淺談建筑鋼結(jié)構(gòu)

屠乃江

摘要：隨著我國科技的發(fā)展，建筑業(yè)也在逐步興起，同時，人們對建筑的建設(shè)也越來越要求。鋼結(jié)構(gòu)大廈是節(jié)能、環(huán)保、抗震性能好、成本較低、施工周期短、容易轉(zhuǎn)移，易于組裝和拆卸，承載能力強(qiáng)，有較強(qiáng)的審美特征，使中國的鋼產(chǎn)量連續(xù)幾年都排在世界的頂端，鋼結(jié)構(gòu)大廈的條件已經(jīng)基本成熟，但我們?nèi)匀恍枰哟笪覈匿摻Y(jié)構(gòu)技術(shù)的推廣力度，在相應(yīng)的鋼結(jié)構(gòu)大廈中仍然有一些技術(shù)性和性能方面的問題存在，針對我國現(xiàn)有的鋼結(jié)構(gòu)大廈中存在的這些問題，提出隨著我國科學(xué)技術(shù)發(fā)展的一些有效措施，鋼結(jié)構(gòu)建筑在相應(yīng)的進(jìn)步快速的科學(xué)技術(shù)條件下能夠趨于完整，向著高科技，更多的投資方向順利發(fā)展

關(guān)鍵詞：鋼結(jié)構(gòu)建筑 特點(diǎn) 發(fā)展趨勢 問題與對策

鋼結(jié)構(gòu)是一種新型的建筑體系，有建筑行業(yè)、冶金行業(yè)和房地產(chǎn)行業(yè)之間的行業(yè)界線。鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)品在輕鋼門結(jié)構(gòu)、小高層住宅區(qū)、多層住宅區(qū)和大跨度空間結(jié)構(gòu)的建筑日益增多。高強(qiáng)度、施工快、重量輕是鋼結(jié)構(gòu)體系的優(yōu)點(diǎn)，正是由于這些優(yōu)點(diǎn)，鋼結(jié)構(gòu)建筑充分的融合了鋼鐵）臺金業(yè)，房地產(chǎn)業(yè)和建筑等行業(yè)。鋼結(jié)構(gòu)大廈不僅提高了建筑業(yè)的技術(shù)含量，而且對鋼鐵行業(yè)的產(chǎn)品渠道也有影響，此外，建筑行業(yè)的污染問題和能源消耗問題也有改善。

一、鋼結(jié)構(gòu)建筑的基本特點(diǎn)

1.功能優(yōu)越

在鋼結(jié)構(gòu)大廈的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的形狀、節(jié)點(diǎn)的布局、建筑物的外觀形象的大小對其起著決定性的影響。結(jié)合建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的作用，必須合理，才能使建筑發(fā)揮更為實(shí)用，也有利于順利發(fā)展的其他方面的設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)出藝術(shù)性、實(shí)用性俱佳的鋼結(jié)構(gòu)建筑。

2.生態(tài)環(huán)保

鋼結(jié)構(gòu)大廈在利用資源，能源使用有很好的效果。眾所周知，中國是世界上最廣泛使用磚砌體和混凝土建筑的國家。鋼作為高強(qiáng)度，高性能的建筑材料，它具有非常強(qiáng)的回收利用能力，邊角料也可以發(fā)揮非常高的價(jià)值，不需要在進(jìn)行成型工藝。目前在國際領(lǐng)先的新住宅產(chǎn)品建設(shè)的趨勢已經(jīng)逐漸在中國推出，其環(huán)保和節(jié)能的表現(xiàn)是非常優(yōu)秀的。住宅使用的類型是一個完全封閉的保溫系統(tǒng)，房間的溫度變化范圍不大，相對熱損失也大大降低。

3.鋼結(jié)構(gòu)建筑優(yōu)于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)

其一，鋼結(jié)構(gòu)便于工廠化生產(chǎn)，減少了現(xiàn)場施工任務(wù)，縮短了施工周期；其二，鋼材料具有自重輕、結(jié)構(gòu)荷載低的優(yōu)點(diǎn)，降低了地基處理費(fèi)用；鋼結(jié)構(gòu)抗震性能更強(qiáng)，能為投資者贏得良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益；其三，鋼材料強(qiáng)度和韌性高，結(jié)構(gòu)截面較小，便于設(shè)計(jì)布局，減少施工用地。

4.鋼結(jié)構(gòu)建筑具備超高度和超跨度能力

鋼制材料的密度與強(qiáng)度的比值比傳統(tǒng)的砌體、混凝土材料的值相比較低，在相同的應(yīng)力性能下鋼材質(zhì)的自重最小，能夠?qū)崿F(xiàn)大跨度、超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)形體。目前，國際范圍內(nèi)建設(shè)一個跨度大于1000m、超大型穹頂高度超過1000m，甚至4000m的超高層建筑的能力。

