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      鋼結構的發(fā)展現狀及前景

      鋼結構的發(fā)展現狀及前景

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        隨著(zhù)建筑行業(yè)的發(fā)展,鋼結構的應用也越來(lái)越普遍。鋼結構建筑相比傳統的混凝土建筑而言,用鋼板或型鋼替代了鋼筋混凝土,強度更高,抗震性更好。并且由于構件可以工廠(chǎng)化制作,現場(chǎng)安裝,因而大大減少工期。由于鋼材的可重復利用,可以大大減少建筑垃圾,更加綠色環(huán)保。隨著(zhù)改革開(kāi)放和經(jīng)濟發(fā)展,鋼結構工程正從跨度大、多層或高層、耐熱性等要求高的工業(yè)建筑足見(jiàn)向民用建筑發(fā)展。只有加大鋼結構建筑技術(shù)的研究,才能促進(jìn)鋼結構建筑的普及。

        1.鋼結構的概述

        鋼結構是主要的建筑結構類(lèi)型之一,主要由型鋼和鋼板等制成的鋼梁、鋼柱、鋼桁架等構件組成。在鋼結構中,各構件或部件之間采用焊縫、螺栓或鉚釘連接的結構,鋼結構有著(zhù)強度高、自重輕、變性能力強、韌性好、可靠性高等特點(diǎn),鋼材勻質(zhì)性以及各向同性好,在建筑工程中應用鋼結構可以有效地提高建筑工程性能,節約建筑工程成本。鋼結構主要由鋼制材料組成,其自重較輕,施工簡(jiǎn)便,在建筑工程中應用鋼結構,可以大大地降低工程建設成本,用鋼結構取代混凝土結構,能夠大大的減少砂、石、水泥的使用量,減輕對不可再生資源的破壞。另外,在建筑工程施工過(guò)程中,鋼結構可回收,可以減少建筑垃圾。鋼結構抗震性能好,使用靈活,施工時(shí)既不需要耗費大量的木材、鋼模板和水,也不會(huì )產(chǎn)生強烈的噪音與空氣污染。鋼結構的發(fā)展會(huì )帶動(dòng)一系列輕質(zhì)高強墻體材料的發(fā)展,并為綠色建材的發(fā)展創(chuàng )造條件。將鋼結構體系用于住宅建筑可充分發(fā)揮鋼結構的延性好、塑性變形能力強等特點(diǎn),使建筑具有優(yōu)良的抗震抗風(fēng)性能,大大提高了住宅的安全可靠性。尤其在遭遇地震、臺風(fēng)災害的情況下,鋼結構能夠避免建筑物的倒塌性破壞。

        2.鋼結構建筑的發(fā)展現狀

        在我國,鋼結構建筑的發(fā)展和應用滯后于國外。由于鋼結構建筑的成本比之混凝土結構的建筑稍高,我國鋼結構的使用還主要是高層建筑、公共建筑等大型建筑,鋼結構住宅目前還比較少。伴隨著(zhù)現代社會(huì )的進(jìn)步與發(fā)展,鋼結構的應用也越來(lái)越廣泛。在建筑工程中,建筑規模的擴大,鋼結構的使用也日漸普遍,尤其是我國國門(mén)的打開(kāi),對外交流的日益頻繁,鋼結構建筑取得飛速發(fā)展。

        2.1鋼結構建筑由中外合作向國產(chǎn)化發(fā)展

        自改革開(kāi)放以來(lái),我國與國外之間的交流也越來(lái)越頻繁,在這個(gè)過(guò)程中,我國開(kāi)始學(xué)習國外先進(jìn)的鋼結構建筑技術(shù),使得我國鋼結構建筑取得了突破性的發(fā)展。近年來(lái),我國對鋼結構建筑的研究越來(lái)越深入,許多鋼結構建筑的建設我國已經(jīng)能夠獨立完成,并有著(zhù)向國際化方向發(fā)展的趨勢。

        2.2輕型剛結構的發(fā)展

        隨著(zhù)我國建筑行業(yè)的發(fā)展,對建筑結構性能要求也越來(lái)越高。當前社會(huì )發(fā)展形勢下,對節約經(jīng)濟、環(huán)保經(jīng)濟的號召越來(lái)越大,為了響應我國可持續發(fā)展戰略的號召,我國已經(jīng)研究出輕型鋼結構,并廣泛地應用于建筑工程中。輕鋼結構由于其節約鋼材、安全可靠、節約工期和使用靈活等特點(diǎn)被廣泛應用于國內的工、農、商業(yè)以及民宅建筑等,輕鋼結構建筑的投入使用受到了社會(huì )的認可,成為了鋼結構建筑中的重要組成部分。

