鋼結構建築

鋼結構建築

鋼結構建築,一種新型的建築體系有可通房地產業、建築業、冶金業之間的行業界線,集合成為一個新的產業體系,這就是業內人士普遍看好的鋼結構建築體系。目前鋼結構建築在高層建築上的運用日益成熟,逐漸成為主流的建築工藝。

概述

一種新型的建築體系有可通房地產業、建築業、冶金業之間的行業界線,集合成為一個新的產業體系,這就是業內人士普遍看好的鋼結構建築體系。目前鋼結構建築在高層建築上的運用日益成熟,逐漸成為主流的建築工藝。

 優點 

1、安全可靠:以鋼材為主要建材的住宅單位體積承載力高,較傳統的磚木和磚混技術更穩定、更牢固,抗震性能、抗風性能、防水防火性能都要好,配合其他新型材料使用還擁有隔熱、隔音功能。鋼材具有很好的延性,能較好的消耗地震帶來的能量,所以抗震性能好,結構安全度高,保證了住宅的安全性。
2、綜合造價低:僅僅就造價看,鋼結構住宅似乎是高了些,但是綜合了建築的全部生命周期、鋼結構住宅的節能、環保等效益,再加上鋼結構建築的材料基本可以永遠循環利用的話,鋼結構住宅的造價一點也不高。
3、施工便捷工期短:這是鋼結構住宅和傳統住宅的最大不同點,傳統磚混結構要考慮到混凝土的凝固時間問題,而鋼結構構件是在工廠製作完成,只需要將這些構件拼接完成即可,這樣就就大大減少了現場工作量,縮短施工工期,減少了對周圍居民的影響,同時減輕了對周圍環境的污染。根據統計,同樣面積建築物,鋼結構比砼結構工期可縮短1/3,而且可節省支模材料。
4、綠色環保可持續:所有住宅都有一定的使用壽命,一般磚混結構的住宅拆除的原材料無法再利用,而且會產生大量垃圾污染環境。鋼結構住宅的鋼材可以100%回收,實現循環利用,建造和拆除時對環境污染較少,符合住宅產業化和可持續發展的要求。
5、合理利用空間:
(1)能合理布置功能區間
利用鋼材強度高的特點,設計可採用大開間布置,使建築平面能夠合理分隔,靈活方便,創造開放式住宅。而傳統結構(磚混結構、砼結構)由於材料性質限制了空間布置的自由,如果開間過大,就會造成板厚、梁高、柱大,出現“肥梁胖柱”現象,不但影響美觀,而且自重增大,增加造價,購房者在二次裝飾時,經常由於自行改變牆體位置,增加隱患。
(2)空間利用率高
在空間使用率上,鋼結構的斷面小,與鋼筋混凝土結構相比可增加5%-8%有效建築面積。在建築風格上,鋼結構建築也更顯靈活豐富,戶內空間可多方案分割,可以滿足不同用戶的需求。自重輕、抗震性、有隔溫、防水、隔熱、隔音的功能

缺點

1.短期來看,造價比傳統磚混和鋼混相對來說要高一些。
2.輕鋼結構住宅以其特有的鋼骨架和牆體,屋面等材料以及標準化、定型化的內部布局和配套設施,很難適應民眾對住房可“任意處理”的習慣。
3.鋼材的腐蝕:必須採用鍍鋁鋅鋼,才能最大程度的防腐,主體鋼結構才能達到50年。
4.對新型材料要求比較多,輕鋼住宅的結構配隔熱保溫等材料,將普遍採用輕質的新型建築材料等。

發展

實例

近幾年,鋼結構建築相比於磚混結構建築在環保、節能、高效、工廠化生產等方面具有明顯優勢。深圳高 325米的地王大廈、上海浦東高421米的金茂大廈北京京廣中心等大型建築都採用了鋼結構,北京、上海山東等省市已開始進行鋼結構住宅試點,其中,北京金宸公寓已被列為建設部住宅鋼結構體系示範工程。高層鋼結構建築屢見不鮮人們預料21世紀是金屬結構的世紀,鋼結構將成為新建築時代的脊樑。人類自 17世紀70年代開始使用生鐵,19世紀初開始使用熟鐵建造橋樑和房屋,鋼結構發展的歷史要比鋼筋混凝土結構發展的歷史悠久,它的生命力也是越來越強。在美國低層建築如兩層樓以下的非居住型建築市場已有70%以上是建築金屬製品。全世界至今已完成的101幢超高層建築中,鋼筋混凝土結構16幢,純鋼結構 59幢,不同形式的鋼砼混合結構27幢;可以看出鋼結構的發展必將促使建築業、冶金工業、機械工業、汽車工業、農業、石油工業、商業、交通運輸業得到迅速發展。

優勢

鋼材的“容重與強度比”一般小於木材、混凝土和磚石,因此鋼結構比較輕,與鋼筋混凝土結構相比要輕 30%-50%;另外鋼結構斷面小,與鋼筋混凝土結構相比可增加建築有效面積8%左右。我國二十世紀初建造的松花江鋼桁橋、黃河大橋上海國際飯店等就採用了鋼結構;新中國成立後,我國民用高層建築鋼結構發展速度進一步加快,全國十幾幢高層鋼結構建築中北京就占了六幢:京廣中心(208米高)、京城大廈 (182米高)、國貿中心(155.2米高)、長富宮飯店 (90.9米高)、香格里拉飯店(82.7米高)、中國工商銀行總行(48.3米高),還有正在建設中的國家大劇院工程。全國上百個大小機場都將設計採用鋼結構,以加快建設速度和增大空間。由此可見,高速度發展的經濟需要鋼結構。

