淺談鋼結(jié)構(gòu)

徐明++胡鎮(zhèn)鑫

摘 要：鋼結(jié)構(gòu)廠(chǎng)房是近十年來(lái)發(fā)展最快的領(lǐng)域，這種結(jié)構(gòu)工業(yè)化、商品化程度高，施工快，綜合效益高，市場(chǎng)需求量很大，目前已經(jīng)有多種的低層、多層和高層的設(shè)計(jì)方案和實(shí)例。因其可做到大跨度、大空間，分隔使用靈活，而且施工速度快、抗震有利的特點(diǎn)，必將對(duì)我國(guó)傳統(tǒng)的廠(chǎng)房結(jié)構(gòu)模式產(chǎn)生較大沖擊。

關(guān)鍵詞：鋼結(jié)構(gòu)廠(chǎng)房；大跨度；傳統(tǒng)的廠(chǎng)房

中圖分類(lèi)號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 文章編號(hào)：1002-7661（2015）13-008-01

隨著我國(guó)鋼產(chǎn)量的快速增長(zhǎng)，對(duì)用鋼政策由限制用鋼到合理用鋼到積極用鋼，國(guó)務(wù)院1999年頒發(fā)的72號(hào)文件提出要發(fā)展鋼結(jié) 構(gòu)住宅產(chǎn)業(yè)，在沿海大城市限期停止使用粘土磚。因此開(kāi)發(fā)輕鋼結(jié)構(gòu)住宅體系已成為當(dāng)前住宅結(jié)構(gòu)研究 中的熱點(diǎn)。不過(guò)，多層輕鋼結(jié)構(gòu)的研究還處于起動(dòng)階段，研究力度還不夠，實(shí)際設(shè)計(jì)和施工還存在不少爭(zhēng)議和問(wèn)題。這些都急需解決，以利于輕鋼住宅在我國(guó)健康快速發(fā)展。

一、鋼結(jié)構(gòu)的總體概括

鋼結(jié)構(gòu)是指用鋼板和熱扎、冷彎或焊接型材通過(guò)連接件連接而成的能承受和傳遞荷載的結(jié)構(gòu)形式。鋼結(jié)構(gòu)體系具有自重輕、工廠(chǎng)化制造、安裝快捷、施工周期短、抗震性能好、投資回收快、環(huán)境污染少等綜合優(yōu)勢(shì)，與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相比，更具有在“高、大、輕”三個(gè)方面發(fā)展的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，在全球范圍內(nèi)，特別是發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)，鋼結(jié)構(gòu)在建筑工程領(lǐng)域中得到合理、廣泛的應(yīng)用。鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)通常分為輕型鋼結(jié)構(gòu)、高層鋼結(jié)構(gòu)、住宅鋼結(jié)構(gòu)、空間鋼結(jié)構(gòu)和橋梁鋼結(jié)構(gòu)5大子類(lèi)，公司現(xiàn)階段業(yè)務(wù)主要集中于前兩類(lèi)。

二、鋼結(jié)構(gòu)的建筑設(shè)計(jì)

建筑設(shè)計(jì)在整個(gè)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中起著主導(dǎo)和先行的作用，還應(yīng)考慮建筑與結(jié)構(gòu)，建筑與各種設(shè)備等相關(guān)技術(shù)的綜合協(xié)調(diào)，以及如何以更少的材料，勞動(dòng)力，投資和時(shí)間來(lái)實(shí)現(xiàn)各種要求，使建筑物做到適用，經(jīng)濟(jì)，堅(jiān)固，美觀(guān)，這要求建筑師認(rèn)真學(xué)習(xí)和貫徹建筑方針政策，正確學(xué)習(xí)掌握建筑標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)要具有廣泛的科學(xué)技術(shù)知識(shí)。設(shè)計(jì)是在規(guī)劃的前提下，根據(jù)任務(wù)書(shū)的要求綜合考慮基地環(huán)境，使用功能，結(jié)構(gòu)施工，材料設(shè)備，建筑經(jīng)濟(jì)及建筑藝術(shù)等問(wèn)題。著重解決建筑物內(nèi)部各種使用功能和使用空間的合理安排，建筑與周?chē)h(huán)境，與各種外部條件的協(xié)調(diào)配合，內(nèi)部和外表的藝術(shù)效果。各個(gè)細(xì)部的構(gòu)造方式等。創(chuàng)造出既符合科學(xué)性又具有藝術(shù)的生產(chǎn)和生活環(huán)境。除此以外，建筑設(shè)計(jì)應(yīng)遵照國(guó)家制定的標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范以及各地或各部門(mén)頒發(fā)的標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。如：建筑放火規(guī)范，采光設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，住宅設(shè)計(jì)規(guī)范等。

三、輕鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)

輕鋼結(jié)構(gòu)住宅相比于傳統(tǒng)住宅，有其突出的優(yōu)點(diǎn)：

1、輕鋼結(jié)構(gòu)配件制作工廠(chǎng)化和機(jī)械化程度高，商品化程度高。

2、現(xiàn)場(chǎng)施工速度快，主要為干作業(yè)，有利于文明施工。

3、鋼結(jié)構(gòu)建筑是環(huán)保型的可持續(xù)發(fā)展產(chǎn)品。

4、自重輕，抗震性能好。

5、綜合經(jīng)濟(jì)指標(biāo)不高于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)