二、鋼結(jié)構(gòu)建筑存在的問題

雖然中國的鋼鐵產(chǎn)量連續(xù)幾年都排在世界的頂端，鋼結(jié)構(gòu)大廈的建設(shè)條件，已經(jīng)基本成熟，但我國的鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)還不強(qiáng)的推廣，中國鋼結(jié)構(gòu)大廈發(fā)展在很多方面相對國外其他方面仍然落后，例如可搭接的斜卷邊冷，厚板的可焊接性，國產(chǎn)H型鋼規(guī)格，彎薄壁z型鋼，抗腐蝕性能等方面；在鋼結(jié)構(gòu)住宅由于墻板的發(fā)展和成本的選擇等方面，制約了大型鋼結(jié)構(gòu)在一定程度上住宅建筑中的應(yīng)用；鋼結(jié)構(gòu)建筑缺乏成套技術(shù)，同時相應(yīng)的在技術(shù)措施的引進(jìn)方面也缺失。鋼結(jié)構(gòu)住宅相關(guān)產(chǎn)品在中國的不足造成的質(zhì)量還沒有達(dá)到國內(nèi)產(chǎn)業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)要求，產(chǎn)業(yè)化水平不高，只體現(xiàn)著單一功能，鋼結(jié)構(gòu)住宅應(yīng)用比例較小。

三、針對我國鋼結(jié)構(gòu)建筑存在的問題提出的對策

首先，針對我國鋼結(jié)構(gòu)施工中存在的問題，需要調(diào)整鋼結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)，充分發(fā)揮鋼結(jié)構(gòu)住宅的優(yōu)勢，充分利用鋼結(jié)構(gòu)的低價(jià)格，自重輕，美觀大方，建設(shè)快速，堅(jiān)持循環(huán)經(jīng)濟(jì)和可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，努力創(chuàng)造環(huán)境保護(hù)，綠色和節(jié)能鋼結(jié)構(gòu)住宅體系，做資源回收再利用，從而提高利用率，減少破壞土地這寶貴的資源，實(shí)現(xiàn)當(dāng)?shù)貜?fù)雜的建模和大跨度空間造型。

其次，要創(chuàng)造一個獨(dú)特的建筑風(fēng)格，如德國詩人歌德說“建筑是凝固的音樂，音樂是流動的建筑”，可見，建筑的藝術(shù)魅力是不可忽視的。如由北京建筑設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)的“鳳凰國際傳媒中心大廈”，采用現(xiàn)代世界先進(jìn)的參數(shù)化建筑設(shè)計(jì)理念，大膽構(gòu)思，設(shè)計(jì)創(chuàng)意鋼結(jié)構(gòu)大廈；結(jié)合藝術(shù)想象與建筑的實(shí)用功能，具有卓越的技術(shù)實(shí)力、地域文化特色和現(xiàn)代美學(xué)的完美統(tǒng)一；需要建筑藝術(shù)設(shè)計(jì)與科學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的完美結(jié)合，成為中國建筑史上的“廣州塔”，不僅成為廣州市耀眼新地標(biāo)，也是世界經(jīng)典鋼結(jié)構(gòu)建筑中最具有時代性的標(biāo)志性建筑。

四、關(guān)于鋼結(jié)構(gòu)建筑發(fā)展前景的展望

鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用標(biāo)志著建筑工業(yè)的發(fā)展。在這個彰顯個性的年代里，人們在追求舒適性的同時越來越注重建筑的美觀性及布局的獨(dú)特性，所以為了順應(yīng)時代的發(fā)展和市場的需要，利用鋼結(jié)構(gòu)的特有優(yōu)勢來實(shí)現(xiàn)異形建筑是最好的選擇。21世紀(jì)是鋼結(jié)構(gòu)的時代。由于科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和鋼材質(zhì)量的提高，鋼結(jié)構(gòu)的重要性得到了各國的肯定，在歐洲、美國、日本、臺灣等地。在一些先進(jìn)城市、建筑、橋梁、大型公共工程等，也都涉及到了鋼結(jié)構(gòu)的使用。在過去的10年中，在美國，大約70%的非住宅建筑和兩層以下的建筑物已經(jīng)采用了輕型鋼框架系統(tǒng)。

綜上所述，21世紀(jì)鋼結(jié)構(gòu)建筑必將得到更大程度的發(fā)展，鋼結(jié)構(gòu)建筑的技術(shù)和藝術(shù)水平也會不斷的提高，鋼結(jié)構(gòu)的體系也會應(yīng)用到更廣闊的領(lǐng)域中，它的優(yōu)勢會不斷的體現(xiàn)出來，鋼結(jié)構(gòu)住宅體系具有的優(yōu)越性，是其他結(jié)構(gòu)體系的優(yōu)越性無可比擬的，它在一定程度上增加了建筑的有效利用空間，縮短了施工周期，并由它自身的特點(diǎn)所形成的內(nèi)部空間的靈活布置，可以滿足現(xiàn)代生活的需要，這一切使得鋼結(jié)構(gòu)住宅體系將成為21世紀(jì)最流行的綠色環(huán)保型住宅體系。