■李盛林,程先楊 ■.身份證號碼:3604039707 00039;.身份證號碼:36043097703049
鋼結(jié)構(gòu)體系是一種抗震性能極佳、安裝周期比較短,并且較為綠色環(huán)保的建筑體系。其多被廣泛用于高層建筑、現(xiàn)代建筑以及超高層的建筑鋼結(jié)構(gòu)住宅之中,鋼結(jié)構(gòu)建筑,是現(xiàn)代建筑中一個不可或缺的組成部分,具有良好的應(yīng)用空間與發(fā)展前景。鋼結(jié)構(gòu)建筑的特點在于,其不同于混凝土或者是磚混等傳統(tǒng)的建筑材料,它主要是依靠鋼結(jié)構(gòu)作為有效承載力,承擔(dān)建筑自身的重量。因此,研究與開發(fā)適合我國建筑行業(yè)需要的鋼結(jié)構(gòu),能更好的滿足施工應(yīng)用要求的鋼結(jié)構(gòu)材料,具有十分重要的意義。
鋼結(jié)構(gòu)在一般的情況下,不會出現(xiàn)因為超載而導(dǎo)致斷裂的現(xiàn)象,鋼材自身能夠把峰值應(yīng)力進行重新分配,并沒有且能夠使應(yīng)力變化幅度逐漸趨于平緩。這一切都源自于鋼材自身良好的塑性以及韌性。因此,鋼結(jié)構(gòu)對于載荷適應(yīng)能力比較強,在地震的作用下,通過結(jié)構(gòu)自身彈性形變以及塑性形變,能夠在一定程度上吸收地震所帶來的能量,從而達到提升鋼結(jié)構(gòu)抗震性的目的。從以往的地震災(zāi)害調(diào)查表中可以有效得知,全鋼結(jié)構(gòu)的建筑在地震中受到的損害個其它材料結(jié)構(gòu)的建筑進行相比,損害明顯最低。
鋼材料因為其材料自身的性能和在力學(xué)計算方面具有的假定十分符合,與此同時,鋼材內(nèi)部的組織結(jié)構(gòu)接近各項的同性,鋼材質(zhì)地其自身的波動范圍比較小,在建筑用材中,屬于理想的彈性材料,并且在一定的受力幅度范圍內(nèi),其屬于有著完全彈性的材料,工程力學(xué)計算結(jié)果和實際的受力狀態(tài)也比較符合,因此具有優(yōu)勢。
鋼結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)的磚混或混凝土建筑相比,其總體的成本造價比較低,還有這種結(jié)構(gòu)自身的重量通常都比較輕,所以,裝卸和運輸?shù)馁M用相對來說也比較低,在一定程度上,也降低來工程的總體材料使用量。與此同時,使用鋼結(jié)構(gòu)的建筑工程,工程建設(shè)周期也得到有效的縮短,從中衍生出的其他各項間接費用同樣也能得到控制。由此可見,鋼結(jié)構(gòu)的建筑,在高層的建筑中屬于造價比較低的一種。
與希望的建筑相比較,鋼結(jié)構(gòu)在進行建筑施工的過程中,受到季節(jié)、環(huán)境變化的影響比較小。其原因在于鋼結(jié)構(gòu)大多都是在工廠就能直接完成生產(chǎn),只需要把構(gòu)建運送至施工現(xiàn)場進行組裝就可以,這要比傳統(tǒng)的建筑施工程序快很多,并且對環(huán)境造成的污染也是最低的。與此同時,鋼材料在施工的過程中,主要依靠機械進行操作,不需要有很大的施工場地,因此,施工速度也比較快,這對于那些對于工期要求比較高的建筑來講,具有十分明顯的優(yōu)勢,同時,由于大量的機械操作代替了傳統(tǒng)人工與運輸,從而有效縮減了經(jīng)費開支,提高了經(jīng)濟效益。
鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)屬于一種綠色環(huán)保的建筑型產(chǎn)業(yè),其自身對于資源與能源的利用都較為合理。鋼結(jié)構(gòu)對于環(huán)境的破壞與其他材料相比較小,能夠較好的解決現(xiàn)今不斷增加的需求以及對于可持續(xù)發(fā)展的要求,屬于一項實用的手段。鋼材是一種能夠不斷循環(huán)進行使用的材料,在施工的過程中,對于剩余的邊角料,都能夠通過回收整理,進行再一次的有效利用,在混凝土結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)之間,進行有害氣體方面排放量的比較,可以得知,鋼結(jié)構(gòu)的有害氣體排放量比混凝土結(jié)構(gòu)有害氣體排放量小的多,并且在鋼結(jié)構(gòu)進行施工時,使用水泥、砂土等散料的現(xiàn)象比較少,這在根本上避免了施工現(xiàn)場出現(xiàn)廢棄物品堆積如山、塵土飛揚的情況。鋼材結(jié)構(gòu)具有許多的優(yōu)勢,并且有著良好的經(jīng)濟效應(yīng),在我國,被應(yīng)用在多數(shù)的建筑領(lǐng)域,并且其取得了十分可觀的環(huán)保、經(jīng)濟方面的效益。
交通建設(shè)一直以來都是我國發(fā)展的重點,同樣也是發(fā)展的基礎(chǔ)性設(shè)施,現(xiàn)今,交通建設(shè)的發(fā)展速度突飛猛進,以此同時,交通的建設(shè)也促進了橋梁工程的快速發(fā)展,尤其是在近些年來,鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計以其自身不可替代的優(yōu)點,而被工程界廣泛用于建設(shè)之中,成為橋梁建筑中的佼佼者。鋼結(jié)構(gòu)所用鋼的種類有很多,例如,低合金高強度鋼、碳素鋼以及低合金超高強度鋼,根據(jù)鋼材外形的不同,還可以將其分為H 型鋼、工字鋼、角鋼、槽鋼以及鋼板等等。
