受需要一个过程。

2.2.4 技术不够完善

由于中国发展钢结构住宅较晚,需求没有达到产业化程度,缺乏高新技术引导。另外,中国工业化程度较低,质量也不能达到住宅产业化标准的要求。故工程技术较为零散;技术水平及行业标准参差不齐。

2.2.5 工程人才匮乏

在国内中等或是高等建筑学校中,专业的教学内容都很少涉及钢结构住宅体系。因此,工程技术人员对钢结构住宅的专业体系是知之表面,不求甚解。工地上更缺乏熟练的技术工人,所以从技术层面讲,虽难度不算大,但在推行中却往往缺乏得力的骨干。

3 钢结构住宅发展前景展望

近年来,我国大力发展钢结构建筑,因此,钢结构住宅市场前景十分广阔。

3.1 特种钢的不断涌现

随着钢铁企业冶炼技术的不断提升,适应市场需求的特种钢在不断地试验成功,例如宝钢、武钢、安钢等钢铁企业成功开发的耐火、耐候、耐酸钢。多种新型建筑用钢的出现将大力推动钢结构住宅的发展。

3.2 建筑技术的不断发展

随着钢结构住宅建筑技术的日趋成熟,钢结构行业建筑规范、建筑标准也将随之逐渐完善。建筑技术人才将不断涌现,成为成熟的产业发展。

4 结束论

作为绿色环保性建筑的钢结构住宅,可实现重复利用,再次回收,符合可持续发展的战略。因此钢结构体系住宅的发展,必将极大促进钢结构住宅的产业化,深层次的影响中国住宅体系的发展水平和前景。将成为建筑现代化发展的一个重要标志,也必将成为住宅结构体系的主流。

参考文献:

[1] 张庆风.钢结构住宅设计与施工技术[M].中国建筑工业出版社.

[2]雷宏刚.21世纪钢结构的应用与展望[M].山西建筑.

作者简介:孙磊(1980-),男,河南安阳人,助理工程师。

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