四：鋼結(jié)構(gòu)住宅相比傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式住宅的優(yōu)勢(shì)分析

1、鋼結(jié)構(gòu)住宅結(jié)構(gòu)上的優(yōu)勢(shì)

（1）能合理布置功能區(qū)間

利用鋼材強(qiáng)度高的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)可采用大開(kāi)間布置，使建筑平面能夠合理分隔，靈活方便，創(chuàng)造開(kāi)放式住宅。而傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)（磚混結(jié)構(gòu)、砼結(jié)構(gòu)）由于材料性質(zhì)限制了空間布置的自由，如果開(kāi)間過(guò)大，就會(huì)造成板厚、梁高、柱大，出現(xiàn)“肥梁胖柱”現(xiàn)象，不但影響美觀(guān)，而且自重增大，增加造價(jià)，購(gòu)房者在二次裝飾時(shí)，經(jīng)常由于自行改變墻體位置，增加隱患。

（2）鋼結(jié)構(gòu)住宅空間利用率高

在空間使用率上，鋼結(jié)構(gòu)的斷面小，與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相比可增加建筑有效面積8%左右。在建筑風(fēng)格上，鋼結(jié)構(gòu)建筑也更顯靈活豐富，戶(hù)內(nèi)空間可多方案分割，可以滿(mǎn)足不同用戶(hù)的需求。

（3）自重輕、抗震性能好

相同建筑面積的建筑樓層，鋼結(jié)構(gòu)自重輕，根據(jù)比較，六層輕鋼結(jié)構(gòu)住宅的重量，僅相當(dāng)于四層磚混結(jié)構(gòu)住宅的重量。而且鋼材具有延性，能比較好的消耗地震帶來(lái)的能量，所以抗震性能好，結(jié)構(gòu)安全度高。

2、鋼結(jié)構(gòu)住宅經(jīng)濟(jì)性?xún)?yōu)勢(shì)

（1）施工方便、工期短

鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件，可以實(shí)行工廠(chǎng)化生產(chǎn)，現(xiàn)場(chǎng)安裝。由于現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)量小，對(duì)周?chē)h(huán)境污染少，同時(shí)，施工機(jī)械化程度高，加快了施工速度。根據(jù)統(tǒng)計(jì)，同樣面積建筑物，鋼結(jié)構(gòu)比砼結(jié)構(gòu)工期可縮短1/3，而且可節(jié)省支模材料。

（2）綜合造價(jià)低

由于自重輕，基礎(chǔ)費(fèi)用降低，總體用料減少，直接成本降低，建設(shè)工期短，間接費(fèi)又可減少，所以綜合造價(jià)低。

（3）符合住宅產(chǎn)業(yè)化和可持續(xù)發(fā)展的要求

鋼結(jié)構(gòu)適宜工廠(chǎng)大批量生產(chǎn)，工業(yè)化程度高，并且能將節(jié)能、防水、隔熱、門(mén)窗等先進(jìn)成品集合于一體，成套應(yīng)用，將設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、施工一體化，提高住宅產(chǎn)業(yè)化的水平。

另外，鋼材報(bào)廢后可實(shí)現(xiàn)100%廢品再回收利用，所以稱(chēng)“鋼結(jié)構(gòu)建筑”為“綠色建筑”毫不為過(guò)，它是適應(yīng)我們?nèi)祟?lèi)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的新型建筑形式。

五、結(jié)語(yǔ)

按發(fā)達(dá)國(guó)家的最低水平推算，我國(guó)鋼結(jié)構(gòu)用鋼量至少有3600萬(wàn)噸的發(fā)展空間。在近期內(nèi)，國(guó)家將大力發(fā)展鋼結(jié)構(gòu)建筑，力爭(zhēng)每年建筑鋼結(jié)構(gòu)用鋼將占全國(guó)鋼材總產(chǎn)量的3%以上，年均鋼材消費(fèi)量為350萬(wàn)噸至400萬(wàn)噸；到2015年，將再翻一番，全國(guó)建筑鋼結(jié)構(gòu)用鋼材占鋼材總產(chǎn)量的6%以上，由此可見(jiàn)，鋼結(jié)構(gòu)住宅市場(chǎng)前景十分廣闊。鋼結(jié)構(gòu)住宅體系易于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，標(biāo)準(zhǔn)化制作，而與之相配套的墻體材料可以采用節(jié)能、環(huán)保的新型材料，它屬綠色環(huán)保性建筑，可再生重復(fù)利用，符合可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略，因此鋼結(jié)構(gòu)體系住宅成套技術(shù)的研究成果必將大大促進(jìn)住宅產(chǎn)業(yè)化的快速發(fā)展，直接影響著我國(guó)住宅產(chǎn)業(yè)的發(fā)展水平和前途。

參考文獻(xiàn)：

[1] 陳敖宜.中高層鋼結(jié)構(gòu)住宅體系的研究.工業(yè)建筑.2001年，增刊.

[2] 蔡玉春.鋼結(jié)構(gòu)住宅產(chǎn)業(yè)化的現(xiàn)狀與進(jìn)展.筑龍網(wǎng).