伴隨著經(jīng)濟的發(fā)展和時代的不斷地進步,我國各大中小城市的高層鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計如雨后春筍般拔地而起。鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計由于自身強度較高,并且和混凝土結(jié)構(gòu)進行比較,其截面的面積比較小,因此有效的擴大了建筑實際的使用面積。鋼結(jié)構(gòu)和混凝土結(jié)構(gòu)的建筑物進行比較,其高層的鋼結(jié)構(gòu)所有的主體截面,比高層的混凝土結(jié)構(gòu)的主體截面要少一半,由于鋼結(jié)構(gòu)自身路所有的重量較輕,大約是混凝土結(jié)構(gòu)的二分之一,其結(jié)構(gòu)自身的重量較小。因此,可以有效減少對于地震作用的響應(yīng),并且也可以減小結(jié)構(gòu)設(shè)計的內(nèi)力。與此同時,鋼結(jié)構(gòu)適應(yīng)高層建筑的科學(xué)研究、設(shè)計以及各項配套等要求,具有良好的應(yīng)用空間各發(fā)展前景。目前,在我國不少的大中城市中,很多大型的高層建筑使用的都是鋼結(jié)構(gòu)的建筑模式,經(jīng)過實驗證明,其獲得了不錯的效果,并得到了多方的肯定與認同,如大家所熟悉的中央電視臺的辦公樓,就屬于比較典型的一個鋼結(jié)構(gòu)建筑。
鋼結(jié)構(gòu)將隨著時代不斷地發(fā)展,不斷主宰超高層、重載荷、大跨度以及可以移動的結(jié)構(gòu)物領(lǐng)域,并且向中小跨度范圍進行延伸。例如,在橫向的承重結(jié)構(gòu)體系之中,在屋頂?shù)瓤缍鹊慕Y(jié)構(gòu)之中,使用鋼結(jié)構(gòu)來對鋼筋混凝土的結(jié)構(gòu)進行取代,而鋼筋混凝土的結(jié)構(gòu),則朝著豎向稱重結(jié)構(gòu)的方向發(fā)展,在功能上進行揚長避短,在不同的應(yīng)用領(lǐng)域上有著不同的側(cè)重點。但是從未來建筑領(lǐng)域的發(fā)展,以及建筑用鋼量比重上來看,鋼結(jié)構(gòu)的用量會呈現(xiàn)出逐年不斷上升的趨勢,而混凝土的使用量則反之會遞減。
現(xiàn)今,我國有發(fā)展鋼結(jié)構(gòu)所需的物質(zhì)基礎(chǔ)。近年來,鋼材的質(zhì)量和產(chǎn)量都在逐漸地提高,而鋼材價格卻在逐漸下降。因此,在建筑工程中,鋼結(jié)構(gòu)的成本相應(yīng)地也會下降。和鋼結(jié)構(gòu)相互配套的新型的建材類型也被不斷開發(fā)出來。還有,就鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)來講,現(xiàn)今,有諸多類型的鋼結(jié)構(gòu)新技術(shù)被開發(fā)出來,鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計與施工操作規(guī)程也不斷地被完善,再者,鋼結(jié)構(gòu)專業(yè)人才不斷增加,素質(zhì)在實踐中也得到來提高。在現(xiàn)代的建筑中,鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計以及其運用日益變得專業(yè)化。鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計的專業(yè)化能夠在很大的程度上調(diào)整并且完善由于不了解鋼模式和結(jié)構(gòu)而造成的許多問題。鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展空間我們已經(jīng)有目共睹,但要想在激烈的建筑市場中站穩(wěn)腳跟,必須要跟上新時代的腳步,關(guān)鍵在于創(chuàng)新。根據(jù)國家的未來發(fā)展規(guī)劃,新的經(jīng)濟增長點是在能源、交通、通訊、住宅、環(huán)保已經(jīng)新材料的使用方面的建設(shè),因此,鋼結(jié)構(gòu)領(lǐng)域還應(yīng)不斷“走出去”,不斷促進鋼結(jié)構(gòu)制造業(yè)向海外發(fā)展,承擔(dān)成套工廠裝備與大型工程項目,真正將鋼結(jié)構(gòu)在更大的市場做大做強,才能使企業(yè)再競爭中立于不敗之地。
綜上所述,我國鋼材方面和其他的國家相比較,雖然起步比較晚,但是鋼結(jié)構(gòu)建筑因為其自身優(yōu)越的性能,在現(xiàn)今的建筑領(lǐng)域中,擁有具有較好的應(yīng)用空間與發(fā)展前景。建筑的鋼結(jié)構(gòu)體系,其具有施工周期比較短、強度高、質(zhì)量輕、鋼材塑性、韌性較好以及抗震性能強等優(yōu)點,因此,值得在實踐中進行應(yīng)用以及推廣,促進建筑行業(yè)的不斷發(fā)展。在未來,鋼結(jié)構(gòu)建筑的蓬勃發(fā)展,必定會成為未來建筑領(lǐng)域的一個發(fā)展趨勢,不斷帶著建筑領(lǐng)域的蓬勃發(fā)展。
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