        3.鋼結構建筑的發(fā)展前景

        3.1加強鋼結構的穩定性設計

        近年來(lái),我國鋼結構在使用的過(guò)程中,一個(gè)比較突出的問(wèn)題就是鋼結構的穩定性。鋼結構不穩定就會(huì )在使用鋼結構的過(guò)程中存在很大的安全隱患,造成一些不必要的人員傷亡和經(jīng)濟損失。為此,在鋼結構建筑未來(lái)發(fā)展道路上,必須加強鋼結構的穩定性設計。同時(shí),必須加強對高效性能鋼材的研究,這種高效性能鋼材主要指的是鋼材強度比較高,塑性和韌性也比較好,耐火性能優(yōu)良。只有提高鋼結構的穩定性,才能更好地提高建筑的整體性能。

        3.2發(fā)展大跨度空間鋼結構建筑

        在這個(gè)經(jīng)濟快速發(fā)展的社會(huì )里,大型建筑、空間建筑逐漸成為現代社會(huì )發(fā)展的主流,然而就目前來(lái)看,我國當前的鋼結構建筑技術(shù)還遠遠不能夠滿(mǎn)足這些建筑的需求。大跨度空間鋼結構的形式多樣化,結構輕巧,制作安裝方便,經(jīng)濟效果比較好。同時(shí),在大跨度空間鋼結構當中,利用了現代預應力技術(shù),不僅使得空間鋼結構體型更加完美,而且也使得鋼結構的經(jīng)濟性、技術(shù)性得到了很好的展現,使得空間鋼結構更有靈活性。為此,在鋼結構建筑未來(lái)發(fā)展道路上應當要加大跨度空間鋼結構的研究,進(jìn)而為大型建筑、大跨度空間結構建筑的建設提供保障。

        3.3鋼結構建筑設計方法的改進(jìn)和完善

        目前,我國鋼結構建筑的設計方法是以概率理論為基礎的極限狀態(tài)設計法,但是這個(gè)方法還僅僅是近似概率極限狀態(tài)設計法,因為它計算的可靠度還只是構件或某一截面的可靠度,而不是整個(gè)結構體系的可靠度,也不適用于在反復荷載或動(dòng)力荷載作用下的結構的疲勞計算。同時(shí),連接的極限狀態(tài)的研究滯后于構件,整體結構的極限狀態(tài)人們認識的還不是十分充分。所以,鋼結構設計方法的改進(jìn)和完善仍是今后一個(gè)時(shí)期所面臨的主要任務(wù)。

        3.4加強國際合作

        盡管我國鋼結構建筑取得了飛速發(fā)展,但是與許多發(fā)達國家相比,鋼結構建筑技術(shù)還存在一定的差距,在我國的建筑體系中鋼結構建筑所占有的比例是很低的,鋼結構用鋼比例與發(fā)達國家的平均比例還有差距。為此,在未來(lái)的發(fā)展道路上,應當加強國際合作,學(xué)習國外先進(jìn)的鋼結構建筑技術(shù),提高我國鋼結構建筑水平。

        3.5發(fā)展鋼結構住宅建筑

        就目前來(lái)看,我國住宅建筑選用的結構主要是混凝土結構,與鋼結構建筑相比,混凝土結構的抗震性能及穩定性較差。隨著(zhù)鋼結構建筑的發(fā)展,鋼結構住宅建筑技術(shù)也必將不斷的成熟,大量的適合鋼結構住宅的新材料也將不斷的涌現,同時(shí),鋼結構行業(yè)建筑規范、建筑標準也將隨之逐漸完善。為此,發(fā)展鋼結構建筑將成為我國建筑行業(yè)發(fā)展的主要方向。

        4.結語(yǔ)

        在建筑工程中,鋼結構作為一種常用的結構類(lèi)型,鋼結構自重較輕、可靠性較高、施工簡(jiǎn)單,將鋼結構應用于建筑中符合了我國可持續發(fā)展戰略的要求。伴隨著(zhù)我國建筑行業(yè)的發(fā)展,鋼結構的應用也越來(lái)越廣泛。結構建筑必然會(huì )具有十分廣闊的空間,甚至會(huì )有可能成為以后建筑體系中的主流。為了更好地促進(jìn)我國鋼結構建筑的發(fā)展,必須不但加大鋼結構建筑的研究,同時(shí)加強與發(fā)達國家的聯(lián)系,學(xué)習國外先進(jìn)的鋼結構建筑技術(shù),進(jìn)而推動(dòng)我國鋼結構建筑水平。

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