摘要:鋼結(jié)構(gòu)由于擁有強度高、抗震性能好、建設(shè)周期短、技術(shù)含量高、可回收再利用等特點,在房屋建筑中廣泛運用。同時國家也制定一些產(chǎn)業(yè)扶持政策,大力推廣、發(fā)展建筑鋼結(jié)構(gòu)。本文對于鋼結(jié)構(gòu)在現(xiàn)代建筑中的應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展前景進(jìn)行了深入淺出的論述。
文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
文章編號:1671-864X(2015)03-0099-01
一、引言
近年來,高層鋼結(jié)構(gòu)大量進(jìn)入民用建筑領(lǐng)域,使得鋼建在技術(shù)上更加成熟,質(zhì)量上更加穩(wěn)定??梢哉f,鋼結(jié)構(gòu)在未來的應(yīng)用十分廣泛,現(xiàn)在新建的工業(yè)廠房的車間都是用鋼結(jié)構(gòu)做的,以前的預(yù)制和現(xiàn)在車間廠房已滿足不了現(xiàn)在的造價低、施工方便、工期短、跨度大的優(yōu)點。同時像鳥巢高層超高層建筑的發(fā)展也加速和影響鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展?,F(xiàn)在我們的工業(yè)建筑正面臨發(fā)展和去舊換的階段。發(fā)展前景十分樂觀。
二、鋼結(jié)構(gòu)在現(xiàn)代建筑中的應(yīng)用現(xiàn)狀
新中國成立后,鋼結(jié)構(gòu)就在大跨重型工業(yè)廠房、大型公共建筑和高聳結(jié)構(gòu)中得到了應(yīng)用。尤其是近20年來,鋼結(jié)構(gòu)更加廣泛應(yīng)用于土木工程的公共建筑中,比如沈陽桃仙國際機場屋蓋,北京天文館新館工程等,我國目前不僅能生產(chǎn)各種類型的建筑鋼材,同時鋼材生產(chǎn)的新技術(shù)、新工藝、新產(chǎn)品日益也增多,如:彩鋼壓型板、彩鋼復(fù)合板、彩鋼扣板、拱形廠房及彩鋼制品等的生產(chǎn),使建筑結(jié)構(gòu)充滿現(xiàn)代化時代氣息,實際證明鋼結(jié)構(gòu)建筑在我國更具有廣闊的發(fā)展前景。
(一)發(fā)達(dá)國家普遍將鋼結(jié)構(gòu)運用于小高層及高層住宅
型鋼柱、H型鋼鋼骨砼柱、方管鋼柱、圓管柱和鋼管砼柱較多;梁一般采用H型鋼;梁柱的節(jié)點連接采用高強螺栓或焊接或兩者并用。樓板一般為鋼承板現(xiàn)澆組合樓板,圍護(hù)結(jié)構(gòu)主要采用輕型節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)化預(yù)制墻板。防火主要采用防火涂料或防火板包覆。
(二)工業(yè)發(fā)達(dá)國家普遍將鋼結(jié)構(gòu)運用于住宅
澳大利亞、日本的鋼框架住宅占住宅數(shù)量的50%,美國鋼框架住宅約占住宅總量的20%,芬蘭、瑞典、丹麥以及法國均已形成了相當(dāng)規(guī)模的產(chǎn)業(yè)化鋼結(jié)構(gòu)住宅體系。由于人類文化生活不斷提高,對高層、大跨度建筑的要求也就越來越高。而鋼結(jié)構(gòu)本身具備自重輕、強度高、施工快等獨特優(yōu)點,因此對高層、大跨度,尤其是超高層、超大跨度,采用鋼結(jié)構(gòu)更是非常理想。
三、鋼結(jié)構(gòu)在現(xiàn)代建筑中的發(fā)展前景
(一)鋼結(jié)構(gòu)住宅的不斷發(fā)展
發(fā)展鋼結(jié)構(gòu)住宅是最容易實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的生產(chǎn)方式之一,它也最符合國家保護(hù)耕地、節(jié)約能源的產(chǎn)業(yè)技術(shù)政策。當(dāng)前,我國城鄉(xiāng)居民的住房需求已從追求生存空間的數(shù)量型轉(zhuǎn)向數(shù)量、質(zhì)量并重時期,推進(jìn)住宅產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化,用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)加速改造傳統(tǒng)的住宅產(chǎn)業(yè),從而提高住宅質(zhì)量,是實現(xiàn)住宅生產(chǎn)方式由粗放型向集約型轉(zhuǎn)變的重大舉措。
目前,我國鋼結(jié)構(gòu)住宅產(chǎn)業(yè)已進(jìn)入一個新的發(fā)展階段,有關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)出臺,國內(nèi)鋼材產(chǎn)量充足,有了一批鋼結(jié)構(gòu)住宅試點與示范的建設(shè)經(jīng)驗和科技成果,鋼結(jié)構(gòu)住宅的發(fā)展已具備了較好的物質(zhì)和技術(shù)基礎(chǔ)。當(dāng)然,在鋼結(jié)構(gòu)住宅發(fā)展方面,還有一些技術(shù)問題有待解決。鋼結(jié)構(gòu)住宅的推廣還需要做大量的工作,完善不同類型結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范和施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),研制新型的輕質(zhì)保溫墻體材料以及與住宅部品的配套問題,同時還要廣泛宣傳開發(fā)輕鋼住宅的益處,讓更多的開發(fā)商、設(shè)計師和用戶認(rèn)識了解鋼結(jié)構(gòu)住宅的優(yōu)點。