條件

政策、技術條件已經具備。今年年初,建設部、國家冶金工業局聯合組織建築用鋼技術協調組制定《國家建築鋼結構產業“十五”計畫和2015年發展規劃綱要》。綱要中明確闡述:鋼結構具有強度高、自重輕、抗震性能好、施工速度快、地基費用省、占地面積小、工業化程度高、外形美觀等一系列優點,此外,鋼結構建築還具有良好的空間感,可設計成大量開放型辦公室圍繞著空中花園、中央天井加上合理的電梯設計可達到最低的能源消耗。因此鋼結構又是環保型和節能型建築結構。與混凝土結構相比它是環保型和可再次利用的、易於產業化的結構,已開發國家在房屋建築中廣泛採用鋼結構。金融街是北京最具現代化氣息的街區,鑒於鋼結構住宅有上述諸多優勢,作為目前金融街上唯一的高檔公寓,為了創造更舒適的空間感和更加節約能源,金宸公寓設計成了鋼結構高品位住宅,並被評為綱要公布後北京首家建設部住宅鋼結構體系示範工程,也是北京目前唯一的小高層鋼結構住宅項目。

基礎

鋼產品和建築鋼材品種的增加為鋼結構的發展打下了良好的基礎。我國從1996年鋼產量突破1億噸,已成為世界的鋼鐵大國,隨著國家二十一世紀狠抓冶金科技進步,提高我國鋼鐵工業的技術水平和裝配水平,到2020年前後我國有望成為世界的鋼鐵強國。過去長期不能生產的H型鋼,現在已可以在“馬鋼”、“萊鋼”和鞍山第一軋鋼廠生產了。 H型鋼的最大截面已達700mm,年產能力可達140萬噸,輕鋼結構用的彩色鋼板目前年生產能力已達70—90萬噸,冷彎型鋼年生產能力約120萬噸。這為鋼結構建築的發展奠定了基礎。“十五”期間建築鋼結構的發展目標,是爭取達到每年建築鋼結構用鋼材占全國鋼材總產量的3%。2015年建築鋼結構的發展目標,是爭取每年全國建築鋼結構的用鋼量達到鋼材總量的6%。由此可見,我國建築鋼結構的發展將上一個新台階。高效的焊接工藝和新的焊接、切割設備的套用。如各種反面襯墊方法的雙面成型單絲和多絲埋弧焊、龍門架工字梁雙側雙絲快速焊接生產線、各種數控火焰機和雷射切割機,為鋼結構高效製作和生產高質量產品創造了良好條件。高效焊接材料的使用,如氣體保護焊和自保焊藥芯焊絲以及各種高效焊條,到 2005年要占焊接材料總產量的40%左右;摩擦型強力螺栓和採用扭力自動控制方法以及防腐、防火等新工藝、新材料的開發等都為深入發展鋼結構工程創造了良好的條件。

發展模式

節能、高效、環保與產業化。20世紀後幾年,我國城鎮住宅建設以每年竣工面積4.4億平方米,總產值 6000億元(約占GDP9%)的建設迅猛發展,住宅產業成為國民經濟中新世紀的新的增長點。實現住宅產業現代化,解決目前住宅建設中存在工業化水平低,部品化率低以及住宅用材檔次低,壽命低,實心黏土磚能耗高,不利於環保等問題,已被列入新世紀急待解決的問題。我國建築行業要求全行業研究鋼結構在各類建築中套用的新體系,擴大其套用範圍,發展多層鋼結構建築。國際上,美國設計師和結構師非常重視研究金屬結構及其耐用性、實用性和經濟性,歐洲專家們提出,鋼結構具備綠色建築的條件,即為有利於保護環境,節約能源的建築。他們認為金屬結構建築具有良好的空間感,能夠實現創新的規劃和空間設計,建築,不光是居住、使用,更應考慮為人創造更舒適的空間,節約能源的空間。日本1998年鋼產量5900萬噸,建築結構用鋼量占13%,而鋼結構住宅在建築結構用鋼中占了相當大的比例,香港更是高樓大廈到處林立。台灣地震,明顯看出鋼結構建築優於鋼筋混凝土建築;從地震破壞情況看,一般的多層住宅基本全部塌為平地,而鋼結構建造的住宅沒有倒塌的,因此台灣當局要求多層房屋建築一律要用鋼結構。我國多層住宅和小高層住宅採用鋼結構的試點,從天津開始。天津市採用三種不同結構,不同牆體材料,不同施工方法的方案。啟動20萬平方米以上的規模試點工程。其一是採用方鋼管混凝土柱大開間結構形式;其二採用鋼骨桁架結構形式;其三採用鋼管混凝土結構形式。三種結構的平方米用鋼量都小於鋼筋混凝土結構的用鋼量。在青島、上海及新疆都列出一定面積的房屋住宅工程進行試點。由於目前我國 “鋼住宅”剛剛起步,很多結構都無法批量生產,因此,鋼結構會要比混凝土結構貴一些。北京金宸公寓的建設單位經過計算認為,儘管總體上鋼結構的價格還比較高,但由於工期短、能耗少、使用率高、品質檔次提高,因此綜合造價並不高,同時,由於這是北京首座鋼結構住宅示範工程,因此,供應商都以最優惠的價格提供鋼結構部品,總造價與混凝土結構差不多。

前景

我國年鋼產量超過億噸後,鋼材價格從1995年的價格上降下來了,如鋼結構製作、安裝費(包括材料、製作、運輸、安裝)從1995年的9000-10000元/噸到2000年末為5000-6000元/噸。為了迎接2008年奧運會,北京在未來幾年將投入1800億元來進行體育場館改造、城市基礎工程建設和新建一批高品位住宅和高級賓館,同時北京又屬於地震斷裂帶中為8度地震設防區。因此,鋼結構的建築無疑將成為北京未來建築的主流。

相關搜尋

熱門詞條

聯絡我們