新时期下钢结构在房屋建筑中的应用研究

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1、新时期下钢结构在房屋建筑中的应用研究摘要：钢结构由于其无法比拟的优越性而被广泛地应用于土木工程，钢结构房屋住宅更是目前我国重点推广的建设项目，是我国住宅工业化的发展方向。文章在论述钢结构优点的基础上，分析了其在新时期下房屋建筑中的推广应用价值，以及应用小相应的注意点。关键词：钢结构；房屋建筑；应用我国钢结构建筑在近十年来空前发展，其中以房屋建筑钢结构及桥梁建筑钢结构最为典型。而前者乂以高层房屋建筑钢结构及轻钢结构更为突出。各种类型的空间结构、网架结构、轻钢结构更由于其优点十分明显，在工程中应用日益广泛。因此，在新

2、形势下能正确认识钢结构技术在房屋建筑中的应用，对钢结构房屋住宅技术的推广和发展、完善我国房屋建筑的工业化体系具有十分重要的意义。一、钢结构的优点概述钢结构是用钢板、热轧型钢或冷加工成型的薄壁型钢制造而成的，它有如下一些优点：（一）材质均匀，材料强度好钢材内部组织比较接近于匀质和各向同性体，而且在一定的应力幅度内几乎是完全弹性的。因此，钢结构的实际受力情况和工程力学计算结果比较符合，钢材在冶炼和轧制过程中质量可以得到严格控制，材质波动的范围小。另外，钢材和其它建筑材料诸如混凝土、砖石和木材相比，强度要高得多。因此，

3、特别适用于跨度大或荷载很大的构件和结构。钢材的塑性好使其结构在一般条件下不会因超载而突然断裂，韧性好使其结构对动力荷载的适应性强，良好的吸附能力和延性还使钢结构具有优越的抗震性能。（二）质量轻，制造简便钢材的容重虽然比混凝土、砖石等材料大，但由于其强度大，结构构件截面就小，总的结构口重比钢筋混凝土结构轻得多。因此，当房屋建造在较并的地基上吋，高层建筑采用钢结构，以减轻结构自重是很有意义的。此外，钢结构所用的材料多数是角钢、槽钢、和钢板等成材，构件加工一•般在专业化工厂内进行，使用机械操作，制造简单，精确度较高。大

4、型构件可在工厂加工成分段小构件，由于构件的重量较轻，运输、堆放、吊装都比较方便。二、钢结构在房屋建筑的应用价值与砖混结构、混凝土结构相比，在房屋建筑屮应用钢结构主要具有以下几方面优点:（-）使房屋建筑工程的预控程度高钢结构房屋建筑模数协调统一标准实现了建筑工业化大规模生产，提高了建筑预工程化，使不同材料、不同形状和不同制造方法的建筑构配件具冇一定的通用性和互换性。同时钢结构建筑的预工程化使材料加工和安装一体化，大大降低了建设成本；并冃加快了施工速度，使工期能够缩短40%以上，从而加快了房地产开发商的资金周转速度，

5、使建筑能更早投入使用。（二）使房屋建筑更富冇功能化钢结构建筑屮，结构成为形彖构成的重要因素，结构的形体，构件，节点从很大程度上导致并制约着建筑的形彖。建筑与结构的设计与功能只有做到一体化，才能使建筑更富有功能化并创造出技术与艺术融为一体的钢结构建筑。北京2008年奥运会国家体育场投标方案中有许多方案都体现了钢结构建筑的这一•特点。（三）满足超高度和超跨度的要求曲于钢材组织均匀，强度高，弹性模量亦高。其密度与强度的比值远小于砖石，混凝土，木林在同样受力情况卜•钢结构口重小，从而可以做成跨度较大和高度较高的结构以及灵

6、活的结构形体。现在已具冇建造跨度超过1000米的超大穹顶与高度超过1000米最高至4000米的超高层房屋建筑的能力。并且钢索与膜结构相结合形成的索膜型结构体系更能满足房屋建筑对跨度的要求。（四）综合效益好，具有可持续发展性钢结构及其房屋建筑特点使地基的处理就比较容易，使用一般地基即可，而基础在传统工程的造价中所占比重比较大，从而有效减少项口的投资。另外，新型材料的预制墙体代替了传统的机制粘土砖，省去土壤使用费，又可以避免耕地破坏，保护冇限土地资源，防止水土流失，为子孙后代造福。并且墙休占用土地面积少，减少了开发费

7、用。加上钢材是一种高强度高效能的材料，具有很高的再循环价值。这些都使得钢结构在房屋建筑屮的应用能获得很好的社会、经济、生态等方面的综合效益。三、新时期下钢结构在房屋建筑应用屮的注意点虽然我国口前的钢结构房屋建筑的研究和推广已进入一个新的阶段，有关规范和标准也相继出台，并且有能力生产高标准建筑钢材，为钢结构房屋建筑的发展已具备了较好的物质技术基础。但是在推广和应用的实际操作屮还应注意以下儿个方面，以保证钢结构技术在新时期的房屋建筑中更好的发挥其优点。（―）加大科技投入，提高技术引进的力度鉴于多层钢结构房屋建筑在我国

8、尚处于探索阶段，国家应冇针对性地组织科研单位开展攻关，成立钢结构房屋建筑协会，负责技术开发与管理，从而为钢结构房屋建筑的推广使用提供强大的技术支持。与此同时，可考虑从钢结构房屋建筑技术相对成熟的国家和地区购买构件，并在国内冇代表性的气候、经济发展水平、住房条件等方而的地区建造样品房。这样做，一方面可节省投资，另一方面可对其力学性能（如抗震）、建筑物理指标（保温、防火等方面