(二)鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計表現(xiàn)
鋼結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計的構(gòu)思成功關(guān)鍵所在是技術(shù)構(gòu)思與表現(xiàn),在方案設(shè)計的深化中,需要同結(jié)構(gòu)工程師,設(shè)備工程師,甚至包括機械工程師密切配合。此時技術(shù)表現(xiàn)是自然而然的事情,無論是空間形式,形式體量還是構(gòu)造節(jié)點對其建筑設(shè)計與表現(xiàn)影響都是很重要的。
1.鋼結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計的技術(shù)表現(xiàn)
建筑形象的構(gòu)思是一個概念形象的創(chuàng)作過程,是建筑創(chuàng)作的難點之一,也是建筑設(shè)計中備受關(guān)注的核心問題之一?;仡櫣I(yè)革命以來建筑與科學(xué)技術(shù)關(guān)系的發(fā)展,可以明顯地發(fā)現(xiàn)建筑對技術(shù)變革反應(yīng)的遲滯性,這從一個側(cè)面反映了建筑學(xué)在社會文化當(dāng)中的深層地位,以及建筑學(xué)與人的生活方式的密切聯(lián)系。另外現(xiàn)代方興未艾的信息革命正在廣泛地滲透并涉及社會活動的每個領(lǐng)域,使現(xiàn)代科學(xué)思維被融入到建筑設(shè)計中,新項目的規(guī)劃、建筑和景觀設(shè)計方法發(fā)生了巨大的變化。建筑設(shè)計的宗旨也從單純的追求美發(fā)展到追求問題的合理解決,從根本上改變了人們以往對建筑的認(rèn)識和設(shè)計方式,并最終影響了人類千百年來形成的傳統(tǒng)建筑觀,比如高技派建筑就是其主要代表,其以精致的節(jié)點和精細(xì)的加工來體現(xiàn)高超的技藝,以更高的工藝水平來設(shè)計和“制造”建筑。
2.鋼結(jié)構(gòu)建筑細(xì)部設(shè)計有較高要求
鋼結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計的復(fù)雜化與精致度要求越高,對細(xì)部設(shè)計的要求也越高。因為細(xì)部設(shè)計決定一個地方最終是否得到確認(rèn)及其質(zhì)量。在現(xiàn)代鋼結(jié)構(gòu)建筑中,各種金屬結(jié)構(gòu)桿件,連接金屬桿件的節(jié)點細(xì)部,常常暴露在外,使建筑帶有強烈的科技感,比如:建于1977年法國的巴黎蓬皮杜藝術(shù)與文化中心,它的鋼柱、鋼梁、桁架等結(jié)構(gòu)構(gòu)件都裸露在外,從中不僅體現(xiàn)出技術(shù)美,而且體現(xiàn)出人的智慧和能力。因而,對鋼結(jié)構(gòu)建筑來說細(xì)部質(zhì)量保持較高的設(shè)計要求是非常重要的,在鋼結(jié)構(gòu)建筑中應(yīng)受到特別重視。
3.建筑策劃是鋼結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計與表現(xiàn)的影響因素
因為鋼結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計具有建筑設(shè)計的一般屬性,建筑師不是隨心所欲在作設(shè)計,業(yè)主設(shè)計任務(wù)書對建筑師的平面和設(shè)計構(gòu)思等發(fā)生的作用是重大的??蛻粝MO(shè)計師有更好的業(yè)績,而且希望在其最終產(chǎn)品的確定過程中,設(shè)計師和市場專家都能更高效的參與決策。在這個階段,建設(shè)項目更強調(diào)整體設(shè)計、更強調(diào)專業(yè)設(shè)計師、市場專家及開發(fā)商之間的協(xié)調(diào),設(shè)計過程包括了持續(xù)的信息和知識的交流與整合。
此外,鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用中還需要注意幾個問題,主要有:(1)鋼結(jié)構(gòu)中建筑設(shè)計的防火問題;(2)鋼結(jié)構(gòu)中建筑設(shè)計的防腐問題;(3)鋼結(jié)構(gòu)中建筑物理問題。
四、結(jié)語
總之,鋼結(jié)構(gòu)由于具有自重輕,承載力大,良好的彈塑性性能,抗震性能好等優(yōu)點,被廣泛地應(yīng)用在重工業(yè)廠房、超高層建筑、大型公共建筑(大會堂,大劇院等)、大跨度結(jié)構(gòu)(如大型體育場館等)、橋梁以及各種特種結(jié)構(gòu)中。隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的日益發(fā)展,鋼結(jié)構(gòu)有著極其廣闊的發(fā)展前景。